JP2024095337A - Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device - Google Patents

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JP2024095337A
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curable resin
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岳 鷲見
真樹子 入江
竜馬 水澤
和英 鵜野
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Abstract

Figure 2024095337000001

【課題】硬化性樹脂組成物を用いて、接合界面でのボイドの発生を抑制しつつチップと半導体基板とをボンディングして積層基板を形成することを含む半導体装置製造方法と、当該積層基板を備えた半導体装置とを提供すること。
【解決手段】カルボキシ基、及び/又はフェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性の構成単位(A1)と、エポキシ基含有単位(A3)とを有するアルカリ可溶性樹脂(A)を含む硬化性樹脂組成物を用いて、当該硬化性樹脂組成物におけるエポキシ基の反応率を制御しつつ、チップと半導体基板とのボンディングを行う。
【選択図】図1

Figure 2024095337000001

The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device, which includes forming a laminated substrate by bonding a chip and a semiconductor substrate using a curable resin composition while suppressing the occurrence of voids at the bonding interface, and a semiconductor device including the laminated substrate.
[Solution] By using a curable resin composition containing an alkali-soluble resin (A) having an alkali-soluble structural unit (A1) having a carboxy group and/or a phenolic hydroxyl group, and an epoxy group-containing unit (A3), bonding between a chip and a semiconductor substrate is performed while controlling the reaction rate of the epoxy group in the curable resin composition.
[Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、露出した2つの金属電極を接触させた積層基板を形成することを含む半導体装置製造方法と、前述の積層基板を備える半導体装置と、に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device that includes forming a laminated substrate in which two exposed metal electrodes are in contact, and a semiconductor device that includes the aforementioned laminated substrate.

近年、LSI等の半導体装置において、集積度を向上させる目的で、半導体ウェハに対する半導体チップの三次元実装が行われている。このような三次元実装技術として、ポリイミド前駆体、及びポリイミド樹脂の少なくとも一方と、溶媒とを含む樹脂組成物を用いて半導体ウェハに、半導体チップをボンディングする方法が提案されている(特許文献1)。 In recent years, in order to improve the integration density of semiconductor devices such as LSIs, three-dimensional mounting of semiconductor chips onto semiconductor wafers has been practiced. As such a three-dimensional mounting technology, a method has been proposed in which a semiconductor chip is bonded to a semiconductor wafer using a resin composition containing at least one of a polyimide precursor and a polyimide resin, and a solvent (Patent Document 1).

国際公開第2022/071329号International Publication No. 2022/071329

半導体ウェハに対して半導体チップを三次元実装する場合、ウェハとチップとの接合界面にボイドが発生したりする場合がある。特許文献1の記載によれば、ボイドの発生の問題はある程度改善されるが、半導体ウェハに対する半導体チップの三次元実装における、ボイドの発生の問題についてさらなる改善が求められる。
このような事情から、半導体ウェハに対する半導体チップの三次元実装について、ボイドの発生を抑制しつつ良好にボンディングできる方法が求められている。
When a semiconductor chip is three-dimensionally mounted on a semiconductor wafer, voids may occur at the bonding interface between the wafer and the chip. According to the description in Patent Document 1, the problem of void occurrence is improved to a certain extent, but further improvement is required for the problem of void occurrence in three-dimensional mounting of a semiconductor chip on a semiconductor wafer.
Under these circumstances, there is a demand for a method for three-dimensionally mounting semiconductor chips on a semiconductor wafer that can achieve good bonding while suppressing the occurrence of voids.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、硬化性樹脂組成物を用いて、接合界面でのボイドの発生を抑制しつつチップと半導体基板とをボンディングして積層基板を形成することを含む半導体装置製造方法と、当該積層基板を備えた半導体装置とを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a method for manufacturing a semiconductor device that includes forming a laminated substrate by bonding a chip and a semiconductor substrate using a curable resin composition while suppressing the occurrence of voids at the bonding interface, and a semiconductor device including the laminated substrate.

本発明者らは、カルボキシ基、及び/又はフェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性の構成単位(A1)と、エポキシ基含有単位(A3)とを有するアルカリ可溶性樹脂(A)を含む硬化性樹脂組成物を用いて、当該硬化性樹脂組成物におけるエポキシ基の反応率を制御しつつ、チップと半導体基板とのボンディングを行うことにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have found that the above problems can be solved by using a curable resin composition containing an alkali-soluble resin (A) having an alkali-soluble structural unit (A1) having a carboxy group and/or a phenolic hydroxyl group and an epoxy group-containing unit (A3), and bonding a chip to a semiconductor substrate while controlling the reaction rate of the epoxy group in the curable resin composition, and have completed the present invention.

本発明の第1の態様は、半導体基板と、硬化性樹脂組成物からなる樹脂膜をベークして形成され、且つ半導体基板の一方の主面を被覆する半硬化膜と、半硬化膜中に位置し、一方の端面が半硬化膜の表面に露出し、且つ他方の端面が半導体基板に接触している第1金属電極と、を備える第1基板を形成することと、
第1基板を、第1基板の厚さ方向に切断して、複数のチップに分割するダイシングと、
基板と、基板の一方の主面を被覆する絶縁膜と、絶縁膜中に位置し、一方の端面が絶縁膜の表面に露出し、且つ他方の端面が前記基板に接触している第2金属電極と、を備える第2基板を準備することと、
チップと、第2基板とを、半硬化膜の表面と、絶縁膜の表面とが対向し、且つ第1金属電極と、第2金属電極とが接触した状態でベークすることにより、チップと第2基板とを接合して積層基板を得るボンディングと、
積層基板を焼成することと、を含み、
硬化性樹脂組成物がアルカリ可溶性樹脂(A)を含み、
アルカリ可溶性樹脂(A)は、アルカリ可溶性基として、カルボキシ基、及び/又はフェノール性水酸基を有し、
アルカリ可溶性樹脂(A)は、下記式(a-1):

Figure 2024095337000002
で表される構成単位(A1)とエポキシ基含有単位(A3)とを有する共重合体を含み、
前記式(a―1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Ra01は水酸基を有する有機基を表し、
半硬化膜において、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が20%超80%未満であり、
焼成された積層基板における半硬化膜が硬化した硬化膜において、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が85%以上である、半導体装置製造方法。 A first aspect of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor substrate, comprising the steps of: forming a first substrate including a semiconductor substrate; a semi-cured film formed by baking a resin film made of a curable resin composition and covering one main surface of the semiconductor substrate; and a first metal electrode located in the semi-cured film, one end surface of which is exposed on a surface of the semi-cured film and the other end surface of which is in contact with the semiconductor substrate;
dicing the first substrate into a plurality of chips by cutting the first substrate in a thickness direction of the first substrate;
preparing a second substrate including a substrate, an insulating film covering one main surface of the substrate, and a second metal electrode located in the insulating film, one end surface of which is exposed on the surface of the insulating film and the other end surface of which is in contact with the substrate;
a bonding step of baking the chip and the second substrate in a state in which the surface of the semi-cured film faces the surface of the insulating film and the first metal electrode is in contact with the second metal electrode, thereby bonding the chip and the second substrate to obtain a laminated substrate;
and firing the laminated substrate;
The curable resin composition contains an alkali-soluble resin (A),
The alkali-soluble resin (A) has a carboxy group and/or a phenolic hydroxyl group as the alkali-soluble group,
The alkali-soluble resin (A) is represented by the following formula (a-1):
Figure 2024095337000002
and an epoxy group-containing unit (A3),
In the formula (a-1), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and R represents an organic group having a hydroxyl group.
In the semi-cured film, the reaction rate of the epoxy group derived from the curable resin composition is more than 20% and less than 80%,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein in a cured film obtained by curing the semi-cured film on the baked laminated substrate, a reaction rate of epoxy groups derived from the curable resin composition is 85% or more.

本発明の第2の態様は、チップと、第2基板とからなり、チップと第2基板とが互いに接合された積層基板を含む半導体装置であって、
チップが、半導体基板と、半導体基板の一方の主面を被覆する硬化膜と、硬化膜中に位置し、一方の端面が硬化膜の表面に露出し、且つ他方の端面が半導体基板に接触している第1金属電極と、を備え、
第2基板が、基板と、基板の一方の主面を被覆する絶縁膜と、絶縁膜中に位置し、一方の端面が絶縁膜の表面に露出し、且つ他方の端面が基板に接触している第2金属電極と、を備え、
積層基板において、硬化膜と、絶縁膜とが接合されており、第1金属電極と第2金属電極とが接しており、
硬化膜が、アルカリ可溶性樹脂(A)を含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
アルカリ可溶性樹脂(A)は、アルカリ可溶性基として、カルボキシ基、及び/又はフェノール性水酸基を有し、
アルカリ可溶性樹脂(A)は、下記式(a-1):

Figure 2024095337000003
で表される構成単位(A1)とエポキシ基含有単位(A3)とを有する共重合体を含み、
式(a―1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Ra01は水酸基を有する有機基を表す、半導体装置。 A second aspect of the present invention is a semiconductor device including a laminated substrate including a chip and a second substrate, the chip and the second substrate being bonded to each other,
The chip comprises a semiconductor substrate, a cured film covering one main surface of the semiconductor substrate, and a first metal electrode located in the cured film, one end surface of which is exposed on the surface of the cured film and the other end surface of which is in contact with the semiconductor substrate;
the second substrate comprises a substrate, an insulating film covering one main surface of the substrate, and a second metal electrode located in the insulating film, one end surface of which is exposed on the surface of the insulating film and the other end surface of which is in contact with the substrate;
In the laminated substrate, the cured film and the insulating film are bonded to each other, and the first metal electrode and the second metal electrode are in contact with each other.
the cured film is made of a cured product of a curable resin composition containing an alkali-soluble resin (A);
The alkali-soluble resin (A) has a carboxy group and/or a phenolic hydroxyl group as the alkali-soluble group,
The alkali-soluble resin (A) is represented by the following formula (a-1):
Figure 2024095337000003
and an epoxy group-containing unit (A3),
In formula (a-1), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and R a01 represents an organic group having a hydroxyl group.

本発明によれば、硬化性樹脂組成物を用いて、接合界面でのボイドの発生を抑制しつつチップと半導体基板とをボンディングして積層基板を形成することを含む半導体装置製造方法と、当該積層基板を備えた半導体装置とを提供することができる。 The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device that uses a curable resin composition to bond a chip and a semiconductor substrate while suppressing the generation of voids at the bonding interface to form a laminated substrate, and a semiconductor device that includes the laminated substrate.

半導体装置の製造方法における積層基板形成工程の積層状態を示す図である。1A to 1C are diagrams illustrating a stacked state in a stacked substrate forming step in a manufacturing method of a semiconductor device.

≪硬化性樹脂組成物≫
以下、後述する半導体装置の製造方法において好適に用いられる硬化性樹脂組成物について説明する。硬化性樹脂組成物は、優れた熱接着性を示す。硬化性樹脂組成物の用途は、後述する半導体装置の製造方法には限定されない。
<Curable resin composition>
Hereinafter, a curable resin composition suitable for use in the manufacturing method of a semiconductor device described later will be described. The curable resin composition exhibits excellent thermal adhesion. The use of the curable resin composition is not limited to the manufacturing method of a semiconductor device described later.

硬化性樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂(A)を含む。 The curable resin composition contains an alkali-soluble resin (A).

硬化性樹脂組成物は、好ましくは、後述する半導体装置の製造方法における半硬化膜の形成に用いられる。典型的には、硬化性樹脂組成物は、金属電極を有する電気・電子デバイスにおいて、金属電極を絶縁する絶縁膜と接着する半硬化膜を形成するために用いられる。半硬化膜は、焼成により硬化されることで硬化膜である絶縁膜を与える。
電気・電子デバイスは、特に限定されず、携帯電話等の通信機器、サーバー等のネットワーク関連の電子機器や、コンピュータ等の電子機器等、特にはこれらの機器が有する半導体部品、具体的には、ウェハレベルパッケージと称される半導体パッケージが挙げられる。
これらの電気・電子デバイスは、銅等の金属や合金からなる金属電極を、電気・電子デバイス用の基板上に有する。金属電極を有する電気・電子デバイス用の基板としては、シリコン基板や、シリコン基板上に種々の層や部材が設けられたものが挙げられる。
この金属電極と他の金属電極や導電部材とを、硬化性樹脂組成物により形成される絶縁膜で絶縁する。
後述する半導体装置の製造方法において上記の硬化性樹脂組成物を用いて、硬化性樹脂組成物におけるエポキシ基の反応率を制御しつつボンディングを行うことにより、ボンディングにより製造された半導体装置におけるボンディングの際の接合界面でのボイドの発生を抑制できる。
The curable resin composition is preferably used for forming a semi-cured film in the manufacturing method of a semiconductor device described later. Typically, the curable resin composition is used for forming a semi-cured film that adheres to an insulating film that insulates a metal electrode in an electric/electronic device having a metal electrode. The semi-cured film is cured by baking to give an insulating film that is a cured film.
The electric/electronic device is not particularly limited, and examples thereof include communication equipment such as mobile phones, network-related electronic devices such as servers, and electronic devices such as computers, in particular the semiconductor components contained in these devices, specifically semiconductor packages known as wafer-level packages.
These electric/electronic devices have metal electrodes made of a metal such as copper or an alloy on a substrate for the electric/electronic device. Substrates for electric/electronic devices having metal electrodes include silicon substrates and substrates on which various layers and members are provided.
This metal electrode is insulated from other metal electrodes and conductive members by an insulating film formed from a curable resin composition.
In the manufacturing method of a semiconductor device described below, the above-mentioned curable resin composition is used, and bonding is performed while controlling the reaction rate of the epoxy group in the curable resin composition, thereby making it possible to suppress the generation of voids at the bonding interface during bonding in a semiconductor device manufactured by bonding.

以下、硬化性樹脂組成物が含む、必須又は任意の成分について説明する。 Below, we will explain the essential and optional components contained in the curable resin composition.

<アルカリ可溶性樹脂(A)>
アルカリ可溶性樹脂(A)は、アルカリ可溶性基として、カルボキシ基、及び/又はフェノール性水酸基を有する。
アルカリ可溶性樹脂(A)は、後述する式(a-1)で表される構成単位(A1)とエポキシ基含有単位(A3)とを有する。
<Alkali-soluble resin (A)>
The alkali-soluble resin (A) has a carboxy group and/or a phenolic hydroxyl group as the alkali-soluble group.
The alkali-soluble resin (A) has a structural unit (A1) represented by the formula (a-1) described below and an epoxy group-containing unit (A3).

〔構成単位(A1)〕
構成単位(A1)は、下記式(a-1)で表される。
[Structural unit (A1)]
The structural unit (A1) is represented by the following formula (a-1).

Figure 2024095337000004
Figure 2024095337000004

式(a―1)中、Rは、水素原子、又はメチル基である。Ra01は、水酸基を有する有機基である。
a01としての有機基としては、例えば、分岐状、直鎖状、又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基、置換基を有していてもよいアラルキル基、及び置換基を有していてもよいヘテロアラルキル基が挙げられる。
a01としての有機基は、その構造中に少なくとも1つの水酸基を有する。該有機基の炭素原子数は、1以上20以下が好ましく、6以上12以下がより好ましい。炭素原子数が大きいと、硬化性樹脂組成物の保存安定性や、硬化性樹脂組成物の硬化物の誘電率の低さの点で好ましい。炭素原子数が小さいと、硬化性樹脂組成物が、解像性に優れる。
In formula (a-1), R is a hydrogen atom or a methyl group, and R a01 is an organic group having a hydroxyl group.
Examples of the organic group represented by R a01 include a branched, linear, or cyclic alkyl group, an aryl group which may have a substituent, a heteroaryl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, and a heteroaralkyl group which may have a substituent.
The organic group represented by R a01 has at least one hydroxyl group in its structure. The number of carbon atoms in the organic group is preferably 1 to 20, more preferably 6 to 12. A larger number of carbon atoms is preferable in terms of the storage stability of the curable resin composition and the low dielectric constant of the cured product of the curable resin composition. A smaller number of carbon atoms provides the curable resin composition with excellent resolution.

構成単位(A1)におけるRa01が水素原子である、すなわち、構成単位(A1)が、メタクリル酸、又はアクリル酸等に由来する構成単位であるのも、アルカリ可溶性樹脂(A)のアルカリ可溶性の点で有効である。しかし、硬化性樹脂組成物の保存安定性の点から、構成単位(A1)として、上記の水酸基を有する有機基が好ましい。 In terms of the alkali solubility of the alkali-soluble resin (A), it is also effective that R a01 in the structural unit (A1) is a hydrogen atom, that is, the structural unit (A1) is a structural unit derived from methacrylic acid, acrylic acid, etc. However, from the viewpoint of the storage stability of the curable resin composition, the structural unit (A1) is preferably an organic group having a hydroxyl group as described above.

構成単位(A1)の好ましい例として、下記式(a-1-1)で表される構成単位が挙げられる。 A preferred example of the structural unit (A1) is a structural unit represented by the following formula (a-1-1):

Figure 2024095337000005
Figure 2024095337000005

式(a-1-1)中、Rは、水素原子、又はメチル基である。Ya01は、単結合、又は炭素原子数1以上5以下のアルキレン基である。Ra001は、炭素原子数1以上5以下のアルキル基である。aは、1以上5以下の整数である。bは、0以上4以下の整数である。a+bは、5以下である。Ra001が2つ以上存在する場合、複数のRa001は相互に異なっていてもよいし同じでもよい。 In formula (a-1-1), R is a hydrogen atom or a methyl group. Y a01 is a single bond, or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. R a001 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. a is an integer of 1 to 5. b is an integer of 0 to 4. a+b is 5 or less. When two or more R a001 are present, the multiple R a001 may be different from each other or the same.

式(a-1-1)において、Rは、水素原子、又はメチル基であり、好ましくはメチル基である。
a01は、単結合、又は炭素原子数1以上5以下の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基である。アルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、n-ブチレン基、イソブチレン基、tert-ブチレン基、ペンチレン基、イソペンチレン基、及びネオペンチレン基等が挙げられる。これらの中では、単結合、メチレン基、及びエチレン基が好ましい。
アルカリ可溶性樹脂(A)のアルカリ可溶性と、硬化性樹脂組成物の硬化物の耐熱性とことから、Ya01は、単結合であることが好ましい。
aは、1以上5以下の整数であり、1であることが好ましい。
In formula (a-1-1), R is a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a methyl group.
Y a01 is a single bond, or a linear or branched alkylene group having from 1 to 5 carbon atoms. Specific examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, an n-butylene group, an isobutylene group, a tert-butylene group, a pentylene group, an isopentylene group, and a neopentylene group. Of these, a single bond, a methylene group, and an ethylene group are preferred.
In view of the alkali solubility of the alkali-soluble resin (A) and the heat resistance of the cured product of the curable resin composition, Y a01 is preferably a single bond.
a is an integer of 1 or more and 5 or less, and is preferably 1.

式(a-1-1)中のベンゼン環において、Ya01と結合している炭素原子を基準(1位)としたとき、4位に水酸基が結合していることが好ましい。 In the benzene ring in formula (a-1-1), when the carbon atom bonded to Y a01 is taken as the reference (1st position), it is preferable that a hydroxyl group is bonded to the 4th position.

a001は、炭素原子数1以上5以下の直鎖状、又は分岐状のアルキル基である。当該アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、及びネオペンチル基等が挙げられる。
これらの中では、メチル基、及びエチル基が好ましい。
bは、0以上4以下の整数であり、0が好ましい。
R a001 is a linear or branched alkyl group having from 1 to 5 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group.
Of these, methyl and ethyl groups are preferred.
b is an integer of 0 to 4, and is preferably 0.

構成単位(A1)を与える単量体の具体例としては、o-ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、m-ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、p-ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、o-ヒドロキシベンジル(メタ)アクリレート、m-ヒドロキシベンジル(メタ)アクリレート、p-ヒドロキシベンジル(メタ)アクリレート、o-ヒドロキシフェニルエチル(メタ)アクリレート、m-ヒドロキシフェニルエチル(メタ)アクリレート、及びp-ヒドロキシフェニルエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中では、p-ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、及びp-ヒドロキシベンジル(メタ)アクリレートが好ましく、p-ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレートがより好ましい。 Specific examples of monomers that give the structural unit (A1) include o-hydroxyphenyl (meth)acrylate, m-hydroxyphenyl (meth)acrylate, p-hydroxyphenyl (meth)acrylate, o-hydroxybenzyl (meth)acrylate, m-hydroxybenzyl (meth)acrylate, p-hydroxybenzyl (meth)acrylate, o-hydroxyphenylethyl (meth)acrylate, m-hydroxyphenylethyl (meth)acrylate, and p-hydroxyphenylethyl (meth)acrylate. Of these, p-hydroxyphenyl (meth)acrylate and p-hydroxybenzyl (meth)acrylate are preferred, with p-hydroxyphenyl (meth)acrylate being more preferred.

アルカリ可溶性樹脂(A)における構成単位(A1)の比率は、アルカリ可溶性樹脂(A)の全構成単位に対して、10モル%以上70モル%以下が好ましく、15モル%以上60モル%以下がより好ましく、20モル%以上50モル%以下がさらに好ましい。
構成単位(A1)は、アルカリ可溶性樹脂(A)中に、ブロック状に存在していてもよく、ランダムに存在していてもよい。
The ratio of the structural unit (A1) in the alkali-soluble resin (A) is preferably 10 mol % or more and 70 mol % or less, more preferably 15 mol % or more and 60 mol % or less, and even more preferably 20 mol % or more and 50 mol % or less, based on all structural units of the alkali-soluble resin (A).
The structural unit (A1) may be present in the alkali-soluble resin (A) in the form of blocks or randomly.

〔エポキシ基含有単位(A3)〕
エポキシ基含有単位(A3)は、エポキシ基を構造中に含有し、重合性不飽和化合物から誘導される構成単位である。該エポキシ基は、特に限定されず、脂環式エポキシ基でも、鎖状脂肪族エポキシ基でもよい。エポキシ基含有重合性不飽和化合物としては、エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、鎖状脂肪族エポキシ基含有脂肪族(メタ)アクリル酸エステルや、脂環式エポキシ基含有脂肪族(メタ)アクリル酸エステルがより好ましい。
[Epoxy Group-Containing Unit (A3)]
The epoxy group-containing unit (A3) is a structural unit that contains an epoxy group in its structure and is derived from a polymerizable unsaturated compound.The epoxy group is not particularly limited, and may be an alicyclic epoxy group or a linear aliphatic epoxy group.As the epoxy group-containing polymerizable unsaturated compound, an epoxy group-containing (meth)acrylic acid ester is preferred, and a linear aliphatic epoxy group-containing aliphatic (meth)acrylic acid ester or an alicyclic epoxy group-containing aliphatic (meth)acrylic acid ester is more preferred.

エポキシ基が脂環式エポキシ基である場合、脂環式基の炭素原子数は特に限定されないが、5以上10以下が好ましい。 When the epoxy group is an alicyclic epoxy group, the number of carbon atoms in the alicyclic group is not particularly limited, but is preferably 5 or more and 10 or less.

脂環式エポキシ基を有するエポキシ基含有単位(A3)の好適な例としては、具体的には、以下の式(1)~(31)で表される脂環式エポキシ基含有重合性不飽和化合物から誘導される構成単位が挙げられる。 Specific examples of suitable epoxy group-containing units (A3) having an alicyclic epoxy group include structural units derived from alicyclic epoxy group-containing polymerizable unsaturated compounds represented by the following formulas (1) to (31):

Figure 2024095337000006
Figure 2024095337000006

Figure 2024095337000007
Figure 2024095337000007

上記式中、Rは、水素原子、又はメチル基である。Rは、炭素原子数1以上8以下の2価の炭化水素基である。Rは、炭素原子数1以上20以下の2価の炭化水素基である。上記式のいずれかで表される脂環式エポキシ基含有重合性不飽和化合物において、複数のR、複数のR、又は複数のRが存在する場合、複数のR、複数のR、又は複数のRは、同一でも、異なってもよい。wは、0以上10以下の整数である。 In the above formula, R4 is a hydrogen atom or a methyl group. R5 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. R6 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. In the alicyclic epoxy group-containing polymerizable unsaturated compound represented by any of the above formulas, when a plurality of R4s , a plurality of R5s , or a plurality of R6s are present, the plurality of R4s , the plurality of R5s , or the plurality of R6s may be the same or different. w is an integer of 0 to 10.

これらの中でも、式(1)~(6)、(14)、(16)、(18)、(21)、(23)~(25)、及び(30)で表される脂環式エポキシ基含有重合性不飽和化合物が好ましく、式(1)~(6)で表される脂環式エポキシ基含有重合性不飽和化合物がより好ましい。 Among these, alicyclic epoxy group-containing polymerizable unsaturated compounds represented by formulas (1) to (6), (14), (16), (18), (21), (23) to (25), and (30) are preferred, and alicyclic epoxy group-containing polymerizable unsaturated compounds represented by formulas (1) to (6) are more preferred.

エポキシ基が鎖状脂肪族エポキシ基である場合、鎖状脂肪族エポキシ基の炭素原子数は特に限定されないが、3以上20以下が好ましく、3以上15以下がより好ましく、3以上10以下が特に好ましい。 When the epoxy group is a chain aliphatic epoxy group, the number of carbon atoms in the chain aliphatic epoxy group is not particularly limited, but is preferably 3 to 20, more preferably 3 to 15, and particularly preferably 3 to 10.

鎖状脂肪族エポキシ基を有するエポキシ基含有単位(A3)としては、以下の鎖状脂肪族エポキシ基含有重合性不飽和化合物から誘導される単位が挙げられる。 Examples of the epoxy group-containing unit (A3) having a linear aliphatic epoxy group include units derived from the following linear aliphatic epoxy group-containing polymerizable unsaturated compounds.

鎖状脂肪族エポキシ基含有重合性不飽和化合物の具体例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、2-メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシブチル(メタ)アクリレート、及び6,7-エポキシヘプチル(メタ)アクリレート等のエポキシアルキル(メタ)アクリレート;2-グリシジルオキシエチル(メタ)アクリレート、3-グリシジルオキシ-n-プロピル(メタ)アクリレート、4-グリシジルオキシ-n-ブチル(メタ)アクリレート、5-グリシジルオキシ-n-ヘキシル(メタ)アクリレート、及び6-グリシジルオキシ-n-ヘキシル(メタ)アクリレート等のエポキシアルキルオキシアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Specific examples of linear aliphatic epoxy group-containing polymerizable unsaturated compounds include epoxy alkyl (meth)acrylates such as glycidyl (meth)acrylate, 2-methyl glycidyl (meth)acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth)acrylate, and 6,7-epoxyheptyl (meth)acrylate; and epoxy alkyl oxy alkyl (meth)acrylates such as 2-glycidyloxyethyl (meth)acrylate, 3-glycidyloxy-n-propyl (meth)acrylate, 4-glycidyloxy-n-butyl (meth)acrylate, 5-glycidyloxy-n-hexyl (meth)acrylate, and 6-glycidyloxy-n-hexyl (meth)acrylate.

芳香族基を含むエポキシ基含有重合性不飽和化合物の具体例としては、4-グリシジルオキシフェニル(メタ)アクリレート、3-グリシジルオキシフェニル(メタ)アクリレート、2-グリシジルオキシフェニル(メタ)アクリレート、4-グリシジルオキシフェニルメチル(メタ)アクリレート、3-グリシジルオキシフェニルメチル(メタ)アクリレート、及び2-グリシジルオキシフェニルメチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Specific examples of epoxy group-containing polymerizable unsaturated compounds containing aromatic groups include 4-glycidyloxyphenyl (meth)acrylate, 3-glycidyloxyphenyl (meth)acrylate, 2-glycidyloxyphenyl (meth)acrylate, 4-glycidyloxyphenylmethyl (meth)acrylate, 3-glycidyloxyphenylmethyl (meth)acrylate, and 2-glycidyloxyphenylmethyl (meth)acrylate.

アルカリ可溶性樹脂(A)におけるエポキシ基含有単位(A3)の比率は、アルカリ可溶性樹脂(A)の全構成単位に対して、5モル%以上40モル%以下が好ましく、10モル%以上30モル%以下がより好ましく、15モル%以上25モル%以下がさらに好ましい。
アルカリ可溶性樹脂(A)が上記の比率でエポキシ基含有単位(A3)を含むと、硬化性樹脂組成物の硬化物の耐熱性や密着性が高く、硬化性樹脂組成物の硬化物の誘電率が低い。
構成単位(A3)は、アルカリ可溶性樹脂(A)中に、ブロック状に存在していてもよく、ランダムに存在していてもよい。
The ratio of the epoxy group-containing unit (A3) in the alkali-soluble resin (A) is preferably 5 mol % or more and 40 mol % or less, more preferably 10 mol % or more and 30 mol % or less, and even more preferably 15 mol % or more and 25 mol % or less, based on all the constituent units of the alkali-soluble resin (A).
When the alkali-soluble resin (A) contains the epoxy group-containing unit (A3) in the above ratio, the heat resistance and adhesion of the cured product of the curable resin composition are high, and the dielectric constant of the cured product of the curable resin composition is low.
The structural unit (A3) may be present in the alkali-soluble resin (A) in the form of blocks or randomly.

〔構成単位(A2)〕
アルカリ可溶性樹脂(A)は、好ましくは下記式(a-2)で表される構成単位(A2)を有する。
[Structural unit (A2)]
The alkali-soluble resin (A) preferably has a structural unit (A2) represented by the following formula (a-2).

Figure 2024095337000008
Figure 2024095337000008

式(a-2)中、Rは、水素原子、又はメチル基である。Rは、炭化水素基である。 In formula (a-2), R is a hydrogen atom or a methyl group, and Rb is a hydrocarbon group.

としての炭化水素基の炭素原子数は、1以上20以下が好ましい。
としての炭化水素基としては、例えば、分岐状、直鎖状、もしくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、及び置換基を有していてもよいアラルキル基が挙げられる。
分岐状、又は直鎖状のアルキル基の炭素原子数は、1以上12以下が好ましく、1以上6以下がより好ましい。環状のアルキル基の炭素原子数は、6以上20以下が好ましく、6以上12以下がより好ましい。
置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基の炭素原子数は、6以上20以下が好ましく、6以上12以下がより好ましい。炭素原子数が20以下であると、アルカリ解像性は十分であり、炭素原子数が1以上であれば硬化性樹脂組成物の硬化物の誘電が低い。
The hydrocarbon group represented by Rb preferably has 1 or more and 20 or less carbon atoms.
Examples of the hydrocarbon group represented by R b include a branched, linear, or cyclic alkyl group, an aryl group which may have a substituent, and an aralkyl group which may have a substituent.
The number of carbon atoms in the branched or linear alkyl group is preferably from 1 to 12, and more preferably from 1 to 6. The number of carbon atoms in the cyclic alkyl group is preferably from 6 to 20, and more preferably from 6 to 12.
The number of carbon atoms in the aryl group which may have a substituent or the aralkyl group which may have a substituent is preferably 6 to 20, and more preferably 6 to 12. When the number of carbon atoms is 20 or less, the alkaline resolution is sufficient, and when the number of carbon atoms is 1 or more, the dielectric constant of the cured product of the curable resin composition is low.

構成単位(A2)の具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、n-ペンチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、及びtert-オクチルアクリレート等の直鎖又は分岐鎖アルキルアクリレート;シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、2-メチルシクロヘキシルアクリレート、及びイソボルニルアクリレート等の脂環式アルキルアクリレート;ベンジルアクリレート等のアラルキルアクリレート;フェニルアクリルレート等のアリールアクリレート等から誘導される構成単位が挙げられる。 Specific examples of the structural unit (A2) include structural units derived from linear or branched alkyl acrylates such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, n-pentyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, and tert-octyl acrylate; alicyclic alkyl acrylates such as cyclohexyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, 2-methylcyclohexyl acrylate, and isobornyl acrylate; aralkyl acrylates such as benzyl acrylate; and aryl acrylates such as phenyl acrylate.

メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n-プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、sec-ブチルメタクリレート、tert-ブチルメタクリレート、n-ペンチルメタクリレート、n-ヘキシルメタクリレート、及びn-オクチルメタクリレート等の直鎖又は分岐鎖アルキルメタクリレート;シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、2-メチルシクロヘキシルメタクリレート、及びイソボルニルメタクリレート等の脂環式アルキルメタクリレート;ベンジルメタクリレート等のアラルキルメタクリレート;フェニルメタクリレート、クレジルメタクリレート、及びナフチルメタクリレート等のアリールメタクリレート等から誘導される構成単位も、構成単位(A2)として好ましい。 Structural units derived from linear or branched alkyl methacrylates such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, n-pentyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, and n-octyl methacrylate; alicyclic alkyl methacrylates such as cyclohexyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, 2-methylcyclohexyl methacrylate, and isobornyl methacrylate; aralkyl methacrylates such as benzyl methacrylate; and aryl methacrylates such as phenyl methacrylate, cresyl methacrylate, and naphthyl methacrylate are also preferred as structural unit (A2).

アルカリ可溶性樹脂(A)が、構成単位(A2)を有することにより、共重合体の溶解スピードを調整することができる。構成単位(A2)としては、特に脂環式基を有する単量体から誘導されるものが、硬化性樹脂組成物からなる硬化物の低誘電率化の面から好ましい。 By including the structural unit (A2) in the alkali-soluble resin (A), the dissolution speed of the copolymer can be adjusted. As the structural unit (A2), a unit derived from a monomer having an alicyclic group is particularly preferred from the viewpoint of lowering the dielectric constant of the cured product made of the curable resin composition.

アルカリ可溶性樹脂(A)における構成単位(A2)の含有比率は、アルカリ可溶性樹脂(A)の全構成単位に対して、5モル%以上50モル%以下が好ましい。
なお、構成単位(A2)は、アルカリ可溶性樹脂(A)中に、ブロック状に存在していてもよく、ランダムに存在していてもよい。
The content of the structural unit (A2) in the alkali-soluble resin (A) is preferably 5 mol % or more and 50 mol % or less based on all structural units of the alkali-soluble resin (A).
The structural unit (A2) may be present in the alkali-soluble resin (A) in the form of blocks or randomly.

〔構成単位(A4)〕
アルカリ可溶性樹脂(A)は、所望する効果が損なわれない範囲で構成単位(A1)~(A3)以外の構成単位(A4)を有していてもよい。
構成単位(A4)は、構成単位(A1)~(A3)に該当せず、且つ重合性不飽和化合物から誘導される構成単位であれば、特に限定されない。
構成単位(A4)としては、例えば、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、スチレン類、及び不飽和ニトリル化合物等から選ばれる重合性不飽和化合物に由来する構成単位が挙げられる。
[Structural unit (A4)]
The alkali-soluble resin (A) may contain a structural unit (A4) other than the structural units (A1) to (A3) as long as the desired effects are not impaired.
There are no particular limitations on the structural unit (A4), so long as it does not fall under the category of the structural units (A1) to (A3) and is a structural unit derived from a polymerizable unsaturated compound.
Examples of the structural unit (A4) include structural units derived from polymerizable unsaturated compounds selected from acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, and unsaturated nitrile compounds.

アクリルアミド類の好適な例としては、アクリルアミド、N-アルキルアクリルアミド、N-アリールアクリルアミド、N,N-ジアルキルアクリルアミド、N,N-ジアリールアクリルアミド、N-メチル-N-フェニルアクリルアミド、N-ヒドロキシエチル-N-メチルアクリルアミド、及びN-2-アセトアミドエチル-N-アセチルアクリルアミドが挙げられる。
N-アルキルアクリルアミド、及びN,N-ジアルキルアクリルアミドにおけるアルキル基は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、水酸基、ハロゲン原子、及びフェニル基等の置換基で置換されていてもよい。
N-アルキルアクリルアミド、及びN,N-ジアルキルアクリルアミドにおけるアルキル基の炭素原子数は1以上10以下が好ましい。
置換基を有してもよいアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、シクロヘキシル基、ヒドロキシエチル基、及びベンジル基等が挙げられる。
N-アリールアクリルアミド、及びN,N-ジアリールアクリルアミドにおけるアリール基としては、フェニル基、及びナフチル基等が挙げられる。
Suitable examples of acrylamides include acrylamide, N-alkylacrylamide, N-arylacrylamide, N,N-dialkylacrylamide, N,N-diarylacrylamide, N-methyl-N-phenylacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide, and N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide.
The alkyl group in the N-alkylacrylamide and N,N-dialkylacrylamide may be substituted with a substituent such as an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a halogen atom, or a phenyl group.
The alkyl group in the N-alkylacrylamide and N,N-dialkylacrylamide preferably has 1 or more and 10 or less carbon atoms.
Specific examples of the alkyl group which may have a substituent include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, an n-heptyl group, an n-octyl group, a cyclohexyl group, a hydroxyethyl group, and a benzyl group.
Examples of the aryl group in the N-arylacrylamide and N,N-diarylacrylamide include a phenyl group and a naphthyl group.

メタクリルアミド類の具体例としては、メタクリルアミド、N-アルキルメタクリルアミド、N-アリールメタクリルアミド、N,N-ジアルキルメタクリルアミド、N,N-ジアリール(メタクリルアミド、N-ヒドロキシエチル-N-メチルメタクリルアミド、N-メチル-N-フェニル(メタ)アクリルアミド、及びN-エチル-N-フェニル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
N-アルキルメタクリルアミド、及びN,N-ジアルキルメタクリルアミドに含まれるアルキル基の好ましい例は、N-アルキルアクリルアミドに含まれるアルキル基の好ましい例と同様である。
N-アリールメタクリルアミド、及びN,N-ジアリールメタクリルアミドに含まれるアリール基の好ましい例は、N-アリールアクリルアミドに含まれるアリール基の好ましい例と同様である。
Specific examples of methacrylamides include methacrylamide, N-alkyl methacrylamide, N-aryl methacrylamide, N,N-dialkyl methacrylamide, N,N-diaryl (methacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methyl methacrylamide, N-methyl-N-phenyl(meth)acrylamide, and N-ethyl-N-phenyl(meth)acrylamide.
Preferred examples of the alkyl group contained in the N-alkylmethacrylamide and N,N-dialkylmethacrylamide are the same as the preferred examples of the alkyl group contained in the N-alkylacrylamide.
Preferred examples of the aryl group contained in the N-arylmethacrylamide and N,N-diarylmethacrylamide are the same as the preferred examples of the aryl group contained in the N-arylacrylamide.

アリル化合物としては、具体的には、酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、及び乳酸アリル等のアリルエステル類や、アリルオキシエタノール等が挙げられる。 Specific examples of allyl compounds include allyl esters such as allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, and allyl lactate, as well as allyloxyethanol.

ビニルエーテル類の具体例としては、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、1-メチル-2,2-ジメチルプロピルビニルエーテル、2-エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル;ビニルフェニルエーテル、ビニルトリルエーテル、ビニルクロルフェニルエーテル、ビニル-2,4-ジクロルフェニルエーテル、ビニルナフチルエーテル、及びビニルアントラニルエーテル等のビニルアリールエーテルが挙げられる。 Specific examples of vinyl ethers include alkyl vinyl ethers such as hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethylhexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethylbutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, and tetrahydrofurfuryl vinyl ether; and vinyl aryl ethers such as vinyl phenyl ether, vinyl tolyl ether, vinyl chlorophenyl ether, vinyl-2,4-dichlorophenyl ether, vinyl naphthyl ether, and vinyl anthranyl ether.

ビニルエステル類の具体例としては、ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルフエニルアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラクテート、ビニル-β-フェニルブチレート、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、クロル安息香酸ビニル、テトラクロル安息香酸ビニル、及びナフトエ酸ビニルが挙げられる。 Specific examples of vinyl esters include vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl barate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl butoxyacetate, vinyl phenyl acetate, vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenylbutyrate, vinyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl chlorobenzoate, vinyl tetrachlorobenzoate, and vinyl naphthoate.

スチレン類の具体例としては、スチレン;メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、シクロヘキシルスチレン、デシルスチレン、ベンジルスチレン、クロルメチルスチレン、トリフルオロメチルスチレン、エトキシメチルスチレン、及びアセトキシメチルスチレン等のアルキルスチレン;メトキシスチレン、4-メトキシ-3-メチルスチレン、及びジメトキシスチレン等のアルコキシスチレン;クロロスチレン、ジクロロスチレン、トリクロロスチレン、テトラクロロスチレン、ペンタクロロスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、ヨードスチレン、フルオロスチレン、トリフルオロスチレン、2-ブロモ-4-トリフルオロメチルスチレン、及び4-フルオロ-3-トリフルオロメチルスチレン等のハロスチレンが挙げられる。 Specific examples of styrenes include styrene; alkyl styrenes such as methylstyrene, dimethylstyrene, trimethylstyrene, ethylstyrene, diethylstyrene, isopropylstyrene, butylstyrene, hexylstyrene, cyclohexylstyrene, decylstyrene, benzylstyrene, chloromethylstyrene, trifluoromethylstyrene, ethoxymethylstyrene, and acetoxymethylstyrene; alkoxy styrenes such as methoxystyrene, 4-methoxy-3-methylstyrene, and dimethoxystyrene; and halostyrenes such as chlorostyrene, dichlorostyrene, trichlorostyrene, tetrachlorostyrene, pentachlorostyrene, bromostyrene, dibromostyrene, iodostyrene, fluorostyrene, trifluorostyrene, 2-bromo-4-trifluoromethylstyrene, and 4-fluoro-3-trifluoromethylstyrene.

不飽和ニトリル化合物の具体例としては、アクリロニトリル、及びメタクリロニトリル等が挙げられる。 Specific examples of unsaturated nitrile compounds include acrylonitrile and methacrylonitrile.

上記の構成単位(A4)として、脂環式基を有する単量体から誘導される構成単位が、硬化性樹脂組成物の硬化物の誘電率の低さの点で好ましい。 As the above structural unit (A4), a structural unit derived from a monomer having an alicyclic group is preferred in terms of the low dielectric constant of the cured product of the curable resin composition.

アルカリ可溶性樹脂(A)は、構成単位(A1)、構成単位(A2)、及び構成単位(A3)からなるのが好ましい。
アルカリ可溶性樹脂(A)の質量平均分子量(Mw)は、2000以上50000以下が好ましく、5,000以上30,000以下がより好ましい。質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)のポリスチレン換算による測定値である。質量平均分子量が2,000以上であると、硬化性樹脂組成物の製膜性が良好である。また、質量平均分子量50,000以下とであると、アルカリ可溶性樹脂(A)が適度なアルカリ溶解性を有する。
The alkali-soluble resin (A) preferably comprises the structural unit (A1), the structural unit (A2), and the structural unit (A3).
The mass average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin (A) is preferably 2000 to 50000, more preferably 5,000 to 30,000. The mass average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene. When the mass average molecular weight is 2,000 or more, the film-forming property of the curable resin composition is good. When the mass average molecular weight is 50,000 or less, the alkali-soluble resin (A) has a suitable alkali solubility.

共重合体(A)は、公知のラジカル重合法により、製造できる。典型的には、所望する種類、及び量の構成単位を与える単量体、及びラジカル重合開始剤を重合溶媒に溶解した後、得られた溶液を加熱下に撹拌する方法等により、共重合体(A)を製造できる。 Copolymer (A) can be produced by a known radical polymerization method. Typically, copolymer (A) can be produced by dissolving monomers that provide the desired types and amounts of structural units and a radical polymerization initiator in a polymerization solvent, and then stirring the resulting solution under heating.

アルカリ可溶性樹脂(A)は、構成単位(A1)、及び構成単位(A3)を有する共重合体以外に、1種以上の他の樹脂を含んでいてもよい。他の樹脂の量は、アルカリ可溶性樹脂(A)100質量部に対して、0質量部以上50質量部以下が好ましく、0質量部以上30質量部以がより好ましい。他の樹脂の質量平均分子量(Mw)は、2,000以上50,000以下が好ましく、5,000以上30,000以下がより好ましい。質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)のポリスチレン換算による測定値である。 The alkali-soluble resin (A) may contain one or more other resins in addition to the copolymer having the structural unit (A1) and the structural unit (A3). The amount of the other resin is preferably 0 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, and more preferably 0 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the alkali-soluble resin (A). The mass average molecular weight (Mw) of the other resin is preferably 2,000 or more and 50,000 or less, and more preferably 5,000 or more and 30,000 or less. The mass average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene.

<酸発生剤(B)>
硬化性樹脂組成物は、さらに、酸発生剤(B)を含んでいてもよい。酸発生剤(B)としては、光酸発生剤(B1)、及び熱酸発生剤(B2)のいずれを用いてもよく、両者を組み合わせて用いてもよい。
<Acid Generator (B)>
The curable resin composition may further contain an acid generator (B). As the acid generator (B), either a photoacid generator (B1) or a thermal acid generator (B2) may be used, or both may be used in combination.

〔光酸発生剤(B1)〕
光酸発生剤(B1)としては、活性光線又は放射線の照射により酸、又は酸性基を生じさせる化合物であれば特に限定されない。光酸発生剤(B1)としては、以下に説明する、第1~第5の酸発生剤が好ましい。以下、第1~第5の酸発生剤について説明する。
[Photoacid generator (B1)]
The photoacid generator (B1) is not particularly limited as long as it is a compound that generates an acid or an acidic group upon irradiation with actinic rays or radiation. As the photoacid generator (B1), the first to fifth acid generators described below are preferable. The first to fifth acid generators are described below.

(第1の酸発生剤)
第1の酸発生剤としては、下記式(b1)で表される化合物が挙げられる。
(First Acid Generator)
The first acid generator may be a compound represented by the following formula (b1).

Figure 2024095337000009
Figure 2024095337000009

上記式(b1)中、X1bは、原子価gの硫黄原子又はヨウ素原子を表し、gは1又は2である。hは括弧内の構造の繰り返し単位数を表す。R1bは、X1bに結合している有機基であり、炭素原子数6以上30以下のアリール基、炭素原子数4以上30以下の複素環基、炭素原子数1以上30以下のアルキル基、炭素原子数2以上30以下のアルケニル基、又は炭素原子数2以上30以下のアルキニル基を表し、R1bは、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニル、アリールチオカルボニル、アシロキシ、アリールチオ、アルキルチオ、アリール、複素環、アリールオキシ、アルキルスルフィニル、アリールスルフィニル、アルキルスルホニル、アリールスルホニル、アルキレンオキシ、アミノ、シアノ、ニトロの各基、及びハロゲンからなる群より選ばれる少なくとも1種で置換されていてもよい。R1bの個数はg+h(g-1)+1であり、R1bはそれぞれ互いに同じであっても異なっていてもよい。また、2個以上のR1bが互いに直接、又は-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NH-、-NR2b-、-CO-、-COO-、-CONH-、炭素原子数1以上3以下のアルキレン基、もしくはフェニレン基を介して結合し、X1bを含む環構造を形成してもよい。R2bは炭素原子数1以下5以上のアルキル基又は炭素原子数6以下10以上のアリール基である。 In the above formula (b1), X 1b represents a sulfur atom or an iodine atom having a valence of g, and g is 1 or 2. h represents the number of repeating units of the structure in parentheses. R 1b is an organic group bonded to X 1b , and represents an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a heterocyclic group having 4 to 30 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, and R 1b may be substituted with at least one selected from the group consisting of alkyl, hydroxy, alkoxy, alkylcarbonyl, arylcarbonyl, alkoxycarbonyl, aryloxycarbonyl, arylthiocarbonyl, acyloxy, arylthio, alkylthio, aryl, heterocyclic, aryloxy, alkylsulfinyl, arylsulfinyl, alkylsulfonyl, arylsulfonyl, alkyleneoxy, amino, cyano, and nitro groups, and halogen. The number of R1b is g+h(g-1)+1, and R1b may be the same as or different from each other. Two or more R1b may be bonded to each other directly or via -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, -NH-, -NR 2b -, -CO-, -COO-, -CONH-, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, or a phenylene group to form a ring structure containing X 1b . R 2b is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.

2bは下記式(b2)で表される構造である。 X2b is a structure represented by the following formula (b2).

Figure 2024095337000010
Figure 2024095337000010

上記式(b2)中、X4bは炭素原子数1以上8以下のアルキレン基、炭素原子数6以上20以下のアリーレン基、又は炭素原子数8以上20以下の複素環化合物の2価の基を表し、X4bは炭素原子数1以上8以下のアルキル、炭素原子数1以上8以下のアルコキシ、炭素原子数6以上10以下のアリール、ヒドロキシ、シアノ、ニトロの各基、及びハロゲンからなる群より選ばれる少なくとも1種で置換されていてもよい。X5bは-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NH-、-NR2b-、-CO-、-COO-、-CONH-、炭素原子数1以上3以下のアルキレン基、又はフェニレン基を表す。hは括弧内の構造の繰り返し単位数を表す。h+1個のX4b及びh個のX5bはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。R2bは前述の定義と同じである。 In the above formula (b2), X 4b represents an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, or a divalent group of a heterocyclic compound having 8 to 20 carbon atoms, and X 4b may be substituted with at least one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, and a halogen group. X 5b represents -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, -NH-, -NR 2b -, -CO-, -COO-, -CONH-, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, or a phenylene group. h represents the number of repeating units of the structure in parentheses. h+1 X 4b and h X 5b may be the same or different. R 2b is the same as defined above.

3b-はオニウムの対イオンであり、下記式(b9)、下記式(b13)、下記式(b14)、下記式(b17)で表されるフッ素化アルキルフルオロリン酸アニオン又は下記式(b18)で表されるボレートアニオンが挙げられ、エッチングマスクの膜特性の点から、下記式(b9)のアニオンが好ましい。 X3b- is a counter ion of the onium, and examples thereof include a fluorinated alkylfluorophosphate anion represented by the following formula (b9), (b13), (b14), or (b17), or a borate anion represented by the following formula (b18). From the viewpoint of the film properties of the etching mask, the anion represented by the following formula (b9) is preferred.

Figure 2024095337000011
Figure 2024095337000011

上記式(b9)において、R20bは、下記式(b10)、(b11)、及び(b12)で表される基である。 In the above formula (b9), R 20b is a group represented by the following formulas (b10), (b11), and (b12).

Figure 2024095337000012
Figure 2024095337000012

上記式(b10)中、xは1以上4以下の整数を表す。また、上記式(b11)中、R21bは、水素原子、水酸基、炭素原子数1以上6以下の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、又は炭素原子数1以上6以下の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基を表し、yは1以上3以下の整数を表す。これらの中でも、安全性の観点からトリフルオロメタンスルホネート、パーフルオロブタンスルホネートが好ましい。 In the above formula (b10), x represents an integer of 1 or more and 4 or less. In addition, in the above formula (b11), R 21b represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms, or a linear or branched alkoxy group having from 1 to 6 carbon atoms, and y represents an integer of from 1 to 3. Among these, trifluoromethanesulfonate and perfluorobutanesulfonate are preferred from the viewpoint of safety.

Figure 2024095337000013
Figure 2024095337000013

上記式(b13)、(b14)中、Xは、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、該アルキレン基の炭素原子数は2以上6以下であり、好ましくは3以上5以下、最も好ましくは炭素原子数3である。また、Y、Zは、それぞれ独立に少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、該アルキル基の炭素原子数は1以上10以下であり、好ましくは1以上7以下、より好ましくは1以上3以下である。 In the above formulas (b13) and (b14), Xb represents a linear or branched alkylene group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkylene group has 2 to 6 carbon atoms, preferably 3 to 5 carbon atoms, and most preferably 3 carbon atoms. Furthermore, Yb and Zb each independently represent a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 7 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms.

のアルキレン基の炭素原子数、又はY、Zのアルキル基の炭素原子数が小さいほど有機溶剤への溶解性も良好であるため好ましい。 The smaller the number of carbon atoms in the alkylene group of Xb or the number of carbon atoms in the alkyl groups of Yb and Zb , the better the solubility in organic solvents, which is preferable.

また、Xのアルキレン基又はY、Zのアルキル基において、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなるため好ましい。該アルキレン基又はアルキル基中のフッ素原子の割合、すなわちフッ素化率は、好ましくは70%以上100%以下、より好ましくは90%以上100%以下であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキレン基又はパーフルオロアルキル基である。 In the alkylene group of Xb or the alkyl groups of Yb and Zb , the greater the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms, the stronger the acid strength, which is preferable. The proportion of fluorine atoms in the alkylene group or alkyl group, i.e., the fluorination rate, is preferably 70% or more and 100% or less, more preferably 90% or more and 100% or less, and most preferably a perfluoroalkylene group or perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

Figure 2024095337000014
Figure 2024095337000014

上記式(b17)中、R3bは水素原子の80%以上がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。jはその個数を示し、1以上5以下の整数である。j個のR3bはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。 In the formula (b17), R 3b represents an alkyl group in which 80% or more of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. j represents the number of R 3b and is an integer of 1 to 5. The j R 3b may be the same or different.

Figure 2024095337000015
Figure 2024095337000015

上記式(b18)中、R4b~R7bは、それぞれ独立にフッ素原子又はフェニル基を表し、該フェニル基の水素原子の一部又は全部は、フッ素原子及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる少なくとも1種で置換されていてもよい。 In the above formula (b18), R 4b to R 7b each independently represent a fluorine atom or a phenyl group, and some or all of the hydrogen atoms of the phenyl group may be substituted with at least one selected from the group consisting of fluorine atoms and trifluoromethyl groups.

上記式(b1)で表される化合物中のオニウムイオンとしては、トリフェニルスルホニウム、トリ-p-トリルスルホニウム、4-(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウム、ビス[4-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィド、ビス〔4-{ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホニオ}フェニル〕スルフィド、ビス{4-[ビス(4-フルオロフェニル)スルホニオ]フェニル}スルフィド、4-(4-ベンゾイル-2-クロロフェニルチオ)フェニルビス(4-フルオロフェニル)スルホニウム、7-イソプロピル-9-オキソ-10-チア-9,10-ジヒドロアントラセン-2-イルジ-p-トリルスルホニウム、7-イソプロピル-9-オキソ-10-チア-9,10-ジヒドロアントラセン-2-イルジフェニルスルホニウム、2-[(ジフェニル)スルホニオ]チオキサントン、4-[4-(4-tert-ブチルベンゾイル)フェニルチオ]フェニルジ-p-トリルスルホニウム、4-(4-ベンゾイルフェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウム、ジフェニルフェナシルスルホニウム、4-ヒドロキシフェニルメチルベンジルスルホニウム、2-ナフチルメチル(1-エトキシカルボニル)エチルスルホニウム、4-ヒドロキシフェニルメチルフェナシルスルホニウム、フェニル[4-(4-ビフェニルチオ)フェニル]4-ビフェニルスルホニウム、フェニル[4-(4-ビフェニルチオ)フェニル]3-ビフェニルスルホニウム、[4-(4-アセトフェニルチオ)フェニル]ジフェニルスルホニウム、オクタデシルメチルフェナシルスルホニウム、ジフェニルヨードニウム、ジ-p-トリルヨードニウム、ビス(4-ドデシルフェニル)ヨードニウム、ビス(4-メトキシフェニル)ヨードニウム、(4-オクチルオキシフェニル)フェニルヨードニウム、ビス(4-デシルオキシ)フェニルヨードニウム、4-(2-ヒドロキシテトラデシルオキシ)フェニルフェニルヨードニウム、4-イソプロピルフェニル(p-トリル)ヨードニウム、又は4-イソブチルフェニル(p-トリル)ヨードニウム、等が挙げられる。 The onium ions in the compound represented by the above formula (b1) include triphenylsulfonium, tri-p-tolylsulfonium, 4-(phenylthio)phenyldiphenylsulfonium, bis[4-(diphenylsulfonio)phenyl]sulfide, bis[4-{bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]sulfonio}phenyl]sulfide, bis{4-[bis(4-fluorophenyl)sulfonio]phenyl}sulfide, 4-(4-benzoyl-2-chlorophenylthio)phenylbis( 4-fluorophenyl)sulfonium, 7-isopropyl-9-oxo-10-thia-9,10-dihydroanthracen-2-yldi-p-tolylsulfonium, 7-isopropyl-9-oxo-10-thia-9,10-dihydroanthracen-2-yldiphenylsulfonium, 2-[(diphenyl)sulfonio]thioxanthone, 4-[4-(4-tert-butylbenzoyl)phenylthio]phenyldi-p-tolylsulfonium, 4-(4-benzoylphenylthio)phenyldiphenylsulfonium sulfonium, diphenylphenacylsulfonium, 4-hydroxyphenylmethylbenzylsulfonium, 2-naphthylmethyl(1-ethoxycarbonyl)ethylsulfonium, 4-hydroxyphenylmethylphenacylsulfonium, phenyl[4-(4-biphenylthio)phenyl]4-biphenylsulfonium, phenyl[4-(4-biphenylthio)phenyl]3-biphenylsulfonium, [4-(4-acetophenylthio)phenyl]diphenylsulfonium, octadecylmethylphenacylsulfonium, diphenyliodonium, di-p-tolyliodonium, bis(4-dodecylphenyl)iodonium, bis(4-methoxyphenyl)iodonium, (4-octyloxyphenyl)phenyliodonium, bis(4-decyloxy)phenyliodonium, 4-(2-hydroxytetradecyloxy)phenylphenyliodonium, 4-isopropylphenyl(p-tolyl)iodonium, or 4-isobutylphenyl(p-tolyl)iodonium, etc.

上記式(b17)で表されるフッ素化アルキルフルオロリン酸アニオンにおいて、R3bはフッ素原子で置換されたアルキル基を表し、好ましい炭素原子数は1以上8以下、さらに好ましい炭素原子数は1以上4以下である。アルキル基の具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、オクチル等の直鎖アルキル基;イソプロピル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル等の分岐アルキル基;さらにシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等のシクロアルキル基等が挙げられ、アルキル基の水素原子がフッ素原子に置換された割合は、通常、80%以上、好ましくは90%以上、さらに好ましくは100%である。フッ素原子の置換率が80%未満である場合には、上記式(b1)で表されるオニウムフッ素化アルキルフルオロリン酸塩の酸強度が低下する。 In the fluorinated alkyl fluorophosphate anion represented by the above formula (b17), R 3b represents an alkyl group substituted with a fluorine atom, and preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group include linear alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, and octyl; branched alkyl groups such as isopropyl, isobutyl, sec-butyl, and tert-butyl; and cycloalkyl groups such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, and cyclohexyl. The ratio of hydrogen atoms in the alkyl group substituted with fluorine atoms is usually 80% or more, preferably 90% or more, and more preferably 100%. When the substitution rate of fluorine atoms is less than 80%, the acid strength of the onium fluorinated alkyl fluorophosphate represented by the above formula (b1) decreases.

特に好ましいR3bは、炭素原子数が1以上4以下、且つフッ素原子の置換率が100%の直鎖状又は分岐状のパーフルオロアルキル基であり、具体例としては、CF、CFCF、(CFCF、CFCFCF、CFCFCFCF、(CFCFCF、CFCF(CF)CF、(CFCが挙げられる。R3bの個数jは、1以上5以下の整数であり、好ましくは2以上4以下、特に好ましくは2又は3である。 Particularly preferred R 3b is a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms and a fluorine atom substitution rate of 100%, specific examples of which include CF 3 , CF 3 CF 2 , (CF 3 ) 2 CF, CF 3 CF 2 CF 2 , CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 , (CF 3 ) 2 CFCF 2 , CF 3 CF 2 (CF 3 ) CF, and (CF 3 ) 3 C. The number j of R 3b is an integer of 1 to 5, preferably 2 to 4, and particularly preferably 2 or 3.

好ましいフッ素化アルキルフルオロリン酸アニオンの具体例としては、[(CFCFPF、[(CFCFPF、[((CFCF)PF、[((CFCF)PF、[(CFCFCFPF、[(CFCFCFPF、[((CFCFCFPF、[((CFCFCFPF、[(CFCFCFCFPF、又は[(CFCFCFPFが挙げられ、これらのうち、[(CFCFPF、[(CFCFCFPF、[((CFCF)PF、[((CFCF)PF、[((CFCFCFPF、又は[((CFCFCFPFが特に好ましい。 Specific examples of preferred fluorinated alkyl fluorophosphate anions include, [(CF 3 CF 2 ) 2 PF 4 ] , [(CF 3 CF 2 ) 3 PF 3 ] , [((CF 3 ) 2 CF) 2 PF 4 ] , [((CF 3 ) 2 CF) 3 PF 3 ] , [(CF 3 CF 2 CF 2 ) 2 PF 4 ] , [(CF 3 CF 2 CF 2 ) 3 PF 3 ] , [((CF 3 ) 2 CFCF 2 ) 2 PF 4 ] , [((CF 3 ) 2 CFCF 2 ) 3 PF 3 ] , [( CF CF 2 CF 2 CF 2 ) 2 PF 4 ] - , or [(CF 3 CF 2 CF 2 ) 3 PF 3 ] - , of which, [(CF 3 CF 2 ) 3 PF 3 ] - , [(CF 3 CF 2 CF 2 ) 3 PF 3 ] - , [((CF 3 ) 2 CF) 3 PF 3 ] - , [((CF 3 ) 2 CF) 2 PF 4 ] - , [((CF 3 ) 2 CFCF 2 ) 3 PF 3 ] - , or [((CF 3 ) 2 CFCF 2 ) 2 PF 4 ] - are particularly preferred.

上記式(b18)で表されるボレートアニオンの好ましい具体例としては、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート([B(C)、テトラキス[(トリフルオロメチル)フェニル]ボレート([B(CCF)、ジフルオロビス(ペンタフルオロフェニル)ボレート([(CBF)、トリフルオロ(ペンタフルオロフェニル)ボレート([(C)BF)、テトラキス(ジフルオロフェニル)ボレート([B(C)等が挙げられる。これらの中でも、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート([B(C)が特に好ましい。 Preferred specific examples of the borate anion represented by the above formula (b18) include tetrakis(pentafluorophenyl)borate ([B(C 6 F 5 ) 4 ] ), tetrakis[(trifluoromethyl)phenyl]borate ([B(C 6 H 4 CF 3 ) 4 ] ), difluorobis(pentafluorophenyl)borate ([(C 6 F 5 ) 2 BF 2 ] ), trifluoro(pentafluorophenyl)borate ([(C 6 F 5 )BF 3 ] ), tetrakis(difluorophenyl)borate ([B(C 6 H 3 F 2 ) 4 ] ), and the like. Of these, tetrakis(pentafluorophenyl)borate ([B(C 6 F 5 ) 4 ] ) is particularly preferred.

(第2の酸発生剤)
第2の酸発生剤としては、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-ピペロニル-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(2-フリル)エテニル]-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(5-メチル-2-フリル)エテニル]-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(5-エチル-2-フリル)エテニル]-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(5-プロピル-2-フリル)エテニル]-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(3,5-ジメトキシフェニル)エテニル]-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(3,5-ジエトキシフェニル)エテニル]-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(3,5-ジプロポキシフェニル)エテニル]-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(3-メトキシ-5-エトキシフェニル)エテニル]-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(3-メトキシ-5-プロポキシフェニル)エテニル]-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(3,4-メチレンジオキシフェニル)エテニル]-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-(3,4-メチレンジオキシフェニル)-s-トリアジン、2,4-ビス-トリクロロメチル-6-(3-ブロモ-4-メトキシ)フェニル-s-トリアジン、2,4-ビス-トリクロロメチル-6-(2-ブロモ-4-メトキシ)フェニル-s-トリアジン、2,4-ビス-トリクロロメチル-6-(2-ブロモ-4-メトキシ)スチリルフェニル-s-トリアジン、2,4-ビス-トリクロロメチル-6-(3-ブロモ-4-メトキシ)スチリルフェニル-s-トリアジン、2-(4-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-(4-メトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-[2-(2-フリル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-[2-(5-メチル-2-フリル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-[2-(3,5-ジメトキシフェニル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-[2-(3,4-ジメトキシフェニル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-(3,4-メチレンジオキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、トリス(1,3-ジブロモプロピル)-1,3,5-トリアジン、トリス(2,3-ジブロモプロピル)-1,3,5-トリアジン等のハロゲン含有トリアジン化合物、並びにトリス(2,3-ジブロモプロピル)イソシアヌレート等の下記式(b3)で表されるハロゲン含有トリアジン化合物が挙げられる。
(Second Acid Generator)
Examples of the second acid generator include 2,4-bis(trichloromethyl)-6-piperonyl-1,3,5-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(2-furyl)ethenyl]-s-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(5-methyl-2-furyl)ethenyl]-s-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(5-ethyl-2-furyl)ethenyl]-s-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(5-propyl-2-furyl)ethenyl]-s-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(3,5-dimethoxyphenyl)ethenyl]-s-triazine, and 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(3,5-dimethoxyphenyl)ethenyl]-s-triazine. 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(3,5-dipropoxyphenyl)ethenyl]-s-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(3-methoxy-5-ethoxyphenyl)ethenyl]-s-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(3-methoxy-5-propoxyphenyl)ethenyl]-s-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(3,4-methylenedioxyphenyl)ethenyl]-s-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(3,4-methylenedioxyphenyl)ethenyl]-s-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-(3,4-methylenedioxyphenyl)-s-triazine, 2,4-bis-trichloromethyl-6-(3-bromo-4-methoxy)phenyl styryl-s-triazine, 2,4-bis-trichloromethyl-6-(2-bromo-4-methoxy)phenyl-s-triazine, 2,4-bis-trichloromethyl-6-(2-bromo-4-methoxy)styrylphenyl-s-triazine, 2,4-bis-trichloromethyl-6-(3-bromo-4-methoxy)styrylphenyl-s-triazine, 2-(4-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine, 2-(4-methoxynaphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine, 2-[2-(2-furyl)ethenyl]-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine, 2-[2-(5-methyl-2-furyl)ethenyl]-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine, tris(1,3-dibromopropyl)-1,3,5-triazine, tris(2,3-dibromopropyl)-1,3,5-triazine, and halogen-containing triazine compounds represented by the following formula (b3), such as tris(2,3-dibromopropyl)isocyanurate, are also included.

Figure 2024095337000016
Figure 2024095337000016

上記式(b3)中、R9b、R10b、R11bは、それぞれ独立にハロゲン化アルキル基を表す。 In the above formula (b3), R 9b , R 10b and R 11b each independently represent a halogenated alkyl group.

(第3の酸発生剤)
第3の酸発生剤としては、α-(p-トルエンスルホニルオキシイミノ)-フェニルアセトニトリル、α-(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)-2,4-ジクロロフェニルアセトニトリル、α-(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)-2,6-ジクロロフェニルアセトニトリル、α-(2-クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ)-4-メトキシフェニルアセトニトリル、α-(エチルスルホニルオキシイミノ)-1-シクロペンテニルアセトニトリル、並びにオキシムスルホネート基を含有する下記式(b4)で表される化合物が挙げられる。
(Third Acid Generator)
Examples of the third acid generator include α-(p-toluenesulfonyloxyimino)-phenylacetonitrile, α-(benzenesulfonyloxyimino)-2,4-dichlorophenylacetonitrile, α-(benzenesulfonyloxyimino)-2,6-dichlorophenylacetonitrile, α-(2-chlorobenzenesulfonyloxyimino)-4-methoxyphenylacetonitrile, α-(ethylsulfonyloxyimino)-1-cyclopentenylacetonitrile, and a compound containing an oxime sulfonate group and represented by the following formula (b4):

Figure 2024095337000017
Figure 2024095337000017

上記式(b4)中、R12bは、1価、2価、又は3価の有機基を表し、R13bは、置換もしくは未置換の飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、又は芳香族基を表し、nは括弧内の構造の繰り返し単位数を表す。 In the above formula (b4), R 12b represents a monovalent, divalent, or trivalent organic group, R 13b represents a substituted or unsubstituted saturated hydrocarbon group, unsaturated hydrocarbon group, or aromatic group, and n represents the number of repeating units of the structure in parentheses.

上記式(b4)中、芳香族基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等のアリール基や、フリル基、チエニル基等のヘテロアリール基が挙げられる。これらは環上に適当な置換基、例えばハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基等を1個以上有していてもよい。また、R13bは、炭素原子数1以上6以下のアルキル基が特に好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられる。特に、R12bが芳香族基であり、R13bが炭素原子数1以上4以下のアルキル基である化合物が好ましい。 In the above formula (b4), examples of the aromatic group include aryl groups such as phenyl and naphthyl groups, and heteroaryl groups such as furyl and thienyl groups. These may have one or more suitable substituents on the ring, such as halogen atoms, alkyl groups, alkoxy groups, and nitro groups. R13b is particularly preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. In particular, a compound in which R12b is an aromatic group and R13b is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferred.

上記式(b4)で表される酸発生剤としては、n=1のとき、R12bがフェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基のいずれかであって、R13bがメチル基の化合物、具体的にはα-(メチルスルホニルオキシイミノ)-1-フェニルアセトニトリル、α-(メチルスルホニルオキシイミノ)-1-(p-メチルフェニル)アセトニトリル、α-(メチルスルホニルオキシイミノ)-1-(p-メトキシフェニル)アセトニトリル、〔2-(プロピルスルホニルオキシイミノ)-2,3-ジヒドロキシチオフェン-3-イリデン〕(o-トリル)アセトニトリル等が挙げられる。n=2のとき、上記式(b4)で表される酸発生剤としては、具体的には下記式で表される酸発生剤が挙げられる。 Examples of the acid generator represented by the above formula (b4) when n=1 include compounds in which R 12b is any one of a phenyl group, a methylphenyl group, and a methoxyphenyl group, and R 13b is a methyl group, specifically α-(methylsulfonyloxyimino)-1-phenylacetonitrile, α-(methylsulfonyloxyimino)-1-(p-methylphenyl)acetonitrile, α-(methylsulfonyloxyimino)-1-(p-methoxyphenyl)acetonitrile, [2-(propylsulfonyloxyimino)-2,3-dihydroxythiophen-3-ylidene](o-tolyl)acetonitrile, etc. When n=2, examples of the acid generator represented by the above formula (b4) include acid generators represented by the following formula:

Figure 2024095337000018
Figure 2024095337000018

(第4の酸発生剤)
第4の酸発生剤としては、ビス(p-トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1-ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4-ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン等のビススルホニルジアゾメタン類;p-トルエンスルホン酸2-ニトロベンジル、p-トルエンスルホン酸2,6-ジニトロベンジル、ニトロベンジルトシレート、ジニトロベンジルトシラート、ニトロベンジルスルホナート、ニトロベンジルカルボナート、ジニトロベンジルカルボナート等のニトロベンジル誘導体;ピロガロールトリメシラート、ピロガロールトリトシラート、ベンジルトシラート、ベンジルスルホナート、N-メチルスルホニルオキシスクシンイミド、N-トリクロロメチルスルホニルオキシスクシンイミド、N-フェニルスルホニルオキシマレイミド、N-メチルスルホニルオキシフタルイミド等のスルホン酸エステル類;N-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)-1,8-ナフタルイミド、N-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)-4-ブチル-1,8-ナフタルイミド等のトリフルオロメタンスルホン酸エステル類;ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスファート、(4-メトキシフェニル)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、ビス(p-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスファート、(4-メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、(p-tert-ブチルフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート等のオニウム塩類;ベンゾイントシラート、α-メチルベンゾイントシラート等のベンゾイントシレート類;その他のジフェニルヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウム塩、フェニルジアゾニウム塩、ベンジルカルボナート等が挙げられる。
(Fourth Acid Generator)
Examples of the fourth acid generator include bissulfonyldiazomethanes such as bis(p-toluenesulfonyl)diazomethane, bis(1,1-dimethylethylsulfonyl)diazomethane, bis(cyclohexylsulfonyl)diazomethane, and bis(2,4-dimethylphenylsulfonyl)diazomethane; nitrobenzyl derivatives such as 2-nitrobenzyl p-toluenesulfonate, 2,6-dinitrobenzyl p-toluenesulfonate, nitrobenzyl tosylate, dinitrobenzyl tosylate, nitrobenzyl sulfonate, nitrobenzyl carbonate, and dinitrobenzyl carbonate; sulfonic acid esters such as pyrogallol trimesylate, pyrogallol tritosylate, benzyl tosylate, benzyl sulfonate, N-methylsulfonyloxysuccinimide, N-trichloromethylsulfonyloxysuccinimide, N-phenylsulfonyloxymaleimide, and N-methylsulfonyloxyphthalimide; and N-(trifluoromethylsulfonyloxy)phthalimide. )phthalimide, N-(trifluoromethylsulfonyloxy)-1,8-naphthalimide, N-(trifluoromethylsulfonyloxy)-4-butyl-1,8-naphthalimide and other trifluoromethanesulfonic acid esters; onium salts such as diphenyliodonium hexafluorophosphate, (4-methoxyphenyl)phenyliodonium trifluoromethanesulfonate, bis(p-tert-butylphenyl)iodonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, (4-methoxyphenyl)diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, (p-tert-butylphenyl)diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate; benzoin tosylate, benzoin tosylates such as α-methylbenzoin tosylate; other diphenyliodonium salts, triphenylsulfonium salts, phenyldiazonium salts, benzyl carbonate, and the like.

(第5の酸発生剤)
第5の酸発生剤としては、キノンジアジド基含有化合物が挙げられる。
キノンジアジド基含有化合物としては、フェノール性水酸基を1つ以上有する化合物と、ナフトキノンジアジド基含有スルホン酸との完全エステル化物や部分エステル化物が好ましい。
(Fifth Acid Generator)
The fifth acid generator includes a compound containing a quinonediazide group.
The quinone diazide group-containing compound is preferably a complete ester or partial ester of a compound having one or more phenolic hydroxyl groups with a naphthoquinone diazide group-containing sulfonic acid.

上記フェノール性水酸基を1つ以上有する化合物としては、例えば、2,3,4-トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン等のポリヒドロキシベンゾフェノン類;トリス(4-ヒドロシキフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)-2-ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシ-2,3,5-トリメチルフェニル)-2-ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)-4-ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)-3-ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)-2-ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシ-2,5-ジメチルフェニル)-4-ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシ-2,5-ジメチルフェニル)-3-ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシ-2,5-ジメチルフェニル)-2-ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)-3,4-ジヒドロキシフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシ-2,5-ジメチルフェニル)-3,4-ジヒドロキシフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシ-2,5-ジメチルフェニル)-2,4-ジヒドロキシフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3-メトキシ-4-ヒドロキシフェニルメタン、ビス(5-シクロヘキシル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)-4-ヒドロキシフェニルメタン、ビス(5-シクロヘキシル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)-3-ヒドロキシフェニルメタン、ビス(5-シクロヘキシル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)-2-ヒドロキシフェニルメタン、ビス(5-シクロヘキシル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)-3,4-ジヒドロキシフェニルメタン等のトリスフェノール型化合物;2,4-ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシベンジル)-5-ヒドロキシフェノール、2,6-ビス(2,5-ジメチル-4-ヒドロキシベンジル)-4-メチルフェノール等のリニア型3核体フェノール化合物;1,1-ビス〔3-(2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-ヒドロキシ-5-シクロヘキシルフェニル〕イソプロパン、ビス[2,5-ジメチル-3-(4-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-ヒドロキシフェニル]メタン、ビス[2,5-ジメチル-3-(4-ヒドロキシベンジル)-4-ヒドロキシフェニル]メタン、ビス[3-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシベンジル)-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル]メタン、ビス[3-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシベンジル)-4-ヒドロキシ-5-エチルフェニル]メタン、ビス[3-(3,5-ジエチル-4-ヒドロキシベンジル)-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル]メタン、ビス[3-(3,5-ジエチル-4-ヒドロキシベンジル)-4-ヒドロキシ-5-エチルフェニル]メタン、ビス[2-ヒドロキシ-3-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシベンジル)-5-メチルフェニル]メタン、ビス[2-ヒドロキシ-3-(2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-5-メチルフェニル]メタン、ビス[4-ヒドロキシ-3-(2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-5-メチルフェニル]メタン、ビス[2,5-ジメチル-3-(2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-ヒドロキシフェニル]メタン等のリニア型4核体フェノール化合物;2,4-ビス[2-ヒドロキシ-3-(4-ヒドロキシベンジル)-5-メチルベンジル]-6-シクロヘキシルフェノール、2,4-ビス[4-ヒドロキシ-3-(4-ヒドロキシベンジル)-5-メチルベンジル]-6-シクロヘキシルフェノール、2,6-ビス[2,5-ジメチル-3-(2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-ヒドロキシベンジル]-4-メチルフェノール等のリニア型5核体フェノール化合物;ビス(2,3,4-トリヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,4-ジヒドロキシフェニル)メタン、2,3,4-トリヒドロキシフェニル-4’-ヒドロキシフェニルメタン、2-(2,3,4-トリヒドロキシフェニル)-2-(2’,3’,4’-トリヒドロキシフェニル)プロパン、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-2-(2’,4’-ジヒドロキシフェニル)プロパン、2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-(4’-ヒドロキシフェニル)プロパン、2-(3-フルオロ-4-ヒドロキシフェニル)-2-(3’-フルオロ-4’-ヒドロキシフェニル)プロパン、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-2-(4’-ヒドロキシフェニル)プロパン、2-(2,3,4-トリヒドロキシフェニル)-2-(4’-ヒドロキシフェニル)プロパン、2-(2,3,4-トリヒドロキシフェニル)-2-(4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジメチルフェニル)プロパン、4,4’-[1-[4-[1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール等のビスフェノール型化合物;1-[1-(4-ヒドロキシフェニル)イソプロピル]-4-[1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、1-[1-(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)イソプロピル]-4-[1,1-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、4,4’-[1-[4-[1-[4-ヒドロキシフェニル]-1-メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール等の多核枝分かれ型化合物;1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等の縮合型フェノール化合物等が挙げられる。
これらの化合物は、単独又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the compound having one or more phenolic hydroxyl groups include polyhydroxybenzophenones such as 2,3,4-trihydroxybenzophenone and 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone; tris(4-hydroxyphenyl)methane, bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)-2-hydroxyphenylmethane, bis(4-hydroxy-2,3,5-trimethylphenyl)-2-hydroxyphenylmethane, bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-4-hydroxyphenylmethane, bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-3-hydroxyphenylmethane, bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-4-hydroxyphenylmethane, bis(4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl)-2-hydroxyphenylmethane, bis(4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl)-4-hydroxyphenylmethane, bis(4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl)-3-hydroxyphenylmethane, bis(4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl)-2-hydroxyphenylmethane, bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-3,4-dihydroxyphenylmethane, bis(4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl)-3,4-dihydroxyphenylmethane, bis(4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl)-2,4-dihydroxyphenylmethane, bis(4-hydroxyphenyl)-3-methoxy-4-hydroxy trisphenol type compounds such as phenylmethane, bis(5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-4-hydroxyphenylmethane, bis(5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-3-hydroxyphenylmethane, bis(5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-2-hydroxyphenylmethane, and bis(5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-3,4-dihydroxyphenylmethane; 2,4-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl)-5-hydroxyphenol, 2,6-bis(2,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl)-4-methylphenol, etc. Linear trinuclear phenolic compounds: 1,1-bis[3-(2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-hydroxy-5-cyclohexylphenyl]isopropane, bis[2,5-dimethyl-3-(4-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-hydroxyphenyl]methane, bis[2,5-dimethyl-3-(4-hydroxybenzyl)-4-hydroxyphenyl]methane, bis[3-(3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl)-4-hydroxy-5-methylphenyl]methane, bis[3-(3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl)-4-hydroxy-5-ethylphenyl]methane, bis[3-(3,5-diethyl-4-hydroxybenzyl)-4 -hydroxy-5-methylphenyl]methane, bis[3-(3,5-diethyl-4-hydroxybenzyl)-4-hydroxy-5-ethylphenyl]methane, bis[2-hydroxy-3-(3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl)-5-methylphenyl]methane, bis[2-hydroxy-3-(2-hydroxy-5-methylbenzyl)-5-methylphenyl]methane, bis[4-hydroxy-3-(2-hydroxy-5-methylbenzyl)-5-methylphenyl]methane, bis[2,5-dimethyl-3-(2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-hydroxyphenyl]methane, and other linear tetranuclear phenol compounds; linear penta-nuclear phenol compounds such as 2,4-bis[4-hydroxy-3-(4-hydroxybenzyl)-5-methylbenzyl]-6-cyclohexylphenol, 2,6-bis[2,5-dimethyl-3-(2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-hydroxybenzyl]-4-methylphenol; bis(2,3,4-trihydroxyphenyl)methane, bis(2,4-dihydroxyphenyl)methane, 2,3,4-trihydroxyphenyl-4'-hydroxyphenylmethane, 2-(2,3,4-trihydroxyphenyl)-2-(2',3',4'-trihydroxyphenyl)methane, 2-(2,4-dihydroxyphenyl)-2-(2',4'-dihydroxyphenyl)propane, 2-(4-hydroxyphenyl)-2-(4'-hydroxyphenyl)propane, 2-(3-fluoro-4-hydroxyphenyl)-2-(3'-fluoro-4'-hydroxyphenyl)propane, 2-(2,4-dihydroxyphenyl)-2-(4'-hydroxyphenyl)propane, 2-(2,3,4-trihydroxyphenyl)-2-(4'-hydroxyphenyl)propane, 2-(2,3,4-trihydroxyphenyl)-2-(4'-hydroxy-3',5'-dimethylphenyl)propane, 4,4'-[1-[4-[1 bisphenol type compounds such as 1-[1-(4-hydroxyphenyl)isopropyl]-4-[1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethyl]benzene, 1-[1-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)isopropyl]-4-[1,1-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)ethyl]benzene, and 4,4'-[1-[4-[1-[4-hydroxyphenyl]-1-methylethyl]phenyl]ethylidene]bisphenol; and condensed phenol compounds such as 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane.
These compounds may be used alone or in combination of two or more kinds.

上記ナフトキノンジアジド基含有スルホン酸としては、ナフトキノン-1,2-ジアジド-5-スルホン酸、ナフトキノン-1,2-ジアジド-4-スルホン酸、オルトアントラキノンジアジドスルホン酸等が挙げられる。 Examples of the above naphthoquinone diazide group-containing sulfonic acids include naphthoquinone-1,2-diazide-5-sulfonic acid, naphthoquinone-1,2-diazide-4-sulfonic acid, and orthoanthraquinone diazide sulfonic acid.

他のキノンジアジド基含有化合物、例えばオルトベンゾキノンジアジド、オルトナフトキノンジアジド、オルトアントラキノンジアジド、及びオルトナフトキノンジアジドスルホン酸エステル類等、並びにこれらの核置換誘導体が、他のキノンジアジド基含有化合物として挙げられる。
さらに、オルトキノンジアジドスルホニルクロリドと、水酸基、又はアミノ基を有する化合物との反応生成物等も用いることができる。これらは単独又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
水酸基、又はアミノ基を有する化合物としては、例えばフェノール、p-メトキシフェノール、ジメチルフェノール、ヒドロキノン、ビスフェノールA、ナフトール、ピロカテコール、ピロガロール、ピロガロールモノメチルエテール、ピロガロール-1,3-ジメチルエーテル、没食子酸、水酸基を一部残してエステル化又はエ-テル化された没食子酸、アニリン、並びにp-アミノジフェニルアミン等が挙げられる。
Other quinone diazide group-containing compounds include, for example, orthobenzoquinone diazide, orthonaphthoquinone diazide, orthoanthraquinone diazide, and orthonaphthoquinone diazide sulfonic acid esters, and nuclear-substituted derivatives thereof.
Furthermore, a reaction product of orthoquinone diazide sulfonyl chloride with a compound having a hydroxyl group or an amino group can also be used. These may be used alone or in combination of two or more kinds.
Examples of the compound having a hydroxyl group or an amino group include phenol, p-methoxyphenol, dimethylphenol, hydroquinone, bisphenol A, naphthol, pyrocatechol, pyrogallol, pyrogallol monomethyl ether, pyrogallol-1,3-dimethyl ether, gallic acid, gallic acid esterified or etherified with some hydroxyl groups remaining, aniline, and p-aminodiphenylamine.

これらのキノンジアジド基含有化合物は、例えばトリスフェノール型化合物と、ナフトキノン-1,2-ジアジド-5-スルホニルクロリド又はナフトキノン-1,2-ジアジド-4-スルホニルクロリドとをジオキサン等の適当な溶剤中において、トリエタノールアミン、炭酸アルカリ、炭酸水素アルカリ等のアルカリの存在下で縮合させ、完全エステル化又は部分エステル化することにより製造することができる。 These quinone diazide group-containing compounds can be produced, for example, by condensing a trisphenol type compound with naphthoquinone-1,2-diazide-5-sulfonyl chloride or naphthoquinone-1,2-diazide-4-sulfonyl chloride in a suitable solvent such as dioxane in the presence of an alkali such as triethanolamine, an alkali carbonate, or an alkali hydrogen carbonate, to effect complete or partial esterification.

また、第5の酸発生剤としては、非ベンゾフェノン系のキノンジアジド基含有化合物を用いることが好ましく、多核枝分かれ型化合物を用いることがより好ましい。 As the fifth acid generator, it is preferable to use a non-benzophenone quinone diazide group-containing compound, and it is more preferable to use a polynuclear branched compound.

このような第5の酸発生剤としては、特にナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化物が好ましい。なかでも、4,4’-[(3,4-ジヒドロキシフェニル)メチレン]ビス(2-シクロヘキシル-5-メチルフェノール)、及び1-[1-(4-ヒドロキシフェニル)イソプロピル]-4-[1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン等のナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化物を好適に用いることができる。 As such a fifth acid generator, naphthoquinone diazide sulfonic acid esters are particularly preferred. Among them, naphthoquinone diazide sulfonic acid esters such as 4,4'-[(3,4-dihydroxyphenyl)methylene]bis(2-cyclohexyl-5-methylphenol) and 1-[1-(4-hydroxyphenyl)isopropyl]-4-[1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethyl]benzene can be preferably used.

光酸発生剤(B1)は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
硬化性樹脂組成物における光酸発生剤(B1)の含有量は、アルカリ可溶性樹脂(A)100質量部に対して、0.1質量部以上40質量部以下が好ましく、0.1質量部以上25質量部以下がより好ましい。
The photoacid generator (B1) may be used alone or in combination of two or more kinds.
The content of the photoacid generator (B1) in the curable resin composition is preferably 0.1 parts by mass or more and 40 parts by mass or less, and more preferably 0.1 parts by mass or more and 25 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the alkali-soluble resin (A).

〔熱酸発生剤(B2)〕
硬化性樹脂組成物は、さらに熱酸発生剤(B2)を含有することが好ましい。硬化性樹脂組成物が熱酸発生剤(B2)を含有する場合、硬化性樹脂組成物が加熱された際に、熱により発生する酸の作用によって、硬化性樹脂膜中の重合反応(特にアルカリ可溶性樹脂中のエポキシ基での重合)がさらに促進され、膜密度が向上すると考えられる。
[Thermal acid generator (B2)]
The curable resin composition preferably further contains a thermal acid generator (B2). When the curable resin composition contains the thermal acid generator (B2), it is considered that the polymerization reaction in the curable resin film (particularly the polymerization at the epoxy group in the alkali-soluble resin) is further promoted by the action of the acid generated by heat when the curable resin composition is heated, and the film density is improved.

熱酸発生剤(B2)としては、公知のものから適宜選択して用いればよく、トリフルオロメタンスルホン酸塩、三フッ化ホウ素エーテル錯化合物、六フッ化リン酸塩、パーフルオロブタンスルホン酸、三フッ化ホウ素等のカチオン系又はプロトン酸触媒等を用いることができる。中でも、6フッ化リン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸、パーフルオロブタンスルホン酸が好ましく、トリフルオロメタンスルホン酸がより好ましい。
熱酸発生剤(B2)の具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸ジエチルアンモニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリエチルアンモニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジイソプロピルアンモニウム、トリフルオロメタンスルホン酸エチルジイソプロピルアンモニウム等が挙げられる。
また、光酸発生剤としても用いられる芳香族オニウム塩のうち、熱によりカチオン種を発生するものがある。熱によりカチオン種を発生する光酸発生剤も熱酸発生剤(B2)として用いることができる。
このような熱酸発生剤(B2)としては、例えば、サンエイドSI-45、サンエイドSI-47、サンエイドSI-60、サンエイドSI-60L、サンエイドSI-80、サンエイドSI-80L、サンエイドSI-100、サンエイドSI-100L、サンエイドSI-110L、サンエイドSI-145、サンエイドSI-150、サンエイドSI-160、サンエイドSI-180L、サンエイドSI-B3、及びサンエイドSI-B3A等(三新化学工業株式会社製);CI-2921、CI-2920、CI-2946、CI-3128、CI-2624、CI-2639、及びCI-2064(日本曹達株式会社製);CP-66、及びCP-77(株式会社ADEKA製);FC-520(3M社製);K-PURE TAG-2396、K-PURE TAG-2713S、K-PURE TAG-2713、K-PURE TAG-2172、K-PURE TAG-2179、K-PURE TAG-2168E、K-PURE TAG-2722、K-PURE TAG-2507、K-PURE TAG-2678、K-PURE TAG-2681、K-PURE TAG-2679、K-PURE TAG-2690、K-PURE TAG-2700、K-PURE TAG-2710、K-PURE TAG-2100、K-PURE CDX-3027、K-PURE CXC-1615、K-PURE CXC-1616、K-PURE CXC-1750、K-PURE CXC-1738、K-PURE CXC-1614、K-PURE CXC-1742、K-PURE CXC-1743、K-PURE CXC-1613、K-PURE CXC-1739、K-PURE CXC-1751、K-PURE CXC-1766、K-PURE CXC-1763、K-PURE CXC-1736、K-PURE CXC-1756、K-PURE CXC-1821、K-PURE CXC-1802-60(KING INDUSTRY社製)等が挙げられる。
上記のなかでも、熱酸発生剤(B2)としては、トリフルオロメタンスルホン酸塩、及び六フッ化リン酸塩が好ましく、トリフルオロメタンスルホン酸塩がより好ましい。
The thermal acid generator (B2) may be appropriately selected from known ones, and may be a cationic or protonic acid catalyst such as trifluoromethanesulfonate, boron trifluoride ether complex, hexafluorophosphate, perfluorobutanesulfonic acid, boron trifluoride, etc. Among them, hexafluorophosphate, trifluoromethanesulfonic acid, and perfluorobutanesulfonic acid are preferred, and trifluoromethanesulfonic acid is more preferred.
Specific examples of the thermal acid generator (B2) include diethylammonium trifluoromethanesulfonate, triethylammonium trifluoromethanesulfonate, diisopropylammonium trifluoromethanesulfonate, and ethyldiisopropylammonium trifluoromethanesulfonate.
Among aromatic onium salts that can also be used as photoacid generators, there are those that generate cationic species by heat. Photoacid generators that generate cationic species by heat can also be used as the thermal acid generator (B2).
Examples of such thermal acid generators (B2) include San-Aid SI-45, San-Aid SI-47, San-Aid SI-60, San-Aid SI-60L, San-Aid SI-80, San-Aid SI-80L, San-Aid SI-100, San-Aid SI-100L, San-Aid SI-110L, San-Aid SI-145, San-Aid SI-150, San-Aid SI-160, San-Aid SI-180L, San-Aid SI-B3, and San-Aid SI-B3A, etc. (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.); CI-2921, CI-2920, CI-2946, CI-3128, CI-2624, CI-2639, and CI-2064 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.); CP-66 and CP-77 (manufactured by ADEKA Corporation); FC-520 (manufactured by 3M); K-PURE TAG-2396, K-PURE TAG-2713S, K-PURE TAG-2713, K-PURE TAG-2172, K-PURE TAG-2179, K-PURE TAG-2168E, K-PURE TAG-2722, K-PURE TAG-2507, K-PURE TAG-2678, K-PURE TAG-2681, K-PURE TAG-2679, K-PURE TAG-2690, K-PURE TAG-2700, K-PURE TAG-2710, K-PURE TAG-2100, K-PURE CDX-3027, K-PURE CXC-1615, K-PURE CXC-1616, K-PURE CXC-1750, K-PURE CXC-1738, K-PURE CXC-1614, K-PURE CXC-1742, K-PURE CXC-1743, K-PURE CXC-1613, K-PURE CXC-1739, K-PURE CXC-1751, K-PURE CXC-1766, K-PURE CXC-1763, K-PURE CXC-1736, K-PURE CXC-1756, K-PURE CXC-1821, K-PURE CXC-1802-60 (manufactured by KING INDUSTRY), and the like.
Among the above, trifluoromethanesulfonate and hexafluorophosphate are preferred as the thermal acid generator (B2), and trifluoromethanesulfonate is more preferred.

熱酸発生剤(B2)の酸発生温度は、具体的には、110℃以上であることが好ましく、130℃以上であることがより好ましい。 Specifically, the acid generation temperature of the thermal acid generator (B2) is preferably 110°C or higher, and more preferably 130°C or higher.

熱酸発生剤(B2)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
硬化性樹脂組成物中の熱酸発生剤(B2)の含有量は、アルカリ可溶性樹脂(A)100質量部に対して、0.1質量部以上1.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上0.5質量部以下がより好ましく、0.1質量部以上0.2質量部以下がさらに好ましい。
硬化性樹脂組成物中の熱酸発生剤(B2)の含有量は、硬化性樹脂組成物の全固形成分の質量に対して、0.1質量%以上1.5質量%以下が好ましく、0.1質量%以上0.8質量%以下がより好ましく、0.1質量%以上0.4質量%以下がさらに好ましい。
The thermal acid generator (B2) may be used alone or in combination of two or more kinds.
The content of the thermal acid generator (B2) in the curable resin composition is preferably 0.1 part by mass or more and 1.0 part by mass or less, more preferably 0.1 part by mass or more and 0.5 part by mass or less, and even more preferably 0.1 part by mass or more and 0.2 part by mass or less, relative to 100 parts by mass of the alkali-soluble resin (A).
The content of the thermal acid generator (B2) in the curable resin composition is preferably 0.1 mass % or more and 1.5 mass % or less, more preferably 0.1 mass % or more and 0.8 mass % or less, and even more preferably 0.1 mass % or more and 0.4 mass % or less, based on the mass of the total solid components of the curable resin composition.

<シランカップリング剤(C)>
硬化性樹脂組成物は、さらに、シランカップリング剤(C)を含んでいてもよい。硬化性樹脂組成物がシランカップリング剤(C)を含むことにより、硬化性樹脂組成物の硬化物の基板への密着性が良好な硬化物を形成できる。
<Silane Coupling Agent (C)>
The curable resin composition may further contain a silane coupling agent (C). When the curable resin composition contains the silane coupling agent (C), a cured product having good adhesion to a substrate can be formed from the curable resin composition.

シランカップリング剤(C)の好適な例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、n-ブチルトリメトキシシラン、n-ブチルトリエトキシシラン等のモノアルキルトリアルコキシシラン;ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等のジアルキルジアルコキシシラン;フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等のモノフェニルトリアルコキシシラン;ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン等のジフェニルジアルコキシシラン;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のモノビニルトリアルコキシシラン;3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン等の(メタ)アクリロキシアルキルモノアルキルジアルコキシシラン;3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリロキシアルキルトリアルコキシシラン;3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有トリアルコキシシラン;3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等の非脂環式エポキシ基含有アルキルトリアルコキシシラン;3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等の非脂環式エポキシ基含有アルキルモノアルキルジアルコキシシラン;2-(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、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン等の脂環式エポキシ基含有アルキルトリアルコキシシラン;2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジエトキシシラン等の脂環式エポキシ基含有アルキルモノアルキルジアルコキシシラン;〔(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ〕プロピルトリメトキシシラン、〔(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ〕プロピルトリエトキシシラン等のオキセタニル基含有アルキルトリアルコキシシラン;3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトアルキルトリアルコキシシラン;3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等のメルカプトアルキルモノアルキルジアルコキシシラン;3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイドアルキルトリアルコキシシラン;3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネートアルキルトリアルコキシシラン;3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物等の酸無水物基含有アルキルトリアルコキシシラン;N-t-ブチル-3-(3-トリメトキシシリルプロピル)コハク酸イミド等のイミド基含有アルキルトリアルコキシシラン;等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Suitable examples of the silane coupling agent (C) include monoalkyltrialkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, and n-butyltriethoxysilane; dialkyldialkoxysilanes such as dimethyldimethoxysilane and dimethyldiethoxysilane; monophenyltrialkoxysilanes such as phenyltrimethoxysilane and phenyltriethoxysilane; diphenyldimethoxysilane and diphenyldiethoxysilane; monovinyltrialkoxysilanes such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane; Coxysilane; (meth)acryloxyalkyl monoalkyl dialkoxysilanes such as 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl triethoxysilane, 3-methacryloxypropyl methyl dimethoxysilane, and 3-methacryloxypropyl methyl diethoxysilane; (meth)acryloxyalkyl trialkoxysilanes such as 3-acryloxypropyl trimethoxysilane; amino group-containing trialkoxysilanes such as 3-aminopropyl trimethoxysilane, 3-aminopropyl triethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, and N-phenyl-3-aminopropyl trimethoxysilane; 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane non-alicyclic epoxy group-containing alkyltrialkoxysilanes such as 3-glycidoxypropyltriethoxysilane; non-alicyclic epoxy group-containing alkylmonoalkyldialkoxysilanes such as 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane; alicyclic epoxy group-containing alkyltrialkoxysilanes such as 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane and 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane; alicyclic epoxy group-containing alkylmonoalkyldialkoxysilanes such as 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethylmethyldiethoxysilane; [(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]propyltrimethoxysilane, [(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]propyl Examples of suitable silane coupling agents include oxetanyl group-containing alkyltrialkoxysilanes such as triethoxysilane; mercaptoalkyltrialkoxysilanes such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; mercaptoalkylmonoalkyldialkoxysilanes such as 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane; ureidoalkyltrialkoxysilanes such as 3-ureidopropyltriethoxysilane; isocyanatoalkyltrialkoxysilanes such as 3-isocyanatopropyltriethoxysilane; acid anhydride group-containing alkyltrialkoxysilanes such as 3-trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride; imide group-containing alkyltrialkoxysilanes such as N-t-butyl-3-(3-trimethoxysilylpropyl)succinimide; and the like. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.

硬化性樹脂組成物中のシランカップリング剤(C)の含有量は特に限定されない。シランカップリング剤(C)の含有量は、樹脂(A)の100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下が好ましく、0.1質量部以上5質量部以下がより好ましく、0.1質量部以上1質量部以下がさらに好ましい。 The content of the silane coupling agent (C) in the curable resin composition is not particularly limited. The content of the silane coupling agent (C) is preferably 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, and even more preferably 0.1 parts by mass or more and 1 part by mass or less, relative to 100 parts by mass of the resin (A).

<架橋剤(D)>
硬化性樹脂組成物は、さらに、架橋剤(D)を含んでいてもよい。架橋剤(D)としては、オキセタン含有化合物、エポキシ基含有化合物及びブロックイソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
<Crosslinking Agent (D)>
The curable resin composition may further contain a crosslinking agent (D). The crosslinking agent (D) is preferably at least one selected from the group consisting of an oxetane-containing compound, an epoxy group-containing compound, and a blocked isocyanate compound.

〔オキセタン含有化合物、エポキシ基含有化合物〕
オキセタン基又はエポキシ基を有する化合物としては、例えば、スチレンオキシド、フェニルグリシジルエーテル、o-フェニルフェノールグリシジルエーテル、p-フェニルフェノールグリシジルエーテル、グリシジルシンナメート、メチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシドール、N-グリシジルフタルイミド、1,3-ジブロモフェニルグリシジルエーテル、セロキサイド2000(ダイセル化学工業株式会社製)、及びオキセタンアルコール等が挙げられる。
オキセタン含有化合物の具体例としては、アロンオキセタンOXT-121、OXT-221、OX-SQ、及びPNOX(以上、東亞合成株式会社製)が挙げられる。
エポキシ基含有化合物の具体例としては、エポキシ樹脂EXA4850-150、エポキシ樹脂EXA4850-1000(ともにDIC株式会社製)を用いることができる。
[Oxetane-containing compounds, epoxy group-containing compounds]
Examples of compounds having an oxetane group or an epoxy group include styrene oxide, phenyl glycidyl ether, o-phenylphenol glycidyl ether, p-phenylphenol glycidyl ether, glycidyl cinnamate, methyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, decyl glycidyl ether, stearyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, glycidol, N-glycidyl phthalimide, 1,3-dibromophenyl glycidyl ether, Celloxide 2000 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), and oxetane alcohol.
Specific examples of the oxetane-containing compound include Aron Oxetane OXT-121, OXT-221, OX-SQ, and PNOX (all manufactured by Toagosei Co., Ltd.).
Specific examples of the epoxy group-containing compound that can be used include epoxy resin EXA4850-150 and epoxy resin EXA4850-1000 (both manufactured by DIC Corporation).

〔ブロックイソシアネート化合物〕
ブロックイソシアネート化合物は、常温では不活性であり、加熱によって、オキシム類、ジケトン類、フェノール類、カプロラクタム類等のブロック剤が解離してイソシアネート基を再生する化合物である。
ブロックイソシアネート化合物は、イソシアネート化合物とブロック剤とを反応させることによって製造できる。
[Blocked isocyanate compound]
The blocked isocyanate compound is a compound that is inactive at room temperature, but when heated, a blocking agent such as an oxime, diketone, phenol, or caprolactam dissociates to regenerate an isocyanate group.
The blocked isocyanate compound can be produced by reacting an isocyanate compound with a blocking agent.

イソシアネート化合物としては、公知の化合物を使用できる。イソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1、4-シクロヘキサンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート;トリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;ジシクロへキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート、これらのビウレット体、イソシアヌレート体、トリメチロールプロパンのアダクト体等が挙げられる。これらの中でも、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;ジシクロへキシルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート;トリレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;これらのビウレット体、イソシアヌレート体、トリメチロールプロパンのアダクト体等が好ましい。
これらの中でもアダクト体としては、脂肪族ジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加体が好ましく、ビウレット体としては、ヘキサメチレンジイソシアネートと水又は三級アルコールとの反応物が好ましく、イソシアヌレート体としてはヘキサメチレンジイソシアネートの三量体が好ましい。
As the isocyanate compound, known compounds can be used. Examples of the isocyanate compound include aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, and lysine diisocyanate; alicyclic diisocyanates such as dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, and hydrogenated tolylene diisocyanate; aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tolidine diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, and naphthylene diisocyanate; and dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, biuret forms, isocyanurate forms, and adducts of trimethylolpropane thereof. Among these, preferred are aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and lysine diisocyanate; alicyclic diisocyanates such as dicyclohexyl diisocyanate and isophorone diisocyanate; aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, tolidine diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate and naphthylene diisocyanate; and biuret forms, isocyanurate forms, and adducts with trimethylolpropane of these.
Among these, the adduct is preferably an adduct of an aliphatic diisocyanate and trimethylolpropane, the biuret is preferably a reaction product of hexamethylene diisocyanate with water or a tertiary alcohol, and the isocyanurate is preferably a trimer of hexamethylene diisocyanate.

ブロック剤とは、ポリイソシアネート基に付加し、常温では安定であるが解離温度以上に加熱すると遊離してイソシアネート基を生成する化合物である。
ブロック剤の具体例としては、例えば、γ-ブチロラクタム、ε-カプロラクタム、γ-バレロラクタム、プロピオラクタム等のラクタム化合物;メチルエチルケトオキシム、メチルイソアミルケトオキシム、メチルイソブチルケトオキシム、ホルムアミドオキシム、アセトアミドオキシム、アセトオキシム、ジアセチルモノオキシム、ベンゾフェノンオキシム、シクロヘキサノンオキシム等のオキシム化合物;フェノール、クレゾール、カテコール、ニトロフェノール等の単環フェノール化合物;1-ナフトール等の多環フェノール化合物;メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、tert-ブチルアルコール、トリメチロールプロパン、2-エチルヘキシルアルコール等のアルコール化合物、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル化合物;マロン酸アルキルエステル、マロン酸ジアルキルエステル、アセト酢酸アルキルエステル、アセチルアセトン等の活性メチレン化合物等が挙げられる。
ブロック剤は、1種を単独で使用でき、又は2種以上を併用できる。
A blocking agent is a compound that is added to a polyisocyanate group and is stable at room temperature but is liberated when heated to a dissociation temperature or higher to generate an isocyanate group.
Specific examples of blocking agents include lactam compounds such as γ-butyrolactam, ε-caprolactam, γ-valerolactam, and propiolactam; oxime compounds such as methyl ethyl ketoxime, methyl isoamyl ketoxime, methyl isobutyl ketoxime, formamide oxime, acetamide oxime, acetoxime, diacetyl monooxime, benzophenone oxime, and cyclohexanone oxime; monocyclic phenol compounds such as phenol, cresol, catechol, and nitrophenol; polycyclic phenol compounds such as 1-naphthol; alcohol compounds such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, tert-butyl alcohol, trimethylolpropane, and 2-ethylhexyl alcohol; ether compounds such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, and ethylene glycol monobutyl ether; and active methylene compounds such as malonic acid alkyl esters, malonic acid dialkyl esters, acetoacetate alkyl esters, and acetylacetone.
The blocking agent can be used alone or in combination of two or more kinds.

イソシアネート化合物とブロック剤との反応は、例えば、活性水素を持たない溶剤中にて50℃以上100℃以下での加熱下、及び必要に応じてブロック化触媒の存在下で行われる。活性水素を持たない溶剤としては、例えば、1,4-ジオキサン、セロソルブアセテート等が挙げられる。
イソシアネート化合物とブロック剤との使用割合は、特に制限されないが、イソシアネート化合物中のイソシアネート基とブロック剤との当量比として、好ましくは0.95:1.0~1.1:1.0であり、さらに好ましくは1:1.05~1.15である。
ブロック化触媒としては、公知のものを使用でき、例えば、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、ナトリウムフェノラート、カリウムメチラート等の金属アルコラート;テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等のテトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイド;これらの酢酸塩、オクチル酸塩、ミリスチン酸塩、安息香酸塩等の有機弱酸塩、酢酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン酸等のアルキルカルボン酸のアルカリ金属塩等が挙げられる。
ブロック化触媒は、1種を単独で使用でき、又は2種以上を併用できる。
The reaction between the isocyanate compound and the blocking agent is carried out, for example, in a solvent having no active hydrogen, under heating at 50° C. to 100° C., and in the presence of a blocking catalyst as necessary. Examples of the solvent having no active hydrogen include 1,4-dioxane and cellosolve acetate.
The ratio of the isocyanate compound to the blocking agent is not particularly limited, but is preferably 0.95:1.0 to 1.1:1.0, more preferably 1:1.05 to 1.15, in terms of the equivalent ratio of the isocyanate group in the isocyanate compound to the blocking agent.
As the blocking catalyst, known substances can be used, and examples thereof include metal alcoholates such as sodium methylate, sodium ethylate, sodium phenolate, and potassium methylate; tetraalkylammonium hydroxides such as tetramethylammonium, tetraethylammonium, and tetrabutylammonium; organic weak acid salts thereof such as acetates, octylates, myristates, and benzoates; and alkali metal salts of alkylcarboxylic acids such as acetate, caproic acid, octylate, and myristic acid.
The blocked catalysts may be used alone or in combination of two or more.

ブロックイソシアネート化合物としては、市販品も使用できる。市販品の具体例としては、TPA-B80E(製品名、旭化成株式会社製、イソシアヌート型)、17B-60P(製品名、旭化成株式会社製、ビウレット型)、E402-B80B(製品名、旭化成株式会社製、アダクト型)等が挙げられる。 Commercially available blocked isocyanate compounds can also be used. Specific examples of commercially available products include TPA-B80E (product name, manufactured by Asahi Kasei Corporation, isocyanate type), 17B-60P (product name, manufactured by Asahi Kasei Corporation, biuret type), and E402-B80B (product name, manufactured by Asahi Kasei Corporation, adduct type).

ブロックイソシアネート化合物は、1種を単独で使用でき、又は2種以上を併用できる。
硬化性樹脂組成物中のブロックイソシアネート化合物の含有量は、硬化性樹脂組成物の全固形成分の質量に対して、1質量%以上60質量%以下が好ましく、5質量%以上50質量%以下がより好ましく、10質量%以上40質量%以下がさらに好ましい。
The blocked isocyanate compounds can be used alone or in combination of two or more kinds.
The content of the blocked isocyanate compound in the curable resin composition is preferably 1 mass % or more and 60 mass % or less, more preferably 5 mass % or more and 50 mass % or less, and even more preferably 10 mass % or more and 40 mass % or less, based on the mass of the total solid components of the curable resin composition.

架橋剤(D)としては、硬化性樹脂組成物からなる硬化物の機械特性を向上させる観点から、ブロックイソシアネート化合物が好ましい。
ブロックイソシアネート化合物の中では、アダクト型のブロックイソシアネート化合物が好ましい。
アダクト型のブロックイソシアネート化合物を用いる場合、硬化性樹脂組成物中のアダクト型のブロックイソシアネート化合物の含有量は、硬化性樹脂組成物の全固形成分の質量に対して、10質量%以上40質量%以下が好ましく、15質量%以上25質量%以下がより好ましい。
As the crosslinking agent (D), a blocked isocyanate compound is preferred from the viewpoint of improving the mechanical properties of a cured product made of the curable resin composition.
Among the blocked isocyanate compounds, adduct-type blocked isocyanate compounds are preferred.
In the case of using an adduct type blocked isocyanate compound, the content of the adduct type blocked isocyanate compound in the curable resin composition is preferably 10 mass % or more and 40 mass % or less, and more preferably 15 mass % or more and 25 mass % or less, based on the mass of the total solid components of the curable resin composition.

<有機溶剤(S)>
硬化性樹脂組成物は、通常、有機溶剤(S)を含む。有機溶剤(S)の種類は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されず、従来より感光性組成物に使用されている有機溶剤から適宜選択して使用することができる。
<Organic Solvent (S)>
The curable resin composition usually contains an organic solvent (S). The type of the organic solvent (S) is not particularly limited as long as it does not impair the object of the present invention, and may be appropriately selected from organic solvents that have been conventionally used in photosensitive compositions.

有機溶剤(S)の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、2-ヘプタノン等のケトン類;エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル、モノフェニルエーテル等の多価アルコール類及びその誘導体;ジオキサン等の環式エーテル類;蟻酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸メチル、3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート等のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 Specific examples of organic solvents (S) include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl isoamyl ketone, and 2-heptanone; polyhydric alcohols and derivatives thereof such as ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol, monomethyl ether of dipropylene glycol monoacetate, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether, and monophenyl ether; Examples of the esters include cyclic ethers such as oxane, ethyl formate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethyl pyruvate, ethyl ethoxyacetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, 3-methoxybutyl acetate, and 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene. These may be used alone or in a mixture of two or more.

有機溶剤(S)の含有量は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。硬化性樹脂組成物の固形分濃度が30質量%以上70質量%以下となる範囲で、有機溶剤(S)を用いるのが好ましい。 The content of the organic solvent (S) is not particularly limited as long as it does not impair the object of the present invention. It is preferable to use the organic solvent (S) in a range in which the solid content concentration of the curable resin composition is 30% by mass or more and 70% by mass or less.

<添加剤(E)>
硬化性樹脂組成物は添加剤(E)として、以下の添加剤を含んでいてもよい。
硬化性樹脂組成物は、塗布性、消泡性、レベリング性等を向上させるため、さらに界面活性剤を含有していてもよい。
界面活性剤としては、例えば、フッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤が好ましく用いられる。
フッ素系界面活性剤の具体例としては、BM-1000、BM-1100(いずれもBMケミー社製)、メガファックF142D、メガファックF172、メガファックF173、メガファックF183(いずれも大日本インキ化学工業社製)、フロラードFC-135、フロラードFC-170C、フロラードFC-430、フロラードFC-431(いずれも住友スリーエム社製)、サーフロンS-112、サーフロンS-113、サーフロンS-131、サーフロンS-141、サーフロンS-145(いずれも旭硝子社製)、SH-28PA、SH-190、SH-193、SZ-6032、SF-8428(いずれも東レシリコーン社製)等の市販のフッ素系界面活性剤が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
シリコーン系界面活性剤としては、未変性シリコーン系界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤、ポリエステル変性シリコーン系界面活性剤、アルキル変性シリコーン系界面活性剤、アラルキル変性シリコーン系界面活性剤、及び反応性シリコーン系界面活性剤等を好ましく用いることができる。
シリコーン系界面活性剤としては、市販のシリコーン系界面活性剤を用いることができる。市販のシリコーン系界面活性剤の具体例としては、ペインタッドM(東レ・ダウコーニング社製)、トピカK1000、トピカK2000、トピカK5000(いずれも高千穂産業社製)、XL-121(ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤、クラリアント社製)、BYK-310(ポリエステル変性シリコーン系界面活性剤、ビックケミー社製)等が挙げられる。
<Additive (E)>
The curable resin composition may contain the following additives as the additive (E).
The curable resin composition may further contain a surfactant in order to improve coating properties, defoaming properties, leveling properties, and the like.
As the surfactant, for example, a fluorine-based surfactant or a silicone-based surfactant is preferably used.
Specific examples of the fluorine-based surfactant include commercially available fluorine-based surfactants such as BM-1000, BM-1100 (all manufactured by BM Chemie), Megafac F142D, Megafac F172, Megafac F173, Megafac F183 (all manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), Fluorad FC-135, Fluorad FC-170C, Fluorad FC-430, Fluorad FC-431 (all manufactured by Sumitomo 3M Limited), Surflon S-112, Surflon S-113, Surflon S-131, Surflon S-141, Surflon S-145 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), SH-28PA, SH-190, SH-193, SZ-6032, and SF-8428 (all manufactured by Toray Silicones Co., Ltd.), but are not limited thereto.
As the silicone surfactant, an unmodified silicone surfactant, a polyether-modified silicone surfactant, a polyester-modified silicone surfactant, an alkyl-modified silicone surfactant, an aralkyl-modified silicone surfactant, a reactive silicone surfactant, and the like can be preferably used.
As the silicone surfactant, commercially available silicone surfactants can be used. Specific examples of commercially available silicone surfactants include Paintad M (manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.), Topika K1000, Topika K2000, Topika K5000 (all manufactured by Takachiho Sangyo Co., Ltd.), XL-121 (polyether-modified silicone surfactant, manufactured by Clariant), and BYK-310 (polyester-modified silicone surfactant, manufactured by BYK-Chemie).

硬化性樹脂組成物は、増感剤を含有していてもよい。増感剤としては、特に限定されず、従来公知のポジ型レジストにおいて増感剤として使用されている種々の化合物を使用できる。増感剤としては、例えば、分子量1000以下のフェノール性水酸基を有する化合物等が挙げられる。 The curable resin composition may contain a sensitizer. There are no particular limitations on the sensitizer, and various compounds that are used as sensitizers in conventionally known positive resists can be used. Examples of sensitizers include compounds having a phenolic hydroxyl group with a molecular weight of 1000 or less.

硬化性樹脂組成物は、消泡剤を含有していてもよい。消泡剤としては、特に限定されず、従来公知のものであってよく、シリコーン系化合物、フッ素系化合物が挙げられる。 The curable resin composition may contain an antifoaming agent. The antifoaming agent is not particularly limited and may be any conventionally known agent, such as a silicone-based compound or a fluorine-based compound.

硬化性樹脂組成物は、酸化防止剤を含有していてもよい。酸化防止剤としては、特に限定されず、従来公知の酸化防止剤を用いることができ、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等が挙げられる。 The curable resin composition may contain an antioxidant. The antioxidant is not particularly limited, and any conventionally known antioxidant may be used, such as hindered phenol-based antioxidants, hindered amine-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, and sulfur-based antioxidants.

硬化性樹脂組成物は、重合防止剤を含有していてもよい。重合防止剤としては、特に限定されず、従来公知の重合防止剤を用いることができ、例えば、メトキノン、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、p-メトキシフェノール、ピロガロール、tert-ブチルカテコール、フェノチアジン等が挙げられる。 The curable resin composition may contain a polymerization inhibitor. The polymerization inhibitor is not particularly limited, and any conventionally known polymerization inhibitor may be used, such as methoquinone, hydroquinone, methylhydroquinone, p-methoxyphenol, pyrogallol, tert-butylcatechol, and phenothiazine.

硬化性樹脂組成物は、金属電極や、金属電極を有する電気・電子デバイス用の基板上に形成された絶縁膜と、硬化性樹脂組成物を用いて形成される半硬化膜との密着性を向上させるために、密着性向上剤を含有していてもよい。密着性向上剤としては、特に限定されず、従来公知の密着性向上剤を用いることができ、例えば、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。 The curable resin composition may contain an adhesion improver to improve adhesion between a metal electrode or an insulating film formed on a substrate for an electric/electronic device having a metal electrode and a semi-cured film formed using the curable resin composition. The adhesion improver is not particularly limited, and a conventionally known adhesion improver can be used, such as benzotriazole.

<硬化性樹脂組成物の調製方法>
硬化性樹脂組成物は、上記の各成分を通常の方法で混合、撹拌して調製される。上記の各成分を、混合、撹拌する際に使用できる装置としては、ディゾルバー、ホモジナイザー、3本ロールミル等が挙げられる。上記の各成分を均一に混合した後に、得られた混合物を、さらにメッシュ、メンブランフィルタ等を用いて濾過してもよい。
<Method for preparing curable resin composition>
The curable resin composition is prepared by mixing and stirring the above-mentioned components in a conventional manner. Examples of devices that can be used when mixing and stirring the above-mentioned components include a dissolver, a homogenizer, and a three-roll mill. After the above-mentioned components are mixed uniformly, the resulting mixture may be further filtered using a mesh, a membrane filter, or the like.

≪半導体装置の製造方法≫
半導体装置の製造方法は、上記の硬化性樹脂組成物を用いて半導体基板を加工して半導体チップを製造する工程と、半導体チップと基板とを接合する工程と、を含む方法である。
より具体的には半導体装置の製造方法は、
半導体基板と、硬化性樹脂組成物からなる樹脂膜をベークして形成され、且つ半導体基板の一方の主面を被覆する半硬化膜と、半硬化膜中に位置し、一方の端面が半硬化膜の表面に露出し、且つ他方の端面が半導体基板に接触している第1金属電極と、を備える第1基板を形成することと、
第1基板を、第1基板の厚さ方向に切断して、複数のチップに分割するダイシングと、
基板と、基板の一方の主面を被覆する絶縁膜と、絶縁膜中に位置し、一方の端面が絶縁膜の表面に露出し、且つ他方の端面が基板に接触している第2金属電極と、を備える第2基板を準備することと、
チップと、第2基板とを、半硬化膜の表面と、絶縁膜の表面とが対向し、且つ第1金属電極と、第2金属電極とが接触した状態でベークすることにより、チップと第2基板とを接合して積層基板を得るボンディングと、
積層基板を焼成することと、を含み方法である。
ボンディングにおけるベーク温度は、100℃以上200℃以下が好ましい。
以下、第1基板を形成することについて「第1基板形成工程」とも記し、第1基板を、複数のチップに分割するダイシングについて「チップ形成工程」とも記し、第2基板を準備することについて「第2基板準備工程」とも記し、チップと第2基板とが接合された積層基板を得るボンディングと積層基板を焼成することについて、「積層基板形成工程」とも記す。
<Method for manufacturing semiconductor device>
The method for producing a semiconductor device includes the steps of processing a semiconductor substrate using the above-mentioned curable resin composition to produce a semiconductor chip, and bonding the semiconductor chip to the substrate.
More specifically, the method for manufacturing a semiconductor device includes the steps of:
forming a first substrate including a semiconductor substrate, a semi-cured film formed by baking a resin film made of a curable resin composition and covering one main surface of the semiconductor substrate, and a first metal electrode located in the semi-cured film, one end surface of which is exposed on a surface of the semi-cured film and the other end surface of which is in contact with the semiconductor substrate;
dicing the first substrate into a plurality of chips by cutting the first substrate in a thickness direction of the first substrate;
preparing a second substrate including a substrate, an insulating film covering one main surface of the substrate, and a second metal electrode located in the insulating film, one end surface of which is exposed on the surface of the insulating film and the other end surface of which is in contact with the substrate;
a bonding step of baking the chip and the second substrate in a state in which the surface of the semi-cured film faces the surface of the insulating film and the first metal electrode is in contact with the second metal electrode, thereby bonding the chip and the second substrate to obtain a laminated substrate;
and firing the laminated substrate.
The baking temperature in bonding is preferably 100° C. or higher and 200° C. or lower.
Hereinafter, forming the first substrate will also be referred to as the "first substrate formation process," dicing to divide the first substrate into multiple chips will also be referred to as the "chip formation process," preparing the second substrate will also be referred to as the "second substrate preparation process," and bonding to obtain a laminated substrate in which the chip and second substrate are joined and firing the laminated substrate will also be referred to as the "laminated substrate formation process."

<第1基板形成工程>
第1基板は、後述の非感光プロセス又は感光プロセスにより形成される。
<First Substrate Forming Process>
The first substrate is formed by a non-photosensitive or photosensitive process as described below.

〔非感光プロセス〕
非感光プロセスの好適な一例としては、以下の1)~3)を含む方法が挙げられる。
1)半導体基板の、第1金属電極が接している主面上に、硬化性樹脂組成物からなる樹脂膜を形成すること、
2)樹脂膜をベークして、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が20%超80%未満である半硬化膜を形成すること、及び
3)第1金属電極が、半硬化膜表面から露出するように半硬化膜を研磨すること。
[Non-photosensitive process]
A suitable example of the non-photosensitive process includes the following methods 1) to 3).
1) forming a resin film made of a curable resin composition on a main surface of a semiconductor substrate in contact with a first metal electrode;
2) baking the resin film to form a semi-cured film in which the reaction rate of the epoxy groups derived from the curable resin composition is more than 20% and less than 80%; and 3) polishing the semi-cured film so that the first metal electrode is exposed from the surface of the semi-cured film.

上記の方法において、樹脂膜の形成する際に、第1金属電極を有する半導体基板上の少なくとも半硬化膜が形成される箇所に、硬化性樹脂組成物が塗布され塗布膜が形成される。
第1金属電極を構成する金属としては、銅、金、アルミニウムが好ましく、銅がより好ましい。第1金属電極のサイズ、及び形状は特に限定されない。第1金属電極のサイズ、及び形状は、半導体装置の種類や、半導体装置に要求される性能等に応じて適宜選択される。第1金属電極の形状は、特に限定されない。第1金属電極の形状の典型例としては、円柱状や、四角柱、六角中等の角柱状が挙げられる。
典型的には、第1金属電極の径は、1μm以上500μm以下が好ましく、4μm以上400μm以下がより好ましく、4μm以上200μm以下がさらに好ましい。
なお、第1金属電極の径は、半硬化膜表面から露出する第1金属電極の径である。第1金属電極の断面形状が円形でない場合、第1金属電極の断面の円相当径を、第1金属電極の径とする。
第1金属電極の表面には、めっき処理を行ってもよい。めっき処理としては、錫銀によるめっき処理が好ましい。
In the above method, when forming the resin film, a curable resin composition is applied to at least the portion of the semiconductor substrate having the first metal electrode where the semi-cured film is to be formed, to form a coating film.
The metal constituting the first metal electrode is preferably copper, gold, or aluminum, and more preferably copper. The size and shape of the first metal electrode are not particularly limited. The size and shape of the first metal electrode are appropriately selected depending on the type of semiconductor device and the performance required for the semiconductor device. The shape of the first metal electrode is not particularly limited. Typical examples of the shape of the first metal electrode include a cylindrical shape, a rectangular column, a hexagonal column, or the like.
Typically, the diameter of the first metal electrode is preferably 1 μm or more and 500 μm or less, more preferably 4 μm or more and 400 μm or less, and even more preferably 4 μm or more and 200 μm or less.
The diameter of the first metal electrode is the diameter of the first metal electrode exposed from the surface of the semi-cured film. When the cross-sectional shape of the first metal electrode is not circular, the diameter of the first metal electrode is the equivalent circle diameter of the cross-section of the first metal electrode.
The surface of the first metal electrode may be subjected to a plating treatment, preferably a plating treatment using tin and silver.

硬化性樹脂組成物の塗布方法としては、スピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法、インクジェット法、アプリケーター法等の方法を採用することができる。スクリーン印刷法やインクジェット法等の印刷法を適用する場合、樹脂膜を形成する箇所のみに硬化性樹脂組成物を塗布することが可能である。 Methods that can be used to apply the curable resin composition include spin coating, slit coating, roll coating, screen printing, inkjet, and applicator methods. When using printing methods such as screen printing and inkjet, it is possible to apply the curable resin composition only to the areas where a resin film is to be formed.

塗布膜の厚さは特に限定されないが、0.5μm以上が好ましく、0.5μm以上300μm以下がより好ましく、1μm以上150μm以下が特に好ましく、1μm以上50μm以下が最も好ましい。 The thickness of the coating film is not particularly limited, but is preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.5 μm to 300 μm, particularly preferably 1 μm to 150 μm, and most preferably 1 μm to 50 μm.

次いで、必要に応じて、塗布膜に対して乾燥や、ベークが行われる。ベークは、ベークにより得られる半硬化膜における、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が20%超80%未満であるように行われる。ベークにより得られる半硬化膜における、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率は、20%超80%未満が好ましく、40%以上70%以下がより好ましい。
ベーク温度は、前述のエポキシ基の反応率が所定の範囲内である限り特に限定されない。ベーク温度は、100℃以上200℃以下が好ましい。ベーク時間は、硬化性樹脂組成物中の各成分の種類、配合割合、塗布膜厚等によって異なるが、通常は2分以上120分以下程度である。
Next, the coating film is dried or baked as necessary. Baking is performed so that the reaction rate of the epoxy groups derived from the curable resin composition in the semi-cured film obtained by baking is more than 20% and less than 80%. The reaction rate of the epoxy groups derived from the curable resin composition in the semi-cured film obtained by baking is preferably more than 20% and less than 80%, more preferably 40% or more and 70% or less.
The baking temperature is not particularly limited as long as the reaction rate of the epoxy group is within a predetermined range. The baking temperature is preferably 100° C. or more and 200° C. or less. The baking time varies depending on the types and blending ratios of each component in the curable resin composition, the coating film thickness, etc., but is usually about 2 minutes or more and 120 minutes or less.

半導体基板上に形成された半硬化膜を第1金属電極の一方の端面が半硬化膜から露出するまで研磨することにより、第1基板が形成される。
研磨方法は、特に限定されないが、切削研磨、及び化学機械研磨が好ましい。切削研磨、又は化学機械研磨のみにより研磨が行われてもよく、切削研磨と、化学機械研磨とを組み合わせて研磨が行われてもよい。
The semi-cured film formed on the semiconductor substrate is polished until one end face of the first metal electrode is exposed from the semi-cured film, thereby forming a first substrate.
The polishing method is not particularly limited, but cutting polishing and chemical mechanical polishing are preferable. Polishing may be performed by only cutting polishing or chemical mechanical polishing, or may be performed by a combination of cutting polishing and chemical mechanical polishing.

〔感光プロセス〕
感光プロセスの好適な一例としては、以下の工程1)~4)を含む方法が挙げられる。
1)半導体基板上に、硬化性樹脂組成物を用いて、フォトリソグラフィー法により第1電極形成用の鋳型となるパターニングされた半硬化膜を形成し、且つ、
パターニングされた半硬化膜を形成する際に、硬化性樹脂組成物からなる樹脂膜をベークして、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率を20%超80%未満とすること、
2)パターニングされた半硬化膜に対して金属をスパッタし、半硬化膜中の金属電極が形成される凹部の底部において露出している半導体基板の表面に、金属膜を形成すること、
3)金属膜を形成した後に、パターン化された半硬化膜の凹部中にめっきにより金属を充填し、第1金属電極を形成すること、及び
4)めっきが施された後のパターン化された半硬化膜を、半硬化膜と、第1金属電極の端面とが露出するまで研磨すること。
[Photosensitive process]
A suitable example of the photoexposure process includes the following steps 1) to 4).
1) forming a patterned semi-cured film serving as a mold for forming a first electrode on a semiconductor substrate by a photolithography method using a curable resin composition; and
When forming a patterned semi-cured film, a resin film made of a curable resin composition is baked to set the reaction rate of epoxy groups derived from the curable resin composition to more than 20% and less than 80%;
2) sputtering a metal onto the patterned semi-cured film to form a metal film on the surface of the semiconductor substrate exposed at the bottom of the recess in the semi-cured film where the metal electrode is to be formed;
3) after forming the metal film, filling the recesses in the patterned semi-cured film with metal by plating to form a first metal electrode; and 4) polishing the patterned semi-cured film after plating until the semi-cured film and an end face of the first metal electrode are exposed.

第1電極形成用の鋳型としてのパターニングされた半硬化膜は、半導体基板上への硬化性樹脂組成物の塗布と、硬化性樹脂組成物からなる塗布膜への位置選択的な露光と、露光された塗布膜の現像と、現像された樹脂膜のベークとを経て形成される。樹脂膜のベークは、ベーク後の樹脂膜における、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が20%超80%未満であるように行われる。ベーク後の樹脂膜における、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率は、20%超80%未満が好ましく、40%以上70%以下がより好ましい。 The patterned semi-cured film as a mold for forming the first electrode is formed by applying a curable resin composition onto a semiconductor substrate, selectively exposing the coating film made of the curable resin composition to light, developing the exposed coating film, and baking the developed resin film. The resin film is baked so that the reaction rate of the epoxy groups derived from the curable resin composition in the resin film after baking is more than 20% and less than 80%. The reaction rate of the epoxy groups derived from the curable resin composition in the resin film after baking is preferably more than 20% and less than 80%, and more preferably 40% or more and 70% or less.

硬化性樹脂組成物の塗布方法としては、スピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法、インクジェット法、アプリケーター法等の方法を採用することができる。 Methods that can be used to apply the curable resin composition include spin coating, slit coating, roll coating, screen printing, inkjet printing, and applicator methods.

塗布膜の厚さは特に限定されないが、0.5μm以上が好ましく、0.5μm以上300μm以下がより好ましく、1μm以上150μm以下が特に好ましく、1μm以上50μm以下が最も好ましい。 The thickness of the coating film is not particularly limited, but is preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.5 μm to 300 μm, particularly preferably 1 μm to 150 μm, and most preferably 1 μm to 50 μm.

形成された塗布膜に対して、所定のパターンのマスクを介して活性光線又は放射線を露光する等の方法により、位置選択的に露光(パターン露光)を行う。活性光線又は放射線、例えば波長が300nm以上500nm以下の紫外線又は可視光線を照射(露光)する。 The formed coating film is subjected to selective positional exposure (pattern exposure) by a method such as exposing it to actinic rays or radiation through a mask with a predetermined pattern. The film is irradiated (exposed) with actinic rays or radiation, for example, ultraviolet rays or visible light with a wavelength of 300 nm or more and 500 nm or less.

放射線の線源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、アルゴンガスレーザー等を用いることができる。また、放射線には、マイクロ波、赤外線、可視光線、紫外線、X線、γ線、電子線、陽子線、中性子線、イオン線等が含まれる。放射線照射量は、硬化性樹脂組成物の組成や塗布膜の膜厚等によっても異なるが、例えば超高圧水銀灯使用の場合、100mJ/cm以上10,000mJ/cm以下である。 Examples of radiation sources that can be used include low-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high pressure mercury lamps, metal halide lamps, argon gas lasers, etc. Radiation includes microwaves, infrared rays, visible light, ultraviolet rays, X-rays, gamma rays, electron beams, proton beams, neutron beams, ion beams, etc. The radiation dose varies depending on the composition of the curable resin composition and the thickness of the coating film, but is, for example, 100 mJ/ cm2 or more and 10,000 mJ/cm2 or less when an ultra-high pressure mercury lamp is used.

位置選択的な露光の場合は、露光された半硬化膜を、従来知られる方法に従って現像し、不要な部分を溶解、除去することにより、所定の形状の絶縁膜が形成される。この際、現像液としては、上記有機溶剤(S)や、アルカリ性水溶液が使用できる。アルカリ可溶性樹脂(A)は、カルボキシ基及び/又はフェノール性水酸基を有する。このため、露光された半硬化膜を、アルカリ性水溶液により現像可能である。 In the case of position-selective exposure, the exposed semi-cured film is developed according to a conventional method, and unnecessary portions are dissolved and removed to form an insulating film of a desired shape. In this case, the above organic solvent (S) or an alkaline aqueous solution can be used as the developer. The alkali-soluble resin (A) has a carboxyl group and/or a phenolic hydroxyl group. Therefore, the exposed semi-cured film can be developed with an alkaline aqueous solution.

現像液として用いるアルカリ性水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n-プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ-n-プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(水酸化テトラメチルアンモニウム)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセン、1,5-ジアザビシクロ[4,3,0]-5-ノナン等のアルカリ類の水溶液を使用することができる。また、上記アルカリ類の水溶液にメタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加した水溶液を現像液として使用することもできる。 Examples of alkaline aqueous solutions used as developing solutions include aqueous solutions of alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide (tetramethylammonium hydroxide), tetraethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo[5,4,0]-7-undecene, and 1,5-diazabicyclo[4,3,0]-5-nonane. In addition, aqueous solutions of the above-mentioned alkaline solutions to which an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant has been added can also be used as developing solutions.

現像時間は、硬化性樹脂組成物の組成や塗布膜の膜厚等によっても異なるが、通常1分以上30分以下の間である。現像方法は、液盛り法、ディッピング法、パドル法、スプレー現像法等のいずれでもよい。 The development time varies depending on the composition of the curable resin composition and the thickness of the coating film, but is usually between 1 minute and 30 minutes. The development method may be any of the following: puddle method, dipping method, paddle method, spray development method, etc.

現像後は、例えば、流水洗浄を30秒以上90秒以下の間行い、エアーガンや、オーブン等を用いて乾燥させる。 After development, the film is washed with running water for 30 to 90 seconds, and then dried using an air gun or oven.

現像された樹脂膜のベーク条件は、非感光プロセスについて説明した樹脂膜のベーク条件と同様である。 The baking conditions for the developed resin film are the same as those for the resin film described for the non-photosensitive process.

このようにして、第1電極形成用の鋳型としてのパターニングされた半硬化膜が形成される。 In this way, a patterned semi-cured film is formed as a mold for forming the first electrode.

次いで、パターニングされた半硬化膜に対して金属をスパッタし、半硬化膜中の金属電極が形成される凹部の底部において露出している半導体基板の表面に、金属膜を形成する。かかる金属膜は、めっきを行う際のシード層である。 Next, a metal is sputtered onto the patterned semi-cured film to form a metal film on the surface of the semiconductor substrate exposed at the bottom of the recess in the semi-cured film where the metal electrode is to be formed. This metal film serves as a seed layer for plating.

パターン化された半硬化膜中の金属電極が形成される凹部の底部に金属膜を形成した後、パターン化された半硬化膜の凹部中にめっきにより金属を充填し、第1金属電極を形成する。
第1金属電極を構成する金属としては、銅、金、アルミニウムが好ましく、銅がより好ましい。
After forming a metal film on the bottom of a recess in the patterned semi-cured film where a metal electrode is to be formed, the recess in the patterned semi-cured film is filled with metal by plating to form a first metal electrode.
The metal constituting the first metal electrode is preferably copper, gold or aluminum, and more preferably copper.

めっきが施された後のパターン化された半硬化膜を、半硬化膜と、第1金属電極の端面とが露出するまで研磨することで、第1金属電極の一方の端面が半硬化膜から露出する第1基板が形成される。
研磨方法は、特に限定されないが、化学機械研磨を採用するのが好ましい。
The patterned semi-cured film after plating is polished until the semi-cured film and an end face of the first metal electrode are exposed, thereby forming a first substrate in which one end face of the first metal electrode is exposed from the semi-cured film.
The polishing method is not particularly limited, but it is preferable to employ chemical mechanical polishing.

<チップ形成工程>
第1基板をダイシングにより、所定の大きさに分割することによりチップを形成する。ダイシングは、ダイサー方式、レーザー方式及びスクライブ方式等の方法により行うことができる。
<Chip Formation Process>
The first substrate is divided into chips of a predetermined size by dicing, which can be performed by a dicer method, a laser method, a scribe method, or the like.

<第2基板準備工程>
第2基板は、基板上に絶縁膜と、一方の端面が絶縁膜の表面から露出し、且つ他方の端面が基板に接触している第2金属電極とを有する基板であれば特に制限されない。
第2基板の形成方法は、前述の第1基板形成工程で説明した、一方の端面が半硬化膜の表面に露出し、且つ他方の端面が半導体基板に接触している第1金属電極と、を備える第1基板を形成する方法と同様である。また、第2基板の絶縁膜は、前述の硬化性樹脂組成物以外の材料を用いて形成してもよい。
<Second Substrate Preparation Step>
The second substrate is not particularly limited as long as it is a substrate having an insulating film on a substrate and a second metal electrode having one end surface exposed from the surface of the insulating film and the other end surface in contact with the substrate.
The method for forming the second substrate is the same as the method for forming the first substrate having a first metal electrode, one end surface of which is exposed on the surface of the semi-cured film and the other end surface of which is in contact with the semiconductor substrate, described in the first substrate forming step above. The insulating film of the second substrate may be formed using a material other than the curable resin composition described above.

絶縁膜は、所望する絶縁性能を有するのであれば、有機物であっても無機物であってもよく、特に限定されない。具体的には、絶縁膜が有機物からなる場合は、ポリイミド樹脂等の絶縁性の樹脂を含む樹脂組成物からなる絶縁膜を用いることができる。絶縁膜が無機物からなる場合は、SiO等からなる絶縁膜を用いることができる。 The insulating film may be an organic or inorganic material, and is not particularly limited, as long as it has the desired insulating performance. Specifically, when the insulating film is made of an organic material, an insulating film made of a resin composition containing an insulating resin such as a polyimide resin can be used. When the insulating film is made of an inorganic material, an insulating film made of SiO2 or the like can be used.

<積層基板形成工程>
積層基板形成工程について図面を参照して説明する。図1中、チップ100の半硬化膜12を備える主面と、第2基板200の絶縁膜22を備える主面とを対向させ、第1金属電極11と、第2金属電極21とが接触するように、チップ100と第2基板200を積層する。
<Laminated substrate forming process>
The laminated substrate forming process will be described with reference to the drawings. In Fig. 1, the main surface of the chip 100 having the semi-cured film 12 and the main surface of the second substrate 200 having the insulating film 22 are opposed to each other, and the chip 100 and the second substrate 200 are laminated so that the first metal electrode 11 and the second metal electrode 21 are in contact with each other.

積層されたチップ100と第2基板200とを、ベークすることによりボンディングして積層基板が形成される。ベーク温度は、特に限定されないが、100℃以上200℃以下が好ましい。
積層基板形成工程におけるベーク条件は、半硬化膜12及び絶縁膜22中の各成分の種類、配合割合及び膜厚等によって異なるが、通常は、2分以上120分以下程度である。
The stacked chips 100 and the second substrate 200 are bonded together by baking to form a stacked substrate. The baking temperature is not particularly limited, but is preferably 100° C. or higher and 200° C. or lower.
The baking conditions in the laminated substrate formation process vary depending on the types, mixing ratios, and film thicknesses of the components in the semi-cured film 12 and the insulating film 22, but are usually from 2 minutes to 120 minutes.

積層基板を焼成することで、積層基板においてチップ100と第2基板200とがボンディングされる。焼成温度は、積層基板においてチップ100と第2基板200とが強固にボンディングされる限り特に限定されない。好ましくは、積層基板を180℃以上230℃以下で焼成することで、チップ100と第2基板200とがより強固にボンディングされる。このようにして得られる積層基板は、そのまま半導体装置とされるか、種々の半導体装置に好適に組み込まれる。 By firing the laminated substrate, the chip 100 and the second substrate 200 are bonded in the laminated substrate. The firing temperature is not particularly limited as long as the chip 100 and the second substrate 200 are firmly bonded in the laminated substrate. Preferably, the laminated substrate is fired at 180°C or higher and 230°C or lower to more firmly bond the chip 100 and the second substrate 200. The laminated substrate thus obtained can be used as a semiconductor device as is, or can be suitably incorporated into various semiconductor devices.

上記の通り、本発明者らにより、以下の(1)~(10)が提供される。
(1)半導体基板と、硬化性樹脂組成物からなる樹脂膜をベークして形成され、且つ半導体基板の一方の主面を被覆する半硬化膜と、半硬化膜中に位置し、一方の端面が半硬化膜の表面に露出し、且つ他方の端面が半導体基板に接触している第1金属電極と、を備える第1基板を形成することと、
第1基板を、第1基板の厚さ方向に切断して、複数のチップに分割するダイシングと、
基板と、基板の一方の主面を被覆する絶縁膜と、絶縁膜中に位置し、一方の端面が絶縁膜の表面に露出し、且つ他方の端面が基板に接触している第2金属電極と、を備える第2基板を準備することと、
チップと、第2基板とを、半硬化膜の表面と、絶縁膜の表面とが対向し、且つ第1金属電極と、第2金属電極とが接触した状態でベークすることにより、チップと第2基板とを接合して積層基板を得るボンディングと、
積層基板を焼成することと、を含み、
硬化性樹脂組成物がアルカリ可溶性樹脂(A)を含み、
アルカリ可溶性樹脂(A)は、アルカリ可溶性基として、カルボキシ基、及び/又はフェノール性水酸基を有し、
アルカリ可溶性樹脂(A)は、下記式(a-1):

Figure 2024095337000019
で表される構成単位(A1)とエポキシ基含有単位(A3)とを有する共重合体を含み、
式(a―1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Ra01は水酸基を有する有機基を表し、
半硬化膜において、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が20%超80%未満であり、
焼成された積層基板における半硬化膜が硬化した硬化膜において、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が85%以上である、半導体装置製造方法。
(2)ボンディングにおけるベーク温度が、100℃以上200℃以下である、(1)に記載の半導体製造装置。
(3)第1基板が以下の工程1)~3):
1)半導体基板の、第1金属電極が接している主面上に硬化性樹脂組成物からなる樹脂膜を形成すること、
2)樹脂膜をベークして、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が20%超80%未満である半硬化膜を形成すること、及び
3)第1金属電極が、半硬化膜表面から露出するように半硬化膜を研磨すること、
によって形成される、(1)又は(2)に記載の半導体装置製造方法。
(4)第1基板が以下の工程1)~4):
1)半導体基板上に、硬化性樹脂組成物を用いて、フォトリソグラフィー法により第1金属電極形成用の鋳型となるパターニングされた半硬化膜を形成し、且つ、
パターニングされた半硬化膜を形成する際に、硬化性樹脂組成物からなる樹脂膜をベークして、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率を20%超80%未満とすることと、
2)パターニングされた半硬化膜に対して金属をスパッタし、半硬化膜中の電極が形成される凹部の底部において露出している半導体基板の表面に、金属膜を形成することと、
3)金属膜を形成した後に、パターン化された半硬化膜の凹部中にめっきにより金属を充填し、第1金属電極を形成すること、及び
4)めっきが施された後のパターン化された半硬化膜を、半硬化膜と、第1金属電極の端面とが露出するまで研磨すること、
によって形成される、(1)又は(2)に記載の半導体装置製造方法。
(5)硬化性樹脂組成物が酸発生剤(B)を含む、(1)~(4)のいずれか1つに記載の半導体装置製造方法。
(6)硬化性樹脂組成物がシランカップリング剤(C)を含む、(1)~(5)のいずれか1つに記載の半導体装置製造方法。
(7)硬化性樹脂組成物が架橋剤(D)を含み、
架橋剤(D)は、ブロックイソシアネート化合物を含む、(1)~(6)のいずれか1つに記載の半導体装置製造方法。
(8)共重合体は、さらに、下記式(a-2):
Figure 2024095337000020
で表される構成単位(A2)を有し、
式(a―2)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭化水素基を表す、
(1)~(7)のいずれか1つに記載の半導体装置製造方法。
(9)絶縁膜が、硬化性樹脂組成物からなる樹脂膜をベークして形成され、且つ硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が20%超80%未満である半硬化膜である、(1)~(8)のいずれか1つに記載の半導体装置製造方法。
(10)チップと、第2基板とからなり、チップと第2基板とが互いに接合された積層基板を含む半導体装置であって、
チップが、半導体基板と、半導体基板の一方の主面を被覆する硬化膜と、硬化膜中に位置し、一方の端面が硬化膜の表面に露出し、且つ他方の端面が半導体基板に接触している第1金属電極と、を備え、
第2基板が、基板と、基板の一方の主面を被覆する絶縁膜と、絶縁膜中に位置し、一方の端面が絶縁膜の表面に露出し、且つ他方の端面が基板に接触している第2金属電極と、を備え、
積層基板において、硬化膜と、絶縁膜とが接合されており、第1金属電極と第2金属電極とが接しており、
硬化膜が、アルカリ可溶性樹脂(A)を含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
アルカリ可溶性樹脂(A)は、アルカリ可溶性基として、カルボキシ基、及び/又はフェノール性水酸基を有し、
アルカリ可溶性樹脂(A)は、下記式(a-1):
Figure 2024095337000021
で表される構成単位(A1)とエポキシ基含有単位(A3)とを有する共重合体を含み、
式(a―1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Ra01は水酸基を有する有機基を表す、半導体装置。 As described above, the present inventors provide the following (1) to (10).
(1) forming a first substrate including a semiconductor substrate, a semi-cured film formed by baking a resin film made of a curable resin composition and covering one main surface of the semiconductor substrate, and a first metal electrode located in the semi-cured film, one end surface of which is exposed on a surface of the semi-cured film and the other end surface of which is in contact with the semiconductor substrate;
dicing the first substrate into a plurality of chips by cutting the first substrate in a thickness direction of the first substrate;
preparing a second substrate including a substrate, an insulating film covering one main surface of the substrate, and a second metal electrode located in the insulating film, one end surface of which is exposed on the surface of the insulating film and the other end surface of which is in contact with the substrate;
a bonding step of baking the chip and the second substrate in a state in which the surface of the semi-cured film faces the surface of the insulating film and the first metal electrode is in contact with the second metal electrode, thereby bonding the chip and the second substrate to obtain a laminated substrate;
and firing the laminated substrate;
The curable resin composition contains an alkali-soluble resin (A),
The alkali-soluble resin (A) has a carboxy group and/or a phenolic hydroxyl group as the alkali-soluble group,
The alkali-soluble resin (A) is represented by the following formula (a-1):
Figure 2024095337000019
and an epoxy group-containing unit (A3),
In formula (a-1), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and R a01 represents an organic group having a hydroxyl group.
In the semi-cured film, the reaction rate of the epoxy group derived from the curable resin composition is more than 20% and less than 80%,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein in a cured film obtained by curing the semi-cured film on the baked laminated substrate, a reaction rate of epoxy groups derived from the curable resin composition is 85% or more.
(2) The semiconductor manufacturing apparatus according to (1), wherein the baking temperature in bonding is 100° C. or higher and 200° C. or lower.
(3) The first substrate is subjected to the following steps 1) to 3):
1) forming a resin film made of a curable resin composition on a main surface of a semiconductor substrate in contact with a first metal electrode;
2) baking the resin film to form a semi-cured film in which the reaction rate of the epoxy group derived from the curable resin composition is more than 20% and less than 80%; and 3) polishing the semi-cured film so that the first metal electrode is exposed from the surface of the semi-cured film.
The method for manufacturing a semiconductor device according to (1) or (2),
(4) The first substrate is subjected to the following steps 1) to 4):
1) forming a patterned semi-cured film serving as a mold for forming a first metal electrode on a semiconductor substrate by a photolithography method using a curable resin composition; and
When forming a patterned semi-cured film, a resin film made of a curable resin composition is baked to set a reaction rate of epoxy groups derived from the curable resin composition to more than 20% and less than 80%;
2) sputtering a metal onto the patterned semi-cured film to form a metal film on the surface of the semiconductor substrate exposed at the bottom of a recess in the semi-cured film where an electrode is to be formed;
3) after forming the metal film, filling the recesses of the patterned semi-cured film with metal by plating to form a first metal electrode; and 4) polishing the patterned semi-cured film after plating until the semi-cured film and an end face of the first metal electrode are exposed.
The method for manufacturing a semiconductor device according to (1) or (2),
(5) The method for producing a semiconductor device according to any one of (1) to (4), wherein the curable resin composition contains an acid generator (B).
(6) The method for producing a semiconductor device according to any one of (1) to (5), wherein the curable resin composition contains a silane coupling agent (C).
(7) The curable resin composition contains a crosslinking agent (D),
The method for producing a semiconductor device according to any one of (1) to (6), wherein the crosslinking agent (D) contains a blocked isocyanate compound.
(8) The copolymer further comprises a copolymer represented by the following formula (a-2):
Figure 2024095337000020
The structural unit (A2) is represented by the following formula:
In formula (a-2), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and Rb represents a hydrocarbon group.
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of (1) to (7).
(9) The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of (1) to (8), wherein the insulating film is a semi-cured film formed by baking a resin film made of a curable resin composition, and the reaction rate of the epoxy groups derived from the curable resin composition is more than 20% and less than 80%.
(10) A semiconductor device including a laminated substrate including a chip and a second substrate, the chip and the second substrate being bonded to each other,
The chip comprises a semiconductor substrate, a cured film covering one main surface of the semiconductor substrate, and a first metal electrode located in the cured film, one end surface of which is exposed on the surface of the cured film and the other end surface of which is in contact with the semiconductor substrate;
the second substrate comprises a substrate, an insulating film covering one main surface of the substrate, and a second metal electrode located in the insulating film, one end surface of which is exposed on the surface of the insulating film and the other end surface of which is in contact with the substrate;
In the laminated substrate, the cured film and the insulating film are bonded to each other, and the first metal electrode and the second metal electrode are in contact with each other.
the cured film is made of a cured product of a curable resin composition containing an alkali-soluble resin (A);
The alkali-soluble resin (A) has a carboxy group and/or a phenolic hydroxyl group as the alkali-soluble group,
The alkali-soluble resin (A) is represented by the following formula (a-1):
Figure 2024095337000021
and an epoxy group-containing unit (A3),
In formula (a-1), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and R a01 represents an organic group having a hydroxyl group.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

<硬化性樹脂組成物の調製>
アルカリ可溶性樹脂(A)として、下記構成単位I~構成単位IIIからなる樹脂(A1)(質量平均分子量:17,000)を用いた。下記式において、括弧の右側の数値は、樹脂中における各構成単位のモル比率である。

Figure 2024095337000022
また、アルカリ可溶性樹脂(A)として、上記の構成単位I40モル%、上記の構成単位II40モル%、及び上記の構成単位III20モル%からなる樹脂(A2)(質量平均分子量:17,000)と、上記の構成単位I40モル%、上記の構成単位II40モル%、及び上記の構成単位III20モル%からなる樹脂(A3)(質量平均分子量:6
,800)とを用いた。
酸発生剤(B)として、光酸発生剤(B1)であるナフトキノンジアジド基含有化合物(下記化合物(B’)-1に対し、ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸エステルを2モル反応させたもの))と、熱酸発生剤(B2)であるKING INDUSTRY社製 K-Pure(登録商標) TAG-2690(製品名)とを用いた。
Figure 2024095337000023
シランカップリング剤(C)として、ダウ・東レ株式会社OFS-6040Silane(製品名)、を用いた。
架橋剤(D)として、ブロックイソシアネート(旭化成ケミカルズ社製 E402-B80B(製品名))を用いた。 <Preparation of Curable Resin Composition>
As the alkali-soluble resin (A), a resin (A1) (mass average molecular weight: 17,000) consisting of the following structural units I to III was used. In the following formula, the numerical values on the right side of the parentheses indicate the molar ratio of each structural unit in the resin.
Figure 2024095337000022
As the alkali-soluble resin (A), there was used a resin (A2) (mass average molecular weight: 17,000) consisting of 40 mol % of the structural unit I, 40 mol % of the structural unit II, and 20 mol % of the structural unit III, and a resin (A3) (mass average molecular weight: 6
, 800) were used.
As the acid generator (B), a naphthoquinone diazide group-containing compound (a compound (B')-1 shown below was reacted with 2 moles of naphthoquinone diazide-5-sulfonic acid ester) as a photoacid generator (B1) and KING INDUSTRY's K-Pure (registered trademark) TAG-2690 (product name) as a thermal acid generator (B2) were used.
Figure 2024095337000023
As the silane coupling agent (C), OFS-6040 Silane (product name) manufactured by Dow Toray Co., Ltd. was used.
As the crosslinking agent (D), a blocked isocyanate (product name E402-B80B manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) was used.

〔調製例1〕
アルカリ可溶性樹脂(A)100質量部と、光酸発生剤(B1)20質量部と、シランカップリング剤(C)1質量部と、熱酸発生剤(B2)0.2質量部と、架橋剤(D)20質量部とを、硬化性樹脂組成物の固形分濃度が33質量%であるように、溶媒に分散、溶解させて、硬化性樹脂組成物(P1)を調製した。溶媒は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、及びプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)の混合溶媒を用いた。溶媒の混合比(重量比)は、PGMEA:PGME=3:2である。
Preparation Example 1
100 parts by mass of an alkali-soluble resin (A), 20 parts by mass of a photoacid generator (B1), 1 part by mass of a silane coupling agent (C), 0.2 parts by mass of a thermal acid generator (B2), and 20 parts by mass of a crosslinking agent (D) were dispersed and dissolved in a solvent so that the solid content concentration of the curable resin composition was 33% by mass, to prepare a curable resin composition (P1). A mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and propylene glycol monomethyl ether (PGME) was used as the solvent. The mixing ratio (weight ratio) of the solvents was PGMEA:PGME=3:2.

〔調製例2〕
樹脂(A2)60質量部と、樹脂(A3)を15質量部と、光酸発生剤(B1)25質量部と、シランカップリング剤(C)1質量部と、界面活性剤(BYK-310(ビックケミー社製))0.1質量部とを、硬化性樹脂組成物の固形分濃度が33質量%であるように、溶媒に分散、溶解させて、硬化性樹脂組成物(P2)を調製した。溶媒は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)及びプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)の混合溶媒を用いた。溶媒の混合比(重量比)は、PGMEA:PGME=3:2である。
Preparation Example 2
60 parts by mass of resin (A2), 15 parts by mass of resin (A3), 25 parts by mass of photoacid generator (B1), 1 part by mass of silane coupling agent (C), and 0.1 parts by mass of surfactant (BYK-310 (manufactured by BYK-Chemie)) were dispersed and dissolved in a solvent so that the solid content concentration of the curable resin composition was 33% by mass, to prepare a curable resin composition (P2). A mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and propylene glycol monomethyl ether (PGME) was used as the solvent. The mixing ratio (weight ratio) of the solvents was PGMEA:PGME=3:2.

<ポリイミド樹脂膜形成用組成物の調製>
特許第7136894号公報の製造例1の記載に従って樹脂を重合し、ポリイミド前駆体を得た。得られたポリイミド前駆体を、濃度30質量%となるようにγ-ブチロラクトンに溶解させた。得られた溶液に、ポリイミド前駆体の質量に対して5質量%のオキシムエステル系開始剤(Irgacure OXE02(BASFジャパン社製))と、ポリイミド前駆体の質量に対して0.05質量%の重合禁止剤(Irganox 1010(BASFジャパン社製))とポリイミド前駆体の質量に対して0.02質量%の界面活性剤(ポリフローNO.77(共栄社化学社製))と、ポリイミド前駆体の質量に対して3質量%のN-[3-(トリエトキシシリル)プロピル]フタル酸アミドを加えて、ポリイミド樹脂膜形成用組成物を得た。
<Preparation of polyimide resin film-forming composition>
The resin was polymerized according to the description of Production Example 1 of Japanese Patent No. 7136894 to obtain a polyimide precursor. The obtained polyimide precursor was dissolved in γ-butyrolactone to a concentration of 30% by mass. To the obtained solution, 5% by mass of an oxime ester initiator (Irgacure OXE02 (manufactured by BASF Japan)) relative to the mass of the polyimide precursor, 0.05% by mass of a polymerization inhibitor (Irganox 1010 (manufactured by BASF Japan)) relative to the mass of the polyimide precursor, 0.02% by mass of a surfactant (Polyflow NO. 77 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)) relative to the mass of the polyimide precursor, and 3% by mass of N-[3-(triethoxysilyl)propyl]phthalic acid amide relative to the mass of the polyimide precursor were added to obtain a polyimide resin film-forming composition.

<第1基板の作製>
以下の方法により第1基板を調製した。硬化性樹脂組成物としては、前述の硬化性樹脂組成物(P1)、硬化性樹脂組成物(P2)、又はポリイミド樹脂膜形成用組成物を用いた。
<Preparation of First Substrate>
A first substrate was prepared by the following method: As the curable resin composition, the above-mentioned curable resin composition (P1), curable resin composition (P2), or polyimide resin film-forming composition was used.

〔第1基板A1〕
(非感光プロセス)
一方の主面において直径20μm、高さ5μmの銅及び当該銅の先端に厚み2μmの錫銀めっきが施された円柱状の第1金属電極が形成されたシリコンウェハを基板として用いた。当該基板の第1金属電極を備える主面上に、硬化性樹脂組成物(P1)を膜厚10μmで塗布した。硬化性樹脂組成物(P1)が塗布された基板を、100℃300秒加熱し、その後、表1記載の条件でベークし半硬化膜を形成した。ベーク後、錫銀めっきが半硬化膜から露出するまで化学機械研磨を行い、第1基板を作製した。当該第1基板を第1基板A1とする。
[First substrate A1]
(Non-photosensitive process)
A silicon wafer having a cylindrical first metal electrode formed on one main surface of copper with a diameter of 20 μm and a height of 5 μm and a tin-silver plating with a thickness of 2 μm on the tip of the copper was used as a substrate. A curable resin composition (P1) was applied to a film thickness of 10 μm on the main surface of the substrate having the first metal electrode. The substrate coated with the curable resin composition (P1) was heated at 100° C. for 300 seconds, and then baked under the conditions shown in Table 1 to form a semi-cured film. After baking, chemical mechanical polishing was performed until the tin-silver plating was exposed from the semi-cured film, and a first substrate was prepared. The first substrate was designated as a first substrate A1.

〔第1基板A2〕
(非感光プロセス)
一方の主面において直径20μm、高さ5μmの銅及び当該銅の先端に厚み2μmの錫銀めっきが施された円柱状の第1金属電極が形成されたシリコンウェハを基板として用いた。当該基板の第1金属電極を備える主面上に、硬化性樹脂組成物(P2)を膜厚10μmで塗布した。硬化性樹脂組成物(P2)が塗布された基板を、100℃300秒加熱し、その後、表1記載の条件でベークし半硬化膜を形成した。ベーク後、錫銀めっきが半硬化膜から露出するまで化学機械研磨を行い、第1基板を作製した。当該第1基板を第1基板A2とする。
[First substrate A2]
(Non-photosensitive process)
A silicon wafer having a cylindrical first metal electrode formed on one main surface of copper with a diameter of 20 μm and a height of 5 μm and a tin-silver plating with a thickness of 2 μm on the tip of the copper was used as a substrate. A curable resin composition (P2) was applied to a film thickness of 10 μm on the main surface of the substrate having the first metal electrode. The substrate coated with the curable resin composition (P2) was heated at 100° C. for 300 seconds, and then baked under the conditions shown in Table 1 to form a semi-cured film. After baking, chemical mechanical polishing was performed until the tin-silver plating was exposed from the semi-cured film, and a first substrate was prepared. The first substrate was designated as a first substrate A2.

〔第1基板B1〕
(感光プロセス)
[First substrate B1]
(Photosensitive process)

シリコンウェハ上に硬化性樹脂組成物(P1)を膜厚7μmで塗布した。硬化性樹脂組成物(P1)が塗布された基板を100℃300秒加熱した。その後、20μm径のビアホールを形成するポジマスクを介して、樹脂膜を露光した。露光された樹脂膜を、2.38%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを用いて現像した。現像された樹脂膜を、表2記載の条件でベークしてパターニングされた半硬化膜を形成した。現像後、パターニングされた半硬化膜に対して銅スパッタを行い、パターニングされた半硬化膜の凹部の底部に銅膜を形成した。次いで、パターニングされた半硬化膜の凹部内に、シリコンウェハ表面からの高さが10μmとなるように銅をスパッタにより鍍金した。鍍金後、半硬化膜が露出するまで化学機械研磨を行い、第1基板を作製した。当該第1基板を第1基板B1とする。 A curable resin composition (P1) was applied to a silicon wafer to a film thickness of 7 μm. The substrate coated with the curable resin composition (P1) was heated at 100° C. for 300 seconds. The resin film was then exposed to light through a positive mask that formed via holes with a diameter of 20 μm. The exposed resin film was developed using 2.38% tetramethylammonium hydroxide. The developed resin film was baked under the conditions shown in Table 2 to form a patterned semi-cured film. After development, the patterned semi-cured film was subjected to copper sputtering to form a copper film on the bottom of the recesses in the patterned semi-cured film. Next, copper was plated by sputtering into the recesses in the patterned semi-cured film so that the height from the silicon wafer surface was 10 μm. After plating, chemical mechanical polishing was performed until the semi-cured film was exposed, and a first substrate was produced. This first substrate is referred to as the first substrate B1.

〔第1基板B2〕
(感光プロセス)
[First substrate B2]
(Photosensitive process)

シリコンウェハ上に硬化性樹脂組成物(P2)を膜厚7μmで塗布した。硬化性樹脂組成物(P2)が塗布された基板を100℃300秒加熱した。その後、20μm径のビアホールを形成するポジマスクを介して、樹脂膜を露光した。露光された樹脂膜を、2.38%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを用いて現像した。現像された樹脂膜を、表2記載の条件でベークしてパターニングされた半硬化膜を形成した。現像後、パターニングされた半硬化膜に対して銅スパッタを行い、パターニングされた半硬化膜の凹部の底部に銅膜を形成した。次いで、パターニングされた半硬化膜の凹部内に、シリコンウェハ表面からの高さが10μmとなるように銅をスパッタにより鍍金した。鍍金後、半硬化膜が露出するまで化学機械研磨を行い、第1基板を作製した。当該第1基板を第1基板B2とする。 A curable resin composition (P2) was applied to a silicon wafer to a film thickness of 7 μm. The substrate coated with the curable resin composition (P2) was heated at 100° C. for 300 seconds. The resin film was then exposed to light through a positive mask that formed via holes with a diameter of 20 μm. The exposed resin film was developed using 2.38% tetramethylammonium hydroxide. The developed resin film was baked under the conditions shown in Table 2 to form a patterned semi-cured film. After development, the patterned semi-cured film was subjected to copper sputtering to form a copper film on the bottom of the recesses in the patterned semi-cured film. Next, copper was plated by sputtering into the recesses in the patterned semi-cured film so that the height from the silicon wafer surface was 10 μm. After plating, chemical mechanical polishing was performed until the semi-cured film was exposed, and a first substrate was produced. This first substrate is referred to as the first substrate B2.

<チップの作製>
DISCO製 DAD3360を用い、公知の方法でブレードダイシングを行い以下のチップを作製した。
<Chip preparation>
Using a DAD3360 manufactured by DISCO, blade dicing was carried out by a known method to produce the following chips.

〔チップA1〕
第1基板A1を5mm角のチップとなるようダイシングして、チップA1を得た。
[Chip A1]
The first substrate A1 was diced into chips of 5 mm square to obtain chips A1.

〔チップA2〕
第1基板A2を5mm角のチップとなるようダイシングして、チップA2を得た。
[Chip A2]
The first substrate A2 was diced into chips of 5 mm square to obtain the chips A2.

〔チップB1〕
第1基板B1を5mm角のチップとなるようダイシングして、チップB1を得た。
[Chip B1]
The first substrate B1 was diced into chips of 5 mm square to obtain chips B1.

〔チップB2〕
第1基板B2を5mm角のチップとなるようダイシングして、チップB2を得た。
[Chip B2]
The first substrate B2 was diced into chips of 5 mm square to obtain chips B2.

<第2基板の作製>
〔第2基板Ai〕
第2基板Aiは、ベーク温度が160℃である以外は上述の第1基板A1の作製方法と同様の方法により作成した。
<Preparation of Second Substrate>
[Second Substrate Ai]
The second substrate Ai was prepared in the same manner as the above-mentioned first substrate A1, except that the baking temperature was 160°C.

〔第2基板Aii〕
第2基板Aiiは、ベーク温度が160℃である以外は上述の第1基板A2の作製方法と同様の方法により作成した。
[Second Substrate Aii]
The second substrate Aii was prepared in the same manner as the above-mentioned first substrate A2, except that the baking temperature was 160°C.

〔第2基板Bi〕
第2基板Biは、上述の第1基板B1の作製方法と同様の方法により作成した。
[Second Substrate Bi]
The second substrate Bi was prepared by the same method as the above-mentioned method for preparing the first substrate B1.

〔基板2Bii〕
第2基板Biiは、上述の第1基板B2の作製方法と同様の方法により作成した。
[Substrate 2Bii]
The second substrate Bii was prepared by the same method as the above-mentioned method for preparing the first substrate B2.

〔第2基板C〕
(非感光プロセス)
一方の主面において直径20μm、高さ5μmの銅及び当該銅の先端に厚み2μmの錫銀めっきが施された円柱状の第1金属電極が形成されたシリコンウェハを基板として用いた。当該基板の第1金属電極を備える主面上に、ポリイミド樹脂膜形成用組成物を膜厚10μmで塗布した。ポリイミド樹脂膜形成用組成物が塗布された基板を、150℃300秒加熱し、その後、350℃30分ベークし絶縁膜を形成した。ベーク後、錫銀めっきが絶縁膜から露出するまで化学機械研磨を行い、第2基板を作製した。当該第2基板を第2基板Cとする。
[Second Substrate C]
(Non-photosensitive process)
A silicon wafer was used as a substrate, on one of the main surfaces of which was formed a cylindrical first metal electrode having a diameter of 20 μm and a height of 5 μm of copper and a tin-silver plating of 2 μm thickness on the tip of the copper. A polyimide resin film-forming composition was applied to a film thickness of 10 μm on the main surface of the substrate that was provided with the first metal electrode. The substrate on which the polyimide resin film-forming composition was applied was heated at 150° C. for 300 seconds, and then baked at 350° C. for 30 minutes to form an insulating film. After baking, chemical mechanical polishing was performed until the tin-silver plating was exposed from the insulating film, and a second substrate was prepared. The second substrate was designated as second substrate C.

〔第2基板D〕
(感光プロセス)
シリコンウェハ上にポリイミド樹脂膜形成用組成物を膜厚7μmで塗布した。ポリイミド樹脂膜形成用組成物が塗布された基板を150℃300秒加熱した。その後、20μm径のビアホールを形成するポジマスクを介して、樹脂膜を露光した。露光された樹脂膜を、シクロペンタノンを用いて現像した。現像された樹脂膜を、表2記載の条件でベークしてパターニングされた半硬化膜を形成した。現像後、パターニングされた半硬化膜に対して銅スパッタを行い、パターニングされた半硬化膜の凹部の底部に銅膜を形成した。次いで、パターニングされた半硬化膜の凹部内に、シリコンウェハ表面からの高さが10μmとなるように銅をスパッタにより鍍金した。鍍金後、半硬化膜が露出するまで化学機械研磨を行い、第2基板を作製した。当該第2基板を第2基板Dとする。
[Second Substrate D]
(Photosensitive process)
A polyimide resin film-forming composition was applied to a silicon wafer with a film thickness of 7 μm. The substrate on which the polyimide resin film-forming composition was applied was heated at 150° C. for 300 seconds. The resin film was then exposed to light through a positive mask for forming a via hole with a diameter of 20 μm. The exposed resin film was developed using cyclopentanone. The developed resin film was baked under the conditions shown in Table 2 to form a patterned semi-cured film. After development, the patterned semi-cured film was subjected to copper sputtering to form a copper film on the bottom of the recess of the patterned semi-cured film. Next, copper was plated by sputtering into the recess of the patterned semi-cured film so that the height from the silicon wafer surface was 10 μm. After plating, chemical mechanical polishing was performed until the semi-cured film was exposed, and a second substrate was produced. The second substrate was designated as second substrate D.

〔第2基板E〕
表面に直径20μmの銅電極を有するシリコン酸化膜を表面に備える基板を用いた。
[Second Substrate E]
A substrate was used which had a silicon oxide film on its surface having a copper electrode with a diameter of 20 μm.

<半導体装置に用いられる積層基板の作製>
前述の積層基板形成工程で説明した方法に従い、表1及び表2に示したベーク条件で作製したチップ及び第2基板を160℃、1.4MPa-5秒の条件で貼り付け、表1及び表2に示した積層後の焼成条件で積層基板を作製した。
<Preparation of a laminated substrate used in a semiconductor device>
According to the method described in the laminated substrate formation process described above, the chip and second substrate prepared under the baking conditions shown in Tables 1 and 2 were attached under conditions of 160°C and 1.4 MPa-5 seconds, and a laminated substrate was produced under the post-lamination firing conditions shown in Tables 1 and 2.

Figure 2024095337000024
Figure 2024095337000024

Figure 2024095337000025
Figure 2024095337000025

<評価>
得られた実施例1~16及び比較例1~9の積層基板を用いて、以下の方法に従って、エポキシ反応率と、外観と、接合強度(シェアテスト)と、ボイドの発生とを評価した。これらの評価結果を表3及び表4に記す。
<Evaluation>
The laminated substrates obtained in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 9 were evaluated for epoxy reaction rate, appearance, bonding strength (shear test), and void generation according to the following methods. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4.

[エポキシ反応率]
シリコンウェハ上に硬化性樹脂組成物を7μm塗布後100℃300秒加熱し、表1及び表2に記載の条件でベークし、半硬化膜を形成した。当該半硬化膜を用いてベーク後エポキシ基反応率を、下記計算式で算出した。
また、当該半硬化膜を表1及び表2に記載の条件で焼成し硬化膜を形成した。当該硬化膜を用いて焼成後エポキシ反応率を、下記計算式で算出した。
なお、シリコンウェハ上に硬化性樹脂組成物を7μm塗布後100℃300秒加熱し、ベークと焼成をしていない樹脂膜のIR測定結果を反応率0の標品とした。
測定機器:FT/IR 4000(日本分光製)
測定法:透過法
エポキシ反応率=(1-(Area1/Area2)/(Area3/Area4))×100
Area1:エポキシ基ピーク面積=900-930cm-1の面積値
Area2:ベンゼンピーク面積=1480-1530cm-1の面積値
Area3:標品エポキシピーク面積=標品の900-930cm-1の面積値
Area4:標品ベンゼンピーク面積=標品の1480-1530cm-1の面積値
[Epoxy reaction rate]
A semi-cured film was formed by applying the curable resin composition to a thickness of 7 μm on a silicon wafer and then heating at 100° C. for 300 seconds and baking under the conditions shown in Tables 1 and 2. The epoxy group reaction rate after baking was calculated using the semi-cured film according to the following formula.
Furthermore, the semi-cured film was baked under the conditions shown in Tables 1 and 2 to form a cured film. Using the cured film, the epoxy reaction rate after baking was calculated according to the following formula.
The curable resin composition was applied to a silicon wafer to a thickness of 7 μm and then heated at 100° C. for 300 seconds. The IR measurement results of the resin film that was not baked or sintered were used as a standard specimen with a reaction rate of 0.
Measuring equipment: FT/IR 4000 (manufactured by JASCO)
Measurement method: Permeation method Epoxy reaction rate = (1 - (Area 1 / Area 2) / (Area 3 / Area 4)) x 100
Area 1: epoxy group peak area = area value of 900-930 cm −1 Area 2: benzene peak area = area value of 1480-1530 cm −1 Area 3: standard epoxy peak area = area value of 900-930 cm −1 of standard Area 4: standard benzene peak area = area value of 1480-1530 cm −1 of standard

[外観]
積層基板のチップ周縁部を目視で観察した。
硬化膜がチップ周縁部にはみ出していない場合を〇、はみ出している場合を×とした。
[exterior]
The peripheral edge of the chip on the laminated substrate was visually observed.
The case where the cured film did not protrude onto the peripheral edge of the chip was marked with "O", and the case where the cured film protruded onto the peripheral edge of the chip was marked with "X".

[接合強度(シェアテスト)]
室温(23℃)の条件下、ボンドテスター(XYZTEC社、Condor Sigma)を用いて、作成した積層基板を固定した。作成した積層基板のチップにせん断力をかけ、チップを剥がすために必要な力を、接合強度として測定した。
チップが剥離したせん断力が15MPa以上であった場合を○、チップが剥離したせん断力が15MPa未満であった場合を×として、接合強度を評価した。
[Bonding strength (shear test)]
The prepared laminated substrate was fixed using a bond tester (Condor Sigma, XYZTEC) under the condition of room temperature (23° C.). A shear force was applied to the chip of the prepared laminated substrate, and the force required to peel off the chip was measured as the bonding strength.
The bonding strength was evaluated by rating it as follows: if the shear force at which the chip peeled off was 15 MPa or more, it was rated as "good"; if the shear force at which the chip peeled off was less than 15 MPa, it was rated as "bad."

[ボイドの発生]
下記の超音波測定装置を用い、作成した積層基板に対して下記の条件で超音波検査を行い、ボイドの発生の有無を確認した。
測定装置:Sonoscan社製 Gen6
測定モード:C-Scan
周波数:100Mz
ボイドが確認されない場合を○、ボイドが確認された場合を×として、ボイドの発生を評価した。
[Void generation]
The produced laminated substrate was subjected to ultrasonic testing under the conditions described below using the ultrasonic measuring device described below to check for the presence or absence of voids.
Measurement device: Sonoscan Gen6
Measurement mode: C-Scan
Frequency: 100Mz
The occurrence of voids was evaluated by rating it as follows: if no voids were observed, it was rated as ◯; if voids were observed, it was rated as x.

Figure 2024095337000026
Figure 2024095337000026

Figure 2024095337000027
Figure 2024095337000027

表3及び表4によれば、前述の所定の要件を満たす硬化性樹脂組成物を用い、ベークされた半硬化膜における、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が20%超80%未満であり、半硬化膜が焼成された硬化膜における、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が85%以上である方法により形成された、実施例1~16に記載の積層基板は、良好な外観を示し、接合強度が強く、ボイドを有さない硬化膜を備えることが分かる。
他方、ベークされた半硬化膜における、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が20%以下、又は80%以上である方法により形成された、比較例1~4、及び比較例6~8の積層基板は、良好な外観を示さず、接合強度が弱く、ボイドを有する硬化膜を備えることが分かる。
また、ベークされた半硬化膜における、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が20%超80%未満であるが、半硬化膜が焼成された硬化膜における、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が85%未満である方法により形成された、比較例5、及び比較例9の積層基板は、接合強度が弱いことが分かる。
According to Tables 3 and 4, it can be seen that the laminated substrates described in Examples 1 to 16, which were formed by using a curable resin composition that satisfies the above-mentioned specified requirements and by a method in which the reaction rate of the epoxy groups derived from the curable resin composition in the baked semi-cured film is more than 20% and less than 80%, and in the cured film obtained by baking the semi-cured film, the reaction rate of the epoxy groups derived from the curable resin composition is 85% or more, have a cured film that exhibits good appearance, has strong bonding strength, and is free of voids.
On the other hand, it can be seen that the laminate substrates of Comparative Examples 1 to 4 and Comparative Examples 6 to 8, which were formed by a method in which the reaction rate of the epoxy groups derived from the curable resin composition in the baked semi-cured film was 20% or less, or 80% or more, did not exhibit a good appearance, had weak bonding strength, and had cured films having voids.
In addition, it is found that the laminated substrates of Comparative Example 5 and Comparative Example 9, which were formed by a method in which the reaction rate of the epoxy groups derived from the curable resin composition in the baked semi-cured film was more than 20% and less than 80%, but the reaction rate of the epoxy groups derived from the curable resin composition in the cured film obtained by baking the semi-cured film was less than 85%, had weak bonding strength.

100 チップ
10 基板
11 第1金属電極
12 半硬化膜
200 第2基板
20 基板
21 第2金属電極
22 絶縁膜
REFERENCE SIGNS LIST 100 Chip 10 Substrate 11 First metal electrode 12 Semi-cured film 200 Second substrate 20 Substrate 21 Second metal electrode 22 Insulating film

Claims (10)

半導体基板と、硬化性樹脂組成物からなる樹脂膜をベークして形成され、且つ前記半導体基板の一方の主面を被覆する半硬化膜と、前記半硬化膜中に位置し、一方の端面が前記半硬化膜の表面に露出し、且つ他方の端面が前記半導体基板に接触している第1金属電極と、を備える第1基板を形成することと、
前記第1基板を、前記第1基板の厚さ方向に切断して、複数のチップに分割するダイシングと、
基板と、前記基板の一方の主面を被覆する絶縁膜と、前記絶縁膜中に位置し、一方の端面が前記絶縁膜の表面に露出し、且つ他方の端面が前記基板に接触している第2金属電極と、を備える第2基板を準備することと、
前記チップと、前記第2基板とを、前記半硬化膜の表面と、前記絶縁膜の表面とが対向し、且つ前記第1金属電極と、前記第2金属電極とが接触した状態でベークすることにより、前記チップと前記第2基板とを接合して積層基板を得るボンディングと、
前記積層基板を焼成することと、を含み、
前記硬化性樹脂組成物がアルカリ可溶性樹脂(A)を含み、
前記アルカリ可溶性樹脂(A)は、アルカリ可溶性基として、カルボキシ基、及び/又はフェノール性水酸基を有し、
前記アルカリ可溶性樹脂(A)は、下記式(a-1):
Figure 2024095337000028
で表される構成単位(A1)とエポキシ基含有単位(A3)とを有する共重合体を含み、
前記式(a―1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Ra01は水酸基を有する有機基を表し、
前記半硬化膜において、前記硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が20%超80%未満であり、
焼成された前記積層基板における前記半硬化膜が硬化した硬化膜において、前記硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が85%以上である、半導体装置製造方法。
forming a first substrate including a semiconductor substrate, a semi-cured film formed by baking a resin film made of a curable resin composition and covering one main surface of the semiconductor substrate, and a first metal electrode located in the semi-cured film, one end surface of which is exposed on a surface of the semi-cured film and the other end surface of which is in contact with the semiconductor substrate;
dicing the first substrate into a plurality of chips by cutting the first substrate in a thickness direction of the first substrate;
preparing a second substrate including a substrate, an insulating film covering one main surface of the substrate, and a second metal electrode located in the insulating film, one end surface of the second metal electrode being exposed on a surface of the insulating film and the other end surface of the second metal electrode being in contact with the substrate;
a bonding step of bonding the chip and the second substrate together to obtain a laminated substrate by baking the chip and the second substrate in a state in which a surface of the semi-cured film faces a surface of the insulating film and the first metal electrode is in contact with the second metal electrode;
and firing the laminated substrate;
The curable resin composition contains an alkali-soluble resin (A),
The alkali-soluble resin (A) has a carboxy group and/or a phenolic hydroxyl group as an alkali-soluble group,
The alkali-soluble resin (A) is represented by the following formula (a-1):
Figure 2024095337000028
and an epoxy group-containing unit (A3),
In the formula (a-1), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and R represents an organic group having a hydroxyl group.
In the semi-cured film, a reaction rate of epoxy groups derived from the curable resin composition is more than 20% and less than 80%,
a cured film obtained by curing the semi-cured film in the baked laminated substrate, the curable resin composition having a reaction rate of 85% or more.
前記ボンディングにおけるベーク温度が、100℃以上200℃以下である、請求項1に記載の半導体製造装置。 The semiconductor manufacturing device according to claim 1, wherein the baking temperature in the bonding is 100°C or higher and 200°C or lower. 前記第1基板が以下の工程1)~3):
1)前記半導体基板の、前記第1金属電極が接している主面上に前記硬化性樹脂組成物からなる樹脂膜を形成すること、
2)前記樹脂膜をベークして、前記硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が20%超80%未満である半硬化膜を形成すること、及び
3)前記第1金属電極が、前記半硬化膜表面から露出するように前記半硬化膜を研磨すること、
によって形成される、請求項1に記載の半導体装置製造方法。
The first substrate is subjected to the following steps 1) to 3):
1) forming a resin film made of the curable resin composition on a main surface of the semiconductor substrate in contact with the first metal electrode;
2) baking the resin film to form a semi-cured film in which a reaction rate of an epoxy group derived from the curable resin composition is more than 20% and less than 80%; and 3) polishing the semi-cured film so that the first metal electrode is exposed from a surface of the semi-cured film.
2. The method of claim 1, wherein the semiconductor device is formed by
前記第1基板が以下の工程1)~4):
1)前記半導体基板上に、前記硬化性樹脂組成物を用いて、フォトリソグラフィー法により前記第1金属電極形成用の鋳型となるパターニングされた前記半硬化膜を形成し、且つ、
パターニングされた前記半硬化膜を形成する際に、前記硬化性樹脂組成物からなる前記樹脂膜をベークして、硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率を20%超80%未満とすることと、
2)パターニングされた前記半硬化膜に対して金属をスパッタし、前記半硬化膜中の前記電極が形成される凹部の底部において露出している前記半導体基板の表面に、金属膜を形成することと、
3)前記金属膜を形成した後に、パターン化された前記半硬化膜の前記凹部中にめっきにより金属を充填し、前記第1金属電極を形成すること、及び
4)めっきが施された後のパターン化された前記半硬化膜を、前記半硬化膜と、前記第1金属電極の端面とが露出するまで研磨すること、
によって形成される、請求項1に記載の半導体装置製造方法。
The first substrate is subjected to the following steps 1) to 4):
1) forming a patterned semi-cured film, which serves as a mold for forming the first metal electrode, on the semiconductor substrate by a photolithography method using the curable resin composition; and
When forming the patterned semi-cured film, baking the resin film made of the curable resin composition to set the reaction rate of epoxy groups derived from the curable resin composition to more than 20% and less than 80%;
2) sputtering a metal onto the patterned semi-cured film to form a metal film on a surface of the semiconductor substrate exposed at a bottom of a recess in the semi-cured film in which the electrode is to be formed;
3) after forming the metal film, filling the recesses of the patterned semi-cured film with metal by plating to form the first metal electrode; and 4) polishing the patterned semi-cured film after plating until the semi-cured film and an end surface of the first metal electrode are exposed.
2. The method of claim 1, wherein the semiconductor device is formed by
前記硬化性樹脂組成物が酸発生剤(B)を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の半導体装置製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the curable resin composition contains an acid generator (B). 前記硬化性樹脂組成物がシランカップリング剤(C)を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の半導体装置製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the curable resin composition contains a silane coupling agent (C). 前記硬化性樹脂組成物が架橋剤(D)を含み、
前記架橋剤(D)は、ブロックイソシアネート化合物を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の半導体装置製造方法。
The curable resin composition contains a crosslinking agent (D),
5. The method for producing a semiconductor device according to claim 1, wherein the crosslinking agent (D) includes a blocked isocyanate compound.
前記共重合体は、さらに、下記式(a-2):
Figure 2024095337000029
で表される構成単位(A2)を有し、
前記式(a―2)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭化水素基を表す、
請求項1~3のいずれか1項に記載の半導体装置製造方法。
The copolymer further comprises a copolymer represented by the following formula (a-2):
Figure 2024095337000029
The structural unit (A2) is represented by the following formula:
In the formula (a-2), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and Rb represents a hydrocarbon group.
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3.
前記絶縁膜が、前記硬化性樹脂組成物からなる樹脂膜をベークして形成され、且つ前記硬化性樹脂組成物に由来するエポキシ基の反応率が20%超80%未満である半硬化膜である、請求項1~4のいずれか1項に記載の半導体装置製造方法。 The semiconductor device manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the insulating film is a semi-cured film formed by baking a resin film made of the curable resin composition, and the reaction rate of the epoxy groups derived from the curable resin composition is more than 20% and less than 80%. チップと、第2基板とからなり、前記チップと前記第2基板とが互いに接合された積層基板を含む半導体装置であって、
前記チップが、半導体基板と、前記半導体基板の一方の主面を被覆する硬化膜と、前記硬化膜中に位置し、一方の端面が前記硬化膜の表面に露出し、且つ他方の端面が前記半導体基板に接触している第1金属電極と、を備え、
前記第2基板が、基板と、前記基板の一方の主面を被覆する絶縁膜と、前記絶縁膜中に位置し、一方の端面が前記絶縁膜の表面に露出し、且つ他方の端面が前記基板に接触している第2金属電極と、を備え、
前記積層基板において、前記硬化膜と、前記絶縁膜とが接合されており、前記第1金属電極と前記第2金属電極とが接しており、
前記硬化膜が、アルカリ可溶性樹脂(A)を含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
前記アルカリ可溶性樹脂(A)は、アルカリ可溶性基として、カルボキシ基、及び/又はフェノール性水酸基を有し、
前記アルカリ可溶性樹脂(A)は、下記式(a-1):
Figure 2024095337000030
で表される構成単位(A1)とエポキシ基含有単位(A3)とを有する共重合体を含み、
式(a―1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Ra01は水酸基を有する有機基を表す、半導体装置。
A semiconductor device including a laminated substrate including a chip and a second substrate, the chip and the second substrate being bonded to each other,
The chip comprises a semiconductor substrate, a cured film covering one main surface of the semiconductor substrate, and a first metal electrode located in the cured film, one end surface of which is exposed on a surface of the cured film and the other end surface of which is in contact with the semiconductor substrate;
the second substrate comprises a substrate, an insulating film covering one main surface of the substrate, and a second metal electrode located in the insulating film, one end surface of which is exposed on a surface of the insulating film and the other end surface of which is in contact with the substrate;
In the laminated substrate, the cured film and the insulating film are bonded to each other, and the first metal electrode and the second metal electrode are in contact with each other.
the cured film is made of a cured product of a curable resin composition containing an alkali-soluble resin (A),
The alkali-soluble resin (A) has a carboxy group and/or a phenolic hydroxyl group as an alkali-soluble group,
The alkali-soluble resin (A) is represented by the following formula (a-1):
Figure 2024095337000030
and an epoxy group-containing unit (A3),
In formula (a-1), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and R a01 represents an organic group having a hydroxyl group.
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