JP2023050691A - Negative photosensitive resin composition, cured film, and semiconductor device - Google Patents

Negative photosensitive resin composition, cured film, and semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2023050691A
JP2023050691A JP2021160927A JP2021160927A JP2023050691A JP 2023050691 A JP2023050691 A JP 2023050691A JP 2021160927 A JP2021160927 A JP 2021160927A JP 2021160927 A JP2021160927 A JP 2021160927A JP 2023050691 A JP2023050691 A JP 2023050691A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
photosensitive resin
negative photosensitive
linking agent
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021160927A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
渉 高田
Wataru Takada
豊誠 高橋
Toyomasa Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2021160927A priority Critical patent/JP2023050691A/en
Publication of JP2023050691A publication Critical patent/JP2023050691A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

To provide a negative photosensitive resin composition having low-temperature curability, and a cured film excellent in strength obtained by curing the same.SOLUTION: The negative photosensitive resin composition to be used for a rewiring layer of a semiconductor device contains (A) a phenolic resin, (B) a crosslinking agent, and (C) a photosensitizer. The phenolic resin (A) contains a biphenyl type phenolic resin. The crosslinking agent (B) contains a tetrafunctional urea resin-based crosslinking agent and a bifunctional epoxy resin-based crosslinking agent. A cured product of the negative photosensitive resin composition has a storage modulus at 250°C measured by dynamic mechanical analysis (DMA) of 2,500 MPa or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ネガ型感光性樹脂組成物およびその硬化物からなる硬化膜、ならびに当該硬化膜を備える半導体装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a negative photosensitive resin composition, a cured film made of a cured product thereof, and a semiconductor device provided with the cured film.

電気・電子分野においては、絶縁層などの硬化膜を形成するために、熱硬化性樹脂を含む感光性樹脂組成物が用いられることがある。そのため、熱硬化性樹脂を含む感光性樹脂組成物がこれまで検討されてきている。熱硬化性樹脂を含む感光性樹脂組成物により、再配線層中の絶縁膜や、再配線層以外の部分の絶縁膜を形成することが知られている。 In the electrical and electronic fields, a photosensitive resin composition containing a thermosetting resin is sometimes used to form a cured film such as an insulating layer. Therefore, a photosensitive resin composition containing a thermosetting resin has been studied so far. It is known to form an insulating film in a rewiring layer and an insulating film in a portion other than the rewiring layer from a photosensitive resin composition containing a thermosetting resin.

一例として、特許文献1には、アルカリ水溶液可溶性樹脂、架橋剤、光重合開始剤および特定の一般式で表わされるエポキシ樹脂(熱硬化性樹脂)を含有する感光性樹脂組成物が記載されている。特許文献1には、この感光性樹脂組成物の光感度は良好であると記載されている。また、特許文献1には、この感光性樹脂組成物により形成された膜は、屈曲性、密着性、鉛筆硬度、耐溶剤性、耐酸性、耐熱性、耐金メッキ性等に優れると記載されている。 As an example, Patent Document 1 describes a photosensitive resin composition containing an alkaline aqueous solution-soluble resin, a cross-linking agent, a photopolymerization initiator, and an epoxy resin (thermosetting resin) represented by a specific general formula. . Patent Document 1 describes that the photosensitivity of this photosensitive resin composition is good. Further, Patent Document 1 describes that a film formed from this photosensitive resin composition is excellent in flexibility, adhesion, pencil hardness, solvent resistance, acid resistance, heat resistance, gold plating resistance, and the like. there is

特開2016-80871号公報JP 2016-80871 A

電子デバイスの高度化・複雑化に伴い、電子デバイスには従来以上の信頼性が求められるようになってきている。そのため、硬化膜の改良およびこの硬化膜を形成するための感光性樹脂組成物の改良により、電子デバイスの信頼性を向上させることが求められている。また、近年、半導体チップへの熱ダメージ低減のため、硬化膜を形成する際の加熱温度を比較的低くすること(例えば、200℃程度とすること)が求められてきている。 As electronic devices become more advanced and complicated, electronic devices are required to be more reliable than ever before. Therefore, it is desired to improve the reliability of electronic devices by improving the cured film and the photosensitive resin composition for forming the cured film. Further, in recent years, in order to reduce thermal damage to semiconductor chips, it has been required to relatively lower the heating temperature (for example, about 200° C.) when forming a cured film.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、フェノール樹脂、感光剤および感光剤を含むネガ型感光性樹脂組成物において、特定のフェノール樹脂と特定の架橋剤とを組み合わせて使用することにより、低温硬化性でありながら、これを硬化して得られる硬化膜の強度が優れることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a negative photosensitive resin composition containing a phenol resin, a photosensitive agent, and a photosensitive agent, by using a combination of a specific phenol resin and a specific cross-linking agent. The present inventors have found that the strength of the cured film obtained by curing the composition is excellent while being curable at a low temperature, and have completed the present invention.

本発明によれば、
半導体装置の再配線層に用いられるネガ型感光性樹脂組成物であって、
当該ネガ型感光性樹脂組成物は、
(A)フェノール樹脂、
(B)架橋剤、および
(C)感光剤、を含み、
前記フェノール樹脂(A)は、ビフェニル型フェノール樹脂を含み、
前記架橋剤(B)は、2官能以上の官能尿素樹脂系架橋剤と2官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤とを含み、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定(DMA)で測定した250℃における貯蔵弾性率は、2500MPa以下である、ネガ型感光性樹脂組成物が提供される。
According to the invention,
A negative photosensitive resin composition used in a rewiring layer of a semiconductor device,
The negative photosensitive resin composition is
(A) a phenolic resin,
(B) a cross-linking agent, and (C) a photosensitizer,
The phenolic resin (A) includes a biphenyl-type phenolic resin,
The cross-linking agent (B) includes a bifunctional or more functional urea resin cross-linking agent and a bi- or more functional epoxy resin cross-linking agent,
Provided is a negative photosensitive resin composition having a storage elastic modulus at 250° C. measured by dynamic viscoelasticity measurement (DMA) of 2500 MPa or less when the negative photosensitive resin composition is cured. be.

また本発明によれば、上記ネガ型感光性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化膜が提供される。 Moreover, according to this invention, the cured film obtained by hardening the said negative photosensitive resin composition is provided.

さらにまた本発明によれば、
半導体素子と、
前記半導体素子の表面上に設けられた再配線層と、を備える半導体装置であって、
前記再配線層中の絶縁層が、上記硬化膜から構成される、半導体装置が提供される。
Furthermore, according to the present invention,
a semiconductor element;
and a rewiring layer provided on the surface of the semiconductor element,
A semiconductor device is provided in which the insulating layer in the rewiring layer is composed of the cured film.

本発明によれば、低温硬化性を有するネガ型感光性樹脂組成物、およびこれを硬化して得られる、強度に優れた硬化膜が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the negative photosensitive resin composition which has low-temperature curability, and the cured film excellent in intensity|strength obtained by hardening this are provided.

実施形態における半導体装置の構成例を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a semiconductor device according to an embodiment; FIG.

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書において、数値範囲の「x~y」は「x以上y以下」を表し、下限値xおよび上限値yをいずれも含む。例えば、「1~5質量%」とは「1質量%以上5質量%以下」を意味する。また、以下の図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. In this specification, the numerical range "x to y" represents "x or more and y or less" and includes both the lower limit value x and the upper limit value y. For example, "1 to 5% by mass" means "1% by mass or more and 5% by mass or less". Further, in the drawings below, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate. Also, the drawings are schematic diagrams and do not correspond to actual dimensional ratios.

本明細書における基(原子団)の表記において、置換か無置換かを記していない表記は、置換基を有しないものと置換基を有するものの両方を包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有しないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。 In the description of a group (atomic group) in the present specification, a description without indicating whether it is substituted or unsubstituted includes both those having no substituent and those having a substituent. For example, the term “alkyl group” includes not only alkyl groups without substituents (unsubstituted alkyl groups) but also alkyl groups with substituents (substituted alkyl groups).

[ネガ型感光性樹脂組成物]
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、半導体装置の再配線層を形成するために用いられる樹脂材料である。本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、(A)フェノール樹脂、(B)架橋剤、および(C)感光剤、を含み、
フェノール樹脂(A)は、ビフェニル型フェノール樹脂を含み、
架橋剤(B)は、2官能以上の尿素樹脂系架橋剤と2官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤とを含む。
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定(DMA)で測定した250℃における貯蔵弾性率は、2500MPa以下である。
[Negative photosensitive resin composition]
The negative photosensitive resin composition of this embodiment is a resin material used for forming a rewiring layer of a semiconductor device. The negative photosensitive resin composition of the present embodiment contains (A) a phenolic resin, (B) a cross-linking agent, and (C) a photosensitive agent,
The phenolic resin (A) contains a biphenyl-type phenolic resin,
The cross-linking agent (B) includes a bifunctional or more functional urea resin cross-linking agent and a bi- or more functional epoxy resin cross-linking agent.
The storage elastic modulus at 250° C. measured by dynamic viscoelasticity measurement (DMA) when the negative photosensitive resin composition of the present embodiment is cured is 2500 MPa or less.

本実施形態において、貯蔵弾性率は、ネガ型感光性樹脂組成物を180℃で2時間加熱して得られた硬化膜を、以下の条件で動的粘弾性測定したときの、250℃での貯蔵弾性率である。
(条件)
周波数:1Hz
温度:30~300℃
昇温速度:5℃/分
測定モード:引張りモード
In the present embodiment, the storage elastic modulus is obtained by measuring the dynamic viscoelasticity of a cured film obtained by heating a negative photosensitive resin composition at 180°C for 2 hours under the following conditions. is the storage modulus.
(conditions)
Frequency: 1Hz
Temperature: 30-300°C
Heating rate: 5°C/min Measurement mode: Tensile mode

本発明者は、ネガ型感光性樹脂組成物の低温硬化性を向上するとともに、得られる硬化膜の強度を改善すべく検討をおこなった。その結果、ネガ型感光性樹脂組成物が特定の成分を含む構成とするとともに、ネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜の貯蔵弾性率が特定の範囲にある構成とすることにより、上述の課題が解決されることを見出した。 The present inventor conducted studies to improve the low-temperature curability of the negative photosensitive resin composition and to improve the strength of the resulting cured film. As a result, the negative photosensitive resin composition contains a specific component, and the storage elastic modulus of the cured film of the negative photosensitive resin composition is in a specific range. found to be resolved.

硬化膜の250℃における貯蔵弾性率は、好ましくは、2200MPa以下であり、より好ましくは、2000MPa以下である。硬化膜の250℃における貯蔵弾性率の下限値は、例えば、1400MPa以上であり、好ましくは、1600MPa以上である。 The storage elastic modulus of the cured film at 250° C. is preferably 2200 MPa or less, more preferably 2000 MPa or less. The lower limit of the storage elastic modulus of the cured film at 250°C is, for example, 1400 MPa or more, preferably 1600 MPa or more.

本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物の貯蔵弾性率は、これに用いられる各成分およびその配合量を選択することにより、調整することができる。 The storage elastic modulus of the negative photosensitive resin composition of the present embodiment can be adjusted by selecting each component used therein and its compounding amount.

次に、各成分についてさらに具体的に説明する。
(フェノール樹脂(A))
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、フェノール樹脂として、ビフェニル型フェノール樹脂(a1)を含む。ビフェニル型フェノール樹脂(a1)としては、低温での硬化性および硬化膜の信頼性を向上する観点から、下記式(2)で表される構造単位を有するフェノール樹脂が好ましい。
Next, each component will be described in more detail.
(Phenolic resin (A))
The negative photosensitive resin composition of the present embodiment contains a biphenyl-type phenolic resin (a1) as the phenolic resin. As the biphenyl-type phenol resin (a1), a phenol resin having a structural unit represented by the following formula (2) is preferable from the viewpoint of improving the curability at low temperature and the reliability of the cured film.

Figure 2023050691000001
Figure 2023050691000001

上記式(2)中、R41、およびR42は、それぞれ独立して、水酸基、ハロゲン原子、カルボキシル基、炭素数1~20の飽和または不飽和のアルキル基、炭素数1~20のアルキルエーテル基、炭素数3~20の飽和または不飽和の脂環式基、または炭素数6~20の芳香族構造を有する有機基からなる群から選ばれる1価の置換基であり、これらはエステル結合、エーテル結合、アミド結合、カルボニル結合を介して結合していてもよく、r、およびsは、それぞれ独立して、0~3の整数であり、Y、およびZは、それぞれ独立して、単結合、または不飽和結合を有していてもよい炭素数1~10の脂肪族基、炭素数3~20の脂環式基、および炭素数6~20の芳香族構造を有する有機基からなる群から選択され、Zは、2つのベンゼン環のうちいずれか一方に結合する。 In formula (2) above, R 41 and R 42 each independently represent a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, a saturated or unsaturated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkyl ether having 1 to 20 carbon atoms. group, a saturated or unsaturated alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or a monovalent substituent selected from the group consisting of an organic group having an aromatic structure having 6 to 20 carbon atoms, and these are ester bonds. , an ether bond, an amide bond, or a carbonyl bond, r and s are each independently an integer of 0 to 3, and Y 4 and Z 4 are each independently , a single bond, or an organic group having an aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms which may have an unsaturated bond, an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 20 carbon atoms and Z 4 is attached to either one of the two benzene rings.

式(2)で表される構造単位を有するビフェニル型フェノール樹脂(a1)は、具体的には、特開2018-155938号公報の記載の方法を用いて得ることができる。 Specifically, the biphenyl-type phenol resin (a1) having the structural unit represented by formula (2) can be obtained using the method described in JP-A-2018-155938.

本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物中の、ビフェニル型フェノール樹脂(a1)の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、低温硬化時の硬化性向上の観点から、好ましくは5質量部以上であり、より好ましくは10質量部以上、さらに好ましくは15質量部以上である。
また、靭性悪化の観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中のビフェニル型フェノール樹脂(a1)の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、好ましくは70質量部以下であり、より好ましくは60質量部以下、さらに好ましくは50質量部以下である。
The content of the biphenyl-type phenol resin (a1) in the negative photosensitive resin composition of the present embodiment is such that when the total solid content of the negative photosensitive resin composition is 100 parts by mass, From the viewpoint of improving properties, the amount is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and still more preferably 15 parts by mass or more.
Further, from the viewpoint of deterioration of toughness, the content of the biphenyl-type phenol resin (a1) in the negative photosensitive resin composition is preferably It is 70 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less, and even more preferably 50 parts by mass or less.

本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、低温での硬化性および硬化膜の信頼性を向上する観点から、上述のビフェニル型フェノール樹脂(a1)以外のフェノール樹脂(a2)をさらに含んでもよい。
フェノール樹脂(a2)として、具体的には、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、フェノール-ビフェニルノボラック樹脂、アリル化ノボラック型フェノール樹脂、キシリレンノボラック型フェノール樹脂等のノボラック型フェノール樹脂;ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂などのフェノール化合物とアルデヒド化合物との反応物;フェノールアラルキル樹脂などのフェノール化合物とジメタノール化合物との反応物が挙げられる。
From the viewpoint of improving the curability at low temperatures and the reliability of the cured film, the negative photosensitive resin composition of the present embodiment may further contain a phenol resin (a2) other than the biphenyl-type phenol resin (a1) described above. good.
Specific examples of the phenolic resin (a2) include novolac-type phenolic resins such as phenolic novolak resins, cresol novolac resins, bisphenol novolac resins, phenol-biphenyl novolac resins, allylated novolak-type phenolic resins, and xylylene novolac-type phenolic resins; reaction products of phenolic compounds such as novolak-type phenolic resins, resol-type phenolic resins and cresol novolac resins and aldehyde compounds; and reaction products of phenolic compounds such as phenol-aralkyl resins and dimethanol compounds.

中でも、フェノール樹脂(a2)としては、低温硬化性の樹脂組成物を得る観点から、以下の式(1)で表される構造を有する樹脂であることが好ましい。 Among them, the phenol resin (a2) is preferably a resin having a structure represented by the following formula (1) from the viewpoint of obtaining a low-temperature curable resin composition.

Figure 2023050691000002
Figure 2023050691000002

上記式(1)中、nは、低温での硬化性を向上する観点から、好ましくは6以上であり、より好ましくは10以上、さらに好ましくは14以上である。
また、溶剤溶解性の観点から、nは、好ましくは72以下であり、より好ましくは54以下、さらに好ましくは36以下である。
In the above formula (1), n is preferably 6 or more, more preferably 10 or more, still more preferably 14 or more, from the viewpoint of improving curability at low temperatures.
From the viewpoint of solvent solubility, n is preferably 72 or less, more preferably 54 or less, and even more preferably 36 or less.

ビフェニル型フェノール樹脂(a2)の重量平均分子量は、低温での硬化性を向上する観点から、たとえば500以上であってよく、好ましくは2000以上であり、より好ましくは3000以上、さらに好ましくは4000以上である。
また、ビフェニル型フェノール樹脂(a2)の重量平均分子量は、たとえば50000以下であってよく、溶剤溶解性の観点から、好ましくは20000以下であり、より好ましくは15000以下、さらに好ましくは10000以下である。
The weight average molecular weight of the biphenyl-type phenol resin (a2) may be, for example, 500 or more, preferably 2000 or more, more preferably 3000 or more, and still more preferably 4000 or more, from the viewpoint of improving curability at low temperatures. is.
Further, the weight average molecular weight of the biphenyl-type phenol resin (a2) may be, for example, 50000 or less, preferably 20000 or less, more preferably 15000 or less, still more preferably 10000 or less from the viewpoint of solvent solubility. .

ネガ型感光性樹脂組成物がビフェニル型フェノール樹脂(a2)を含む場合、その含有量は、低温硬化時の靭性向上の観点から、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、好ましくは5質量部以上であり、より好ましくは10質量部以上、さらに好ましくは15質量部以上である。
また、得られる硬化膜の機械的特性の観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中のビフェニル型フェノール樹脂(a2)の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、好ましくは70質量部以下であり、より好ましくは60質量部以下、さらに好ましくは50質量部以下である。
When the negative photosensitive resin composition contains the biphenyl-type phenolic resin (a2), the content thereof is 100 parts by mass based on the total solid content of the negative photosensitive resin composition, from the viewpoint of improving toughness during low-temperature curing. Then, it is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and still more preferably 15 parts by mass or more.
Further, from the viewpoint of the mechanical properties of the resulting cured film, the content of the biphenyl-type phenolic resin (a2) in the negative photosensitive resin composition is 100 parts by mass based on the total solid content of the negative photosensitive resin composition. , it is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less, and even more preferably 50 parts by mass or less.

本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、フェノール樹脂以外の熱硬化性樹脂を含んでもよい。かかる樹脂の具体例として、上述のビフェニル型フェノール樹脂以外のフェノール樹脂、ヒドロキシスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリイミド樹脂、環状オレフィン樹脂が挙げられる。 The negative photosensitive resin composition of the present embodiment may contain thermosetting resins other than phenolic resins. Specific examples of such resins include phenol resins other than the biphenyl-type phenol resins described above, hydroxystyrene resins, polyamide resins, polybenzoxazole resins, polyimide resins, and cyclic olefin resins.

また、ネガ型感光性樹脂組成物中のフェノール樹脂(A)の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、低温での硬化性および硬化膜の信頼性を向上する観点から、好ましくは30質量部以上であり、より好ましくは45質量部以上、さらに好ましくは50質量部以上、さらにより好ましくは55質量部以上である。
また、耐薬性や感光性を向上させる観点から、感光性樹脂組成物中の成分(A)の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、好ましくは95質量部以下であり、より好ましくは90質量部以下、さらに好ましくは85質量部以下である。ここで、フェノール樹脂(A)は、本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物に用いられるフェノール樹脂の合計量であり、フェノール樹脂(A)は、上述のビフェニル型フェノール樹脂(a1)、および必要に応じて用いられるフェノール樹脂(a2)からなる。
Further, the content of the phenol resin (A) in the negative photosensitive resin composition, when the total solid content of the photosensitive resin composition is 100 parts by mass, the curability at low temperature and the reliability of the cured film. From the viewpoint of improvement, it is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 45 parts by mass or more, even more preferably 50 parts by mass or more, and even more preferably 55 parts by mass or more.
Further, from the viewpoint of improving chemical resistance and photosensitivity, the content of component (A) in the photosensitive resin composition is preferably 95 parts by mass when the total solid content of the photosensitive resin composition is 100 parts by mass. parts or less, more preferably 90 parts by mass or less, and even more preferably 85 parts by mass or less. Here, the phenolic resin (A) is the total amount of phenolic resins used in the negative photosensitive resin composition of the present embodiment, and the phenolic resin (A) is the biphenyl-type phenolic resin (a1) described above, and It consists of a phenolic resin (a2) used as needed.

(架橋剤(B))
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、架橋剤(B)として、2官能以上の尿素樹脂系架橋剤(b1)と2官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤(b2)とを含む。本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、このような架橋剤を含むことにより、低温における硬化性に優れる。
(Crosslinking agent (B))
The negative photosensitive resin composition of the present embodiment contains, as the cross-linking agent (B), a bifunctional or more functional urea resin cross-linking agent (b1) and a bi- or more functional epoxy resin cross-linking agent (b2). The negative photosensitive resin composition of the present embodiment is excellent in curability at low temperature by containing such a cross-linking agent.

本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物に架橋剤として用いられる2官能以上の尿素樹脂系架橋剤(b1)としては、例えば、2~4官能のアルコキシメチル化グリコールウリル化合物が挙げられる。アルコキシメチル化グリコールウリル化合物とは、グリコールウリル化合物のアミノ基の水素原子が、アルコキシメチロール基に置換された化合物をいう。アルコキシメチル化グリコールウリルの具体例としては、例えば、1,3,4,6-テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル、1,3,4,6-テトラキス(ブトキシメチル)グリコールウリル、1,3,4,6-テトラキス(ヒドロキシメチル)グリコールウリル、1,3-ビス(ヒドロキシメチル)尿素、1,1,3,3-テトラキス(ブトキシメチル)尿素、1,1,3,3-テトラキス(メトキシメチル)尿素、1,3-ビス(ヒドロキシメチル)-4,5-ジヒドロキシ-2-イミダゾリノン、および1,3-ビス(メトキシメチル)-4,5-ジメトキシ-2-イミダゾリノン等が挙げられる。 Examples of the bifunctional or higher functional urea resin-based cross-linking agent (b1) used as a cross-linking agent in the negative photosensitive resin composition of the present embodiment include di- to tetra-functional alkoxymethylated glycoluril compounds. An alkoxymethylated glycoluril compound refers to a compound in which a hydrogen atom of an amino group of a glycoluril compound is substituted with an alkoxymethylol group. Specific examples of alkoxymethylated glycoluril include 1,3,4,6-tetrakis(methoxymethyl)glycoluril, 1,3,4,6-tetrakis(butoxymethyl)glycoluril, 1,3,4 ,6-tetrakis(hydroxymethyl)glycoluril, 1,3-bis(hydroxymethyl)urea, 1,1,3,3-tetrakis(butoxymethyl)urea, 1,1,3,3-tetrakis(methoxymethyl) urea, 1,3-bis(hydroxymethyl)-4,5-dihydroxy-2-imidazolinone, 1,3-bis(methoxymethyl)-4,5-dimethoxy-2-imidazolinone and the like.

本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物に架橋剤として用いられる2官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤(b2)としては、2官能のフェノキシ型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。2官能フェノキシ型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型フェノキシ樹脂、ビスフェノールF型フェノキシ樹脂、ビスフェノールS型フェノキシ樹脂、ビスフェノールアセトフェノン型フェノキシ樹脂、ノボラック型フェノキシ樹脂、ビフェニル型フェノキシ樹脂、フルオレン型フェノキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノキシ樹脂、ノルボルネン型フェノキシ樹脂、ナフタレン型フェノキシ樹脂、アントラセン型フェノキシ樹脂、アダマンタン型フェノキシ樹脂、テルペン型フェノキシ樹脂、およびトリメチルシクロヘキサン型フェノキシ樹脂等を用いることができる。また、このようなフェノキシ樹脂の具体例として、樹脂JER-1256、YX-7105(以上、三菱ケミカル社製)、LX-01(大阪ソーダ社製)が挙げられる。 As the bifunctional or higher epoxy resin-based crosslinking agent (b2) used as a crosslinking agent in the negative photosensitive resin composition of the present embodiment, it is preferable to use a bifunctional phenoxy-type epoxy resin. Bifunctional phenoxy type epoxy resins include bisphenol A type phenoxy resin, bisphenol F type phenoxy resin, bisphenol S type phenoxy resin, bisphenol acetophenone type phenoxy resin, novolac type phenoxy resin, biphenyl type phenoxy resin, fluorene type phenoxy resin, dicyclo Pentadiene-type phenoxy resins, norbornene-type phenoxy resins, naphthalene-type phenoxy resins, anthracene-type phenoxy resins, adamantane-type phenoxy resins, terpene-type phenoxy resins, trimethylcyclohexane-type phenoxy resins, and the like can be used. Specific examples of such phenoxy resins include resins JER-1256, YX-7105 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and LX-01 (manufactured by Osaka Soda Co., Ltd.).

架橋剤(B)は、ネガ型感光性樹脂組成物の低温硬化性を損なわない範囲で、上述の2官能以上の尿素樹脂系架橋剤(b1)および2官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤(b2)に加え、その他の架橋剤(b3)を含んでもよい。その他の架橋剤(b3)としては、例えば、1,2-ベンゼンジメタノール、1,3-ベンゼンジメタノール、1,4-ベンゼンジメタノール(パラキシレングリコール)、1,3,5-ベンゼントリメタノール、4,4-ビフェニルジメタノール、2,6-ピリジンジメタノール、2,6-ビス(ヒドロキシメチル)-p-クレゾール、4,4'-メチレンビス(2,6-ジアルコキシメチルフェノール)などのメチロール基を有する化合物;フロログルシドなどのフェノール類;1,4-ビス(メトキシメチル)ベンゼン、1,3-ビス(メトキシメチル)ベンゼン、4,4'-ビス(メトキシメチル)ビフェニル、3,4'-ビス(メトキシメチル)ビフェニル、3,3'-ビス(メトキシメチル)ビフェニル、2,6-ナフタレンジカルボン酸メチル、4,4'-メチレンビス(2,6-ジメトキシメチルフェノール)などのアルコキシメチル基を有する化合物;ヘキサメチロールメラミン、ヘキサブタノールメラミン等から代表されるメチロールメラミン化合物;ヘキサメトキシメラミンなどのアルコキシメラミン化合物;メチロールベンゾグアナミン化合物、ジメチロールエチレンウレアなどのメチロールウレア化合物;アルキル化尿素樹脂;ジシアノアニリン、ジシアノフェノール、シアノフェニルスルホン酸などのシアノ化合物;1,4-フェニレンジイソシアナート、3,3'-ジメチルジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアナートなどのイソシアナート化合物;エチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、イソシアヌル酸トリグリシジル、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレン系エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂型エポキシ樹脂などのエポキシ基含有化合物;N,N'-1,3-フェニレンジマレイミド、N,N'-メチレンジマレイミドなどのマレイミド化合物等が挙げられる。 The cross-linking agent (B) is a range that does not impair the low-temperature curability of the negative photosensitive resin composition, and includes the above-mentioned bifunctional or higher urea resin cross-linking agent (b1) and bi- or higher functional epoxy resin cross-linking agent (b2 ) in addition to other cross-linking agents (b3). Examples of other cross-linking agents (b3) include 1,2-benzenedimethanol, 1,3-benzenedimethanol, 1,4-benzenedimethanol (paraxylene glycol), and 1,3,5-benzenetrimethanol. , 4,4-biphenyldimethanol, 2,6-pyridinedimethanol, 2,6-bis(hydroxymethyl)-p-cresol, 4,4′-methylenebis(2,6-dialkoxymethylphenol) and other methylols Phenols such as phloroglucide; 1,4-bis(methoxymethyl)benzene, 1,3-bis(methoxymethyl)benzene, 4,4'-bis(methoxymethyl)biphenyl, 3,4'- Having an alkoxymethyl group such as bis(methoxymethyl)biphenyl, 3,3'-bis(methoxymethyl)biphenyl, methyl 2,6-naphthalenedicarboxylate, 4,4'-methylenebis(2,6-dimethoxymethylphenol) Compounds; methylolmelamine compounds represented by hexamethylolmelamine, hexabutanolmelamine, etc.; alkoxymelamine compounds such as hexamethoxymelamine; methylolbenzoguanamine compounds, methylolurea compounds such as dimethylolethyleneurea; alkylated urea resins; dicyanoaniline, dicyano cyano compounds such as phenol and cyanophenylsulfonic acid; isocyanate compounds such as 1,4-phenylene diisocyanate and 3,3′-dimethyldiphenylmethane-4,4′-diisocyanate; ethylene glycol diglycidyl ether, bisphenol A Epoxy group-containing compounds such as diglycidyl ether, triglycidyl isocyanurate, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, phenol novolak resin type epoxy resin; ,3-phenylenedimaleimide, N,N'-methylenedimaleimide and other maleimide compounds.

2官能以上の尿素樹脂系架橋剤(b1)の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、低温硬化時の靭性向上の観点から、好ましくは80質量部以上であり、より好ましくは85質量部以上、さらに好ましくは90質量部以上である。
また、低温硬化時の熱機械特性を保持する観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中の4官能尿素樹脂系架橋剤(b1)の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、好ましくは140質量部以下であり、より好ましくは120質量部以下、さらに好ましくは110質量部以下である。
The content of the bifunctional or higher urea resin-based cross-linking agent (b1) is preferably 80 mass from the viewpoint of improving toughness during low-temperature curing when the total solid content of the negative photosensitive resin composition is 100 mass parts. parts or more, more preferably 85 parts by mass or more, and still more preferably 90 parts by mass or more.
In addition, from the viewpoint of maintaining thermomechanical properties during low-temperature curing, the content of the tetrafunctional urea resin-based cross-linking agent (b1) in the negative photosensitive resin composition is 100% of the total solid content of the photosensitive resin composition. When expressed as parts by mass, it is preferably 140 parts by mass or less, more preferably 120 parts by mass or less, and even more preferably 110 parts by mass or less.

2官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤(b2)の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、低温硬化時の靭性向上の観点から、好ましくは20質量部以上であり、より好ましくは25質量部以上、さらに好ましくは30質量部以上である。
また、低温硬化時の熱機械特性を保持する観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中の2官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤(b2)の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、好ましくは70質量部以下であり、より好ましくは65質量部以下、さらに好ましくは60質量部以下である。
The content of the bifunctional or higher epoxy resin-based cross-linking agent (b2) is preferably 20 mass parts from the viewpoint of improving the toughness during low-temperature curing when the total solid content of the negative photosensitive resin composition is 100 mass parts. parts or more, more preferably 25 parts by mass or more, and still more preferably 30 parts by mass or more.
In addition, from the viewpoint of maintaining the thermomechanical properties during low-temperature curing, the content of the bifunctional or higher epoxy resin-based cross-linking agent (b2) in the negative photosensitive resin composition is adjusted to the total solid content of the photosensitive resin composition. is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 65 parts by mass or less, and even more preferably 60 parts by mass or less.

本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物中の、架橋剤(B)の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、低温硬化時の靭性向上の観点から、好ましくは120質量部以上であり、より好ましくは140質量部以上、さらに好ましくは160質量部以上である。
また、低温硬化時の熱機械特性を保持する観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中の架橋剤(B)の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、好ましくは250質量部以下であり、より好ましくは220質量部以下、さらに好ましくは200質量部以下である。ここで、架橋剤(B)は、上述の4官能尿素樹脂系架橋剤(b1)および2官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤(b2)、ならびに必要に応じて用いられるその他の架橋剤(b3)からなる。
The content of the cross-linking agent (B) in the negative photosensitive resin composition of the present embodiment is, when the total solid content of the negative photosensitive resin composition is 100 parts by mass, to improve the toughness during low-temperature curing. From the viewpoint, it is preferably 120 parts by mass or more, more preferably 140 parts by mass or more, and still more preferably 160 parts by mass or more.
In addition, from the viewpoint of maintaining thermomechanical properties during low-temperature curing, the content of the cross-linking agent (B) in the negative photosensitive resin composition is 100 parts by mass based on the total solid content of the negative photosensitive resin composition. Then, it is preferably 250 parts by mass or less, more preferably 220 parts by mass or less, and even more preferably 200 parts by mass or less. Here, the cross-linking agent (B) includes the above-mentioned tetrafunctional urea resin-based cross-linking agent (b1), bifunctional or higher epoxy resin-based cross-linking agent (b2), and other cross-linking agents (b3) used as necessary. consists of

(感光剤(C))
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、硬化膜を安定的に形成する観点から、感光剤(C)を含む。感光剤(C)は、具体的には、熱エネルギーまたは光エネルギーを吸収することにより酸を発生する酸発生剤である。
(Photosensitizer (C))
The negative photosensitive resin composition of the present embodiment contains a photosensitive agent (C) from the viewpoint of stably forming a cured film. The photosensitive agent (C) is specifically an acid generator that generates acid by absorbing thermal energy or light energy.

低温での硬化性および耐薬性を向上する観点から、感光剤(C)は、好ましくはスルホニウム化合物またはその塩(c1)を含む。
スルホニウム化合物またはその塩(c1)は、具体的には、カチオン部としてスルホニウムイオンを有するスルホニウム塩である。このとき、スルホニウム化合物またはその塩(c1)のアニオン部は、具体的には、ホウ化物イオン、アンチモンイオン、リンイオンまたはトリフルオロメタンスルホン酸イオン等のスルホン酸イオンであり、低温での反応速度を向上する観点から、好ましくはホウ化物イオンまたはアンチモンイオンであり、より好ましくはホウ化物イオンである。これらのアニオンは置換基を有してもよい。
From the viewpoint of improving low-temperature curability and chemical resistance, the photosensitive agent (C) preferably contains a sulfonium compound or its salt (c1).
The sulfonium compound or its salt (c1) is specifically a sulfonium salt having a sulfonium ion as a cation moiety. At this time, the anion portion of the sulfonium compound or its salt (c1) is specifically boride ion, antimony ion, phosphorus ion or sulfonate ion such as trifluoromethanesulfonate ion, which improves the reaction rate at low temperature. from the viewpoint of reducing ions, boride ions or antimony ions are preferred, and boride ions are more preferred. These anions may have substituents.

スルホニウム化合物またはその塩(c1)は、好ましくは下記式(4)で示されるスルホニウム塩を含む。 The sulfonium compound or its salt (c1) preferably includes a sulfonium salt represented by the following formula (4).

Figure 2023050691000003
Figure 2023050691000003

上記一般式(4)中、Rは水素原子または一価の有機基であり、低温での反応性を向上する観点から、好ましくは水素原子またはアシル基であり、より好ましくはアシル基であり、さらに好ましくはCHC(=O)-基である。
は一価の有機基であり、低温での反応性を向上する観点から、好ましくは鎖状もしくは分岐鎖を有する炭化水素基または置換基を有してもよいベンジル基であり、より好ましくは炭素数1以上4以下のアルキル基で置換されてもよいベンジル基または炭素数1以上4以下のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基または芳香環部がメチル基で置換されてもよいベンジル基である。
は一価の有機基であり、低温での反応性を向上する観点から、好ましくは鎖状もしくは分岐鎖を有する炭化水素基であり、より好ましくは炭素数1以上4以下のアルキル基であり、より好ましくはメチル基である。
In general formula (4) above, R 1 is a hydrogen atom or a monovalent organic group, preferably a hydrogen atom or an acyl group, more preferably an acyl group, from the viewpoint of improving reactivity at low temperatures. , and more preferably a CH 3 C(=O)- group.
R 2 is a monovalent organic group, preferably a hydrocarbon group having a chain or branched chain or a benzyl group optionally having a substituent, from the viewpoint of improving reactivity at low temperatures, more preferably is a benzyl group optionally substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or a benzyl group in which the aromatic ring portion may be substituted with a methyl group is the base.
R 3 is a monovalent organic group, preferably a chain or branched hydrocarbon group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, from the viewpoint of improving reactivity at low temperatures. and more preferably a methyl group.

成分(c1)の他の好ましい例として、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート等のトリフェニルスルホニウム塩が挙げられる。 Other preferred examples of component (c1) include triphenylsulfonium salts such as triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate.

ネガ型感光性樹脂組成物が、感光剤(C)を含む場合、その含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、低温での硬化性を向上する観点から、好ましくは0.005質量部以上であり、より好ましくは0.01質量部以上、さらに好ましくは0.02質量部以上である。
また、信頼性低下を抑制する観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中の感光剤(C)の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を100質量部としたとき、好ましくは20質量部以下であり、より好ましくは18質量部以下、さらに好ましくは16質量部以下である。
When the negative photosensitive resin composition contains a photosensitive agent (C), the content thereof improves the curability at low temperatures when the total solid content of the negative photosensitive resin composition is 100 parts by mass. From the viewpoint, it is preferably 0.005 parts by mass or more, more preferably 0.01 parts by mass or more, and still more preferably 0.02 parts by mass or more.
Further, from the viewpoint of suppressing a decrease in reliability, the content of the photosensitive agent (C) in the negative photosensitive resin composition is preferably 20 when the total solid content of the photosensitive resin composition is 100 parts by mass. It is not more than 18 parts by mass, more preferably not more than 16 parts by mass.

(密着助剤)
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、密着助剤を含むことが好ましい。これにより、例えば基板との密着性をより高めることができる。
(adherence aid)
The negative photosensitive resin composition of the present embodiment preferably contains an adhesion aid. Thereby, for example, the adhesion to the substrate can be further enhanced.

密着助剤は、特に限定されない。例えば、アミノ基含有シランカップリング剤、エポキシ基含有シランカップリング剤、(メタ)アクリロイル基含有シランカップリング剤、メルカプト基含有シランカップリング剤、ビニル基含有シランカップリング剤、ウレイド基含有シランカップリング剤、スルフィド基含有シランカップリング剤等のシランカップリング剤を用いることができる。
シランカップリング剤を用いる場合、1種類を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
The adhesion aid is not particularly limited. For example, amino group-containing silane coupling agents, epoxy group-containing silane coupling agents, (meth)acryloyl group-containing silane coupling agents, mercapto group-containing silane coupling agents, vinyl group-containing silane coupling agents, ureido group-containing silane coupling agents Silane coupling agents such as ring agents and sulfide group-containing silane coupling agents can be used.
When using a silane coupling agent, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

アミノ基含有シランカップリング剤としては、例えばビス(2-ヒドロキシエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、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、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノ-プロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
エポキシ基含有シランカップリング剤としては、例えばγ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシジルプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
(メタ)アクリロイル基含有シランカップリング剤としては、例えばγ-((メタ)アクリロイルオキシプロピル)トリメトキシシラン、γ-((メタ)アククリロイルオキシプロピル)メチルジメトキシシラン、γ-((メタ)アクリロイルオキシプロピル)メチルジエトキシシラン等が挙げられる。
メルカプト基含有シランカップリング剤としては、例えば3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
ビニル基含有シランカップリング剤としては、例えばビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
ウレイド基含有シランカップリング剤としては、例えば3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
スルフィド基含有シランカップリング剤としては、例えばビス(3-(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド等が挙げられる。
酸無水物含有シランカップリング剤としては、例えば3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、3-トリエトキシシシリルプロピルコハク酸無水物、3-ジメチルメトキシシリルプロピルコハク酸無水物等が挙げられる。
Examples of amino group-containing silane coupling agents include bis(2-hydroxyethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane. Silane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-amino Propylmethyldimethoxysilane, N-β(aminoethyl)γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-phenyl-γ-amino-propyltrimethoxysilane and the like.
Examples of epoxy group-containing silane coupling agents include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, and γ-glycidyl. propyltrimethoxysilane and the like.
Examples of (meth)acryloyl group-containing silane coupling agents include γ-((meth)acryloyloxypropyl)trimethoxysilane, γ-((meth)acryloyloxypropyl)methyldimethoxysilane, γ-((meth) acryloyloxypropyl)methyldiethoxysilane and the like.
Mercapto group-containing silane coupling agents include, for example, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane.
Vinyl group-containing silane coupling agents include, for example, vinyltris(β-methoxyethoxy)silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane and the like.
Ureido group-containing silane coupling agents include, for example, 3-ureidopropyltriethoxysilane.
Examples of sulfide group-containing silane coupling agents include bis(3-(triethoxysilyl)propyl)disulfide and bis(3-(triethoxysilyl)propyl)tetrasulfide.
Acid anhydride-containing silane coupling agents include, for example, 3-trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride, 3-triethoxysilylpropylsuccinic anhydride, and 3-dimethylmethoxysilylpropylsuccinic anhydride.

密着助剤としては、シランカップリング剤だけでなく、チタンカップリング剤やジルコニウムカップリング剤等も挙げることができる。 Examples of adhesion aids include not only silane coupling agents but also titanium coupling agents and zirconium coupling agents.

密着助剤が用いられる場合、単独で用いられてもよいし、2種以上の密着助剤が併用されてもよい。
密着助剤が用いられる場合、その含有量は、フェノール樹脂(A)100質量部に対し、好ましくは0.3~15質量部、より好ましく0.4~12質量部、さらに好ましくは0.5~10質量部である。
When an adhesion aid is used, it may be used alone, or two or more adhesion aids may be used in combination.
When an adhesion aid is used, its content is preferably 0.3 to 15 parts by mass, more preferably 0.4 to 12 parts by mass, and still more preferably 0.5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the phenolic resin (A). ~10 parts by mass.

(界面活性剤)
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、界面活性剤を含むことができる。界面活性剤を含むことにより、塗工時における濡れ性を向上させ、均一な樹脂膜そして硬化膜を得ることができる。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、アルキル系界面活性剤、およびアクリル系界面活性剤等が挙げられる。
(Surfactant)
The negative photosensitive resin composition of this embodiment can contain a surfactant. By including a surfactant, the wettability during coating can be improved, and a uniform resin film and cured film can be obtained. Examples of surfactants include fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, alkyl-based surfactants, and acrylic surfactants.

界面活性剤は、フッ素原子およびケイ素原子の少なくともいずれかを含む界面活性剤を含むことが好ましい。これにより、均一な樹脂膜を得られること(塗布性の向上)や、現像性の向上に加え、接着強度の向上にも寄与する。このような界面活性剤としては、例えば、フッ素原子およびケイ素原子の少なくともいずれかを含むノニオン系界面活性剤であることが好ましい。界面活性剤として使用可能な市販品としては、例えば、DIC株式会社製の「メガファック」シリーズの、F-251、F-253、F-281、F-430、F-477、F-551、F-552、F-553、F-554、F-555、F-556、F-557、F-558、F-559、F-560、F-561、F-562、F-563、F-565、F-568、F-569、F-570、F-572、F-574、F-575、F-576、R-40、R-40-LM、R-41、R-94等の、フッ素を含有するオリゴマー構造の界面活性剤、株式会社ネオス製のフタージェント250、フタージェント251等のフッ素含有ノニオン系界面活性剤、ワッカー・ケミー社製のSILFOAM(登録商標)シリーズ(例えばSD 100 TS、SD 670、SD 850、SD 860、SD 882)等のシリコーン系界面活性剤が挙げられる。 The surfactant preferably contains a surfactant containing at least one of a fluorine atom and a silicon atom. This contributes to obtaining a uniform resin film (improvement of coatability), improvement of developability, and improvement of adhesion strength. Such a surfactant is preferably, for example, a nonionic surfactant containing at least one of a fluorine atom and a silicon atom. Examples of commercial products that can be used as surfactants include F-251, F-253, F-281, F-430, F-477, F-551 of the "Megafac" series manufactured by DIC Corporation, F-552, F-553, F-554, F-555, F-556, F-557, F-558, F-559, F-560, F-561, F-562, F-563, F- 565, F-568, F-569, F-570, F-572, F-574, F-575, F-576, R-40, R-40-LM, R-41, R-94, etc. Fluorine-containing oligomer structure surfactants, fluorine-containing nonionic surfactants such as Phthagent 250 and Phthagent 251 manufactured by Neos Co., Ltd., SILFOAM (registered trademark) series manufactured by Wacker Chemie (for example, SD 100 TS , SD 670, SD 850, SD 860, SD 882).

ネガ型感光性樹脂組成物が界面活性剤を含む場合、感光性樹脂組成物は1または2以上の界面活性剤を含むことができる。
感光性樹脂組成物が界面活性剤を含む場合、その量は、フェノール樹脂(A)100質量部に対し、例えば0.001~1質量部、好ましくは0.005~0.5質量部である。
When the negative photosensitive resin composition contains a surfactant, the photosensitive resin composition can contain one or more surfactants.
When the photosensitive resin composition contains a surfactant, the amount thereof is, for example, 0.001 to 1 part by mass, preferably 0.005 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the phenolic resin (A). .

(溶剤)
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、好ましくは溶剤を含む。これにより、段差基板に対して塗布法により感光性樹脂膜を容易に形成することができる。本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物が溶剤を含む場合、本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、例えばワニス状である。
溶剤は、通常、有機溶剤を含む。上述の各成分を溶解または分散可能で、かつ、各構成成分と実質的に化学反応しないものである限り、有機溶剤は特に限定されない。
(solvent)
The negative photosensitive resin composition of this embodiment preferably contains a solvent. As a result, the photosensitive resin film can be easily formed on the stepped substrate by a coating method. When the negative photosensitive resin composition of the present embodiment contains a solvent, the negative photosensitive resin composition of the present embodiment is in the form of varnish, for example.
A solvent usually contains an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse each component described above and does not substantially chemically react with each component.

有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、プロピレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセテート、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモ
ノブチルエーテルアセテート、ベンジルアルコール、プロピレンカーボネート、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロプレングリコールメチルーn-プロピルエーテル、酢酸ブチル、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。これらは単独で用いられても複数組み合わせて用いられてもよい。
Examples of organic solvents include acetone, methyl ethyl ketone, toluene, propylene glycol methyl ethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, benzyl alcohol, propylene carbonate, ethylene glycol diacetate, propylene glycol diacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol methyl-n-propyl ether, butyl acetate, γ-butyrolactone and the like. These may be used singly or in combination.

溶剤を用いる場合は、ネガ型感光性樹脂組成物中の不揮発成分の濃度が、好ましくは30~75質量%、より好ましくは35~70質量%となるように用いられる。この範囲とすることで、各成分を十分に溶解または分散させることができる。また、良好な塗布性を担保することができ、ひいてはスピンコート時の平坦性の良化にもつながる。さらに、不揮発成分の含有量を調整することにより、ネガ型感光性樹脂組成物の粘度を適切に制御できる。 When a solvent is used, it is used so that the concentration of nonvolatile components in the negative photosensitive resin composition is preferably 30 to 75% by mass, more preferably 35 to 70% by mass. By setting it as this range, each component can fully be melt|dissolved or dispersed. In addition, good coatability can be ensured, which in turn leads to improvement in flatness during spin coating. Furthermore, the viscosity of the negative photosensitive resin composition can be appropriately controlled by adjusting the content of the non-volatile component.

(その他成分)
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、上記の成分に加えて、必要に応じて、上掲の成分以外の成分を含んでもよい。そのような成分としては、例えば、酸化防止剤、シリカ等の充填材、増感剤、フィルム化剤等が挙げられる。
(Other ingredients)
In addition to the above components, the negative photosensitive resin composition of the present embodiment may contain components other than the above components, if necessary. Examples of such components include antioxidants, fillers such as silica, sensitizers, film-forming agents, and the like.

(ネガ型感光性樹脂組成物の特性)
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物については、250℃における貯蔵弾性率が2500Pa以下であるが、その他の特性を満たすことにより、信頼性などの性能を一層向上させることができる。
(Characteristics of negative photosensitive resin composition)
The negative photosensitive resin composition of the present embodiment has a storage elastic modulus of 2500 Pa or less at 250° C., but by satisfying other characteristics, performance such as reliability can be further improved.

上記[条件]での動的粘弾性測定における、本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物の硬化物の100℃における貯蔵弾性率は、好ましくは2500MPa以上であり、より好ましくは2500mPa以上3000MPa以下、さらに好ましくは3000mPa以上2000MPa以下である。 The storage elastic modulus at 100° C. of the cured product of the negative photosensitive resin composition of the present embodiment in dynamic viscoelasticity measurement under the above [conditions] is preferably 2500 MPa or more, more preferably 2500 mPa or more and 3000 MPa or less. , more preferably 3000 mPa or more and 2000 MPa or less.

上記[条件]での動的粘弾性測定における、本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物の硬化物の、損失正接(tanδ)のピーク温度における値は、好ましくは、0.01以上0.8以下であり、より好ましくは、0.1以上0.6以下である。 The value at the peak temperature of the loss tangent (tan δ) of the cured product of the negative photosensitive resin composition of the present embodiment in dynamic viscoelasticity measurement under the above [conditions] is preferably 0.01 to 0.01. 8 or less, more preferably 0.1 or more and 0.6 or less.

本実施形態のネガ型緩効性樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度(Tg)は、好ましくは、180℃以上であり、より好ましくは、200℃以上である。ネガ型感光性樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は、好ましくは260℃以下であり、より好ましくは240℃以下である。 The glass transition temperature (Tg) of the cured product of the negative slow-release resin composition of the present embodiment is preferably 180°C or higher, more preferably 200°C or higher. The glass transition temperature of the cured product of the negative photosensitive resin composition is preferably 260° C. or lower, more preferably 240° C. or lower.

本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物の硬化物の、JIS K7127に準拠して引張速度200mm/分で伸張させた時の引張破断伸びは、好ましくは40%以上であり、より好ましくは、40%以上200%以下であり、さらにより好ましくは、50%以上150%以下である。 The cured product of the negative photosensitive resin composition of the present embodiment preferably has a tensile elongation at break of 40% or more when stretched at a tensile speed of 200 mm/min according to JIS K7127, and more preferably, It is 40% or more and 200% or less, and more preferably 50% or more and 150% or less.

[硬化樹脂膜]
本実施形態における感光性樹脂組成物を硬化することにより樹脂膜が得られる。また、本実施形態における樹脂膜は、感光性樹脂組成物の乾燥膜または硬化膜である。すなわち、樹脂膜は、感光性樹脂組成物を乾燥または硬化させてなり、好ましくは感光性樹脂組成物を効果させてなる。
この樹脂膜は、たとえば永久膜、レジストなどの電子装置用の樹脂膜を形成するために用いられる。これらの中でも、低温で樹脂膜が得られる観点、優れた加工性を有する観点、および、信頼性に優れる樹脂膜が得られる観点から、永久膜を用いる用途に用いられることが好ましい。
本実施形態によれば、たとえば、感光性樹脂組成物を用いて得られる樹脂膜について、電子装置等を作製するために有用な樹脂膜とする上で求められる、加工性または信頼性に優れる膜を得ることも可能となる。
[Cured resin film]
A resin film is obtained by curing the photosensitive resin composition in the present embodiment. Moreover, the resin film in this embodiment is a dried film or a cured film of a photosensitive resin composition. That is, the resin film is formed by drying or curing a photosensitive resin composition, preferably by effecting the photosensitive resin composition.
This resin film is used, for example, to form a resin film for electronic devices such as a permanent film and a resist. Among these, from the viewpoint of obtaining a resin film at a low temperature, the viewpoint of having excellent workability, and the viewpoint of obtaining a resin film having excellent reliability, it is preferably used for applications using a permanent film.
According to the present embodiment, for example, for a resin film obtained using a photosensitive resin composition, a film that is excellent in workability or reliability, which is required for making a resin film useful for producing an electronic device or the like It is also possible to obtain

上記永久膜は、感光性樹脂組成物に対してプリベーク、露光および現像をおこない、所望の形状にパターニングした後、ポストベークすることによって硬化させることにより得られた樹脂膜で構成される。永久膜は、バッファーコート膜等の電子装置の保護膜、再配線用絶縁膜等の層間膜、ダム材などに用いることができる。 The permanent film is composed of a resin film obtained by pre-baking, exposing and developing a photosensitive resin composition, patterning it into a desired shape, and post-baking it to cure it. Permanent films can be used as protective films for electronic devices such as buffer coat films, interlayer films such as insulating films for rewiring, and dam materials.

レジストは、たとえば、ネガ型感光性樹脂組成物をスピンコート、ロールコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、ドクターコート等の方法で、レジストにとってマスクされる対象に塗工し、ネガ型感光性樹脂組成物から溶媒を除去することにより得られた樹脂膜で構成される。 The resist is applied, for example, to the object to be masked by the resist by a method such as spin coating, roll coating, flow coating, dip coating, spray coating, doctor coating, etc., to form a negative photosensitive resin composition. It is composed of a resin film obtained by removing the solvent from the resin composition.

図1は、本実施形態における樹脂膜を有する電子装置の構成例を示す断面図である。
図1に示した電子装置100は、上記樹脂膜を備える電子装置とすることができる。具体的には、電子装置100のうち、パッシベーション膜32、絶縁層42および絶縁層44からなる群の1つ以上を、樹脂膜とすることができる。ここで、樹脂膜は、上述した永久膜であることが好ましい。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of an electronic device having a resin film according to this embodiment.
The electronic device 100 shown in FIG. 1 can be an electronic device including the resin film. Specifically, one or more of the group consisting of the passivation film 32, the insulating layer 42, and the insulating layer 44 in the electronic device 100 can be made of a resin film. Here, the resin film is preferably the permanent film described above.

電子装置100は、たとえば半導体チップである。この場合、たとえば電子装置100を、バンプ52を介して配線基板上に搭載することにより半導体パッケージが得られる。電子装置100は、トランジスタ等の半導体素子が設けられた半導体基板と、半導体基板上に設けられた多層配線層(図示せず。)と、を備えている。多層配線層のうち最上層には、層間絶縁膜30と、層間絶縁膜30上に設けられた最上層配線34が設けられている。最上層配線34は、たとえば、アルミニウムAlにより構成される。また、層間絶縁膜30上および最上層配線34上には、パッシベーション膜32が設けられている。パッシベーション膜32の一部には、最上層配線34が露出する開口が設けられている。 Electronic device 100 is, for example, a semiconductor chip. In this case, for example, a semiconductor package is obtained by mounting the electronic device 100 on the wiring substrate via the bumps 52 . The electronic device 100 includes a semiconductor substrate provided with semiconductor elements such as transistors, and a multilayer wiring layer (not shown) provided on the semiconductor substrate. An interlayer insulating film 30 and a top layer wiring 34 provided on the interlayer insulating film 30 are provided in the uppermost layer of the multilayer wiring layers. The uppermost layer wiring 34 is made of aluminum Al, for example. A passivation film 32 is provided on the interlayer insulating film 30 and the uppermost layer wiring 34 . A portion of the passivation film 32 is provided with an opening through which the uppermost layer wiring 34 is exposed.

パッシベーション膜32上には、再配線層40が設けられている。再配線層40は、パッシベーション膜32上に設けられた絶縁層42と、絶縁層42上に設けられた再配線46と、絶縁層42上および再配線46上に設けられた絶縁層44と、を有する。絶縁層42には、最上層配線34に接続する開口が形成されている。再配線46は、絶縁層42上および絶縁層42に設けられた開口内に形成され、最上層配線34に接続されている。絶縁層44には、再配線46に接続する開口が設けられている。 A rewiring layer 40 is provided on the passivation film 32 . The rewiring layer 40 includes an insulating layer 42 provided on the passivation film 32, a rewiring 46 provided on the insulating layer 42, an insulating layer 44 provided on the insulating layer 42 and the rewiring 46, have An opening connected to the uppermost layer wiring 34 is formed in the insulating layer 42 . The rewiring 46 is formed on the insulating layer 42 and in openings provided in the insulating layer 42 and connected to the uppermost layer wiring 34 . The insulating layer 44 is provided with an opening connected to the rewiring 46 .

絶縁層44に設けられた開口内には、たとえばUBM(Under Bump Metallurgy)層50を介してバンプ52が形成される。電子装置100は、たとえばバンプ52を介して配線基板等に接続される。 A bump 52 is formed in the opening provided in the insulating layer 44 via a UBM (Under Bump Metallurgy) layer 50, for example. The electronic device 100 is connected to a wiring substrate or the like via bumps 52, for example.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are examples of the present invention, and various configurations other than those described above can also be adopted.

以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these.

(実施例1~7、比較例1)
表1に記載の配合にて感光性樹脂組成物を調製した。具体的には、まず、表1に従い配合された各成分を、窒素雰囲気下で撹拌混合後、孔径0.2μmのポリエチレン製フィルターで濾過することにより、ワニス状の感光性樹脂組成物を得た。表1に記載の各成分の詳細を以下に示す。
(Examples 1 to 7, Comparative Example 1)
A photosensitive resin composition was prepared according to the formulation shown in Table 1. Specifically, first, each component blended according to Table 1 was stirred and mixed under a nitrogen atmosphere, and filtered through a polyethylene filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a varnish-like photosensitive resin composition. . Details of each component listed in Table 1 are shown below.

((A)フェノール樹脂)
・フェノール樹脂a1:ビフェニル型フェノール樹脂、住友ベークライト社製、PR-X18121
(樹脂)
・環状オレフィンポリマー:環状オレフィンポリマー、住友ベークライト社製、R200309-2
((B)架橋剤)
・架橋剤b1:1,3,4,6-テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル、ダイトーケミックス社製、CROLIN-318
・架橋剤b2:1,3,4,6-テトラキス(ブトキシメチル)グリコールウリル、株式会社三和ケミカル社製、ニカラック MX-279
・架橋剤b3:1,3-ビス(メトキシメチル)-4,5-ジメトキシ-2-イミダゾリノン、株式会社三和ケミカル社製、ニカラック MX-280
・架橋剤b4:フェノキシ型エポキシ樹脂、三菱ケミカル社製、YX-7105
・架橋剤b5:エポキシ樹脂(ビスフェノールA型フェノキシ)、三菱ケミカル株式会社社製、JER-1256
・架橋剤b6:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、株式会社大阪ソーダ社製、LX-01
・架橋剤b7:フェノールアラルキル型樹脂、日本化薬社製、KAYAHARD GPH-103
・架橋剤b8:ジペンタエリスリトールポリアクリレート、新中村化学工業社製、A-DPH
((C)感光剤)
・感光剤1(光酸発生剤):トリアリールスルホニウム塩、サンアプロ社製、CPI-210S
・感光剤2(光ラジカル発生剤):1.2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-,2-(o-ベンゾイルオキシム)、BASFジャパン株式会社、Irgacure OXE01
(密着助剤)
・密着助剤1:トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、信越化学工業社製、X-12-967C
・密着助剤2:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業社製、KBM-403E
((A) phenolic resin)
・ Phenolic resin a1: biphenyl type phenolic resin, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., PR-X18121
(resin)
- Cyclic olefin polymer: Cyclic olefin polymer, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., R200309-2
((B) cross-linking agent)
· Cross-linking agent b1: 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril, Daito Chemix Co., Ltd., CROLIN-318
· Crosslinking agent b2: 1,3,4,6-tetrakis (butoxymethyl) glycoluril, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., Nikalac MX-279
・Crosslinking agent b3: 1,3-bis(methoxymethyl)-4,5-dimethoxy-2-imidazolinone, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., Nikalac MX-280
· Crosslinking agent b4: phenoxy-type epoxy resin, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, YX-7105
· Crosslinking agent b5: epoxy resin (bisphenol A type phenoxy), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, JER-1256
· Crosslinking agent b6: bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Osaka Soda Co., Ltd., LX-01
· Cross-linking agent b7: phenol aralkyl type resin, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYAHARD GPH-103
· Cross-linking agent b8: dipentaerythritol polyacrylate, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., A-DPH
((C) Photosensitizer)
- Photosensitive agent 1 (photoacid generator): triarylsulfonium salt, San-Apro Co., Ltd., CPI-210S
Photosensitizer 2 (photoradical generator): 1.2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)phenyl]-, 2-(o-benzoyloxime), BASF Japan Ltd., Irgacure OXE01
(adherence aid)
Adhesion aid 1: Trimethoxysilylpropyl succinic anhydride, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., X-12-967C
Adhesion aid 2: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-403E

(界面活性剤)
・界面活性剤1:フッ素系界面活性剤、スリーエムジャパン社製、FC4430
・界面活性剤2:含フッ素基・親水性基・親油性基含有オリゴマー、DIC社製
、メガファック F556
(溶媒)
・溶媒1:γ-ブチロラクトン、三和油化工業社製
(Surfactant)
-Surfactant 1: fluorine-based surfactant, manufactured by 3M Japan, FC4430
・Surfactant 2: fluorine-containing group-hydrophilic group-lipophilic group-containing oligomer, manufactured by DIC, Megafac F556
(solvent)
・ Solvent 1: γ-butyrolactone, manufactured by Sanwa Yuka Kogyo Co., Ltd.

得られた樹脂組成物について、以下の物性を測定した。
(1.硬化膜の動的粘弾性測定(250℃/100℃における貯蔵弾性率の測定))
(試験片の作製)
感光性樹脂組成物を、8インチシリコンウェハ上に、乾燥後の膜厚が10μmとなるようにスピンコートし、続いて120℃で3分間加熱して、塗布膜を得た。
得られた塗布膜に、高圧水銀灯にて1000mJ/cm2の露光を行った。その後、120℃で3分間露光後ベークを行い、続いて水酸化テトラメチルアンモニウム中に60秒浸漬した。さらにその後、窒素雰囲気下、180℃で120分間加熱して硬化処理した。以上により感光性樹脂組成物の硬化膜を得た。
得られた硬化物を、シリコンウェハごと、幅5mmになるようにダイシングソーにてカットした。カットしたものを2質量%フッ酸水溶液中に浸漬することでウェハから硬化膜を剥離した。
剥離した硬化膜を60℃で10時間乾燥して、試験片(30mm×5mm×10μm厚)を得た。
The following physical properties were measured for the obtained resin composition.
(1. Dynamic viscoelasticity measurement of cured film (measurement of storage elastic modulus at 250°C/100°C))
(Preparation of test piece)
The photosensitive resin composition was spin-coated on an 8-inch silicon wafer so that the film thickness after drying was 10 μm, followed by heating at 120° C. for 3 minutes to obtain a coating film.
The coating film thus obtained was exposed to light of 1000 mJ/cm 2 with a high-pressure mercury lamp. Thereafter, post-exposure baking was performed at 120° C. for 3 minutes, followed by immersion in tetramethylammonium hydroxide for 60 seconds. Furthermore, after that, it was cured by heating at 180° C. for 120 minutes in a nitrogen atmosphere. A cured film of the photosensitive resin composition was thus obtained.
The obtained cured product was cut with a dicing saw so as to have a width of 5 mm together with the silicon wafer. The cured film was peeled off from the wafer by immersing the cut piece in a 2 mass % hydrofluoric acid aqueous solution.
The peeled cured film was dried at 60° C. for 10 hours to obtain a test piece (30 mm×5 mm×10 μm thick).

(貯蔵弾性率の測定)
得られた試験片について、動的粘弾性測定装置(TA社製、Q800)を用い、窒素雰囲気下、周波数1Hz、引張りモード、昇温速度5℃/分の条件で30℃から300℃まで加熱し、温度に対する貯蔵弾性率を測定した。得られた貯蔵弾性率(E')曲線より、100℃、および250℃での貯蔵弾性率[MPa]を読み取った。
(Measurement of storage modulus)
The resulting test piece is heated from 30°C to 300°C under the conditions of a nitrogen atmosphere, a frequency of 1 Hz, a tensile mode, and a heating rate of 5°C/min using a dynamic viscoelasticity measuring device (TA, Q800). and the storage modulus against temperature was measured. The storage modulus [MPa] at 100°C and 250°C was read from the obtained storage modulus (E') curve.

(2.引張伸び率の測定)
上記(1.硬化膜の動的粘弾性測定)の(試験片の作製)と同様にして試験片を作製した。試験片について、引張試験機(オリエンテック社製、テンシロンRTC-1210A)を用い、23℃雰囲気下、JIS K 7161に準拠した方法で引張試験を実施し、試験片の引張伸び率を測定した。引張試験における延伸速度は5mm/分とした。引張伸び率の単位は%である。
(2. Measurement of tensile elongation)
A test piece was prepared in the same manner as in (Preparation of test piece) in (1. Dynamic viscoelasticity measurement of cured film). The test piece was subjected to a tensile test using a tensile tester (Tensilon RTC-1210A, manufactured by Orientec Co., Ltd.) in an atmosphere of 23° C. in accordance with JIS K 7161 to measure the tensile elongation of the test piece. The stretching speed in the tensile test was 5 mm/min. The unit of tensile elongation is %.

(3.硬化膜のガラス転移温度の測定)
上記(1.硬化膜の動的粘弾性測定)の(試験片の作製)と同様にして試験片を作製した。試験片について、熱機械分析装置(セイコーインスツルメンツ社製、TMA/SS6000)を用いて、10℃/分の昇温速度で300℃まで加熱した。これにより、得られた試験片の熱膨張率を測定した。
次いで、得られた測定結果における温度-熱膨張率のグラフの変曲点から、硬化物のガラス転移温度Tg(単位:℃)を算出した。硬化膜のTgが大きいことは、硬化膜が熱に対してより安定であることを意味する。
(3. Measurement of glass transition temperature of cured film)
A test piece was prepared in the same manner as in (Preparation of test piece) in (1. Dynamic viscoelasticity measurement of cured film). The test piece was heated to 300° C. at a heating rate of 10° C./min using a thermomechanical analyzer (manufactured by Seiko Instruments Inc., TMA/SS6000). Thereby, the coefficient of thermal expansion of the obtained test piece was measured.
Next, the glass transition temperature Tg (unit: °C) of the cured product was calculated from the inflection point of the temperature-thermal expansion coefficient graph in the obtained measurement results. A higher Tg of the cured film means that the cured film is more stable against heat.

(4.損失正接(tanδ)の測定)
上記(1.硬化膜の動的粘弾性測定)の(試験片の作製)と同様にして試験片を作製した。試験片について、30℃から300℃まで、10℃/分の昇温速度で昇温し、次いで300℃から200℃まで、10℃/分の降温速度で降温した後、200℃の温度下で、動的粘弾性測定装置(セイコーインスツル株式会社製「DMS6100」)を用いて、チャック間距離8mm、周波数10Hz、引張モードにて力学的損失正接tanδを測定した。tanδの値が大きいほど、柔軟性に優れることを示す。
(4. Measurement of loss tangent (tan δ))
A test piece was prepared in the same manner as in (Preparation of test piece) in (1. Dynamic viscoelasticity measurement of cured film). The test piece was heated from 30°C to 300°C at a temperature increase rate of 10°C/min, then cooled from 300°C to 200°C at a temperature decrease rate of 10°C/min, and then heated to 200°C. Using a dynamic viscoelasticity measuring device (“DMS6100” manufactured by Seiko Instruments Inc.), the mechanical loss tangent tan δ was measured at a chuck distance of 8 mm, a frequency of 10 Hz, and a tensile mode. A larger value of tan δ indicates better flexibility.

(低温硬化性(硬化温度))
上記で得た感光性樹脂組成物を、8インチシリコンウェハ上に、乾燥後の膜厚が10μmとなるようにスピンコートし、イナートオーブン(光洋サーモシステム社製、品番CLH-21CD-(V)-S)中、窒素雰囲気下、下記の温度設定および測定内部温度に従って熱処理することにより硬化した。硬化温度を表1に示す。
・180℃硬化:常温(30℃)→30分かけて180℃まで昇温→180℃で2時間維持→30分かけて常温に降温
・200℃硬化:常温(30℃)→34分かけて200℃まで昇温→200℃で2時間維持→34分かけて常温に降温
(Low temperature curability (curing temperature))
The photosensitive resin composition obtained above was spin-coated on an 8-inch silicon wafer so that the film thickness after drying was 10 μm, and an inert oven (manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd., product number CLH-21CD-(V) -S) in a nitrogen atmosphere, and cured by heat treatment according to the following temperature setting and internal temperature measurement. Curing temperatures are shown in Table 1.
・ Curing at 180°C: Normal temperature (30°C) → Heat up to 180°C over 30 minutes → Maintain at 180°C for 2 hours → Cool down to normal temperature over 30 minutes ・ Curing at 200°C: Normal temperature (30°C) → Take 34 minutes Raise the temperature to 200°C → Maintain at 200°C for 2 hours → Lower the temperature to room temperature over 34 minutes

Figure 2023050691000004
Figure 2023050691000004

実施例の樹脂組成物は、低温硬化性において優れていた。 The resin compositions of Examples were excellent in low-temperature curability.

30 層間絶縁膜
32 パッシベーション膜
34 最上層配線
40 再配線層
42、44 絶縁層
46 再配線
50 UBM層
52 バンプ
100 電子装置
30 Interlayer insulating film 32 Passivation film 34 Top layer wiring 40 Rewiring layers 42, 44 Insulating layer 46 Rewiring 50 UBM layer 52 Bump 100 Electronic device

Claims (11)

半導体装置の再配線層に用いられるネガ型感光性樹脂組成物であって、
当該ネガ型感光性樹脂組成物は、
(A)フェノール樹脂、
(B)架橋剤、および
(C)感光剤、を含み、
前記フェノール樹脂(A)は、ビフェニル型フェノール樹脂を含み、
前記架橋剤(B)は、2官能以上の官能尿素樹脂系架橋剤と2官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤とを含み、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定(DMA)で測定した250℃における貯蔵弾性率は、2500MPa以下である、ネガ型感光性樹脂組成物。
A negative photosensitive resin composition used in a rewiring layer of a semiconductor device,
The negative photosensitive resin composition is
(A) a phenolic resin,
(B) a cross-linking agent, and (C) a photosensitizer,
The phenolic resin (A) includes a biphenyl-type phenolic resin,
The cross-linking agent (B) includes a bifunctional or more functional urea resin cross-linking agent and a bi- or more functional epoxy resin cross-linking agent,
A negative photosensitive resin composition having a storage elastic modulus at 250° C. measured by dynamic viscoelasticity measurement (DMA) of 2500 MPa or less when the negative photosensitive resin composition is cured.
請求項1に記載のネガ型感光性樹脂組成物であって、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、DMA(動的粘弾性測定)で測定した100℃における貯蔵弾性率は、2500MPa以上である、ネガ型感光性樹脂組成物。
The negative photosensitive resin composition according to claim 1,
A negative photosensitive resin composition, wherein the storage elastic modulus at 100° C. measured by DMA (dynamic viscoelasticity measurement) when the negative photosensitive resin composition is cured is 2500 MPa or more.
請求項1または2に記載のネガ型感光性樹脂組成物であって、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定(DMA)により得られる損失正接(tanδ)のピーク温度における値は、0.01以上0.8以下である、ネガ型感光性樹脂組成物。
The negative photosensitive resin composition according to claim 1 or 2,
When the negative photosensitive resin composition is used as a cured product, the value at the peak temperature of the loss tangent (tan δ) obtained by dynamic viscoelasticity measurement (DMA) is 0.01 or more and 0.8 or less. Negative photosensitive resin composition.
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物であって、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定(DMA)で測定したガラス転移温度(Tg)は、180℃以上である、ネガ型感光性樹脂組成物。
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3,
A negative photosensitive resin composition having a glass transition temperature (Tg) of 180° C. or higher as measured by dynamic viscoelasticity measurement (DMA) when the negative photosensitive resin composition is cured.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物であって、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、JIS K7127に準拠して引張速度200mm/分で伸張させた時の引張破断伸びは、40%以上である、ネガ型感光性樹脂組成物。
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4,
A negative photosensitive resin composition having a tensile elongation at break of 40% or more when stretched at a tensile speed of 200 mm/min according to JIS K7127 when the negative photosensitive resin composition is cured. thing.
前記2官能以上の尿素樹脂系架橋剤は、アルコキシメチル化グリコールウリル化合物を含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the bifunctional or higher functional urea resin-based cross-linking agent comprises an alkoxymethylated glycoluril compound. 前記2官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤は、フェノキシ型エポキシ樹脂である、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 7. The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 6, wherein said bifunctional or higher epoxy resin-based cross-linking agent is a phenoxy-type epoxy resin. 前記ビフェニル型フェノール樹脂の重量平均分子量は、2000以上50000以下である、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the biphenyl type phenol resin has a weight average molecular weight of 2000 or more and 50000 or less. 酸発生剤をさらに含み、
前記酸発生剤が、スルホニウム化合物またはその塩を含む、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
further comprising an acid generator,
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the acid generator contains a sulfonium compound or a salt thereof.
請求項1乃至9のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化膜。 A cured film obtained by curing the negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 9. 半導体素子と、
前記半導体素子の表面上に設けられた再配線層と、を備える半導体装置であって、
前記再配線層中の絶縁層が、請求項10に記載の硬化膜から構成される、半導体装置。
a semiconductor element;
and a rewiring layer provided on the surface of the semiconductor element,
A semiconductor device, wherein the insulating layer in the rewiring layer is composed of the cured film according to claim 10 .
JP2021160927A 2021-09-30 2021-09-30 Negative photosensitive resin composition, cured film, and semiconductor device Pending JP2023050691A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021160927A JP2023050691A (en) 2021-09-30 2021-09-30 Negative photosensitive resin composition, cured film, and semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021160927A JP2023050691A (en) 2021-09-30 2021-09-30 Negative photosensitive resin composition, cured film, and semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023050691A true JP2023050691A (en) 2023-04-11

Family

ID=85806411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021160927A Pending JP2023050691A (en) 2021-09-30 2021-09-30 Negative photosensitive resin composition, cured film, and semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023050691A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4935670B2 (en) Semiconductor device, resin composition for buffer coating, resin composition for die bonding, and resin composition for sealing
US9341949B2 (en) Photosensitive compositions and applications thereof
KR101373883B1 (en) Primer Composition for Bonding of Semiconductor-Encapsulating Epoxy Resin Molding Compound and Semiconductor Device
JP6477925B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
TW201420661A (en) Protective-film-forming composition, protective-film-forming sheet, and chip with curable protective film
TW201335703A (en) Photosensitive resin composition, manufacturing method of cured film pattern and electronic component
JP6879158B2 (en) Semiconductor devices, their manufacturing methods, and laminates
JP6870724B2 (en) Negative photosensitive resin compositions, semiconductor devices and electronic devices
JP2023050691A (en) Negative photosensitive resin composition, cured film, and semiconductor device
JP2023073661A (en) Photosensitive resin composition, cured film and semiconductor device
JP2018164002A (en) Semiconductor device and manufacturing method for the same as well as laminate
JP6915340B2 (en) Photosensitive resin composition, cured film and electrical / electronic equipment
TWI636095B (en) Thermoset resin composition containing polymer having specific terminal structure
JP7211560B2 (en) Photosensitive resin composition
WO2023182136A1 (en) Positive-type photosensitive resin composition, cured film, and semiconductor device
JP2021047378A (en) Photosensitive resin composition, method for manufacturing electronic device and electronic device
US11537045B2 (en) Photosensitive compositions and applications thereof
JP7490932B2 (en) CURABLE RESIN COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING ELECTRONIC DEVICE
JP7322580B2 (en) Electronic device manufacturing method
JP7494462B2 (en) Photosensitive resin composition, method for producing electronic device, and electronic device
EP4045564A1 (en) Photosensitive compositions and applications thereof
KR20210102782A (en) Alkali soluble resin, photosensitive resin composition including the same, photosensitive resin layer and display device
WO2023068177A1 (en) Photosensitive resin composition, photosensitive resin film, photosensitive dry film, and pattern formation method
JP2021128300A (en) Photosensitive resin composition and method of manufacturing semiconductor device
JP2020076895A (en) Photosensitive resin composition