JP2020056847A - Photosensitive resin composition, dry film, cured product, and electronic component - Google Patents

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智美 福島
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脩平 ▲高▼嶋
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Abstract

To provide a photosensitive resin composition from which a cured film, which allows formation of a self-supporting film, and has excellent chemical resistance, excellent heat, and dielectric characteristics even when cured at a low-temperature around 220°C, can be obtained, the photosensitive resin composition being suitably used for an insulating film for rewiring, a dry film having a resin layer obtained from the composition, a cured product of the composition or the resin layer of the dry film, and an electronic component having the cured product.SOLUTION: The photosensitive resin composition or the like is characterized by including a polybenzoxazole precursor (A), a photosensitizer (B), a bifunctional or higher functional epoxy compound (C), and a heat acid generator (D).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、感光性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、および電子部品に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition, a dry film, a cured product, and an electronic component.

従来、半導体素子における再配線用の絶縁材料として、ポリベンゾオキサゾール前駆体(以下、「PBO前駆体」とも称する)を主成分とする樹脂組成物が用いられている。このPBO前駆体は、高温(>350℃)で加熱してベンゾオキサゾール環へと環化反応させることで剛直な構造となり、また分子間でのパッキング密度も上昇することから、このPBO前駆体を含む樹脂組成物によれば、耐薬品性、熱特性および柔軟性などの機械特性に優れた硬化膜が得られる。   Conventionally, as an insulating material for rewiring in a semiconductor element, a resin composition containing a polybenzoxazole precursor (hereinafter, also referred to as a “PBO precursor”) as a main component has been used. The PBO precursor is heated at a high temperature (> 350 ° C.) to undergo a cyclization reaction to form a benzoxazole ring, which results in a rigid structure and an increase in packing density between molecules. According to the contained resin composition, a cured film having excellent mechanical properties such as chemical resistance, thermal properties and flexibility can be obtained.

一方で近年、チップを封止剤で封止した後、再配線を形成する、いわゆるモールディングファースト型ファンアウトウエハレベルパッケージ工法が登場している。そのため、かかる工法に用いられる再配線用の絶縁材料としては、エポキシ樹脂を主成分とする封止材の耐熱性の観点から、220℃程度の低温で硬化可能な材料が求められている。   On the other hand, in recent years, a so-called molding-first type fan-out wafer-level package method has been developed in which a chip is sealed with a sealant and then rewiring is formed. Therefore, as an insulating material for rewiring used in such a method, a material that can be cured at a low temperature of about 220 ° C. is required from the viewpoint of heat resistance of a sealing material containing an epoxy resin as a main component.

しかしながら、このような低い温度では、PBO前駆体を含む樹脂組成物は、PBO前駆体の環化が十分に進行しないことで硬化膜に割れが生じ易くなり、耐薬品性や熱特性、柔軟性などの機械特性といった種々の特性も低下してしまうという問題があった。   However, at such a low temperature, the resin composition containing the PBO precursor tends to crack in the cured film because the cyclization of the PBO precursor does not proceed sufficiently, and the resin composition has chemical resistance, thermal properties, and flexibility. There is a problem that various characteristics such as mechanical characteristics such as the above are also deteriorated.

これに対し従来、これらの問題を解決すべく、PBO前駆体を含む樹脂組成物にエポキシ化合物などの架橋剤を加えるアプローチが種々提案されている(例えば、特許文献1)。   On the other hand, conventionally, in order to solve these problems, various approaches for adding a crosslinking agent such as an epoxy compound to a resin composition containing a PBO precursor have been proposed (for example, Patent Document 1).

特開2014−111718号公報JP 2014-111718 A

しかしながら、エポキシ化合物を架橋剤として配合すると、架橋反応によって低温硬化時でも割れの無い自立した硬化膜(自立膜)の形成が可能となるものの、PBO前駆体のフェノール性水酸基とエポキシ基化合物のエポキシ基の反応による架橋構造の形成では、架橋構造に水酸基が生じるため誘電特性が悪化するという二律背反の問題があった。また、耐薬品性や熱特性にも改善の余地があった。   However, when an epoxy compound is blended as a cross-linking agent, a cross-linking reaction enables the formation of a free-standing cured film (free-standing film) free of cracks even at the time of low-temperature curing, but the phenolic hydroxyl group of the PBO precursor and the epoxy compound of the epoxy group compound are used. In the formation of a crosslinked structure by the reaction of a group, a hydroxyl group is generated in the crosslinked structure, and there is a trade-off problem that the dielectric properties are deteriorated. There is also room for improvement in chemical resistance and thermal properties.

そこで本発明の主たる目的は、220℃程度の低温で硬化を行った場合であっても、自立膜の形成が可能であり、耐薬品性、熱特性および誘電特性に優れた絶縁膜が得られる、再配線用の絶縁膜に用いて好適な感光性樹脂組成物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、該組成物から得られる樹脂層を有するドライフィルム、該組成物または該ドライフィルムの樹脂層の硬化物、該硬化物を有する電子部品を提供することにある。
Therefore, a main object of the present invention is to form a self-supporting film even when curing is performed at a low temperature of about 220 ° C., and to obtain an insulating film having excellent chemical resistance, thermal properties, and dielectric properties. Another object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition suitable for use as an insulating film for rewiring.
Another object of the present invention is to provide a dry film having a resin layer obtained from the composition, a cured product of the composition or the resin layer of the dry film, and an electronic component having the cured product. .

本発明者らは、上記目的の実現に向け鋭意検討した。その結果、PBO前駆体を含む感光性樹脂組成物において、架橋剤として2官能以上のエポキシ化合物を用い、熱酸発生剤を組み合わせて配合することにより、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors have intensively studied to achieve the above object. As a result, the present inventors have found that a photosensitive resin composition containing a PBO precursor can solve the above-mentioned problems by using a bifunctional or more epoxy compound as a cross-linking agent and combining it with a thermal acid generator in combination. The invention has been completed.

すなわち、本発明の感光性樹脂組成物は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体、(B)感光剤、(C)2官能以上のエポキシ化合物、および、(D)熱酸発生剤を含むことを特徴とするものである。   That is, the photosensitive resin composition of the present invention contains (A) a polybenzoxazole precursor, (B) a photosensitizer, (C) a bifunctional or higher functional epoxy compound, and (D) a thermal acid generator. It is a feature.

本発明の感光性樹脂組成物は、前記(D)熱酸発生剤が、スルホン酸エステル化合物であることが好ましい。   In the photosensitive resin composition of the present invention, the thermal acid generator (D) is preferably a sulfonic acid ester compound.

本発明の感光性樹脂組成物は、前記(C)2官能以上のエポキシ化合物が、ナフタレン構造を有することが好ましい。   In the photosensitive resin composition of the present invention, it is preferable that the (C) bifunctional or higher epoxy compound has a naphthalene structure.

本発明のドライフィルムは、フィルム上に、前記感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して得られる樹脂層を有することを特徴とするものである。   The dry film of the present invention is characterized by having a resin layer obtained by applying and drying the photosensitive resin composition on a film.

本発明の硬化物は、前記感光性樹脂組成物または前記ドライフィルムの樹脂層を硬化して得られることを特徴とするものである。   The cured product of the present invention is obtained by curing the photosensitive resin composition or the resin layer of the dry film.

本発明の電子部品は、前記硬化物を有することを特徴とするものである。   An electronic component according to the present invention includes the cured product.

本発明によれば、220℃程度の低温で硬化を行った場合であっても、自立膜の形成が可能であり、耐薬品性、熱特性および誘電特性に優れた硬化膜が得られる、再配線用の絶縁膜に用いて好適な感光性樹脂組成物を提供することができる。また、本発明によれば、該組成物から得られる樹脂層を有するドライフィルム、該組成物または該ドライフィルムの樹脂層の硬化物、該硬化物を有する電子部品を提供することができる。   According to the present invention, even when curing is performed at a low temperature of about 220 ° C., a self-supporting film can be formed, and a cured film having excellent chemical resistance, thermal properties, and dielectric properties can be obtained. A photosensitive resin composition suitable for use as an insulating film for wiring can be provided. Further, according to the present invention, a dry film having a resin layer obtained from the composition, a cured product of the composition or the resin layer of the dry film, and an electronic component having the cured product can be provided.

以下、本発明の感光性樹脂組成物が含有する成分について詳述する。   Hereinafter, the components contained in the photosensitive resin composition of the present invention will be described in detail.

[(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体]
本発明の感光性樹脂組成物は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体を含む。(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成方法は特に限定されず、公知の方法で合成すればよい。例えば、アミン成分としてジヒドロキシジアミン類と、酸成分としてジカルボン酸ジクロリド、ジカルボン酸、ジカルボン酸エステル等のジカルボン酸成分とを反応させて得ることができる。
[(A) Polybenzoxazole precursor]
The photosensitive resin composition of the present invention contains (A) a polybenzoxazole precursor. (A) The method for synthesizing the polybenzoxazole precursor is not particularly limited, and may be a known method. For example, it can be obtained by reacting a dihydroxydiamine as an amine component with a dicarboxylic acid component such as dicarboxylic acid dichloride, dicarboxylic acid, or dicarboxylic acid ester as an acid component.

(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、ポリヒドロキシアミドであることが好ましく、下記一般式(1)の繰り返し構造を有するポリヒドロキシアミドであることが好ましい。

Figure 2020056847
(式中、Xは4価の有機基を示し、Yは2価の有機基を示す。nは2以上の整数であり、好ましくは10〜200、より好ましくは20〜70である。) (A) The polybenzoxazole precursor is preferably a polyhydroxyamide, and more preferably a polyhydroxyamide having a repeating structure represented by the following general formula (1).
Figure 2020056847
(In the formula, X represents a tetravalent organic group, and Y represents a divalent organic group. N is an integer of 2 or more, preferably 10 to 200, and more preferably 20 to 70.)

(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体を上記の合成方法で合成する場合、上記一般式(1)中、Xは、上記ジヒドロキシジアミン類の残基であり、Yは、上記ジカルボン酸成分の残基である。   (A) When synthesizing the polybenzoxazole precursor by the above synthesis method, in the above general formula (1), X is a residue of the above dihydroxydiamine, and Y is a residue of the above dicarboxylic acid component. is there.

上記の繰り返し構造のジヒドロキシジアミン類としては、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)スルホン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。中でも、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンが好ましい。   Examples of the dihydroxydiamine having the above-mentioned repeating structure include 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybiphenyl, and bis (3-amino-4-hydroxy Phenyl) propane, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) sulfone, 2,2-bis (3 -Amino-4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3 , 3-hexafluoropropane and the like. Among them, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane is preferred.

上記の繰り返し構造のジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、テレフタル酸、5−tert−ブチルイソフタル酸、5−ブロモイソフタル酸、5−フルオロイソフタル酸、5−クロロイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジカルボキシビフェニル、4,4’−ジカルボキシジフェニルエーテル、4,4’−ジカルボキシテトラフェニルシラン、ビス(4−カルボキシフェニル)スルホン、2,2−ビス(p−カルボキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−カルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等の芳香環を有するジカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、1,2−シクロブタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸等の脂肪族系ジカルボン酸が挙げられる。中でも、4,4’−ジカルボキシジフェニルエーテルが好ましい。   Examples of the dicarboxylic acid component having the above repeating structure include isophthalic acid, terephthalic acid, 5-tert-butylisophthalic acid, 5-bromoisophthalic acid, 5-fluoroisophthalic acid, 5-chloroisophthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid. 4,4'-dicarboxybiphenyl, 4,4'-dicarboxydiphenyl ether, 4,4'-dicarboxytetraphenylsilane, bis (4-carboxyphenyl) sulfone, 2,2-bis (p-carboxyphenyl) Dicarboxylic acid having an aromatic ring such as propane, 2,2-bis (4-carboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, 1,2 -Cyclobutanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclopentanedica It includes aliphatic dicarboxylic acids such as carbon acid. Among them, 4,4'-dicarboxydiphenyl ether is preferred.

上記一般式(1)中、Xが示す4価の有機基は脂肪族基でも芳香族基でもよいが、芳香族基であることが好ましく、2つのヒドロキシ基と2つのアミノ基がオルト位に芳香環上に位置することがより好ましい。上記4価の芳香族基の炭素原子数は、6〜30であることが好ましく、6〜24であることがより好ましい。上記4価の芳香族基の具体例としては以下に示す基が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、ポリベンゾオキサゾール前駆体に含まれうる公知の芳香族基を用途に応じて選択すればよい。   In the general formula (1), the tetravalent organic group represented by X may be either an aliphatic group or an aromatic group, but is preferably an aromatic group, and two hydroxy groups and two amino groups are located at ortho positions. More preferably, it is located on an aromatic ring. The tetravalent aromatic group preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 24 carbon atoms. Specific examples of the tetravalent aromatic group include, but are not limited to, the following groups.A known aromatic group that can be included in the polybenzoxazole precursor is selected according to the application. do it.

Figure 2020056847
Figure 2020056847

上記4価の芳香族基は、上記芳香族基の中でも以下に示す基であることが好ましい。

Figure 2020056847
The tetravalent aromatic group is preferably a group shown below among the above aromatic groups.
Figure 2020056847

上記一般式(1)中、Yが示す2価の有機基は脂肪族基でも芳香族基でもよいが、芳香族基であることが好ましく、芳香環上で上記一般式(1)中のカルボニルと結合していることがより好ましい。上記2価の芳香族基の炭素原子数は、6〜30であることが好ましく、6〜24であることがより好ましい。上記2価の芳香族基の具体例としては以下に示す基が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、ポリベンゾオキサゾール前駆体に含まれる公知の芳香族基を用途に応じて選択すればよい。   In the general formula (1), the divalent organic group represented by Y may be either an aliphatic group or an aromatic group, but is preferably an aromatic group. More preferably, it is bonded to The divalent aromatic group preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 24 carbon atoms. Specific examples of the divalent aromatic group include the following groups, but are not limited thereto, and any known aromatic group contained in the polybenzoxazole precursor may be selected according to the application. I just need.

Figure 2020056847
(式中、Aは単結合、−CH−、−O−、−CO−、−S−、−SO−、−NHCO−、−C(CF−、−C(CH−からなる群から選択される2価の基を表す。)
Figure 2020056847
(In the formula, A is a single bond, -CH 2 -, - O - , - CO -, - S -, - SO 2 -, - NHCO -, - C (CF 3) 2 -, - C (CH 3) 2 - represents a divalent radical selected from the group consisting of).

上記2価の有機基は、上記芳香族基の中でも以下に示す基であることが好ましい。

Figure 2020056847
The divalent organic group is preferably a group shown below among the aromatic groups.
Figure 2020056847

(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、上記のポリヒドロキシアミドの繰り返し構造を2種以上含んでいてもよい。また、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、上記のポリヒドロキシアミドの繰り返し構造以外の構造を含んでいてもよく、例えば、ポリアミド酸の繰り返し構造やベンゾオキサゾール構造を含んでいてもよい。   (A) The polybenzoxazole precursor may contain two or more kinds of the above-mentioned polyhydroxyamide repeating structures. Further, (A) the polybenzoxazole precursor may include a structure other than the above-described polyhydroxyamide repeating structure, and may include, for example, a polyamic acid repeating structure or a benzoxazole structure.

(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量(Mn)は、1,000〜100,000であることが好ましく、5,000〜50,000であることがより好ましい。ここで数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、標準ポリスチレンで換算した数値である。また、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の重量平均分子量(Mw)は5,000〜200,000であることが好ましく、10,000〜100,000であることがより好ましい。ここで重量平均分子量は、GPCで測定し、標準ポリスチレンで換算した数値である。Mw/Mnは1〜5であることが好ましく、1〜3であることがより好ましい。   (A) The number average molecular weight (Mn) of the polybenzoxazole precursor is preferably from 1,000 to 100,000, and more preferably from 5,000 to 50,000. Here, the number average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted into standard polystyrene. The weight average molecular weight (Mw) of (A) the polybenzoxazole precursor is preferably from 5,000 to 200,000, and more preferably from 10,000 to 100,000. Here, the weight average molecular weight is a value measured by GPC and converted into standard polystyrene. Mw / Mn is preferably from 1 to 5, more preferably from 1 to 3.

(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the polybenzoxazole precursor (A), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

[(B)感光剤]
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)感光剤を含む。(B)感光剤としては、特に制限はなく、光酸発生剤や光塩基発生剤を用いることができる。光酸発生剤は、紫外線や可視光等の光照射により酸を発生する化合物であり、光塩基発生剤は、同様の光照射により分子構造が変化するか、または、分子が開裂することにより1種以上の塩基性物質を生成する化合物である。本発明においては、(B)感光剤として、光酸発生剤を好適に用いることができる。
[(B) Photosensitizer]
The photosensitive resin composition of the present invention contains (B) a photosensitive agent. (B) The photosensitive agent is not particularly limited, and a photoacid generator or a photobase generator can be used. The photoacid generator is a compound that generates an acid by irradiation with light such as ultraviolet light or visible light, and the photobase generator changes the molecular structure or cleaves the molecule by the same light irradiation. A compound that produces more than one basic substance. In the present invention, a photoacid generator can be suitably used as the photosensitive agent (B).

光酸発生剤としては、ナフトキノンジアジド化合物、ジアリールスルホニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、アリールジアゾニウム塩、芳香族テトラカルボン酸エステル、芳香族スルホン酸エステル、ニトロベンジルエステル、芳香族N−オキシイミドスルフォネート、芳香族スルファミド、ベンゾキノンジアゾスルホン酸エステル等を挙げることができる。光酸発生剤は、溶解阻害剤であることが好ましい。中でもナフトキノンジアジド化合物であることが好ましい。   Examples of the photoacid generator include naphthoquinonediazide compounds, diarylsulfonium salts, triarylsulfonium salts, dialkylphenacylsulfonium salts, diaryliodonium salts, aryldiazonium salts, aromatic tetracarboxylic acid esters, aromatic sulfonic acid esters, and nitrobenzyl esters , Aromatic N-oxyimide sulfonate, aromatic sulfamide, benzoquinonediazosulfonic acid ester and the like. The photoacid generator is preferably a dissolution inhibitor. Among them, a naphthoquinonediazide compound is preferred.

ナフトキノンジアジド化合物としては、具体的には例えば、トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1−エチル−4−イソプロピルベンゼンのナフトキノンジアジド付加物(例えば、三宝化学研究所社製のTS533,TS567,TS583,TS593)や、テトラヒドロキシベンゾフェノンのナフトキノンジアジド付加物(例えば、三宝化学研究所社製のBS550,BS570,BS599)や、4−{4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]−α,α−ジメチルベンジル}フェノールのナフトキノンジアジド付加物(例えば、三宝化学研究所社製のTKF−428,TKF−528)等を使用することができる。   As the naphthoquinonediazide compound, specifically, for example, a naphthoquinonediazide adduct of tris (4-hydroxyphenyl) -1-ethyl-4-isopropylbenzene (for example, TS533, TS567, TS583, and TS593 manufactured by Sanbo Chemical Laboratory Co., Ltd.) ), A naphthoquinonediazide adduct of tetrahydroxybenzophenone (for example, BS550, BS570, BS599 manufactured by Sanpo Chemical Laboratory), or 4- {4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl] -α , Α-dimethylbenzyl} phenol naphthoquinonediazide adduct (for example, TKF-428 and TKF-528 manufactured by Sanbo Chemical Laboratory Co., Ltd.) and the like can be used.

また、光塩基発生剤としては、イオン型光塩基発生剤でもよく、非イオン型光塩基発生剤でもよいが、イオン型光塩基発生剤の方が組成物の感度が高く、パターン膜の形成に有利になるので好ましい。塩基性物質としては、例えば、2級アミン、3級アミンが挙げられる。   The photobase generator may be an ionic photobase generator or a non-ionic photobase generator, but the ionic photobase generator has higher sensitivity of the composition and is suitable for forming a pattern film. It is preferable because it becomes advantageous. Examples of the basic substance include a secondary amine and a tertiary amine.

イオン型の光塩基発生剤としては、例えば、芳香族成分含有カルボン酸と3級アミンとの塩や、和光純薬社製イオン型PBGのWPBG−082、WPBG−167、WPBG−168、WPBG−266、WPBG−300等を用いることができる。   Examples of the ionic photobase generator include salts of aromatic component-containing carboxylic acids and tertiary amines, and ionic PBGs WPBG-082, WPBG-167, WPBG-168, and WPBG- manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 266, WPBG-300 or the like can be used.

非イオン型の光塩基発生剤としては、例えば、α−アミノアセトフェノン化合物、オキシムエステル化合物や、N−ホルミル化芳香族アミノ基、N−アシル化芳香族アミノ基、ニトロベンジルカーバメイト基、アルコオキシベンジルカーバメート基等の置換基を有する化合物等が挙げられる。その他の光塩基発生剤として、和光純薬社製のWPBG−018(商品名:9−anthrylmethyl N,N’−diethylcarbamate)、WPBG−027(商品名:(E)−1−[3−(2−hydroxyphenyl)−2−propenoyl]piperidine)、WPBG−140(商品名:1−(anthraquinon−2−yl)ethyl imidazolecarboxylate)、WPBG−165等を使用することもできる。   Non-ionic photobase generators include, for example, α-aminoacetophenone compounds, oxime ester compounds, N-formylated aromatic amino groups, N-acylated aromatic amino groups, nitrobenzyl carbamate groups, and alkoxyoxybenzyl groups. Compounds having a substituent such as a carbamate group are exemplified. As other photobase generators, WPBG-018 (trade name: 9-anthrylmethyl N, N'-diethylcarbamate) and WPBG-027 (trade name: (E) -1- [3- (2) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] -Hydroxyphenyl) -2-propenoyl] piperidine), WPBG-140 (trade name: 1- (anthraquinon-2-yl) ethyl imidazolecarboxylate), WPBG-165 and the like can also be used.

(B)感光剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。(B)感光剤の配合量は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の不揮発成分100質量部に対し、3〜30質量部であることが好ましい。   As the photosensitive agent (B), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. The amount of the photosensitive agent (B) is preferably 3 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nonvolatile component of the polybenzoxazole precursor (A).

[(C)2官能以上のエポキシ化合物]
本発明の感光性樹脂組成物は、架橋剤として(C)2官能以上のエポキシ化合物を含有する。(C)2官能以上のエポキシ化合物は、上記ポリベンゾオキサゾール前駆体の水酸基と熱反応し、架橋構造を形成する。(C)2官能以上のエポキシ化合物の官能基数は、2〜4であることが好ましい。
[(C) Bifunctional or higher functional epoxy compound]
The photosensitive resin composition of the present invention contains (C) a bifunctional or higher functional epoxy compound as a crosslinking agent. (C) The bifunctional or higher epoxy compound thermally reacts with the hydroxyl group of the polybenzoxazole precursor to form a crosslinked structure. (C) The number of functional groups of the epoxy compound having two or more functional groups is preferably 2 to 4.

(C)2官能以上のエポキシ化合物としては、エポキシ化植物油;ビスフェノールA型エポキシ化合物;ハイドロキノン型エポキシ化合物;ビスフェノール型エポキシ化合物;チオエーテル型エポキシ化合物;ブロム化エポキシ化合物;ノボラック型エポキシ化合物;ビフェノールノボラック型エポキシ化合物;ビスフェノールF型エポキシ化合物;水添ビスフェノールA型エポキシ化合物;グリシジルアミン型エポキシ化合物;ヒダントイン型エポキシ化合物;脂環式エポキシ化合物;トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ化合物;ビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ化合物またはそれらの混合物;ビスフェノールS型エポキシ化合物;ビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物;テトラフェニロールエタン型エポキシ化合物;複素環式エポキシ化合物;ジグリシジルフタレート化合物;テトラグリシジルキシレノイルエタン化合物;ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物;ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物;グリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ化合物;シクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートの共重合エポキシ化合物;エポキシ変性のポリブタジエンゴム誘導体;CTBN変性エポキシ化合物等が挙げられるが、これらに限られるものではない。(C)2官能以上のエポキシ化合物は、1種を単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。   (C) Bifunctional or higher functional epoxy compounds include epoxidized vegetable oil; bisphenol A type epoxy compound; hydroquinone type epoxy compound; bisphenol type epoxy compound; thioether type epoxy compound; brominated epoxy compound; novolak type epoxy compound; Epoxy compound; bisphenol F type epoxy compound; hydrogenated bisphenol A type epoxy compound; glycidylamine type epoxy compound; hydantoin type epoxy compound; alicyclic epoxy compound; trihydroxyphenylmethane type epoxy compound; bixylenol type or biphenol type epoxy compound Or a mixture thereof; bisphenol S type epoxy compound; bisphenol A novolak type epoxy compound; tetraphenylolethane type epoxy compound Heterocyclic epoxy compound; Diglycidyl phthalate compound; Tetraglycidyl xylenoyl ethane compound; Epoxy compound having a naphthalene skeleton; Epoxy compound having a dicyclopentadiene skeleton; Glycidyl methacrylate copolymer-based epoxy compound; Glycidyl methacrylate copolymerized epoxy compounds; epoxy-modified polybutadiene rubber derivatives; CTBN-modified epoxy compounds, and the like, but are not limited thereto. (C) Bifunctional or higher functional epoxy compounds can be used alone or in combination of two or more.

(C)2官能以上のエポキシ化合物のなかでも、ナフタレン骨格を有する2官能以上のエポキシ化合物が好ましい。柔軟性および耐薬品性により優れた絶縁膜が得られるだけでなく、柔軟性と二律背反の関係にある低CTE化が可能となり、絶縁膜の反りやクラックの発生を抑制することができる。また、ビスフェノールA型エポキシ化合物も柔軟性の観点から好適に用いることができる。   (C) Among the bifunctional or higher functional epoxy compounds, a bifunctional or higher functional epoxy compound having a naphthalene skeleton is preferable. Not only can an insulating film excellent in flexibility and chemical resistance be obtained, but also CTE can be reduced in a trade-off relationship with flexibility, and warpage and cracking of the insulating film can be suppressed. Further, bisphenol A type epoxy compounds can also be suitably used from the viewpoint of flexibility.

ナフタレン骨格を有する2官能以上のエポキシ化合物としては、ナフタレン骨格を有し、エポキシ基を2以上有する化合物であれば特に限定されず、例えば、1,2−ジグリシジルナフタレン、1,5−ジグリシジルナフタレン、1,6−ジグリシジルナフタレン、1,7−ジグリシジルナフタレン、2,7−ジグリシジルナフタレン、トリグリシジルナフタレン、及び1,2,5,6−テトラグリシジルナフタレン、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格変性クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、メトキシナフタレン変性クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、メトキシナフタレンジメチレン型エポキシ樹脂等の変性ナフタレン型エポキシ樹脂などが挙げられる。   The bifunctional or higher epoxy compound having a naphthalene skeleton is not particularly limited as long as it has a naphthalene skeleton and has two or more epoxy groups. For example, 1,2-diglycidylnaphthalene, 1,5-diglycidyl Naphthalene, 1,6-diglycidylnaphthalene, 1,7-diglycidylnaphthalene, 2,7-diglycidylnaphthalene, triglycidylnaphthalene, and 1,2,5,6-tetraglycidylnaphthalene, naphthol aralkyl epoxy resin, naphthalene Modified naphthalene type epoxy resins such as skeleton modified cresol novolak type epoxy resin, methoxy naphthalene modified cresol novolak type epoxy resin, naphthylene ether type epoxy resin, and methoxy naphthalene dimethylene type epoxy resin.

市販品としては、DIC社製HP−4032D、HP−4700、HP−4770、HP−5000、HP−6000、HP−4710、日本化薬社製NC−7000L、NC−7300L等が挙げられる。   Commercially available products include DIC Corporation's HP-4032D, HP-4700, HP-4770, HP-5000, HP-6000, HP-4710, Nippon Kayaku's NC-7000L, NC-7300L, and the like.

ナフタレン骨格を有する2官能以上のエポキシ化合物は、構造に柔軟鎖を有していても、有さずともよいが、柔軟鎖を有さずとも本発明の感光性樹脂組成物の硬化物の柔軟性を向上することができることから、例えば、エポキシ基の間に原子数5〜10、さらには3〜5の直鎖構造を有さずともよい。   The bifunctional or higher functional epoxy compound having a naphthalene skeleton may or may not have a soft chain in the structure, but may have a soft chain without having a soft chain. For example, it is not necessary to have a linear structure having 5 to 10 atoms, and more preferably 3 to 5 atoms between epoxy groups, since the property can be improved.

(C)2官能以上のエポキシ化合物のエポキシ当量は100〜500g/eqが好ましく、100〜300g/eqがより好ましい。   (C) The epoxy equivalent of the bifunctional or higher functional epoxy compound is preferably from 100 to 500 g / eq, more preferably from 100 to 300 g / eq.

(C)2官能以上のエポキシ化合物の配合量は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の不揮発成分100質量部に対し、好ましくは0.1〜50質量部、より好ましくは0.1〜30質量部である。このような範囲とすることで、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体に対して適切な架橋密度を保つことができる。   (C) The compounding amount of the bifunctional or higher epoxy compound is preferably 0.1 to 50 parts by mass, more preferably 0.1 to 30 parts by mass, based on 100 parts by mass of the nonvolatile component of (A) the polybenzoxazole precursor. Department. By setting the content in such a range, it is possible to maintain an appropriate crosslinking density for the (A) polybenzoxazole precursor.

(その他の架橋剤)
本発明の感光性樹脂組成物は、(C)2官能以上のエポキシ化合物以外の架橋剤を含有することができる。本明細書において、その他の架橋剤は、上記のエポキシ化合物以外で、ポリベンゾオキサゾール前駆体のフェノール性水酸基と反応し、架橋構造を形成する化合物であることが好ましい。ここで、ポリベンゾオキサゾール前駆体のフェノール性水酸基と反応する官能基としては、エポキシ基などの環状エーテル基、エピスルフィド基などの環状チオエーテル基、メチロール基などの炭素数1〜12のアルキレン基にヒドロキシル基が結合したアルコール性水酸基が挙げられる。
(Other crosslinking agents)
The photosensitive resin composition of the present invention may contain a crosslinking agent other than (C) a bifunctional or higher functional epoxy compound. In the present specification, the other crosslinking agent is preferably a compound that reacts with the phenolic hydroxyl group of the polybenzoxazole precursor to form a crosslinked structure, in addition to the above epoxy compound. Here, the functional group that reacts with the phenolic hydroxyl group of the polybenzoxazole precursor includes a cyclic ether group such as an epoxy group, a cyclic thioether group such as an episulfide group, an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms such as a methylol group, and a hydroxyl group. An alcoholic hydroxyl group to which a group is bonded is exemplified.

その他の架橋剤としては、なかでも、トリアジン環構造を有する架橋剤が好ましく、本発明においては、硬化物の伸び率をさらに向上させることができる。このトリアジン環構造を有する架橋剤としては、特に限定されないが、下記一般式(2)で表される架橋剤であることが好ましい。

Figure 2020056847
(式中、R21A、R22A、R23A、R24A、R25AおよびR26Aはそれぞれ独立に炭素数1〜3のアルキレン基であることが好ましい。R21B、R22B、R23B、R24B、R25BおよびR26Bはそれぞれ独立に水素原子、または、炭素数1〜3のアルキル基であることが好ましい。) As other crosslinking agents, among others, a crosslinking agent having a triazine ring structure is preferable, and in the present invention, the elongation of the cured product can be further improved. The crosslinking agent having a triazine ring structure is not particularly limited, but is preferably a crosslinking agent represented by the following general formula (2).
Figure 2020056847
(In the formula, R 21A , R 22A , R 23A , R 24A , R 25A and R 26A are each independently preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. R 21B , R 22B , R 23B , R 24B , R 25B and R 26B are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.)

上記一般式(2)中、R21A、R22A、R23A、R24A、R25AおよびR26Aはそれぞれメチレン基であることがより好ましい。また、R21B、R22B、R23B、R24B、R25BおよびR26Bはそれぞれ独立にメチル基または水素原子であることがより好ましい。 In the general formula (2), each of R 21A , R 22A , R 23A , R 24A , R 25A and R 26A is more preferably a methylene group. More preferably, R 21B , R 22B , R 23B , R 24B , R 25B and R 26B are each independently a methyl group or a hydrogen atom.

その他の架橋剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。架橋によって現像性を損なわないためにもその他の架橋剤の配合量は、ポリベンゾオキサゾール前駆体の不揮発成分100質量部に対し、0.1〜30質量部であることが好ましい。また、0.1〜20質量部がより好ましい。   As the other crosslinking agents, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. The amount of the other crosslinking agent is preferably 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the non-volatile component of the polybenzoxazole precursor so that the developability is not impaired by the crosslinking. Moreover, 0.1-20 mass parts is more preferable.

((D)熱酸発生剤))
本発明の感光性樹脂組成物は、(D)熱酸発生剤を含有する。本発明においては、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体のフェノール性水酸基と(C)2官能以上のエポキシ化合物のエポキシ基が反応し、架橋構造を形成すると考えられるが、水酸基とエポキシ基の反応では、架橋構造に水酸基が生じることで誘電特性が悪化するため、絶縁材用途としては改善の余地がある。詳しいメカニズムは明らかではないが、本発明において(D)熱酸発生剤を配合すると、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の環化反応の触媒として作用することによって、低温での環化反応が促進され、上記架橋構造の水酸基の数が減少することで誘電特性が向上し、さらに、環化反応促進によって耐薬品性や耐熱性がより優れた硬化物を得ることができる。(D)熱酸発生剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
((D) thermal acid generator))
The photosensitive resin composition of the present invention contains (D) a thermal acid generator. In the present invention, (A) the phenolic hydroxyl group of the polybenzoxazole precursor and (C) the epoxy group of the difunctional or higher functional epoxy compound are considered to react to form a crosslinked structure. In addition, since a dielectric property is deteriorated due to the generation of a hydroxyl group in the crosslinked structure, there is room for improvement as an insulating material. Although the detailed mechanism is not clear, the addition of (D) a thermal acid generator in the present invention promotes the cyclization reaction at a low temperature by acting as a catalyst for the cyclization reaction of (A) the polybenzoxazole precursor. The dielectric properties are improved by reducing the number of hydroxyl groups in the crosslinked structure, and a cured product having more excellent chemical resistance and heat resistance can be obtained by promoting the cyclization reaction. (D) As the thermal acid generator, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

(D)熱酸発生剤は熱によって酸が発生すれば特に限定されない。また、発生する酸としては、例えば、スルホン酸、カルボン酸、酢酸、塩酸、硝酸、臭素酸、ヨウ素酸が挙げられるが、環化の効率の観点から強酸が好ましく、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などのアリールスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸、カンファースルホン酸などのパーフルオロアルキルスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ブタンスルホン酸などのアルキルスルホン酸などのスルホン酸が好ましい。これらの酸は、熱酸発生剤として、例えば、オニウム塩としての塩や、イミドスルホナートのような共有結合によって潜在化した化合物として感光性樹脂組成物に配合される。   (D) The thermal acid generator is not particularly limited as long as the acid is generated by heat. Examples of the generated acid include, for example, sulfonic acid, carboxylic acid, acetic acid, hydrochloric acid, nitric acid, bromic acid, and iodic acid.From the viewpoint of cyclization efficiency, strong acids are preferable, and benzenesulfonic acid and p-toluene are preferable. Sulfonic acids such as arylsulfonic acids such as sulfonic acid, perfluoroalkylsulfonic acids such as trifluoromethanesulfonic acid, nonafluorobutanesulfonic acid and camphorsulfonic acid, and alkylsulfonic acids such as methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid and butanesulfonic acid. Is preferred. These acids are added to the photosensitive resin composition as a thermal acid generator, for example, a salt as an onium salt or a compound latentified by a covalent bond such as imidosulfonate.

(D)熱酸発生剤の具体例としては、スルホン酸エステル化合物、スルホンイミド化合物、スルホニウム塩、2−スルホ安息香酸無水物、p−トルエンスルホン酸無水物、ベンゾチアゾリウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、スルホン酸塩などが挙げられる。これらの中でも、スルホン酸エステル化合物、スルホン酸塩が好ましい。また、熱酸発生剤として、熱により強酸(水中の酸解離定数pKaが0以下)を発生する化合物であることが好ましい。   (D) Specific examples of the thermal acid generator include a sulfonic acid ester compound, a sulfonimide compound, a sulfonium salt, 2-sulfobenzoic anhydride, p-toluenesulfonic anhydride, a benzothiazolium salt, an ammonium salt, Examples include phosphonium salts and sulfonates. Among these, a sulfonic acid ester compound and a sulfonic acid salt are preferable. The thermal acid generator is preferably a compound that generates a strong acid (having an acid dissociation constant pKa in water of 0 or less) by heat.

スルホン酸エステル化合物としては、メタンスルホン酸エチル、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸2−メトキシエチル、メタンスルホン酸2−イソプロポキシエチル、4−メチルベンゼンスルホン酸シクロヘキシル、(1R,2S,5R)−5−メチル−2−(プロパン−2−イル)シクロヘキシル 4−メチルベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸フェニル、p−トルエンスルホン酸エチル、p−トルエンスルホン酸メチル、p−トルエンスルホン酸2−フェニルエチル、p−トルエンスルホン酸n−プロピル、p−トルエンスルホン酸n−ブチル、p−トルエンスルホン酸t−ブチル、p−トルエンスルホン酸n−ヘキシル、p−トルエンスルホン酸n−ヘプチル、p−トルエンスルホン酸n−オクチル、p−トルエンスルホン酸2−メトキシエチル、p−トルエンスルホン酸プロパルギル、p−トルエンスルホン酸3−ブチニル、トリフルオロメタンスルホン酸エチル、トリフルオロメタンスルホン酸n−ブチル、パーフルオロブタンスルホン酸エチル、パーフルオロブタンスルホン酸メチル、ベンジル(4−ヒドロキシフェニル)メチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ベンジル(4−ヒドロキシフェニル)メチルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリメチルスルホニウムメチルスルファート、トリ−p−スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ピリジニウム−p−トルエンスルホナート、パーフルオロオクタンスルホン酸エチル、1,4−ブタンスルトン、2,4−ブタンスルトン、1,3−プロパンスルトン、フェノールレッド、ブロモクレゾールグリーン、ブロモクレゾールパープル等が挙げられる。   Examples of the sulfonic acid ester compound include ethyl methanesulfonate, methyl methanesulfonate, 2-methoxyethyl methanesulfonate, 2-isopropoxyethyl methanesulfonate, cyclohexyl 4-methylbenzenesulfonate, (1R, 2S, 5R)- 5-methyl-2- (propan-2-yl) cyclohexyl 4-methylbenzenesulfonic acid, phenyl p-toluenesulfonate, ethyl p-toluenesulfonate, methyl p-toluenesulfonate, 2-phenyl p-toluenesulfonate Ethyl, n-propyl p-toluenesulfonate, n-butyl p-toluenesulfonate, t-butyl p-toluenesulfonate, n-hexyl p-toluenesulfonate, n-heptyl p-toluenesulfonate, p-toluene N-octyl sulfonate, p-tolue 2-methoxyethyl sulfonate, propargyl p-toluenesulfonate, 3-butynyl p-toluenesulfonate, ethyl trifluoromethanesulfonate, n-butyl trifluoromethanesulfonate, ethyl perfluorobutanesulfonate, methyl perfluorobutanesulfonate Benzyl (4-hydroxyphenyl) methylsulfonium hexafluoroantimonate, benzyl (4-hydroxyphenyl) methylsulfonium hexafluorophosphate, trimethylsulfonium methylsulfate, tri-p-sulfonium trifluoromethanesulfonate, trimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, Pyridinium-p-toluenesulfonate, ethyl perfluorooctanesulfonate, 1,4-butanesultone, 2 , 4-butane sultone, 1,3-propane sultone, phenol red, bromocresol green, bromocresol purple and the like.

前記スルホン酸エステル化合物としては、下記一般式(3)で表される化合物が好ましい。   As the sulfonic acid ester compound, a compound represented by the following general formula (3) is preferable.

Figure 2020056847
(一般式(3)中、R31は、水素原子またはアルキル基を表し、R32は、水素原子または有機基を表す。)
Figure 2020056847
(In the general formula (3), R 31 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and R 32 represents a hydrogen atom or an organic group.)

31がとりうるアルキル基は、直鎖であっても分岐を有していてもよい。また、炭素原子数が1〜10であることが好ましく、1〜6であることがより好ましい。 The alkyl group which R 31 can have may be straight-chain or branched. Further, the number of carbon atoms is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6.

32がとりうる有機基は、直鎖であっても分岐を有していてもよく、環状構造を有していてもよい。炭素原子数が1〜16であることが好ましく、1〜11であることがより好ましい。 The organic group R 32 can be taken, which may be branched may be linear or may have a cyclic structure. The number of carbon atoms is preferably from 1 to 16, more preferably from 1 to 11.

前記スルホン酸塩としては、下記一般式(4)で表される化合物が好ましい。   As the sulfonate, a compound represented by the following general formula (4) is preferable.

Figure 2020056847
(一般式(4)中、R41は水素原子またはアルキル基を表し、R42、R43はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。R42とR43は結合して環を形成してもよい。)
Figure 2020056847
(In the general formula (4), R 41 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and R 42 and R 43 each independently represent a hydrogen atom or an organic group. R 42 and R 43 are bonded to form a ring. May be.)

41がとりうるアルキル基は直鎖であっても分岐を有していてもよい。また、炭素原子数は1〜10であることが好ましく、1〜6であることがより好ましい。 The alkyl group which R 41 can take may be straight-chain or branched. Further, the number of carbon atoms is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6.

42、R43がとりうる有機基は直鎖であっても分岐を有していてもよい。 The organic group which R 42 and R 43 can take may be straight-chain or branched.

尚、一般式(3)および(4)、並びに後述する一般式(5)および(6)において、有機基とは、炭素原子を含む基である。有機基としては、炭素数1〜12のアルキル基などが挙げられ、直鎖であっても分岐を有していてもよい。   In the general formulas (3) and (4) and the general formulas (5) and (6) described later, the organic group is a group containing a carbon atom. Examples of the organic group include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, which may be linear or branched.

(D)熱酸発生剤のなかでも、120〜220℃で酸を発生する熱酸発生剤が好ましい。120℃以上で酸が発生する熱酸発生剤の場合、プリベーク時に反応が進行しにくく、現像残渣が生じにくい。さらには、150〜220℃で酸を発生する熱酸発生剤が好ましい。酸の発生は、TG−DTAによる重量減少温度にて確認することができる。   (D) Among the thermal acid generators, a thermal acid generator that generates an acid at 120 to 220 ° C is preferable. In the case of a thermal acid generator that generates an acid at a temperature of 120 ° C. or higher, the reaction hardly proceeds during prebaking, and a development residue hardly occurs. Further, a thermal acid generator that generates an acid at 150 to 220 ° C. is preferable. The generation of acid can be confirmed at the temperature at which the weight is reduced by TG-DTA.

(D)熱酸発生剤の配合量は、ポリベンゾオキサゾール前駆体の不揮発成分100質量部に対し、0.1〜30質量部であることが好ましく、0.1〜10質量部であることがより好ましく、さらに好ましくは1〜3質量部である。   (D) The mixing amount of the thermal acid generator is preferably 0.1 to 30 parts by mass, and more preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nonvolatile component of the polybenzoxazole precursor. More preferably, it is 1 to 3 parts by mass.

(増感剤、密着剤、その他の成分)
本発明の感光性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、更に光感度を向上させるために公知の増感剤や、基材との接着性向上のためシランカップリング剤などの公知の密着剤などを配合することもできる。更に、本発明の感光性樹脂組成物に加工特性や各種機能性を付与するために、その他に様々な有機または無機の低分子または高分子化合物を配合してもよい。例えば、界面活性剤、レベリング剤、可塑剤、微粒子等を用いることができる。微粒子には、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の有機微粒子、シリカ、カーボン、層状珪酸塩等の無機微粒子が含まれる。また、本発明の感光性樹脂組成物に各種着色剤および繊維等を配合してもよい。
(Sensitizers, adhesives, and other components)
The photosensitive resin composition of the present invention includes, within a range not impairing the effects of the present invention, a known sensitizer for further improving the photosensitivity, and a silane coupling agent for improving the adhesion to the substrate. Can also be blended. Further, in order to impart processing characteristics and various functions to the photosensitive resin composition of the present invention, various other organic or inorganic low-molecular or high-molecular compounds may be blended. For example, a surfactant, a leveling agent, a plasticizer, fine particles, and the like can be used. The fine particles include organic fine particles such as polystyrene and polytetrafluoroethylene, and inorganic fine particles such as silica, carbon, and layered silicate. Further, various colorants, fibers and the like may be blended in the photosensitive resin composition of the present invention.

(溶剤)
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる溶剤は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体、(B)感光剤、(C)2官能以上のエポキシ化合物、(D)熱酸発生剤、および、他の添加剤を溶解させるものであれば特に限定されない。一例としては、N,N’−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N,N’−ジメチルアセトアミド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリノン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、ピリジン、γ−ブチロラクトン、ジエチレングリコールモノメチルエーテルを挙げることができる。これらは単独で用いても、二種以上を混合して用いてもかまわない。使用する溶剤の量は、塗布膜厚や粘度に応じて適宜に定めることができる。例えば、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体100質量部に対し、50〜9000質量部の範囲で用いることができる。
(solvent)
The solvent used in the photosensitive resin composition of the present invention includes (A) a polybenzoxazole precursor, (B) a photosensitizer, (C) a difunctional or higher functional epoxy compound, (D) a thermal acid generator, and others. Is not particularly limited as long as the additive dissolves the additive. Examples include N, N′-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N, N′-dimethylacetamide, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ- Examples include butyrolactone, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphoramide, pyridine, γ-butyrolactone, and diethylene glycol monomethyl ether. These may be used alone or in combination of two or more. The amount of the solvent to be used can be appropriately determined according to the coating film thickness and the viscosity. For example, it can be used in the range of 50 to 9000 parts by mass based on 100 parts by mass of the polybenzoxazole precursor (A).

本発明の感光性樹脂組成物は、ポジ型であることが好ましい。   The photosensitive resin composition of the present invention is preferably of a positive type.

[ドライフィルム]
本発明のドライフィルムは、本発明の感光性樹脂組成物をフィルム(例えば支持(キャリア)フィルム)に塗布後、乾燥して得られる樹脂層を有するものである。この樹脂層を、基材に接するようにラミネートして使用される。
[Dry film]
The dry film of the present invention has a resin layer obtained by applying the photosensitive resin composition of the present invention to a film (for example, a support (carrier) film) and then drying. This resin layer is used after being laminated so as to be in contact with the base material.

本発明のドライフィルムは、フィルムに本発明の感光性樹脂組成物をブレードコーター、リップコーター、コンマコーター、フィルムコーター等の適宜の方法により均一に塗布し、乾燥して、上記した樹脂層を形成し、好ましくはその上にフィルム(いわゆる保護(カバー)フィルム)を積層することにより、製造することができる。保護フィルムと支持フィルムは同一のフィルム材料であっても、異なるフィルムを用いてもよい。   The dry film of the present invention is formed by uniformly applying the photosensitive resin composition of the present invention to the film by an appropriate method such as a blade coater, a lip coater, a comma coater, a film coater, and the like, and drying to form the above-described resin layer. Preferably, it can be manufactured by laminating a film (a so-called protective (cover) film) thereon. The same film material may be used for the protective film and the support film, or different films may be used.

本発明のドライフィルムにおいて、支持フィルムおよび保護フィルムのフィルム材料は、ドライフィルムに用いられるものとして公知のものをいずれも使用することができる。
支持フィルムとしては、例えば2〜150μmの厚さのポリエチレンテレフタレート等のポリエステルフィルム等の熱可塑性フィルムが用いられる。
保護フィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等を使用することができるが、樹脂層との接着力が、支持フィルムよりも小さいものが良い。
In the dry film of the present invention, as the film material of the support film and the protective film, any of those known as materials used for dry films can be used.
As the support film, for example, a thermoplastic film such as a polyester film such as polyethylene terephthalate having a thickness of 2 to 150 μm is used.
As the protective film, a polyethylene film, a polypropylene film, or the like can be used, but a film having lower adhesive strength to the resin layer than the supporting film is preferable.

本発明のドライフィルム上の樹脂層の膜厚は、100μm以下が好ましく、5〜50μmの範囲がより好ましい。   The thickness of the resin layer on the dry film of the present invention is preferably 100 μm or less, more preferably 5 to 50 μm.

[硬化物]
本発明の硬化物は、上述した本発明の感光性樹脂組成物を用い所定のステップにて硬化させたものである。その硬化物であるパターン膜は、公知慣用の製法で製造すればよく、例えば、(B)感光剤としての光酸発生剤を含有するポジ型感光性樹脂組成物の場合、次の各ステップにより製造する。
[Cured product]
The cured product of the present invention is obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention in a predetermined step. The pattern film as the cured product may be manufactured by a known and commonly used manufacturing method. For example, in the case of (B) a positive photosensitive resin composition containing a photoacid generator as a photosensitive agent, the following steps are performed. To manufacture.

まず、ステップ1として、感光性樹脂組成物を基材上に塗布、乾燥することにより、あるいはドライフィルムから樹脂層を基材上に転写することにより、塗膜を得る。感光性樹脂組成物を基材上に塗布する方法としては、従来から感光性樹脂組成物の塗布に用いられていた方法、例えば、スピンコーター、バーコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、スクリーン印刷機等で塗布する方法、スプレーコーターで噴霧塗布する方法、さらにはインクジェット法等を用いることができる。塗膜の乾燥方法としては、風乾、オーブンまたはホットプレートによる加熱乾燥、真空乾燥等の方法が用いられる。また、塗膜の乾燥は、感光性樹脂組成物中のポリベンゾオキサゾール前駆体の環化が起こらないような条件で行うことが望ましい。具体的には、自然乾燥、送風乾燥、あるいは加熱乾燥を、70〜140℃で1〜30分の条件で行うことができる。好ましくは、ホットプレート上で1〜20分乾燥を行う。また、真空乾燥も可能であり、この場合は、室温で20分〜1時間の条件で行うことができる。
感光性樹脂組成物の塗膜が形成される基材に特に制限はなく、シリコンウエハ等の半導体基材、配線基板、各種樹脂、金属等に広く適用できる。
First, as step 1, a coating film is obtained by applying and drying a photosensitive resin composition on a substrate, or by transferring a resin layer from a dry film onto a substrate. As a method of applying the photosensitive resin composition on the substrate, a method conventionally used for applying the photosensitive resin composition, for example, a spin coater, a bar coater, a blade coater, a curtain coater, a screen printing machine, and the like , A spray coating method using a spray coater, and an ink jet method. As a method for drying the coating film, methods such as air drying, heating drying using an oven or a hot plate, and vacuum drying are used. It is desirable that the drying of the coating film is performed under such conditions that the cyclization of the polybenzoxazole precursor in the photosensitive resin composition does not occur. Specifically, natural drying, blast drying, or heat drying can be performed at 70 to 140 ° C. for 1 to 30 minutes. Preferably, drying is performed on a hot plate for 1 to 20 minutes. Vacuum drying is also possible. In this case, the drying can be performed at room temperature for 20 minutes to 1 hour.
The substrate on which the coating film of the photosensitive resin composition is formed is not particularly limited, and can be widely applied to semiconductor substrates such as silicon wafers, wiring substrates, various resins, metals, and the like.

次に、ステップ2として、上記塗膜を、パターンを有するフォトマスクを介して、あるいは直接的に、露光する。露光光線は、(B)感光剤としての光酸発生剤を活性化させることができる波長のものを用いる。具体的には、露光光線は、最大波長が350〜440nmの範囲にあるものが好ましい。上述したように、増感剤を適宜に配合することにより、光感度を調製することができる。露光装置としては、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション、ステッパー、レーザーダイレクト露光装置等を用いることができる。   Next, as step 2, the coating film is exposed through a photomask having a pattern or directly. An exposure light having a wavelength capable of activating a photoacid generator (B) as a photosensitive agent is used. Specifically, the exposure light preferably has a maximum wavelength in the range of 350 to 440 nm. As described above, the photosensitivity can be adjusted by appropriately adding a sensitizer. As the exposure device, a contact aligner, a mirror projection, a stepper, a laser direct exposure device, or the like can be used.

次いで、ステップ3として、上記塗膜を現像液で処理する。これにより、塗膜中の露光部分を除去して、本発明の感光性樹脂組成物のパターン膜を形成することができる。   Next, as step 3, the coating film is treated with a developer. This makes it possible to form a pattern film of the photosensitive resin composition of the present invention by removing the exposed portions in the coating film.

現像に用いる方法としては、従来知られているフォトレジストの現像方法、例えば回転スプレー法、パドル法、超音波処理を伴う浸せき法等の中から任意の方法を選択することができる。現像液としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド等の四級アンモニウム塩類等の水溶液を挙げることができる。また、必要に応じて、これらにメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の水溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加してもよい。その後、必要に応じて塗膜をリンス液により洗浄してパターン膜を得る。リンス液としては、蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等を単独または組み合わせて用いることができる。また、現像液として上記溶剤を使用してもよい。   As a method used for development, any method can be selected from conventionally known methods for developing a photoresist, for example, a rotary spray method, a paddle method, an immersion method involving ultrasonic treatment, and the like. Examples of the developer include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, and aqueous ammonia; organic amines such as ethylamine, diethylamine, triethylamine, and triethanolamine; tetramethylammonium hydroxide; and tetrabutylammonium hydroxide. And aqueous solutions of quaternary ammonium salts. If necessary, an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, or isopropyl alcohol or a surfactant may be added to these. Thereafter, if necessary, the coating film is washed with a rinsing liquid to obtain a pattern film. As the rinsing liquid, distilled water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol and the like can be used alone or in combination. Further, the above-mentioned solvent may be used as a developer.

その後、ステップ4として、パターン膜を加熱して硬化塗膜(硬化物)を得る。この加熱により、ポリベンゾオキサゾール前駆体を環化し、ポリベンゾオキサゾールを得る。加熱温度は、感光性樹脂組成物のパターン膜を硬化可能なように適宜設定する。例えば、不活性ガス中で、150℃以上350℃未満で5〜120分程度の加熱を行う。加熱温度のより好ましい範囲は、180〜250℃である。本発明の感光性樹脂組成物は、(C)2官能以上のエポキシ化合物および(D)熱酸発生剤を含むので、環化が促進され、250℃未満、さらには220℃以下の加熱温度とすることができる。加熱は、例えば、ホットプレート、オーブン、温度プログラムを設定できる昇温式オーブンを用いることにより行う。このときの雰囲気(気体)としては空気を用いてもよく、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いてもよい。   Then, as a step 4, the pattern film is heated to obtain a cured coating film (cured product). By this heating, the polybenzoxazole precursor is cyclized to obtain polybenzoxazole. The heating temperature is appropriately set so that the pattern film of the photosensitive resin composition can be cured. For example, heating is performed at 150 ° C. or more and less than 350 ° C. for about 5 to 120 minutes in an inert gas. A more preferable range of the heating temperature is 180 to 250 ° C. Since the photosensitive resin composition of the present invention contains (C) a bifunctional or higher functional epoxy compound and (D) a thermal acid generator, cyclization is promoted, and a heating temperature of less than 250 ° C. and further 220 ° C. or less is obtained. can do. The heating is performed by using, for example, a hot plate, an oven, and a temperature rising oven in which a temperature program can be set. As the atmosphere (gas) at this time, air may be used, or an inert gas such as nitrogen or argon may be used.

本発明の感光性樹脂組成物の用途は特に限定されず、例えば、塗料、印刷インキ、または接着剤、あるいは、表示装置、半導体装置、電子部品、光学部品、または建築材料の形成材料として好適に用いられる。具体的には、表示装置の形成材料としては、層形成材料や画像形成材料として、カラーフィルター、フレキシブルディスプレイ用フィルム、レジスト材料、配向膜等に用いることができる。また、半導体装置の形成材料としては、レジスト材料、バッファーコート膜のような層形成材料等に用いることができる。さらに、電子部品の形成材料としては、封止材料や層形成材料として、プリント配線板、層間絶縁膜、配線被覆膜等に用いることができる。さらにまた、光学部品の形成材料としては、光学材料や層形成材料として、ホログラム、光導波路、光回路、光回路部品、反射防止膜等に用いることができる。さらにまた、建築材料としては、塗料、コーティング剤等に用いることができる。   The use of the photosensitive resin composition of the present invention is not particularly limited. For example, it is suitable as a coating material, a printing ink, or an adhesive, or a display device, a semiconductor device, an electronic component, an optical component, or a building material. Used. Specifically, as a material for forming a display device, a color filter, a film for a flexible display, a resist material, an alignment film, or the like can be used as a layer forming material or an image forming material. In addition, as a material for forming a semiconductor device, a resist material, a layer forming material such as a buffer coat film, or the like can be used. Furthermore, as a material for forming an electronic component, a sealing material or a layer forming material can be used for a printed wiring board, an interlayer insulating film, a wiring coating film, or the like. Furthermore, as a material for forming an optical component, a hologram, an optical waveguide, an optical circuit, an optical circuit component, an antireflection film, or the like can be used as an optical material or a layer forming material. Furthermore, as a building material, it can be used for a paint, a coating agent and the like.

本発明の感光性樹脂組成物は、主にパターン形成材料として用いられ、それによって形成されたパターン膜は、例えば、ポリベンゾオキサゾールなどからなる永久膜として耐熱性や絶縁性を付与する成分として機能することから、特に半導体装置、表示体装置および発光装置の表面保護膜、層間絶縁膜、再配線用絶縁膜、フリップチップ装置用保護膜、バンプ構造を有する装置の保護膜、多層回路の層間絶縁膜、受動部品用絶縁材料、ソルダーレジストやカバーレイ膜などのプリント配線板の保護膜、ならびに液晶配向膜等として好適に利用できる。特に、本発明の感光性樹脂組成物は、硬化物の耐薬品性に優れることから、積層される層形成材料、例えば、層間絶縁膜、再配線用絶縁膜の形成材料として好適である。   The photosensitive resin composition of the present invention is mainly used as a pattern forming material, and the pattern film formed thereby functions as a component that imparts heat resistance and insulation as a permanent film made of, for example, polybenzoxazole. In particular, surface protection films for semiconductor devices, display devices and light emitting devices, interlayer insulation films, insulation films for rewiring, protection films for flip-chip devices, protection films for devices having a bump structure, interlayer insulation for multilayer circuits It can be suitably used as a film, an insulating material for passive components, a protective film for a printed wiring board such as a solder resist or a coverlay film, and a liquid crystal alignment film. In particular, the photosensitive resin composition of the present invention is suitable as a material for forming a layer to be laminated, for example, an interlayer insulating film or an insulating film for rewiring, since the cured product has excellent chemical resistance.

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。なお、以下において、「部」および「%」とあるのは、特に断りのない限り、すべて質量基準である。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. In the following, “parts” and “%” are all based on mass unless otherwise specified.

(ポリベンゾオキサゾール前駆体(A1)の合成)
温度計、攪拌機、原料仕込口及び窒素ガス導入口を備えた四つ口セパラブルフラスコに2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン40.3g(0.11モル)をN−メチル−2−ピロリドン1500gに溶解した後、ジフェニルエーテル−4、4’−ジカルボン酸ジクロリド35.4g(0.12モル)を反応系の温度を0〜5℃に冷却しながら滴下した。
滴下終了後、反応系の温度を室温に戻し、そのまま6時間攪拌した。その後、純水1.8g(0.1モル)を加えて、更に40℃で1時間反応した。反応終了後、反応液を純水2000gに滴下した。沈殿物を濾集し、洗浄した後、真空乾燥を行い、以下に示す繰り返し構造を有するポリベンゾオキサゾール前駆体であるアルカリ可溶性ポリヒドロキシアミド(A1)を得た。重量平均分子量は32,000、数平均分子量は12,500、PDIは2.56であった。
(Synthesis of polybenzoxazole precursor (A1))
2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3 was placed in a four-neck separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material inlet, and a nitrogen gas inlet. After dissolving 40.3 g (0.11 mol) of hexafluoropropane in 1500 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 35.4 g (0.12 mol) of diphenyl ether-4,4′-dicarboxylic acid dichloride was added to the reaction system. The solution was added dropwise while cooling the temperature to 0 to 5 ° C.
After completion of the dropwise addition, the temperature of the reaction system was returned to room temperature, and the mixture was stirred for 6 hours. Thereafter, 1.8 g (0.1 mol) of pure water was added, and the mixture was further reacted at 40 ° C. for 1 hour. After the completion of the reaction, the reaction solution was dropped into 2000 g of pure water. The precipitate was collected by filtration, washed, and dried under vacuum to obtain an alkali-soluble polyhydroxyamide (A1) which is a polybenzoxazole precursor having a repeating structure shown below. The weight average molecular weight was 32,000, the number average molecular weight was 12,500, and the PDI was 2.56.

Figure 2020056847
Figure 2020056847

(ポジ型感光性樹脂組成物の調製)
上記で合成したポリベンゾオキサゾール前駆体(A1)100質量部に対して、下記表1に記載の割合で、光酸発生剤(B1)、エポキシ化合物(C1〜C3)、および、各成分を配合した後、ポリマーが30質量%になるようにγ−ブチロラクトンを加えてワニスとした。尚、各エポキシ化合物は、ポリベンゾオキサゾール前駆体(A1)のフェノール性OHに対し、エポキシ基の比が5:1になるように配合した。
(Preparation of positive photosensitive resin composition)
The photoacid generator (B1), the epoxy compound (C1 to C3), and each component were blended at the ratio shown in Table 1 below with respect to 100 parts by mass of the polybenzoxazole precursor (A1) synthesized above. After that, γ-butyrolactone was added so that the content of the polymer was 30% by mass to obtain a varnish. In addition, each epoxy compound was blended so that the ratio of the epoxy group to the phenolic OH of the polybenzoxazole precursor (A1) was 5: 1.

(自立膜の評価)
上記で調製したワニスをシリコンウェハー上にスピンコートして、110℃で3分間加熱し、膜厚40μmの塗膜を形成した。その後、前記塗膜をイナートガスオーブン中、窒素雰囲気下、120℃で10分加熱した後、4℃/min.で昇温し、220℃で60分加熱して硬化膜を得た。次にPCT装置(エスペック社製HAST SYSTEM TPC−412MD)を用いて、121℃、100%RH、60分の条件下で硬化膜を剥離した後、自立膜を得られたものを〇、自立膜が得られず割れたものを×とした。
(Evaluation of self-supporting membrane)
The varnish prepared above was spin-coated on a silicon wafer and heated at 110 ° C. for 3 minutes to form a coating film having a thickness of 40 μm. Thereafter, the coating film was heated in an inert gas oven under a nitrogen atmosphere at 120 ° C. for 10 minutes, and then heated at 4 ° C./min. And heated at 220 ° C. for 60 minutes to obtain a cured film. Next, using a PCT apparatus (HAST SYSTEM TPC-412MD manufactured by Espec Corp.), the cured film was peeled off at 121 ° C. and 100% RH for 60 minutes. Were not obtained, and were broken.

(誘電率・誘電正接の測定)
誘電特性である誘電正接Dfは、以下の方法に従って測定した。
上記で調製したワニスをシリコンウェハー上にスピンコートして、110℃で3分間加熱し、膜厚40μmの塗膜を形成した。その後、前記塗膜をイナートガスオーブン中、窒素雰囲気下、120℃で10分加熱した後、4℃/min.で昇温し、220℃で60分加熱して硬化膜を得た。次にPCT装置(エスペック社製HAST SYSTEM TPC−412MD)を用いて、121℃、100%RH、60分の条件下で硬化膜を剥離し、自立膜を得た。得た硬化膜を試験片としてSPDR(Split Post Dielectric Resonator)共振器法により測定した。測定器には、キーサイトテクノロジー合同会社製のベクトル型ネットワークアナライザE5071C、SPDR共振器、計算プログラムはQWED社製のものを用いた。条件は、周波数10GHz、測定温度25℃とした。
誘電率の評価:
A:3.0未満
B:3.0以上
誘電正接の評価:
A:0.01未満
B:0.01以上0.015未満
C:0.015以上
(Measurement of dielectric constant and dielectric loss tangent)
The dielectric loss tangent Df, which is a dielectric property, was measured according to the following method.
The varnish prepared above was spin-coated on a silicon wafer and heated at 110 ° C. for 3 minutes to form a coating film having a thickness of 40 μm. Thereafter, the coating film was heated in an inert gas oven under a nitrogen atmosphere at 120 ° C. for 10 minutes, and then heated at 4 ° C./min. And heated at 220 ° C. for 60 minutes to obtain a cured film. Next, using a PCT apparatus (HAST SYSTEM TPC-412MD manufactured by Espec Corporation), the cured film was peeled off under the conditions of 121 ° C., 100% RH and 60 minutes to obtain a free-standing film. The obtained cured film was used as a test piece and measured by a SPDR (Split Post Dielectric Resonator) resonator method. As a measuring instrument, a vector type network analyzer E5071C and SPDR resonator manufactured by Keysight Technology GK, and a calculation program used by QWED were used. The conditions were a frequency of 10 GHz and a measurement temperature of 25 ° C.
Evaluation of dielectric constant:
A: less than 3.0 B: 3.0 or more Evaluation of dielectric loss tangent:
A: less than 0.01 B: 0.01 or more and less than 0.015 C: 0.015 or more

(耐薬品性試験)
上記で調製したワニスをシリコンウェハー上にスピンコートして、110℃で3分間加熱し、膜厚40μmの塗膜を形成した。その後、前記塗膜をイナートガスオーブン中、窒素雰囲気下、120℃で10分加熱した後、4℃/min.で昇温し、220℃で60分加熱して硬化膜を得た。得られたサンプルの上に、それぞれ、γ-ブチロラクトン(GBL)に25℃10分間浸漬し、浸漬前後で変化を評価した。
A:クラックレス
B:膜減り1%未満
C:膜減り1%以上
(Chemical resistance test)
The varnish prepared above was spin-coated on a silicon wafer and heated at 110 ° C. for 3 minutes to form a coating film having a thickness of 40 μm. Thereafter, the coating film was heated in an inert gas oven under a nitrogen atmosphere at 120 ° C. for 10 minutes, and then heated at 4 ° C./min. And heated at 220 ° C. for 60 minutes to obtain a cured film. Each of the obtained samples was immersed in γ-butyrolactone (GBL) at 25 ° C. for 10 minutes, and the change before and after immersion was evaluated.
A: Crackless B: Film loss less than 1% C: Film loss 1% or more

(5%重量減少温度の測定)
上記(誘電率、誘電正接の測定)で得た220℃60分加熱して得た自立膜を1〜2mm角に切った試料5〜10mgの試料を窒素雰囲気下でTG−DTA測定し(30〜580℃)、重量変化が5%になる温度を測定した。
A:300℃以上
B:300℃未満
(Measurement of 5% weight loss temperature)
TG-DTA measurement was performed on a free standing film obtained by heating at 220 ° C. for 60 minutes obtained in the above (measurement of dielectric constant and dielectric loss tangent), which was cut into 1 to 2 mm squares and 5 to 10 mg in a nitrogen atmosphere. 580 ° C.), and the temperature at which the weight change was 5% was measured.
A: 300 ° C or higher B: Less than 300 ° C

(Tgの測定)
DMA動的粘弾性測定
上記で調製したワニスをシリコンウェハー上にスピンコートして、110℃で3分間加熱し、膜厚40μmの塗膜を形成した。その後、前記塗膜をイナートガスオーブン中、窒素雰囲気下、120℃で10分加熱した後、4℃/min.で昇温し、220℃で60分加熱して硬化膜を得た。次にPCT装置(エスペック社製HAST SYSTEM TPC−412MD)を用いて、121℃、100%RH、60分の条件下で硬化膜を剥離し、自立膜を得た。硬化膜をステンレス刃(刃厚0.25mm)で20mm×5mmに切り出し、動的粘弾性測定装置(G2 RSA、TAインスツルメント社製)で測定した。測定は室温から350℃までの昇温過程で行い、昇温速度5℃/min、荷重0.5 N、周波数1 Hz、つかみ具間距離10mmで行った。tanδのピークトップをTgとした。
A:Tgが260℃以上
B:Tgが260℃未満
(Measurement of Tg)
DMA Dynamic Viscoelasticity Measurement The varnish prepared above was spin-coated on a silicon wafer and heated at 110 ° C. for 3 minutes to form a coating film having a thickness of 40 μm. Thereafter, the coating film was heated in an inert gas oven under a nitrogen atmosphere at 120 ° C. for 10 minutes, and then heated at 4 ° C./min. And heated at 220 ° C. for 60 minutes to obtain a cured film. Next, using a PCT apparatus (HAST SYSTEM TPC-412MD manufactured by Espec Corporation), the cured film was peeled off under the conditions of 121 ° C., 100% RH and 60 minutes to obtain a free-standing film. The cured film was cut into 20 mm × 5 mm with a stainless steel blade (blade thickness 0.25 mm) and measured with a dynamic viscoelasticity measuring device (G2 RSA, manufactured by TA Instruments). The measurement was performed in the temperature rising process from room temperature to 350 ° C., and was performed at a temperature rising rate of 5 ° C./min, a load of 0.5 N, a frequency of 1 Hz, and a distance between grips of 10 mm. The peak top of tan δ was defined as Tg.
A: Tg is 260 ° C. or more B: Tg is less than 260 ° C.

(未露光部残膜率と露光部溶解速度の測定)
上記で調製したワニスを、スピンコーターを用いて銅スパッタを施したシリコン基板上に塗布した。ホットプレートで100℃3分乾燥させ、感光性樹脂組成物の厚さ10μmの乾燥膜を得た。得られた乾燥膜に高圧水銀ランプを用いパターンが刻まれたマスクを介して800mJ/cmのi線を照射した。露光後2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で現像し、水でリンスし、ポジ型パターンを得た。
露光部の残膜が0になる時点の未露光部の残膜厚から残膜率(%)を計算し、下記の基準で評価した。
A:90%以上
B:90%未満
また、乾燥膜厚(nm)/露光部の残膜が0になった時間(sec)を露光部の溶解速度として計算した。
(Measurement of residual film ratio of unexposed area and dissolution rate of exposed area)
The varnish prepared above was applied on a silicon substrate subjected to copper sputtering using a spin coater. It was dried on a hot plate at 100 ° C. for 3 minutes to obtain a dried film of the photosensitive resin composition having a thickness of 10 μm. Using a high-pressure mercury lamp, the obtained dried film was irradiated with i-line of 800 mJ / cm 2 through a mask in which a pattern was cut. After exposure, the resist film was developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) and rinsed with water to obtain a positive pattern.
The remaining film ratio (%) was calculated from the remaining film thickness of the unexposed portion when the remaining film of the exposed portion became 0, and evaluated according to the following criteria.
A: 90% or more and B: less than 90% Further, the dry film thickness (nm) / the time (sec) when the residual film of the exposed portion became 0 was calculated as the dissolution rate of the exposed portion.

Figure 2020056847
Figure 2020056847

<(B)感光剤>
(B1)ナフトキノンジアジド化合物(三宝化学研究所社製TKF−428)

Figure 2020056847
<(B) Photosensitizer>
(B1) Naphthoquinonediazide compound (TKF-428 manufactured by Sanbo Chemical Laboratory)
Figure 2020056847

<(C)2官能以上のエポキシ化合物>
(C1)EPICLON860(DIC社製)

Figure 2020056847
(C2)HP4032D(DIC社製)
Figure 2020056847
(C3)HP4700(DIC社製)
Figure 2020056847
<(C) Bifunctional or higher epoxy compound>
(C1) EPICLON860 (manufactured by DIC)
Figure 2020056847
(C2) HP4032D (manufactured by DIC)
Figure 2020056847
(C3) HP4700 (manufactured by DIC)
Figure 2020056847

<(D)熱酸発生剤>
(D1)WPAG618(富士フィルム和光純薬工業社製)

Figure 2020056847
(D2)WPAG699(富士フィルム和光純薬工業社製)
Figure 2020056847
<(D) Thermal acid generator>
(D1) WPAG618 (Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Figure 2020056847
(D2) WPAG699 (Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Figure 2020056847

<有機溶剤>
*1:GBL(γ−ブチロラクトン)
<Organic solvent>
* 1: GBL (γ-butyrolactone)

上記表中に示す結果から、本発明の感光性樹脂組成物は、220℃程度の低温で硬化を行った場合であっても、自立膜の形成が可能であり、耐薬品性、熱特性および誘電特性に優れた硬化膜が得られることが分かる。
From the results shown in the above table, the photosensitive resin composition of the present invention can form a self-supporting film, even when cured at a low temperature of about 220 ° C., and has chemical resistance, thermal properties, and It can be seen that a cured film having excellent dielectric properties can be obtained.

Claims (5)

(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体、(B)感光剤、(C)2官能以上のエポキシ化合物、および、(D)熱酸発生剤を含むことを特徴とする感光性樹脂組成物。   A photosensitive resin composition comprising (A) a polybenzoxazole precursor, (B) a photosensitive agent, (C) a difunctional or higher functional epoxy compound, and (D) a thermal acid generator. 前記(D)熱酸発生剤が、スルホン酸エステル化合物であることを特徴とする請求項1記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the (D) thermal acid generator is a sulfonic acid ester compound. 請求項1または2記載の感光性樹脂組成物をフィルムに塗布、乾燥して得られる樹脂層を有することを特徴とするドライフィルム。   A dry film comprising a resin layer obtained by applying and drying the photosensitive resin composition according to claim 1 or 2 on a film. 請求項1または2記載の感光性樹脂組成物または請求項3記載のドライフィルムの樹脂層を硬化して得られることを特徴とする硬化物。   A cured product obtained by curing the photosensitive resin composition according to claim 1 or 2 or the resin layer of the dry film according to claim 3. 請求項4記載の硬化物を有することを特徴とする電子部品。
An electronic component comprising the cured product according to claim 4.
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