JP2022110710A - Photosensitive resin composition, method for producing cured pattern, cured product, interlayer insulation film, cover coat layer, surface protection film and electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光性樹脂組成物、パターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photosensitive resin composition, a method for producing a patterned cured product, a cured product, an interlayer insulating film, a cover coat layer, a surface protective film and an electronic component.
従来、半導体素子の表面保護膜及び層間絶縁膜には、優れた耐熱性と電気特性、機械特性等を併せ持つポリイミドやポリベンゾオキサゾールが用いられている。近年、これらの樹脂自身に感光特性を付与した感光性樹脂組成物が用いられており、これを用いるとパターン硬化物の製造工程が簡略化でき、煩雑な製造工程を短縮できる(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, polyimide and polybenzoxazole, which have excellent heat resistance, electrical properties, mechanical properties, etc., have been used for surface protective films and interlayer insulating films of semiconductor devices. In recent years, photosensitive resin compositions obtained by imparting photosensitive properties to these resins themselves have been used, and the use of these can simplify the production process of the patterned cured product and shorten the complicated production process (see, for example, Patent Documents 1).
ところで、近年、コンピュータの高性能化を支えてきたトランジスタの微細化は、スケーリング則の限界に来ており、さらなる高性能化や高速化のために半導体素子を3次元的に積層する積層デバイス構造が注目を集めている。 By the way, in recent years, the miniaturization of transistors, which has supported the advancement of computer performance, has reached the limit of the scaling law. is attracting attention.
積層デバイス構造の中でも、マルチダイファンアウトウエハレベルパッケージ(Multi-die Fanout Wafer Level Packaging)は、一つのパッケージの中に複数のダイを一括封止して製造するパッケージであり、従来から提案されているファンアウトウエハレベルパッケージ(一つのパッケージの中に一つのダイを封止して製造する)よりも低コスト化、高性能化が期待できるので、非常に注目を集めている。 Among stacked device structures, multi-die fanout wafer level packaging is a package manufactured by encapsulating a plurality of dies in one package, and has been proposed in the past. It is attracting a great deal of attention because it can be expected to have lower cost and higher performance than the fan-out wafer level package (manufactured by sealing one die in one package).
マルチダイファンアウトウエハレベルパッケージの作製においては、高性能なダイの保護や耐熱性の低い封止材を保護し、歩留まりを向上させる観点から、低温硬化性が強く求められている(例えば、特許文献2参照)。 In the fabrication of multi-die fan-out wafer-level packages, low-temperature curability is strongly desired from the viewpoint of protecting high-performance dies and sealing materials with low heat resistance and improving yields (for example, patented Reference 2).
感光性樹脂組成物に、ネガ型感光性樹脂組成物を用いた技術が開示されている(例えば、特許文献3)。 A technique using a negative photosensitive resin composition as a photosensitive resin composition has been disclosed (for example, Patent Document 3).
本発明の目的は、200℃以下の低温硬化であっても、解像度に優れる硬化物を形成できる感光性樹脂組成物、パターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品を提供することである。 An object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition capable of forming a cured product with excellent resolution even when cured at a low temperature of 200 ° C. or less, a method for producing a pattern cured product, a cured product, an interlayer insulating film, a cover coat layer, and a surface. It is to provide protective films and electronic components.
本発明によれば、以下の感光性樹脂組成物等が提供される。
1.(A)重合性の不飽和結合を有するポリイミド前駆体、
(B1)脂肪族環状骨格を有する重合性モノマー、及び
(C)アシルホスフィンオキシド構造を含む化合物を含有する感光性樹脂組成物。
2.前記(A)成分が、下記式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体である1に記載の感光性樹脂組成物。
3.前記(B1)成分が、重合性の不飽和二重結合を含む基を有し、脂肪族環状骨格を有する重合性モノマーを含む1又は2に記載の感光性樹脂組成物。
4.前記(B1)成分が、2以上の重合性の不飽和二重結合を含む基を有し、脂肪族環状骨格を有する重合性モノマーを含む1~3のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
5.前記(B1)成分が、下記式(3)で表される重合性モノマーを含む1~3のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
6.n1+n2が、2又は3である5に記載の感光性樹脂組成物。
7.前記(B1)成分が、下記式(5)で表される重合性モノマーを含む1~6のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
9.さらに、(D)紫外線吸収剤を含む1~8のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
10.さらに、(E)熱重合開始剤を含む1~9のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
11.1~10のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記感光性樹脂膜をパターン露光して、樹脂膜を得る工程と、
前記パターン露光後の樹脂膜を、有機溶剤を用いて、現像し、パターン樹脂膜を得る工程と、
前記パターン樹脂膜を加熱処理する工程と、を含むパターン硬化物の製造方法。
12.前記加熱処理の温度が200℃以下である11に記載のパターン硬化物の製造方法。
13.1~10のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を硬化した硬化物。
14.パターン硬化物である13に記載の硬化物。
15.13又は14に記載の硬化物を用いて作製された層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜。
16.15に記載の層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜を含む電子部品。
According to the present invention, the following photosensitive resin composition and the like are provided.
1. (A) a polyimide precursor having a polymerizable unsaturated bond;
A photosensitive resin composition containing (B1) a polymerizable monomer having an aliphatic cyclic skeleton, and (C) a compound containing an acylphosphine oxide structure.
2. 2. The photosensitive resin composition according to 1, wherein the component (A) is a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula (1).
3. 3. The photosensitive resin composition according to 1 or 2, wherein the component (B1) has a group containing a polymerizable unsaturated double bond and contains a polymerizable monomer having an aliphatic cyclic skeleton.
4. 4. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 3, wherein the component (B1) has a group containing two or more polymerizable unsaturated double bonds and contains a polymerizable monomer having an aliphatic cyclic skeleton. .
5. 4. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 3, wherein the component (B1) contains a polymerizable monomer represented by the following formula (3).
6. 6. The photosensitive resin composition according to 5, wherein n1+n2 is 2 or 3.
7. 7. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 6, wherein the component (B1) contains a polymerizable monomer represented by the following formula (5).
9. 9. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 8, further comprising (D) an ultraviolet absorber.
10. 10. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 9, further comprising (E) a thermal polymerization initiator.
11. A step of applying the photosensitive resin composition according to any one of 1 to 10 on a substrate and drying to form a photosensitive resin film;
a step of pattern-exposing the photosensitive resin film to obtain a resin film;
a step of developing the resin film after the pattern exposure using an organic solvent to obtain a patterned resin film;
and a step of heat-treating the pattern resin film.
12. 12. The method for producing a patterned cured product according to 11, wherein the temperature of the heat treatment is 200° C. or less.
13. A cured product obtained by curing the photosensitive resin composition according to any one of 1 to 10.
14. 14. The cured product according to 13, which is a pattern cured product.
15. An interlayer insulating film, a cover coat layer or a surface protective film produced using the cured product according to 13 or 14.
16. An electronic component comprising the interlayer insulating film, cover coat layer or surface protective film according to 15.
本発明によれば、200℃以下の低温硬化であっても、解像度に優れる硬化物を形成できる感光性樹脂組成物、パターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品が提供できる。 According to the present invention, a photosensitive resin composition capable of forming a cured product with excellent resolution even when cured at a low temperature of 200 ° C. or less, a method for producing a patterned cured product, a cured product, an interlayer insulating film, a cover coat layer, and a surface Protective films and electronic components can be provided.
以下に、本発明の感光性樹脂組成物、パターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品の実施の形態を詳細に説明する。尚、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。 Embodiments of the photosensitive resin composition, the method for producing a patterned cured product, the cured product, the interlayer insulating film, the cover coat layer, the surface protective film and the electronic component of the present invention are described in detail below. It should be noted that the present invention is not limited by the following embodiments.
本明細書において「A又はB」とは、AとBのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。また、本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。また、本明細書において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。さらに、例示材料は特に断らない限り単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本明細書における「(メタ)アクリル基」とは、「アクリル基」及び「メタクリル基」を意味する。
As used herein, "A or B" may include either A or B, or may include both. In addition, the term "step" as used herein refers not only to an independent step, but also to the term if the desired action of the step is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other steps. included.
A numerical range indicated using "-" indicates a range including the numerical values before and after "-" as the minimum and maximum values, respectively. In addition, in the present specification, the content of each component in the composition is the sum of the multiple substances present in the composition when there are multiple substances corresponding to each component in the composition, unless otherwise specified. means quantity. Further, unless otherwise specified, the exemplified materials may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
"(Meth)acrylic group" as used herein means "acrylic group" and "methacrylic group".
本発明の感光性樹脂組成物は、
(A)重合性の不飽和結合を有するポリイミド前駆体(以下、「(A)成分」ともいう。)、
(B1)脂肪族環状骨格を有する重合性モノマー(以下、「(B1)成分」ともいう。)、及び
(C)アシルホスフィンオキシド構造を含む化合物(以下、「(C)成分」ともいう。)を含有する。
The photosensitive resin composition of the present invention is
(A) a polyimide precursor having a polymerizable unsaturated bond (hereinafter also referred to as "(A) component"),
(B1) a polymerizable monomer having an aliphatic cyclic skeleton (hereinafter also referred to as "(B1) component"), and (C) a compound containing an acylphosphine oxide structure (hereinafter also referred to as "(C) component") contains
これにより、200℃以下の低温硬化であっても、解像度に優れる硬化物を形成できる。
また、任意の効果として、残膜率に優れる硬化物を形成できる。
As a result, a cured product with excellent resolution can be formed even when curing is performed at a low temperature of 200° C. or less.
In addition, as an optional effect, a cured product having an excellent film retention rate can be formed.
本発明の感光性樹脂組成物は、ネガ型感光性樹脂組成物であることが好ましい。
また、本発明の感光性樹脂組成物は、電子部品用材料であることが好ましい。
The photosensitive resin composition of the present invention is preferably a negative photosensitive resin composition.
Moreover, the photosensitive resin composition of the present invention is preferably a material for electronic parts.
(A)成分としては、特に制限はされないが、パターニング時の光源にi線を用いた場合の透過率が高く、200℃以下の低温硬化時にも高い硬化物特性を示すポリイミド前駆体が好ましい。 Component (A) is not particularly limited, but is preferably a polyimide precursor that exhibits high transmittance when i-line is used as a light source during patterning and exhibits high cured product properties even when cured at a low temperature of 200° C. or less.
重合性の不飽和結合としては、炭素-炭素二重結合等が挙げられる。 Examples of polymerizable unsaturated bonds include carbon-carbon double bonds.
(A)成分は、下記式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体であることが好ましい。これにより、i線の透過率が高く、200℃以下の低温硬化時にも良好な硬化物を形成できる。
式(1)で表される構造単位の含有量は、(A)成分の全構成単位に対して、50モル%以上であることが好ましく、80モル%以上がより好ましく、90モル%以上がさらに好ましい。上限は特に限定されず、100モル%でもよい。
Component (A) is preferably a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula (1). As a result, the transmittance of the i-line is high, and a good cured product can be formed even when cured at a low temperature of 200° C. or less.
The content of the structural unit represented by formula (1) is preferably 50 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and more preferably 90 mol% or more, based on all structural units of component (A). More preferred. The upper limit is not particularly limited, and may be 100 mol %.
式(1)のX1の1以上(好ましくは1~3、より好ましくは1又は2)の芳香族基を有する4価の基において、芳香族基は、芳香族炭化水素基でもよく、芳香族複素環式基でもよい。芳香族炭化水素基が好ましい。 In the tetravalent group having one or more (preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2) aromatic groups in X 1 of formula (1), the aromatic group may be an aromatic hydrocarbon group, an aromatic It may also be a group heterocyclic group. Aromatic hydrocarbon groups are preferred.
式(1)のX1の芳香族炭化水素基としては、ベンゼン環から形成される2~4価(2価、3価又は4価)の基、ナフタレンから形成される2~4価の基、ペリレンから形成される2~4価の基等が挙げられる。 The aromatic hydrocarbon group for X 1 in formula (1) includes a divalent to tetravalent (divalent, trivalent or tetravalent) group formed from a benzene ring, and a divalent to tetravalent group formed from naphthalene. , divalent to tetravalent groups formed from perylene, and the like.
式(1)のX1の1以上の芳香族基を有する4価の基としては、例えば以下の式(6)の4価の基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
式(6)において、X及びYの、各々が結合するベンゼン環と共役しない2価の基は、-O-、-S-、メチレン基、ビス(トリフルオロメチル)メチレン基、又はジフルオロメチレン基であることが好ましく、-O-であることがより好ましい。 In formula (6), the divalent group that is not conjugated with the benzene ring to which each of X and Y is bonded is -O-, -S-, a methylene group, a bis(trifluoromethyl)methylene group, or a difluoromethylene group. is preferred, and -O- is more preferred.
式(1)のY1の1以上(好ましくは1~3、より好ましくは1又は2)の芳香族基を有する2価の基において、芳香族基は、芳香族炭化水素基でもよく、芳香族複素環式基でもよい。芳香族炭化水素基が好ましい。 In the divalent group having one or more (preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2) aromatic groups for Y 1 of formula (1), the aromatic group may be an aromatic hydrocarbon group, an aromatic It may also be a group heterocyclic group. Aromatic hydrocarbon groups are preferred.
式(1)のY1の芳香族炭化水素基としては、ベンゼン環から形成される2~4価の基、ナフタレンから形成される2~4価の基、ペリレンから形成される2~4価の基等が挙げられる。 The aromatic hydrocarbon group for Y 1 in formula (1) includes a divalent to tetravalent group formed from a benzene ring, a divalent to tetravalent group formed from naphthalene, and a divalent to tetravalent group formed from perylene. and the like.
式(1)のY1の1以上の芳香族基を有する2価の基としては、例えば2つの芳香族基がエーテル基(-O-)を介して結合した2価の基が挙げられるが、これに限定されるものではない。 The divalent group having one or more aromatic groups for Y 1 of formula (1) includes, for example, a divalent group in which two aromatic groups are bonded via an ether group (—O—). , but not limited to.
式(1)のY1の1以上の芳香族基を有する2価の基としては、例えば以下の式(7)の基が挙げられるが、これに限定されるものではない。
式(7)のR12~R19の1価の脂肪族炭化水素基(好ましくは炭素数1~10、より好ましくは炭素数1~6)としては、メチル基等が挙げられる。例えば、R12及びR15~R19が水素原子であり、R13及びR14が1価の脂肪族炭化水素基であってもよい。 Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon group (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms) for R 12 to R 19 in formula (7) include methyl group and the like. For example, R 12 and R 15 to R 19 may be hydrogen atoms, and R 13 and R 14 may be monovalent aliphatic hydrocarbon groups.
式(7)のR12~R19のハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を有する1価の有機基は、ハロゲン原子を有する1価の脂肪族炭化水素基(好ましくは炭素数1~10、より好ましくは炭素数1~6)が好ましく、トリフルオロメチル基等が挙げられる。 The monovalent organic group having a halogen atom (preferably a fluorine atom) for R 12 to R 19 in formula (7) is a monovalent aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more Preferably, it has 1 to 6 carbon atoms, such as a trifluoromethyl group.
式(1)のR1及びR2の炭素数1~4(好ましくは1又は2)の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、2-プロピル基、n-ブチル基等が挙げられる。 Examples of aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms (preferably 1 or 2) for R 1 and R 2 in formula (1) include methyl group, ethyl group, n-propyl group, 2-propyl group, n- A butyl group and the like can be mentioned.
式(1)のR1及びR2の少なくとも一方が、式(2)で表される基であり、ともに式(2)で表される基であることが好ましい。 At least one of R 1 and R 2 in formula (1) is a group represented by formula (2), and both are preferably groups represented by formula (2).
式(2)のR3~R5の炭素数1~3(好ましくは1又は2)の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、2-プロピル基等が挙げられる。メチル基が好ましい。 Examples of aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 3 carbon atoms (preferably 1 or 2) for R 3 to R 5 in formula (2) include methyl group, ethyl group, n-propyl group and 2-propyl group. be done. Methyl groups are preferred.
式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体は、例えば下記式(8)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、下記式(9)で表されるジアミノ化合物とを、N-メチル-2-ピロリドン等の有機溶剤中にて反応させポリアミド酸を得て、下記式(10)で表される化合物を加え、有機溶剤中で反応させ部分的にエステル基を導入することで得ることができる。
式(8)で表されるテトラカルボン酸二無水物及び式(9)で表されるジアミノ化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
A polyimide precursor having a structural unit represented by formula (1) is, for example, a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (8) and a diamino compound represented by the following formula (9), N -By reacting in an organic solvent such as methyl-2-pyrrolidone to obtain a polyamic acid, adding a compound represented by the following formula (10), reacting in an organic solvent and partially introducing an ester group. Obtainable.
The tetracarboxylic dianhydride represented by formula (8) and the diamino compound represented by formula (9) may be used singly or in combination of two or more.
(A)成分は、式(1)で表される構造単位以外の構造単位を有してもよい。
式(1)で表される構造単位以外の構造単位としては、式(11)で表される構造単位等が挙げられる。
Structural units other than the structural unit represented by formula (1) include structural units represented by formula (11).
式(11)のX2の1以上の芳香族基を有する4価の基は、式(1)のX1の1以上の芳香族基を有する4価の基と同様のものが挙げられる。
式(11)のY2の1以上の芳香族基を有する2価の基は、式(1)のY1の1以上の芳香族基を有する2価の基と同様のものが挙げられる。
式(11)のR51及びR52の炭素数1~4の脂肪族炭化水素基は、R1及びR2の炭素数1~4の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
Examples of the tetravalent group having one or more aromatic groups for X 2 of formula (11) include the same tetravalent groups having one or more aromatic groups as X 1 for formula (1).
Examples of the divalent group having one or more aromatic groups for Y 2 in formula (11) include the same divalent groups as the divalent groups having one or more aromatic groups for Y 1 in formula (1).
Examples of the aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms for R 51 and R 52 in formula (11) include the same aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms as R 1 and R 2 .
式(1)で表される構造単位以外の構造単位は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 Structural units other than the structural unit represented by formula (1) may be used singly or in combination of two or more.
式(1)で表される構造単位以外の構造単位の含有量は、(A)成分の全構成単位に対して、50モル%未満であることが好ましい。 The content of structural units other than the structural units represented by formula (1) is preferably less than 50 mol % of all structural units of component (A).
(A)成分において、全カルボキシ基及び全カルボキシエステルに対して、式(2)で表される基でエステル化されたカルボキシ基の割合が、50モル%以上であることが好ましく、60~100モル%がより好ましく、70~90モル%がさらに好ましい。 In component (A), the ratio of carboxy groups esterified with the group represented by formula (2) to all carboxy groups and all carboxy esters is preferably 50 mol% or more, preferably 60 to 100 mol % is more preferred, and 70 to 90 mol % is even more preferred.
(A)成分の分子量に特に制限はないが、重量平均分子量で10,000~200,000であることが好ましい。
重量平均分子量は、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィー法によって測定することができ、標準ポリスチレン検量線を用いて換算することによって求めることができる。
The molecular weight of component (A) is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably from 10,000 to 200,000.
The weight average molecular weight can be measured, for example, by gel permeation chromatography, and can be obtained by conversion using a standard polystyrene calibration curve.
本発明の感光性樹脂組成物は、(B1)脂肪族環状骨格(好ましくは炭素数4~15、より好ましくは5~12)を有する重合性モノマーを含む。これにより、形成できる硬化物に疎水性を付与でき、高温多湿条件下での硬化物と基板間の接着性低下を抑制できる。 The photosensitive resin composition of the present invention contains (B1) a polymerizable monomer having an aliphatic cyclic skeleton (preferably 4 to 15 carbon atoms, more preferably 5 to 12 carbon atoms). This makes it possible to impart hydrophobicity to the cured product that can be formed, and to suppress deterioration in adhesiveness between the cured product and the substrate under high temperature and high humidity conditions.
(B1)成分は、(A)成分との架橋密度向上の観点から、(好ましくは2以上の)重合性の不飽和二重結合を含む基(好ましくは、光重合開始剤により重合可能であることから、(メタ)アクリル基)を有し、脂肪族環状骨格を有する重合性モノマーを含むことが好ましく、架橋密度及び光感度の向上、現像後のパターンの膨潤の抑制のため、2~3の、重合性の不飽和二重結合を含む基を、有することが好ましい。 Component (B1) is a group containing (preferably two or more) polymerizable unsaturated double bonds (preferably polymerizable by a photopolymerization initiator, from the viewpoint of improving the crosslink density with component (A). Therefore, it preferably contains a polymerizable monomer having a (meth)acrylic group) and an aliphatic cyclic skeleton, and improves the crosslink density and photosensitivity, and suppresses swelling of the pattern after development. of groups containing polymerizable unsaturated double bonds.
(B1)成分は、下記式(3)で表される重合性モノマーを含むことが好ましい。
R7が2つの場合、2つのR7は同一でもよく、異なっていてもよい。 When there are two R7 's, the two R7 's may be the same or different.
(B1)成分は、下記式(5)で表される重合性モノマーを含むことがより好ましい。
また、(B1)成分として、例えば以下の重合性モノマーを用いてもよい。 Moreover, as the (B1) component, for example, the following polymerizable monomers may be used.
R21が2以上存在する場合、2以上のR21は同一でもよく、異なっていてもよい。
R22が2以上存在する場合、2以上のR22は同一でもよく、異なっていてもよい。
When two or more R 21 are present, the two or more R 21 may be the same or different.
When two or more R 22 are present, the two or more R 22 may be the same or different.
n3個のR21の少なくとも1つ(好ましくは2又は3)は、上記式(4)で表される基である。
n4個のR22の少なくとも1つ(好ましくは2又は3)は、上記式(4)で表される基である。
n5個のR23及びn6個のR24の少なくとも1つ(好ましくは2)は、上記式(4)で表される基である。
At least one (preferably 2 or 3) of n3 R 21 is a group represented by the above formula (4).
At least one (preferably 2 or 3) of n4 R 22 is a group represented by the above formula (4).
At least one (preferably 2) of n5 R 23 and n6 R 24 is a group represented by the above formula (4).
式(3)のR6及びR7及び式(12)のR21~R24の炭素数1~4の脂肪族炭化水素基としては、式(1)のR1及びR2の炭素数1~4の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。 Aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms for R 6 and R 7 in formula (3) and R 21 to R 24 in formula (12) include 1 carbon atom for R 1 and R 2 in formula (1). The same as the aliphatic hydrocarbon groups of 1 to 4 can be mentioned.
式(4)のR9~R11の炭素数1~3の脂肪族炭化水素基としては、式(2)のR3~R5の炭素数1~3の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。 The aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 3 carbon atoms for R 9 to R 11 in formula (4) are the same as the aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 3 carbon atoms for R 3 to R 5 in formula (2). things are mentioned.
(B1)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 (B1) component may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types.
(B1)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、1~50質量部が好ましい。硬化物の疎水性向上の観点から、より好ましくは3~50質量部、さらに好ましくは5~40質量部である。
上記範囲内である場合、実用的なレリ-フパターンが得られやすく、未露光部の現像後残滓を抑制しやすい。
The content of component (B1) is preferably 1 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of component (A). From the viewpoint of improving the hydrophobicity of the cured product, it is more preferably 3 to 50 parts by mass, still more preferably 5 to 40 parts by mass.
Within the above range, it is easy to obtain a practical relief pattern, and it is easy to suppress the post-development residue in the unexposed area.
本発明の感光性樹脂組成物は、(C)(例えば1以上の、好ましくは1又は2の)アシルホスフィンオキシド構造を含む化合物を含む。これにより、微細なパターンでも残渣が残りにくく、解像度を向上させることができる。 The photosensitive resin composition of the present invention contains (C) a compound containing (eg, one or more, preferably one or two) acylphosphine oxide structures. As a result, even a fine pattern does not easily leave residue, and the resolution can be improved.
(C)成分としては、2,4,6-トリメチルベンゾイルージフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)―(2,4,4-トリメチルペンチル)ホスフィンオキシド(例えば、BASFジャパン社製Irgacure 1700)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Component (C) includes 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-(2,4, 4-trimethylpentyl)phosphine oxide (eg, Irgacure 1700 manufactured by BASF Japan) and the like, but are not limited thereto.
(C)成分としては、例えば、下記式(15)で表される化合物が好ましい。
pは好ましくは0である。R27は、好ましくはそれぞれ独立に炭素数1~4のアルキル基であり、好ましくはメチル基である。rは好ましくは2~4の整数であり、より好ましくは3である。sとtの組合せ(s、t)は、好ましくは(1,2)又は(2,1)である。 p is preferably zero. R 27 is preferably each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a methyl group. r is preferably an integer of 2-4, more preferably 3; The combination of s and t (s, t) is preferably (1,2) or (2,1).
式(15)で表される化合物としては、例えば、下記式(16)で表される化合物、下記式(17)で表される化合物が挙げられる。
(C)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 (C) component may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types.
(C)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~30量部が好ましく、より好ましくは0.1~20質量部であり、さらに好ましくは0.1~15質量部である。
上記範囲内の場合、光架橋が膜厚方向で均一となりやすく、実用的なレリーフパターンを得やすくなる。
The content of component (C) is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 20 parts by mass, and still more preferably 0.1 to 30 parts by mass based on 100 parts by mass of component (A). 15 parts by mass.
Within the above range, the photocrosslinking tends to be uniform in the film thickness direction, making it easier to obtain a practical relief pattern.
本発明の感光性樹脂組成物は、さらに、(B2)(B1)成分以外の重合性モノマー(以下、「(B2)成分」ともいう。)を含むことが好ましい。これにより、形成される硬化物の耐熱性、機械特性及び耐薬品性を向上することができる。 The photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a polymerizable monomer (hereinafter also referred to as "component (B2)") other than component (B2) and (B1). Thereby, the heat resistance, mechanical properties and chemical resistance of the cured product to be formed can be improved.
(B2)成分としては、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリ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、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート等が挙げられる。
また、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、テトラキスアクリル酸メタンテトライルテトラキス(メチレンオキシエチレン)、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリメタクリレート、アクリロイルオキシエチルイソシアヌレート、メタクリロイルオキシエチルイソシアヌレート等が挙げられる。
Component (B2) includes diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1, 6-hexanediol diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate and the like.
Also, trimethylolpropane diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, ethoxylated pentaerythritol Tetraacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetramethacrylate, tetramethylolmethanetetraacrylate, tetramethylolmethanetetramethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, tetrakis methanetetrayl acrylate tetrakis(methyleneoxyethylene), ethoxylated isocyanurate acid triacrylate, ethoxylated isocyanuric acid trimethacrylate, acryloyloxyethyl isocyanurate, methacryloyloxyethyl isocyanurate and the like.
中でも、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、テトラキスアクリル酸メタンテトライルテトラキス(メチレンオキシエチレン)が好ましい。 Among them, tetraethylene glycol dimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, and tetrakis methanetetrayl tetrakis(methyleneoxyethylene) acrylate are preferred.
(B2)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 (B2) component may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types.
(B2)成分を含む場合、(B1)成分の含有量及び(B2)成分の含有量の合計は、(A)成分100質量部に対して、1~50質量部が好ましい。硬化物の疎水性向上の観点から、より好ましくは3~50質量部、さらに好ましくは5~40質量部である。
上記範囲内である場合、実用的なレリ-フパターンが得られやすく、未露光部の現像後残滓を抑制しやすい。
When component (B2) is included, the total content of component (B1) and component (B2) is preferably 1 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of component (A). From the viewpoint of improving the hydrophobicity of the cured product, it is more preferably 3 to 50 parts by mass, still more preferably 5 to 40 parts by mass.
Within the above range, it is easy to obtain a practical relief pattern, and it is easy to suppress the post-development residue in the unexposed area.
また、(B2)成分を含む場合、硬化物の特性向上の観点から、(B2)成分の含有量の合計は、(A)成分100質量部に対して、1~40質量部が好ましく、3~40質量部がより好ましく、5~30質量部がさらに好ましい。 Further, when the (B2) component is included, from the viewpoint of improving the properties of the cured product, the total content of the (B2) component is preferably 1 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) component. 40 parts by mass is more preferable, and 5 to 30 parts by mass is even more preferable.
本発明の感光性樹脂組成物は、さらに、(D)紫外線吸収剤(以下、「(D)成分」ともいう。)を含んでもよい。これにより、活性光線照射の際に乱反射による未露光部の架橋を抑制でき、解像度をさらに向上させることができる。(D)成分は、10mg/Lの濃度で、365nmにおける吸光度が0.05以上であることが好ましく、0.1以上であることがより好ましい。 The photosensitive resin composition of the present invention may further contain (D) an ultraviolet absorber (hereinafter also referred to as "component (D)"). As a result, it is possible to suppress cross-linking of the unexposed portion due to irregular reflection during actinic light irradiation, and to further improve the resolution. Component (D) preferably has an absorbance at 365 nm of 0.05 or more, more preferably 0.1 or more at a concentration of 10 mg/L.
(D)成分としては、例えば、
2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-tert-ペンチル-2-ヒドロキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチル-6-(3,4,5,6-テトラヒドロフタルイミジルメチル)フェノール、2-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-オクチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-クレゾール)等のベンゾトリアゾール系化合物、
フェニルサリチレート、4-tert-ブチルフェニルサリチレート等のサリチル酸エステル系化合物、
2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-n-オクチルオキシベンゾフェノン、4-n-ドデシルオキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン-5-スルホン酸三水和物、2,2′,4,4′-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2′-ジヒドロキシ-4,4′-ジメトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、
2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリル酸エチル等のジフェニルアクリレート系化合物、
シアノアクリレート系化合物、
2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリル酸(2′-エチルヘキシル)等のジフェニルシアノアクリレート系化合物、
ベンゾチアゾール系化合物、
4-[エチル(2-ヒドロキシエチル)アミノ]-4′-ニトロアゾベンゼン等のアゾベンゼン系化合物、
ピロガロール、フロログリシン、カテキン、エピカテキン、ガロカテキン、カテキンガレート、ガロカテキンガレート、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレート、エピガロカテキン、ルチン、クエルセチン、クエルセタギン、クエルセタゲチン、ゴシペチン、ペラルゴニジン、シアニジン、オーランチニジン、ルテオリニジン、ペオニジン、ロシニジン、(1E,6E)-1,7-ビス(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)-1,6-ヘプタジエン-3,5-ジオン、1,7-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,6-ヘプタジエン-3,5-ジオン等のポリフェノール系化合物、
[2,2′-チオビス(4-tert-オクチルフェノレート)]-2-エチルヘキシルアミンニッケル(II)等のニッケル錯塩系化合物などが挙げられる。
As the component (D), for example,
2-(2-hydroxy-5-methylphenyl)-2H-benzotriazole, 2-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)-5-chloro-2H-benzotriazole, 2-(3 ,5-di-tert-pentyl-2-hydroxyphenyl)-2H-benzotriazole, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-methyl-6-(3,4,5,6-tetrahydrophthal imidylmethyl)phenol, 2-(2-hydroxy-4-octyloxyphenyl)-2H-benzotriazole, 2-(2-hydroxy-5-tert-octylphenyl)-2H-benzotriazole, 2-(2H- benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1- benzotriazole compounds such as phenylethyl)phenol, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol),
Salicylic acid ester compounds such as phenyl salicylate and 4-tert-butylphenyl salicylate,
2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octyloxybenzophenone, 4-n-dodecyloxy-2-hydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone-5 - benzophenone compounds such as sulfonic acid trihydrate, 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone,
Diphenyl acrylate compounds such as ethyl 2-cyano-3,3-diphenylacrylate,
a cyanoacrylate compound,
Diphenylcyanoacrylate compounds such as 2-cyano-3,3-diphenylacrylic acid (2'-ethylhexyl),
benzothiazole compounds,
azobenzene compounds such as 4-[ethyl(2-hydroxyethyl)amino]-4'-nitroazobenzene,
pyrogallol, phloroglycin, catechin, epicatechin, gallocatechin, catechin gallate, gallocatechin gallate, epicatechin gallate, epigallocatechin gallate, epigallocatechin, rutin, quercetin, quercetagin, quercetagetin, gossypetin, pelargonidin, cyanidin, aurantidin, Luteolinidin, Peonidin, Rocinidin, (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione, 1,7-bis(4-hydroxyphenyl )-polyphenol compounds such as 1,6-heptadiene-3,5-dione,
[2,2′-thiobis(4-tert-octylphenolate)]-2-ethylhexylaminenickel(II) and other nickel complex compounds.
ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、アゾベンゼン系化合物、ポリフェノール系化合物を使用することが特に好ましい。 Benzotriazole-based compounds, benzophenone-based compounds, azobenzene-based compounds, and polyphenol-based compounds are particularly preferred.
(D)成分としては、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-クレゾール)、2,2′,4,4′-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2′-ジヒドロキシ-4,4′-ジメトキシベンゾフェノン、4-[エチル(2-ヒドロキシエチル)アミノ]-4′-ニトロアゾベンゼン、(1E,6E)-1,7-ビス(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)-1,6-ヘプタジエン-3,5-ジオン、1,7-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,6-ヘプタジエン-3,5-ジオンを用いることが解像度(解像性)の観点から好ましい。 Component (D) includes 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)- 4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol), 2,2′,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2 ,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone, 4-[ethyl(2-hydroxyethyl)amino]-4′-nitroazobenzene, (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3 -Methoxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione, 1,7-bis(4-hydroxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione is preferable from the viewpoint of
(D)成分は、1種単独で又は2種以上を組み合わせてもよい。 Component (D) may be used alone or in combination of two or more.
(D)成分を含む場合、(D)成分の含有量は、解像度(解像性)向上の観点から、(A)成分100質量部に対して、0.05質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.2質量部以上がさらに好ましい。
(D)成分を含む場合、(D)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましく、2質量部以下がさらに好ましい。
これにより、活性光線照射の際に感光性樹脂組成物の表面での吸収が増大して内部の光硬化が不充分となることを抑えることができる。
When component (D) is included, the content of component (D) is preferably 0.05 parts by mass or more per 100 parts by mass of component (A), from the viewpoint of improving resolution (resolution). 1 part by mass or more is more preferable, and 0.2 parts by mass or more is even more preferable.
When component (D) is included, the content of component (D) is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less, and even more preferably 2 parts by mass or less per 100 parts by mass of component (A). .
As a result, it is possible to prevent insufficient photocuring inside the photosensitive resin composition due to increased absorption on the surface of the photosensitive resin composition upon exposure to actinic rays.
本発明の感光性樹脂組成物は、重合反応の促進の観点から、さらに、(E)熱重合開始剤(以下、「(E)成分」ともいう。)を含んでもよい。
(E)成分としては、成膜時に溶剤を除去するための加熱(乾燥)では分解せず、硬化時の加熱により分解してラジカルを発生し、(B1)成分同士、又は(A)成分及び(B1)成分の重合反応を促進する化合物が好ましい。
(E)成分は分解点が、110℃以上200℃以下の化合物が好ましく、より低温で重合反応を促進する観点から、110℃以上175℃以下の化合物がより好ましい。
From the viewpoint of promoting the polymerization reaction, the photosensitive resin composition of the present invention may further contain (E) a thermal polymerization initiator (hereinafter also referred to as "component (E)").
The component (E) does not decompose by heating (drying) for removing the solvent during film formation, but decomposes by heating during curing to generate radicals. A compound that accelerates the polymerization reaction of component (B1) is preferred.
Component (E) is preferably a compound with a decomposition point of 110° C. or higher and 200° C. or lower, and more preferably a compound with a decomposition point of 110° C. or higher and 175° C. or lower from the viewpoint of promoting the polymerization reaction at a lower temperature.
具体例としては、メチルエチルケトンペルオキシド等のケトンペルオキシド、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン等のパーオキシケタール、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロペルオキシド、クメンハイドロペルオキシド、p-メンタンハイドロペルオキシド等のハイドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオキシド等のジアルキルペルオキシド、ジラウロイルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド等のジアシルペルオキシド、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート等のパーオキシエステル、ビス(1-フェニル-1-メチルエチル)ペルオキシドなどが挙げられる。市販品としては、商品名「パークミルD」、「パークミルP」、「パークミルH」、「パーブチルO」(以上、日油株式会社製)等が挙げられる。 Specific examples include ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, 1,1-di(t-hexylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di(t-hexylperoxy)cyclohexane, 1, Peroxyketals such as 1-di(t-butylperoxy)cyclohexane, hydroperoxides such as 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, dicumyl peroxide, di - Dialkyl peroxides such as t-butyl peroxide, diacyl peroxides such as dilauroyl peroxide and dibenzoyl peroxide, peroxys such as di(4-t-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate, di(2-ethylhexyl)peroxydicarbonate Dicarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxyisopropylmonocarbonate, t-butylperoxybenzoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexa Peroxy esters such as noate, bis(1-phenyl-1-methylethyl) peroxide and the like. Commercially available products include trade names "Percumyl D", "Percumyl P", "Perbutyl H", and "Perbutyl O" (manufactured by NOF Corporation).
(E)成分は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせてもよい。 (E) component may be used individually by 1 type, or may combine 2 or more types.
(E)成分を含有する場合、(E)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましく、良好な耐フラックス性の確保のために0.2~20質量部がより好ましく、乾燥時の分解による溶解性低下抑制の観点から、0.3~10質量部がさらに好ましい。 When component (E) is contained, the content of component (E) is preferably 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (A). 2 to 20 parts by mass is more preferable, and 0.3 to 10 parts by mass is more preferable from the viewpoint of suppressing deterioration of solubility due to decomposition during drying.
本発明の感光性樹脂組成物は、さらに、溶剤を含んでもよい。
溶剤としては、N-メチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸ベンジル、n-ブチルアセテート、エトキシエチルプロピオネート、3-メチルメトキシプロピオネート、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリルアミド、テトラメチレンスルホン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルアミルケトン、N-ジメチルモルホリン等が挙げられ、通常、他の成分を充分に溶解できるものであれば特に制限はない。
この中でも、各成分の溶解性と感光性樹脂膜形成時の塗布性に優れる観点から、N-メチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミドを用いることが好ましい。
The photosensitive resin composition of the present invention may further contain a solvent.
Solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, benzyl acetate, n-butyl acetate, ethoxyethyl propionate, 3-methylmethoxypropionate, N, N -dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphorylamide, tetramethylene sulfone, cyclohexanone, cyclopentanone, diethyl ketone, diisobutyl ketone, methyl amyl ketone, N-dimethylmorpholine and the like. There is no particular limitation as long as it can sufficiently dissolve other components.
Among these, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and N,N-dimethylformamide are used from the viewpoint of the solubility of each component and the coating properties when forming a photosensitive resin film. , N,N-dimethylacetamide is preferably used.
また、溶剤としては、下記式(21)で表される化合物を用いてもよい。
式(21)中におけるR41~R43の炭素数1~10(好ましくは1~3、より好ましくは1又は3)のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等を挙げることができる。
式(21)で表される化合物は、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(例えば、商品名「KJCMPA-100」(KJケミカルズ株式会社製))であることが好ましい。
The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 3, more preferably 1 or 3) for R 41 to R 43 in formula (21) includes methyl group, ethyl group, n-propyl group and isopropyl group. , n-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group and the like.
The compound represented by formula (21) is preferably 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide (eg, trade name "KJCMPA-100" (manufactured by KJ Chemicals Co., Ltd.)).
溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
溶剤の含有量は、特に限定されないが、一般的に、(A)成分100質量部に対して、50~1000質量部である。
A solvent may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types.
The content of the solvent is not particularly limited, but is generally 50 to 1,000 parts by weight per 100 parts by weight of component (A).
本発明の感光性樹脂組成物は、さらに、重合禁止剤、防錆剤、シランカップリング剤(接着助剤)、増感剤、及び界面活性剤又はレベリング剤等を含有してもよい。 The photosensitive resin composition of the present invention may further contain polymerization inhibitors, rust preventives, silane coupling agents (adhesion aids), sensitizers, surfactants or leveling agents, and the like.
重合禁止剤を含むことで、保存安定性を確保することができる。
重合禁止剤としては、ラジカル重合禁止剤、ラジカル重合抑制剤等が挙げられる。
Storage stability can be ensured by including a polymerization inhibitor.
Examples of polymerization inhibitors include radical polymerization inhibitors and radical polymerization inhibitors.
重合禁止剤としては、例えば、p-メトキシフェノール、ジフェニル-p-ベンゾキノン、ベンゾキノン、ヒドロキノン、ピロガロール、フェノチアジン、レゾルシノール、オルトジニトロベンゼン、パラジニトロベンゼン、メタジニトロベンゼン、フェナントラキノン、N-フェニル-2-ナフチルアミン、クペロン、2,5-トルキノン、タンニン酸、パラベンジルアミノフェノール、ニトロソアミン類、及び1,4,4-トリメチル-2,3-ジアザビシクロ[3.2.2]-ノナ-2-エン-2,3-ジキソイド)等のジキソイド類などが挙げられる。 Examples of polymerization inhibitors include p-methoxyphenol, diphenyl-p-benzoquinone, benzoquinone, hydroquinone, pyrogallol, phenothiazine, resorcinol, orthodinitrobenzene, paradinitrobenzene, metadinitrobenzene, phenanthraquinone, N-phenyl-2- naphthylamine, cupferron, 2,5-toluquinone, tannic acid, parabenzylaminophenol, nitrosamines, and 1,4,4-trimethyl-2,3-diazabicyclo[3.2.2]-non-2-ene-2 , 3-dixoid) and the like.
重合禁止剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 A polymerization inhibitor may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types.
重合禁止剤を含有する場合、重合禁止剤の含有量としては、感光性樹脂組成物の保存安定性及び得られる硬化物の耐熱性の観点から、(A)成分100質量部に対して、0.01~30質量部が好ましく、0.01~10質量部がより好ましく、0.05~5質量部がさらに好ましい。 When a polymerization inhibitor is contained, the content of the polymerization inhibitor is 0 per 100 parts by mass of component (A) from the viewpoint of the storage stability of the photosensitive resin composition and the heat resistance of the resulting cured product. 0.01 to 30 parts by weight is preferred, 0.01 to 10 parts by weight is more preferred, and 0.05 to 5 parts by weight is even more preferred.
防錆剤を含むことで、銅及び銅合金の腐食の抑制や変色の防止をすることができる。
防錆剤としては、例えば、1,2,4-トリアゾール、1,2,3-トリアゾール、1,2,5-トリアゾール、3-メルカプト-4-メチル-4H-1,2,4-トリアゾール、3-メルカプト-1,2,4-トリアゾール、4-アミノ-3,5-ジメチル-4H-1,2,4-トリアゾール、4-アミノ-3,5-ジプロピル-4H-1,2,4-トリアゾール、3-アミノ-5-イソプロピル-1,2,4-トリアゾール、4-アミノ-3-メルカプト-5-メチル-4H-1,2,4-トリアゾール、3-アミノ-5-メルカプト-1,2,4-トリアゾール、3-アミノ-5-メチル-4H-1,2,4-トリアゾール、4-アミノ-1,2,4-トリアゾール、4-アミノ-3,5-ジメチル-1,2,4-トリアゾール、4-アミノ-5-メチル-4H-1,2,4-トリアゾール-3-チオール、3,5-ジアミノ-1H-1,2,4-トリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、5,6-ジメチルベンゾトリアゾール、5-アミノ-1H-ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール-4-スルホン酸、1,2,3-ベンゾトリアゾール等のトリアゾール誘導体、及び1H-テトラゾール、5-メチル-1H-テトラゾール、5-(メチルチオ)-1H-テトラゾール、5-(エチルチオ)-1H-テトラゾール、5-フェニル-1H-テトラゾール、5-ニトロ-1H-テトラゾール1-メチル-1H-テトラゾール、5,5’-ビス-1H-テトラゾール、5-アミノ-1H-テトラゾール等のテトラゾール誘導体などが挙げられる。
防錆剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
By including a rust preventive agent, corrosion of copper and copper alloys can be suppressed and discoloration can be prevented.
Rust inhibitors include, for example, 1,2,4-triazole, 1,2,3-triazole, 1,2,5-triazole, 3-mercapto-4-methyl-4H-1,2,4-triazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, 4-amino-3,5-dimethyl-4H-1,2,4-triazole, 4-amino-3,5-dipropyl-4H-1,2,4- triazole, 3-amino-5-isopropyl-1,2,4-triazole, 4-amino-3-mercapto-5-methyl-4H-1,2,4-triazole, 3-amino-5-mercapto-1, 2,4-triazole, 3-amino-5-methyl-4H-1,2,4-triazole, 4-amino-1,2,4-triazole, 4-amino-3,5-dimethyl-1,2, 4-triazole, 4-amino-5-methyl-4H-1,2,4-triazole-3-thiol, 3,5-diamino-1H-1,2,4-triazole, 5-methyl-1H-benzotriazole , 5,6-dimethylbenzotriazole, 5-amino-1H-benzotriazole, benzotriazole-4-sulfonic acid, triazole derivatives such as 1,2,3-benzotriazole, and 1H-tetrazole, 5-methyl-1H- Tetrazole, 5-(methylthio)-1H-tetrazole, 5-(ethylthio)-1H-tetrazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, 5-nitro-1H-tetrazole 1-methyl-1H-tetrazole, 5,5'- Examples include tetrazole derivatives such as bis-1H-tetrazole and 5-amino-1H-tetrazole.
The rust preventives may be used singly or in combination of two or more.
防錆剤を用いる場合、防錆剤の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.01~10質量部が好ましく、0.1~5質量部がより好ましく、0.5~4質量部がさらに好ましい。 When a rust inhibitor is used, the content of the rust inhibitor is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). 4 parts by mass is more preferred.
通常、シランカップリング剤(接着助剤)は、現像後の加熱処理において、(A)成分と反応して架橋する、又は加熱処理する工程においてシランカップリング剤自身が重合する。これにより、得られる硬化物と基板との接着性をより向上させることができる。 Generally, the silane coupling agent (adhesion aid) reacts with the component (A) to crosslink in heat treatment after development, or the silane coupling agent itself polymerizes in the heat treatment step. Thereby, the adhesion between the obtained cured product and the substrate can be further improved.
好ましいシランカップリング剤としては、ウレア結合(-NH-CO-NH-)を有する化合物が挙げられる。これにより、200℃以下の低温下で硬化を行った場合も基板との接着性をさらに高めることができる。
低温での硬化を行った際の接着性の発現に優れるため、下記式(13)で表される化合物がより好ましい。
A compound represented by the following formula (13) is more preferable because it exhibits excellent adhesiveness when cured at a low temperature.
式(13)で表される化合物の具体例としては、ウレイドメチルトリメトキシシラン、ウレイドメチルトリエトキシシラン、2-ウレイドエチルトリメトキシシラン、2-ウレイドエチルトリエトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、4-ウレイドブチルトリメトキシシラン、4-ウレイドブチルトリエトキシシラン等が挙げられ、好ましくは3-ウレイドプロピルトリエトキシシランである。 Specific examples of the compound represented by formula (13) include ureidomethyltrimethoxysilane, ureidomethyltriethoxysilane, 2-ureidoethyltrimethoxysilane, 2-ureidoethyltriethoxysilane, and 3-ureidopropyltrimethoxysilane. , 3-ureidopropyltriethoxysilane, 4-ureidobutyltrimethoxysilane, 4-ureidobutyltriethoxysilane and the like, preferably 3-ureidopropyltriethoxysilane.
シランカップリング剤として、ヒドロキシ基又はグリシジル基を有するシランカップリング剤を用いてもよい。ヒドロキシ基又はグリシジル基を有するシランカップリング剤、及び分子内にウレア結合を有するシランカップリング剤を併用すると、さらに低温硬化時の硬化物の基板への接着性を向上することができる。
ヒドロキシ基又はグリシジル基を有するシランカップリング剤としては、メチルフェニルシランジオール、エチルフェニルシランジオール、n-プロピルフェニルシランジオール、イソプロピルフェニルシランジオール、n-ブチルフェニルシランジオール、イソブチルフェニルシランジオール、tert-ブチルフェニルシランジオール、ジフェニルシランジオール、エチルメチルフェニルシラノール、n-プロピルメチルフェニルシラノール、イソプロピルメチルフェニルシラノール、n-ブチルメチルフェニルシラノール、イソブチルメチルフェニルシラノール、tert-ブチルメチルフェニルシラノール、エチルn-プロピルフェニルシラノール、エチルイソプロピルフェニルシラノール、n-ブチルエチルフェニルシラノール、イソブチルエチルフェニルシラノール、tert-ブチルエチルフェニルシラノール、メチルジフェニルシラノール、エチルジフェニルシラノール、n-プロピルジフェニルシラノール、イソプロピルジフェニルシラノール、n-ブチルジフェニルシラノール、イソブチルジフェニルシラノール、tert-ブチルジフェニルシラノール、フェニルシラントリオール、1,4-ビス(トリヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(メチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(エチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(プロピルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ブチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ジエチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ジプロピルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ジブチルヒドロキシシリル)ベンゼン、及び下記式(14)で表わされる化合物等が挙げられる。中でも、特に、基板との接着性をより向上させるため、式(14)で表される化合物が好ましい。
A silane coupling agent having a hydroxyl group or a glycidyl group may be used as the silane coupling agent. When a silane coupling agent having a hydroxy group or a glycidyl group and a silane coupling agent having a urea bond in the molecule are used in combination, the adhesion of the cured product to the substrate during low temperature curing can be further improved.
Silane coupling agents having a hydroxy group or a glycidyl group include methylphenylsilanediol, ethylphenylsilanediol, n-propylphenylsilanediol, isopropylphenylsilanediol, n-butylphenylsilanediol, isobutylphenylsilanediol, tert- Butylphenylsilanediol, diphenylsilanediol, ethylmethylphenylsilanol, n-propylmethylphenylsilanol, isopropylmethylphenylsilanol, n-butylmethylphenylsilanol, isobutylmethylphenylsilanol, tert-butylmethylphenylsilanol, ethyl n-propylphenyl silanol, ethylisopropylphenylsilanol, n-butylethylphenylsilanol, isobutylethylphenylsilanol, tert-butylethylphenylsilanol, methyldiphenylsilanol, ethyldiphenylsilanol, n-propyldiphenylsilanol, isopropyldiphenylsilanol, n-butyldiphenylsilanol, isobutyldiphenylsilanol, tert-butyldiphenylsilanol, phenylsilanetriol, 1,4-bis(trihydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(methyldihydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(ethyldihydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(propyldihydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(butyldihydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(dimethylhydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(diethylhydroxysilyl)benzene, 1, 4-bis(dipropylhydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(dibutylhydroxysilyl)benzene, compounds represented by the following formula (14), and the like. Among them, the compound represented by the formula (14) is particularly preferable in order to further improve the adhesiveness to the substrate.
式(14)で表される化合物としては、ヒドロキシメチルトリメトキシシラン、ヒドロキシメチルトリエトキシシラン、2-ヒドロキシエチルトリメトキシシラン、2-ヒドロキシエチルトリエトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、4-ヒドロキシブチルトリメトキシシラン、4-ヒドロキシブチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、2-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、2-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、4-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、4-グリシドキシブチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
市販品としては、商品名「KBM403」(信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。
Compounds represented by formula (14) include hydroxymethyltrimethoxysilane, hydroxymethyltriethoxysilane, 2-hydroxyethyltrimethoxysilane, 2-hydroxyethyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3- Hydroxypropyltriethoxysilane, 4-hydroxybutyltrimethoxysilane, 4-hydroxybutyltriethoxysilane, glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltriethoxysilane, 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 2- glycidoxyethyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 4-glycidoxybutyltrimethoxysilane, 4-glycidoxybutyltriethoxysilane and the like. be done.
Commercially available products include the product name "KBM403" (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
ヒドロキシ基又はグリシジル基を有するシランカップリング剤は、さらに、窒素原子を有する基を含むことが好ましく、さらにアミノ基又はアミド結合を有するシランカップリング剤がより好ましい。
さらにアミノ基を有するシランカップリング剤としては、ビス(2-ヒドロキシメチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス(2-ヒドロキシメチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス(2-グリシドキシメチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス(2-ヒドロキシメチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
The silane coupling agent having a hydroxy group or glycidyl group preferably further contains a group having a nitrogen atom, more preferably a silane coupling agent having an amino group or an amide bond.
Furthermore, silane coupling agents having an amino group include bis(2-hydroxymethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, bis(2-hydroxymethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, bis(2-glycidide xymethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, bis(2-hydroxymethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane and the like.
さらにアミド結合を有するシランカップリング剤としては、下記式で表される化合物等が挙げられる。
R36-(CH2)e-CO-NH-(CH2)f-Si(OR37)3
(R36はヒドロキシ基又はグリシジル基であり、e及びfは、それぞれ独立に、1~3の整数であり、R37はメチル基、エチル基又はプロピル基である)
Furthermore, examples of the silane coupling agent having an amide bond include compounds represented by the following formulas.
R 36 —(CH 2 ) e —CO—NH—(CH 2 ) f —Si(OR 37 ) 3
(R 36 is a hydroxy group or a glycidyl group, e and f are each independently an integer of 1 to 3, and R 37 is a methyl group, an ethyl group or a propyl group)
また、シランカップリング剤は、トリエトキシシリルプロピルエチルカーボメートを用いてもよい。 Also, the silane coupling agent may be triethoxysilylpropylethyl carbonate.
シランカップリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 A silane coupling agent may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types.
シランカップリング剤を用いる場合、シランカップリング剤の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましく、1~15質量部がより好ましく、1~10質量部がさらに好ましい。 When a silane coupling agent is used, the content of the silane coupling agent is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 15 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass, relative to 100 parts by mass of component (A). Parts by mass are more preferred.
増感剤を含むことで、広範囲の露光量における残膜率の維持と良好な解像度(解像性)と、を両立させることができる。 By including a sensitizer, it is possible to achieve both maintenance of the film retention rate in a wide range of exposure doses and good resolution (resolution).
増感剤としては、ミヒラーズケトン、ベンゾイン、2-メチルベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、2-t-ブチルアントラキノン、1,2-ベンゾ-9,10-アントラキノン、アントラキノン、メチルアントラキノン、4,4′-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、1,5-アセナフテン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノ-1-プロパノン、ジアセチルベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、ジフェニルジスルフィド、アントラセン、フェナンスレンキノン、リボフラビンテトラブチレート、アクリジンオレンジ、エリスロシン、フェナンスレンキノン、2-イソプロピルチオキサントン、2,6-ビス(p-ジエチルアミノベンジリデン)-4-メチル-4-アザシクロヘキサノン、6-ビス(p-ジメチルアミノベンジリデン)-シクロペンタノン、2,6-ビス(p-ジエチルアミノベンジリデン)-4-フェニルシクロヘキサノン、アミノスチリルケトン、3-ケトクマリン化合物、ビスクマリン化合物、N-フェニルグリシン、N-フェニルジエタノールアミン、3,3′,4,4′-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等が挙げられる。 Sensitizers include Michler's ketone, benzoin, 2-methylbenzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin butyl ether, 2-t-butylanthraquinone, 1,2-benzo-9,10-anthraquinone and anthraquinone. , methylanthraquinone, 4,4′-bis(diethylamino)benzophenone, acetophenone, benzophenone, thioxanthone, 1,5-acenaphthene, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-methyl-[ 4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-1-propanone, diacetyl benzyl, benzyl dimethyl ketal, benzyl diethyl ketal, diphenyl disulfide, anthracene, phenanthrene quinone, riboflavin tetrabutyrate, acridine orange, erythrosine, phenanthrene quinone, 2-isopropylthioxanthone, 2,6-bis(p-diethylaminobenzylidene)-4-methyl-4-azacyclohexanone, 6-bis(p-dimethylaminobenzylidene)-cyclopentanone, 2,6-bis(p -diethylaminobenzylidene)-4-phenylcyclohexanone, aminostyryl ketone, 3-ketocoumarin compounds, biscoumarin compounds, N-phenylglycine, N-phenyldiethanolamine, 3,3′,4,4′-tetra(t-butylperoxy carbonyl)benzophenone and the like.
増感剤は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせてもよい。 A sensitizer may be used alone or in combination of two or more.
増感剤を含有する場合、増感剤の配合量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~2.0質量部が好ましく、0.2~1.5質量部がより好ましい。 When a sensitizer is contained, the amount of the sensitizer is preferably 0.1 to 2.0 parts by mass, more preferably 0.2 to 1.5 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). preferable.
界面活性剤又はレベリング剤を含むことで、塗布性(例えばストリエーション(膜厚のムラ)の抑制)及び現像性を向上させることができる。 By containing a surfactant or a leveling agent, it is possible to improve coatability (for example, suppression of striation (unevenness in film thickness)) and developability.
界面活性剤又はレベリング剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル等が挙げられ、市販品としては、商品名「メガファックF171」、「F173」、「R-08」(以上、DIC株式会社製)、商品名「フロラードFC430」、「FC431」(以上、住友スリーエム株式会社製)、商品名「オルガノシロキサンポリマーKP341」(信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。 Examples of surfactants or leveling agents include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, and polyoxyethylene octylphenol ether. ”, “F173”, “R-08” (manufactured by DIC Corporation), trade names “Florado FC430”, “FC431” (manufactured by Sumitomo 3M), trade name “Organosiloxane polymer KP341” (Shin-Etsu manufactured by Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and the like.
界面活性剤及びレベリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 Surfactants and leveling agents may be used singly or in combination of two or more.
界面活性剤又はレベリング剤を含む場合、界面活性剤又はレベリング剤の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.01~10質量部が好ましく、0.05~5質量部がより好ましく、0.05~3質量部がさらに好ましい。 When a surfactant or leveling agent is included, the content of the surfactant or leveling agent is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.05 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). Preferably, 0.05 to 3 parts by mass is more preferable.
本発明の感光性樹脂組成物は、溶剤を除いて、本質的に、(A)成分、(B1)成分及び(C)成分、並びに任意に(B2)成分、(D)成分、(E)成分、重合禁止剤、防錆剤、シランカップリング剤(接着助剤)、増感剤、界面活性剤及びレベリング剤からなっており、本発明の効果を損なわない範囲で他に不可避不純物を含んでもよい。
本発明の感光性樹脂組成物の、例えば、80質量%以上、90質量%以上、95質量%以上、98質量%以上又は100質量%が、溶剤を除いて、
(A)成分、(B1)成分及び(C)成分、
(A)成分、(B1)成分、(C)成分、及び(B2)成分又は
(A)成分、(B1)成分及び(C)成分、並びに任意に(B2)成分、(D)成分、(E)成分、重合禁止剤、防錆剤、シランカップリング剤(接着助剤)、増感剤、界面活性剤及びレベリング剤からなっていてもよい。
Except for the solvent, the photosensitive resin composition of the present invention consists essentially of components (A), (B1) and (C), and optionally (B2), (D) and (E). Ingredients, polymerization inhibitor, rust preventive, silane coupling agent (adhesion aid), sensitizer, surfactant and leveling agent, and contain other unavoidable impurities within the range that does not impair the effects of the present invention. It's okay.
The photosensitive resin composition of the present invention, for example, 80% by mass or more, 90% by mass or more, 95% by mass or more, 98% by mass or more, or 100% by mass, excluding the solvent,
(A) component, (B1) component and (C) component,
(A) component, (B1) component, (C) component, and (B2) component or (A) component, (B1) component and (C) component, and optionally (B2) component, (D) component, ( It may consist of component E), a polymerization inhibitor, an antirust agent, a silane coupling agent (adhesion aid), a sensitizer, a surfactant and a leveling agent.
本発明の硬化物は、上述の感光性樹脂組成物を硬化することで得ることができる。
本発明の硬化物は、パターン硬化物として用いてもよく、パターンがない硬化物として用いてもよい。
本発明の硬化物の膜厚は、5~20μmが好ましい。
The cured product of the present invention can be obtained by curing the photosensitive resin composition described above.
The cured product of the present invention may be used as a patterned cured product or as a non-patterned cured product.
The film thickness of the cured product of the present invention is preferably 5 to 20 μm.
上述のパターン硬化物において、パターンの開口幅が3μm以下であることが好ましい。パターンの開口幅は、走査型電子顕微鏡(SEM)によりパターン硬化物の断面を撮影し、画像から測定することができる。 In the pattern-cured product described above, the opening width of the pattern is preferably 3 μm or less. The opening width of the pattern can be measured from the image obtained by photographing the cross section of the pattern cured product with a scanning electron microscope (SEM).
本発明のパターン硬化物の製造方法では、上述の感光性樹脂組成物を基板上に塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成する工程と、感光性樹脂膜をパターン露光して、樹脂膜を得る工程と、パターン露光後の樹脂膜を、有機溶剤を用いて、現像し、パターン樹脂膜を得る工程と、パターン樹脂膜を加熱処理する工程と、を含む。
これにより、パターン硬化物を得ることができる。
In the method for producing a patterned cured product of the present invention, the above photosensitive resin composition is coated on a substrate and dried to form a photosensitive resin film, and the photosensitive resin film is pattern-exposed to form a resin film. a step of obtaining a patterned resin film, a step of developing the resin film after pattern exposure using an organic solvent to obtain a patterned resin film, and a step of heat-treating the patterned resin film.
Thereby, a pattern hardened material can be obtained.
パターンがない硬化物を製造する方法は、例えば、上述の感光性樹脂膜を形成する工程と加熱処理する工程とを備える。さらに、露光する工程を備えてもよい。 A method for producing a pattern-free cured product includes, for example, the steps of forming the above-described photosensitive resin film and heat-treating. Furthermore, you may provide the process of exposing.
基板としては、ガラス基板、Si基板(シリコンウエハ)等の半導体基板、TiO2基板、SiO2基板等の金属酸化物絶縁体基板、窒化ケイ素基板、銅基板、銅合金基板などが挙げられる。 Examples of the substrate include glass substrates, semiconductor substrates such as Si substrates (silicon wafers), metal oxide insulator substrates such as TiO2 substrates and SiO2 substrates, silicon nitride substrates, copper substrates, copper alloy substrates, and the like.
塗布方法に特に制限はないが、スピナー等を用いて行うことができる。 The coating method is not particularly limited, but can be performed using a spinner or the like.
乾燥は、ホットプレート、オーブン等を用いて行うことができる。
乾燥温度は90~150℃が好ましく、溶解コントラスト確保の観点から、90~120℃がより好ましい。
乾燥時間は、30秒間~5分間が好ましい。
乾燥は、2回以上行ってもよい。
これにより、上述の感光性樹脂組成物を膜状に形成した感光性樹脂膜を得ることができる。
Drying can be performed using a hot plate, an oven, or the like.
The drying temperature is preferably 90 to 150°C, more preferably 90 to 120°C from the viewpoint of ensuring the dissolution contrast.
The drying time is preferably 30 seconds to 5 minutes.
Drying may be performed twice or more.
As a result, a photosensitive resin film formed by forming the above photosensitive resin composition into a film can be obtained.
感光性樹脂膜の膜厚は、5~100μmが好ましく、6~50μmがより好ましく、7~30μmがさらに好ましい。 The film thickness of the photosensitive resin film is preferably 5 to 100 μm, more preferably 6 to 50 μm, even more preferably 7 to 30 μm.
パターン露光は、例えばフォトマスクを介して所定のパターンに露光する。
照射する活性光線は、i線等の紫外線、可視光線、放射線などが挙げられるが、i線であることが好ましい。
露光装置としては、平行露光機、投影露光機、ステッパ、スキャナ露光機等を用いることができる。
In pattern exposure, for example, a predetermined pattern is exposed through a photomask.
The actinic rays to be irradiated include ultraviolet rays such as i-rays, visible rays, and radiation, but i-rays are preferred.
As an exposure device, a parallel exposure machine, a projection exposure machine, a stepper, a scanner exposure machine, or the like can be used.
パターン露光後、現像前に、必要に応じて露光後加熱(PEB)を行ってもよい。露光後加熱の温度は60℃~160℃が好ましく、露光後加熱の時間は30秒間~5分間が好ましい。 After pattern exposure and before development, post-exposure baking (PEB) may be performed, if necessary. The post-exposure heating temperature is preferably 60° C. to 160° C., and the post-exposure heating time is preferably 30 seconds to 5 minutes.
現像することで、パターン形成された樹脂膜(パターン樹脂膜)を得ることができる。一般的に、ネガ型感光性樹脂組成物を用いた場合には、未露光部を現像液で除去する。
現像液として用いる有機溶剤は、現像液としては、感光性樹脂膜の良溶媒を単独で、又は良溶媒と貧溶媒を適宜混合して用いることができる。
良溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-アセチル-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、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
貧溶媒としては、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、水等が挙げられる。
By developing, a patterned resin film (patterned resin film) can be obtained. In general, when a negative photosensitive resin composition is used, the unexposed area is removed with a developer.
As for the organic solvent used as the developer, a good solvent for the photosensitive resin film can be used alone, or a good solvent and a poor solvent can be appropriately mixed and used as the developer.
Good solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, Cyclopentanone, cyclohexanone and the like can be mentioned.
Poor solvents include toluene, xylene, methanol, ethanol, isopropanol, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, water and the like.
現像液に界面活性剤を添加してもよい。添加量としては、現像液100質量部に対して、0.01~10質量部が好ましく、0.1~5質量部がより好ましい。 A surfactant may be added to the developer. The amount to be added is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the developer.
現像時間は、例えば感光性樹脂膜を浸漬して完全に溶解するまでの時間の2倍とすることができる。
現像時間は、用いる(A)成分によっても異なるが、10秒間~15分間が好ましく、10秒間~5分間がより好ましく、生産性の観点からは、20秒間~5分間がさらに好ましい。
The development time can be, for example, double the time required for the photosensitive resin film to be immersed and completely dissolved.
The development time varies depending on the component (A) used, but is preferably 10 seconds to 15 minutes, more preferably 10 seconds to 5 minutes, and still more preferably 20 seconds to 5 minutes from the viewpoint of productivity.
現像後、リンス液により洗浄を行ってもよい。
リンス液としては、蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、トルエン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル等を単独又は適宜混合して用いてもよく、また段階的に組み合わせて用いてもよい。
After development, washing may be performed with a rinse liquid.
As the rinsing liquid, distilled water, methanol, ethanol, isopropanol, toluene, xylene, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, etc. may be used singly or in an appropriate mixture, or may be used in a stepwise combination. good.
パターン樹脂膜を加熱処理することにより、パターン硬化物を得ることができる。
(A)成分のポリイミド前駆体が、加熱処理工程によって、脱水閉環反応を起こし、通常対応するポリイミドとなる。
A pattern cured product can be obtained by heat-treating the pattern resin film.
The polyimide precursor of the component (A) undergoes a dehydration ring-closure reaction in the heat treatment step, and usually becomes the corresponding polyimide.
加熱処理の温度は、250℃以下が好ましく、120~250℃がより好ましく、200℃以下又は160~200℃がさらに好ましい。
上記範囲内であることにより、基板やデバイスへのダメージを小さく抑えることができ、デバイスを歩留り良く生産することが可能となり、プロセスの省エネルギー化を実現することができる。
The temperature of the heat treatment is preferably 250°C or lower, more preferably 120 to 250°C, and even more preferably 200°C or lower or 160 to 200°C.
Within the above range, damage to substrates and devices can be minimized, devices can be produced with high yield, and energy saving in the process can be realized.
加熱処理の時間は、5時間以下が好ましく、30分間~3時間がより好ましい。
上記範囲内であることにより、架橋反応又は脱水閉環反応を充分に進行することができる。
加熱処理の雰囲気は大気中であっても、窒素等の不活性雰囲気中であってもよいが、パターン樹脂膜の酸化を防ぐことができる観点から、窒素雰囲気下が好ましい。
The heat treatment time is preferably 5 hours or less, more preferably 30 minutes to 3 hours.
By being within the above range, the cross-linking reaction or the dehydration ring-closing reaction can proceed sufficiently.
The atmosphere of the heat treatment may be the air or an inert atmosphere such as nitrogen, but the nitrogen atmosphere is preferable from the viewpoint of preventing the pattern resin film from being oxidized.
加熱処理に用いられる装置としては、石英チューブ炉、ホットプレート、ラピッドサーマルアニール、縦型拡散炉、赤外線硬化炉、電子線硬化炉、マイクロ波硬化炉等が挙げられる。 Devices used for the heat treatment include quartz tube furnaces, hot plates, rapid thermal annealing, vertical diffusion furnaces, infrared curing furnaces, electron beam curing furnaces, microwave curing furnaces, and the like.
本発明の硬化物は、パッシベーション膜、バッファーコート膜、層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜等として用いることができる。
上記パッシベーション膜、バッファーコート膜、層間絶縁膜、カバーコート層及び表面保護膜等からなる群から選択される1以上を用いて、信頼性の高い、半導体装置、多層配線板、各種電子デバイス、積層デバイス(マルチダイファンアウトウエハレベルパッケージ等)等の電子部品などを製造することができる。
The cured product of the present invention can be used as a passivation film, a buffer coat film, an interlayer insulating film, a cover coat layer, a surface protection film, or the like.
Highly reliable semiconductor devices, multilayer wiring boards, various electronic devices, laminates using one or more selected from the group consisting of the passivation film, buffer coat film, interlayer insulating film, cover coat layer, surface protective film, etc. Electronic parts such as devices (multi-die fan-out wafer level packages, etc.) can be manufactured.
本発明の電子部品である半導体装置の製造工程の一例を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電子部品である多層配線構造の半導体装置の製造工程図である。
図1において、回路素子を有するSi基板等の半導体基板1は、回路素子の所定部分を除いてシリコン酸化膜等の保護膜2などで被覆され、露出した回路素子上に第1導体層3が形成される。その後、前記半導体基板1上に層間絶縁膜4が形成される。
An example of the manufacturing process of the semiconductor device, which is the electronic component of the present invention, will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a semiconductor device having a multilayer wiring structure, which is an electronic component according to one embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a
次に、塩化ゴム系、フェノールノボラック系等の感光性樹脂層5が、層間絶縁膜4上に形成され、公知の写真食刻技術によって所定部分の層間絶縁膜4が露出するように窓6Aが設けられる。
Next, a photosensitive resin layer 5 made of chlorinated rubber, phenol novolac, or the like is formed on the
窓6Aが露出した層間絶縁膜4は、選択的にエッチングされ、窓6Bが設けられる。
次いで、窓6Bから露出した第1導体層3を腐食することなく、感光性樹脂層5のみを腐食するようなエッチング溶液を用いて感光性樹脂層5が完全に除去される。
The
Next, the photosensitive resin layer 5 is completely removed using an etching solution that corrodes only the photosensitive resin layer 5 without corroding the
さらに公知の写真食刻技術を用いて、第2導体層7を形成し、第1導体層3との電気的接続を行う。
3層以上の多層配線構造を形成する場合には、上述の工程を繰り返して行い、各層を形成することができる。
Further, using a known photolithography technique, the
In the case of forming a multilayer wiring structure having three or more layers, the above steps can be repeated to form each layer.
次に、上述の感光性樹脂組成物を用いて、パターン露光により窓6Cを開口し、表面保護膜8を形成する。表面保護膜8は、第2導体層7を外部からの応力、α線等から保護するものであり、得られる半導体装置は信頼性に優れる。
尚、前記例において、層間絶縁膜を本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成することも可能である。
Next, using the photosensitive resin composition described above, the
In the above examples, it is also possible to form the interlayer insulating film using the photosensitive resin composition of the present invention.
以下、実施例及び比較例に基づき、本発明についてさらに具体的に説明する。尚、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples and comparative examples. It should be noted that the present invention is not limited to the following examples.
合成例1(A1の合成)
3,3′,4,4′-ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物(ODPA)47.1g(152mmol)、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEMA)5.54g(43mmol)及び触媒量の1,4-ジアザビシクロ[2.2.2.]オクタントリエチレンジアミンを、380gのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)中に溶解して、45℃で1時間撹拌した後25℃まで冷却した。
この溶液へ、2,2’-ジメチルベンジジン27.4g(129mmol)及び乾燥したN-メチル-2-ピロリドン145mLを加え、45℃で150分間撹拌した後、室温へ冷却した。
この溶液へ、トリフルオロ酢酸無水物59.7g(284mmol)を滴下した後、120分間撹拌した。この溶液へ、触媒量のベンゾキノンを加え、さらにHEMA40.4g(310mmol)を加え、45℃で20時間撹拌した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリイミド前駆体A1を得た。
得られたポリイミド前駆体A1について、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法を用いて、標準ポリスチレン換算により、以下の条件で、重量平均分子量を求めた。A1の重量平均分子量は35,000であった。
Synthesis Example 1 (Synthesis of A1)
47.1 g (152 mmol) of 3,3′,4,4′-diphenylethertetracarboxylic dianhydride (ODPA), 5.54 g (43 mmol) of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and a catalytic amount of 1,4- diazabicyclo [2.2.2. ] Octanetriethylenediamine was dissolved in 380 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and stirred at 45°C for 1 hour and then cooled to 25°C.
To this solution, 27.4 g (129 mmol) of 2,2′-dimethylbenzidine and 145 mL of dry N-methyl-2-pyrrolidone were added, stirred at 45° C. for 150 minutes, and then cooled to room temperature.
After 59.7 g (284 mmol) of trifluoroacetic anhydride was added dropwise to this solution, the solution was stirred for 120 minutes. To this solution, a catalytic amount of benzoquinone was added, 40.4 g (310 mmol) of HEMA was further added, and the mixture was stirred at 45° C. for 20 hours. This reaction liquid was added dropwise to distilled water, and the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain polyimide precursor A1.
About obtained polyimide precursor A1, the weight average molecular weight was calculated|required on the following conditions by standard polystyrene conversion using the gel permeation chromatography (GPC) method. A1 had a weight average molecular weight of 35,000.
0.5mgのA1に対して溶剤[テトラヒドロフラン(THF)/ジメチルホルムアミド(DMF)=1/1(容積比)]1mLの溶液を用いて測定した。 Measurement was performed using a solution of 1 mL of solvent [tetrahydrofuran (THF)/dimethylformamide (DMF)=1/1 (volume ratio)] with respect to 0.5 mg of A1.
測定装置:検出器 株式会社日立製作所製L4000UV
ポンプ:株式会社日立製作所製L6000
株式会社島津製作所製C-R4A Chromatopac
測定条件:カラムGelpack GL-S300MDT-5×2本
溶離液:THF/DMF=1/1(容積比)
LiBr(0.03mol/L)、H3PO4(0.06mol/L)
流速:1.0mL/min、検出器:UV270nm
Measuring device: Detector L4000UV manufactured by Hitachi, Ltd.
Pump: L6000 manufactured by Hitachi, Ltd.
Shimadzu Corporation C-R4A Chromatopac
Measurement conditions: column Gelpack GL-S300MDT-5 × 2 eluent: THF/DMF = 1/1 (volume ratio)
LiBr (0.03 mol/L), H3PO4 ( 0.06 mol/L)
Flow rate: 1.0 mL/min, detector: UV270 nm
また、A1のエステル化率(ODPAのカルボキシ基のHEMAとの反応率)を、以下の条件でNMR測定を行い、算出した。エステル化率は、全カルボキシ基に対し(全カルボキシ基及び全カルボキシエステルに対し)81モル%であった(残り19モル%はカルボキシ基)。 Further, the esterification rate of A1 (reaction rate of the carboxy group of ODPA with HEMA) was calculated by NMR measurement under the following conditions. The esterification rate was 81 mol % of all carboxy groups (to all carboxy groups and all carboxy esters) (the remaining 19 mol % being carboxy groups).
測定機器:ブルカー・バイオスピン社製 AV400M
磁場強度:400MHz
基準物質:テトラメチルシラン(TMS)
溶媒:ジメチルスルホキシド(DMSO)
Measuring instrument: AV400M manufactured by Bruker Biospin
Magnetic field strength: 400MHz
Reference substance: Tetramethylsilane (TMS)
Solvent: dimethyl sulfoxide (DMSO)
合成例2(A2の合成)
撹拌機、温度計を備えた1.0リットルのフラスコ中に、4,4’-オキシジフタル酸二無水物62.0g(199.9mmol)、2-ヒドロキシエチルメタクリレート5.2g(40.0mmol)及び触媒量の1,4-ジアザビシクロ[2.2.2.]オクタントリエチレンジアミンを250.0gのN-メチル-2-ピロリドン中に溶解して、45℃で1時間撹拌した後25℃まで冷却し、m-フェニレンジアミン5.5g(50.9mmol)、オキシジアニリン(4,4’-ジアミノジフェニルエーテル)23.8g(118.9mmol)及び乾燥したN-メチル-2-ピロリドン100mLを加えた後45℃で150分撹拌した後、室温へ冷却した。この溶液へトリフルオロ酢酸無水物78.5g(373.8mmol)を滴下した後、20分撹拌した後、2-ヒドロキシエチルメタクリレート53.1g(408.0mmol)を加え45℃で20時間撹拌した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリアミド酸エステルを得た。これをポリイミド前駆体A2とする。
合成例1と同様に、重量平均分子量を求めた。A2の重量平均分子量は35,000であった。
Synthesis Example 2 (Synthesis of A2)
In a 1.0 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, 62.0 g (199.9 mmol) of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, 5.2 g (40.0 mmol) of 2-hydroxyethyl methacrylate and A catalytic amount of 1,4-diazabicyclo [2.2.2. ] Octanetriethylenediamine was dissolved in 250.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone, stirred at 45° C. for 1 hour and then cooled to 25° C., 5.5 g (50.9 mmol) of m-phenylenediamine, oxy After adding 23.8 g (118.9 mmol) of dianiline (4,4′-diaminodiphenyl ether) and 100 mL of dry N-methyl-2-pyrrolidone, the mixture was stirred at 45° C. for 150 minutes, and then cooled to room temperature. After 78.5 g (373.8 mmol) of trifluoroacetic anhydride was added dropwise to this solution and stirred for 20 minutes, 53.1 g (408.0 mmol) of 2-hydroxyethyl methacrylate was added and stirred at 45° C. for 20 hours. This reaction liquid was added dropwise to distilled water, and the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain a polyamic acid ester. This is referred to as polyimide precursor A2.
The weight average molecular weight was determined in the same manner as in Synthesis Example 1. A2 had a weight average molecular weight of 35,000.
また、合成例1と同様に、A2のエステル化率を求めた。A2のエステル化率は、全カルボキシ基に対し(全カルボキシ基及び全カルボキシエステルに対し)70モル%であった(残り30モル%はカルボキシ基)。 Further, in the same manner as in Synthesis Example 1, the esterification rate of A2 was determined. The esterification rate of A2 was 70 mol % relative to all carboxy groups (to all carboxy groups and all carboxy esters) (the remaining 30 mol % being carboxy groups).
実施例1~3及び比較例1~6
[感光性樹脂組成物の調製]
表1に示した成分及び配合量にて、実施例1~3及び比較例1~6の感光性樹脂組成物を調製した。表1の配合量は、100質量部の(A)成分に対する、各成分の質量部である。
Examples 1-3 and Comparative Examples 1-6
[Preparation of photosensitive resin composition]
Using the components and blending amounts shown in Table 1, photosensitive resin compositions of Examples 1-3 and Comparative Examples 1-6 were prepared. The blending amounts in Table 1 are parts by mass of each component with respect to 100 parts by mass of component (A).
用いた各成分は以下の通りである。(A)成分として、合成例1で得られたポリイミド前駆体A1、及び合成例2で得られたポリイミド前駆体A2を用いた。 Each component used is as follows. As the component (A), the polyimide precursor A1 obtained in Synthesis Example 1 and the polyimide precursor A2 obtained in Synthesis Example 2 were used.
(B1)成分
B1:A-DCP(新中村化学工業株式会社製、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、下記式で表される化合物)
(B2)成分
B2:ATM-4E(新中村化学工業株式会社製、テトラキスアクリル酸メタンテトライルテトラキス(メチレンオキシエチレン))
B3:TEGDMA(サートマー社製、テトラエチレングリコールジメタクリレート)
(B2) Component B2: ATM-4E (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., tetrakis methantetrayl tetrakis (methyleneoxyethylene) acrylate)
B3: TEGDMA (manufactured by Sartomer, tetraethylene glycol dimethacrylate)
B4:A-TMMT(新中村化学工業株式会社製、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、下記式で表される化合物)
B5:ATM-35E(新中村化学工業株式会社製、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、下記式D2-6で表される化合物、n11+n12+n13+n14=35)
(C)成分
C1:Irgacure TPO(BASFジャパン社製、2,4,6-トリメチルベンゾイルージフェニルホスフィンオキシド)
C2:Irgacure 819(BASFジャパン社製、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド)
(C) Component C1: Irgacure TPO (manufactured by BASF Japan, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide)
C2: Irgacure 819 (manufactured by BASF Japan, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide)
(C’)成分
C3:IRGACURE OXE 02(BASFジャパン株式会社製、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム))
C4:G-1820(PDO)(Lambson株式会社製、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)
C5:BTTB(日油株式会社製、3,3′,4,4′―テトラ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン)
(C') Component C3: IRGACURE OXE 02 (manufactured by BASF Japan Ltd., ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-(O- Acetyl oxime))
C4: G-1820 (PDO) (manufactured by Lambson, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)oxime)
C5: BTTB (manufactured by NOF Corporation, 3,3′,4,4′-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone)
(D)成分
D1:クルクミン(株式会社三和ケミカル製、(1E,6E)-1,7-ビス(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)-1,6-ヘプタジエン-3,5-ジオン)
(D) Component D1: Curcumin (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione)
(E)成分
E1:パークミルD(日油株式会社製、ビス(1-フェニル-1-メチルエチル)ペルオキシド)
(E) Component E1: Percumyl D (manufactured by NOF Corporation, bis(1-phenyl-1-methylethyl) peroxide)
重合禁止剤
F1:Taobn(Hampford Research社製、1,4,4-トリメチル-2,3-ジアザビシクロ[3.2.2]-ノナ-2-エン-2,3-ジキソイド)
Polymerization inhibitor F1: Taobn (manufactured by Hampford Research, 1,4,4-trimethyl-2,3-diazabicyclo[3.2.2]-non-2-ene-2,3-dixoid)
増感剤
EMK(Aldrich社製、4,4′-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン)
Sensitizer EMK (manufactured by Aldrich, 4,4′-bis(diethylamino)benzophenone)
溶剤
KJCMPA-100(KJケミカルズ株式会社製、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド)
NMP(N-メチル-2-ピロリドン)
Solvent KJCMPA-100 (manufactured by KJ Chemicals, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide)
NMP (N-methyl-2-pyrrolidone)
[(D)成分の吸光度測定]
上述のD1の吸光度を測定した。
D1をクロロホルムに溶かし、10mg/Lになるよう調製し、測定用試料とした。測定機器及び測定条件は以下の通りである。結果、D1の吸光度は、0.25であった。
測定機器:U-3900H(株式会社日立ハイテクサイエンス製)
測定条件:セル長:10.0mm
[Measurement of absorbance of component (D)]
The absorbance of D1 as described above was measured.
D1 was dissolved in chloroform, adjusted to 10 mg/L, and used as a sample for measurement. The measuring equipment and measuring conditions are as follows. As a result, the absorbance of D1 was 0.25.
Measuring instrument: U-3900H (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.)
Measurement conditions: cell length: 10.0 mm
[パターン樹脂膜の製造]
得られた感光性樹脂組成物を、塗布装置Act8(東京エレクトロン株式会社製)を用いて、シリコンウエハ上にスピンコートし、105℃で2分間乾燥後、115℃で2分間乾燥して乾燥膜厚が7~10μmの感光性樹脂膜を形成した。
得られた感光性樹脂膜をシクロペンタノンに浸漬して完全に溶解するまでの時間の2倍を現像時間として設定した。
また、上記と同様に、感光性樹脂膜を作製し、得られた感光性樹脂膜に、i線ステッパFPA-3000iW(キヤノン株式会社製)を用いて、表1に示した露光量で、直径1μm~100μmのビア形成用フォトマスクに照射して、露光を行った。
露光後の樹脂膜を、Act8を用いて、シクロペンタノンに、上記の現像時間でパドル現像した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)でリンス洗浄を行い、パターン樹脂膜を得た。
[Production of patterned resin film]
The obtained photosensitive resin composition is spin-coated on a silicon wafer using a coating device Act8 (manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd.), dried at 105 ° C. for 2 minutes, and dried at 115 ° C. for 2 minutes to form a dry film. A photosensitive resin film having a thickness of 7 to 10 μm was formed.
The development time was set to twice the time required for completely dissolving the obtained photosensitive resin film by immersing it in cyclopentanone.
In addition, in the same manner as above, a photosensitive resin film was prepared. Exposure was performed by irradiating a via-forming photomask of 1 μm to 100 μm.
After exposure, the resin film was puddle-developed with cyclopentanone using Act8 for the above development time, and then rinsed with propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) to obtain a patterned resin film.
[残膜率の評価]
上述の露光前の感光性樹脂膜及び得られたパターン樹脂膜について、光干渉式膜厚測定装置VM-2210(株式会社SCREEN製)を用いて膜厚を測定し、下記式に従って残膜率を算出した。
残膜率(%)=(パターン樹脂膜の膜厚)/(感光性樹脂膜の膜厚)×100
結果を表1に示す。
[Evaluation of residual film ratio]
For the photosensitive resin film before exposure and the patterned resin film obtained above, the film thickness was measured using an optical interference film thickness measuring device VM-2210 (manufactured by SCREEN Co., Ltd.), and the residual film rate was determined according to the following formula. Calculated.
Remaining film ratio (%)=(thickness of pattern resin film)/(thickness of photosensitive resin film)×100
Table 1 shows the results.
[パターン硬化物の製造]
得られたパターン樹脂膜を、縦型拡散炉μ-TF(光洋サーモシステム株式会社製)を用いて、窒素雰囲気下、175℃で2時間加熱し、パターン硬化物(硬化後膜厚6~7μm)を得た。
[Production of pattern cured product]
The resulting patterned resin film was heated at 175° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a vertical diffusion furnace μ-TF (manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.) to give a patterned cured product (film thickness after curing: 6 to 7 μm ).
[開口マスク寸法の評価]
得られたパターン硬化物について、光学顕微鏡を用いて観察し、ビアのマスク寸法の面積に対して、55%以上の基板表面が露出した開口が形成された最小の直径を開口マスク寸法として評価した。
結果を表1に示す。
[Evaluation of aperture mask dimensions]
The obtained pattern cured product was observed using an optical microscope, and the minimum diameter at which an opening exposing 55% or more of the substrate surface was formed with respect to the area of the via mask dimension was evaluated as the opening mask dimension. .
Table 1 shows the results.
[開口幅の評価]
残膜率が80%以上であった実施例1~3、比較例2~5のパターン硬化物について、断面観察を集束イオンビーム加工、走査型電子顕微鏡複合装置(FIB-SEM)SMI500(株式会社日立ハイテクサイエンス製)を用いて行った。
それぞれについて、得られた断面画像から、断面が滑らかな順テーパーであるパターンを選び分けた。選び分けたパターンのうち、マスク寸法が最小である、基板上の開口幅を測定した。
結果を表1に示す。「-」は測定しなかったことを示す。
[Evaluation of opening width]
For the pattern cured products of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 to 5 having a residual film rate of 80% or more, cross-sectional observation was performed using focused ion beam processing and a scanning electron microscope combined device (FIB-SEM) SMI500 (Co., Ltd. (manufactured by Hitachi High-Tech Science).
For each pattern, a pattern with a smooth forward tapered cross section was selected from the obtained cross-sectional images. Among the selected patterns, the width of the opening on the substrate with the smallest mask dimension was measured.
Table 1 shows the results. "-" indicates not measured.
本発明の感光性樹脂組成物は、層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜等に用いることができ、本発明の層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜は、電子部品等に用いることができる。 The photosensitive resin composition of the present invention can be used for an interlayer insulating film, a cover coat layer, a surface protective film, or the like, and the interlayer insulating film, cover coat layer, or surface protective film of the present invention can be used for electronic parts or the like. can be done.
1 半導体基板
2 保護膜
3 第1導体層
4 層間絶縁膜
5 感光性樹脂層
6A、6B、6C 窓
7 第2導体層
8 表面保護膜
REFERENCE SIGNS
Claims (16)
(B1)脂肪族環状骨格を有する重合性モノマー、及び
(C)アシルホスフィンオキシド構造を含む化合物を含有する感光性樹脂組成物。 (A) a polyimide precursor having a polymerizable unsaturated bond,
A photosensitive resin composition containing (B1) a polymerizable monomer having an aliphatic cyclic skeleton, and (C) a compound containing an acylphosphine oxide structure.
前記感光性樹脂膜をパターン露光して、樹脂膜を得る工程と、
前記パターン露光後の樹脂膜を、有機溶剤を用いて、現像し、パターン樹脂膜を得る工程と、
前記パターン樹脂膜を加熱処理する工程と、を含むパターン硬化物の製造方法。 A step of applying the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 10 on a substrate and drying it to form a photosensitive resin film;
a step of pattern-exposing the photosensitive resin film to obtain a resin film;
a step of developing the resin film after the pattern exposure using an organic solvent to obtain a patterned resin film;
and a step of heat-treating the pattern resin film.
An electronic component comprising the interlayer insulating film, cover coat layer or surface protective film according to claim 15 .
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