JP4789733B2 - Photosensitive resin composition, laminate thereof, cured product thereof, and pattern forming method using the composition - Google Patents

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本発明は、高解像性、高アスペクト比のパターンを形成でき、感度に優れた感光性樹脂組成物、その積層体、その硬化物及び該組成物を用いたパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition that can form a pattern with high resolution and a high aspect ratio and is excellent in sensitivity, a laminate thereof, a cured product thereof, and a pattern forming method using the composition.

フォトリソグラフィー加工可能なレジストは、最近半導体やMEMSマイクロマシンアプリケーションに広範に用いられている。このようなアプリケーションでは、フォトリソグラフィー加工は基板上でパターニング露光することによって行われ、ついで、現像液で現像することで露光領域もしくは非露光領域を選択的に除去することで達成される。フォトリソグラフィー加工可能なレジスト(フォトレジスト)はポジもしくはネガタイプがあり、露光によって現像液に溶解するものがポジタイプ、不溶となるものがネガタイプとなる。先端のエレクトロパッケージアプリケーションでは高アスペクト比が要求される。その一方で、MEMSアプリケーションでは、均一なスピンコーティング膜の形成能と100μm以上の厚膜においてストレートな形状を維持し、かつ高アスペクト比でフォトリソグラフィー可能なレジストが要求される。ここで、アスペクト比とは、レジスト膜厚/パターン線幅により表現され、フォトリソグラフィーの性能を示す重要な特性である。   Photolithographically processable resists have recently been widely used in semiconductor and MEMS micromachine applications. In such an application, photolithography processing is performed by patterning exposure on a substrate, and then it is achieved by selectively removing exposed or non-exposed areas by developing with a developer. Resist that can be processed by photolithography (photoresist) has a positive type or a negative type. A resist that dissolves in a developer upon exposure is a positive type, and a resist that becomes insoluble is a negative type. High aspect ratios are required for advanced electropackage applications. On the other hand, a MEMS application requires a resist capable of forming a uniform spin coating film, maintaining a straight shape in a thick film of 100 μm or more, and photolithography with a high aspect ratio. Here, the aspect ratio is an important characteristic expressed by resist film thickness / pattern line width and showing the performance of photolithography.

ジナフトキノンーノボラック反応をベースとする従来のポジレジストは、50μm以上の厚膜を要求されるアプリケーションに適していない。厚膜化する際に限界があるのは、一般的にレジスト露光に用いられる近紫外領域波長(350〜450nm)でのジナフトキノン型(DNQ)光反応物が比較的高い光吸収を有することによる。DNQ型フォトレジストはまた、現像液中で露光領域と非露光領域との特有な溶解性の違いにより、側壁形状はストレートではなくむしろスロープ形状となる。光吸収により、フィルムのトップからボトムにかけて照射強度が減少するが、このような光吸収があまりにも高いと、レジストのボトムはトップと比較して露光不足になるため、スロープ形状もしくは歪んだ形状になる。   Conventional positive resists based on the dinaphthoquinone-novolak reaction are not suitable for applications requiring thick films of 50 μm or more. There is a limit in increasing the thickness of the film because the dinaphthoquinone type (DNQ) photoreactant in the near-ultraviolet region wavelength (350 to 450 nm) generally used for resist exposure has a relatively high light absorption. . In the DNQ type photoresist, the side wall shape is not a straight shape but a slope shape due to a characteristic solubility difference between the exposed region and the non-exposed region in the developer. Light absorption reduces the irradiation intensity from the top to the bottom of the film, but if this light absorption is too high, the bottom of the resist will be underexposed compared to the top, resulting in a slope shape or a distorted shape. Become.

ネガタイプの化学増幅型の厚膜フォトリソグラフィー加工可能な組成物は、350〜450nm波長域で非常に低い光吸収を持つことが知られている。このレジストの組成は、多官能ビスフェノールAノボラックエポキシ樹脂(レゾリューション・パフォーマンス・プロダクツ製 EPON SU−8レジン)、ダウケミカル製 CYRACURE UVI−6974(この光カチオン重合開始剤は芳香族スルフォニウムヘキサフルオロアンチモネートのプロピレンカーボネート溶液からなる)のような光カチオン重合開始剤からなる。このフォトレジスト組成物は、種々の基板上にスピンコートもしくはカーテンコートし、ついでベーキングにより溶剤を揮発させ、100μmもしくはそれ以上の厚みの固体フォトレジスト層を形成し、さらにコンタクト露光、プロキシミティ露光、プロジェクション露光などの各種露光方法を用い、フォトマスクを通して近紫外光を照射することでフォトリソグラフィー加工される。続いて、現像液中に浸漬し、非露光領域を溶解させ、基板上へ高解像なフォトマスクのネガイメージを形成させる。   It is known that a negative-type chemical amplification type thick film photolithography processable composition has very low light absorption in a wavelength range of 350 to 450 nm. The composition of this resist is polyfunctional bisphenol A novolak epoxy resin (EPON SU-8 resin manufactured by Resolution Performance Products), CYRACURE UVI-6974 manufactured by Dow Chemical (this photocationic polymerization initiator is an aromatic sulfonium hexahexa A photocationic polymerization initiator such as a propylene carbonate solution of fluoroantimonate). This photoresist composition is spin-coated or curtain-coated on various substrates, and then the solvent is volatilized by baking to form a solid photoresist layer having a thickness of 100 μm or more. Further, contact exposure, proximity exposure, Photolithography is performed by irradiating near ultraviolet light through a photomask using various exposure methods such as projection exposure. Then, it is immersed in a developing solution, the non-exposed area is dissolved, and a high-resolution photomask negative image is formed on the substrate.

EPON SU−8レジンは、厚膜での高アスペクト比でのフォトリソグラフィー加工において優位な特徴を有する、低分子量エポキシオリゴマーである。その優位な特徴とは、(1)高エポキシ官能基数、(2)高分岐度、(3)350〜450nmでの高透過率、(4)固形物を形成するのに必要十分な低分子量である。高エポキシ官能基数、高分岐度は強酸触媒下で充分な架橋を引き起こし、高透過率性は厚膜を通して均一に光照射され、100μm以上の厚膜でアスペクト比10以上のパターンを形成するレジスト性能を持つ。高エポキシ官能基数と高分岐度をもつレジンの選択は、ストレートな側壁をもつ高アスペクト比を有する構造物を形成するのに重要な項目である。低分子量レジンの選択は、厚膜フォトレジストを最小コーティングステップ数で基板上へ固形物層を形成することを可能にする。   EPON SU-8 resin is a low molecular weight epoxy oligomer that has superior features in high aspect ratio photolithography processing with thick films. Its superior features are (1) high epoxy functional group number, (2) high branching degree, (3) high transmittance at 350-450 nm, and (4) low molecular weight necessary and sufficient to form solids. is there. High epoxy functional group number and high degree of branching cause sufficient crosslinking under a strong acid catalyst, and high transmittance is a resist performance that allows uniform light irradiation through a thick film to form a pattern with an aspect ratio of 10 or more with a thick film of 100 μm or more. have. The selection of a resin having a high number of epoxy functional groups and a high degree of branching is an important item for forming a structure having a high aspect ratio with straight sidewalls. The selection of a low molecular weight resin allows a thick film photoresist to form a solid layer on the substrate with a minimum number of coating steps.

スルフォニウム塩もしくはヨードニウム塩をベースにした光カチオン重合開始剤はよく知られている。例えば、カルボニルーpーフェニレンチオエーテルを含んだ適度な吸光度を持つ有用な光カチオン重合開始剤が開示されている(特許文献1、2)。さらに、2−アルキルー9,10−ジメトキシアントラセンもしくは他のアントラセン、ナフタレン、ペリルもしくはピリル化合物のような増感剤を加えることも可能で、光カチオン重合開始剤に導入してもよい(特許文献3)。   Photocationic polymerization initiators based on sulfonium salts or iodonium salts are well known. For example, a useful photocationic polymerization initiator containing carbonyl-p-phenylenethioether and having an appropriate absorbance is disclosed (Patent Documents 1 and 2). Further, it is possible to add a sensitizer such as 2-alkyl-9,10-dimethoxyanthracene or other anthracene, naphthalene, peryl or pyryl compound, which may be introduced into the photocationic polymerization initiator (Patent Document 3). ).

スピンコートに好適な上記のような開示化合物をベースにしたネガレジストがマイクロ・ケム社により販売されており、特にMEMSデバイス部品において使用されている。例えば、マイクロ・ケム社によって提供される「SU−8 シリーズ」は30〜100μm厚の膜を形成するのに1000〜3000rpmでスピンコートし、ついで露光・現像後、100μm以上の膜厚でアスペクト比10以上のパターンを形成しうる。   Negative resists based on the above disclosed compounds suitable for spin coating are sold by Micro Chem and are used in particular in MEMS device components. For example, the “SU-8 series” provided by Micro-Chem is spin-coated at 1000 to 3000 rpm to form a film with a thickness of 30 to 100 μm, and after exposure and development, the aspect ratio is 100 μm or more. Ten or more patterns can be formed.

ポリエステルフィルムのような基材上へコートしたドライフィルムレジストのようなアプリケーションについても開示されている(特許文献4)。   An application such as a dry film resist coated on a substrate such as a polyester film is also disclosed (Patent Document 4).

ソルダーマスクとして使用するに好適なフォトイメージ可能なカチオン重合性難燃剤の組成物が開示されている(特許文献5、6、7)。これは、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの縮合物を10〜80重量%含む混合物からなり、ビスフェノールAノボラックエポキシ樹脂を20〜90重量%、エポキシ化テトラブロモビスフェノールAを35〜50重量%、光カチオン重合開始剤を0.1〜15重量%含む組成を有する。   A photoimageable cationic polymerizable flame retardant composition suitable for use as a solder mask is disclosed (Patent Documents 5, 6, and 7). This consists of a mixture containing 10-80% by weight of a condensate of bisphenol A and epichlorohydrin, 20-90% by weight of bisphenol A novolac epoxy resin, 35-50% by weight of epoxidized tetrabromobisphenol A, and photocationic polymerization. It has a composition containing 0.1 to 15% by weight of an initiator.

水酸基含有添加物、光カチオン重合開始剤、官能基数が1.5以上のエポキシ樹脂をベースにした光重合性化合物も開示されている。水酸基含有添加物は、フレキシビリティの増加や100μm厚以上の厚膜での応力の低減が報告されている(特許文献8)。   A photopolymerizable compound based on a hydroxyl group-containing additive, a photocationic polymerization initiator, and an epoxy resin having a functional group number of 1.5 or more is also disclosed. Hydroxyl-containing additives have been reported to increase flexibility and reduce stress in thick films having a thickness of 100 μm or more (Patent Document 8).

特許文献9において、EB硬化可能なアプリケーションにおいて硬質エポキシ樹脂系を用いて作製する方法が開示されている。ここでの主な改善点は、照射硬化したエポキシ樹脂のもろさである。多くの構造物や消費材用の樹脂(エポキシ樹脂)は、何年もの厳しいサービスに耐える為に、充分な強度と耐衝撃性を持たねばならない。SU−8レジンを含む広範な強靭材がここで開示されている。増加した強度について、当該文献で特許請求されている発明の有効性は、破壊靱性と曲げ弾性率により示されている。当該発明による強靭材は、種々の熱可塑性プラスチック、水酸基含有熱可塑性プラスチックオリゴマー、エポキシ含有熱可塑性プラスチックオリゴマー、反応性柔軟材、エラストマー、ゴムおよびそれらの混合物からなる。しかしながら、特許文献9に記載の組成物は、非パターンEB照射でイメージされた膜に適用される組成物である。これらの組成物の特性は、UV、X線、EB照射でパターニング露光されるときにフォトイメージングする用途の参考とはならない。   Patent Document 9 discloses a method of making a hard epoxy resin system in an EB curable application. The main improvement here is the brittleness of the radiation-cured epoxy resin. Many structural and consumer resins (epoxy resins) must have sufficient strength and impact resistance to withstand years of rigorous service. A wide range of tough materials including SU-8 resin is disclosed herein. The effectiveness of the invention claimed in that document for increased strength is demonstrated by fracture toughness and flexural modulus. The tough materials according to the invention comprise various thermoplastics, hydroxyl group-containing thermoplastic oligomers, epoxy-containing thermoplastic oligomers, reactive softeners, elastomers, rubbers and mixtures thereof. However, the composition described in Patent Document 9 is a composition applied to a film imaged by non-pattern EB irradiation. The properties of these compositions do not provide a reference for photoimaging applications when patterning exposure is performed with UV, X-ray, or EB irradiation.

エポキシを含むフォトレジスト組成物に関して多くの提案がされている(特許文献10)。ここで、例えばスピンコート法に適用されるようなレジスト組成物をフォーミュレーションする必要性が開示されており、レオロジー的な特性が要求される。加えて、ここでの組成物は膜厚を通して光開始剤を光分解するような露光照射に十分な透過率を有する必要がある。そして、このフォトレジスト組成物は、種々のアプリケーションに耐えるために、ソルダー耐性もしくはインク耐性もしくは強度、著しい劣化もしくは密着性の低下がないような適切な物理的・化学的特性を持たねばならない。もし、このフォトレジスト組成物が、エッチング用フォトレジストのような他の用途に用いられる場合には、他の特性が要求される。様々な要件の全てを満足するような特定のエポキシ樹脂は今のところ存在していない。多くの異なる組み合わせもしくは種々のエポキシ樹脂の混合物がすでに開示されており、著名な特許の全てが光硬化組成物用の種々の樹脂、光開始剤について記述している。その多くは、永久膜アプリケーションとしてフォトイメージ可能なレジストとして有用であろう。しかしながら、これらはいずれも、われわれの意図するMEMSアプリケーションに最適な組成を開示しておらず、実際に、可塑剤、軟化剤、強靭剤の例のほとんどが、リソグラフ性能を低下させる。
従って、良好なイメージ解像度、熱安定性、化学耐性・耐溶剤性を有するフォトイメージ可能な、カチオン硬化系のSU−8レジンをベースにしたエポキシ樹脂を含む組成物を提供することが望まれている。また、同時に密着性、剥離、クラック、応力、柔軟性についての性能を改善することが望ましい。
Many proposals have been made on a photoresist composition containing an epoxy (Patent Document 10). Here, the necessity of formulating a resist composition as applied to, for example, a spin coating method is disclosed, and rheological characteristics are required. In addition, the composition here needs to have a sufficient transmittance for exposure irradiation that photodegrades the photoinitiator through the film thickness. In order to withstand various applications, the photoresist composition must have appropriate physical and chemical properties such that there is no solder resistance or ink resistance or strength, significant deterioration, or poor adhesion. If this photoresist composition is used for other applications such as an etching photoresist, other properties are required. There is currently no specific epoxy resin that satisfies all of the various requirements. Many different combinations or mixtures of various epoxy resins have already been disclosed and all of the prominent patents describe various resins, photoinitiators for photocurable compositions. Many of them will be useful as photoimageable resists for permanent film applications. However, none of these disclose the optimal composition for our intended MEMS application, and in fact most examples of plasticizers, softeners and tougheners reduce lithographic performance.
Accordingly, it would be desirable to provide a composition comprising an epoxy resin based on a cationically cured SU-8 resin capable of photoimaging having good image resolution, thermal stability, chemical resistance and solvent resistance. Yes. At the same time, it is desirable to improve the performance of adhesion, peeling, cracks, stress, and flexibility.

USP5502083USP5502083 USP6368769 B1USP 6368769 B1 USP5102772USP 5102772 USP4882245USP 4882245 USP5026624USP 5026624 USP5278010USP 5278010 USP5304457USP 5304457 USP4256828USP 4256828 USP5726216USP 5726216 USP5264325USP 5264325

ノボラック型エポキシ樹脂などの多官能エポキシ樹脂を用いた従来の感光性樹脂組成物では、含有する光カチオン重合開始剤の感度が低いため、大量の開始剤が必要であったり、短時間でマスクパターンを樹脂パターンに忠実に再現できないという問題点があった。また、SbF6−を含有する光カチオン重合開始剤は比較的高感度ではあるが、毒性の問題から使用用途が限定されるという問題もあった。   In the conventional photosensitive resin composition using a polyfunctional epoxy resin such as a novolak type epoxy resin, the sensitivity of the photocation polymerization initiator contained is low. Has a problem that it cannot be faithfully reproduced in the resin pattern. Moreover, although the photocationic polymerization initiator containing SbF6- has a relatively high sensitivity, there is also a problem that its intended use is limited due to toxicity problems.

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、その課題は、高解像性、高アスペクト比のパターンを形成でき、かつ高感度で毒性の少ない感光性樹脂組成物を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and its problem is to provide a photosensitive resin composition that can form a pattern with high resolution and high aspect ratio, and is highly sensitive and less toxic. There is to do.

本発明者らは、上記課題を解決するために、感光性樹脂組成物における高感度化、高解像度化について、鋭意、実験、検討を重ねた結果、特定の多官能エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤と特定の光カチオン重合開始剤とを組み合わせて感光性樹脂組成物を調製し、この感光性樹脂組成物を使用して、樹脂パターンを形成すれば、高感度で、アスペクト比が高い樹脂パターンを形成できることを見出した。即ち、本発明の構成は以下の通りである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied, experimented, and studied about high sensitivity and high resolution in the photosensitive resin composition, and as a result, specific polyfunctional epoxy resins and phenolic curing agents have been obtained. And a specific photocationic polymerization initiator are combined to prepare a photosensitive resin composition. By using this photosensitive resin composition to form a resin pattern, a resin pattern with high sensitivity and high aspect ratio can be obtained. It was found that it can be formed. That is, the configuration of the present invention is as follows.

(1)エポキシ当量が150〜400g/eqであり常温25℃以上の軟化点を有する固形の多官能エポキシ樹脂(A)、水酸基当量が90〜300g/eqであるフェノール系硬化剤(B)、及びスルホニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェートである光カチオン重合開始剤(C)を含有してなる感光性樹脂組成物であって、前記(A)成分と前記(B)成分と前記(C)成分の合計に対してであり、前記(A)成分の配合割合が50〜90重量%であり、前記(B)成分の配合割合が1〜35重量%であり、そして前記(C)成分の配合割合が1〜15重量%である、感光性樹脂組成物。 (1) A solid polyfunctional epoxy resin (A) having an epoxy equivalent of 150 to 400 g / eq and a softening point at room temperature of 25 ° C. or higher, a phenolic curing agent (B) having a hydroxyl equivalent of 90 to 300 g / eq, And a cationic photopolymerization initiator (C) that is sulfonium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, the component (A), the component (B), and the component (C) The component (A) is blended in an amount of 50 to 90% by weight, the component (B) is blended in an amount of 1 to 35% by weight, and the component (C) The photosensitive resin composition whose compounding ratio of is 1 to 15 weight%.

(2)光カチオン重合開始剤(C)が、下記式(1)で表される化合物である、上記(1)項記載の感光性樹脂組成物。   (2) The photosensitive resin composition according to item (1), wherein the cationic photopolymerization initiator (C) is a compound represented by the following formula (1).

Figure 0004789733
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(3)前記フェノール系硬化剤(B)が、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、多官能ビスフェノールAノボラック樹脂、ビフェニルフェノールノボラック樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン骨格を有するフェノール樹脂、及びテルペンジフェノール骨格を有するフェノール樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種のフェノール系硬化剤である、上記(1)項又は(2)項記載の感光性樹脂組成物。 (3) The phenolic curing agent (B) has a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, a polyfunctional bisphenol A novolak resin, a biphenylphenol novolac resin, a phenol resin having a trishydroxyphenylmethane skeleton, and a terpene diphenol skeleton. The photosensitive resin composition according to (1) or (2) above, which is at least one phenolic curing agent selected from the group consisting of phenolic resins.

(4)前記多官能エポキシ樹脂(A)が、多官能ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、及びビスフェノールF型エポキシ樹脂のアルコール性水酸基とエピクロルヒドリンとの反応物により得られるエポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種の多官能エポキシ樹脂である、上記(1)〜(3)項のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 (4) The polyfunctional epoxy resin (A) is a polyfunctional bisphenol A novolac epoxy resin, bisphenol A novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, biphenylphenol novolac epoxy resin, or alcohol of bisphenol F epoxy resin. The photosensitive resin composition according to any one of (1) to (3) above, which is at least one polyfunctional epoxy resin selected from the group consisting of epoxy resins obtained by a reaction product of a reactive hydroxyl group and epichlorohydrin. object.

(5)更に反応性エポキシモノマー(D)を含有する、上記(1)〜(4)項のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
(6)更に溶剤(E)を含有してなる感光性樹脂組成物であって、固形分濃度が5〜95重量%である、上記(1)〜(5)項のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
(7)上記(1)〜(5)項のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を基材で挟みこんだ感光性樹脂組成物積層体。
(8)上記(1)〜(7)項のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物。
(5) The photosensitive resin composition according to any one of (1) to (4) above, further containing a reactive epoxy monomer (D).
(6) The photosensitive resin composition further comprising a solvent (E), wherein the solid content concentration is from 5 to 95% by weight, according to any one of (1) to (5) above. Photosensitive resin composition.
(7) A photosensitive resin composition laminate in which the photosensitive resin composition according to any one of (1) to (5) above is sandwiched between substrates.
(8) A cured product of the photosensitive resin composition according to any one of (1) to (7) above.

(9)上記(1)〜(6)項のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を所望の支持体上に塗布し、乾燥後、前記感光性樹脂組成物の層を所定のパターンに露光し、露光後ベークし、樹脂組成物層を現像し、得られた樹脂パターンを加熱処理して、所定形状の硬化樹脂パターンを得ることを含む、パターン形成方法。
(10)上記(7)項記載の積層体の基材を除去し、所望の支持体上に貼り付け、前記感光性樹脂組成物の層を所定のパターンに露光し、露光後ベークし、樹脂組成物を現像し、得られた樹脂パターンを加熱処理して、所定形状の硬化樹脂パターンを得ることを含む、パターン形成方法。
(9) The photosensitive resin composition according to any one of (1) to (6) above is applied on a desired support, and after drying, the layer of the photosensitive resin composition has a predetermined pattern. A pattern forming method comprising: exposing to light, baking after exposure, developing the resin composition layer, and heat-treating the obtained resin pattern to obtain a cured resin pattern having a predetermined shape.
(10) The substrate of the laminate described in (7) above is removed, and the substrate is attached onto a desired support, the photosensitive resin composition layer is exposed to a predetermined pattern, post-exposure baked, and resin The pattern formation method including developing a composition and heat-treating the obtained resin pattern to obtain a cured resin pattern having a predetermined shape.

本発明の感光性樹脂組成物は、高アスペクトなプロファイルを持つ樹脂パターンの形成に有用であり、特に、微細サイズの電子デバイスなどにおける寸法安定性の高い樹脂成形に好適である。   The photosensitive resin composition of the present invention is useful for forming a resin pattern having a high aspect profile, and is particularly suitable for resin molding with high dimensional stability in a fine size electronic device.

以下に、本発明の実施形態について説明する。
本発明の感光性樹脂組成物は、特定の多官能エポキシ樹脂(A)とフェノール系硬化剤(B)とスルホニウムのトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェートイオンとの塩である光カチオン重合開始剤(C)を含有することを特徴とし、高感度で、高アスペクト比の樹脂パターンを形成することができる。これらの組み合わせとしては、種々可能であるが、特に多官能エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤(例、明和化成製、H−1)と前記式(1)で表される化合物である光カチオン重合開始剤との組み合わせが最も好ましい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
The photosensitive resin composition of the present invention is a photocationic polymerization initiator which is a salt of a specific polyfunctional epoxy resin (A), a phenolic curing agent (B), and tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate ion of sulfonium. (C) is contained, and a resin pattern having high sensitivity and a high aspect ratio can be formed. Various combinations of these are possible, but in particular, photocationic polymerization initiation which is a compound represented by the above formula (1) with a polyfunctional epoxy resin and a phenolic curing agent (eg, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., H-1). A combination with an agent is most preferred.

本発明における光カチオン重合開始剤は、紫外線、遠紫外線、KrF、ArFなどのエキシマレーザー、X線、および電子線などの放射線の照射を受けてカチオンを発生し、そのカチオンが重合開始剤となりうる化合物である。   The cationic photopolymerization initiator in the present invention generates cations upon irradiation with radiation such as excimer lasers such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, KrF and ArF, X-rays, and electron beams, and the cations can serve as polymerization initiators. A compound.

本発明で使用する多官能エポキシ樹脂(A)は、市場より入手することができる。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、8官能ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(例、レゾリューション・パフォーマンス・プロダクツ製 EPON SU−8)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂のアルコール性水酸基とエピクロルヒドリンとの反応により得られるエポキシ樹脂(例、日本化薬(株)製 NER−7604)、ビスフェノールA型エポキシ樹脂のアルコール性水酸基とエピクロルヒドリンとの反応により得られるエポキシ樹脂(例、日本化薬(株)製 NER−1302)、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(例、日本化薬(株)製 EOCN4400)、ジ(メトキシメチルフェニル)とフェノールとを反応させて得られる樹脂のフェノール性水酸基とエピクロルヒドリンとを反応させて得られるビフェニルフェノールノボラック型エポキシ樹脂(例、日本化薬(株)製NC−3000H)等が挙げられる。これら多官能エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量は150〜400が好ましく、この範囲よりも小さいと硬化物の反りやクラックが発生しやすい点で好ましくない。一方、この範囲よりも大きい場合には、硬化膜の強度や耐久性が悪く好ましくない。軟化点の低い多官能エポキシ樹脂(A)を使用した感光性樹脂組成物の場合には、パターニングする際にマスクスティッキングが発生しやすく、さらに、ドライフィルムレジストとして使用する際にも常温で軟化するので好ましくない。一方、軟化点の高い多官能エポキシ樹脂(A)を使用した感光性樹脂組成物の場合には、ドライフィルムレジストを基板へラミネートする際に軟化しにくく、基板への貼合性が悪くなるので好ましくない。上記のような理由により、多官能エポキシ樹脂(A)の好ましい軟化点は40〜100℃であり、より好ましくは50〜90℃である。これら多官能エポキシ樹脂(A)は、単独あるいは2種以上混合して用いることができる。感光性樹脂組成物を基板へコーティングする場合やドライフィルムレジストとして使用する場合に固形物として十分な硬さを保持し、乾燥皮膜表面のベタツキが無いようにすることが重要である。そのため、多官能エポキシ樹脂(A)成分の配合割合は、多官能エポキシ樹脂(A)成分とフェノール系硬化剤(B)成分と光カチオン重合開始剤(C)成分の合計に対して、50重量%〜90重量%であることが好ましく、特に好ましくは60重量%〜70重量%である。この範囲よりも低い場合には、乾燥皮膜のベタツキが生じやすい点で好ましくない。   The polyfunctional epoxy resin (A) used in the present invention can be obtained from the market. For example, bisphenol A type epoxy resin, octafunctional bisphenol A novolak type epoxy resin (eg, EPON SU-8 manufactured by Resolution Performance Products), obtained by reaction of alcoholic hydroxyl group of bisphenol F type epoxy resin with epichlorohydrin Epoxy resin (eg, NER-7604 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), epoxy resin obtained by reaction of alcoholic hydroxyl group of bisphenol A type epoxy resin and epichlorohydrin (eg, NER-1302 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) , O-cresol novolak type epoxy resin (for example, EOCN4400 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), obtained by reacting a phenolic hydroxyl group of a resin obtained by reacting di (methoxymethylphenyl) with phenol and epichlorohydrin. Bi Phenylphenol novolac type epoxy resin (for example, Nippon Kayaku Co., Ltd. NC-3000H) etc. are mentioned. The epoxy equivalent of these polyfunctional epoxy resins (A) is preferably 150 to 400, and if it is smaller than this range, it is not preferred in that the cured product is likely to warp or crack. On the other hand, when it is larger than this range, the strength and durability of the cured film are poor, which is not preferable. In the case of a photosensitive resin composition using a polyfunctional epoxy resin (A) having a low softening point, mask sticking is likely to occur during patterning, and also softens at room temperature when used as a dry film resist. Therefore, it is not preferable. On the other hand, in the case of a photosensitive resin composition using a polyfunctional epoxy resin (A) having a high softening point, it is difficult to soften when laminating a dry film resist to a substrate, and the bonding property to the substrate becomes worse. It is not preferable. For the above reasons, the preferred softening point of the polyfunctional epoxy resin (A) is 40 to 100 ° C, more preferably 50 to 90 ° C. These polyfunctional epoxy resins (A) can be used alone or in combination of two or more. When the photosensitive resin composition is coated on a substrate or used as a dry film resist, it is important to maintain a sufficient hardness as a solid material so that the dry film surface is not sticky. Therefore, the blending ratio of the polyfunctional epoxy resin (A) component is 50 weights with respect to the total of the polyfunctional epoxy resin (A) component, the phenolic curing agent (B) component, and the photocationic polymerization initiator (C) component. % To 90% by weight, particularly preferably 60% to 70% by weight. If it is lower than this range, it is not preferable in that the dry film tends to be sticky.

本発明で使用するフェノール系硬化剤(B)としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、多官能ビスフェノールAノボラック樹脂、ビフェニルフェノールノボラック樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン骨格を有するフェノール樹脂、テルペンジフェノール骨格を有するフェノール樹脂、ビスフェノールAやビスフェノールF等の各種フェノールを原料とするフェノール樹脂などが挙げられる。これらフェノール系硬化剤(B)の水酸基当量が小さい場合は、未反応の水酸基が残存し、硬化物の耐久性に悪影響を及ぼす場合がある点で好ましくない。一方、水酸基当量が大きい場合はエポキシとの架橋割合が小さくなり、フェノール系硬化剤(B)の特性が発現しにくくなり、硬化膜の耐久性への寄与が少なくなる点で好ましくない。上記のような理由により、フェノール系硬化剤(B)の好ましい水酸基当量は90〜300であり、より好ましくは100〜250である。このフェノール系硬化剤(B)は単独若しくは2種以上を併用しても差し支えない。なお、エポキシ組成物の硬化剤として一般的に用いられるアミン系硬化剤や酸無水物系硬化剤は、本発明のようなレジストへ添加した場合には、経時での液保存安定性が悪く、常温での保存が難しく現実的ではない。フェノール系硬化剤(B)成分は、エポキシ樹脂の物性をより効果的に引き出す目的で加える為、多量に添加する必要は無い。その配合割合は、多官能エポキシ樹脂(A)成分とフェノール系硬化剤(B)成分と光カチオン重合開始剤(C)成分の合計に対して、1重量%〜35重量%が好ましく、特に好ましくは5〜25重量%である。   Examples of the phenolic curing agent (B) used in the present invention include a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, a polyfunctional bisphenol A novolak resin, a biphenylphenol novolak resin, a phenol resin having a trishydroxyphenylmethane skeleton, and a terpene diphenol. Examples thereof include phenol resins having a skeleton and phenol resins made from various phenols such as bisphenol A and bisphenol F. When the hydroxyl group equivalent of these phenol type curing agents (B) is small, unreacted hydroxyl groups remain, which is not preferable in that the durability of the cured product may be adversely affected. On the other hand, when the hydroxyl equivalent is large, the cross-linking ratio with the epoxy is small, the characteristics of the phenolic curing agent (B) are hardly expressed, and this is not preferable in that the contribution to the durability of the cured film is reduced. For the above reasons, the preferred hydroxyl equivalent of the phenol-based curing agent (B) is 90 to 300, more preferably 100 to 250. These phenolic curing agents (B) may be used alone or in combination of two or more. In addition, amine-based curing agents and acid anhydride-based curing agents that are generally used as curing agents for epoxy compositions have poor liquid storage stability over time when added to a resist such as the present invention, Storage at room temperature is difficult and impractical. Since the phenol-based curing agent (B) component is added for the purpose of more effectively extracting the physical properties of the epoxy resin, it is not necessary to add a large amount. The blending ratio is preferably 1% by weight to 35% by weight, particularly preferably based on the total of the polyfunctional epoxy resin (A) component, the phenolic curing agent (B) component, and the cationic photopolymerization initiator (C) component. Is 5 to 25% by weight.

前記光カチオン重合開始剤(C)はスルホニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェートである。   The photocationic polymerization initiator (C) is sulfonium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate.

前記光カチオン重合開始剤のスルホニウムとしては、トリフェニルスルホニウム、トリ−p−トリルスルホニウム、トリ−o−トリルスルホニウム、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウム、1−ナフチルジフェニルスルホニウム、2−ナフチルジフェニルスルホニウム、トリス(4−フルオロフェニル)スルホニウム、トリ−1−ナフチルスルホニウム、トリ−2−ナフチルスルホニウム、トリス(4−ヒドロキシフェニル)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、4−(p−トリルチオ)フェニルジ−p−トリルスルホニウム、4−(4−メトキシフェニルチオ)フェニルビス(4−メトキシフェニル)スルホニウム、4−(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、4−(フェニルチオ)フェニルビス(4−メトキシフェニル)スルホニウム、4−(フェニルチオ)フェニルジ−p−トリルスルホニウム、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、ビス(4−[ビス(4−メチルフェニル)スルホニオ]フェニル)スルフィド、ビス(4−[ビス(4−メトキシフェニル)スルホニオ]フェニル)スルフィド、4−(4−ベンゾイル−4−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、4−(4−ベンゾイル−4−クロロフェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウム、4−(4−ベンゾイルフェニルチオ)フェニルビス(4−フルオロフェニル)スルホニウム、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、4−イソプロピル−4−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−p−トリル)スルホニオ]チオキサントン、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−(4−tert−ブチルベンゾイル)フェニルチオ]フェニルジフェニルスルホニウム、4−[4−(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、5−(4−メトキシフェニル)チアアンスレニウム、5−フェニルチアアンスレニウム、5−トリルチアアンスレニウム、5−(4−エトキシフェニル)チアアンスレニウム、5−(2,4,6−トリメチルフェニル)チアアンスレニウムなどのトリアリールスルホニウム;ジフェニルフェナシルスルホニウム、ジフェニル4−ニトロフェナシルスルホニウム、ジフェニルベンジルスルホニウム、ジフェニルメチルスルホニウムなどのジアリールスルホニウム;フェニルメチルベンジルスルホニウム、4−ヒドロキシフェニルメチルベンジルスルホニウム、4−メトキシフェニルメチルベンジルスルホニウム、4−アセトカルボニルオ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、フェニルメチ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フェナシルスルホニウム、4−メトキシフェニルメチルフェナシルスルホニウム、4−アセトカルボニルオキシフェニルメチルフェナシルスルホニウム、2−ナフチルメチルフェナシルスルホニウム、2−ナフチルオクタデシルフェナシルスルホニウム、9−アントラセニルメチルフェナシルスルホニウムなどのモノアリールスルホニウム;ジメチルフェナシルスルホニウム、フェナシルテトラヒドロチオフェニウム、ジメチルベンジルスルホニウム、ベンジルテトラヒドロチオフェニウム、オクタデシルメチルフェナシルスルホニウムなどのトリアルキルスルホニウムなどが挙げられ、これらは以下の文献に記載されている。   As the sulfonium of the cationic photopolymerization initiator, triphenylsulfonium, tri-p-tolylsulfonium, tri-o-tolylsulfonium, tris (4-methoxyphenyl) sulfonium, 1-naphthyldiphenylsulfonium, 2-naphthyldiphenylsulfonium, Tris (4-fluorophenyl) sulfonium, tri-1-naphthylsulfonium, tri-2-naphthylsulfonium, tris (4-hydroxyphenyl) sulfonium, 4- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium, 4- (p-tolylthio) phenyldi- p-tolylsulfonium, 4- (4-methoxyphenylthio) phenylbis (4-methoxyphenyl) sulfonium, 4- (phenylthio) phenylbis (4-fluorophenyl) sulfonium, -(Phenylthio) phenylbis (4-methoxyphenyl) sulfonium, 4- (phenylthio) phenyldi-p-tolylsulfonium, bis [4- (diphenylsulfonio) phenyl] sulfide, bis [4- (bis [4- (2 -Hydroxyethoxy) phenyl] sulfonio) phenyl] sulfide, bis (4- [bis (4-fluorophenyl) sulfonio] phenyl) sulfide, bis (4- [bis (4-methylphenyl) sulfonio] phenyl) sulfide, bis ( 4- [bis (4-methoxyphenyl) sulfonio] phenyl) sulfide, 4- (4-benzoyl-4-chlorophenylthio) phenylbis (4-fluorophenyl) sulfonium, 4- (4-benzoyl-4-chlorophenylthio) Phenyldiphenylsulfonium 4- (4-benzoylphenylthio) phenylbis (4-fluorophenyl) sulfonium, 4- (4-benzoylphenylthio) phenyldiphenylsulfonium, 4-isopropyl-4-oxo-10-thia-9,10-dihydroanthracene 2-yldi-p-tolylsulfonium, 7-isopropyl-9-oxo-10-thia-9,10-dihydroanthracen-2-yldiphenylsulfonium, 2-[(di-p-tolyl) sulfonio] thioxanthone, 2 -[(Diphenyl) sulfonio] thioxanthone, 4- [4- (4-tert-butylbenzoyl) phenylthio] phenyldi-p-tolylsulfonium, 4- [4- (4-tert-butylbenzoyl) phenylthio] phenyldiphenylsulfonium, 4- [4- (Ben Zoylphenylthio)] phenyldi-p-tolylsulfonium, 4- [4- (benzoylphenylthio)] phenyldiphenylsulfonium, 5- (4-methoxyphenyl) thiaanthrhenium, 5-phenylthiaanthrhenium, 5-tolylthia Triarylsulfonium such as anthrenium, 5- (4-ethoxyphenyl) thiaanthrhenium, 5- (2,4,6-trimethylphenyl) thiaanthrhenium; diphenylphenacylsulfonium, diphenyl-4-nitrophenacylsulfonium, diphenyl Diarylsulfonium such as benzylsulfonium, diphenylmethylsulfonium; phenylmethylbenzylsulfonium, 4-hydroxyphenylmethylbenzylsulfonium, 4-methoxyphenylmethylbenzylsulfur 4-acetocarbonyloxyphenylmethylbenzylsulfonium, 2-naphthylmethylbenzylsulfonium, 2-naphthylmethyl (1-ethoxycarbonyl) ethylsulfonium, phenylmethylphenacylsulfonium, 4-hydroxyphenylmethylphenacylsulfonium, 4-methoxy Monoarylsulfonium such as phenylmethylphenacylsulfonium, 4-acetocarbonyloxyphenylmethylphenacylsulfonium, 2-naphthylmethylphenacylsulfonium, 2-naphthyloctadecylphenacylsulfonium, 9-anthracenylmethylphenacylsulfonium; dimethylphena Silsulfonium, phenacyltetrahydrothiophenium, dimethylbenzylsulfonium, benzyltetrahydride Thiophenium, etc. trialkyl sulfonium such as octadecyl methyl phenacyl sulfonium and the like, which are described in the following documents.

トリアリールスルホニウムに関しては、米国特許第4231951号、米国特許第4256828号、特開平7−61964号、特開平8−165290号、特開平7−10914号、特開平7−25922号、特開平8−27208号、特開平8−27209号、特開平8−165290号、特開平8−301991号、特開平9−143212号、特開平9−278813号、特開平10−7680号、特開平10−287643号、特開平10−245378号、特開平8−157510号、特開平10−204083号、特開平8−245566号、特開平8−157451号、特開平7−324069号、特開平9−268205号、特開平9−278935号、特開2001−288205号、特開平11−80118号、特開平10−182825号、特開平10−330353号、特開平10−152495号、特開平5−239213号、特開平7−333834号、特開平9−12537号、特開平8−325259号、特開平8−160606号、特開2000−186071号(米国特許第6368769号)など;ジアリールスルホニウムに関しては、特開平7−300504号、特開昭64−45357号、特開昭64−29419号など;モノアリールスルホニウムに関しては、特開平6−345726号、特開平8−325225号、特開平9−118663号(米国特許第6093753号)、特開平2−196812号、特開平2−1470号、特開平2−196812号、特開平3−237107号、特開平3−17101号、特開平6−228086号、特開平10−152469号、特開平7−300505号、特開2003−277353、特開2003−277352など;トリアルキルスルホニウムに関しては、特開平4−308563号、特開平5−140210号、特開平5−140209号、特開平5−230189号、特開平6−271532号、特開昭58−37003号、特開平2−178303号、特開平10−338688号、特開平9−328506号、特開平11−228534号、特開平8−27102号、特開平7−333834号、特開平5−222167号、特開平11−21307号、特開平11−35613号、米国特許第6031014号などが挙げられる。   Regarding triarylsulfonium, U.S. Pat. No. 4,231,951, U.S. Pat. No. 4,256,828, JP-A-7-61964, JP-A-8-165290, JP-A-7-10914, JP-A-7-25922, JP-A-8- 27208, JP-A-8-27209, JP-A-8-165290, JP-A-8-301991, JP-A-9-143212, JP-A-9-278813, JP-A-10-7680, JP-A-10-287463. JP-A-10-245378, JP-A-8-157510, JP-A-10-204083, JP-A-8-245656, JP-A-8-157451, JP-A-7-324069, JP-A-9-268205. JP, 9-278935, JP 2001-288205, JP 11-80118, JP 10-182825, JP-A-10-330353, JP-A-10-152495, JP-A-5-239213, JP-A-7-333834, JP-A-9-12537, JP-A-8-325259, JP-A-8. -160606, JP-A No. 2000-186071 (US Pat. No. 6,368,769), etc .; Regarding diarylsulfonium, JP-A Nos. 7-300504, 64-45357, 64-64419, etc .; monoaryl Regarding sulfonium, JP-A-6-345726, JP-A-8-325225, JP-A-9-118663 (US Pat. No. 6,097,753), JP-A-2-196812, JP-A-2-1470, JP-A-2-1470 196812, JP-A-3-237107, JP-A-3-17101, JP-A-6- 28086, JP-A-10-152469, JP-A-7-300505, JP-A-2003-277353, JP-A-2003-277352, etc .; with respect to trialkylsulfonium, JP-A-4-308563, JP-A-5-140210, JP-A-5-140209, JP-A-5-230189, JP-A-6-271532, JP-A-58-37003, JP-A-2-178303, JP-A-10-338688, JP-A-9-328506, JP-A-11-228534, JP-A-8-27102, JP-A-7-333834, JP-A-5-222167, JP-A-11-21307, JP-A-11-35613, US Pat. It is done.

特に前記光カチオン重合開始剤のスルホニウムとしては、トリフェニルスルホニウム、4−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウムがより好ましく、下記式(2)で表される4−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウムが最も好ましい。   In particular, as the sulfonium of the cationic photopolymerization initiator, triphenylsulfonium and 4- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium are more preferable, and 4- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium represented by the following formula (2) is most preferable.

光カチオン重合開始剤(C)成分は光を吸収する作用を持っている為、厚膜(具体的には50μm以上)において(C)成分を多量使用した場合(具体的には15重量%を超える量)には、硬化させる際の光を深部へ十分に透過させることが出来なくなる。その一方で、少量使用の場合(具体的には、3重量%未満)では十分な硬化速度を得ることが難しくなる。薄膜の場合には、少量(具体的には1重量%以上)の添加で十分な性能を発揮する。逆に、(C)成分を多量に使用した場合には、深部への光の透過に関しては問題ないが、高価な開始剤を不必要に使用することになる為経済的ではない。これらの点から、(C)成分の配合割合は、(A)成分、(B)成分、(C)成分の合計をレジストの固形分として、その固形分に対して1重量%〜15重量%が好ましく、特に好ましくは3重量%〜10重量%である。   Since the cationic photopolymerization initiator (C) component has an action of absorbing light, when a large amount of the component (C) is used in a thick film (specifically, 50 μm or more) (specifically, 15% by weight) If the amount exceeds this, the light at the time of curing cannot be sufficiently transmitted to the deep part. On the other hand, when a small amount is used (specifically, less than 3% by weight), it is difficult to obtain a sufficient curing rate. In the case of a thin film, sufficient performance is exhibited by addition of a small amount (specifically, 1% by weight or more). On the contrary, when the component (C) is used in a large amount, there is no problem with respect to the light transmission to the deep part, but it is not economical because an expensive initiator is unnecessarily used. From these points, the blending ratio of the component (C) is 1% by weight to 15% by weight with respect to the solid content of the total of the component (A), the component (B), and the component (C) as the solid content of the resist. Is preferable, and 3 to 10% by weight is particularly preferable.

本発明で使用する反応性エポキシモノマー(D)成分としては、グリシジルエーテル化合物が使用できる。例えばジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ジメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル(旭電化工業(株)製、ED506)、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(旭電化工業(株)製、ED505)、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは、単独あるいは2種以上混合して用いることができる。反応性エポキシモノマー(D)成分はレジストの反応性や硬化膜の物性を改善する目的で使用されるが、反応性エポキシモノマー成分は液状のものが多い。従って、該成分が液状である場合に20重量%よりも多く配合すると、溶剤除去後の皮膜にベタツキが生じやすくマスクスティッキングが起きやすいなど、不適当である。この点から、モノマー成分を配合する場合には、その配合割合は、(A)成分、(B)成分、(C)成分の合計をレジストの固形分として、その固形分に対して、1〜10重量%が好ましく、特に2〜7重量%が好適である。   As the reactive epoxy monomer (D) component used in the present invention, a glycidyl ether compound can be used. For example, diethylene glycol diglycidyl ether, hexanediol diglycidyl ether, dimethylolpropane diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., ED506), trimethylolpropane triglycidyl ether (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) ED505), pentaerythritol tetraglycidyl ether, and the like. These can be used alone or in admixture of two or more. The reactive epoxy monomer (D) component is used for the purpose of improving the reactivity of the resist and the physical properties of the cured film, but many of the reactive epoxy monomer components are liquid. Accordingly, when the component is in a liquid form, if it is added in an amount of more than 20% by weight, it is inappropriate because the film after solvent removal is likely to be sticky and mask sticking is likely to occur. From this point, when blending the monomer component, the blending ratio is 1 to the total solid content of the resist, with the total of the (A) component, (B) component, and (C) component being the solid content of the resist. 10% by weight is preferable, and 2 to 7% by weight is particularly preferable.

本発明では、多官能エポキシ樹脂(A)、フェノール系硬化剤(B)、光カチオン重合開始剤(C)及び反応性エポキシモノマー(D)の組成物を溶剤(E)で希釈して使用に供される。このような溶剤(E)としては、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテートなどのエステル類、オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素、石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油系溶剤等の有機溶剤類等を挙げることができる。これら溶剤(E)は、単独あるいは2種以上混合して用いることができる。溶剤(E)成分は、基材へ塗布する際の膜厚や塗布性を調整する目的で加えるものであり、主成分の溶解性、(E)成分の揮発性、組成物の液粘度を適正に保持する為には、レジスト全体に対して5重量%〜95重量%が好ましく、特に好ましくは10重量%〜90重量%である。   In the present invention, the composition of the polyfunctional epoxy resin (A), phenolic curing agent (B), photocationic polymerization initiator (C) and reactive epoxy monomer (D) is diluted with the solvent (E) for use. Provided. Examples of such a solvent (E) include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and tetramethylbenzene, glycol ethers such as dipropylene glycol dimethyl ether and dipropylene glycol diethyl ether, Organic solvents such as esters such as ethyl acetate, butyl acetate, butyl cellosolve acetate and carbitol acetate, aliphatic hydrocarbons such as octane and decane, petroleum solvents such as petroleum ether, petroleum naphtha, hydrogenated petroleum naphtha and solvent naphtha Etc. These solvent (E) can be used individually or in mixture of 2 or more types. The solvent (E) component is added for the purpose of adjusting the film thickness and applicability when applied to the substrate, and the solubility of the main component, the volatility of the (E) component, and the liquid viscosity of the composition are appropriate. Therefore, it is preferably 5 to 95% by weight, particularly preferably 10 to 90% by weight based on the entire resist.

本発明の感光性樹脂組成物には、さらに基板に対する組成物の密着性を向上させる目的で、混和性のある密着性付与剤を使用してもよい。密着性付与剤としてはシランカップリング剤、チタンカップリング剤などのカップリング剤を用いることができ、好ましくはシランカップリング剤が挙げられる。   In the photosensitive resin composition of the present invention, a miscible adhesion imparting agent may be used for the purpose of further improving the adhesion of the composition to the substrate. As the adhesion-imparting agent, a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent can be used, and a silane coupling agent is preferable.

上記シランカップリング剤としては3−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル・トリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、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、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプト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、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−ユレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これら密着性付与剤は、単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。密着性付与剤は主成分とは未反応性のものであるため、基材界面で作用する成分以外は硬化後に残存成分として存在することになり、多量に使用すると物性低下などの悪影響を及ぼす。基材によっては、少量でも効果を発揮する点から、悪影響を及ぼさない範囲内での使用が適当である。その使用割合は、感光性樹脂組成物に対して15重量%以下が好ましく、特に好ましくは10重量%以下である。   Examples of the silane coupling agent include 3-chloropropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyl tris (2-methoxyethoxy) silane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 2 -(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3 -Aminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, etc. are mentioned. These adhesiveness imparting agents can be used alone or in combination of two or more. Since the adhesion-imparting agent is non-reactive with the main component, components other than those that act at the substrate interface exist as residual components after curing, and if used in a large amount, adverse effects such as deterioration of physical properties will occur. Depending on the substrate, it can be used within a range that does not adversely affect the effect even in a small amount. The proportion of use is preferably 15% by weight or less, particularly preferably 10% by weight or less, based on the photosensitive resin composition.

本発明では、紫外線を吸収し、吸収した光エネルギーを光カチオン重合開始剤に供与するために増感剤を使用してもよい。増感剤としては、例えば9位と10位にアルコキシ基を有するアントラセン化合物(9,10−ジアルコキシ−アントラセン誘導体)が好ましい。アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のC〜Cのアルコキシ基が挙げられる。9,10−ジアルコキシ−アントラセン誘導体は、さらに置換基を有していてもよい。置換基としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、メチル基、エチル基、プロピル基等のC〜Cのアルキル基やスルホン酸アルキルエステル基、カルボン酸アルキルエステル基等が挙げられる。スルホン酸アルキルエステル基やカルボン酸アルキルエステルにおけるアルキルとしては、例えばメチル、エチル、プロピル等のC〜Cのアルキルが挙げられる。これらの置換基の置換位置は2位が好ましい。 In the present invention, a sensitizer may be used to absorb ultraviolet rays and to supply the absorbed light energy to the photocationic polymerization initiator. As the sensitizer, for example, an anthracene compound having an alkoxy group at the 9th and 10th positions (9,10-dialkoxy-anthracene derivative) is preferable. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an alkoxy group of C 1 -C 4, such as a propoxy group. The 9,10-dialkoxy-anthracene derivative may further have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a halogen atom such as iodine atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a sulfonic acid alkyl ester group having C 1 -C 4 such groups, alkyl carboxylic acid An ester group etc. are mentioned. Examples of the alkyl in the sulfonic acid alkyl ester group and the carboxylic acid alkyl ester include C 1 to C 4 alkyl such as methyl, ethyl, and propyl. The substitution position of these substituents is preferably the 2-position.

9,10−ジアルコキシ−アントラセン誘導体としては、例えば9,10−ジメトキシ−アントラセン、9,10−ジエトキシ−アントラセン、9,10−ジプロポキシ−アントラセン、9,10−ジメトキシ−2−エチル−アントラセン、9,10−ジエトキシ−2−エチル−アントラセン、9,10−ジプロポキシ−2−エチル−アントラセン、9,10−ジメトキシ−2−クロロ−アントラセン、9,10−ジメトキシアントラセン−2−スルホン酸メチルエステル、9,10−ジエトキシアントラセン−2−スルホン酸メチルエステル、9,10−ジメトキシアントラセン−2−カルボン酸メチルエステル等を挙げることができる。これらは、単独あるいは2種以上混合して用いることができる。増感剤成分は、少量で効果を発揮する為、その使用割合は、光カチオン重合開始剤(C)成分に対し3重量%以下が好ましく、特に好ましくは1重量%以下である。   Examples of the 9,10-dialkoxy-anthracene derivative include 9,10-dimethoxy-anthracene, 9,10-diethoxy-anthracene, 9,10-dipropoxy-anthracene, 9,10-dimethoxy-2-ethyl-anthracene, 9 , 10-diethoxy-2-ethyl-anthracene, 9,10-dipropoxy-2-ethyl-anthracene, 9,10-dimethoxy-2-chloro-anthracene, 9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonic acid methyl ester, 9 , 10-diethoxyanthracene-2-sulfonic acid methyl ester, 9,10-dimethoxyanthracene-2-carboxylic acid methyl ester, and the like. These can be used alone or in admixture of two or more. Since the sensitizer component exerts its effect in a small amount, its use ratio is preferably 3% by weight or less, particularly preferably 1% by weight or less, relative to the photocationic polymerization initiator (C) component.

本発明において、光カチオン重合開始剤(C)由来のイオンによる悪影響を低減する必要がある場合には、トリスメトキシアルミニウム、トリスエトキシアルミニウム、トリスイソプロポキシアルミニウム、イソプロポキシジエトキシアルミニウム、トリスブトキシアルミニウム等のアルコキシアルミニウム、トリスフェノキシアルミニウム、トリスパラメチルフェノキシアルミニウム等のフェノキシアルミニウム、トリスアセトキシアルミニウム、トリスステアラトアルミニウム、トリスブチラトアルミニウム、トリスプロピオナトアルミニウム、トリスアセチルアセトナトアルミニウム、トリストリフルオロアセチルアセナトアルミニウム、トリスエチルアセトアセタトアルミニウム、ジアセチルアセトナトジピバロイルメタナトアルミニウム、ジイソプロポキシ(エチルアセトアセタト)アルミニウム等の有機アルミニウム化合物などのイオンキャッチャーを添加してもよい。これら成分は、単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、その配合量は、固形分に対して10重量%以下である。   In the present invention, when it is necessary to reduce the adverse effect of ions derived from the photocationic polymerization initiator (C), trismethoxyaluminum, trisethoxyaluminum, trisisopropoxyaluminum, isopropoxydiethoxyaluminum, trisbutoxyaluminum, etc. Alkoxyaluminum, Trisphenoxyaluminum, Trisparamethylphenoxyaluminum, etc. Phenoxyaluminum, Trisacetoxyaluminum, Trisstearatoaluminum, Trisbutyratoaluminum, Trispropionatoaluminum, Trisacetylacetonatoaluminum, Tristrifluoroacetylacetonatoaluminum , Trisethyl acetoaceto aluminum, diacetyl acetonato dipivaloyl methanato aluminum Um, diisopropoxy may be added ion catcher, such as (ethylacetoacetato) an organoaluminum compound, such as aluminum. These components can be used alone or in combination of two or more. Moreover, the compounding quantity is 10 weight% or less with respect to solid content.

更に本発明においては必要に応じて、熱可塑性樹脂、着色剤、増粘剤、消泡剤、レべリング剤等の各種添加剤を用いることが出来る。熱可塑性樹脂としては、例えばポリエーテルスルホン、ポリスチレン、ポリカーボネート等が挙げられる。着色剤としては、例えばフタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アイオジン・グリーン、クリスタルバイオレット、酸化チタン、カーボンブラック、ナフタレンブラック等が挙げられる。増粘剤としては、例えオルベン、ベントン、モンモリロナイト等が挙げられる。消泡剤としては、例えばシリコーン系、フッ素系および高分子系等の消泡剤が挙げられる。これらの添加剤等を使用する場合、その使用量は本発明の感光性樹脂組成物中、例えば、それぞれ0.1〜30重量%程度が一応の目安であるが、使用目的に応じ適宜増減し得る。   Furthermore, in this invention, various additives, such as a thermoplastic resin, a coloring agent, a thickener, an antifoamer, a leveling agent, can be used as needed. Examples of the thermoplastic resin include polyethersulfone, polystyrene, and polycarbonate. Examples of the colorant include phthalocyanine blue, phthalocyanine green, iodin green, crystal violet, titanium oxide, carbon black, naphthalene black and the like. Examples of the thickener include olben, benton, montmorillonite and the like. Examples of the antifoaming agent include silicone-based, fluorine-based and polymer-based antifoaming agents. When using these additives, etc., the amount used is, for example, about 0.1 to 30% by weight in the photosensitive resin composition of the present invention, but it may be appropriately increased or decreased depending on the purpose of use. obtain.

又、本発明においては、例えば硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化ケイ素、無定形シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、雲母粉等の無機充填剤を用いることができる。その配合比率は、組成物中0〜60重量%である。   In the present invention, inorganic fillers such as barium sulfate, barium titanate, silicon oxide, amorphous silica, talc, clay, magnesium carbonate, calcium carbonate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, and mica powder are used. it can. The blending ratio is 0 to 60% by weight in the composition.

本発明の感光性樹脂組成物は、好ましくは下記表1の割合で配合する。必要に応じ前記密着性付与剤、増感剤、イオンキャッチャー、熱可塑性樹脂、着色剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤および無機充填剤を添加してもよい。通常の方法で混合、攪拌するだけでよく、必要に応じディゾルバー、ホモジナイザー、3本ロールミルなどの分散機を用い分散、混合させてもよい。また、混合した後で、さらにメッシュ、メンブレンフィルターなどを用いてろ過してもよい。   The photosensitive resin composition of the present invention is preferably blended in the proportions shown in Table 1 below. You may add the said adhesiveness imparting agent, a sensitizer, an ion catcher, a thermoplastic resin, a coloring agent, a thickener, an antifoamer, a leveling agent, and an inorganic filler as needed. It is only necessary to mix and stir by a usual method, and if necessary, a disperser such as a dissolver, a homogenizer, or a three roll mill may be used for dispersion and mixing. Moreover, after mixing, you may further filter using a mesh, a membrane filter, etc.

Figure 0004789733
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本発明の感光性樹脂組成物は、好ましくは液状で使用される。本発明の感光性樹脂組成物を使用するには、例えばシリコンウエハ、ガラスなどの基板上に0.1〜1000μmの厚みでスピンコーター等を用いて塗布し、60〜130℃で5〜60分間程度、熱処理し溶剤を除去し感光性樹脂組成物層を形成する。その後、所定のパターンを有するマスクを載置して紫外線を照射し、50〜130℃で1〜50分間程度、加熱処理を行った後、未露光部分を、現像液を用い室温〜50℃で1〜180分間程度現像してパターンを形成し、次いで130〜200℃で加熱処理をすることで、諸特性を満足する永久保護膜が得られる。現像液としては、例えばγ−ブチロラクトン、トリエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の有機溶剤、あるいは、前記有機溶剤と水の混合液等を用いることができる。現像にはパドル型、スプレー型、シャワー型等の現像装置を用いてもよく、必要に応じて超音波照射を行ってもよい。   The photosensitive resin composition of the present invention is preferably used in liquid form. In order to use the photosensitive resin composition of the present invention, for example, it is coated on a substrate such as a silicon wafer or glass with a thickness of 0.1 to 1000 μm using a spin coater or the like, and at 60 to 130 ° C. for 5 to 60 minutes. About a heat treatment is performed to remove the solvent to form a photosensitive resin composition layer. Then, after placing a mask having a predetermined pattern and irradiating with ultraviolet rays, and performing heat treatment at 50 to 130 ° C. for about 1 to 50 minutes, the unexposed part is developed at room temperature to 50 ° C. using a developer. Development is performed for about 1 to 180 minutes to form a pattern, and then heat treatment is performed at 130 to 200 ° C. to obtain a permanent protective film satisfying various characteristics. As the developer, for example, an organic solvent such as γ-butyrolactone, triethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, or a mixed solution of the organic solvent and water can be used. For development, a paddle type, spray type, shower type, or other developing device may be used, and ultrasonic irradiation may be performed as necessary.

本発明の樹脂組成物は、ベースフィルム上にロールコーター、ダイコーター、ナイフコーター、バーコーター、グラビアコーター等を用いて該組成物を塗布した後、45〜100℃に設定した乾燥炉で乾燥し、所定量の溶剤を除去することにより、又必要に応じてカバーフィルム等を積層することによりドライフィルムレジストとすることができる。この際、ベースフィルム上のレジストの厚さは、2〜100μmに調製される。ベースフィルム及びカバーフィルムとしては、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、TAC、ポリイミド等のフィルムが使用される。これらフィルムは必要に応じてシリコン系離型処理剤や非シリコン系離型処理剤等により離型処理されたフィルムを用いてもよい。このドライフィルムレジストを使用するには、例えばカバーフィルムをはがして、ハンドロール、ラミネーター等により、温度40℃〜100℃で圧力0.05〜2MPaで基板に転写し、前記の感光性樹脂組成物と同様に露光、露光後ベーク、現像、加熱処理をすればよい。   The resin composition of the present invention is applied to the base film using a roll coater, die coater, knife coater, bar coater, gravure coater, etc., and then dried in a drying oven set at 45 to 100 ° C. A dry film resist can be obtained by removing a predetermined amount of the solvent and, if necessary, laminating a cover film or the like. At this time, the thickness of the resist on the base film is adjusted to 2 to 100 μm. As a base film and a cover film, films, such as polyester, a polypropylene, polyethylene, TAC, a polyimide, are used, for example. As these films, a film which has been subjected to a release treatment with a silicon release treatment agent or a non-silicon release treatment agent may be used as necessary. In order to use this dry film resist, for example, the cover film is peeled off, transferred to a substrate at a temperature of 40 ° C. to 100 ° C. at a pressure of 0.05 to 2 MPa by a hand roll, a laminator, etc. Similarly to the above, exposure, post-exposure baking, development, and heat treatment may be performed.

前述のように感光性樹脂組成物をフィルムとして、供給すれば、支持体上への塗布、および乾燥の工程を省略することが可能であり、より簡便に本発明の感光性樹脂組成物を用いたパターン形成が可能となる。   If the photosensitive resin composition is supplied as a film as described above, the steps of coating on the support and drying can be omitted, and the photosensitive resin composition of the present invention can be used more simply. Pattern formation is possible.

上記の方法により得られる本発明の樹脂組成物の硬化物は、例えば、永久レジスト膜として例えば、インクジェット記録ヘッドなどMEMS用部品等に利用される。   The cured product of the resin composition of the present invention obtained by the above method is used, for example, as a permanent resist film, for example, for MEMS parts such as an inkjet recording head.

以下、本発明の実施例を説明するが、これら実施例は、本発明を好適に説明するための例示に過ぎず、なんら本発明を限定するものではない。   Examples of the present invention will be described below. However, these examples are merely examples for suitably explaining the present invention, and do not limit the present invention.

(感光性樹脂組成物の調製)
(実施例1〜3)(比較例1)
表2に記載の配合量(単位は重量部)に従って、多官能エポキシ樹脂、光カチオン重合開始剤、及びその他の成分を撹拌機付きフラスコで60℃で1時間撹拌混合し、感光性樹脂組成物を得た。
(Preparation of photosensitive resin composition)
Examples 1 to 3 (Comparative Example 1)
In accordance with the blending amount shown in Table 2 (unit is part by weight), the polyfunctional epoxy resin, the photocationic polymerization initiator, and other components are stirred and mixed in a flask with a stirrer at 60 ° C. for 1 hour to obtain a photosensitive resin composition. Got.

(感光性樹脂組成物のパターニング)
(実施例1〜3)(比較例1)
この感光性樹脂組成物をシリコンウエハ上にスピンコーターで塗布後、乾燥し、80μmの膜厚を有する感光性樹脂組成物層を得た。この感光性樹脂組成物層をホットプレートにより65℃で5分および95℃で20分プリベークした。その後、i線露光装置(マスクアライナー:ウシオ電機社製)を用いてパターン露光(ソフトコンタクト、i線)を行った。次いでホットプレートにより95℃で6分、露光後ベーク(PEB)を行った後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを用いて浸漬法により23℃で7分現像処理を行い、基板上に硬化した樹脂パターンを得た。
(Patterning of photosensitive resin composition)
Examples 1 to 3 (Comparative Example 1)
This photosensitive resin composition was applied onto a silicon wafer with a spin coater and then dried to obtain a photosensitive resin composition layer having a thickness of 80 μm. This photosensitive resin composition layer was prebaked on a hot plate at 65 ° C. for 5 minutes and at 95 ° C. for 20 minutes. Thereafter, pattern exposure (soft contact, i-line) was performed using an i-line exposure apparatus (mask aligner: manufactured by USHIO INC.). Next, after exposure baking (PEB) at 95 ° C. for 6 minutes with a hot plate, development processing was performed at 23 ° C. for 7 minutes by immersion using propylene glycol monomethyl ether acetate to form a cured resin pattern on the substrate. Obtained.

(感光性樹脂組成物の評価)
現像後に、必要露光量により下記評価を行った。結果を下記表2に示す。
(Evaluation of photosensitive resin composition)
After the development, the following evaluation was performed according to the required exposure amount. The results are shown in Table 2 below.

(最適露光量)
マスク転写精度が最良となる露光量
(アスペクト比)
膜厚/形成されたレジストパターン中密着している最も細かいパターン幅
(Optimal exposure)
Exposure amount (aspect ratio) with the best mask transfer accuracy
Film thickness / The finest pattern width closely adhered in the formed resist pattern

Figure 0004789733
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注:
(A−1):多官能エポキシ樹脂
ビフェニルフェノール型多官能エポキシ樹脂、商品名:NC3000H 日本化薬(株)製
(A−2):多官能エポキシ樹脂
変性ビスフェノールF型エポキシ樹脂、商品名:NER7694 日本化薬(株)製
(A−3):多官能エポキシ樹脂
ビスフェノールAノボラック型多官能エポキシ樹脂、商品名:EPON SU−8 レゾリューション・パフォーマンス・プロダクツ製
(B):フェノール系硬化剤
フェノールノボラック樹脂、商品名:H−1 明和化成(株)製
(C−1):光カチオン重合開始剤
商品名 CPI−210S サンアプロ(株)製
(C−2):光カチオン重合開始剤
商品名 UVI−6974 ダウケミカル社製 50%炭酸プロピレン溶液
(D):反応性エポキシモノマー
商品名:ED506 旭電化工業(株)製
(E):溶剤 シクロペンタノン
(F):レベリング剤
商品名 メガファックF−470 大日本インキ化学工業(株)製
(G):シランカップリング剤
商品名 S−510 チッソ(株)製
note:
(A-1): Multifunctional epoxy resin biphenylphenol type polyfunctional epoxy resin, product name: NC3000H manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. (A-2): Multifunctional epoxy resin modified bisphenol F type epoxy resin, product name: NER7694 Nippon Kayaku Co., Ltd. (A-3): Multifunctional Epoxy Resin Bisphenol A Novolak Type Polyfunctional Epoxy Resin, Product Name: EPON SU-8 Resolution Performance Products (B): Phenol Curing Agent Phenol Novolac resin, product name: H-1 Meiwa Kasei Co., Ltd. (C-1): Photocationic polymerization initiator product name CPI-210S San Apro Co., Ltd. (C-2): Photocationic polymerization initiator product name UVI -6974 50% propylene carbonate solution (D) manufactured by Dow Chemical Co., Ltd .: Reactive epoxy monomer Product name: ED506 Denka Kogyo Co., Ltd. (E): Solvent Cyclopentanone (F): Leveling agent trade name MegaFuck F-470 Dainippon Ink & Chemicals, Inc. (G): Silane coupling agent trade name S-510 Chisso Made by

表2に示すとおり実施例1〜3はいずれも良好な結果であった。   As shown in Table 2, Examples 1 to 3 were all good results.

(実施例4)
(感光性樹脂組成物の調製)
多官能エポキシ樹脂(商品名 NC3000H 日本化薬(株)製)を10重量部、多官能エポキシ樹脂(商品名 NER7604 日本化薬(株)製)を10重量部、多官能エポキシ樹脂(商品名 EPON SU−8 レゾリューション・パフォーマンス・プロダクツ製)を80重量部、光カチオン重合開始剤(商品名 CPI−210S サンアプロ(株)製)を4.6重量部、反応性エポキシモノマー(商品名 ED506 旭電化工業(株)製)を4重量部、およびメチルエチルケトンを30重量部混合した感光性樹脂組成物を得た。
Example 4
(Preparation of photosensitive resin composition)
10 parts by weight of multifunctional epoxy resin (trade name NC3000H manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), 10 parts by weight of multifunctional epoxy resin (trade name NER7604 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), multifunctional epoxy resin (trade name EPON) 80 parts by weight of SU-8 Resolution Performance Products), 4.6 parts by weight of a cationic photopolymerization initiator (trade name CPI-210S manufactured by San Apro Co., Ltd.), a reactive epoxy monomer (trade name ED506 Asahi) A photosensitive resin composition obtained by mixing 4 parts by weight of Denka Kogyo Co., Ltd. and 30 parts by weight of methyl ethyl ketone was obtained.

(感光性樹脂組成物のパターニング)
この感光性樹脂組成物を膜厚60μmのポリプロピレン(PP)フィルム(ベースフィルム、東レ(株)製)上に均一に塗布し、温風対流乾燥機により65℃で10分および80℃で15分乾燥した後、感光性組成物層上に膜厚60μmのPPフィルム(カバーフィルム、東レ(株)製)をラミネートして、40μmの膜厚の感光性樹脂組成物積層体を形成した。
(Patterning of photosensitive resin composition)
This photosensitive resin composition was uniformly applied onto a polypropylene (PP) film (base film, manufactured by Toray Industries, Inc.) having a film thickness of 60 μm, and heated at 65 ° C. for 10 minutes and at 80 ° C. for 15 minutes by a hot air convection dryer. After drying, a 60 μm-thick PP film (cover film, manufactured by Toray Industries, Inc.) was laminated on the photosensitive composition layer to form a 40 μm-thick photosensitive resin composition laminate.

この感光性樹脂組成物積層体のカバーフィルムを剥離し、ロール温度70℃、エアー圧力0.2MPa、速度0.5m/minでシリコンウエハ上にラミネートし、ベースフィルムを剥離する。この操作をさらに繰り返し80μmの感光性樹脂組成物積層体を得た。この感光性樹脂組成物層に、i線露光装置(マスクアライナー:ウシオ電機(株)製)を用いてパターン露光(ソフトコンタクト、i線)を行った。その後、ホットプレートにより95℃で6分PEBを行い、PGMEAを用いて浸漬法により23℃で7分現像処理を行い、基板上に硬化した樹脂パターンを得た。最適露光量200mJ/cm、アスペクト比9.0と良好な結果が得られた。 The cover film of the photosensitive resin composition laminate is peeled off, laminated on a silicon wafer at a roll temperature of 70 ° C., an air pressure of 0.2 MPa, and a speed of 0.5 m / min, and the base film is peeled off. This operation was further repeated to obtain a photosensitive resin composition laminate having a thickness of 80 μm. This photosensitive resin composition layer was subjected to pattern exposure (soft contact, i-line) using an i-line exposure apparatus (mask aligner: manufactured by Ushio Electric Co., Ltd.). Then, PEB was performed for 6 minutes at 95 ° C. using a hot plate, and development processing was performed for 7 minutes at 23 ° C. by immersion using PGMEA to obtain a cured resin pattern on the substrate. Good results were obtained with an optimum exposure of 200 mJ / cm 2 and an aspect ratio of 9.0.

実施例1〜4の結果と比較例の比較から明らかなように、特定構造の多官能エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤と特定の光カチオン重合開始剤との組み合わせにより、他の組み合わせでは得られない、高感度でありかつ高アスペクトなプロファイルの樹脂パターンが得られることがわかった。   As is clear from the comparison between the results of Examples 1 to 4 and the comparative example, the combination of a polyfunctional epoxy resin having a specific structure, a phenolic curing agent, and a specific photocationic polymerization initiator cannot be obtained in other combinations. It was found that a resin pattern having a high sensitivity and a high aspect profile can be obtained.

以上のように、本発明にかかる感光性樹脂組成物は、高アスペクトなプロファイルを持つ樹脂パターンの形成に有用であり、特に、微細サイズの電子デバイスなどにおける寸法安定性の高い樹脂成形に適している。   As described above, the photosensitive resin composition according to the present invention is useful for forming a resin pattern having a high aspect profile, and is particularly suitable for resin molding with high dimensional stability in a fine size electronic device. Yes.

Claims (9)

エポキシ当量が150〜400g/eqであり常温25℃以上の軟化点を有する固形の多官能エポキシ樹脂(A)、水酸基当量が90〜300g/eqであるフェノール系硬化剤(B)、及びスルホニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェートである光カチオン重合開始剤(C)を含有してなる感光性樹脂組成物であって、前記(A)成分と前記(B)成分と前記(C)成分の合計に対して、前記(A)成分の配合割合が50〜90重量%であり、前記(B)成分の配合割合が1〜35重量%であり、そして前記(C)成分の配合割合が1〜15重量%である、感光性樹脂組成物。   Solid polyfunctional epoxy resin (A) having an epoxy equivalent of 150 to 400 g / eq and a softening point of 25 ° C. or higher at room temperature, phenolic curing agent (B) having a hydroxyl equivalent of 90 to 300 g / eq, and sulfonium tris A photosensitive resin composition comprising a photocationic polymerization initiator (C) that is (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, comprising the component (A), the component (B), and the component (C). The blending ratio of the component (A) is 50 to 90% by weight with respect to the total, the blending ratio of the component (B) is 1 to 35% by weight, and the blending ratio of the component (C) is 1. The photosensitive resin composition which is -15 weight%. 光カチオン重合開始剤(C)が、下記式(1)で表される化合物
Figure 0004789733

である、請求項1記載の感光性樹脂組成物。
A compound in which the cationic photopolymerization initiator (C) is represented by the following formula (1)
Figure 0004789733

The photosensitive resin composition of Claim 1 which is.
前記フェノール系硬化剤(B)が、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、多官能ビスフェノールAノボラック樹脂、ビフェニルフェノールノボラック樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン骨格を有するフェノール樹脂、及びテルペンジフェノール骨格を有するフェノール樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種のフェノール系硬化剤である、請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物。   The phenolic curing agent (B) is a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, a polyfunctional bisphenol A novolak resin, a biphenylphenol novolak resin, a phenol resin having a trishydroxyphenylmethane skeleton, and a phenol resin having a terpene diphenol skeleton. The photosensitive resin composition of Claim 1 or 2 which is at least 1 type of phenol-type hardening | curing agent chosen from the group which consists of. 前記多官能エポキシ樹脂(A)が、多官能ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、及びビスフェノールF型エポキシ樹脂のアルコール性水酸基とエピクロルヒドリンとの反応物により得られるエポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種の多官能エポキシ樹脂である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。   The polyfunctional epoxy resin (A) is a polyfunctional bisphenol A novolac epoxy resin, a bisphenol A novolac epoxy resin, a cresol novolac epoxy resin, a biphenylphenol novolac epoxy resin, and an alcoholic hydroxyl group of a bisphenol F epoxy resin. The photosensitive resin composition of any one of Claims 1-3 which is at least 1 type of polyfunctional epoxy resin chosen from the group which consists of an epoxy resin obtained by the reaction material with epichlorohydrin. 更に溶剤(E)を含有してなる感光性樹脂組成物であって、固形分濃度が5〜95重量%である、請求項1〜のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 Furthermore, it is the photosensitive resin composition formed by containing a solvent (E), Comprising: Solid content concentration is 5 to 95 weight%, The photosensitive resin composition of any one of Claims 1-4 . 請求項1〜のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を基材で挟みこんだ感光性樹脂組成物積層体。 The photosensitive resin composition laminated body which pinched | interposed the photosensitive resin composition of any one of Claims 1-4 with the base material. 請求項1〜のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物。 Hardened | cured material of the photosensitive resin composition of any one of Claims 1-5 . 請求項1〜のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を所望の支持体上に塗布し、乾燥後、前記感光性樹脂組成物の層を所定のパターンに露光し、露光後ベークし、樹脂組成物層を現像し、得られた樹脂パターンを加熱処理して、所定形状の硬化樹脂パターンを得ることを含む、パターン形成方法。 The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5 is applied on a desired support, and after drying, the layer of the photosensitive resin composition is exposed to a predetermined pattern, followed by baking after exposure. And developing the resin composition layer, and heat-treating the obtained resin pattern to obtain a cured resin pattern having a predetermined shape. 請求項記載の積層体の基材を除去し、所望の支持体上に貼り付け、前記感光性樹脂組成物の層を所定のパターンに露光し、露光後ベークし、樹脂組成物を現像し、得られた樹脂パターンを加熱処理して、所定形状の硬化樹脂パターンを得ることを含む、パターン形成方法。 The base material of the laminated body of Claim 6 is removed, it affixes on a desired support body, the layer of the said photosensitive resin composition is exposed to a predetermined pattern, a post-exposure baking is carried out, and the resin composition is developed. The pattern formation method including heat-processing the obtained resin pattern and obtaining the cured resin pattern of a predetermined shape.
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