JP2021117442A - Photosensitive resin composition - Google Patents

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Abstract

To provide a photosensitive resin composition that can produce a resin film having high Tg and thermal weight loss temperature, and excellent chemical resistance, while preventing a decrease in the resolution of a relief pattern.SOLUTION: A photosensitive resin composition contains (A) a polyimide precursor, (B) compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond, (C) a photosensitizer, (D) a solvent, (E) free chlorine, the amount of the free chlorine being 0.0001-2 ppm relative to the total mass of the photosensitive resin composition.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、感光性樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a photosensitive resin composition.

従来、電子部品の絶縁材料、及び半導体装置のパッシベーション膜、表面保護膜、層間絶縁膜等には、優れた耐熱性、電気特性及び機械特性を併せ持つポリイミド樹脂が用いられている。このポリイミド樹脂の中でも、感光性ポリイミド前駆体の形態で提供されるものは、該前駆体の塗布、露光、現像、及びキュアによる熱イミド化処理によって、耐熱性のレリーフパターン皮膜を容易に形成することができる。 Conventionally, a polyimide resin having excellent heat resistance, electrical properties, and mechanical properties has been used as an insulating material for electronic components, a passivation film, a surface protective film, an interlayer insulating film, and the like of a semiconductor device. Among these polyimide resins, those provided in the form of a photosensitive polyimide precursor easily form a heat-resistant relief pattern film by coating, exposing, developing, and thermally imidizing the precursor. be able to.

一方、半導体装置における半導体パッケージ手法には、様々な方法がある。半導体パッケージ手法としては、近年、ファンナウト(Fan−Out)という半導体パッケージ手法が主流となっている。ファンナウト型の半導体パッケージでは、半導体チップを封止材で覆うことにより半導体チップのチップサイズよりも大きいチップ封止体を形成する。更に、半導体チップ及び封止材の領域にまで及ぶ再配線層を形成する。再配線層は、薄い膜厚で形成される。また、再配線層は、封止材の領域まで形成できるため、外部接続端子の数を多くすることができる。 On the other hand, there are various semiconductor packaging methods in semiconductor devices. As a semiconductor packaging method, a semiconductor packaging method called Fan-Out has become the mainstream in recent years. In a funout type semiconductor package, a chip encapsulant larger than the chip size of the semiconductor chip is formed by covering the semiconductor chip with an encapsulant. Further, a rewiring layer extending to the area of the semiconductor chip and the encapsulant is formed. The rewiring layer is formed with a thin film thickness. Further, since the rewiring layer can be formed up to the area of the sealing material, the number of external connection terminals can be increased.

例えば、ファンナウト型の半導体装置としては、下記の特許文献1が知られている。 For example, the following Patent Document 1 is known as a funout type semiconductor device.

特許5563814号公報Japanese Patent No. 5563814

一方、近年は、集積度及び演算機能の向上、並びにチップサイズの矮小化の観点から、半導体装置のプリント配線基板への実装方法が変化している。より高密度の実装が可能なSiPのような構造では、ポリイミド被膜が、直接ハンダバンプに接触する構造が用いられるようになってきている。このようなバンプ構造を形成するときには、当該ポリイミド被膜には高い耐熱性と耐薬品性が要求され、耐熱性のない樹脂組成物の場合、半田リフロー工程を経て半導体チップとともに基板上に実装されたときに、耐熱性の低い硬化膜が製造される。耐熱性の低い硬化膜は、温度変化によって脱ガスや収縮が起こり、亀裂や剥離が発生しやすい。 On the other hand, in recent years, the method of mounting a semiconductor device on a printed wiring board has changed from the viewpoint of improving the degree of integration and the calculation function and reducing the chip size. In a structure such as SiP that can be mounted at a higher density, a structure in which the polyimide film is in direct contact with the solder bump is being used. When forming such a bump structure, the polyimide film is required to have high heat resistance and chemical resistance, and in the case of a resin composition having no heat resistance, it is mounted on a substrate together with a semiconductor chip through a solder reflow process. Occasionally, a cured film with low heat resistance is produced. A cured film having low heat resistance is prone to degassing and shrinkage due to temperature changes, and is prone to cracking and peeling.

さらに最近では、低温硬化処理が可能な熱硬化性材料(低温硬化材料)の需要が高まっている。絶縁膜用途での低温硬化材料としてはフェノール樹脂が多く開発されてきたが、耐薬品性や耐熱性の観点から、ポリイミド樹脂を使用することが望まれる。通常300〜400℃で処理されるポリイミド樹脂を低温で硬化させるためには、イミド化を促進する化合物を添加する化学イミド化や、可溶型ポリイミドを用いるのが一般的である。 More recently, there has been an increasing demand for thermosetting materials (low temperature curing materials) capable of low temperature curing treatment. Phenol resins have been widely developed as low-temperature curing materials for insulating film applications, but it is desirable to use polyimide resins from the viewpoint of chemical resistance and heat resistance. In order to cure a polyimide resin that is usually treated at 300 to 400 ° C. at a low temperature, it is common to use chemical imidization by adding a compound that promotes imidization or a soluble polyimide.

一方、低温で加熱処理すると、硬化膜中に低分子化合物が多く残存し、また樹脂間の相互作用が弱くなることから、膜物性の維持が困難である。特に、半導体装置の処理工程における半田リフローのような加熱工程では、脱ガスや収縮により、亀裂や剥離が発生しやすい。 On the other hand, when heat-treated at a low temperature, a large amount of small molecule compounds remain in the cured film and the interaction between the resins is weakened, so that it is difficult to maintain the physical characteristics of the film. In particular, in a heating process such as solder reflow in a processing process of a semiconductor device, cracks and peeling are likely to occur due to degassing and shrinkage.

リフロー工程で樹脂膜のCu配線からの剥離を抑制するためには、樹脂膜のガラス転移点(Tg)や重量減少温度を上昇させることが求められるが、しかしながら、近年の低温加熱硬化処理では、リフロー以下の温度で硬化処理されるため、Tgがリフロー温度より低くなり、低分子化合物が揮発せずに残存するという問題点があった。硬化膜の架橋点間分子量を下げることでTgは上昇する傾向にあるが、しかしながら、ネガ型感光性樹脂組成物で一般的にポリイミド前駆体と合わせて用いられるラジカル重合性化合物の官能基濃度や添加量を増加させると、レリーフパターンの解像度が低下するため、解像度を維持したまま樹脂膜のTgを向上させることは困難であった。また、樹脂膜の熱重量減少温度を上昇させるためには、樹脂膜中の低分子化合物を完全に揮発させるか、固定化する必要があった。 In order to suppress the peeling of the resin film from the Cu wiring in the reflow process, it is required to raise the glass transition point (Tg) and the weight reduction temperature of the resin film. Since the curing treatment is performed at a temperature lower than the reflow temperature, there is a problem that the Tg becomes lower than the reflow temperature and the low molecular weight compound remains without volatilizing. Tg tends to increase by lowering the molecular weight between the cross-linking points of the cured film, however, the functional group concentration of the radically polymerizable compound generally used in combination with the polyimide precursor in the negative photosensitive resin composition and the functional group concentration. When the addition amount is increased, the resolution of the relief pattern is lowered, so that it is difficult to improve the Tg of the resin film while maintaining the resolution. Further, in order to raise the thermogravimetric reduction temperature of the resin film, it was necessary to completely volatilize or immobilize the small molecule compound in the resin film.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、レリーフパターンの解像度の低下を抑制しつつ、Tg及び熱重量減少温度が高く、耐薬品性に優れる樹脂膜を製造することができる感光性樹脂組成物を提供することを目的の一つとする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is capable of producing a photosensitive resin film having a high Tg and thermogravimetric reduction temperature and excellent chemical resistance while suppressing a decrease in the resolution of the relief pattern. One of the purposes is to provide a sex resin composition.

本発明者らは、ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物と、特定量に調整した遊離塩素及び/又は共有結合性塩素とを含む樹脂組成物により、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。以下、本発明の実施形態の例を列記する。
[1]
(A)ポリイミド前駆体と、
(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物と、
(C)感光剤と、
(D)溶剤と、
(E)遊離塩素と、
を含む感光性樹脂組成物であって、
上記遊離塩素の量は、上記感光性樹脂組成物の全質量を基準として0.0001〜2ppmである、感光性樹脂組成物。
[2]
上記(C)感光剤が、光重合開始剤である、項目1に記載の感光性樹脂組成物。
[3]
上記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(1)で表される、項目1または2に記載の感光性樹脂組成物。

Figure 2021117442
{式(1)中、Xは、炭素数6〜40の4価の有機基であり、Yは、炭素数6〜40の2価の有機基であり、n1は、2〜150の整数であり、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1〜40の1価の有機基である。ただし、R及びRの少なくとも一方は、下記一般式(2):
Figure 2021117442
で表される基であり、式(2)中、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3の1価の有機基であり、そしてm1は、2〜10の整数である。}
[4]
上記(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、上記(D)溶剤を100〜860質量部含む、項目1〜3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
[5]
上記(D)溶剤が、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−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、ジメチルスルホキシド、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、及び2−オクタノンからなる群から選択される一つ又は複数の化合物を含む、項目1〜4のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
[6]
上記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、2つ以上の重合性不飽和結合を有する、項目1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
[7]
上記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、エポキシ樹脂と(メタ)アタクリル酸との反応物である、項目1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
[8]
上記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(3)または(4)で表される、項目1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2021117442
{式(3)中、Rは、炭素数1〜40の1価の有機基である。}
Figure 2021117442
{式(4)中、Rは、炭素数1〜40の1価の有機基である。}
[9]
上記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(5)または(6)で表される、項目1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2021117442
{式(5)中、Rは、炭素数1〜40の1価の有機基である。}
Figure 2021117442
{式(6)中、Rは、炭素数1〜40の1価の有機基である。}
[10]
上記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(7)で表される化合物を含む、項目1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2021117442
{式(7)中、R2は、炭素数1〜40の2価の有機基である。}
[11]
上記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(8)で表される化合物を含む、項目1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2021117442
{式(8)中、R6は、炭素数1〜40の2価の有機基である。}
[12]
(A)ポリイミド前駆体と、
(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物と、
(C)感光剤と、
(D)溶剤と、
(E)遊離塩素と
を含む感光性樹脂組成物であって、
上記感光性樹脂組成物を、硬化後の膜厚が約10μmとなるように回転法で基板上に塗布し、110℃で180秒間ホットプレートで加熱して硬化させたとき、得られる塗膜に含まれる上記遊離塩素の量が、上記塗膜の全質量を基準として、0.0001〜5ppmである、感光性樹脂組成物。
[13]
(G)エポキシ樹脂を更に含む、項目1〜12のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
[14]
上記(G)エポキシ樹脂の量は、上記(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して0.1〜10質量部である、項目13に記載の感光性樹脂組成物。
[15]
ネガ型感光性樹脂組成物である、項目1〜14のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
[16]
(A)ポリイミド前駆体と、
(B)ヒドロキシル基及び複数の重合性不飽和結合を有する化合物と、
(C)感光剤と、
(D)溶剤と、
(E)遊離塩素及び/又は共有結合性塩素と、
を含む感光性樹脂組成物であって、
上記感光性樹脂組成物を調整後、23℃±0.5℃、相対湿度50%±10%で3日静置した際の上記感光性樹脂組成物中の全塩素量が、上記感光性樹脂組成物の全質量を基準として0.0001〜250ppmである、感光性樹脂組成物。 The present inventors can solve the above-mentioned problems with a resin composition containing a compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond and free chlorine and / or covalent chlorine adjusted to a specific amount. We have found and completed the present invention. Examples of embodiments of the present invention are listed below.
[1]
(A) Polyimide precursor and
(B) A compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond,
(C) Photosensitizer and
(D) Solvent and
(E) Free chlorine and
A photosensitive resin composition containing
The photosensitive resin composition has an amount of free chlorine of 0.0001 to 2 ppm based on the total mass of the photosensitive resin composition.
[2]
The photosensitive resin composition according to item 1, wherein the photosensitive agent (C) is a photopolymerization initiator.
[3]
The photosensitive resin composition according to item 1 or 2, wherein the polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (1).
Figure 2021117442
{In formula (1), X 1 is a tetravalent organic group having 6 to 40 carbon atoms, Y 1 is a divalent organic group having 6 to 40 carbon atoms, and n1 is 2 to 150. It is an integer, and R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups having 1 to 40 carbon atoms. However, at least one of R 1 and R 2 has the following general formula (2):
Figure 2021117442
In formula (2), R 3 , R 4 and R 5 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups having 1 to 3 carbon atoms, and m1 is 2 It is an integer of -10. }
[4]
The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 3, which contains 100 to 860 parts by mass of the solvent (D) with respect to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A).
[5]
The solvent (D) is N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, γ-butyrolactone. , Α-Acetyl-γ-butyrolactone, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, and one or more compounds selected from the group consisting of 2-octanone. The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 4, which comprises.
[6]
The photosensitive resin composition according to any one of Items 1 to 5, wherein the compound having the hydroxyl group and the polymerizable unsaturated bond (B) has two or more polymerizable unsaturated bonds.
[7]
The photosensitive resin composition according to any one of Items 1 to 5, wherein the compound having the hydroxyl group and the polymerizable unsaturated bond (B) is a reaction product of an epoxy resin and (meth) atacryllic acid.
[8]
The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond is represented by the following general formula (3) or (4).
Figure 2021117442
{In formula (3), R 1 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. }
Figure 2021117442
{In formula (4), R 2 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. }
[9]
The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond is represented by the following general formula (5) or (6).
Figure 2021117442
{In formula (5), R 3 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. }
Figure 2021117442
{Wherein (6), R 4 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. }
[10]
The photosensitive resin composition according to any one of Items 1 to 5, wherein the compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond (B) contains a compound represented by the following general formula (7).
Figure 2021117442
{In formula (7), R 2 is a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. }
[11]
The photosensitive resin composition according to any one of Items 1 to 5, wherein the compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond (B) contains a compound represented by the following general formula (8).
Figure 2021117442
{In formula (8), R 6 is a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. }
[12]
(A) Polyimide precursor and
(B) A compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond,
(C) Photosensitizer and
(D) Solvent and
(E) A photosensitive resin composition containing free chlorine.
The above-mentioned photosensitive resin composition is applied onto a substrate by a rotation method so that the film thickness after curing is about 10 μm, and is heated at 110 ° C. for 180 seconds on a hot plate to be cured. A photosensitive resin composition in which the amount of free chlorine contained is 0.0001 to 5 ppm based on the total mass of the coating film.
[13]
(G) The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 12, further comprising an epoxy resin.
[14]
The photosensitive resin composition according to item 13, wherein the amount of the (G) epoxy resin is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor.
[15]
The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 14, which is a negative type photosensitive resin composition.
[16]
(A) Polyimide precursor and
(B) A compound having a hydroxyl group and a plurality of polymerizable unsaturated bonds,
(C) Photosensitizer and
(D) Solvent and
(E) Free chlorine and / or covalent chlorine,
A photosensitive resin composition containing
After adjusting the photosensitive resin composition, the total amount of chlorine in the photosensitive resin composition when left to stand at 23 ° C. ± 0.5 ° C. and a relative humidity of 50% ± 10% for 3 days is the photosensitive resin. A photosensitive resin composition which is 0.0001 to 250 ppm based on the total mass of the composition.

本発明によれば、形成されるレリーフパターンの解像度を維持したまま、ガラス転移温度及び熱重量減少温度が高く、耐薬品性に優れる樹脂膜を製造することができる、感光性樹脂組成物を提供することができる。一実施形態において、樹脂中のポリマーの架橋密度を、レリーフパターン形成後に向上させることができ、解像度を維持したまま、硬化膜のガラス転移温度が高くなる傾向がある。また、一実施形態において、膜中の低沸点化合物を反応によって固定化することができ、熱重量減少温度を向上させることが可能である。さらには、一実施形態において、架橋密度の高さや遊離塩素が特定量であることにより、硬化膜への薬液の侵入が防がれるため、レリーフパターンの耐薬品性も向上させることができる。 According to the present invention, there is provided a photosensitive resin composition capable of producing a resin film having high glass transition temperature and thermogravimetric reduction temperature and excellent chemical resistance while maintaining the resolution of the formed relief pattern. can do. In one embodiment, the crosslink density of the polymer in the resin can be improved after the relief pattern is formed, and the glass transition temperature of the cured film tends to increase while maintaining the resolution. Further, in one embodiment, the low boiling point compound in the membrane can be immobilized by a reaction, and the thermogravimetric reduction temperature can be improved. Furthermore, in one embodiment, the high crosslink density and the specific amount of free chlorine prevent the chemical solution from entering the cured film, so that the chemical resistance of the relief pattern can be improved.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」と略記する。)について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。本明細書を通じ、一般式において同一符号で表されている構造は、分子中に複数存在する場合、別途規定しない限りそれぞれ独立して選択され、互いに同一であっても、異なっていてもよい。また、異なる一般式において共通する符号で表されている構造もまた、別途規定しない限りそれぞれ独立して選択され、互いに同一であっても、異なっていてもよい。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter, abbreviated as “embodiments”) will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified and implemented within the scope of the gist thereof. Throughout the present specification, when a plurality of structures represented by the same reference numerals in the general formula are present in a molecule, they are independently selected unless otherwise specified, and may be the same or different from each other. Further, the structures represented by the common reference numerals in different general formulas are also independently selected unless otherwise specified, and may be the same or different from each other.

[感光性樹脂組成物]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(A)ポリイミド前駆体と、(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物と、(C)感光剤と、(D)溶剤と、(E)特定量の遊離塩素及び/又は共有結合性塩素とを含む。所望により、感光性樹脂組成物はその他の成分を含む。各成分を以下に順に説明する。
[Photosensitive resin composition]
The photosensitive resin composition of the present embodiment contains (A) a polyimide precursor, (B) a compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond, (C) a photosensitizer, (D) a solvent, and (E). ) Contains certain amounts of free chlorine and / or covalent chlorine. If desired, the photosensitive resin composition comprises other components. Each component will be described below in order.

感光性樹脂組成物は、所望の用途に応じて、ネガ型又はポジ型のいずれであってもよく、後述される(A)ポリイミド前駆体の物性の観点からネガ型であることが好ましい。 The photosensitive resin composition may be either a negative type or a positive type depending on the desired use, and is preferably a negative type from the viewpoint of the physical properties of the (A) polyimide precursor described later.

(A)ポリイミド前駆体
本実施形態では、(A)ポリイミド前駆体は、感光性樹脂組成物に含まれる樹脂成分であり、下記一般式(1)で表される構造単位を有するポリアミドであることが好ましい。

Figure 2021117442
{式(1)中、X1は、炭素数6〜40の4価の有機基であり、Y1は、炭素数6〜40の2価の有機基であり、nは、2〜150の整数であり、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1〜40の1価の有機基である。ただし、R及びRの少なくともいずれかは、下記一般式(2):
Figure 2021117442
で表される基であり、式(2)中、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3の1価の有機基であり、そしてmは2〜10の整数である。} (A) Polyimide precursor In the present embodiment, the (A) polyimide precursor is a resin component contained in the photosensitive resin composition and is a polyamide having a structural unit represented by the following general formula (1). Is preferable.
Figure 2021117442
{In formula (1), X 1 is a tetravalent organic group having 6 to 40 carbon atoms, Y 1 is a divalent organic group having 6 to 40 carbon atoms, and n 1 is 2 to 150. R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups having 1 to 40 carbon atoms. However, at least one of R 1 and R 2 is the following general formula (2):
Figure 2021117442
In formula (2), R 3 , R 4 and R 5 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups having 1 to 3 carbon atoms, and m 1 is 2. It is an integer of -10. }

(A)ポリイミド前駆体中に含まれる上記一般式(1)で表される前駆体のR及びRの全てに対する、上記一般式(2)で表される1価の有機基の割合は、高解像度の観点から、50モル%〜100モル%が好ましく、さらに、高耐薬品性と感度の観点から、75モル%〜100モル%がより好ましい。 (A) The ratio of the monovalent organic group represented by the general formula (2) to all of R 1 and R 2 of the precursor represented by the general formula (1) contained in the polyimide precursor is From the viewpoint of high resolution, 50 mol% to 100 mol% is preferable, and from the viewpoint of high chemical resistance and sensitivity, 75 mol% to 100 mol% is more preferable.

上記一般式(1)におけるn1は、感光性樹脂組成物の感光特性及び機械特性の観点から、3〜100の整数が好ましく、5〜70の整数がより好ましい。 N1 in the general formula (1) is preferably an integer of 3 to 100, more preferably an integer of 5 to 70, from the viewpoint of the photosensitive characteristics and mechanical characteristics of the photosensitive resin composition.

上記一般式(1)中、Xで表される4価の有機基は、耐熱性と感光特性とを両立するという点で、好ましくは炭素数6〜40の有機基であり、より好ましくは、−COOR基及び−COOR基と−CONH−基とが互いにオルト位置にある芳香族基、又は脂環式脂肪族基である。Xで表される4価の有機基として、具体的には、芳香族環を含有する炭素原子数6〜40の有機基、例えば、下記一般式(20):

Figure 2021117442
{式(20)中、R6は水素原子、フッ素原子、C1〜C10の炭化水素基、及びC1〜C10の含フッ素炭化水素基から成る群から選ばれる1価の基であり、lは0〜2から選ばれる整数であり、mは0〜3から選ばれる整数であり、そしてnは0〜4から選ばれる整数である。}
で表される構造を有する基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、Xの構造は1種でも2種以上の組み合わせでもよい。上記式(20)で表される構造を有するX基は、耐熱性と感光特性とを両立するという点で特に好ましい。 In the above general formula (1), the tetravalent organic group represented by X 1 is preferably an organic group having 6 to 40 carbon atoms, and more preferably, in terms of achieving both heat resistance and photosensitive characteristics. , -COOR 1 group and -COOR 2 group and -CONH- group are aromatic groups or alicyclic aliphatic groups in which the ortho positions are located with each other. As the tetravalent organic group represented by X 1 , specifically, an organic group having 6 to 40 carbon atoms containing an aromatic ring, for example, the following general formula (20):
Figure 2021117442
{In formula (20), R6 is a monovalent group selected from the group consisting of hydrogen atoms, fluorine atoms, hydrocarbon groups C1 to C10, and fluorine-containing hydrocarbon groups C1 to C10, and l is 0 to 0. It is an integer chosen from 2, m is an integer chosen from 0 to 3, and n is an integer chosen from 0 to 4. }
Examples thereof include, but are not limited to, groups having a structure represented by. Further, the structure of X 1 may be one kind or a combination of two or more kinds. X 1 group having the structure represented by the above formula (20) are particularly preferred in that they both the photosensitive characteristic heat resistance.

上記一般式(1)中、Yで表される2価の有機基は、耐熱性と感光特性とを両立するという点で、好ましくは炭素数6〜40の芳香族基であり、例えば、下記式(21):

Figure 2021117442
{式(21)中、R6は水素原子、フッ素原子、C1〜C10の炭化水素基、及びC1〜C10の含フッ素炭化水素基から成る群から選ばれる1価の基であり、そしてnは0〜4から選ばれる整数である。}
で表される構造が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、Yの構造は1種でも2種以上の組み合わせでもよい。上記式(21)で表される構造を有するY基は、耐熱性及び感光特性を両立するという点で特に好ましい。 In the general formula (1), the divalent organic group represented by Y 1 in that they both heat resistance and sensitivity characteristics, is preferably an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, for example, The following formula (21):
Figure 2021117442
{In formula (21), R6 is a monovalent group selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group of C1 to C10, and a fluorine-containing hydrocarbon group of C1 to C10, and n is 0. It is an integer selected from ~ 4. }
The structure represented by is mentioned, but is not limited to these. Further, the structure of Y 1 may be one kind or a combination of two or more kinds. One Y group having a structure represented by the above formula (21) is particularly preferable in that it has both heat resistance and photosensitive characteristics.

基としては、上記式(21)で表される構造のなかでも特に、下式:

Figure 2021117442
で表される構造は、低温加熱時のイミド化率、脱ガス性、銅密着性、及び耐薬品性の観点から好ましい。 The Y 1 group, among other structure represented by the above formula (21), the following equation:
Figure 2021117442
The structure represented by is preferable from the viewpoint of imidization rate at low temperature heating, degassing property, copper adhesion, and chemical resistance.

上記一般式(2)中のRは、水素原子又はメチル基であることが好ましく、R及びRは、感光特性の観点から水素原子であることが好ましい。また、mは、感光特性の観点から2以上10以下の整数、好ましくは2以上4以下の整数である。 R 3 in the general formula (2) is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and R 4 and R 5 are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of photosensitive characteristics. Further, m 1 is an integer of 2 or more and 10 or less, preferably an integer of 2 or more and 4 or less from the viewpoint of photosensitive characteristics.

一実施形態において、(A)ポリイミド前駆体は、下記一般式(9):

Figure 2021117442
{式(9)中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含むことが好ましい。 In one embodiment, the (A) polyimide precursor is represented by the following general formula (9):
Figure 2021117442
{In equation (9), R 1 , R 2 , and n 1 are defined above. }
It is preferable to contain a polyimide precursor having a structural unit represented by.

一般式(9)において、R及びRの少なくとも一方は、上記一般式(2)で表される1価の有機基であることがより好ましい。 In the general formula (9), it is more preferable that at least one of R 1 and R 2 is a monovalent organic group represented by the general formula (2).

一実施形態において、(A)ポリイミド前駆体は、下記一般式(10):

Figure 2021117442
{式(10)中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含むことが好ましい。 In one embodiment, the (A) polyimide precursor is represented by the following general formula (10):
Figure 2021117442
{In equation (10), R 1 , R 2 , and n 1 are defined above. }
It is preferable to include a polyimide precursor having a structural unit represented by.

一般式(10)において、R及びRの少なくとも一方は、上記一般式(2)で表される1価の有機基であることがより好ましい。 In the general formula (10), it is more preferable that at least one of R 1 and R 2 is a monovalent organic group represented by the general formula (2).

(A)ポリイミド前駆体の調製方法
本実施形態における上記一般式(1)で表される構造を含むポリイミド前駆体は、例えば、前述の炭素数6〜40の4価の有機基Xを含むテトラカルボン酸二無水物と、(a)上記一般式(2)で表される1価の有機基と水酸基とが結合した構造を有するアルコール類、及び所望により(b)上記一般式(2)で表される基以外の構造を有するアルコール類とを反応させて、部分的にエステル化したテトラカルボン酸(以下、アシッド/エステル体ともいう)を調製することと;続いて、得られたアシッド/エステル体と、前述の炭素数6〜40の2価の有機基Yを含むジアミン類とを重縮合させることとを含む方法により得られる。
(A) a polyimide precursor containing a structure represented by the general formula (1) in the preparation method embodiment of the polyimide precursor, for example, a tetravalent organic group X 1 of the above-mentioned carbon number 6 to 40 Tetracarboxylic acid dianhydride, (a) alcohols having a structure in which a monovalent organic group represented by the above general formula (2) and a hydroxyl group are bonded, and optionally (b) the above general formula (2). To prepare a partially esterified tetracarboxylic acid (hereinafter, also referred to as an acid / ester form) by reacting with an alcohol having a structure other than the group represented by (hereinafter, also referred to as an acid / ester form); subsequently, the obtained acid and / esters, obtainable by a method comprising the the polycondensation of a diamine containing organic group Y 1 of the divalent aforementioned carbon atoms 6-40.

(アシッド/エステル体の調製)
本実施形態において、炭素数6〜40の4価の有機基X1を含むテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、無水ピロメリット酸、ジフェニルエーテル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルメタン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−無水フタル酸)プロパン、2,2−ビス(3,4−無水フタル酸)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等を挙げることができる。また、これらは、1種を単独で、又は2種以上を混合して、使用することができる。
(Preparation of acid / ester)
In the present embodiment, the tetracarboxylic acid dianhydride containing a tetravalent organic group X 1 having 6 to 40 carbon atoms includes, for example, pyromellitic anhydride, diphenyl ether-3,3', 4,4'-tetracarboxylic. Acid dianhydride, benzophenone-3,3', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, biphenyl-3,3', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, diphenylsulfone-3,3' , 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, diphenylmethane-3,3', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, 2,2-bis (3,4-phthalic anhydride) propane, 2, 2-Bis (3,4-phthalic anhydride) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane and the like can be mentioned. In addition, these can be used alone or in combination of two or more.

(b)上記一般式(2)で表される基以外の構造を有するアルコール類として、例えば、炭素数5〜30の脂肪族又は炭素数6〜30の芳香族アルコール類、例えば、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、ネオペンチルアルコール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、3−オクタノール、1−ノナノール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、ベンジルアルコール等を挙げることができる。 (B) Examples of alcohols having a structure other than the group represented by the general formula (2) include aliphatic alcohols having 5 to 30 carbon atoms or aromatic alcohols having 6 to 30 carbon atoms, for example, 1-pen. Tanol, 2-pentanol, 3-pentanol, neopentyl alcohol, 1-heptanol, 2-heptanol, 3-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 3-octanol, 1-nonanol, triethylene glycol monomethyl ether, Examples thereof include triethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, and benzyl alcohol.

ポリイミド前駆体中の一般式(2)の有機基の含有量は、R、R、R、及びRの全ての含有量に対し、50モル%以上であることが好ましい。一般式(2)の有機基の含有量が50モル%を超えると、所望の感光特性を得ることができるので好ましい。
感光性樹脂組成物中の一般式(2)の有機基の含有量は、R、R、R、及びRの全ての含有量に対し、75モル%以上であることが好ましい。
The content of the organic group of the general formula (2) in the polyimide precursor is preferably 50 mol% or more with respect to all the contents of R 1 , R 2 , R 6 and R 7. When the content of the organic group of the general formula (2) exceeds 50 mol%, desired photosensitive characteristics can be obtained, which is preferable.
The content of the organic group of the general formula (2) in the photosensitive resin composition is preferably 75 mol% or more with respect to all the contents of R 1 , R 2 , R 6 and R 7.

上記のテトラカルボン酸二無水物と上記(a)のアルコール類とを、ピリジン等の塩基性触媒の存在下、反応溶媒中に溶解及び混合することにより、酸二無水物のハーフエステル化反応が進行し、所望のアシッド/エステル体を得ることができる。反応条件は、反応温度20〜50℃で4〜10時間に亘って撹拌することが好ましい。 By dissolving and mixing the above-mentioned tetracarboxylic dianhydride and the above-mentioned alcohols (a) in a reaction solvent in the presence of a basic catalyst such as pyridine, a half-esterification reaction of the acid dianhydride can be carried out. It can proceed and the desired acid / ester form can be obtained. The reaction conditions are preferably stirring at a reaction temperature of 20 to 50 ° C. for 4 to 10 hours.

上記反応溶媒としては、該アシッド/エステル体、及び該アシッド/エステル体とジアミン類との重縮合生成物であるポリイミド前駆体を溶解するものが好ましい。反応溶媒は、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ガンマブチロラクトン、ケトン類、エステル類、ラクトン類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらは必要に応じて、単独で用いても2種以上混合して用いてもよい。 As the reaction solvent, those that dissolve the acid / ester and the polyimide precursor which is a polycondensation product of the acid / ester and diamines are preferable. Reaction solvents include, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, gamma butyrolactone, ketones, esters, lactones, ethers, etc. Halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl oxalate, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, Examples thereof include 1,4-dichlorobutane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, benzene, toluene and xylene. These may be used alone or in combination of two or more, if necessary.

(ポリイミド前駆体の調製)
上記アシッド/エステル体(典型的には上記反応溶媒中の溶液)に、氷冷下、既知の脱水縮合剤を混合してアシッド/エステル体をポリ酸無水物とした後、これに、炭素数6〜40の2価の有機基Y1を含むジアミン類を別途溶媒に溶解又は分散させたものを滴下投入し、重縮合させることにより、ポリイミド前駆体を得ることができる。脱水縮合剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エトキシカルボニル−2−エトキシ−1,2−ジヒドロキノリン、1,1−カルボニルジオキシ−ジ−1,2,3−ベンゾトリアゾール、N,N’−ジスクシンイミジルカーボネート等が挙げられる。
(Preparation of polyimide precursor)
The acid / ester compound (typically the solution in the reaction solvent) is mixed with a known dehydration condensate agent under ice-cooling to obtain an acid / ester compound as a polyacid anhydride, and then the acid / ester compound has a carbon number of carbon atoms. A polyimide precursor can be obtained by dropping and adding a diamine containing 6 to 40 divalent organic groups Y 1 separately dissolved or dispersed in a solvent and polycondensing it. Examples of the dehydration condensing agent include dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethoxycarbonyl-2-ethoxy-1,2-dihydroquinoline, 1,1-carbonyldioxy-di-1,2,3-benzotriazole, N, N'. -Discusin imidyl carbonate and the like can be mentioned.

炭素数6〜40の2価の有機基Y1を含むジアミン類としては、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノビフェニル、3,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、4,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、9,10−ビス(4−アミノフェニル)アントラセン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(3−アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、オルト−トリジンスルホン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、及びこれらのベンゼン環上の水素原子の一部が、メチル基、エチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ハロゲン等で置換されたもの、例えば3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジメチトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、及びこれらの混合物等も挙げられる。しかしながら、ジアミン類はこれらに限定されるものではない。 Examples of diamines containing a divalent organic group Y 1 having 6 to 40 carbon atoms include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, and 3,3. ′ -Diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylsulfide, 3,4′-diaminodiphenylsulfide, 3,3′-diaminodiphenylsulfide, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminobiphenyl, 3,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3 , 3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis ( 4-Aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4, 4-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] Ether, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 9,10-bis (4-aminophenyl) anthracene, 2,2-bis (4-amino) Phenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) ) Phenyl] Hexafluoropropane, 1,4-bis (3-aminopropyldimethylsilyl) benzene, ortho-trizine sulfone, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, and hydrogen atoms on these benzene rings. Partially substituted with methyl group, ethyl group, hydroxymethyl group, hydroxyethyl group, halogen, etc., for example, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dimethyl-4 , 4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenyl Enylmethane, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethitoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dichloro-4,4'-diaminobiphenyl, and these. Mixtures and the like can also be mentioned. However, diamines are not limited to these.

本実施形態の感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによって基板上に形成される感光性樹脂層と各種の基板との密着性を向上させるために、(A)ポリイミド前駆体の調製時に、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラフェニルジシロキサン等のジアミノシロキサン類を共重合することもできる。 In order to improve the adhesion between the photosensitive resin layer formed on the substrate and various substrates by applying the photosensitive resin composition of the present embodiment on the substrate, (A) at the time of preparing the polyimide precursor. , 1,3-Bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 1,3-bis (3-aminopropyl) tetraphenyldisiloxane and other diaminosiloxanes can also be copolymerized.

上記重縮合反応終了後、当該反応液中に共存している脱水縮合剤の吸水副生物を、必要に応じて濾別した後、水、脂肪族低級アルコール、又はその混合液等の貧溶媒を、反応液に投入して重合体成分を析出させてもよい。さらに、上記再溶解及び再沈析出操作等を繰り返すことにより、重合体を精製してもよい。そして、重合体を真空乾燥して、ポリイミド前駆体を単離することができる。精製度を向上させるために、陰イオン及び/又は陽イオン交換樹脂を適当な有機溶媒で膨潤させて充填したカラムに、この重合体の溶液を通し、イオン性不純物を除去してもよい。 After completion of the polycondensation reaction, the water-absorbing by-products of the dehydration condensate coexisting in the reaction solution are filtered out as necessary, and then a poor solvent such as water, an aliphatic lower alcohol, or a mixture thereof is added. , The polymer component may be precipitated by adding it to the reaction solution. Further, the polymer may be purified by repeating the above-mentioned redissolution and reprecipitation operations. Then, the polymer can be vacuum dried to isolate the polyimide precursor. In order to improve the degree of purification, a solution of this polymer may be passed through a column filled with anions and / or cation exchange resins swollen with an appropriate organic solvent to remove ionic impurities.

(A)ポリイミド前駆体の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算重量平均分子量で測定した場合に、8,000〜150,000であることが好ましく、9,000〜50,000であることがより好ましく、18,000〜40,000であることが特に好ましい。重量平均分子量が8,000以上である場合には、機械物性が良好であるため好ましく、一方で、150,000以下である場合には、現像液への分散性及びレリーフパターンの解像性能が良好であるため好ましい。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーの展開溶媒としては、テトラヒドロフラン、及びN−メチル−2−ピロリドンが推奨される。また分子量は、標準単分散ポリスチレンを用いて作成した検量線から求める。標準単分散ポリスチレンとしては、昭和電工社製 有機溶媒系標準試料 STANDARD SM−105から選ぶことが推奨される。 The molecular weight of the (A) polyimide precursor is preferably 8,000 to 150,000, preferably 9,000 to 50,000, as measured by the polystyrene-equivalent weight average molecular weight by gel permeation chromatography. Is more preferable, and 18,000 to 40,000 is particularly preferable. When the weight average molecular weight is 8,000 or more, the mechanical properties are good, which is preferable. On the other hand, when the weight average molecular weight is 150,000 or less, the dispersibility in the developing solution and the resolution performance of the relief pattern are good. It is preferable because it is good. Tetrahydrofuran and N-methyl-2-pyrrolidone are recommended as developing solvents for gel permeation chromatography. The molecular weight is obtained from a calibration curve prepared using standard monodisperse polystyrene. As the standard monodisperse polystyrene, it is recommended to select from Showa Denko's organic solvent-based standard sample STANDARD SM-105.

(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物
本実施形態における、(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物(以下、単に「(B)化合物」ともいう。)について説明する。(B)化合物は、分子内に少なくとも一つのヒドロキシル基と少なくとも一つの重合性不飽和結合を有する。重合性不飽和結合としては、ラジカル重合可能な官能基であれば限定されず、アクリル基、メタアクリル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基、及びアリル基等が挙げられ、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基(本願明細書において「(メタ)アクリロイルオキシ基」という。)が好ましい。重合性不飽和結合として(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(B)化合物としては、アクリル酸又はメタアクリル基(本願明細書において「(メタ)アクリル酸」という。)とエポキシ樹脂との反応物、又は(メタ)アクリル酸とエポキシ樹脂の開環体との反応物であってもよい。中でも、耐薬品性と熱物性の観点から、下記一般式(3)〜(6)で表される(メタ)アクリル酸とエポキシ樹脂との反応物、または(メタ)アクリル酸とエポキシ樹脂の開環体との反応物が好ましい。

Figure 2021117442
{上記式(3)〜(6)中、R、R、R及びRは、炭素数1〜40の1価の有機基である。} (B) Compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond In this embodiment, (B) a compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond (hereinafter, also simply referred to as “(B) compound”) will be described. .. The compound (B) has at least one hydroxyl group and at least one polymerizable unsaturated bond in the molecule. The polymerizable unsaturated bond is not limited as long as it is a radically polymerizable functional group, and examples thereof include an acrylic group, a methacrylic group, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyl group, and an allyl group, and an acryloyloxy group. Alternatively, a methacryloyloxy group (referred to as "(meth) acryloyloxy group" in the present specification) is preferable. Examples of the compound (B) having a (meth) acryloyloxy group as a polymerizable unsaturated bond include acrylic acid or a reaction product of a methacrylic acid group (referred to as “(meth) acrylic acid” in the present specification) and an epoxy resin. Alternatively, it may be a reaction product of (meth) acrylic acid and a ring-opening body of an epoxy resin. Among them, from the viewpoint of chemical resistance and thermal physical characteristics, a reaction product of (meth) acrylic acid and an epoxy resin represented by the following general formulas (3) to (6), or a ring-opening of (meth) acrylic acid and an epoxy resin. A reactant with the ring is preferred.
Figure 2021117442
{In the above formulas (3) to (6), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are monovalent organic groups having 1 to 40 carbon atoms. }

(B)化合物は、重合性不飽和結合を同一分子内に1つ、2つ以上、又は3つ以上有してもよい。重合性不飽和結合が2つの場合、下記一般式:

Figure 2021117442
{上記一般式中、R2、Rは、炭素数1〜40の2価の有機基である。}
で表される化合物が挙げられる。 The compound (B) may have one, two or more, or three or more polymerizable unsaturated bonds in the same molecule. When there are two polymerizable unsaturated bonds, the following general formula:
Figure 2021117442
{In the above general formula, R 2 and R 3 are divalent organic groups having 1 to 40 carbon atoms. }
Examples thereof include compounds represented by.

より具体的に、重合性不飽和結合が2つの(B)化合物としては、下記の化合物群が挙げられるが、これらに限定されるものではない:

Figure 2021117442
Figure 2021117442
Figure 2021117442
Figure 2021117442
More specifically, the compound (B) having two polymerizable unsaturated bonds includes, but is not limited to, the following compound group:
Figure 2021117442
Figure 2021117442
Figure 2021117442
Figure 2021117442

重合性不飽和結合を2つ以上有する(B)化合物は、(メタ)アクリル酸と二官能以上のエポキシ樹脂とを反応させて製造することができる。その場合、反応不純物として分子内に一官能以上のオキサシクロオプロピル基を有する化合物が生成する場合がある。反応不純物としては、下記一般式:

Figure 2021117442
{上記式中、R、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜40の2価の有機基である。}で表される化合物が挙げられる。これらの中でも、下記一般式:
Figure 2021117442
{上記式(8)中、Rは、炭素数1〜40の2価の有機基である。}で表される化合物が好ましい。 The compound (B) having two or more polymerizable unsaturated bonds can be produced by reacting (meth) acrylic acid with a bifunctional or higher functional epoxy resin. In that case, a compound having a monofunctional or higher functional oxacycloopropyl group may be produced as a reaction impurity. The reaction impurities include the following general formula:
Figure 2021117442
{In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently divalent organic groups having 1 to 40 carbon atoms. } Can be mentioned. Among these, the following general formula:
Figure 2021117442
{In the above formula (8), R 6 is a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. } Is preferred.

(B)化合物としては、重合性不飽和結合が1つの場合、下記の化合物群が挙げられるが、これらに限定されるものではない:

Figure 2021117442
Examples of the compound (B) include, but are not limited to, the following compound group when there is one polymerizable unsaturated bond:
Figure 2021117442

(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物の調製方法
(B)化合物の製造方法は、分子内に少なくとも一つのヒドロキシル基と少なくとも一つの重合性不飽和結合を有する化合物が得られれば特に限定されない。(B)化合物は、遊離塩素及び/又は共有結合性塩素の量を特定量に調整する観点から、エポキシ樹脂に由来する化合物であることが好ましい。例えば、エポキシ樹脂またはその開環体に、重合性不飽和結合を有する化合物を反応させることにより、(B)化合物を製造することができる。好ましくは、エポキシ樹脂またはその開環体に、塩基性触媒及び重合禁止剤を投入混合した溶液を得て、当該溶液にメタクリル酸もしくはアクリル酸を添加し、反応させることにより、(B)化合物を製造してもよい。反応は、例えば100℃で、酸価が一定の値以下になるまで継続してよい。合成後、陰イオン交換樹脂との混相で1日撹拌し、これをろ過することで、(B)化合物を得ることができる。陰イオン交換樹脂としては、例えばIRA96SBを用いることができる。
(B) Method for preparing a compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond (B) A method for producing a compound is as long as a compound having at least one hydroxyl group and at least one polymerizable unsaturated bond is obtained in the molecule. There is no particular limitation. The compound (B) is preferably a compound derived from an epoxy resin from the viewpoint of adjusting the amount of free chlorine and / or covalent chlorine to a specific amount. For example, the compound (B) can be produced by reacting an epoxy resin or a ring-opening body thereof with a compound having a polymerizable unsaturated bond. Preferably, a solution obtained by adding and mixing a basic catalyst and a polymerization inhibitor to an epoxy resin or a ring-opening body thereof is obtained, and methacrylic acid or acrylic acid is added to the solution and reacted to obtain the compound (B). It may be manufactured. The reaction may be continued, for example, at 100 ° C. until the acid value falls below a certain value. After the synthesis, the compound (B) can be obtained by stirring the mixture with an anion exchange resin for one day and filtering the mixture. As the anion exchange resin, for example, IRA96SB can be used.

(B)化合物の合成反応に用いられるエポキシ樹脂としては、下記一般式で表される構造が挙げられるが、これらに限定されるものではない:

Figure 2021117442
Examples of the epoxy resin used in the compound synthesis reaction include, but are not limited to, structures represented by the following general formulas:
Figure 2021117442

(B)化合物の合成反応に用いられるエポキシ樹脂の開環体としては、エポキシ基が開環した下記一般式:

Figure 2021117442
{上記式中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜40の1価の有機基である。}
で表される構造に変換された化合物であることが好ましい。 (B) The ring-opening body of the epoxy resin used in the compound synthesis reaction includes the following general formula in which the epoxy group is ring-opened.
Figure 2021117442
{In the above formula, R 1 and R 2 are independently monovalent organic groups having 1 to 40 carbon atoms. }
It is preferable that the compound is converted into the structure represented by.

本実施形態の感光剤樹脂組成物は、上記(B)化合物を含有することで、保存安定性を維持しつつ、ガラス転移温度及び熱重量減少温度が高く、さらに耐薬品性に優れる樹脂膜を提供することができる。理論に拘束されないが、ガラス転移温度が上昇する理由としては、露光時に重合せず残存した重合性不飽和結合が、高温硬化時にヒドロキシ基と付加反応が進行することで、通常の重合性不飽和結合含有化合物よりも高密度で架橋した硬化膜が得られて、樹脂を構成するポリマーの運動を妨げるからであると考えられる。なお、重合性不飽和結合が(メタ)アクリル基である場合、マイケル付加反応が進行する。耐薬品性が向上する理由については、同様に架橋密度の高さで薬品への溶解性が低下すること、また、遊離塩素及び/又は共有結合性塩素の量が特定の範囲内であることにより、溶解促進作用のある薬液とのイオン対の形成が抑制され、耐薬品性が向上すると考えられる。熱重量減少温度が上昇する理由としては、特に低温硬化時に熱重量減少温度を低下させる要因であるポリイミド前駆体の側鎖に対し、重合性不飽和結合とヒドロキシ基が付加反応するため、硬化温度以上に上昇させた際もポリイミド前駆体の側鎖に由来する成分が揮発せず残存し、加熱による重量減少を防ぐからであると考えられる。 By containing the above compound (B), the photosensitizer resin composition of the present embodiment has a high glass transition temperature and thermogravimetric reduction temperature while maintaining storage stability, and further has excellent chemical resistance. Can be provided. Although not bound by theory, the reason why the glass transition temperature rises is that the polymerizable unsaturated bond that remains without polymerization during exposure proceeds with the hydroxy group during high-temperature curing, resulting in the normal polymerizable unsaturated bond. It is considered that this is because a cured film crosslinked with a higher density than the bond-containing compound is obtained, which hinders the movement of the polymer constituting the resin. When the polymerizable unsaturated bond is a (meth) acrylic group, the Michael addition reaction proceeds. The reason for the improvement in chemical resistance is that the solubility in chemicals decreases due to the high crosslink density, and that the amount of free chlorine and / or covalent chlorine is within a specific range. It is considered that the formation of ion pairs with the chemical solution having a dissolution promoting action is suppressed and the chemical resistance is improved. The reason why the thermal weight reduction temperature rises is that the polymerizable unsaturated bond and the hydroxy group undergo an additional reaction with the side chain of the polyimide precursor, which is a factor that lowers the thermal weight reduction temperature, especially during low-temperature curing. It is considered that this is because the components derived from the side chains of the polyimide precursor do not volatilize and remain even when the temperature is raised above this, and the weight loss due to heating is prevented.

(B)化合物の合成に二官能以上のエポキシ樹脂を用いる場合、(B)化合物は未反応のエポキシ基を有する場合がある。この場合、熱硬化時にヒドロキシ基を開始種としてアニオン重合が進行するため、さらに架橋密度が上昇する。 When a bifunctional or higher functional epoxy resin is used for the synthesis of the compound (B), the compound (B) may have an unreacted epoxy group. In this case, since anionic polymerization proceeds with the hydroxy group as the starting species during thermosetting, the crosslink density further increases.

(B)化合物の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、1質量部〜60質量部であり、保存安定性の観点から1質量部〜30質量部が好ましく、解像度の観点から4質量部〜20質量部がさらに好ましい。 The blending amount of the compound (B) is 1 part by mass to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor, preferably 1 part by mass to 30 parts by mass from the viewpoint of storage stability, and from the viewpoint of resolution. From 4 parts by mass to 20 parts by mass is more preferable.

(C)感光剤
本実施形態の感光性樹脂組成物は感光剤を含有する。一実施形態では、感光剤は、光重合開始剤であってもよい。光重合開始剤は、光照射によるレリーフパターンの硬化を促進するため好ましい。光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤であることが好ましく、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン等のベンゾフェノン誘導体、2,2’−ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアセトフェノン誘導体、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン等のチオキサントン誘導体、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール等のベンジル誘導体、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のベンゾイン誘導体、1−フェニル−1,2−ブタンジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、1,3−ジフェニルプロパントリオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エトキシプロパントリオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム等のオキシム類、N−フェニルグリシン等のN−アリールグリシン類、ベンゾイルパークロライド等の過酸化物類、芳香族ビイミダゾール類、チタノセン類、α−(n−オクタンスルフォニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド等の光酸発生剤類等が好ましく挙げられるが、これらに限定されるものではない。上記の光重合開始剤の中では、特に光感度の点で、オキシム類がより好ましい。
(C) Photosensitizer The photosensitive resin composition of the present embodiment contains a photosensitizer. In one embodiment, the photosensitizer may be a photopolymerization initiator. The photopolymerization initiator is preferable because it accelerates the curing of the relief pattern by light irradiation. The photopolymerization initiator is preferably a photoradical polymerization initiator, and benzophenone derivatives such as benzophenone, methyl o-benzoyl benzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenylketone, dibenzylketone, and fluorenone, 2, Acetphenone derivatives such as 2'-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, thioxanthone derivatives such as thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, benzyl, Benzyl derivatives such as benzyl dimethyl ketal and benzyl-β-methoxyethyl acetal, benzoin derivatives such as benzoin and benzoin methyl ether, 1-phenyl-1,2-butandion-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl- 1,2-Propandione-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2 Oximes such as − (o-benzoyl) oxime, 1,3-diphenylpropanthrion-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-3-ethoxypropanthrion-2- (o-benzoyl) oxime, N Light such as N-arylglycines such as −phenylglycine, peroxides such as benzoylparkloride, aromatic biimidazoles, titanocenes, α- (n-octanesulfonyloxyimino) -4-methoxybenzylocyanide, etc. Acid generators and the like are preferably mentioned, but are not limited thereto. Among the above-mentioned photopolymerization initiators, oximes are more preferable in terms of photosensitivity.

光重合開始剤の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上20質量部であり、より好ましくは1質量部以上8質量部以下である。上記配合量は、光感度又はパターニング性の観点で0.1質量部以上であり、感光性樹脂組成物の硬化後の感光性樹脂層の物性の観点から20質量部以下であることが好ましい。 The blending amount of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 part by mass or more and 20 parts by mass, and more preferably 1 part by mass or more and 8 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor. The blending amount is preferably 0.1 part by mass or more from the viewpoint of light sensitivity or patterning property, and 20 parts by mass or less from the viewpoint of the physical properties of the photosensitive resin layer after curing of the photosensitive resin composition.

(D)溶剤
本実施形態の感光性樹脂組成物は溶剤を含有する。溶剤としては、(A)ポリイミド前駆体に対する溶解性の点から、極性の有機溶剤を用いることが好ましい。溶剤としては、具体的には、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−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、ジメチルスルホキシド、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、2−オクタノン等が挙げられ、これらは単独又は2種以上の組合せで用いることができる。
(D) Solvent The photosensitive resin composition of the present embodiment contains a solvent. As the solvent, it is preferable to use a polar organic solvent from the viewpoint of solubility in the (A) polyimide precursor. Specific examples of the solvent include N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, and γ. -Butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, 2-octanone and the like can be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more. Can be used in combination.

上記溶剤は、感光性樹脂組成物の所望の塗布膜厚及び粘度に応じて、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、例えば、30質量部〜1500質量部、好ましくは100質量部〜1000質量部、更に好ましくは100質量部〜860質量部の範囲で用いることができる。 The solvent is, for example, 30 parts by mass to 1500 parts by mass, preferably 100 parts by mass to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor, depending on the desired coating film thickness and viscosity of the photosensitive resin composition. It can be used in the range of 100 parts by mass to 860 parts by mass, more preferably 100 parts by mass.

感光性樹脂組成物の保存安定性を向上させる観点から、アルコール類を含む溶剤が好ましい。好適に使用できるアルコール類は、典型的には、分子内にアルコール性水酸基を持ち、オレフィン系二重結合を有さないアルコールであり、具体的な例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール等のアルキルアルコール類;乳酸エチル等の乳酸エステル類;プロピレングリコール−1−メチルエーテル、プロピレングリコール−2−メチルエーテル、プロピレングリコール−1−エチルエーテル、プロピレングリコール−2−エチルエーテル、プロピレングリコール−1−(n−プロピル)エーテル、プロピレングリコール−2−(n−プロピル)エーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル等のモノアルコール類;2−ヒドロキシイソ酪酸エステル類;エチレングリコール、及びプロピレングリコール等のジアルコール類を挙げることができる。これらの中では、乳酸エステル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、2−ヒドロキシイソ酪酸エステル類、及びエチルアルコールが好ましく、特に乳酸エチル、プロピレングリコール−1−メチルエーテル、プロピレングリコール−1−エチルエーテル、及びプロピレングリコール−1−(n−プロピル)エーテルがより好ましい。 From the viewpoint of improving the storage stability of the photosensitive resin composition, a solvent containing alcohols is preferable. Alcohols that can be preferably used are typically alcohols that have an alcoholic hydroxyl group in the molecule and do not have an olefin-based double bond, and specific examples thereof include methyl alcohol, ethyl alcohol, and n-. Alkyl alcohols such as propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol; lactic acid esters such as ethyl lactate; propylene glycol-1-methyl ether, propylene glycol-2-methyl ether, propylene glycol Protinic glycol monoalkyl ethers such as -1-ethyl ether, propylene glycol-2-ethyl ether, propylene glycol-1- (n-propyl) ether, propylene glycol-2- (n-propyl) ether; ethylene glycol methyl ether , Monoalcohols such as ethylene glycol ethyl ether and ethylene glycol-n-propyl ether; 2-hydroxyisobutyric acid esters; dialcohols such as ethylene glycol and propylene glycol. Among these, lactic acid esters, propylene glycol monoalkyl ethers, 2-hydroxyisobutyric acid esters, and ethyl alcohol are preferable, and ethyl lactate, propylene glycol-1-methyl ether, and propylene glycol-1-ethyl ether are particularly preferable. And propylene glycol-1- (n-propyl) ether are more preferred.

溶剤が、オレフィン系二重結合を有さないアルコールを含有する場合、全溶剤中のオレフィン系二重結合を有さないアルコールの含有量は、全溶剤の質量を基準として、5質量%〜50質量%であることが好ましく、より好ましくは10質量%〜30質量%である。オレフィン系二重結合を有さないアルコールの上記含有量が5質量%以上の場合、感光性樹脂組成物の保存安定性が良好になり、一方で、50質量%以下の場合、(A)ポリイミド前駆体の溶解性が良好になるため好ましい。 When the solvent contains an alcohol having no olefin-based double bond, the content of the alcohol having no olefin-based double bond in the total solvent is 5% by mass to 50% based on the mass of the total solvent. It is preferably mass%, more preferably 10 mass% to 30 mass%. When the content of the alcohol having no olefin-based double bond is 5% by mass or more, the storage stability of the photosensitive resin composition is good, while when it is 50% by mass or less, (A) polyimide This is preferable because the solubility of the precursor is improved.

(E)遊離塩素及び/又は共有結合性塩素
本実施形態の感光性樹脂組成物は、遊離塩素及び/又は共有結合性塩素の形態で、塩素を含む。遊離塩素とは、陰イオン化された塩素を指し示し、共有結合性塩素は、共有結合を形成して分子内に存在する塩素を示す。
(E) Free chlorine and / or covalent chlorine The photosensitive resin composition of the present embodiment contains chlorine in the form of free chlorine and / or covalent chlorine. Free chlorine refers to anionized chlorine, and covalent chlorine refers to chlorine that forms a covalent bond and is present in the molecule.

一実施形態において、遊離塩素の量は、前記感光性樹脂組成物の全質量を基準として0.0001〜10ppm、好ましくは0.0001〜5ppm、より好ましくは0.0001〜2.0ppm、より更に好ましくは0.0001〜0.5ppmである。他の実施形態において、硬化後の樹脂膜の膜厚が約10μmとなるように感光性樹脂組成物を回転法で基盤上に塗布し、110℃で180秒間ホットプレートで加熱して硬化させたとき、得られる塗膜に含まれる遊離塩素の量が、塗膜の全質量を基準として0.0001〜15ppm、好ましくは0.0001〜10ppm、より好ましくは0.0001〜5ppm、より更に好ましくは0.0001〜0.8ppmである。更に他の実施形態において、感光性樹脂組成物を調整後、23℃±0.5℃、相対湿度50%±10%で3日静置した際の感光性樹脂組成物中の全塩素量(遊離塩素及び共有結合性塩素の合計量)が、感光性樹脂組成物の全質量を基準として0.0001〜600ppm、好ましくは0.0001〜420ppm、より好ましくは0.0001〜250ppm、より更に好ましくは0.0001〜40ppmである。 In one embodiment, the amount of free chlorine is 0.0001 to 10 ppm, preferably 0.0001 to 5 ppm, more preferably 0.0001 to 2.0 ppm, and even more, based on the total mass of the photosensitive resin composition. It is preferably 0.0001 to 0.5 ppm. In another embodiment, the photosensitive resin composition was applied onto the substrate by a rotary method so that the film thickness of the resin film after curing was about 10 μm, and heated at 110 ° C. for 180 seconds on a hot plate to cure. When, the amount of free chlorine contained in the obtained coating film is 0.0001 to 15 ppm, preferably 0.0001 to 10 ppm, more preferably 0.0001 to 5 ppm, still more preferably 0.0001 to 5 ppm, based on the total mass of the coating film. It is 0.0001 to 0.8 ppm. In still another embodiment, the total amount of chlorine in the photosensitive resin composition after adjusting the photosensitive resin composition and allowing it to stand at 23 ° C. ± 0.5 ° C. and a relative humidity of 50% ± 10% for 3 days ( The total amount of free chlorine and covalent chlorine) is 0.0001 to 600 ppm, preferably 0.0001 to 420 ppm, more preferably 0.0001 to 250 ppm, still more preferably, based on the total mass of the photosensitive resin composition. Is 0.0001 to 40 ppm.

塩素の供給源は限定されず、例えば、感光性樹脂組成物は、遊離塩素を発生することができる化合物、及び/又は共有結合性の塩素を有する化合物を含むことにより、塩素の量を上記範囲内に調整することができる。一般的にエポキシ樹脂は、その原料物質であるエピクロロヒドリンに由来して、樹脂中の遊離塩素及び/又は共有結合性塩素の形態で塩素を多く含む。したがって、(B)化合物がエポキシ樹脂に由来する化合物である場合、(B)化合物中に塩素が含まれ、その結果、感光性樹脂組成物中にも塩素が含まれることとなるため、塩素の量を上記範囲内に調整することがより容易である。しかしながら、従来、そのようにエポキシ樹脂に由来する(B)化合物を用いた場合、塩素の量は上記の量より遥かに多くなる。従来、そのような塩素の存在は許容されてきたため、当業者は塩素の量に着目することはなかった。しかしながら、発明者らは、本発明の好ましい実施形態において、エポキシ樹脂に由来する(B)化合物を用いた場合には、化合物中に存在する塩素を除去して、塩素量を適切に制御することが好ましいことを見いだした。 The source of chlorine is not limited, for example, the photosensitive resin composition contains a compound capable of generating free chlorine and / or a compound having covalent chlorine, so that the amount of chlorine is within the above range. Can be adjusted within. Epoxy resins are generally derived from their raw material, epichlorohydrin, and contain a large amount of chlorine in the form of free chlorine and / or covalent chlorine in the resin. Therefore, when the compound (B) is a compound derived from an epoxy resin, chlorine is contained in the compound (B), and as a result, chlorine is also contained in the photosensitive resin composition. It is easier to adjust the amount within the above range. However, conventionally, when the compound (B) derived from the epoxy resin is used as such, the amount of chlorine is much larger than the above amount. Traditionally, the presence of such chlorine has been tolerated, and those skilled in the art have not focused on the amount of chlorine. However, in the preferred embodiment of the present invention, when the compound (B) derived from the epoxy resin is used, the inventors remove chlorine present in the compound and appropriately control the amount of chlorine. Found to be preferable.

エポキシ樹脂に由来する(B)化合物中に存在する塩素を除去する方法は、特に限定されない。例えば、(B)化合物を陰イオン交換樹脂と混相で撹拌することで、塩素を除去することが可能である。塩素除去に用いられる陰イオン交換樹脂としては、IRA96SBが挙げられるが、これに限られるものではない。 The method for removing chlorine present in the compound (B) derived from the epoxy resin is not particularly limited. For example, chlorine can be removed by stirring the compound (B) in a mixed phase with an anion exchange resin. Examples of the anion exchange resin used for removing chlorine include, but are not limited to, IRA96SB.

その他の成分
本実施形態の感光性樹脂組成物は、上記(A)〜(E)成分以外の成分をさらに含有してもよい。その他の成分としては、例えば、(A)ポリイミド前駆体以外の樹脂成分;増感剤;(F)光重合性の不飽和結合を有する(B)化合物以外のモノマー;接助剤;(G)エポキシ樹脂;熱重合禁止剤;アゾール化合物;ヒンダードフェノール化合物;及び有機チタン化合物などが挙げられる。
Other Components The photosensitive resin composition of the present embodiment may further contain components other than the above components (A) to (E). Other components include, for example, (A) a resin component other than the polyimide precursor; a sensitizer; (F) a monomer other than the (B) compound having a photopolymerizable unsaturated bond; an aid; (G). Epoxy resins; thermal polymerization inhibitors; azole compounds; hindered phenol compounds; and organic titanium compounds.

感光性樹脂組成物は、高架橋度の硬化膜を得る観点から、(G)エポキシ樹脂をさらに含有してもよい。(G)エポキシ樹脂の量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して,好ましくは0.01〜25質量部、より好ましくは0.1〜15質量部、より更に好ましくは0.1〜10質量部である。エポキシ樹脂に由来する(B)化合物を用いる場合、原料のエポキシ樹脂が感光性樹脂組成物に含まれることがあり、エポキシ樹脂の量を上記範囲に調整することがより容易である。 The photosensitive resin composition may further contain (G) epoxy resin from the viewpoint of obtaining a cured film having a high degree of cross-linking. The amount of the epoxy resin (G) is preferably 0.01 to 25 parts by mass, more preferably 0.1 to 15 parts by mass, and even more preferably 0.1 with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor. It is 10 parts by mass. When the compound (B) derived from the epoxy resin is used, the raw material epoxy resin may be contained in the photosensitive resin composition, and it is easier to adjust the amount of the epoxy resin within the above range.

一実施形態では、感光性樹脂組成物は、(A)ポリイミド前駆体以外の樹脂成分をさらに含有してもよい。感光性樹脂組成物に含有させることができる樹脂成分としては、例えば、ポリイミド、ポリオキサゾール、ポリオキサゾール前駆体、フェノール樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、シロキサン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂成分の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、好ましくは0.01質量部〜20質量部の範囲である。 In one embodiment, the photosensitive resin composition may further contain a resin component other than the (A) polyimide precursor. Examples of the resin component that can be contained in the photosensitive resin composition include polyimide, polyoxazole, polyoxazole precursor, phenol resin, polyamide, epoxy resin, siloxane resin, and acrylic resin. The blending amount of these resin components is preferably in the range of 0.01 parts by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor.

(A)ポリイミド前駆体とともにポリオキサゾール前駆体を用いてポジ型感光性樹脂組成物を調製する場合には、ポジ型感光材として、キノンジアジド基を有する化合物、例えば1,2−ベンゾキノンジアジド構造又は1,2−ナフトキノンジアジド構造を有する化合物などを併用してよい。 (A) When a positive photosensitive resin composition is prepared by using a polyoxazole precursor together with a polyimide precursor, the positive photosensitive material is a compound having a quinonediazide group, for example, a 1,2-benzoquinonediazide structure or 1 , 2-A compound having a naphthoquinonediazide structure or the like may be used in combination.

一実施形態では、感光性樹脂組成物は、光感度を向上させるために増感剤を任意に含むことができる。該増感剤としては、例えば、ミヒラーズケトン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,5−ビス(4’−ジエチルアミノベンザル)シクロペンタン、2,6−ビス(4’−ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6−ビス(4’−ジエチルアミノベンザル)−4−メチルシクロヘキサノン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p−ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、p−ジメチルアミノベンジリデンインダノン、2−(p−ジメチルアミノフェニルビフェニレン)−ベンゾチアゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニルビニレン)ベンゾチアゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3−ビス(4’−ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3−ビス(4’−ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3’−カルボニル−ビス(7−ジエチルアミノクマリン)、3−アセチル−7−ジメチルアミノクマリン、3−エトキシカルボニル−7−ジメチルアミノクマリン、3−ベンジロキシカルボニル−7−ジメチルアミノクマリン、3−メトキシカルボニル−7−ジエチルアミノクマリン、3−エトキシカルボニル−7−ジエチルアミノクマリン、N−フェニル−N’−エチルエタノールアミン、N−フェニルジエタノールアミン、N−p−トリルジエタノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、4−モルホリノベンゾフェノン、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、2−メルカプトベンズイミダゾール、1−フェニル−5−メルカプトテトラゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ナフト(1,2−d)チアゾール、2−(p−ジメチルアミノベンゾイル)スチレン等が挙げられる。これらは単独で、又は複数(例えば2〜5種類)の組合せで用いることができる。 In one embodiment, the photosensitive resin composition may optionally contain a sensitizer to improve photosensitivity. Examples of the sensitizer include Michler's ketone, 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, 2,5-bis (4'-diethylaminobenzal) cyclopentane, and 2,6-bis (4'-diethylaminobenzal). ) Cyclohexanone, 2,6-bis (4'-diethylaminobenzal) -4-methylcyclohexanone, 4,4'-bis (dimethylamino) chalcone, 4,4'-bis (diethylamino) chalcone, p-dimethylaminocinna Millidene indanone, p-dimethylaminobenzylidene indanone, 2- (p-dimethylaminophenylbiphenylene) -benzothiazole, 2- (p-dimethylaminophenylvinylene) benzothiazole, 2- (p-dimethylaminophenylvinylene) Isonaftthiazole, 1,3-bis (4'-dimethylaminobenzal) acetone, 1,3-bis (4'-diethylaminobenzal) acetone, 3,3'-carbonyl-bis (7-diethylaminocoumarin), 3-Acetone-7-Dimethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7-Dimethylaminocoumarin, 3-Benzyloxycarbonyl-7-Dimethylaminocoumarin, 3-methoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7- Diethylaminocoumarin, N-phenyl-N'-ethylethanolamine, N-phenyldiethanolamine, Np-tolyldiethanolamine, N-phenylethanolamine, 4-morpholinobenzophenone, isoamyl dimethylaminobenzoate, isoamyl diethylaminobenzoate, 2- Mercaptobenzimidazole, 1-phenyl-5-mercaptotetrazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2- (p-dimethylaminostyryl) benzoxazole, 2- (p-dimethylaminostyryl) benzthiazole, 2- (p-dimethylamino) Examples thereof include styryl) naphtho (1,2-d) thiazole and 2- (p-dimethylaminobenzoyl) styrene. These can be used alone or in combination of a plurality (for example, 2 to 5 types).

増感剤の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.1質量部〜25質量部であることが好ましい。 The blending amount of the sensitizer is preferably 0.1 part by mass to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor.

一実施形態では、レリーフパターンの解像度を向上させるために、感光性樹脂組成物は、(F)光重合性の不飽和結合を有する(B)化合物以外のモノマーを任意に含むことができる。このようなモノマーとしては、光重合開始剤によりラジカル重合反応する(メタ)アクリル化合物が好ましく、特に以下に限定するものではないが、ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレートをはじめとする、エチレングリコール又はポリエチレングリコールのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、プロピレングリコール又はポリプロピレングリコールのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、グリセロールのモノ、ジ又はトリアクリレート及びメタクリレート、シクロヘキサンジアクリレート及びジメタクリレート、1,4−ブタンジオールのジアクリレート及びジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールのジアクリレート及びジメタクリレート、ネオペンチルグリコールのジアクリレート及びジメタクリレート、ビスフェノールAのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、ベンゼントリメタクリレート、イソボルニルアクリレート及びメタクリレート、アクリルアミド及びその誘導体、メタクリルアミド及びその誘導体、トリメチロールプロパントリアクリレート及びメタクリレート、グリセロールのジ又はトリアクリレート及びメタクリレート、ペンタエリスリトールのジ、トリ、又はテトラアクリレート及びメタクリレート、並びにこれら化合物のエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物等の化合物を挙げることができる。 In one embodiment, in order to improve the resolution of the relief pattern, the photosensitive resin composition can optionally contain a monomer other than (F) a compound having a photopolymerizable unsaturated bond (B). As such a monomer, a (meth) acrylic compound that undergoes a radical polymerization reaction with a photopolymerization initiator is preferable, and is not particularly limited to the following, but ethylene glycol such as diethylene glycol dimethacrylate and tetraethylene glycol dimethacrylate. Or polyethylene glycol mono or diacrylate and methacrylate, propylene glycol or polypropylene glycol mono or diacrylate and methacrylate, glycerol mono, di or triacrylate and methacrylate, cyclohexane diacrylate and dimethacrylate, 1,4-butanediol di. Acrylate and dimethacrylate, diacrylate and dimethacrylate of 1,6-hexanediol, diacrylate and dimethacrylate of neopentyl glycol, mono or diacrylate and methacrylate of bisphenol A, benzenetrimethacrylate, isobornyl acrylate and methacrylate, acrylamide And derivatives thereof, methacrylicamides and derivatives thereof, trimethylolpropane triacrylates and methacrylates, di or triacrylates and methacrylates of glycerol, di, tri, or tetraacrylates and methacrylates of pentaerythritol, and ethylene oxide or propylene oxide additions of these compounds. Examples of compounds such as substances can be mentioned.

光重合性の不飽和結合を有するモノマーの配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、1質量部〜50質量部であることが好ましい。 The blending amount of the monomer having a photopolymerizable unsaturated bond is preferably 1 part by mass to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor.

一実施形態では、感光性樹脂組成物を用いて形成される膜と基材との接着性を向上させるために、感光性樹脂組成物は、任意に接着助剤を含むことができる。接着助剤としては、例えば、γ−アミノプロピルジメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメトキシメチル−3−ピペリジノプロピルシラン、ジエトキシ−3−グリシドキシプロピルメチルシラン、N−(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)スクシンイミド、N−〔3−(トリエトキシシリル)プロピル〕フタルアミド酸、ベンゾフェノン−3,3’−ビス(N−〔3−トリエトキシシリル〕プロピルアミド)−4,4’−ジカルボン酸、ベンゼン−1,4−ビス(N−〔3−トリエトキシシリル〕プロピルアミド)−2,5−ジカルボン酸、3−(トリエトキシシリル)プロピルスクシニックアンハイドライド、N−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、及びアルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系接着助剤等が挙げられる。 In one embodiment, the photosensitive resin composition may optionally contain an adhesion aid in order to improve the adhesion between the film formed using the photosensitive resin composition and the substrate. Examples of the adhesion aid include γ-aminopropyldimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, and the like. 3-methacryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, dimethoxymethyl-3-piperidinopropylsilane, diethoxy-3-glycidoxypropylmethylsilane, N- (3-diethoxymethylsilylpropyl) ) Succinimide, N- [3- (triethoxysilyl) propyl] phthalamide acid, benzophenone-3,3'-bis (N- [3-triethoxysilyl] propylamide) -4,4'-dicarboxylic acid, benzene- Silanes such as 1,4-bis (N- [3-triethoxysilyl] propylamide) -2,5-dicarboxylic acid, 3- (triethoxysilyl) propylsuccinic hydride, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane Examples thereof include a coupling agent and an aluminum-based adhesive aid such as aluminum tris (ethylacetacetate), aluminumtris (acetylacetonate), and ethylacetacetate aluminum diisopropylate.

これらの接着助剤のうちでは、接着力の点からシランカップリング剤を用いることがより好ましい。接着助剤の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.5質量部〜25質量部の範囲が好ましい。 Among these adhesive aids, it is more preferable to use a silane coupling agent from the viewpoint of adhesive strength. The blending amount of the adhesion aid is preferably in the range of 0.5 parts by mass to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor.

一実施形態では、特に溶剤を含む溶液の状態での保存時の感光性樹脂組成物の粘度及び光感度の安定性を向上させるために、感光性樹脂組成物は、熱重合禁止剤を任意に含むことができる。熱重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、N−ニトロソジフェニルアミン、p−tert−ブチルカテコール、フェノチアジン、N−フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2−シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6−ジ−tert−ブチル−p−メチルフェノール、5−ニトロソ−8−ヒドロキシキノリン、1−ニトロソ−2−ナフトール、2−ニトロソ−1−ナフトール、2−ニトロソ−5−(N−エチル−N−スルフォプロピルアミノ)フェノール、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、N−ニトロソ−N(1−ナフチル)ヒドロキシルアミンアンモニウム塩等が用いられる。 In one embodiment, the photosensitive resin composition optionally contains a thermal polymerization inhibitor in order to improve the viscosity and photosensitivity stability of the photosensitive resin composition, especially when stored in a solvent-containing solution. Can include. Examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, N-nitrosodiphenylamine, p-tert-butylcatechol, phenothiazine, N-phenylnaphthylamine, ethylenediamine tetraacetic acid, 1,2-cyclohexanediamine tetraacetic acid, glycol etherdiamine tetraacetic acid, and 2 , 6-di-tert-butyl-p-methylphenol, 5-nitroso-8-hydroxyquinoline, 1-nitroso-2-naphthol, 2-nitroso-1-naphthol, 2-nitroso-5 (N-ethyl-) N-Sulphopropylamino) phenol, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine ammonium salt, N-nitroso-N (1-naphthyl) hydroxylamine ammonium salt and the like are used.

熱重合禁止剤の配合量としては、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.005質量部〜12質量部の範囲が好ましい。 The blending amount of the thermal polymerization inhibitor is preferably in the range of 0.005 parts by mass to 12 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor.

例えば、銅又は銅合金から成る基板を用いる場合には、基板変色を抑制するために、感光性樹脂組成物は、アゾール化合物を任意に含むことができる。アゾール化合物としては、例えば、1H−トリアゾール、5−メチル−1H−トリアゾール、5−エチル−1H−トリアゾール、4,5−ジメチル−1H−トリアゾール、5−フェニル−1H−トリアゾール、4−t−ブチル−5−フェニル−1H−トリアゾール、5−ヒドロキシフェニル−1H−トリアゾール、フェニルトリアゾール、p−エトキシフェニルトリアゾール、5−フェニル−1−(2−ジメチルアミノエチル)トリアゾール、5−ベンジル−1H−トリアゾール、ヒドロキシフェニルトリアゾール、1,5−ジメチルトリアゾール、4,5−ジエチル−1H−トリアゾール、1H−ベンゾトリアゾール、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α―ジメチルベンジル)フェニル]−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、4−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、4−カルボキシ−1H−ベンゾトリアゾール、5−カルボキシ−1H−ベンゾトリアゾール、1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、5−フェニル−1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、1−メチル−1H−テトラゾール等が挙げられる。特に好ましくは、トリルトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、及び4−メチル−1H−ベンゾトリアゾールが挙げられる。また、これらのアゾール化合物は、1種で用いても2種以上の混合物で用いてもよい。 For example, when a substrate made of copper or a copper alloy is used, the photosensitive resin composition may optionally contain an azole compound in order to suppress discoloration of the substrate. Examples of the azole compound include 1H-triazole, 5-methyl-1H-triazole, 5-ethyl-1H-triazole, 4,5-dimethyl-1H-triazole, 5-phenyl-1H-triazole, and 4-t-butyl. -5-phenyl-1H-triazole, 5-hydroxyphenyl-1H-triazole, phenyltriazole, p-ethoxyphenyltriazole, 5-phenyl-1- (2-dimethylaminoethyl) triazole, 5-benzyl-1H-triazole, Hydroxyphenyltriazole, 1,5-dimethyltriazole, 4,5-diethyl-1H-triazole, 1H-benzotriazole, 2- (5-methyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- [2-hydroxy-3, 5-bis (α, α-dimethylbenzyl) phenyl] -benzotriazole, 2- (3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (3-t-butyl-5-methyl) -2-Hydroxyphenyl) -benzotriazole, 2- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl) benzotriazole, Hydroxyphenylbenzotriazole, tolyltriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, 4-methyl-1H-benzotriazole, 4-carboxy-1H-benzotriazole, 5-carboxy-1H-benzotriazole, 1H-tetrazole, 5- Examples thereof include methyl-1H-tetrazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, 5-amino-1H-tetrazole, 1-methyl-1H-tetrazole and the like. Particularly preferred include triltriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, and 4-methyl-1H-benzotriazole. Further, these azole compounds may be used alone or in a mixture of two or more kinds.

アゾール化合物の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.1質量部〜20質量部であることが好ましく、光感度特性の観点から0.5質量部〜5質量部であることがより好ましい。アゾール化合物の(A)ポリイミド前駆体100質量部に対する配合量が0.1質量部以上である場合には、感光性樹脂組成物を銅又は銅合金の上に形成したときに、銅又は銅合金表面の変色が抑制され、一方、20質量部以下である場合には、光感度に優れるため好ましい。 The blending amount of the azole compound is preferably 0.1 part by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor, and is 0.5 parts by mass to 5 parts by mass from the viewpoint of light sensitivity characteristics. More preferably. When the blending amount of the azole compound with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor is 0.1 parts by mass or more, when the photosensitive resin composition is formed on the copper or the copper alloy, the copper or the copper alloy is formed. When the discoloration of the surface is suppressed, while the amount is 20 parts by mass or less, the light sensitivity is excellent, which is preferable.

本実施形態では、銅上の変色を抑制するために、感光性樹脂組成物は、ヒンダードフェノール化合物を含むことができる。ヒンダードフェノール化合物としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,5−ジ−t−ブチル−ハイドロキノン、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネ−ト、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4、4’−メチレンビス(2、6−ジ−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオ−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6−ヘキサンジオール−ビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,2−チオ−ジエチレンビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N,N’ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド)、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイト、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5−トリス(3−ヒドロキシ−2,6−ジメチル−4−イソプロピルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス(4−s−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス[4−(1−エチルプロピル)−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル]−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス[4−トリエチルメチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル]−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス(3−ヒドロキシ−2,6−ジメチル−4−フェニルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,5,6−トリメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−5−エチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−6−エチル−3−ヒドロキシ−2−メチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−6−エチル−3−ヒドロキシ−2,5−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−5,6−ジエチル−3−ヒドロキシ−2−メチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2−メチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,5−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−5‐エチル−3−ヒドロキシ−2−メチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン等が挙げられるが、これに限定されるものではない。これらの中でも、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオンが特に好ましい。 In this embodiment, the photosensitive resin composition can contain a hindered phenol compound in order to suppress discoloration on copper. Examples of the hindered phenol compound include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,5-di-t-butyl-hydroquinone, and octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl). -4-Hydroxyphenyl) propionate, isooctyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 4,4'-methylenebis (2,6-di-t-butylphenol), 4,4'-thio-bis (3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-butylidene-bis (3-methyl-6-t-butylphenol), triethylene glycol-bis [3- (3) -T-Butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,6-hexanediol-bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 2,2 -Thio-diethylenebis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], N, N'hexamethylenebis (3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydro) Cinnamamide), 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis (4-ethyl-6-t-butylphenol), pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], Tris- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -isocyanurate, 1,3,5 -Trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, 1,3,5-tris (3-hydroxy-2,6-dimethyl-4-isopropylbenzyl) ) -1,3,5-Triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) ) -1,3,5-Triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (4-s-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) ) -1,3,5-Triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris [4- (1-ethylpropyl) -3-hydroxy-2,6 -Dimethylbenzyl] -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris [4-triethylmethyl-3-hydroxy-2,6- Dimethylbenzyl] -1 , 3,5-Triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (3-hydroxy-2,6-dimethyl-4-phenylbenzyl) -1,3 , 5-Triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2,5,6-trimethylbenzyl) -1 , 3,5-Triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (4-t-butyl-5-ethyl-3-hydroxy-2,6-dimethyl) Benzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (4-t-butyl-6-ethyl-3-hydroxy-2) -Methylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (4-t-butyl-6-ethyl-3-hydroxy) -2,5-dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (4-t-butyl-5,6) -Diethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (4-t-butyl) -3-Hydroxy-2-methylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (4-t-butyl-3) -Hydroxy-2,5-dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (4-t-butyl-5) -Ethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione and the like, but are not limited thereto. .. Among these, 1,3,5-tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) ) -Trione is particularly preferred.

ヒンダードフェノール化合物の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.1質量部〜20質量部であることが好ましく、光感度特性の観点から0.5質量部〜10質量部であることがより好ましい。ヒンダードフェノール化合物の(A)ポリイミド前駆体100質量部に対する配合量が0.1質量部以上である場合、例えば銅又は銅合金の上に感光性樹脂組成物を形成した場合に、銅又は銅合金の変色・腐食が防止され、一方、20質量部以下である場合には光感度に優れるため好ましい。 The blending amount of the hindered phenol compound is preferably 0.1 part by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor, and 0.5 parts by mass to 10 parts by mass from the viewpoint of light sensitivity characteristics. More preferably, it is a part. Copper or copper when the blending amount of the hindered phenol compound with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor is 0.1 parts by mass or more, for example, when a photosensitive resin composition is formed on copper or a copper alloy. Discoloration and corrosion of the alloy are prevented, while when the amount is 20 parts by mass or less, the light sensitivity is excellent, which is preferable.

一実施形態では、感光性樹脂組成物には、有機チタン化合物を含有させてもよい。有機チタン化合物を含有することにより、約250℃という低温で硬化した場合であっても耐薬品性に優れる感光性樹脂層を形成できる。 In one embodiment, the photosensitive resin composition may contain an organic titanium compound. By containing the organic titanium compound, a photosensitive resin layer having excellent chemical resistance can be formed even when cured at a low temperature of about 250 ° C.

使用可能な有機チタン化合物としては、例えば、チタン原子に有機化学物質が共有結合又はイオン結合を介して結合しているものが挙げられる。 Examples of the organic titanium compound that can be used include those in which an organic chemical substance is bonded to a titanium atom via a covalent bond or an ionic bond.

有機チタン化合物の具体例を以下のI)〜VII)に示す:
I)チタンキレート化合物としては、アルコキシ基を2個以上有するチタンキレートが、感光性樹脂組成物の保存安定性及び良好なパターンが得られることからより好ましい。チタンキレート化合物として具体的な例は、チタニウムビス(トリエタノールアミン)ジイソプロポキサイド、チタニウムジ(n−ブトキサイド)ビス(2,4−ペンタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(2,4−ペンタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)等が挙げられる。
Specific examples of the organic titanium compound are shown in I) to VII) below:
I) As the titanium chelate compound, a titanium chelate having two or more alkoxy groups is more preferable because the storage stability of the photosensitive resin composition and a good pattern can be obtained. Specific examples of titanium chelate compounds include titanium bis (triethanolamine) diisopropoxyside, titanium di (n-butoxide) bis (2,4-pentanedionate), and titanium diisopropoxyside bis (2,4). -Pentane dionate), titanium diisopropoxyside bis (tetramethylheptandionate), titanium diisopropoxyside bis (ethylacetacetate) and the like.

II)テトラアルコキシチタン化合物としては、例えば、チタニウムテトラ(n−ブトキサイド)、チタニウムテトラエトキサイド、チタニウムテトラ(2−エチルヘキソキサイド)、チタニウムテトライソブトキサイド、チタニウムテトライソプロポキサイド、チタニウムテトラメトキサイド、チタニウムテトラメトキシプロポキサイド、チタニウムテトラメチルフェノキサイド、チタニウムテトラ(n−ノニロキサイド)、チタニウムテトラ(n−プロポキサイド)、チタニウムテトラステアリロキサイド、チタニウムテトラキス[ビス{2,2−(アリロキシメチル)ブトキサイド}]等が挙げられる。 II) Examples of the tetraalkoxytitanium compound include titanium tetra (n-butoxide), titanium tetraethoxide, titanium tetra (2-ethylhexoxyside), titanium tetraisobutoxide, titanium tetraisopropoxyside, and titanium tetra. Metoxide, Titanium Tetramethoxypropoxyside, Titanium Tetramethylphenoxide, Titanium Tetra (n-Nonirokiside), Titanium Tetra (n-Propoxide), Titanium Tetrasteer Lokiside, Titanium Tetrakiss [Bis {2,2- (Aryloxy) Methyl) butoxide}] and the like.

III)チタノセン化合物としては、例えば、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリメトキサイド、ビス(η−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)ビス(2,6−ジフルオロフェニル)チタニウム、ビス(η−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)フェニル)チタニウム等が挙げられる。 The III) titanocene compounds such as pentamethylcyclopentadienyltitanium tri methoxide, bis (eta 5-2,4-cyclopentadiene-1-yl) bis (2,6-difluorophenyl) titanium, bis (eta 5 -2,4-cyclopentadiene-1-yl) bis (2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl) phenyl) titanium, and the like.

IV)モノアルコキシチタン化合物としては、例えば、チタニウムトリス(ジオクチルホスフェート)イソプロポキサイド、チタニウムトリス(ドデシルベンゼンスルホネート)イソプロポキサイド等が挙げられる。 IV) Examples of the monoalkoxytitanium compound include titaniumtris (dioctylphosphate) isopropoxyside and titaniumtris (dodecylbenzenesulfonate) isopropoxyside.

V)チタニウムオキサイド化合物としては、例えば、チタニウムオキサイドビス(ペンタンジオネート)、チタニウムオキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、フタロシアニンチタニウムオキサイド等が挙げられる。 V) Examples of the titanium oxide compound include titanium oxide bis (pentanionate), titanium oxide bis (tetramethylheptandionate), phthalocyanine titanium oxide and the like.

VI)チタニウムテトラアセチルアセトネート化合物としては、例えば、チタニウムテトラアセチルアセトネート等が挙げられる。 VI) Examples of the titanium tetraacetylacetonate compound include titaniumtetraacetylacetoneate and the like.

VII)チタネートカップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート等が挙げられる。 Examples of the VII) titanate coupling agent include isopropyltridodecylbenzenesulfonyl titanate and the like.

上記I)〜VII)の中でも、有機チタン化合物が、上記I)チタンキレート化合物、II)テトラアルコキシチタン化合物、及びIII)チタノセン化合物から成る群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることが、より良好な耐薬品性を奏するという観点から好ましい。特に、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)、チタニウムテトラ(n−ブトキサイド)、及びビス(η−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)フェニル)チタニウムが好ましい。 Among the above I) to VII), the organic titanium compound is more preferably at least one compound selected from the group consisting of the above I) titanium chelate compound, II) tetraalkoxytitanium compound, and III) titanocene compound. It is preferable from the viewpoint of exhibiting good chemical resistance. In particular, titanium di isopropoxide bis (ethylacetoacetate), titanium tetra (n- butoxide), and bis (eta 5-2,4-cyclopentadiene-1-yl) bis (2,6-difluoro-3- ( 1H-pyrrole-1-yl) phenyl) titanium is preferred.

有機チタン化合物を配合する場合の配合量は、(A)樹脂100質量部に対し、0.05質量部〜10質量部であることが好ましく、0.1質量部〜2質量部であることがより好ましい。該配合量が0.05質量部以上である場合には良好な耐熱性及び耐薬品性が発現し、一方10質量部以下である場合には保存安定性に優れるため好ましい。 When the organic titanium compound is blended, the blending amount is preferably 0.05 parts by mass to 10 parts by mass, and 0.1 parts by mass to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A). More preferred. When the blending amount is 0.05 parts by mass or more, good heat resistance and chemical resistance are exhibited, while when it is 10 parts by mass or less, storage stability is excellent, which is preferable.

ポリマー側鎖にイミド化促進剤(塩基性を示す化合物)と類似構造を持つ化合物を導入してもよく、そうすることで、イミド化促進剤を添加剤として用いる場合より高いイミド化率が得られ、保存安定性と耐薬品性を両立した感光性樹脂組成物を得ることができる。 A compound having a structure similar to that of the imidization accelerator (compound showing basicity) may be introduced into the polymer side chain, whereby a higher imidization rate than when the imidization accelerator is used as an additive can be obtained. Therefore, a photosensitive resin composition having both storage stability and chemical resistance can be obtained.

感光性樹脂組成物は、該樹脂組成物を温度23℃、湿度50%Rhで4週間保存した際の樹脂組成物の粘度変化率が、初期と比較して5%以内であることが好ましい。さらに、感光性樹脂組成物は、該樹脂組成物を170℃で2時間加熱して硬化塗膜を得た際に、該硬化塗膜のイミド化率が70%以上であることが好ましく、該硬化塗膜のイミド化率が85%以上であることがより好ましい。このように、一実施形態において、感光性樹脂組成物は、イミド化率が高く、保存安定性と耐薬品性の両方に優れたポリイミドを提供することができる。 The photosensitive resin composition preferably has a viscosity change rate of 5% or less as compared with the initial stage when the resin composition is stored at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% Rh for 4 weeks. Further, the photosensitive resin composition preferably has an imidization ratio of 70% or more when the resin composition is heated at 170 ° C. for 2 hours to obtain a cured coating film. It is more preferable that the imidization ratio of the cured coating film is 85% or more. As described above, in one embodiment, the photosensitive resin composition can provide a polyimide having a high imidization rate and excellent storage stability and chemical resistance.

[ポリイミド]
上記ポリイミド前駆体組成物から形成される、硬化レリーフパターンに含まれるポリイミドの構造は、下記一般式(11)で表されることが好ましい。

Figure 2021117442
{一般式(11)中、X及びYは、一般式(1)中のX及びYと同じであり、mは正の整数である。}
一般式(1)中の好ましいXとYは、同じ理由により、一般式(11)のポリイミドにおいても好ましい。一般式(11)の繰り返し単位数mは、特に限定は無いが、2〜150の整数であってもよい。
本発明によれば、上記で説明された感光性樹脂組成物をポリイミドに変換する工程を含む、ポリイミドの製造方法も提供することができる。 [Polyimide]
The structure of the polyimide formed from the polyimide precursor composition and contained in the cured relief pattern is preferably represented by the following general formula (11).
Figure 2021117442
{In the general formula (11), X 1 and Y 1 in formula (1) is the same as X 1 and Y 1 in, m is a positive integer. }
The preferred X 1 and Y 1 in the general formula (1) are also preferable in the polyimide of the general formula (11) for the same reason. The number of repeating units m in the general formula (11) is not particularly limited, but may be an integer of 2 to 150.
According to the present invention, it is also possible to provide a method for producing polyimide, which comprises a step of converting the photosensitive resin composition described above into polyimide.

[硬化レリーフパターン]
本発明によれば、上記で説明された感光性樹脂組成物を用いた硬化レリーフパターン、及びその製造方法を提供することができる。一実施形態では、硬化レリーフパターンを製造する方法は、以下の工程(1)〜(4):
(1)本実施形態に係る感光性樹脂組成物を基板上に塗布して、感光性樹脂層を該基板上に形成する工程、
(2)該感光性樹脂層を露光する工程、
(3)該露光後の感光性樹脂層を現像して、レリーフパターンを形成する工程、及び
(4)該レリーフパターンを加熱処理して、硬化レリーフパターンを形成する工程
を含む、方法である。
[Curing relief pattern]
According to the present invention, it is possible to provide a cured relief pattern using the photosensitive resin composition described above, and a method for producing the same. In one embodiment, the method for producing the cured relief pattern is described in the following steps (1) to (4):
(1) A step of applying the photosensitive resin composition according to the present embodiment on a substrate to form a photosensitive resin layer on the substrate.
(2) A step of exposing the photosensitive resin layer,
This method includes (3) a step of developing the photosensitive resin layer after the exposure to form a relief pattern, and (4) a step of heat-treating the relief pattern to form a cured relief pattern.

以下、各工程について説明する。
(1)本実施形態の感光性樹脂組成物を基板上に塗布して、感光性樹脂層を該基板上に形成する工程
本工程では、本実施形態に係る感光性樹脂組成物を基材上に塗布し、必要に応じて、その後に乾燥させて、感光性樹脂層を形成する。塗布方法としては、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等を用いることができる。
Hereinafter, each step will be described.
(1) Step of applying the photosensitive resin composition of the present embodiment on a substrate and forming a photosensitive resin layer on the substrate In this step, the photosensitive resin composition according to the present embodiment is applied on a substrate. And, if necessary, dried afterwards to form a photosensitive resin layer. As a coating method, a method conventionally used for coating a photosensitive resin composition, for example, a method of coating with a spin coater, a bar coater, a blade coater, a curtain coater, a screen printing machine, or the like, or spray coating with a spray coater. A method or the like can be used.

必要に応じて、感光性樹脂組成物から成る塗膜を乾燥させることができ、そして乾燥方法としては、例えば、風乾、オーブン又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(A)ポリイミド前駆体のイミド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、風乾又は加熱乾燥を行う場合、20℃〜140℃で1分〜1時間の条件で乾燥を行うことができる。以上により基板上に感光性樹脂層を形成できる。 If necessary, the coating film composed of the photosensitive resin composition can be dried, and as the drying method, for example, air drying, heat drying in an oven or a hot plate, vacuum drying and the like are used. Further, it is desirable that the coating film is dried under conditions that do not cause imidization of the (A) polyimide precursor in the photosensitive resin composition. Specifically, when air-drying or heat-drying is performed, drying can be performed at 20 ° C. to 140 ° C. for 1 minute to 1 hour. As described above, the photosensitive resin layer can be formed on the substrate.

(2)該感光性樹脂層を露光する工程
本工程では、上記(1)工程で形成した感光性樹脂層を、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション、ステッパー等の露光装置を用いて、パターンを有するフォトマスク又はレチクルを介して又は直接に、紫外線光源等により露光する。
(2) Step of exposing the photosensitive resin layer In this step, the photosensitive resin layer formed in the above step (1) is exposed to a photomask having a pattern using an exposure device such as a contact aligner, a mirror projection, or a stepper. Alternatively, it is exposed through a reticle or directly with an ultraviolet light source or the like.

この後、光感度の向上等の目的で、必要に応じて、任意の温度及び時間の組合せによる露光後ベーク(PEB)及び/又は現像前ベークを施してもよい。ベーク条件の範囲は、温度は40℃〜120℃であることが好ましく、時間は10秒〜240秒であることが好ましいが、ネガ型感光性樹脂組成物の諸特性を阻害するものでない限り、この範囲に限らない。 After that, post-exposure bake (PEB) and / or pre-development bake at any combination of temperature and time may be applied, if necessary, for the purpose of improving light sensitivity and the like. The range of baking conditions is preferably a temperature of 40 ° C. to 120 ° C. and a time of preferably 10 seconds to 240 seconds, but as long as it does not interfere with various properties of the negative photosensitive resin composition. Not limited to this range.

(3)該露光後の感光性樹脂層を現像して、レリーフパターンを形成する工程
本工程では、感光性樹脂組成物がネガ型である場合に、露光後の感光性樹脂層のうち未露光部を現像除去する。露光(照射)後の感光性樹脂層を現像する現像方法としては、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漬法等の中から任意の方法を選択して使用することができる。また、現像の後、レリーフパターンの形状を調整する等の目的で、必要に応じて、任意の温度及び時間の組合せによる現像後ベークを施してもよい。現像に使用される現像液としては、例えば、ネガ型感光性樹脂組成物に対する良溶媒、又は該良溶媒と貧溶媒との組合せが好ましい。良溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン等が好ましい。貧溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、乳酸エチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート及び水等が好ましい。良溶媒と貧溶媒とを混合して用いる場合には、ネガ型感光性樹脂組成物中のポリマーの溶解性によって良溶媒に対する貧溶媒の割合を調整することが好ましい。また、各溶媒を2種以上、例えば数種類組合せて用いることもできる。
(3) Step of developing the photosensitive resin layer after exposure to form a relief pattern In this step, when the photosensitive resin composition is a negative type, the photosensitive resin layer after exposure is unexposed. The part is developed and removed. As a developing method for developing the photosensitive resin layer after exposure (irradiation), any of the conventionally known photoresist developing methods, for example, a rotary spray method, a paddle method, a dipping method accompanied by ultrasonic treatment, and the like. The method can be selected and used. Further, after development, post-development baking may be performed at an arbitrary combination of temperature and time, if necessary, for the purpose of adjusting the shape of the relief pattern. As the developing solution used for development, for example, a good solvent for a negative photosensitive resin composition or a combination of the good solvent and a poor solvent is preferable. As a good solvent, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, cyclopentanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone and the like are preferable. .. As the poor solvent, for example, toluene, xylene, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl lactate, propylene glycol methyl ether acetate, water and the like are preferable. When a good solvent and a poor solvent are mixed and used, it is preferable to adjust the ratio of the poor solvent to the good solvent by the solubility of the polymer in the negative photosensitive resin composition. Further, two or more kinds of each solvent, for example, several kinds can be used in combination.

(4)該レリーフパターンを加熱処理して、硬化レリーフパターンを形成する工程
本工程では、上記現像により得られたレリーフパターンを加熱して感光成分を希散させるとともに、(A)ポリイミド前駆体をイミド化させることによって、ポリイミドから成る硬化レリーフパターンに変換する。加熱硬化の方法としては、例えば、ホットプレートによるもの、オーブンを用いるもの、温度プログラムを設定できる昇温式オーブンを用いるもの等種々の方法を選ぶことができる。加熱は、例えば、170℃〜400℃で30分〜5時間の条件で行うことができる。加熱硬化時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ることもできる。
(4) Step of heat-treating the relief pattern to form a cured relief pattern In this step, the relief pattern obtained by the above development is heated to disperse the photosensitive component, and (A) the polyimide precursor is used. By imidization, it is converted into a cured relief pattern made of polyimide. As a method of heat curing, various methods can be selected, for example, a method using a hot plate, a method using an oven, a method using a temperature-increasing oven in which a temperature program can be set, and the like. The heating can be performed, for example, at 170 ° C. to 400 ° C. for 30 minutes to 5 hours. Air may be used as the atmospheric gas at the time of heat curing, or an inert gas such as nitrogen or argon may be used.

[半導体装置]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、上述した硬化レリーフパターンの製造方法により得られる硬化レリーフパターンを有する、半導体装置も提供することができる。したがって、半導体素子である基材と、上述した硬化レリーフパターン製造方法により該基材上に形成されたポリイミドの硬化レリーフパターンとを有する半導体装置が提供されることができる。また、本発明は、基材として半導体素子を用い、上述した硬化レリーフパターンの製造方法を工程の一部として含む半導体装置の製造方法にも適用できる。本発明の半導体装置は、上記硬化レリーフパターン製造方法で形成される硬化レリーフパターンを、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、又はバンプ構造を有する半導体装置の保護膜等として形成し、既知の半導体装置の製造方法と組合せることで製造することができる。
[Semiconductor device]
The photosensitive resin composition of the present embodiment can also provide a semiconductor device having a cured relief pattern obtained by the above-mentioned method for producing a cured relief pattern. Therefore, it is possible to provide a semiconductor device having a base material which is a semiconductor element and a cured relief pattern of polyimide formed on the base material by the above-described cured relief pattern manufacturing method. The present invention can also be applied to a method for manufacturing a semiconductor device, which uses a semiconductor element as a base material and includes the above-mentioned method for manufacturing a cured relief pattern as a part of a process. The semiconductor device of the present invention is a semiconductor device having a surface protective film, an interlayer insulating film, an insulating film for rewiring, a protective film for a flip chip device, or a bump structure of a cured relief pattern formed by the above-mentioned cured relief pattern manufacturing method. It can be manufactured by forming it as a protective film or the like of the above and combining it with a known manufacturing method of a semiconductor device.

[表示体装置]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、表示体素子と該表示体素子の上部に設けられた硬化膜とを備える表示体装置であって、該硬化膜は上述の硬化レリーフパターンである表示体装置をも提供することができる。ここで、当該硬化レリーフパターンは、当該表示体素子に直接接して積層されていてもよく、別の層を間に挟んで積層されていてもよい。例えば、該硬化膜として、TFT液晶表示素子及びカラーフィルター素子の表面保護膜、絶縁膜、及び平坦化膜、MVA型液晶表示装置用の突起、並びに有機EL素子陰極用の隔壁を挙げることができる。
[Display device]
The photosensitive resin composition of the present embodiment is a display body device including a display body element and a cured film provided on the display body element, and the cured film is a display body having the above-mentioned cured relief pattern. Equipment can also be provided. Here, the cured relief pattern may be laminated in direct contact with the display element, or may be laminated with another layer sandwiched between them. For example, examples of the cured film include a surface protective film, an insulating film, and a flattening film of a TFT liquid crystal display element and a color filter element, a protrusion for an MVA type liquid crystal display device, and a partition wall for an organic EL element cathode. ..

本発明の感光性樹脂組成物は、上記のような半導体装置への適用の他、多層回路の層間絶縁、フレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜、及び液晶配向膜等の用途にも有用である。 The photosensitive resin composition of the present invention is useful not only for applications to semiconductor devices as described above, but also for applications such as interlayer insulation of multilayer circuits, cover coats for flexible copper-clad plates, solder resist films, and liquid crystal alignment films. Is.

以下、実施例により本実施形態を具体的に説明するが、本実施形態はこれに限定されるものではない。実施例、比較例、及び製造例においては、感光性樹脂組成物の物性を以下の方法に従って測定及び評価を行った。 Hereinafter, the present embodiment will be specifically described with reference to Examples, but the present embodiment is not limited thereto. In Examples, Comparative Examples, and Production Examples, the physical characteristics of the photosensitive resin composition were measured and evaluated according to the following methods.

[測定及び評価方法]
(1)重量平均分子量
各樹脂の重量平均分子量(Mw)をゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(標準ポリスチレン換算)で測定した。測定に用いたカラムは昭和電工(株)製の商標名「Shodex 805M/806M直列」であり、標準単分散ポリスチレンは、昭和電工(株)製の商標名「Shodex STANDARD SM−105」を選択し、展開溶媒はN−メチル−2−ピロリドンであり、検出器は昭和電工(株)製の商標名「Shodex RI−930」を使用した。
[Measurement and evaluation method]
(1) Weight Average Molecular Weight The weight average molecular weight (Mw) of each resin was measured by a gel permeation chromatography method (standard polystyrene conversion). The column used for the measurement was the trade name "Shodex 805M / 806M series" manufactured by Showa Denko KK, and the standard monodisperse polystyrene was the trade name "Shodex STANDARD SM-105" manufactured by Showa Denko KK. The developing solvent was N-methyl-2-pyrrolidone, and the detector used was the brand name "Shodex RI-930" manufactured by Showa Denko KK.

(2)樹脂組成物の遊離塩素量測定
感光性樹脂組成物を調製後、室温(23.0℃±0.5℃、相対湿度50%±10%)で3日間静置した後、樹脂組成物の遊離塩素量を測定した。イオン濃度測定は、23.0℃にて、ThermoFicher社ICS−3000を用いて行った。測定結果をもとに、以下の測定条件で、樹脂組成物中の塩素イオンの含有量を求めた。
感光性樹脂組成物を2g秤量し、4mLのNMPに加えたものを振とう機にて10分撹拌、溶解させた。さらにイオン交換水30mLを加えて振とう機にて10分撹拌し、遠心分離機(himac社製CF15RN)により不溶性分を除去したものをディスクフィルター(DISMIC製JP050AN)にてろ過して用いた。処理されたサンプル溶液はオートサンプラーにて1mLが自動的にカラムに挿入される。
・陰イオン分析用ガードカラム:IonPac AS4A−SC(4mm×250mm)
・ガードカラムポンプ流量:0.500mL/min
・陰イオン分析用お分離カラム:IonPac AS4A−SZ(4mm×50mm)
・試料導入ラインポンプ流量:0.500mL/min
・陰イオンケミカルサプレッサー:ACRS−500(4mm用)
(2) Measurement of Free Chlorine Amount of Resin Composition After preparing the photosensitive resin composition, it is allowed to stand at room temperature (23.0 ° C ± 0.5 ° C, relative humidity 50% ± 10%) for 3 days, and then the resin composition. The amount of free chlorine in the substance was measured. The ion concentration measurement was performed at 23.0 ° C. using ICS-3000 manufactured by ThermoFicher. Based on the measurement results, the content of chloride ions in the resin composition was determined under the following measurement conditions.
2 g of the photosensitive resin composition was weighed, added to 4 mL of NMP, and stirred with a shaker for 10 minutes to dissolve. Further, 30 mL of ion-exchanged water was added and stirred with a shaker for 10 minutes, and the insoluble matter was removed by a centrifuge (CF15RN manufactured by HIMAC) and filtered through a disc filter (JP050AN manufactured by DISMIC). 1 mL of the treated sample solution is automatically inserted into the column with an autosampler.
-Guard column for anion analysis: IonPac AS4A-SC (4 mm x 250 mm)
・ Guard column pump flow rate: 0.500 mL / min
-Separation column for anion analysis: IonPac AS4A-SZ (4 mm x 50 mm)
-Sample introduction line pump flow rate: 0.500 mL / min
・ Anion chemical suppressor: ACRS-500 (for 4 mm)

(3)硬化ポリイミド塗膜の遊離塩素量測定
6インチシリコンウエハー上に、硬化後の膜厚が約10μmとなるように感光性樹脂組成物を回転塗布し、110℃で180秒間ホットプレートで加熱して、硬化ポリイミド塗膜を得た。膜厚は膜厚測定装置、ラムダエース(大日本スクリーン社製)にて測定した。以下の測定条件で、得られたポリイミド塗膜の遊離塩素量を測定した。
ポリイミド塗膜を2g秤量し、4mLのNMPに加えたものを振とう機にて10分撹拌、溶解させた。さらにイオン交換水30mLを加えて振とう機にて10分撹拌し、遠心分離機(himac社製CF15RN)により不溶性分を除去したものをディスクフィルター(DISMIC製JP050AN)にてろ過して用いた。処理されたサンプル溶液はオートサンプラーにて1mLが自動的にカラムに挿入される。
・陰イオン分析用ガードカラム:IonPac AS4A−SC(4mm×250mm)
・ガードカラムポンプ流量:0.500mL/min
・陰イオン分析用お分離カラム:IonPac AS4A−SZ(4mm×50mm)
・試料導入ラインポンプ流量:0.500mL/min
・陰イオンケミカルサプレッサー:ACRS−500(4mm用)
(3) Measurement of Free Chlorine Amount of Cured Polyimide Coating Film A photosensitive resin composition is rotary-coated on a 6-inch silicon wafer so that the film thickness after curing is about 10 μm, and heated at 110 ° C. for 180 seconds on a hot plate. Then, a cured polyimide coating film was obtained. The film thickness was measured with a film thickness measuring device, Lambda Ace (manufactured by Dainippon Screen). The amount of free chlorine in the obtained polyimide coating film was measured under the following measurement conditions.
2 g of the polyimide coating film was weighed, and the mixture added to 4 mL of NMP was stirred with a shaker for 10 minutes to dissolve it. Further, 30 mL of ion-exchanged water was added and stirred with a shaker for 10 minutes, and the insoluble matter was removed by a centrifuge (CF15RN manufactured by HIMAC) and filtered through a disc filter (JP050AN manufactured by DISMIC). 1 mL of the treated sample solution is automatically inserted into the column with an autosampler.
-Guard column for anion analysis: IonPac AS4A-SC (4 mm x 250 mm)
・ Guard column pump flow rate: 0.500 mL / min
-Separation column for anion analysis: IonPac AS4A-SZ (4 mm x 50 mm)
-Sample introduction line pump flow rate: 0.500 mL / min
・ Anion chemical suppressor: ACRS-500 (for 4 mm)

(4)硬化ポリイミド塗膜のガラス転移温度測定
6インチシリコンウエハー上に、硬化後の膜厚が約10μmとなるように感光性樹脂組成物を回転塗布し、110℃で180秒間ホットプレートにてプリベークを行った後、昇温プログラム式キュア炉(VF−000型、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、170℃で2時間加熱して硬化ポリイミド塗膜を得た。膜厚は膜厚測定装置、ラムダエース(大日本スクリーン社製)にて測定した。得られたポリイミド塗膜を短冊状に取り出し、荷重200g/mm、昇温速度10℃/分、20〜500℃の範囲で熱機械試験装置(島津製作所製 TMA−50)により測定し、温度を横軸、変位量を縦軸に取った測定チャートにおけるポリイミド膜の熱降伏点の接線交点をガラス転移温度(Tg)とした。
(4) Measurement of glass transition temperature of cured polyimide coating film A photosensitive resin composition is rotationally coated on a 6-inch silicon wafer so that the film thickness after curing is about 10 μm, and a hot plate is used at 110 ° C. for 180 seconds. After prebaking, a cured polyimide coating film was obtained by heating at 170 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a heating program type curing furnace (VF-000 type, manufactured by Koyo Lindbergh Co., Ltd.). The film thickness was measured with a film thickness measuring device, Lambda Ace (manufactured by Dainippon Screen). The obtained polyimide coating film is taken out in a strip shape, measured by a thermomechanical test device (TMA-50 manufactured by Shimadzu Corporation) in a range of a load of 200 g / mm 2 , a heating rate of 10 ° C./min, and 20 to 500 ° C., and the temperature is measured. Was defined as the glass transition temperature (Tg) at the tangent intersection of the thermal yield points of the polyimide film in the measurement chart with the horizontal axis and the displacement amount on the vertical axis.

(5)硬化ポリイミド塗膜の熱重量減少温度(5%重量減少温度)の測定
6インチシリコンウエハー上に、硬化後の膜厚が約10μmとなるように感光性樹脂組成物を回転塗布し、110℃で180秒間ホットプレートにてプリベークを行った後、昇温プログラム式キュア炉(VF−2000型、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、170℃で2時間加熱して硬化ポリイミド塗膜を得た。膜厚は膜厚測定装置、ラムダエース(大日本スクリーン社製)にて測定した。得られたポリイミド塗膜を削り取り、熱重量測定装置(島津社製、TGA−50)を用いて、室温から10℃/minで昇温した際に、170℃に達した際の膜の重量を100%として重量が5%減少する温度(5%重量減少温度)を測定した。
(5) Measurement of Thermogravimetric Reduction Temperature (5% Weight Reduction Temperature) of Cured Polyimide Coating A photosensitive resin composition is rotationally coated on a 6-inch silicon wafer so that the film thickness after curing is about 10 μm. After prebaking on a hot plate at 110 ° C. for 180 seconds, it is heated at 170 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a temperature rise program type cure furnace (VF-2000 type, manufactured by Koyo Lindbergh Co., Ltd.) to cure polyimide. A coating was obtained. The film thickness was measured with a film thickness measuring device, Lambda Ace (manufactured by Dainippon Screen). When the obtained polyimide coating film is scraped off and the temperature is raised from room temperature to 10 ° C./min using a thermogravimetric measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, TGA-50), the weight of the film when it reaches 170 ° C. is measured. The temperature at which the weight was reduced by 5% as 100% (5% weight loss temperature) was measured.

(6)Cu上の硬化レリーフパターンの耐薬品性試験
6インチシリコンウエハー(フジミ電子工業株式会社製、厚み625±25μm)上に、スパッタ装置(L−440S−FHL型、キヤノンアネルバ社製)を用いて200nm厚のTi、400nm厚のCuをこの順にスパッタした。続いて、このウェハー上に、後述の方法により調製した感光性樹脂組成物をコーターデベロッパー(D−Spin60A型、SOKUDO社製)を用いて回転塗布し、乾燥することにより10μm厚の塗膜を形成した。この塗膜に、テストパターン付マスクを用いて、プリズマGHI(ウルトラテック社製)により500mJ/cmのエネルギーを照射した。次いで、この塗膜を、現像液としてシクロペンタノンを用いてコーターデベロッパー(D−Spin60A型、SOKUDO社製)でスプレー現像し、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートでリンスすることにより、Cu上のレリーフパターンを得た。
Cu上に該レリーフパターンを形成したウェハーを、昇温プログラム式キュア炉(VF−2000型、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、170℃で2時間加熱処理することにより、Cu上に約6〜7μm厚の樹脂からなる硬化レリーフパターンを得た。
作製したレリーフパターンを、レジスト剥離膜(ATMI社製、製品名ST−44、主成分は2−(2−アミノエトキシ)エタノール、1−シクロヘキシル−2−ピロリドン)を50℃に加熱したものに5分間浸漬し、流水で30分間洗浄し、風乾した。その後、膜表面を光学顕微鏡で目視観察し、クラック等の薬液によるダメージの有無、及び薬液処理後の膜厚変化率をもって耐薬品性を評価した。耐薬品性は、以下の基準に基づき、評価した。
膜厚変化率(%)=(薬液処理後の膜厚)−(薬液処理前の膜圧)/(薬液処理前の膜厚)×100
「優」:膜厚変化率が薬液浸漬前の膜厚を基準として5%未満
「良」:膜厚変化率が薬液浸漬前の膜厚を基準として5%以上10%未満
「可」:膜厚変化率が薬液浸漬前の膜厚を基準として10%以上15%未満
「不可」:膜厚変化率が薬液浸漬前の膜厚を基準として15%以上
(6) Chemical resistance test of cured relief pattern on Cu A sputtering device (L-440S-FHL type, manufactured by Canon Anerva) is placed on a 6-inch silicon wafer (manufactured by Fujimi Electronics Co., Ltd., thickness 625 ± 25 μm). 200 nm thick Ti and 400 nm thick Cu were sputtered in this order. Subsequently, the photosensitive resin composition prepared by the method described later is rotationally applied onto this wafer using a coater developer (D-Spin 60A type, manufactured by SOKUDO), and dried to form a coating film having a thickness of 10 μm. did. This coating film was irradiated with energy of 500 mJ / cm 2 by Prisma GHI (manufactured by Ultratech) using a mask with a test pattern. Next, this coating film was spray-developed with a coater developer (D-Spin 60A type, manufactured by SOKUDO) using cyclopentanone as a developing solution, and rinsed with propylene glycol methyl ether acetate to obtain a relief pattern on Cu. Obtained.
A wafer having the relief pattern formed on Cu is heat-treated at 170 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a heating program curing furnace (VF-2000 type, manufactured by Koyo Lindbergh Co., Ltd.) on Cu. A cured relief pattern made of a resin having a thickness of about 6 to 7 μm was obtained.
The prepared relief pattern was prepared by heating a resist stripping film (manufactured by ATMI, product name ST-44, main component 2- (2-aminoethoxy) ethanol, 1-cyclohexyl-2-pyrrolidone) to 50 ° C. 5 It was soaked for minutes, washed with running water for 30 minutes, and air-dried. Then, the surface of the film was visually observed with an optical microscope, and the chemical resistance was evaluated based on the presence or absence of damage due to the chemical solution such as cracks and the rate of change in film thickness after the chemical solution treatment. Chemical resistance was evaluated based on the following criteria.
Film thickness change rate (%) = (Film thickness after chemical treatment)-(Membrane pressure before chemical treatment) / (Film thickness before chemical treatment) x 100
"Excellent": Film thickness change rate is less than 5% based on the film thickness before immersion in the chemical solution "Good": Film thickness change rate is 5% or more and less than 10% based on the film thickness before immersion in the chemical solution "Yes": Film Thickness change rate is 10% or more and less than 15% based on the film thickness before immersion in chemical solution "No": Film thickness change rate is 15% or more based on the film thickness before immersion in chemical solution

(7)Cu上の硬化レリーフパターンの解像度
6インチシリコンウエハー(フジミ電子工業株式会社製、厚み625±25μm)上に、スパッタ装置(L−440S−FHL型、キヤノンアネルバ社製)を用いて200nm厚のTi、400nm厚のCuをこの順にスパッタした。続いて、このウェハー上に、後述の方法により調製した感光性樹脂組成物をコーターデベロッパー(D−Spin60A型、SOKUDO社製)を用いて回転塗布し、乾燥することにより10μm厚の塗膜を形成した。この塗膜に、テストパターン付マスクを用いて、プリズマGHI(ウルトラテック社製)により500mJ/cmのエネルギーを照射した。次いで、この塗膜を、現像液としてシクロペンタノンを用いてコーターデベロッパー(D−Spin60A型、SOKUDO社製)でスプレー現像し、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートでリンスすることにより、Cu上のレリーフパターンを得た。
Cu上に該レリーフパターンを形成したウェハーを、昇温プログラム式キュア炉(VF−2000型、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、170℃で2時間加熱処理することにより、Cu上に約6〜7μm厚の樹脂からなる硬化レリーフパターンを得た。
作製したレリーフパターンを、光学顕微鏡下で観察し、最少開口パターンのサイズを求めた。このとき、得られたパターンの開口部の面積が、対応するパターンマスク開口面積の1/2以上であれば解像されたものとみなし、解像された開口部のうち最小面積を有するものに対応するマスク開口辺の長さを解像度とした。
「優」:最小開口パターンのサイズが10μm未満
「良」:最小開口パターンのサイズが10μm以上14μm未満
「可」:最小開口パターンのサイズが14μm以上18μm未満
「不可」:最小開口パターンのサイズが18μm以上
(7) Resolution of cured relief pattern on Cu 200 nm on a 6-inch silicon wafer (manufactured by Fujimi Electronics Co., Ltd., thickness 625 ± 25 μm) using a sputtering device (L-440S-FHL type, manufactured by Canon Anerva). Thick Ti and 400 nm thick Cu were sputtered in this order. Subsequently, the photosensitive resin composition prepared by the method described later is rotationally applied onto this wafer using a coater developer (D-Spin 60A type, manufactured by SOKUDO), and dried to form a coating film having a thickness of 10 μm. did. This coating film was irradiated with energy of 500 mJ / cm 2 by Prisma GHI (manufactured by Ultratech) using a mask with a test pattern. Next, this coating film was spray-developed with a coater developer (D-Spin 60A type, manufactured by SOKUDO) using cyclopentanone as a developing solution, and rinsed with propylene glycol methyl ether acetate to obtain a relief pattern on Cu. Obtained.
A wafer having the relief pattern formed on Cu is heat-treated at 170 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a heating program curing furnace (VF-2000 type, manufactured by Koyo Lindbergh Co., Ltd.) on Cu. A cured relief pattern made of a resin having a thickness of about 6 to 7 μm was obtained.
The prepared relief pattern was observed under an optical microscope to determine the size of the minimum aperture pattern. At this time, if the area of the opening of the obtained pattern is ½ or more of the corresponding pattern mask opening area, it is considered to be resolved, and the one having the minimum area among the resolved openings is selected. The length of the corresponding mask opening side was taken as the resolution.
"Excellent": The size of the minimum opening pattern is less than 10 μm "Good": The size of the minimum opening pattern is 10 μm or more and less than 14 μm “Yes”: The size of the minimum opening pattern is 14 μm or more and less than 18 μm “No”: The size of the minimum opening pattern is 18 μm or more

(8)樹脂組成物の全塩素量測定
感光性樹脂組成物を調製後、室温(23.0℃±0.5℃、相対湿度50%±10%)で3日間静置した後、樹脂組成物の全塩素量(遊離塩素と共有結合性塩素の合計量)を測定した。感光性樹脂組成物を800℃で燃焼・分解させ、その分解ガスを超純水に吸収させ、イオンクロマトグラフィーで樹脂組成物中の全塩素量を決定した。イオンクロマトグラフィーは、ダイオネクス社製IC−1000とIonPac AS12A(4mm)カラムから構成され、溶離液を0.3mM NaHCO/2.7mM NaCO水溶液として、流量1.5mL/minで測定した。
(8) Measurement of total chlorine content of the resin composition After preparing the photosensitive resin composition, it is allowed to stand at room temperature (23.0 ° C ± 0.5 ° C, relative humidity 50% ± 10%) for 3 days, and then the resin composition. The total amount of chlorine in the product (total amount of free chlorine and covalent chlorine) was measured. The photosensitive resin composition was burned and decomposed at 800 ° C., the decomposed gas was absorbed by ultrapure water, and the total amount of chlorine in the resin composition was determined by ion chromatography. Ion chromatography consisted of a Dionex IC-1000 and an IonPac AS12A (4 mm) column, and the eluate was measured as a 0.3 mM NaHCO 3 / 2.7 mM Na 2 CO 3 aqueous solution at a flow rate of 1.5 mL / min. ..

[(A)ポリイミド前駆体の製造]
<製造例1>ポリイミド前駆体A−1の合成
4,4’−オキシジフタル酸二無水物(ODPA)155.1gを2L容量のセパラブルフラスコに入れ、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)131.2gとγ−ブチロラクトン400mLを入れて室温下で攪拌し、攪拌しながらピリジン81.5gを加えて反応混合物を得た。反応による発熱の終了後に反応混合物を室温まで放冷し、16時間放置した。
次に、氷冷下において、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)206.3gをγ−ブチロラクトン180mLに溶解した溶液を攪拌しながら40分掛けて反応混合物に加え、続いて4,4’−オキシジアニリン(ODA)93.0gをγ−ブチロラクトン350mLに懸濁したものを攪拌しながら60分掛けて加えた。更に室温で2時間攪拌した後、エチルアルコール30mLを加えて1時間攪拌し、次に、γ−ブチロラクトン400mLを加えた。反応混合物に生じた沈殿物をろ過により取り除き、反応液を得た。
得られた反応液を3Lのエチルアルコールに加えて粗ポリマーから成る沈殿物を生成した。生成した粗ポリマーを濾別し、テトラヒドロフラン1.5Lに溶解して粗ポリマー溶液を得た。得られた粗ポリマー溶液を28Lの水に滴下してポリマーを沈殿させ、得られた沈殿物を濾別した後、真空乾燥して粉末状のポリマー(ポリマーA−1)を得た。ポリマー(A−1)の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は20,000であった。
[(A) Production of polyimide precursor]
<Production Example 1> Synthesis of Polyimide Precursor A-1 155.1 g of 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA) was placed in a separable flask having a capacity of 2 L, and 131.2 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) was placed. And 400 mL of γ-butyrolactone were added and stirred at room temperature, and 81.5 g of pyridine was added while stirring to obtain a reaction mixture. After the end of exotherm by the reaction, the reaction mixture was allowed to cool to room temperature and left for 16 hours.
Next, under ice-cooling, a solution of 206.3 g of dicyclohexylcarbodiimide (DCC) dissolved in 180 mL of γ-butyrolactone was added to the reaction mixture over 40 minutes with stirring, followed by 4,4'-oxydianiline (ODA). ) 93.0 g suspended in 350 mL of γ-butyrolactone was added over 60 minutes with stirring. After further stirring at room temperature for 2 hours, 30 mL of ethyl alcohol was added and the mixture was stirred for 1 hour, and then 400 mL of γ-butyrolactone was added. The precipitate formed in the reaction mixture was removed by filtration to obtain a reaction solution.
The obtained reaction solution was added to 3 L of ethyl alcohol to form a precipitate composed of a crude polymer. The produced crude polymer was filtered off and dissolved in 1.5 L of tetrahydrofuran to obtain a crude polymer solution. The obtained crude polymer solution was added dropwise to 28 L of water to precipitate a polymer, and the obtained precipitate was filtered off and then vacuum dried to obtain a powdery polymer (polymer A-1). When the molecular weight of the polymer (A-1) was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene conversion), the weight average molecular weight (Mw) was 20,000.

なお、各製造例で得られた樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用い、以下の条件で測定し、標準ポリスチレン換算での重量平均分子量を求めた。
ポンプ:JASCO PU−980
検出器:JASCO RI−930
カラムオーブン:JASCO CO−965 40℃
カラム:Shodex KD−806M 直列に2本
移動相:0.1mol/L LiBr/NMP
流速:1mL/min.
The weight average molecular weight of the resin obtained in each production example was measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions, and the weight average molecular weight in terms of standard polystyrene was determined.
Pump: JASCO PU-980
Detector: JASCO RI-930
Column oven: JASCO CO-965 40 ° C
Column: Shodex KD-806M Two in series Mobile phase: 0.1 mol / L LiBr / NMP
Flow velocity: 1 mL / min.

<製造例2>ポリイミド前駆体A−2の合成
製造例1の4,4’−オキシジフタル酸二無水物(ODPA)155.1gに代えて、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)147.1gを用いた以外は、前述の製造例1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマー(A−2)を得た。ポリマー(A−2)の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は26,000であった。
<Production Example 2> Synthesis of Polyimide Precursor A-2 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic instead of 155.1 g of 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA) in Production Example 1. The reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1 described above except that 147.1 g of acid dianhydride (BPDA) was used to obtain a polymer (A-2). When the molecular weight of the polymer (A-2) was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene conversion), the weight average molecular weight (Mw) was 26,000.

<製造例3>ポリイミド前駆体A−3の合成
製造例1の4,4’−オキシジアニリン(ODA)93.0gに代えて、p−フェニレンジアミン48.7gを用いた以外は、前述の製造例1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマー(A−3)を得た。ポリマー(A−3)の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は24,000であった。
<Production Example 3> Synthesis of Polyimide Precursor A-3 As described above, except that 48.7 g of p-phenylenediamine was used instead of 93.0 g of 4,4'-oxydianiline (ODA) of Production Example 1. The reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1 to obtain a polymer (A-3). When the molecular weight of the polymer (A-3) was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene conversion), the weight average molecular weight (Mw) was 24,000.

<製造例4>ポリイミド前駆体A−4の合成
製造例1の4,4’−オキシジアニリン(ODA)93.0gに代えて、4,4‘−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル98.6gを用いた以外は、前述の製造例1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマー(A−4)を得た。ポリマー(A−4)の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は26,000であった。
<Production Example 4> Synthesis of Polyimide Precursor A-4 Instead of 93.0 g of 4,4'-oxydianiline (ODA) in Production Example 1, 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl 98 The reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1 described above except that 0.6 g was used to obtain a polymer (A-4). When the molecular weight of the polymer (A-4) was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene conversion), the weight average molecular weight (Mw) was 26,000.

[(B)化合物の製造]
<製造例5>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B−1の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gを1L容量のセパラブルフラスコに入れ、ジメチルアニリン0.4g、p−メトキシフェノール0.04g、メタクリル酸15.5gを投入し、100℃で反応させた。酸価を測定することで反応が進行したことを確認した後、イオン交換樹脂IRA96SB40.5gと混合して一終夜撹拌し、イオン交換樹脂を濾別除去する過程を3回繰り返すことで、{[プロパン−2,2−ジイルビス(4,1−フェニレン)]ビス(オキシ)}ビス(2−ヒドロキシプロパン−3,1−ジイル)=ジメタクリレートを主成分とするB−1を得た。
[Production of (B) compound]
<Production Example 5> Synthesis of Epoxy (Meta) Acrylate Compound B-1 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether was placed in a 1 L volume separable flask, and 0.4 g of dimethylaniline, 0.04 g of p-methoxyphenol, and methacrylic acid were placed. 15.5 g was added and reacted at 100 ° C. After confirming that the reaction proceeded by measuring the acid value, it was mixed with 40.5 g of the ion exchange resin IRA96SB, stirred overnight, and the process of removing the ion exchange resin by filtration was repeated three times. Propane-2,2-diyl bis (4,1-phenylene)] bis (oxy)} bis (2-hydroxypropane-3,1-diyl) = B-1 containing dimethacrylate as a main component was obtained.

<製造例6>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B−2の合成
メタクリル酸15.5gに代えてアクリル酸13.0gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、{[プロパン−2,2−ジイルビス(4,1−フェニレン)]ビス(オキシ)}ビス(2−ヒドロキシプロパン−3,1−ジイル)=ジアクリレートを主成分とするB−2を得た。
<Production Example 6> Synthesis of Epoxy (Meta) Acrylate Compound B-2 The reaction was carried out in the same manner as in Production Example 5 described above, except that 13.0 g of acrylic acid was used instead of 15.5 g of methacrylic acid. Then, {[propane-2,2-diylbis (4,1-phenylene)] bis (oxy)} bis (2-hydroxypropane-3,1-diyl) = B-2 containing diacrylate as a main component was obtained. rice field.

<製造例7>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B−3の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてエチレングリコールジグリシジルエーテル17.42gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、1,2−ビス(3−メタクリロイロキシ−2−ヒドロキシプロピロキシ)エタンを主成分とするB−3を得た。
<Production Example 7> Synthesis of Epoxy (Meta) Acrylate Compound B-3 The method according to Production Example 5 above, except that 17.42 g of ethylene glycol diglycidyl ether was used instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether. The reaction was carried out in the same manner as in the above to obtain B-3 containing 1,2-bis (3-methacryloyloxy-2-hydroxyproproxy) ethane as a main component.

<製造例8>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B−4の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてエチレングリコールジグリシジルエーテル17.42gを用い、メタクリル酸15.5gに代えてアクリル酸13.0gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、1,2−ビス(3−アクリロイロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)エタンを主成分とするB−4を得た。
<Production Example 8> Synthesis of Epoxy (Meta) Acrylate Compound B-4 17.42 g of ethylene glycol diglycidyl ether was used in place of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether, and acrylic acid 13. The reaction was carried out in the same manner as in Production Example 5 described above except that 0 g was used to obtain B-4 containing 1,2-bis (3-acryloyloxy-2-hydroxypropoxy) ethane as a main component. rice field.

<製造例9>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B−5の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてグリセリンジグリシジルエーテル23.23gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、グリセロール1,3−ジグリセロレートジメタクリレートを主成分とするB−5を得た。
<Production Example 9> Synthesis of Epoxy (Meta) Acrylate Compound B-5 The method according to Production Example 5 described above, except that 23.23 g of glycerin diglycidyl ether was used instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether. The reaction was carried out in the same manner to obtain B-5 containing glycerol 1,3-diglycerolate dimethacrylate as a main component.

<製造例10>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B−6の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてグリセリンジグリシジルエーテル23.23gを用い、メタクリル酸15.5gに代えてアクリル酸13.0gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、グリセロール1,3−ジグリセロレートジアクリレートを主成分とするB−6を得た。
<Production Example 10> Synthesis of Epoxy (meth) Acrylate Compound B-6 23.23 g of glycerin diglycidyl ether is used instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether, and 13.0 g of acrylic acid is used instead of 15.5 g of methacrylic acid. The reaction was carried out in the same manner as in Production Example 5 described above, except that B-6 containing glycerol 1,3-diglycerolate diacrylate as a main component was obtained.

<製造例11>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B−7の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてビスフェノールF型エポキシ31.24gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、ビス[p−(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル)]メタンを主成分とするB−7を得た。
<Production Example 11> Synthesis of Epoxy (Meta) Acrylate Compound B-7 With the method described in Production Example 5 above, except that 31.24 g of bisphenol F type epoxy was used instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether. The reaction was carried out in the same manner to obtain B-7 containing bis [p- (3-methacryloxy-2-hydroxypropoxy) phenyl)] methane as a main component.

<製造例12>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B−8の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてグリシジルフェニルエーテル15.02gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルメタクリレートを主成分とするB−8を得た。
<Production Example 12> Synthesis of Epoxy (Meta) Aacrylate Compound B-8 Same as the method described in Production Example 5 above, except that 15.02 g of glycidyl phenyl ether was used instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether. The reaction was carried out to obtain B-8 containing 2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate as a main component.

<製造例13>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B−9の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてグリシジルフェニルエーテル15.02gを用い、メタクリル酸15.5gに代えてアクリル酸13.0gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートを主成分とするB−9を得た。
<Production Example 13> Synthesis of Epoxy (Meta) Acrylate Compound B-9 15.02 g of glycidyl phenyl ether is used instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether, and 13.0 g of acrylic acid is used instead of 15.5 g of methacrylic acid. The reaction was carried out in the same manner as in Production Example 5 described above except that it was used to obtain B-9 containing 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate as a main component.

<製造例14>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B−10の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてビスフェノールAジグリシジルエーテル水添物35.3gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロキシ−1−プロポキシ)フェニル]プロパンを主成分とするB−10を得た。
<Production Example 14> Synthesis of Epoxy (Meta) Acrylic Compound B-10 In Production Example 5 above, except that 35.3 g of bisphenol A diglycidyl ether hydrogenated product was used instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether. The reaction was carried out in the same manner as described to obtain B-10 containing 2,2-bis [4- (2-hydroxy-3-methacryloxy-1-propoxy) phenyl] propane as a main component.

<製造例15>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B−11の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えて9,9−ビス[4−(2−グリシジルエトキシ)フェニル]フルオレン46.25gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、4,4‘−(9−フルオレニリデン)ビス(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルメタクリレート)を主成分とするB−11を得た。
<Production Example 15> Synthesis of epoxy (meth) acrylate compound B-11 46.25 g of 9,9-bis [4- (2-glycidylethoxy) phenyl] fluorene was used instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether. Except for this, the reaction was carried out in the same manner as in Production Example 5 described above, and B-11 containing 4,4'-(9-fluorenelilidene) bis (2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate) as a main component. Got

<製造例16>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B−12の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えて1,6−ビス(グリシジルオキシ)ナフタレン24.30gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、1,6−ビス(3−メタクリロイロキシ−2−ヒドロキシプロピロキシ)ナフタレンを主成分とするB−12を得た。
<Production Example 16> Synthesis of Epoxy (Meta) Acrylate Compound B-12 The above-mentioned production example except that 24.30 g of 1,6-bis (glycidyloxy) naphthalene was used instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether. The reaction was carried out in the same manner as in No. 5 to obtain B-12 containing 1,6-bis (3-methacryloyloxy-2-hydroxyproproxy) naphthalene as a main component.

<製造例17>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B−13の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gを1L容量のセパラブルフラスコに入れ、ジメチルアニリン0.4g、p−メトキシフェノール0.04g、メタクリル酸17.4gを投入し、100℃で反応させた。酸価を測定することで反応が進行したことを確認し、イオン交換樹脂による遊離塩素の除去を行うことなく、{[プロパン−2,2−ジイルビス(4,1−フェニレン)]ビス(オキシ)}ビス(2−ヒドロキシプロパン−3,1−ジイル)=ジメタクリレートを主成分とするB−13を得た。
<Production Example 17> Synthesis of Epoxy (Meta) Acrylate Compound B-13 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether was placed in a separable flask having a capacity of 1 L, and 0.4 g of dimethylaniline, 0.04 g of p-methoxyphenol, and methacrylic acid were placed. 17.4 g was added and reacted at 100 ° C. It was confirmed by measuring the acid value that the reaction had proceeded, and {[propane-2,2-diylbis (4,1-phenylene)] bis (oxy) without removing free chlorine with an ion exchange resin. } Bis (2-hydroxypropane-3,1-diyl) = B-13 containing dimethacrylate as a main component was obtained.

[感光性樹脂組成物の製造]
<実施例1>
ポリイミド前駆体A−1を用いて以下の方法でネガ型感光性樹脂組成物を調製し、調製した組成物の評価を行った。(A)ポリイミド前駆体としてA−1:100g、(B)エポキシ(メタ)アクリレート化合物としてB−1:10g、(C)光重合開始剤として1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシカルボニル)−オキシム(以下ではPDOと表記):5g、(F)モノマーとしてテトラエチレングリコールジメタクリレート(以下ではM4Gと表記):5gを、(D)γ−ブチロラクトン(以下ではGBLと表記):100gに溶解した。得られた溶液の粘度を、少量のGBLをさらに加えることによって、約40ポイズに調整し、ネガ型感光性樹脂組成物とした。以上の手順から、(E)感光性樹脂組成物中の遊離塩素の量及び全塩素の量、並びに硬化膜に含まれる遊離塩素の量を調整した。該組成物を、前述の方法に従って評価した。結果を表1に示す。
[Manufacturing of photosensitive resin composition]
<Example 1>
A negative photosensitive resin composition was prepared using the polyimide precursor A-1 by the following method, and the prepared composition was evaluated. (A) A-1: 100 g as a polyimide precursor, (B) B-1: 10 g as an epoxy (meth) acrylate compound, (C) 1-phenyl-1,2-propanedione-2- as a photopolymerization initiator. (O-ethoxycarbonyl) -oxime (hereinafter referred to as PDO): 5 g, (F) tetraethylene glycol dimethacrylate as a monomer (hereinafter referred to as M4G): 5 g, and (D) γ-butyrolactone (hereinafter referred to as GBL). Notation): Dissolved in 100 g. The viscosity of the obtained solution was adjusted to about 40 poise by further adding a small amount of GBL to obtain a negative photosensitive resin composition. From the above procedure, (E) the amount of free chlorine and the amount of total chlorine in the photosensitive resin composition, and the amount of free chlorine contained in the cured film were adjusted. The composition was evaluated according to the method described above. The results are shown in Table 1.

<実施例2〜18、比較例1〜4>
表1に示すとおりの配合比で調製したこと以外は、実施例1と同様のネガ型感光性樹脂組成物を調製し、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1及び2に示す。
<Examples 2 to 18, Comparative Examples 1 to 4>
A negative photosensitive resin composition similar to that of Example 1 was prepared except that the compounding ratio was prepared as shown in Table 1, and the same evaluation as that of Example 1 was performed. The results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2021117442
Figure 2021117442

Figure 2021117442
Figure 2021117442

表1および2から明らかなように、実施例1の感光性樹脂組成物では、ガラス転移温度は210℃であり、5%重量減少温度が300℃、解像度は「優」、耐薬品性試験結果は「優」であった。同様に実施例2〜10の感光性樹脂組成物はいずれも、ガラス転移温度は195℃以上であり、5%重量減少温度は290℃以上、解像度の結果は「可」以上、耐薬品性試験の結果は「可」以上であった。 As is clear from Tables 1 and 2, in the photosensitive resin composition of Example 1, the glass transition temperature is 210 ° C., the 5% weight loss temperature is 300 ° C., the resolution is “excellent”, and the chemical resistance test result. Was "excellent". Similarly, in each of the photosensitive resin compositions of Examples 2 to 10, the glass transition temperature is 195 ° C. or higher, the 5% weight loss temperature is 290 ° C. or higher, the resolution result is “OK” or higher, and the chemical resistance test. The result of was more than "OK".

これに対し、比較例1では、解像度は「優」であったが、ガラス転移温度は170℃、5%重量減少温度は260℃となった。耐薬品性試験の結果、膜厚変化率が浸漬前の膜厚を基準とすると20%変化しており、評価は「不可」となった。比較例2では、ガラス転移温度は210℃、5%重量減少温度は300℃、解像度は「良」であったが、耐薬品性は15%変化しており、評価は「不可」となった。比較例3ではガラス転移温度は200℃であり、5%重量減少温度が300℃であったが、解像度は「不可」であった。比較例4では耐薬品性が「不可」であった。 On the other hand, in Comparative Example 1, the resolution was "excellent", but the glass transition temperature was 170 ° C. and the 5% weight loss temperature was 260 ° C. As a result of the chemical resistance test, the film thickness change rate changed by 20% based on the film thickness before immersion, and the evaluation was "impossible". In Comparative Example 2, the glass transition temperature was 210 ° C., the 5% weight loss temperature was 300 ° C., and the resolution was “good”, but the chemical resistance changed by 15%, and the evaluation was “impossible”. .. In Comparative Example 3, the glass transition temperature was 200 ° C. and the 5% weight loss temperature was 300 ° C., but the resolution was “impossible”. In Comparative Example 4, the chemical resistance was "impossible".

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the invention.

本発明による感光性樹脂組成物を用いることで、低温処理された硬化膜において高い解像度を維持しつつ、ガラス転移温度および5%重量減少温度を向上させ、耐薬品性を向上させることが可能である。したがって、本発明による感光性樹脂組成物は、例えば半導体装置、多層配線基板等の電気・電子材料の製造に有用な感光性材料の分野で好適に利用できる。 By using the photosensitive resin composition according to the present invention, it is possible to improve the glass transition temperature and the 5% weight loss temperature and improve the chemical resistance while maintaining high resolution in the cured film treated at a low temperature. be. Therefore, the photosensitive resin composition according to the present invention can be suitably used in the field of photosensitive materials useful for producing electrical and electronic materials such as semiconductor devices and multilayer wiring boards.

Claims (16)

(A)ポリイミド前駆体と、
(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物と、
(C)感光剤と、
(D)溶剤と、
(E)遊離塩素と、
を含む感光性樹脂組成物であって、
前記遊離塩素の量は、前記感光性樹脂組成物の全質量を基準として0.0001〜2ppmである、感光性樹脂組成物。
(A) Polyimide precursor and
(B) A compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond,
(C) Photosensitizer and
(D) Solvent and
(E) Free chlorine and
A photosensitive resin composition containing
The photosensitive resin composition has an amount of free chlorine of 0.0001 to 2 ppm based on the total mass of the photosensitive resin composition.
前記(C)感光剤が、光重合開始剤である、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the photosensitive agent (C) is a photopolymerization initiator. 前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(1)で表される、請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2021117442
{式(1)中、Xは、炭素数6〜40の4価の有機基であり、Yは、炭素数6〜40の2価の有機基であり、nは、2〜150の整数であり、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1〜40の1価の有機基である。ただし、R及びRの少なくとも一方は、下記一般式(2):
Figure 2021117442
で表される基であり、式(2)中、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3の1価の有機基であり、そしてmは、2〜10の整数である。}
The photosensitive resin composition according to claim 1 or 2, wherein the polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (1).
Figure 2021117442
{In formula (1), X 1 is a tetravalent organic group having 6 to 40 carbon atoms, Y 1 is a divalent organic group having 6 to 40 carbon atoms, and n 1 is 2 to 150. R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups having 1 to 40 carbon atoms. However, at least one of R 1 and R 2 has the following general formula (2):
Figure 2021117442
In formula (2), R 3 , R 4 and R 5 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups having 1 to 3 carbon atoms, and m 1 is a group represented by. It is an integer of 2 to 10. }
前記(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、前記(D)溶剤を100〜860質量部含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3, which contains 100 to 860 parts by mass of the solvent (D) with respect to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). 前記(D)溶剤が、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−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、ジメチルスルホキシド、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、及び2−オクタノンからなる群から選択される一つ又は複数の化合物を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 The solvent (D) is N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, γ-butyrolactone. , Α-Acetyl-γ-butyrolactone, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, and one or more compounds selected from the group consisting of 2-octanone. The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4, which comprises. 前記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、2つ以上の重合性不飽和結合を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound having the hydroxyl group and the polymerizable unsaturated bond (B) has two or more polymerizable unsaturated bonds. 前記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、エポキシ樹脂と(メタ)アタクリル酸との反応物である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound having the (B) hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond is a reaction product of an epoxy resin and (meth) atacryllic acid. .. 前記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(3)または(4)で表される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2021117442
{式(3)中、Rは、炭素数1〜40の1価の有機基である。}
Figure 2021117442
{式(4)中、Rは、炭素数1〜40の1価の有機基である。}
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond is represented by the following general formula (3) or (4). ..
Figure 2021117442
{In formula (3), R 1 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. }
Figure 2021117442
{In formula (4), R 2 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. }
前記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(5)または(6)で表される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2021117442
{式(5)中、Rは、炭素数1〜40の1価の有機基である。}
Figure 2021117442
{式(6)中、Rは、炭素数1〜40の1価の有機基である。}
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond is represented by the following general formula (5) or (6). ..
Figure 2021117442
{In formula (5), R 3 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. }
Figure 2021117442
{Wherein (6), R 4 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. }
前記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(7)で表される化合物を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2021117442
{式(7)中、R2は、炭素数1〜40の2価の有機基である。}
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond contains a compound represented by the following general formula (7).
Figure 2021117442
{In formula (7), R 2 is a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. }
前記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(8)で表される化合物を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2021117442
{式(8)中、R6は、炭素数1〜40の2価の有機基である。}
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond contains a compound represented by the following general formula (8).
Figure 2021117442
{In formula (8), R 6 is a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. }
(A)ポリイミド前駆体と、
(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物と、
(C)感光剤と、
(D)溶剤と、
(E)遊離塩素と
を含む感光性樹脂組成物であって、
前記感光性樹脂組成物を、硬化後の膜厚が約10μmとなるように回転法で基盤上に塗布し、110℃で180秒間ホットプレートで加熱して硬化させたとき、得られる塗膜に含まれる前記遊離塩素の量が、前記塗膜の全質量を基準として、0.0001〜5ppmである、感光性樹脂組成物。
(A) Polyimide precursor and
(B) A compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond,
(C) Photosensitizer and
(D) Solvent and
(E) A photosensitive resin composition containing free chlorine.
The photosensitive resin composition is applied onto a substrate by a rotation method so that the film thickness after curing is about 10 μm, and is heated on a hot plate at 110 ° C. for 180 seconds to be cured. A photosensitive resin composition in which the amount of free chlorine contained is 0.0001 to 5 ppm based on the total mass of the coating film.
(G)エポキシ樹脂を更に含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 (G) The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 12, further comprising an epoxy resin. 前記(G)エポキシ樹脂の量は、前記(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して0.1〜10質量部である、請求項13に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 13, wherein the amount of the (G) epoxy resin is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor. ネガ型感光性樹脂組成物である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 14, which is a negative type photosensitive resin composition. (A)ポリイミド前駆体と、
(B)ヒドロキシル基及び複数の重合性不飽和結合を有する化合物と、
(C)感光剤と、
(D)溶剤と、
(E)遊離塩素及び/又は共有結合性塩素と、
を含む感光性樹脂組成物であって、
前記感光性樹脂組成物を調整後、23℃±0.5℃、相対湿度50%±10%で3日静置した際の前記感光性樹脂組成物中の全塩素量が、前記感光性樹脂組成物の全質量を基準として0.0001〜250ppmである、感光性樹脂組成物。
(A) Polyimide precursor and
(B) A compound having a hydroxyl group and a plurality of polymerizable unsaturated bonds,
(C) Photosensitizer and
(D) Solvent and
(E) Free chlorine and / or covalent chlorine,
A photosensitive resin composition containing
After adjusting the photosensitive resin composition, the total amount of chlorine in the photosensitive resin composition when the photosensitive resin composition is allowed to stand at 23 ° C. ± 0.5 ° C. and a relative humidity of 50% ± 10% for 3 days is the photosensitive resin. A photosensitive resin composition which is 0.0001 to 250 ppm based on the total mass of the composition.
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