JP4487177B2 - Positive photosensitive resin composition, pattern manufacturing method, and electronic component - Google Patents

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本発明は感光性を有するポリオキサゾール前駆体を含有する耐熱性ポジ型感光性樹脂組成物、これを用いたパターンの製造方法及び電子部品に関するものである。   The present invention relates to a heat-resistant positive photosensitive resin composition containing a photosensitive polyoxazole precursor, a pattern production method using the same, and an electronic component.

従来、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜には優れた耐熱性と電気特性、機械特性等を併せ持つポリイミド樹脂が用いられている。しかし近年半導体素子の高集積化、大型化が進む中、封止樹脂パッケージの薄型化小型化の要求がありLOC(リード・オン・チップ)や半田リフローによる表面実装などの方式が取られてきており、これまで以上に機械特性、耐熱性等に優れたポリイミド樹脂が必要とされるようになってきた。   Conventionally, polyimide resins having excellent heat resistance, electrical characteristics, mechanical characteristics, and the like have been used for surface protection films and interlayer insulating films of semiconductor elements. However, in recent years, as semiconductor devices have been highly integrated and increased in size, there has been a demand for thinner and smaller sealing resin packages, and LOC (lead-on-chip) and surface mounting methods such as solder reflow have been adopted. Therefore, a polyimide resin excellent in mechanical properties, heat resistance and the like has been required more than ever.

一方、ポリイミド樹脂自身に感光特性を付与した感光性ポリイミドが用いられてきているが、これを用いるとパターン作成工程が簡略化でき、煩雑な製造工程の短縮が行えるという特徴を有する。従来の感光性ポリイミドまたはその前駆体を用いてなる耐熱性フォトレジストや、その用途については良く知られている。ネガ型では、ポリイミド前駆体にエステル結合またはイオン結合を介してメタクリロイル基を導入する方法(例えば、特許文献1〜4参照)、光重合性オレフィンを有する可溶性ポリイミド(例えば、特許文献5〜10参照)、ベンゾフェノン骨格を有し、かつ窒素原子が結合する芳香環のオルソ位にアルキル基を有する自己増感型ポリイミド(例えば、特許文献11、12参照)などがある。   On the other hand, photosensitive polyimide having a photosensitive property imparted to the polyimide resin itself has been used. However, when this is used, the pattern creation process can be simplified and complicated manufacturing processes can be shortened. A heat-resistant photoresist using a conventional photosensitive polyimide or its precursor and its application are well known. In the negative type, a method of introducing a methacryloyl group into a polyimide precursor via an ester bond or an ionic bond (for example, see Patent Documents 1 to 4), a soluble polyimide having a photopolymerizable olefin (for example, see Patent Documents 5 to 10) ), A self-sensitized polyimide having a benzophenone skeleton and an alkyl group at the ortho position of an aromatic ring to which a nitrogen atom is bonded (see, for example, Patent Documents 11 and 12).

上記のネガ型では、現像の際にN−メチルピロリドン等の有機溶剤を必要とするため、最近では、アルカリ水溶液で現像ができるポジ型の感光性樹脂の提案がなされている。ポジ型ではポリイミド前駆体にエステル結合を介してo−ニトロベンジル基を導入する方法(例えば、非特許文献1参照)、可溶性ヒドロキシルイミドまたはポリオキサゾール前駆体にナフトキノンジアジド化合物を混合する方法(例えば、特許文献13、14参照)、可溶性ポリイミドにエステル結合を介してナフトキノンジアジドを導入する方法(例えば、非特許文献2参照)、ポリイミド前駆体にナフトキノンジアジドを混合するもの(例えば、特許文献15参照)などがある。   Since the above negative type requires an organic solvent such as N-methylpyrrolidone for development, a positive photosensitive resin that can be developed with an aqueous alkaline solution has recently been proposed. In the positive type, a method in which an o-nitrobenzyl group is introduced into a polyimide precursor via an ester bond (for example, see Non-Patent Document 1), a method in which a naphthoquinonediazide compound is mixed in a soluble hydroxylimide or polyoxazole precursor (for example, Patent Documents 13 and 14), a method of introducing naphthoquinone diazide into a soluble polyimide via an ester bond (for example, see Non-Patent Document 2), and a method in which naphthoquinone diazide is mixed into a polyimide precursor (for example, see Patent Document 15) and so on.

しかしながら、上記のネガ型ではその機能上、解像度に問題があったり、用途によっては製造時の歩留まり低下を招くなどの問題がある。また、上記のものでは用いるポリマーの構造が限定されるために、最終的に得られる被膜の物性が限定されてしまい多目的用途には不向きなものである。一方、ポジ型においても上記のように感光剤の吸収波長に伴う問題から感度や解像度が低かったり、構造が限定され、同様の問題を有する。   However, the negative type has a problem in resolution due to its function, and in some applications, there is a problem in that the yield in manufacturing is reduced. In addition, since the structure of the polymer to be used is limited in the above, the physical properties of the finally obtained film are limited, which is not suitable for multipurpose use. On the other hand, the positive type also has the same problems because the sensitivity and resolution are low and the structure is limited due to the problem with the absorption wavelength of the photosensitive agent as described above.

また、ポリベンゾオキサゾール前駆体にジアゾナフトキノン化合物を混合したもの(例えば、特許文献16参照)や、ポリアミド酸にエステル結合を介してフェノール部位を導入したもの(例えば、特許文献17参照)などカルボン酸の代わりにフェノール性水酸基を導入したものがあるが、これらのものは現像性が不十分であり未露光部の膜減りや樹脂の基材からの剥離が起こる。また、こうした現像性や接着の改良を目的に、シロキサン部位をポリマー骨格中に有するポリアミド酸を混合したもの(例えば、特許文献18、19参照)が提案されているが、前述のごとくポリアミド酸を用いるため保存安定性が悪化する。加えて保存安定性や接着の改良を目的に、アミン末端基を重合性基で封止したもの(例えば、特許文献20〜22参照)も提案されているが、これらのものは、酸発生剤として芳香環を多数含むジアゾキノン化合物を用いるため、感度が低く、ジアゾキノン化合物の添加量を増やす必要から、熱硬化後の機械物性を著しく低下させると言う問題があり、実用レベルの材料とは言い難いものである。   Also, carboxylic acids such as polybenzoxazole precursor mixed with a diazonaphthoquinone compound (see, for example, Patent Document 16), or polyamic acid having a phenol moiety introduced via an ester bond (for example, see Patent Document 17). Instead of these, phenolic hydroxyl groups have been introduced, but these have insufficient developability, resulting in film loss at unexposed areas and peeling of the resin from the substrate. For the purpose of improving developability and adhesion, a mixture of polyamic acids having a siloxane moiety in the polymer skeleton has been proposed (for example, see Patent Documents 18 and 19). Storage stability deteriorates due to use. In addition, for the purpose of improving storage stability and adhesion, amine end groups sealed with a polymerizable group (see, for example, Patent Documents 20 to 22) have also been proposed. Since a diazoquinone compound containing a large number of aromatic rings is used as a low-sensitivity, it is necessary to increase the addition amount of the diazoquinone compound, and there is a problem that the mechanical properties after thermosetting are remarkably lowered, and it is difficult to say that the material is at a practical level. Is.

前記ジアゾキノン化合物の問題点の改良を目的に種々の化学増幅システムを適用したものも提案されている。化学増幅型のポリイミド(例えば、特許文献23参照)、化学増幅型のポリイミドあるいはポリベンゾオキサゾール前駆体(例えば、特許文献24〜30参照)が挙げられるが、これらは高感度のものは低分子量が招く膜特性の低下が、膜特性に優れるものは高分子量が招く溶解性不十分による感度の低下が見られ、いずれも実用レベルの材料とは言い難いものである。従って、いずれも未だ実用化レベルで充分なものはないのが実状である。   In order to improve the problems of the diazoquinone compound, those using various chemical amplification systems have been proposed. Chemically amplified polyimides (for example, see Patent Document 23), chemically amplified polyimides or polybenzoxazole precursors (for example, see Patent Documents 24 to 30) are mentioned. The deterioration of the induced film characteristics, which are excellent in the film characteristics, show a decrease in sensitivity due to insufficient solubility due to the high molecular weight, and it is difficult to say that both are materials at a practical level. Therefore, in reality, none of them is sufficient for practical use.

特開昭49−11541号公報Japanese Patent Laid-Open No. 49-11541 特開昭50−40922号公報Japanese Patent Laid-Open No. 50-40922 特開昭54−145794号公報JP 54-145794 A 特開昭56−38038号公報等JP-A-56-38038, etc. 特開昭59−108031号公報JP 59-108031 A

特開昭59−220730号公報JP 59-220730 A 特開昭59−232122号公報JP 59-232122 A 特開昭60−6729号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-6729 特開昭60−72925号公報JP-A-60-72925 特開昭61−57620号公報等JP 61-57620 A, etc.

特開昭59−219330号公報JP 59-219330 A 特開昭231533号公報JP-A-231533 特公昭64−60630号公報Japanese Examined Patent Publication No. 64-60630 米国特許4395482号明細書US Pat. No. 4,395,482 特開昭52−13315号公報JP 52-13315 A

特開平1−46862号公報JP-A-1-46862 特開平10−307393号公報JP-A-10-307393 特開平4−31861号公報JP-A-4-31861 特開平4−46345号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-46345 特開平5−197153号公報JP-A-5-197153

特開平9−183846号公報JP-A-9-183846 特開2001−183835号公報JP 2001-183835 A 特開平3−763号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-763 特開平7−219228号公報JP 7-219228 A 特開平10−186664号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-186664

特開平11−202489号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-202489 特開2000−56559号公報JP 2000-56559 A 特開2001−194791号公報JP 2001-194791 A 特表2002−526793号公報JP 2002-526793 A 米国特許6143467号明細書US Pat. No. 6,143,467

J. Macromol. Sci. Chem., A24, 10, 1407, 1987J. et al. Macromol. Sci. Chem. , A24, 10, 1407, 1987 Macromolecules, 23, 1990Macromolecules, 23, 1990

本発明は、特定の溶剤および添加剤を用いることで、感度、解像度に優れるうえ、感光性を付与するポリベンゾオキサゾール前駆体がいかなる構造であっても充分に対応でき、従来からのフォトレジストが有する前記問題を解決し、しかも接着性、耐熱性に富んだポジ型感光性樹脂組成物を提供するものである。   The present invention is excellent in sensitivity and resolution by using a specific solvent and additive, and can sufficiently cope with any structure of the polybenzoxazole precursor that imparts photosensitivity. It is an object of the present invention to provide a positive-type photosensitive resin composition that solves the above-described problems and that has excellent adhesion and heat resistance.

また本発明は、前記組成物の使用により、アルカリ水溶液で現像可能であり、感度、解像度および耐熱性に優れ、良好な形状のパターンが得られるパターンの製造法を提供するものである。また、本発明は、良好な形状と特性のパターンを有することにより、信頼性の高い電子部品を提供するものである。   The present invention also provides a method for producing a pattern that can be developed with an alkaline aqueous solution by using the above composition and that has a good sensitivity, resolution, and heat resistance, and that has a good shape. In addition, the present invention provides a highly reliable electronic component by having a pattern having a good shape and characteristics.

本発明は、次のものに関する。
[1](a)一般式(I)

Figure 0004487177
(式中、Uは4価の有機基を示し、Vは2価の有機基を示す)で表される繰り返し単位を
有するアルカリ水溶液可溶性のポリアミド、(b)光により酸を発生する化合物、及び、
(c)溶剤を含有してなり、
前記(c)成分が、分子内に少なくとも一つのエステル結合と少なくとも一つの水酸基を有する化合物、及び、一般式(II)
Figure 0004487177
(式中、R 及びR は各々独立に一価の有機基で、lは0〜5の整数)で表される化合物、から選択される化合物を含むポジ型感光性樹脂組成物(但し、(a)アルカリ可溶性耐熱性樹脂と、(b)エステル化したキノンジアジド化合物と、(c)(c1)染料、(c2)無機顔料、(c3)有機顔料から選ばれる少なくとも1種の着色剤、を必須成分とすることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物であって、溶媒として乳酸エチルを用いているものを除く。)。 The present invention relates to the following.
[1] (a) General formula (I)
Figure 0004487177
(Wherein U represents a tetravalent organic group and V represents a divalent organic group), an aqueous alkali-soluble polyamide having a repeating unit represented by (b) a compound capable of generating an acid by light, and ,
(C) comprising a solvent,
The component (c) is a compound having at least one ester bond and at least one hydroxyl group in the molecule, and the general formula (II)
Figure 0004487177
(Wherein, a monovalent organic group each independently R 1 and R 2, l is an integer of 0 to 5) The positive photosensitive resin composition comprising a compound selected from the compounds represented by (wherein At least one colorant selected from (a) an alkali-soluble heat-resistant resin, (b) an esterified quinonediazide compound, (c) (c1) a dye, (c2) an inorganic pigment, and (c3) an organic pigment, Except for those using ethyl lactate as a solvent .

[2](c)成分が、分子内に少なくとも一つのエステル結合と少なくとも一つの水酸基を有する化合物である前記[1]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 [2] The positive photosensitive resin composition according to the above [1], wherein the component (c) is a compound having at least one ester bond and at least one hydroxyl group in the molecule .

[3](c)成分が、前記一般式(II)で表される化合物である前記[1]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[4]さらに(d)フェノール性水酸基を有する化合物、及び、(e)アルカリ水溶液に対する(a)成分の溶解を阻害する化合物を含むことを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[3] The positive photosensitive resin composition according to [1] , wherein the component (c) is a compound represented by the general formula (II).
[4] Any one of the above [1] to [3], further comprising (d) a compound having a phenolic hydroxyl group and (e) a compound that inhibits dissolution of the component (a) in the alkaline aqueous solution The positive photosensitive resin composition described in 1.

[5](d)成分が、一般式(III)

Figure 0004487177
(式中、Xは単結合又は2価の有機基を示し、R〜Rは各々独立に水素原子または一価の有機基を示し、m及びnは各々独立に1〜3の整数であり、p及びqは各々独立に0〜4の整数である)で表される化合物である前記[4]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 [5] The component (d) is represented by the general formula (III)
Figure 0004487177
(Wherein X represents a single bond or a divalent organic group, R 3 to R 6 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and m and n are each independently an integer of 1 to 3) And p and q are each independently an integer of 0 to 4, and the positive photosensitive resin composition according to the above [4].

[6]Xで表される基が、

Figure 0004487177
(式中、2つのAは各々独立に水素原子又は炭素原子数1〜10のアルキル基で酸素原子、フッ素原子を含んでいても良い)である前記[5]記載のポジ型感光性樹脂組成物。 [6] The group represented by X is
Figure 0004487177
(Wherein, two A's are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and may contain an oxygen atom or a fluorine atom), object.

[7](e)成分が、一般式(IV)

Figure 0004487177
(式中、Xは対陰イオンを示し、R及びRは各々独立に一価の有機基を示し、a及びbは各々独立に0〜5の整数である)で表されるジアリールヨードニウム塩を含む前記[4]〜[6]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。 [7] The component (e) is represented by the general formula (IV)
Figure 0004487177
Diaryl - (wherein, X represents a counter anion, R 7 and R 8 each independently represent a monovalent organic group, a and b are the are each independently an integer of 0-5) is represented by The positive photosensitive resin composition according to any one of [4] to [6], which contains an iodonium salt.

[8](a)成分100重量部に対して、(b)成分5〜100重量部、(d)成分1〜30重量部、(e)成分0.01〜15重量部を配合してなる前記[4]〜[7]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[9]前記[1]〜[8]の何れかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を支持基板上に塗布し乾燥する工程、前記乾燥工程により得られた感光性樹脂膜を露光する工程、前記露光後の感光性樹脂膜を加熱する工程、前記加熱後の感光性樹脂膜をアルカリ水溶液を用いて現像する工程、及び前記現像後の感光性樹脂膜を加熱処理する工程を含むパターンの製造方法。
[10]前記[9]に記載の製造方法により得られるパターンの層を有してなる電子デバイスを有する電子部品であって、前記電子デバイス中に前記パターンの層が層間絶縁膜層又は表面保護膜層として設けられることを特徴とする電子部品。
[8] (b) component 5 to 100 parts by weight, (d) component 1 to 30 parts by weight, and (e) component 0.01 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of component (a) The positive photosensitive resin composition according to any one of [4] to [7].
[9] A step of applying and drying the positive photosensitive resin composition according to any one of [1] to [8] on a support substrate, and a step of exposing the photosensitive resin film obtained by the drying step. A pattern including a step of heating the photosensitive resin film after the exposure, a step of developing the photosensitive resin film after the heating using an alkaline aqueous solution, and a step of heat-treating the photosensitive resin film after the development Production method.
[10] An electronic component having an electronic device having a pattern layer obtained by the manufacturing method according to [9], wherein the pattern layer is an interlayer insulating film layer or a surface protection layer in the electronic device. An electronic component provided as a film layer.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、露光部と未露光部の現像液に対する溶解速度差(溶解コントラスト)を大きくすることで、感度、解像度に優れる。また本発明のパターンの製造方法によれば、前記組成物の使用により、感度、解像度、接着性および耐熱性に優れ、良好な形状のパターンが得られる。また、本発明の電子部品は、良好な形状と接着性、耐熱性に優れたパターンを有することにより、信頼性の高いものである。   The positive photosensitive resin composition of the present invention is excellent in sensitivity and resolution by increasing the difference in dissolution rate (dissolution contrast) in the developer between the exposed area and the unexposed area. Further, according to the method for producing a pattern of the present invention, by using the composition, a pattern having a good shape and excellent sensitivity, resolution, adhesiveness and heat resistance can be obtained. In addition, the electronic component of the present invention is highly reliable because it has a good shape and a pattern with excellent adhesion and heat resistance.

本発明における前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する成分(a)は、アルカリ水溶液可溶性のフェノール性水酸基含有ポリアミドであり、これは一般にポリオキサゾール、好ましくはポリベンゾオキサゾールの前駆体として機能する。なお、アルカリ水溶液とは、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、金属水酸化物水溶液、有機アミン水溶液等のアルカリ性の溶液である。一般式(I)で表される、ヒドロキシ基を含有するアミドユニットは、最終的には硬化時の脱水閉環により、耐熱性、機械特性、電気特性に優れるオキサゾール体に変換される。   The component (a) having the repeating unit represented by the general formula (I) in the present invention is an aqueous alkaline solution-soluble phenolic hydroxyl group-containing polyamide, which is generally used as a precursor of polyoxazole, preferably polybenzoxazole. Function. In addition, alkaline aqueous solution is alkaline solutions, such as tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, metal hydroxide aqueous solution, and organic amine aqueous solution. The amide unit containing a hydroxy group represented by the general formula (I) is finally converted into an oxazole having excellent heat resistance, mechanical properties, and electrical properties by dehydration and ring closure at the time of curing.

本発明で用いる一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリアミドは、前記繰り返し単位を有していればよいが、ポリアミドのアルカリ水溶液に対する可溶性は、Uに結合するOH基(一般にはフェノール性水酸基)に由来するため、前記OH基を含有するアミドユニットが、ある割合以上含まれていることが好ましい。   The polyamide having the repeating unit represented by the general formula (I) used in the present invention may have the repeating unit. However, the solubility of the polyamide in an alkaline aqueous solution is an OH group bonded to U (generally phenol). It is preferable that the amide unit containing the OH group is contained in a certain ratio or more.

即ち、次式

Figure 0004487177
(式中、Uは4価の有機基を示し、VとWは2価の有機基を示す。jとkは、モル分率を示し、jとkの和は100モル%であり、jが60〜100モル%、kが40〜0モル%である)で表されるポリアミドであることが好ましい。ここで、式中のjとkのモル分率は、j=80〜100モル%、k=20〜0モル%であることがより好ましい。 That is, the following formula
Figure 0004487177
(In the formula, U represents a tetravalent organic group, V and W represent a divalent organic group, j and k represent a mole fraction, and the sum of j and k is 100 mol%, j Is preferably 60 to 100 mol%, and k is 40 to 0 mol%). Here, the molar fraction of j and k in the formula is more preferably j = 80 to 100 mol% and k = 20 to 0 mol%.

(a)成分の分子量は、重量平均分子量で3,000〜200,000が好ましく、5,000〜100,000がより好ましい。ここで、分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリスチレン検量線より換算して得た値である。   The molecular weight of the component (a) is preferably 3,000 to 200,000, more preferably 5,000 to 100,000 in terms of weight average molecular weight. Here, the molecular weight is a value obtained by measuring by a gel permeation chromatography method and converting from a standard polystyrene calibration curve.

本発明において、一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリアミドは、一般的にジカルボン酸誘導体とヒドロキシ基含有ジアミン類とから合成できる。具体的には、ジカルボン酸誘導体をジハライド誘導体に変換後、前記ジアミン類との反応を行うことにより合成できる。ジハライド誘導体としては、ジクロリド誘導体が好ましい。   In the present invention, the polyamide having a repeating unit represented by the general formula (I) can be generally synthesized from a dicarboxylic acid derivative and a hydroxy group-containing diamine. Specifically, it can be synthesized by converting a dicarboxylic acid derivative into a dihalide derivative and then reacting with the diamines. As the dihalide derivative, a dichloride derivative is preferable.

ジクロリド誘導体は、ジカルボン酸誘導体にハロゲン化剤を作用させて合成することができる。ハロゲン化剤としては通常のカルボン酸の酸クロ化反応に使用される、塩化チオニル、塩化ホスホリル、オキシ塩化リン、五塩化リン等が使用できる。   The dichloride derivative can be synthesized by reacting a dicarboxylic acid derivative with a halogenating agent. As the halogenating agent, thionyl chloride, phosphoryl chloride, phosphorus oxychloride, phosphorus pentachloride, etc., which are used in the usual acid chlorination reaction of carboxylic acid can be used.

ジクロリド誘導体を合成する方法としては、ジカルボン酸誘導体と上記ハロゲン化剤を溶媒中で反応させるか、過剰のハロゲン化剤中で反応を行った後、過剰分を留去する方法で合成できる。反応溶媒としは、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチル−2−ピリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、トルエン、ベンゼン等が使用できる。   As a method of synthesizing the dichloride derivative, it can be synthesized by reacting the dicarboxylic acid derivative and the halogenating agent in a solvent, or reacting in an excess halogenating agent and then distilling off the excess. As the reaction solvent, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyridone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, toluene, benzene and the like can be used.

これらのハロゲン化剤の使用量は、溶媒中で反応させる場合は、ジカルボン酸誘導体に対して、1.5〜3.0モルが好ましく、1.7〜2.5モルがより好ましく、ハロゲン化剤中で反応させる場合は、4.0〜50モルが好ましく、5.0〜20モルがより好ましい。反応温度は、−10〜70℃が好ましく、0〜20℃がより好ましい。   The amount of these halogenating agents to be used in a solvent is preferably 1.5 to 3.0 mol, more preferably 1.7 to 2.5 mol relative to the dicarboxylic acid derivative. When making it react in an agent, 4.0-50 mol is preferable and 5.0-20 mol is more preferable. The reaction temperature is preferably -10 to 70 ° C, more preferably 0 to 20 ° C.

ジクロリド誘導体とジアミン類との反応は、脱ハロゲン化水素剤の存在下に、有機溶媒中で行うことが好ましい。脱ハロゲン化水素剤としては、通常、ピリジン、トリエチルアミン等の有機塩基が使用される。また、有機溶媒としは、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチル−2−ピリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等が使用できる。反応温度は、−10〜30℃が好ましく、0〜20℃がより好ましい。   The reaction between the dichloride derivative and the diamine is preferably performed in an organic solvent in the presence of a dehydrohalogenating agent. As the dehydrohalogenating agent, organic bases such as pyridine and triethylamine are usually used. As the organic solvent, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyridone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and the like can be used. The reaction temperature is preferably −10 to 30 ° C., more preferably 0 to 20 ° C.

ここで、一般式(I)において、Uで表される4価の有機基とは、一般に、ジカルボン酸と反応してポリアミド構造を形成するジヒドロキシジアミン由来の残基であり、4価の芳香族基が好ましく、炭素原子数としては6〜40のものが好ましく、炭素原子数6〜40の4価の芳香族基がより好ましい。4価の芳香族基としては、4個の結合部位がいずれも芳香環上に存在し、2個のヒドロキシ基がそれぞれアミンのオルト位に位置した構造を有するジアミンの残基が好ましい。   Here, in the general formula (I), the tetravalent organic group represented by U is generally a residue derived from dihydroxydiamine that reacts with dicarboxylic acid to form a polyamide structure, and is a tetravalent aromatic group. A group having 6 to 40 carbon atoms is preferable, and a tetravalent aromatic group having 6 to 40 carbon atoms is more preferable. As the tetravalent aromatic group, a residue of diamine having a structure in which all four bonding sites are present on the aromatic ring and each of the two hydroxy groups is located at the ortho position of the amine is preferable.

このようなジアミン類としては、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)スルホン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Such diamines include 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybiphenyl, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane. Bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) sulfone, 2,2-bis (3-amino-) 4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3- Although hexafluoropropane etc. are mentioned, it is not limited to these. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

また、前記ポリアミドの式において、Wで表される2価の有機基とは、一般に、ジカルボン酸と反応してポリアミド構造を形成する、ジアミン由来(但し前記Uを形成するジヒドロキシジアミン以外)の残基であり、2価の芳香族基又は脂肪族基が好ましく、炭素原子数としては4〜40のものが好ましく、炭素原子数4〜40の2価の芳香族基がより好ましい。   In the formula of the polyamide, the divalent organic group represented by W is generally a residue derived from diamine (but other than dihydroxydiamine which forms U) which reacts with dicarboxylic acid to form a polyamide structure. A divalent aromatic group or an aliphatic group. The number of carbon atoms is preferably 4 to 40, and more preferably a divalent aromatic group having 4 to 40 carbon atoms.

このようなジアミン類としては、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、ベンジシン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、2,6−ナフタレンジアミン、ビス(4−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(3−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン等の芳香族ジアミン化合物、この他にもシリコーン基の入ったジアミンとして、LP−7100、X−22−161AS、X−22−161A、X−22−161B、X−22−161C及びX−22−161E(いずれも信越化学工業株式会社製、商品名)等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらの化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いる。   Examples of such diamines include 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, benzidine, m-phenylenediamine, p. -Phenylenediamine, 1,5-naphthalenediamine, 2,6-naphthalenediamine, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (3-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4 Examples of aromatic diamine compounds such as-(4-aminophenoxy) phenyl] ether and 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, and other diamines containing a silicone group include LP-7100, X-22 161AS, X-22-161A, X-22 161B, X-22-161C, and X-22-161E (both Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name) does not but like limited thereto. These compounds are used alone or in combination of two or more.

また一般式(I)において、Vで表される2価の有機基とは、ジアミンと反応してポリアミド構造を形成する、ジカルボン酸由来の残基であり、2価の芳香族基が好ましく、炭素原子数としては6〜40のものが好ましく、炭素原子数6〜40の2価の芳香族基がより好ましい。2価の芳香族基としては、2個の結合部位がいずれも芳香環上に存在するものが好ましい。   In the general formula (I), the divalent organic group represented by V is a dicarboxylic acid-derived residue that reacts with diamine to form a polyamide structure, and is preferably a divalent aromatic group. The number of carbon atoms is preferably 6 to 40, and more preferably a divalent aromatic group having 6 to 40 carbon atoms. As the divalent aromatic group, those in which two bonding sites are both present on the aromatic ring are preferred.

このようなジカルボン酸としては、イソフタル酸、テレフタル酸、2,2−ビス(4−カルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジカルボキシビフェニル、4,4’−ジカルボキシジフェニルエーテル、4,4’−ジカルボキシテトラフェニルシラン、ビス(4−カルボキシフェニル)スルホン、2,2−ビス(p−カルボキシフェニル)プロパン、5−tert−ブチルイソフタル酸、5−ブロモイソフタル酸、5−フルオロイソフタル酸、5−クロロイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族系ジカルボン酸、1,2−シクロブタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸等の脂肪族系ジカルボン酸などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらの化合物を、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of such dicarboxylic acids include isophthalic acid, terephthalic acid, 2,2-bis (4-carboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, and 4,4′-dicarboxybiphenyl. 4,4′-dicarboxydiphenyl ether, 4,4′-dicarboxytetraphenylsilane, bis (4-carboxyphenyl) sulfone, 2,2-bis (p-carboxyphenyl) propane, 5-tert-butylisophthalic acid Aromatic dicarboxylic acids such as 5-bromoisophthalic acid, 5-fluoroisophthalic acid, 5-chloroisophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,2-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, Aliphatic systems such as 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, oxalic acid, malonic acid and succinic acid Although such a carboxylic acid is not limited thereto. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

本発明に使用される(b)成分である光により酸を発生する化合物は、感光剤であり、酸を発生させ、光の照射部のアルカリ水溶液への可溶性を増大させる機能を有するものである。その種類としては、o−キノンジアジド化合物、アリールジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩などが挙げられ、特に制限はないが、o−キノンジアジド化合物が感度が高く好ましいものとして挙げられる。   The compound (b) used in the present invention, which generates an acid by light, is a photosensitizer and has a function of generating an acid and increasing the solubility of the light irradiated part in an alkaline aqueous solution. . Examples of the type include o-quinonediazide compounds, aryldiazonium salts, diaryliodonium salts, triarylsulfonium salts, and the like. Although there is no particular limitation, o-quinonediazide compounds are preferable because of their high sensitivity.

o−キノンジアジド化合物は、例えば、o−キノンジアジドスルホニルクロリド類とヒドロキシ化合物、アミノ化合物などとを脱塩酸剤の存在下で縮合反応させることで得られる。前記o−キノンジアジドスルホニルクロリド類としては、例えば、ベンゾキノン−1,2−ジアジド−4−スルホニルクロリド、ナフトキノン−1,2−ジアジド−5−スルホニルクロリド、ナフトキノン−1,2−ジアジド−4−スルホニルクロリド等が使用できる。   The o-quinonediazide compound can be obtained, for example, by subjecting o-quinonediazidesulfonyl chlorides to a hydroxy compound, an amino compound or the like in the presence of a dehydrochlorinating agent. Examples of the o-quinonediazide sulfonyl chlorides include benzoquinone-1,2-diazide-4-sulfonyl chloride, naphthoquinone-1,2-diazide-5-sulfonyl chloride, and naphthoquinone-1,2-diazide-4-sulfonyl chloride. Etc. can be used.

前記ヒドロキシ化合物としては、例えば、ヒドロキノン、レゾルシノール、ピロガロール、ビスフェノールA、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、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、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,2’,3’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)プロパン、4b,5,9b,10−テトラヒドロ−1,3,6,8−テトラヒドロキシ−5,10−ジメチルインデノ[2,1−a]インデン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンなどが使用できる。   Examples of the hydroxy compound include hydroquinone, resorcinol, pyrogallol, bisphenol A, bis (4-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, and 2,3,4-trihydroxybenzophenone. 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,2 ′, 3′-pentahydroxybenzophenone, 2,3,4, 3 ′, 4 ′, 5′-hexahydroxybenzophenone, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) methane, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) propane, 4b, 5,9b, 10-tetrahydro -1,3,6,8-tetrahydroxy-5,10-dimethylindeno [2, -a] indene, tris (4-hydroxyphenyl) methane, and tris (4-hydroxyphenyl) ethane can be used.

アミノ化合物としては、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、o−アミノフェノール、m−アミノフェノール、p−アミノフェノール、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンなどが使用できる。   Examples of amino compounds include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, and 4,4′-diaminodiphenyl sulfide. , O-aminophenol, m-aminophenol, p-aminophenol, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybiphenyl, bis (3- Amino-4-hydroxyphenyl) propane, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) sulfone, bis ( 3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluo Propane, and bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) hexafluoropropane can be used.

o−キノンジアジドスルホニルクロリドとヒドロキシ化合物及び/又はアミノ化合物とは、o−キノンジアジドスルホニルクロリド1モルに対して、ヒドロキシ基とアミノ基の合計が0.5〜1当量になるように配合されることが好ましい。脱塩酸剤とo−キノンジアジドスルホニルクロリドの好ましい割合は、0.95/1〜1/0.95の範囲である。好ましい反応温度は0〜40℃、好ましい反応時間は1〜10時間とされる。   The o-quinonediazide sulfonyl chloride and the hydroxy compound and / or amino compound may be blended so that the total of hydroxy group and amino group is 0.5 to 1 equivalent with respect to 1 mol of o-quinonediazide sulfonyl chloride. preferable. A preferred ratio of the dehydrochlorinating agent and o-quinonediazide sulfonyl chloride is in the range of 0.95 / 1 to 1 / 0.95. A preferable reaction temperature is 0 to 40 ° C., and a preferable reaction time is 1 to 10 hours.

反応溶媒としては、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、N−メチルピロリドン等の溶媒が用いられる。脱塩酸剤としては、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジンなどがあげられる。   As the reaction solvent, solvents such as dioxane, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, diethyl ether, N-methylpyrrolidone and the like are used. Examples of the dehydrochlorinating agent include sodium carbonate, sodium hydroxide, sodium bicarbonate, potassium carbonate, potassium hydroxide, trimethylamine, triethylamine, pyridine and the like.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物において、(b)成分の配合量は、露光部と未露光部の溶解速度差と、感度の許容幅の点から、(a)成分100重量部に対して5〜100重量部が好ましく、8〜40重量部がより好ましい。   In the positive photosensitive resin composition of the present invention, the blending amount of the component (b) is based on the difference in dissolution rate between the exposed and unexposed areas and the allowable range of sensitivity with respect to 100 parts by weight of the component (a). 5 to 100 parts by weight is preferable, and 8 to 40 parts by weight is more preferable.

本発明に使用される(c)成分である溶剤としては、分子内に少なくとも一つのエステル結合と少なくとも一つの水酸基を有する化合物、及び、後述の一般式(II)で表される化合物、から選択される化合物を必須成分とする。 The solvent as the component (c) used in the present invention is selected from a compound having at least one ester bond and at least one hydroxyl group in the molecule, and a compound represented by the following general formula (II). It shall be the essential component a compound.

このような化合物としては、乳酸エチル、酢酸ベンジル等が挙げられ、これらを用いることにより、本発明の組成物の未露光部と露光部の溶解速度差(溶解コントラスト)が大きくなり、感度及び解像度が向上する Examples of such compounds include ethyl lactate and benzyl acetate. By using these compounds, the difference in dissolution rate (dissolution contrast) between the unexposed and exposed portions of the composition of the present invention increases, and sensitivity and resolution are improved. Will improve .

Figure 0004487177
(式中、R及びRは各々独立に一価の有機基で、lは0〜5の整数)
これらの溶剤は単独で又は2種以上併用して用いることができる。
Figure 0004487177
(Wherein R 1 and R 2 are each independently a monovalent organic group, l is an integer of 0 to 5)
These solvents can be used alone or in combination of two or more.

その他、溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリルアミド、テトラメチレンスルホン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルアミルケトン等のその他の溶剤を併用することもできる。併用する場合は、全溶剤中、前記エステル結合を有する化合物を5〜99重量%使用することが好ましく、10〜90重量%使用することが特に好ましい。   Other solvents include, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphorylamide, tetramethylene sulfone, diethyl ketone, diisobutyl ketone, methyl amyl. Other solvents such as ketones can be used in combination. When using together, it is preferable to use 5 to 99 weight% of the compound which has the said ester bond in all the solvents, and it is especially preferable to use 10 to 90 weight%.

(c)溶剤の量は特に制限はないが、一般に組成物中溶剤の割合が20〜90重量%となるように調整される。   (C) Although there is no restriction | limiting in particular in the quantity of a solvent, Generally it adjusts so that the ratio of the solvent in a composition may be 20 to 90 weight%.

本発明に使用される(d)成分であるフェノール性水酸基を有する化合物は、加えることでアルカリ水溶液で現像する際に露光部の溶解速度が増加し感度が上がり、また、パターン形成後の膜の硬化時に、膜の溶融を防ぐことができる。本発明に使用することのできるフェノール性水酸基を有する化合物に特に制限はないが、分子量が大きくなると露光部の溶解促進効果が小さくなるので、一般に分子量が1,500以下の化合物が好ましい。中でも下記一般式(III)に挙げられるものが、露光部の溶解促進効果と膜の硬化時の溶融を防止する効果のバランスに優れ特に好ましい。   The compound having a phenolic hydroxyl group, which is the component (d) used in the present invention, increases the dissolution rate of the exposed area when developing with an alkaline aqueous solution, thereby increasing the sensitivity. During curing, the film can be prevented from melting. Although there is no restriction | limiting in particular in the compound which has a phenolic hydroxyl group which can be used for this invention, Since the melt | dissolution promotion effect of an exposure part will become small when molecular weight becomes large, a compound with a molecular weight of 1,500 or less is generally preferable. Among them, those represented by the following general formula (III) are particularly preferable because of excellent balance between the effect of promoting dissolution of the exposed portion and the effect of preventing melting at the time of curing the film.

Figure 0004487177
(式中、Xは単結合又は2価の有機基を示し、R〜Rは各々独立に水素原子または一価の有機基を示し、m及びnは各々独立に1〜3の整数であり、p及びqは各々独立に0〜4の整数である)
Figure 0004487177
(Wherein X represents a single bond or a divalent organic group, R 3 to R 6 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and m and n are each independently an integer of 1 to 3) And p and q are each independently an integer of 0 to 4)

一般式(III)において、Xで示される2価の基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等の炭素数が1〜10のアルキレン基、エチリデン基等の炭素数が2〜10のアルキリデン基、フェニレン基等の炭素数が6〜30のアリーレン基、これら炭化水素基の水素原子の一部又は全部をフッ素原子等のハロゲン原子で置換した基、スルホン基、カルボニル基、エーテル結合、チオエーテル結合、アミド結合等が挙げられ、また下記一般式

Figure 0004487177
(式中、個々のX’は、各々独立に、単結合、アルキレン基(例えば炭素原子数が1〜10のもの)、アルキリデン基(例えば炭素数が2〜10のもの)、それらの水素原子の一部又は全部をハロゲン原子で置換した基、スルホン基、カルボニル基、エーテル結合、チオエーテル結合、アミド結合等から選択されるものであり、Rは水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基又はハロアルキル基であり、複数存在する場合は互いに同一でも異なっていてもよく、mは1〜10である)で示される2価の有機基が好ましいものとして挙げられる。 In the general formula (III), the divalent group represented by X is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group or a propylene group, or an alkylidene having 2 to 10 carbon atoms such as an ethylidene group. Groups, arylene groups having 6 to 30 carbon atoms such as phenylene groups, groups in which some or all of the hydrogen atoms of these hydrocarbon groups are substituted with halogen atoms such as fluorine atoms, sulfone groups, carbonyl groups, ether bonds, thioethers Bond, amide bond, etc., and the following general formula
Figure 0004487177
(In the formula, each X ′ is independently a single bond, an alkylene group (for example, having 1 to 10 carbon atoms), an alkylidene group (for example, having 2 to 10 carbon atoms), or a hydrogen atom thereof. Are selected from a group in which a part or all of them are substituted with a halogen atom, a sulfone group, a carbonyl group, an ether bond, a thioether bond, an amide bond, etc., and R 9 is a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group or a haloalkyl group In the case where there are a plurality of them, they may be the same as or different from each other, and m is 1 to 10).

一般式(II)の中で、Xで表される基が、

Figure 0004487177
(式中、2つのAは各々独立に水素原子又は炭素原子数1〜10のアルキル基で酸素原子、フッ素原子を含んでいても良い)であるものはその効果が高くさらに好ましいものとして挙げられる。 In general formula (II), a group represented by X is
Figure 0004487177
(In the formula, two A's are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and may contain an oxygen atom or a fluorine atom). .

本発明のポジ型感光性樹脂組成物において、(d)成分の配合量は、現像時間と、未露光部残膜率の許容幅の点から、(a)成分100重量部に対して1〜30重量部が好ましく、3〜25重量部がより好ましい。   In the positive photosensitive resin composition of the present invention, the blending amount of the component (d) is 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (a) from the viewpoint of the development time and the allowable width of the unexposed part remaining film ratio. 30 parts by weight is preferable, and 3 to 25 parts by weight is more preferable.

本発明において、使用される(e)成分は、(a)成分のアルカリ水溶液に対する溶解性を阻害する化合物である。このような(e)成分としては、オニウム塩、ジアリール化合物及びテトラアルキルアンモニウム塩が好ましい。オニウム塩としては、ジアリールヨードニウム塩等のヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩等のスルホニウム塩、ホスホニウム塩、アリールジアゾニウム塩等のジアゾニウム塩などが挙げられる。ジアリール化合物としては、ジアリール尿素、ジアリールスルホン、ジアリールケトン、ジアリールエーテル、ジアリールプロパン、ジアリールヘキサフルオロプロパン等の二つのアリール基が結合基を介して結合したものが挙げられ、前記アリール基としては、フェニル基が好ましい。テトラアルキルアンモニウム塩としては、前記アルキル基がメチル基、エチル基等のテトラアルキルアンミニウムハライドが挙げられる。   In the present invention, the component (e) used is a compound that inhibits the solubility of the component (a) in an alkaline aqueous solution. As such (e) component, an onium salt, a diaryl compound, and a tetraalkylammonium salt are preferable. Examples of the onium salt include iodonium salts such as diaryliodonium salts, sulfonium salts such as triarylsulfonium salts, diazonium salts such as phosphonium salts, aryldiazonium salts, and the like. Examples of the diaryl compound include those in which two aryl groups such as diaryl urea, diaryl sulfone, diaryl ketone, diaryl ether, diaryl propane, and diaryl hexafluoropropane are bonded via a bonding group. Groups are preferred. Examples of the tetraalkylammonium salt include tetraalkylammonium halides in which the alkyl group is a methyl group or an ethyl group.

これらの中で良好な溶解阻害効果を示すものとしては、ジアリールヨードニウム塩、ジアリール尿素化合物、ジアリールスルホン化合物、テトラメチルアンモニウムハライド化合物等が挙げられ、ジアリール尿素化合物としてはジフェニル尿素、ジメチルジフェニル尿素等が挙げられ、テトラメチルアンモニウムハライド化合物としては、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムヨーダイドなどが挙げられる。   Among these, those showing a good dissolution inhibiting effect include diaryl iodonium salts, diaryl urea compounds, diaryl sulfone compounds, tetramethyl ammonium halide compounds, etc., and diaryl urea compounds include diphenyl urea, dimethyl diphenyl urea and the like. Examples of the tetramethylammonium halide compound include tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, and tetramethylammonium iodide.

中でも、一般式(IV)

Figure 0004487177
(式中、Xは対陰イオンを示し、R及びRは各々独立に一価の有機基を示し、a及びbは各々独立に0〜5の整数である)で表されるジアリールヨードニウム塩化合物が好ましい。陰イオンとしては、硝酸イオン、4弗化硼素イオン、過塩素酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、p−トルエンスルホン酸イオン、チオシアン酸イオン、塩素イオン、臭素イオン、沃素イオン等が挙げられる。 Among them, general formula (IV)
Figure 0004487177
Diaryl - (wherein, X represents a counter anion, R 7 and R 8 each independently represent a monovalent organic group, a and b are the are each independently an integer of 0-5) is represented by Iodonium salt compounds are preferred. Examples of the anion include nitrate ion, boron tetrafluoride ion, perchlorate ion, trifluoromethanesulfonate ion, p-toluenesulfonate ion, thiocyanate ion, chlorine ion, bromine ion, iodine ion and the like.

ジアリールヨードニウム塩としては、例えば、ジフェニルヨードニウムニトラート、ビス(p−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムニトラート、ジ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、ジフェニルヨードニウムブロマイド、ジフェニルヨードニウムクロリド、ジフェニルヨードニウムヨーダイト等が使用できる。   Examples of the diaryliodonium salt include diphenyliodonium nitrate, bis (p-tert-butylphenyl) iodonium nitrate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, bis (p-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, and diphenyliodonium. Bromide, diphenyliodonium chloride, diphenyliodonium iodide and the like can be used.

これらの中で、ジフェニルヨードニウムニトラート、ジ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及びジフェニルヨードニウム−8−アニリノナフタレン−1−スルホナートが、効果が高く好ましいものとして挙げられる。   Among these, diphenyliodonium nitrate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, and diphenyliodonium-8-anilinonanaphthalene-1-sulfonate are preferable because of their high effects.

(e)成分の配合量は、感度と、現像時間の許容幅の点から、(a)成分100重量部に対して0.01〜15重量部が好ましく、0.01〜10重量部がより好ましく、0.05〜3重量部がさらに好ましい。   The blending amount of the component (e) is preferably 0.01 to 15 parts by weight, more preferably 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (a) from the viewpoint of sensitivity and an allowable range of development time. Preferably, 0.05 to 3 parts by weight is more preferable.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、硬化膜の基板との接着性を高めるために、有機シラン化合物、アルミキレート化合物等を含むことができる。有機シラン化合物としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、尿素プロピルトリエトキシシラン、メチルフェニルシランジオール、エチルフェニルシランジオール、n−プロピルフェニルシランジオール、イソプロピルフェニルシランジオール、n−ブチルシフェニルシランジオール、イソブチルフェニルシランジオール、tert−ブチルフェニルシランジオール、ジフェニルシランジオール、エチルメチルフェニルシラノール、n−プロピルメチルフェニルシラノール、イソプロピルメチルフェニルシラノール、n−ブチルメチルフェニルシラノール、イソブチルメチルフェニルシラノール、tert−ブチルメチルフェニルシラノール、エチルn−プロピルフェニルシラノール、エチルイソプロピルフェニルシラノール、n−ブチルエチルフェニルシラノール、イソブチルエチルフェニルシラノール、tert−ブチルエチルフェニルシラノール、メチルジフェニルシラノール、エチルジフェニルシラノール、n−プロピルジフェニルシラノール、イソプロピルジフェニルシラノール、n−ブチルジフェニルシラノール、イソブチルジフェニルシラノール、tert−ブチルジフェニルシラノール、フェニルシラントリオール、1,4−ビス(トリヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(メチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(エチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(プロピルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ブチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジエチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジプロピルドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジブチルヒドロキシシリル)ベンゼン等が挙げられる。アルミキレート化合物としては、例えば、トリス(アセチルアセトネート)アルミニウム、アセチルアセテートアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。これらの密着性付与剤を用いる場合は、(a)成分100重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。   The positive photosensitive resin composition of the present invention can contain an organic silane compound, an aluminum chelate compound, or the like in order to enhance the adhesion of the cured film to the substrate. Examples of the organic silane compound include vinyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, ureapropyltriethoxysilane, methylphenylsilanediol, ethylphenylsilanediol, n- Propylphenylsilanediol, isopropylphenylsilanediol, n-butylsiphenylsilanediol, isobutylphenylsilanediol, tert-butylphenylsilanediol, diphenylsilanediol, ethylmethylphenylsilanol, n-propylmethylphenylsilanol, isopropylmethylphenylsilanol , N-butylmethylphenylsilanol, isobutylmethylphenylsilanol, tert-butylmethylphenylsilanol , Ethyl n-propylphenylsilanol, ethylisopropylphenylsilanol, n-butylethylphenylsilanol, isobutylethylphenylsilanol, tert-butylethylphenylsilanol, methyldiphenylsilanol, ethyldiphenylsilanol, n-propyldiphenylsilanol, isopropyldiphenylsilanol , N-butyldiphenylsilanol, isobutyldiphenylsilanol, tert-butyldiphenylsilanol, phenylsilanetriol, 1,4-bis (trihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (methyldihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (Ethyldihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (propyldihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (butyldi) Droxysilyl) benzene, 1,4-bis (dimethylhydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (diethylhydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (dipropyldroxysilyl) benzene, 1,4-bis (dibutylhydroxy) And silyl) benzene. Examples of the aluminum chelate compound include tris (acetylacetonate) aluminum, acetylacetate aluminum diisopropylate, and the like. When using these adhesion grant agents, 0.1-20 weight part is preferable with respect to 100 weight part of (a) component, and 0.5-10 weight part is more preferable.

また、本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、塗布性、例えばストリエーション(膜厚のムラ)を防いだり、現像性を向上させるために、適当な界面活性剤あるいはレベリング剤を添加することができる。このような界面活性剤あるいはレベリング剤としては、例えば、ポリオキシエチレンウラリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル等があり、市販品としては、メガファックスF171、F173、R−08(大日本インキ化学工業株式会社製商品名)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム株式会社商品名)、オルガノシロキサンポリマーKP341、KBM303、KBM403、KBM803(信越化学工業株式会社製商品名)等が挙げられる。   In addition, the positive photosensitive resin composition of the present invention may be added with an appropriate surfactant or leveling agent in order to prevent coating properties such as striation (film thickness unevenness) or improve developability. Can do. Examples of such surfactants or leveling agents include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether, and the like. Megafax F171 is a commercially available product. , F173, R-08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. product name), Florard FC430, FC431 (Sumitomo 3M Co., Ltd. product name), Organosiloxane polymer KP341, KBM303, KBM403, KBM803 (Product made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Name).

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、支持基板上に塗布し乾燥する工程、露光する工程、現像する工程及び加熱処理する工程を経て、ポリオキサゾールのパターンとすることができる。支持基板上に塗布し乾燥する工程では、ガラス基板、半導体、金属酸化物絶縁体(例えばTiO、SiO等)、窒化ケイ素などの支持基板上に、この感光性樹脂組成物をスピンナーなどを用いて回転塗布後、ホットプレート、オーブンなどを用いて乾燥する。 The positive-type photosensitive resin composition of the present invention can be formed into a polyoxazole pattern through a step of coating and drying on a support substrate, a step of exposing, a step of developing, and a step of heat treatment. In the step of applying and drying on a support substrate, the photosensitive resin composition is applied to a spinner or the like on a support substrate such as a glass substrate, a semiconductor, a metal oxide insulator (eg, TiO 2 , SiO 2, etc.), silicon nitride, or the like. After spin coating, dry using a hot plate or oven.

次いで、露光工程では、支持基板上で被膜となった感光性樹脂組成物に、マスクを介して紫外線、可視光線、放射線などの活性光線を照射する。現像工程では、露光部を現像液で除去することによりパターンが得られる。現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、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などのアルカリ水溶液が好ましいものとして挙げられる。これらの水溶液の塩基濃度は、0.1〜10重量%とされることが好ましい。さらに上記現像液にアルコール類や界面活性剤を添加して使用することもできる。これらはそれぞれ、現像液100重量部に対して、好ましくは0.01〜10重量部、より好ましくは0.1〜5重量部の範囲で配合することができる。   Next, in the exposure step, the photosensitive resin composition that has become a film on the support substrate is irradiated with actinic rays such as ultraviolet rays, visible rays, and radiations through a mask. In the development step, the pattern is obtained by removing the exposed portion with a developer. Preferred examples of the developer include aqueous alkali solutions such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, ammonia, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, and tetramethylammonium hydroxide. The base concentration of these aqueous solutions is preferably 0.1 to 10% by weight. Furthermore, alcohols and surfactants can be added to the developer and used. Each of these can be blended in the range of preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the developer.

ついで、加熱処理工程では、得られたパターンに好ましくは150〜450℃の加熱処理をすることにより、オキサゾール環や他の官能基を有する耐熱性のポリオキサゾールのパターンになる。   Next, in the heat treatment step, the obtained pattern is preferably subjected to a heat treatment at 150 to 450 ° C., whereby a heat-resistant polyoxazole pattern having an oxazole ring or other functional group is obtained.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、半導体装置や多層配線板等の電子部品に使用することができ、具体的には、半導体装置の表面保護膜や層間絶縁膜、多層配線板の層間絶縁膜等の形成に使用することができる。本発明の半導体装置は、前記組成物を用いて形成される表面保護膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとることができる。   The positive photosensitive resin composition of the present invention can be used for electronic components such as semiconductor devices and multilayer wiring boards. Specifically, the surface protective film, interlayer insulating film of semiconductor devices, and interlayers of multilayer wiring boards are used. It can be used for forming an insulating film or the like. The semiconductor device of the present invention is not particularly limited except that it has a surface protective film and an interlayer insulating film formed using the composition, and can have various structures.

本発明の半導体装置の製造工程の一例を以下に説明する。図1は多層配線構造の半導体装置の製造工程図である。図において、回路素子を有するSi基板等の半導体基板は、回路素子の所定部分を除いてシリコン酸化膜等の保護膜2で被覆され、露出した回路素子上に第1導体層が形成されている。前記半導体基板上にスピンコート法等で層間絶縁膜としてのポリイミド樹脂等の膜4が形成される(工程(a))。   An example of the manufacturing process of the semiconductor device of the present invention will be described below. FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a semiconductor device having a multilayer wiring structure. In the figure, a semiconductor substrate such as a Si substrate having a circuit element is covered with a protective film 2 such as a silicon oxide film except for a predetermined portion of the circuit element, and a first conductor layer is formed on the exposed circuit element. . A film 4 of polyimide resin or the like as an interlayer insulating film is formed on the semiconductor substrate by a spin coat method or the like (step (a)).

次に塩化ゴム系、フェノールノボラック系等の感光樹脂層5が前記層間絶縁膜層4上にスピンコート法で形成され、公知の写真食刻技術によって所定部分の層間絶縁膜層4が露出するように窓6Aが設けられている(工程(b))。前記窓6Aの層間絶縁膜層4は、酸素、四フッ化炭素等のガスを用いるドライエッチング手段によって選択的にエッチングされ、窓6Bがあけられている。ついで窓6Bから露出した第1導体層3を腐食することなく、感光樹脂層5のみを腐食するようなエッチング溶液を用いて感光樹脂層5が完全に除去される(工程(c))。   Next, a photosensitive resin layer 5 such as chlorinated rubber or phenol novolac is formed on the interlayer insulating film layer 4 by a spin coating method so that a predetermined portion of the interlayer insulating film layer 4 is exposed by a known photolithography technique. Is provided with a window 6A (step (b)). The interlayer insulating film layer 4 of the window 6A is selectively etched by dry etching means using a gas such as oxygen or carbon tetrafluoride to open the window 6B. Next, the photosensitive resin layer 5 is completely removed using an etching solution that corrodes only the photosensitive resin layer 5 without corroding the first conductor layer 3 exposed from the window 6B (step (c)).

さらに公知の写真食刻技術を用いて、第2導体層7を形成させ、第1導体層3との電気的接続が完全に行われる(工程(d))。3層以上の多層配線構造を形成する場合は、上記の工程を繰り返して行い各層を形成することができる。   Furthermore, the second conductor layer 7 is formed using a known photolithography technique, and the electrical connection with the first conductor layer 3 is completely performed (step (d)). When a multilayer wiring structure having three or more layers is formed, each layer can be formed by repeating the above steps.

次に表面保護膜層8が形成される。この図の例では、この表面保護膜を前記感光性樹脂組成物をスピンコート法にて塗布、乾燥し、所定部分に窓6Cを形成するパターンを描いたマスク上から光を照射した後アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、加熱してポリオキサゾール膜とする。このポリオキサゾール膜は、導体層を外部からの応力、α線などから保護するものであり、得られる半導体装置は信頼性に優れる。
なお、上記例において、層間絶縁膜を本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成することも可能である。
Next, the surface protective film layer 8 is formed. In the example of this figure, this surface protective film is applied with the photosensitive resin composition by a spin coat method, dried, and irradiated with light from a mask on which a pattern for forming a window 6C is formed at a predetermined portion, and then an alkaline aqueous solution. And developing to form a pattern, followed by heating to form a polyoxazole film. This polyoxazole film protects the conductor layer from external stress, α rays, and the like, and the obtained semiconductor device is excellent in reliability.
In the above example, the interlayer insulating film can be formed using the photosensitive resin composition of the present invention.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
合成例1 ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸15.48g、N−メチルピロリドン90gを仕込み、フラスコを5℃に冷却した後、塩化チオニル12.64gを滴下し、30分間反応させて、4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸クロリドの溶液を得た。次いで、攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に、N−メチルピロリドン87.5gを仕込み、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン18.30gを添加し、攪拌溶解した後、ピリジン8.53gを添加し、温度を0〜5℃に保ちながら、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸クロリドの溶液を30分間で滴下した後、30分間攪拌を続けた。溶液を3リットルの水に投入し、析出物を回収、純水で3回洗浄した後、減圧乾燥してポリヒドロキシアミド(ポリベンゾオキサゾール前駆体)を得た(以下、ポリマーIとする)。ポリマーIのGPC法標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は14580、分散度は1.6であった。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
Synthesis Example 1 Synthesis of Polybenzoxazole Precursor In a 0.5-liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, 15.48 g of 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid and 90 g of N-methylpyrrolidone were charged, and the flask was heated to 5 ° C. After cooling, 12.64 g of thionyl chloride was added dropwise and reacted for 30 minutes to obtain a solution of 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic acid chloride. Next, 87.5 g of N-methylpyrrolidone was charged into a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, and 18.30 g of bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane was added and stirred. After dissolution, 8.53 g of pyridine was added, and while maintaining the temperature at 0 to 5 ° C., a solution of 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid chloride was added dropwise over 30 minutes, and then stirring was continued for 30 minutes. The solution was poured into 3 liters of water, and the precipitate was collected, washed three times with pure water, and then dried under reduced pressure to obtain polyhydroxyamide (polybenzoxazole precursor) (hereinafter referred to as polymer I). The weight average molecular weight of the polymer I determined by GPC standard polystyrene conversion was 14580, and the degree of dispersion was 1.6.

合成例2
合成1で使用した4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸の50mol%をシクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸に置き換えた以外は合成例1と同様の条件にて合成を行った。得られたポリヒドロキシアミド(以下、ポリマーIIとする)の標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は18580、分散度は1.5であった。
Synthesis example 2
Synthesis was performed under the same conditions as in Synthesis Example 1 except that 50 mol% of 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid used in Synthesis 1 was replaced with cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid. The obtained polyhydroxyamide (hereinafter referred to as polymer II) had a weight average molecular weight determined by standard polystyrene conversion of 18580 and a dispersity of 1.5.

感光特性評価
前記ポリベンゾオキサゾール前駆体100重量部に対し、(b)、(d)、(e)成分を表1に示した所定量にて配合した。(c)成分の溶剤は、(a)成分に対して重量比で1.5倍〜1.8倍の範囲で用いた。
Photosensitive characteristics evaluation The components (b), (d), and (e) were blended in predetermined amounts shown in Table 1 with respect to 100 parts by weight of the polybenzoxazole precursor. The solvent of component (c) was used in a range of 1.5 to 1.8 times by weight with respect to component (a).

前記溶液をシリコンウエハ上にスピンコートして、乾燥膜厚3〜10μmの塗膜を形成し、そののち干渉フィルターを介して、超高圧水銀灯を用いてi線(365nm)露光を行った。露光後、120℃で3分間加熱し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38%水溶液にて露光部のシリコンウエハが露出するまで現像した後、水でリンスしパターン形成に必要な最小露光量と解像度を求めた。また未露光部と露光部(露光量200 mJ・cm-2)の溶解速度比(溶解コントラスト)を求めた。結果を表2に記す。 The solution was spin-coated on a silicon wafer to form a coating film having a dry film thickness of 3 to 10 μm, and then exposed to i-line (365 nm) using an ultrahigh pressure mercury lamp through an interference filter. After exposure, heat at 120 ° C. for 3 minutes, develop with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide until the exposed silicon wafer is exposed, then rinse with water to obtain the minimum exposure required for pattern formation. The resolution was determined. Moreover, the dissolution rate ratio (dissolution contrast) of an unexposed part and an exposed part (exposure amount 200 mJ · cm −2 ) was determined. The results are shown in Table 2.

Figure 0004487177

Figure 0004487177
Figure 0004487177

Figure 0004487177

Figure 0004487177
以上のように、高感度、高解像度が得られた。
Figure 0004487177
As described above, high sensitivity and high resolution were obtained.

比較例
合成例3
3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物(ODPA)7.75gと4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)4.86gとをN−メチルピロリドン(NMP)30gに溶解し、60℃で4時間、その後室温下で一晩かくはんし、ポリアミド酸を得た。この溶液を1リットルの水に投入し、析出物を回収、純水で3回洗浄した後、減圧乾燥してポリアミド酸(ポリイミド前駆体)を得た(以下、ポリマーIIIとする)。ポリマーIIIの標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は34580、分散度は1.8であった。
Comparative Example Synthesis Example 3
3.75 g of 3,3 ′, 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride (ODPA) and 4.86 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE) were dissolved in 30 g of N-methylpyrrolidone (NMP). The mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours and then at room temperature overnight to obtain polyamic acid. This solution was poured into 1 liter of water, and the precipitate was collected, washed three times with pure water, and then dried under reduced pressure to obtain polyamic acid (polyimide precursor) (hereinafter referred to as polymer III). The weight average molecular weight calculated | required by standard polystyrene conversion of the polymer III was 34580, and dispersion degree was 1.8.

感光特性評価
前記ポリイミド前駆体(ポリマーIII)100重量部または、前記ポリベンゾオキサゾール前駆体(ポリマーI)100重量部に対し、(b)、(d)、(e)成分を表3に示した所定量にて配合した。(c)成分の溶剤は、(a)成分に対して重量比で1.5倍〜1.8倍の範囲で用いた。結果は表4に記すようにいずれも、実施例に比べ溶解コントラストが低く、高精細なパターンは得られなかった。
Photosensitive characteristics evaluation Table 3 shows the components (b), (d), and (e) with respect to 100 parts by weight of the polyimide precursor (polymer III) or 100 parts by weight of the polybenzoxazole precursor (polymer I). Formulated in a predetermined amount. The solvent of component (c) was used in a range of 1.5 to 1.8 times by weight with respect to component (a). As a result, as shown in Table 4, in all cases, the dissolution contrast was lower than that in Examples, and a high-definition pattern was not obtained.

Figure 0004487177
Figure 0004487177

Figure 0004487177
Figure 0004487177

多層配線構造の半導体装置の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of the semiconductor device of a multilayer wiring structure.

符号の説明Explanation of symbols

1…半導体基板、2…保護膜、3…第1導体層、4…層間絶縁膜層、5…感光樹脂層、6A、6B、6C…窓、7…第2導体層、8…表面保護膜層。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate, 2 ... Protective film, 3 ... 1st conductor layer, 4 ... Interlayer insulating film layer, 5 ... Photosensitive resin layer, 6A, 6B, 6C ... Window, 7 ... 2nd conductor layer, 8 ... Surface protective film layer.

Claims (10)

(a)一般式(I)
Figure 0004487177
(式中、Uは4価の有機基を示し、Vは2価の有機基を示す)で表される繰り返し単位を
有するアルカリ水溶液可溶性のポリアミド、(b)光により酸を発生する化合物、及び、
(c)溶剤を含有してなり、
前記(c)成分が、分子内に少なくとも一つのエステル結合と少なくとも一つの水酸基を有する化合物、及び、一般式(II)
Figure 0004487177
(式中、R 及びR は各々独立に一価の有機基で、lは0〜5の整数)で表される化合物、から選択される化合物を含むポジ型感光性樹脂組成物(但し、(a)アルカリ可溶性耐熱性樹脂と、(b)エステル化したキノンジアジド化合物と、(c)(c1)染料、(c2)無機顔料、(c3)有機顔料から選ばれる少なくとも1種の着色剤、を必須成分とすることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物であって、溶媒として乳酸エチルを用いているものを除く。)
(A) General formula (I)
Figure 0004487177
(Wherein U represents a tetravalent organic group and V represents a divalent organic group), an aqueous alkali-soluble polyamide having a repeating unit represented by (b) a compound capable of generating an acid by light, and ,
(C) comprising a solvent,
The component (c) is a compound having at least one ester bond and at least one hydroxyl group in the molecule, and the general formula (II)
Figure 0004487177
(Wherein, a monovalent organic group each independently R 1 and R 2, l is an integer of 0 to 5) The positive photosensitive resin composition comprising a compound selected from the compounds represented by (wherein At least one colorant selected from (a) an alkali-soluble heat-resistant resin, (b) an esterified quinonediazide compound, (c) (c1) a dye, (c2) an inorganic pigment, and (c3) an organic pigment, Except for those using ethyl lactate as a solvent .
(c)成分が、分子内に少なくとも一つのエステル結合と少なくとも一つの水酸基を有する化合物である請求項1に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the component (c) is a compound having at least one ester bond and at least one hydroxyl group in the molecule . (c)成分が、前記一般式(II)で表される化合物である請求項1記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to claim 1 , wherein the component (c) is a compound represented by the general formula (II). さらに(d)フェノール性水酸基を有する化合物、及び、(e)アルカリ水溶液に対する(a)成分の溶解を阻害する化合物を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。   The positive photosensitive resin according to claim 1, further comprising (d) a compound having a phenolic hydroxyl group, and (e) a compound that inhibits dissolution of the component (a) in the alkaline aqueous solution. Resin composition. (d)成分が、一般式(III)
Figure 0004487177
(式中、Xは単結合又は2価の有機基を示し、R〜Rは各々独立に水素原子または一価の有機基を示し、m及びnは各々独立に1〜3の整数であり、p及びqは各々独立に0〜4の整数である)で表される化合物である請求項4に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
The component (d) is represented by the general formula (III)
Figure 0004487177
(Wherein X represents a single bond or a divalent organic group, R 3 to R 6 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and m and n are each independently an integer of 1 to 3) The positive photosensitive resin composition according to claim 4, wherein p and q are each independently a compound represented by 0 to 4.
Xで表される基が、
Figure 0004487177
(式中、2つのAは各々独立に水素原子又は炭素原子数1〜10のアルキル基で酸素原子、フッ素原子を含んでいても良い)である請求項5記載のポジ型感光性樹脂組成物。
A group represented by X is
Figure 0004487177
6. The positive photosensitive resin composition according to claim 5, wherein two A's are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and may contain an oxygen atom or a fluorine atom. .
(e)成分が、一般式(IV)
Figure 0004487177
(式中、Xは対陰イオンを示し、R及びRは各々独立に一価の有機基を示し、a及びbは各々独立に0〜5の整数である)で表されるジアリールヨードニウム塩を含む請求項4〜6のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
(E) the component is represented by the general formula (IV)
Figure 0004487177
Diaryl - (wherein, X represents a counter anion, R 7 and R 8 each independently represent a monovalent organic group, a and b are the are each independently an integer of 0-5) is represented by The positive photosensitive resin composition in any one of Claims 4-6 containing an iodonium salt.
(a)成分100重量部に対して、(b)成分5〜100重量部、(d)成分1〜30重量部、(e)成分0.01〜15重量部を配合してなる請求項4〜7のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。   5) 100 parts by weight of component (a), 5 to 100 parts by weight of component (b), 1 to 30 parts by weight of component (d), and 0.01 to 15 parts by weight of component (e). The positive photosensitive resin composition in any one of -7. 請求項1〜8の何れかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を支持基板上に塗布し乾燥する工程、前記乾燥工程により得られた感光性樹脂膜を露光する工程、前記露光後の感光性樹脂膜を加熱する工程、前記加熱後の感光性樹脂膜をアルカリ水溶液を用いて現像する工程、及び前記現像後の感光性樹脂膜を加熱処理する工程を含むパターンの製造方法。   The process of apply | coating the positive photosensitive resin composition in any one of Claims 1-8 on a support substrate, and drying, The process of exposing the photosensitive resin film obtained by the said drying process, The photosensitive after the said exposure The pattern manufacturing method including the process of heating the photosensitive resin film | membrane, the process of developing the photosensitive resin film after the heating using alkaline aqueous solution, and the process of heat-processing the photosensitive resin film after the said image development. 請求項9に記載の製造方法により得られるパターンの層を有してなる電子デバイスを有する電子部品であって、前記電子デバイス中に前記パターンの層が層間絶縁膜層又は表面保護膜層として設けられることを特徴とする電子部品。   An electronic component having an electronic device having a pattern layer obtained by the manufacturing method according to claim 9, wherein the pattern layer is provided as an interlayer insulating film layer or a surface protective film layer in the electronic device. Electronic parts characterized by being made.
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