JP2023073661A - Photosensitive resin composition, cured film and semiconductor device - Google Patents

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清治 森
Seiji Mori
太郎 北畑
Taro Kitahata
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

To provide a negative photosensitive resin composition having low temperature curability and to provide a cured film having excellent strength obtained by curing the same.SOLUTION: There is provided a negative photosensitive resin composition used in a re-wiring layer of a semiconductor device, which comprises a phenol resin (A), a crosslinking agent (B) and a photosensitizing agent (C), wherein the phenol resin (A) includes a biphenyl-type phenol resin, the crosslinking agent (B) includes a tetrafunctional urea resin-based crosslinking agent and a bifunctional epoxy resin-based crosslinking agent and a cured product obtained by curing the negative photosensitive resin composition has a storage modulus at 250°C of 2500 MPa or less as measured by dynamic viscoelasticity measurement (DMA).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、感光性樹脂組成物およびその硬化膜、ならびに当該硬化膜を絶縁層として備える半導体装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photosensitive resin composition, a cured film thereof, and a semiconductor device having the cured film as an insulating layer.

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ポジ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、OK73シンナーに対する溶解性に優れ、よって加工性に優れた樹脂膜が得られることを見出し、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 a positive 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 a resin film which is excellent in solubility in OK73 thinner while being curable at a low temperature, and therefore excellent in workability can be obtained, thereby completing 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ポジ型感光性樹脂組成物であって、
(A)フェノール樹脂、
(B)架橋剤、および
(C)感光剤、を含み、
前記架橋剤(B)は、2官能のフェノキシ型エポキシ樹脂を含む、ポジ型感光性樹脂組成物が提供される。
According to the invention,
A positive photosensitive resin composition used in a rewiring layer of a semiconductor device,
(A) a phenolic resin,
(B) a cross-linking agent, and (C) a photosensitizer,
A positive photosensitive resin composition is provided in which the cross-linking agent (B) contains a bifunctional phenoxy-type epoxy resin.

また本発明によれば、上記ポジ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 positive 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ポジ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 positive 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 groups having no substituents and groups having substituents. 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).

[ポジ型感光性樹脂組成物]
本実施形態のポジ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。本実施形態のポジ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官能のフェノキシ型エポキシ樹脂を含む。
[Positive photosensitive resin composition]
The positive photosensitive resin composition of this embodiment is a resin material used for forming a rewiring layer of a semiconductor device. The positive 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) contains a bifunctional phenoxy-type epoxy resin.

本発明者は、ポジ型感光性樹脂組成物の低温硬化性を向上するとともに、得られる硬化膜の現像性を改善すべく検討をおこなった。その結果、ポジ型感光性樹脂組成物が特定の成分を含む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。
以下に、本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物に用いられる各成分について説明する。
The present inventor conducted studies to improve the low-temperature curability of a positive photosensitive resin composition and to improve the developability of the resulting cured film. As a result, the inventors have found that the above problems can be solved by making the positive photosensitive resin composition contain a specific component.
Each component used in the positive photosensitive resin composition of the present embodiment will be described below.

(フェノール樹脂(A))
本実施形態のポジ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。
(Phenolic resin (A))
The positive photosensitive resin composition of this 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 2023073661000001
Figure 2023073661000001

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.

ビフェニル型フェノール樹脂(a1)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2000以上であってよく、好ましくは3000以上であり、より好ましくは4000以上、さらに好ましくは5000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 (a1) may be, for example, 2000 or more, preferably 3000 or more, more preferably 4000 or more, and still more preferably 5000 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. .

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.

本実施形態のポジ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、ポジ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、ポジ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、ポジ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 positive photosensitive resin composition of the present embodiment is, when the total solid content of the positive photosensitive resin composition is 100 parts by mass, the curing at low temperature curing 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 positive 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.

本実施形態のポジ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 positive 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 novolac resins, cresol novolac resins, bisphenol novolac resins, phenol-biphenyl novolac resins, allylated novolac-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 2023073661000002
Figure 2023073661000002

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. .

ポジ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、ポジ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、ポジ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、ポジ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 positive 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 positive photosensitive resin composition, from the viewpoint of improving the 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 positive photosensitive resin composition is 100 parts by mass based on the total solid content of the positive 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.

本実施形態のポジ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 positive 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、ポジ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、本実施形態のポジ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 positive 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 the phenolic resins used in the positive 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))
本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物は、架橋剤(B)として、エポキシ樹脂系架橋剤(b1)を含む。本実施形態のポジ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 positive photosensitive resin composition of the present embodiment contains an epoxy resin-based cross-linking agent (b1) as the cross-linking agent (B). The positive photosensitive resin composition of the present embodiment has excellent curability at low temperatures due to the inclusion of such a cross-linking agent.

本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物に架橋剤として用いられる2官能のエポキシ樹脂系架橋剤(b1)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型エポ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 epoxy resin cross-linking agent (b1) used as a cross-linking agent in the positive 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-type epoxy 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、上記エポキシ樹脂系架橋剤(b1)に加え、2官能以上の尿素樹脂系架橋剤(b2)を含んでもよい。
2官能以上の尿素樹脂系架橋剤(b2)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。
The cross-linking agent (B) may contain a bifunctional or higher functional urea resin cross-linking agent (b2) in addition to the epoxy resin cross-linking agent (b1).
Examples of the bifunctional or higher functional urea resin-based cross-linking agent (b2) 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.

架橋剤(B)は、ポジ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官能のエポキシ樹脂系架橋剤(b1)および2官能以上の尿素樹脂系架橋剤(b1)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 the bifunctional epoxy resin-based cross-linking agent (b1) and the bifunctional or higher-functional urea resin-based cross-linking agent (b1) within a range that does not impair the low-temperature curability of the positive photosensitive resin composition. In addition, other cross-linking agents (b3) may be included. 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 novolac resin type epoxy resin; N, N'-1 , 3-phenylenedimaleimide, N,N'-methylenedimaleimide and other maleimide compounds.

2官能のエポキシ樹脂系架橋剤(b1)の含有量は、低温硬化時の靭性向上の観点から、ポジ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0.1質量部以上であり、より好ましくは1質量部以上、さらに好ましくは10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、ポジ型感光性樹脂組成物中の2官能のエポキシ樹脂系架橋剤(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60質量部以下であり、より好ましくは50質量部以下、さらに好ましくは40質量部以下である。
The content of the bifunctional epoxy resin-based cross-linking agent (b1) is preferably 0.1 when the total solid content of the positive photosensitive resin composition is 100 parts by mass, from the viewpoint of improving toughness during low-temperature curing. It is at least 1 part by mass, more preferably at least 1 part by mass, and still more preferably at least 10 parts by mass.
In addition, from the viewpoint of maintaining the thermomechanical properties during low-temperature curing, the content of the bifunctional epoxy resin-based cross-linking agent (b1) in the positive photosensitive resin composition is the total solid content of the photosensitive resin composition. Based on 100 parts by mass, it is preferably 60 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, and even more preferably 40 parts by mass or less.

2官能以上の尿素樹脂系架橋剤(b2)が用いられる場合、その含有量は、ポジ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、ポジ型感光性樹脂組成物中の2官能以上尿素樹脂系架橋剤(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。
When a bifunctional or higher urea resin-based cross-linking agent (b2) is used, its content is, when the total solid content of the positive photosensitive resin composition is 100 parts by mass, from the viewpoint of improving toughness during low-temperature curing. , preferably 80 parts by mass or more, more preferably 85 parts by mass or more, and still more preferably 90 parts by mass or more.
Further, from the viewpoint of maintaining thermomechanical properties during low-temperature curing, the content of the bifunctional or higher urea resin-based cross-linking agent (b2) in the positive photosensitive resin composition is the total solid content of the photosensitive resin composition. Based on 100 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.

本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物中の、架橋剤(B)の含有量は、ポジ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、ポジ型感光性樹脂組成物中の架橋剤(B)の含有量は、ポジ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2官能エポキシ樹脂系架橋剤(b1)、ならびに必要に応じて用いられる2官能以上の尿素樹脂系架橋剤(b2)、および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 positive photosensitive resin composition of the present embodiment is, when the total solid content of the positive photosensitive resin composition is 100 parts by mass, the improvement in 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 positive photosensitive resin composition is 100 parts by mass based on the total solid content of the positive 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 bifunctional epoxy resin-based cross-linking agent (b1), and optionally a bifunctional or higher urea resin-based cross-linking agent (b2), and optionally It consists of other cross-linking agents (b3).

(感光剤(C))
本実施形態のポジ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 positive 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 2023073661000003
Figure 2023073661000003

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 chain or branched hydrocarbon group or an optionally substituted benzyl group, more preferably a benzyl group, from the viewpoint of improving reactivity at low temperatures. 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.

ポジ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、ポジ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、ポジ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 positive photosensitive resin composition contains a photosensitive agent (C), the content thereof improves the curability at low temperatures when the total solid content of the positive 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.
In addition, from the viewpoint of suppressing a decrease in reliability, the content of the photosensitive agent (C) in the positive 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)
本実施形態のポジ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 positive 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)
本実施形態のポジ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 positive 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 adhesive 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).

ポジ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 positive 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)
本実施形態のポジ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。本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物が溶剤を含む場合、本実施形態のポジ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 positive 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 positive photosensitive resin composition of this embodiment contains a solvent, the positive photosensitive resin composition of this embodiment is, for example, in the form of varnish.
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、ポジ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、ポジ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 non-volatile components in the positive 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 positive photosensitive resin composition can be appropriately controlled by adjusting the content of the non-volatile component.

(その他成分)
本実施形態のポジ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 positive 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.

(ポジ型感光性樹脂組成物の特性)
本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物は、上記成分を含むことにより、以下の条件1にて測定される、ポジ型感光性樹脂組成物の硬化膜の引張伸び率を、5%以上200%以下とすることができる。
(条件1)
(i)当該ポジ型感光性樹脂組成物を200℃、180分の条件で硬化して前記硬化膜を形成し、前記硬化膜から、6.5mm×20mm×10μm厚の試料を作製する。
(ii)JIS K7161に基づき、23℃、試験速度5mm/minの条件で前記試料の引張試験を実施して前記引張伸び率を求める。
本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物の硬化膜の引張伸び率の下限値は、脆性破壊を抑制する観点から、5%以上であり、好ましくは、6%以上であり、より好ましくは、7%以上であり、さらにより好ましくは、8%以上である。また硬化膜をより安定的に得る観点から、硬化膜の引張伸び率の上限値は、200%以下であり、好ましくは、150%以下であり、より好ましくは、125%以下であり、さらに好ましくは、100%以下である。
(Characteristics of positive photosensitive resin composition)
The positive photosensitive resin composition of the present embodiment contains the above components, so that the tensile elongation of the cured film of the positive photosensitive resin composition measured under the following condition 1 is 5% or more and 200 % or less.
(Condition 1)
(i) The positive photosensitive resin composition is cured at 200° C. for 180 minutes to form the cured film, and a sample of 6.5 mm×20 mm×10 μm thick is prepared from the cured film.
(ii) Based on JIS K7161, a tensile test is performed on the sample under conditions of 23° C. and a test speed of 5 mm/min to determine the tensile elongation.
From the viewpoint of suppressing brittle fracture, the lower limit of the tensile elongation of the cured film of the positive photosensitive resin composition of the present embodiment is 5% or more, preferably 6% or more, more preferably It is 7% or more, and more preferably 8% or more. From the viewpoint of obtaining a cured film more stably, the upper limit of the tensile elongation of the cured film is 200% or less, preferably 150% or less, more preferably 125% or less, and even more preferably. is 100% or less.

本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物は、上記成分を含むことにより、OK73シンナーに対する25℃における溶解性を、2g/ml以上とすることができる。このような溶解性を有することにより、露光、現像処理による加工性が良好となる。ここでOK73シンナーに対する溶解性は、以下の条件で測定される。
(条件)所定量の当該ポジ型感光性樹脂組成物と、OK73シンナー18gとをスクリュー管に仕込み、スターラーで30分間撹拌した後、当該ポジ型感光性樹脂組成物の残留物がなく、すべて溶解していることを確認する。
The positive photosensitive resin composition of the present embodiment can have a solubility of 2 g/ml or more in OK73 thinner at 25° C. by including the above components. By having such solubility, workability in exposure and development processing is improved. Here, the solubility in OK73 thinner is measured under the following conditions.
(Conditions) A predetermined amount of the positive photosensitive resin composition and 18 g of OK73 thinner were charged into a screw tube and stirred for 30 minutes with a stirrer, and then the positive photosensitive resin composition was completely dissolved without any residue. Make sure you are

本実施形態において、ポジ型感光性樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度(Tg)は、耐熱性向上の観点から、好ましくは150℃以上であり、より好ましくは200℃以上である。
また、脆性悪化を抑制する観点から、ポジ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、さらに好ましくは230℃以下である。
In the present embodiment, the glass transition temperature (Tg) of the cured product of the positive photosensitive resin composition is preferably 150° C. or higher, more preferably 200° C. or higher, from the viewpoint of improving heat resistance.
Moreover, from the viewpoint of suppressing deterioration of brittleness, the glass transition temperature of the cured product of the positive photosensitive resin composition is preferably 260° C. or lower, more preferably 240° C. or lower, and still more preferably 230° C. or lower.

ここで、ポジ型感光性樹脂組成物の硬化物のTgは、所定の試験片(幅3mm×長さ10mm×厚み0.005~0.015mm)に対して、熱機械分析装置(TMA)を用いて、開始温度30℃、測定温度範囲30~440℃、昇温速度10℃/minの条件下で測定をおこなった結果から算出される。 Here, the Tg of the cured product of the positive photosensitive resin composition is determined by a thermomechanical analyzer (TMA) for a predetermined test piece (width 3 mm × length 10 mm × thickness 0.005 to 0.015 mm). is calculated from the results of measurement under the conditions of a starting temperature of 30° C., a measurement temperature range of 30 to 440° C., and a heating rate of 10° C./min.

[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:フェノールアラルキル型樹脂、日本化薬社製、KAYAHARD GPH-103
・フェノール樹脂a2: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
(架橋剤(B))
(エポキシ樹脂系架橋剤(b1))
・架橋剤b1-1: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b1-2: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b1-3:ゴム変性エポキシ樹脂、DIC社製、TSR960
・架橋剤b1-4:ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ダイトーケミックス社製、PG207GS
(尿素樹脂系架橋剤(b2))
・架橋剤b2-1:1,3,4,6-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
((C)感光剤)
・酸発生剤c1:光酸発生剤、ダイトーケミックス社製、DS-427、
・酸発生剤c2:4-アセトキシフェニルジメチルスルホニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、三新化学工業社製、SI-B5
・酸発生剤c3:4-アセトキシフェニルメチルベンジルスルホニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、三新化学工業社製、SI-B3A
(密着助剤)
・密着助剤1:3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業株式会社製、KBM-503P
((A) phenolic resin)
Phenolic resin a1: phenol aralkyl type resin, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYAHARD GPH-103
・ Phenolic resin a2: Biphenyl type phenolic resin, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., PR-X18121
(Crosslinking agent (B))
(Epoxy resin-based cross-linking agent (b1))
· Crosslinking agent b1-1: phenoxy-type epoxy resin, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, YX-7105
· Crosslinking agent b1-2: bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Osaka Soda Co., Ltd., LX-01
· Cross-linking agent b1-3: rubber-modified epoxy resin, manufactured by DIC, TSR960
· Crosslinking agent b1-4: polypropylene glycol diglycidyl ether, manufactured by Daito Chemix, PG207GS
(Urea resin-based cross-linking agent (b2))
· Crosslinking agent b2-1: 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril, Daito Chemix Co., Ltd., CROLIN-318
((C) Photosensitizer)
- Acid generator c1: photoacid generator, manufactured by Daito Chemix, DS-427,
・ Acid generator c2: 4-acetoxyphenyldimethylsulfonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd., SI-B5
・ Acid generator c3: 4-acetoxyphenylmethylbenzylsulfonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd., SI-B3A
(adherence aid)
・ Adhesion aid 1: 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-503P

(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、FC4432(10%GBL)
(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, FC4432 (10% GBL)
(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。 The following physical properties were measured for the obtained resin composition.

(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。
・220℃硬化:常温(30℃)→30分かけて220℃まで昇温→180℃で2時間維持→30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 220°C: Normal temperature (30°C) → Heat up to 220°C over 30 minutes → Maintain at 180°C for 2 hours → Cool down to room temperature over 30 minutes

(OK73シンナーへの溶解性)
感光性樹脂組成物2gと、OK73シンナー18gとをスクリュー管に仕込み、スターラーで30分間撹拌した。その後、得られた溶液を目視で確認し、以下の基準で評価した。
〇:感光性樹脂組成物の残留物がなく、すべて溶解していた。
△:感光性樹脂組成物の固形分が目視で確認された。
(伸び率)
各例で得られた感光性樹脂組成物を200℃、180分の条件で硬化して硬化膜を形成した。得られた硬化膜から、6.5mm×20mm×10μm厚の試料を作製した。
試料の引張試験を、JIS K7161に基づき、オリエンテック社製引張試験機(テンシロンRTA-100)、23℃、試験速度5mm/minの条件で実施した。1つの試料について8回測定をおこない、その平均値(表1中「ave.」)を引張伸び率(%)とした。結果を表1に示す。
(Solubility in OK73 thinner)
2 g of the photosensitive resin composition and 18 g of OK73 thinner were placed in a screw tube and stirred for 30 minutes with a stirrer. After that, the resulting solution was visually observed and evaluated according to the following criteria.
◯: There was no residue of the photosensitive resin composition, and it was all dissolved.
Δ: The solid content of the photosensitive resin composition was visually confirmed.
(Growth rate)
The photosensitive resin composition obtained in each example was cured at 200° C. for 180 minutes to form a cured film. A sample having a thickness of 6.5 mm×20 mm×10 μm was prepared from the obtained cured film.
A tensile test of the sample was performed according to JIS K7161 using a tensile tester (Tensilon RTA-100) manufactured by Orientec under the conditions of 23° C. and a test speed of 5 mm/min. One sample was measured eight times, and the average value ("ave." in Table 1) was taken as the tensile elongation rate (%). Table 1 shows the results.

(Tg、線膨張係数(CTE)))
各例で得られた感光性樹脂組成物の硬化膜を200℃、180分の条件で作製し、得られた硬化膜から幅3mm×長さ10mm×厚み10mmの試験片を得た。
各例の試験片に対し、熱機械分析装置(TMA、Seiko Instruments Inc社製、SS6000)を用いて、開始温度30℃、測定温度範囲30~440℃、昇温速度10℃/minの条件下で測定をおこない、測定結果より、Tg(℃)および50~100℃の温度領域の線膨張係数(ppm/℃)を求めた。結果を表1に示す。
(Tg, coefficient of linear expansion (CTE)))
A cured film of the photosensitive resin composition obtained in each example was prepared at 200° C. for 180 minutes, and a test piece having a width of 3 mm×length of 10 mm×thickness of 10 mm was obtained from the obtained cured film.
Using a thermomechanical analyzer (TMA, manufactured by Seiko Instruments Inc., SS6000) for the test piece of each example, the starting temperature is 30 ° C., the measurement temperature range is 30 to 440 ° C., and the heating rate is 10 ° C./min. From the measurement results, Tg (°C) and linear expansion coefficient (ppm/°C) in the temperature range of 50 to 100°C were obtained. Table 1 shows the results.

(膨潤性)
上記で得た感光性樹脂組成物を、それぞれ8インチシリコンウエハ上にスピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて120℃で3分間プリベークし、膜厚約7.5μmの塗膜を得た。塗布膜を、酸素濃度を1000ppm以下に保ちながら、オーブンにて200℃で60分間加熱し、樹脂組成物の硬化膜を得た。硬化膜を30wt%アンモニア溶液に50℃で10分間浸漬し、その後純水で十分洗浄後風乾し、処理後の膜厚を測定した。処理後の膜厚と処理前の膜厚の膜厚変化率を下記式より算出し、硬化物の膨潤率とした。
硬化物の膨潤率(%){(浸漬後の膜厚-浸漬前の膜厚)/浸漬前の膜厚}×100(%)
硬化物の膨潤率が5%以下を「○」、5%を超えた場合を「×」として評価した。
硬化物の膨潤率は半導体製造プロセスでの膜厚変化を少なくし、工程異常をなくすためにも小さいほうがよい。
(swelling)
Each of the photosensitive resin compositions obtained above was applied onto an 8-inch silicon wafer using a spin coater, and then prebaked on a hot plate at 120° C. for 3 minutes to obtain a coating film having a thickness of about 7.5 μm. rice field. The coating film was heated in an oven at 200° C. for 60 minutes while maintaining the oxygen concentration at 1000 ppm or less to obtain a cured film of the resin composition. The cured film was immersed in a 30 wt % ammonia solution at 50° C. for 10 minutes, then thoroughly washed with pure water and air-dried, and the film thickness after treatment was measured. The film thickness change rate between the film thickness after the treatment and the film thickness before the treatment was calculated from the following formula and used as the swelling rate of the cured product.
Swelling rate of cured product (%) {(film thickness after immersion - film thickness before immersion) / film thickness before immersion} x 100 (%)
When the swelling rate of the cured product was 5% or less, it was evaluated as "◯", and when it exceeded 5%, it was evaluated as "X".
The swelling rate of the cured product should be as small as possible in order to reduce changes in film thickness during the semiconductor manufacturing process and to eliminate process abnormalities.

(現像性)
上記で得られた感光性樹脂組成物を、それぞれ、8インチシリコンウエハ上にスピンコ
ーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて120℃で3分間プリベークし、膜厚約
9.0μmの塗膜を得た。この塗膜に凸版印刷社製マスク(テストチャートNo.1:幅
0.88~50μmの残しパターン及び抜きパターンが描かれている)を通して、i線ス
テッパー(ニコン社製・NSR-4425i)を用いて、露光量を変化させて照射した。
次に、現像液として2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用い
、プリベーク後の膜厚と現像後の膜厚の差が1.0μmになるように現像時間を調節して
2回パドル現像を行うことによって露光部を溶解除去した後、純水で10秒間リンスした
。100μmの正方形のビアホールのパターンが形成される最低露光量+100mJ/c
のエネルギーで露光されたパターンにてラインパターンの解像度を評価した。解像度は、10μm間隔のラインパターンにて開口しているかを確認した。開口している場合は、「○」、開口していない場合は「×」として表1に示す。
(Developability)
Each of the photosensitive resin compositions obtained above was applied onto an 8-inch silicon wafer using a spin coater, and then prebaked on a hot plate at 120° C. for 3 minutes to form a coating film having a thickness of about 9.0 μm. got This coating film is passed through a mask manufactured by Toppan Printing Co., Ltd. (test chart No. 1: a pattern with a width of 0.88 to 50 μm is drawn, and an i-line stepper (NSR-4425i manufactured by Nikon Corporation) is used. Then, irradiation was performed while changing the exposure amount.
Next, using a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution as a developer, the development time was adjusted so that the difference between the film thickness after prebaking and the film thickness after development was 1.0 μm, and puddle was performed twice. After dissolving and removing the exposed portion by developing, the film was rinsed with pure water for 10 seconds. Minimum exposure dose + 100 mJ/c to form a pattern of 100 μm square via holes
The line pattern resolution was evaluated on the pattern exposed with an energy of m2 . As for the resolution, it was confirmed whether or not there was an opening in a line pattern with an interval of 10 μm. In Table 1, "○" indicates that there is an opening, and "X" indicates that there is no opening.

Figure 2023073661000004
Figure 2023073661000004

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 (10)

半導体装置の再配線層に用いられるポジ型感光性樹脂組成物であって、
(A)フェノール樹脂、
(B)架橋剤、および
(C)感光剤、を含み、
前記架橋剤(B)は、2官能のフェノキシ型エポキシ樹脂を含む、ポジ型感光性樹脂組成物。
A positive photosensitive resin composition used in a rewiring layer of a semiconductor device,
(A) a phenolic resin,
(B) a cross-linking agent, and (C) a photosensitizer,
The cross-linking agent (B) is a positive photosensitive resin composition containing a bifunctional phenoxy type epoxy resin.
前記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に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the phenol resin has a weight average molecular weight of 2000 or more and 50000 or less. 前記架橋剤(B)は、2官能以上の尿素樹脂系架橋剤をさらに含む、請求項1または2に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 3. The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the cross-linking agent (B) further comprises a bifunctional or higher functional urea resin-based cross-linking agent. 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3に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 4. The positive photosensitive resin composition according to claim 3, wherein the bifunctional or higher functional urea resin-based cross-linking agent comprises an alkoxymethylated glycoluril compound. 前記2官能のフェノキシ型エポキシ樹脂は、当該ポジ型感光性樹脂組成物の固形分全体に対して、0.1質量%以上60質量%以下の量である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 5. Any one of claims 1 to 4, wherein the bifunctional phenoxy type epoxy resin is in an amount of 0.1% by mass or more and 60% by mass or less with respect to the total solid content of the positive photosensitive resin composition. The positive photosensitive resin composition according to Item 1. 前記感光剤(C)は、熱酸発生剤を含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the photosensitive agent (C) contains a thermal acid generator. 以下の条件1にて測定される、当該ポジ型感光性樹脂組成物の硬化膜の引張伸び率が、5%以上200%以下である、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
(条件1)
(i)当該ポジ型感光性樹脂組成物を200℃、180分の条件で硬化して前記硬化膜を形成し、前記硬化膜から、6.5mm×20mm×10μm厚の試料を作製する。
(ii)JIS K7161に基づき、23℃、試験速度5mm/minの条件で前記試料の引張試験を実施して前記引張伸び率を求める。
The positive according to any one of claims 1 to 6, wherein the tensile elongation of the cured film of the positive photosensitive resin composition is 5% or more and 200% or less, measured under the following condition 1. type photosensitive resin composition.
(Condition 1)
(i) The positive photosensitive resin composition is cured at 200° C. for 180 minutes to form the cured film, and a sample of 6.5 mm×20 mm×10 μm thick is prepared from the cured film.
(ii) Based on JIS K7161, a tensile test is performed on the sample under conditions of 23° C. and a test speed of 5 mm/min to determine the tensile elongation.
OK73シンナーに対する25℃における溶解性が、2g/ml以上である、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 8. The positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the solubility in OK73 thinner at 25°C is 2 g/ml or more. 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のポジ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 positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 8. 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9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 9 .
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