JP4876851B2 - Heat-resistant resin precursor composition and semiconductor device using the same - Google Patents

Heat-resistant resin precursor composition and semiconductor device using the same Download PDF

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Description

本発明は、耐熱樹脂前駆体組成物およびそれを用いた半導体装置に関する。より詳しくは、半導体分野において層間絶縁膜、表面保護膜などに好適に用いられる耐熱樹脂前駆体組成物およびそれを用いた半導体装置に関する。   The present invention relates to a heat resistant resin precursor composition and a semiconductor device using the same. More specifically, the present invention relates to a heat-resistant resin precursor composition suitably used for an interlayer insulating film, a surface protective film, and the like in the semiconductor field, and a semiconductor device using the same.

耐熱樹脂前駆体組成物は、半導体分野において層間絶縁膜、表面保護膜(バッファーコート膜、アルファー線遮蔽膜)などに利用されている。耐熱樹脂前駆体組成物を半導体用途に用いる場合、加熱硬化後の耐熱樹脂はデバイス内にパーマネント被膜として残るため、加熱硬化膜の接着特性は非常に重要である。半導体パッケージにおける信頼性を確保するためには、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、リンシリケートガラスなどの半導体チップ表面に形成されるシリコン系材料との接着性のみならず、エポキシ樹脂に代表されるパッケージ材料との接着性が重要となる。   The heat-resistant resin precursor composition is used as an interlayer insulating film, a surface protective film (buffer coat film, alpha ray shielding film) and the like in the semiconductor field. When the heat-resistant resin precursor composition is used for semiconductor applications, the heat-resistant resin after heat-curing remains as a permanent film in the device, and thus the adhesive property of the heat-cured film is very important. In order to ensure reliability in semiconductor packages, not only adhesives with silicon-based materials formed on the surface of semiconductor chips such as silicon, silicon oxide, silicon nitride, and phosphorous silicate glass, but also packages represented by epoxy resin Adhesion with the material is important.

特に近年はパッケージ材料に対してより高い信頼性が要求されており、従来のポリイミド材料よりも高い接着性を有する材料が必要とされている。この課題を解決すべく、有機ケイ素化合物を含むポジ型感光性樹脂組成物が提案されている(例えば特許文献1−2参照)。しかし、この方法を用いても十分な接着性改善効果が得られず、加熱硬化後の耐熱樹脂表面を酸素プラズマなどで処理して表面の化学組成や表面荒さを変えてやるなど、プロセス面での改善によって接着性の向上を図るのが主な方法であった。しかし、プロセス面での改善はコストが高い上、少なからず膜そのものにダメージを与えることから、こうしたプロセス面での接着性改善を必要としない、高い接着性を有する耐熱樹脂前駆体組成物への需要は高まる一方であった。
特開平10−22281号公報 特開平11−102069号公報
Particularly in recent years, higher reliability is required for package materials, and materials having higher adhesion than conventional polyimide materials are required. In order to solve this problem, a positive photosensitive resin composition containing an organosilicon compound has been proposed (see, for example, Patent Document 1-2). However, even if this method is used, sufficient adhesion improvement effect cannot be obtained, and the chemical composition and surface roughness of the surface are changed by treating the heat-resistant resin surface after heat curing with oxygen plasma etc. The main method was to improve the adhesion by improving the above. However, since the improvement in the process is costly and damages the film itself, it is not necessary to improve the adhesion in the process, and the heat resistant resin precursor composition having high adhesion is not required. Demand was increasing.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-22281 JP-A-11-102069

半導体産業で用いられる素材には、異種材料界面の高い接着性が求められている。本発明は、加熱硬化後の膜とエポキシ樹脂などのパッケージ材料との接着性が高い、とりわけ高温高湿下においても接着特性の劣化が小さい耐熱樹脂前駆体組成物およびそれを用いた半導体装置を提供することを目的とする。   Materials used in the semiconductor industry are required to have high adhesion at different material interfaces. The present invention relates to a heat-resistant resin precursor composition having high adhesion between a heat-cured film and a packaging material such as an epoxy resin, in particular, low degradation of adhesive properties even under high temperature and high humidity, and a semiconductor device using the same The purpose is to provide.

本発明は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位または下記一般式(2)で表される繰り返し単位を主成分とする樹脂を含有することを特徴とする耐熱樹脂前駆体組成物である。   The present invention is a heat-resistant resin precursor composition comprising a resin composed mainly of a repeating unit represented by the following general formula (1) or a repeating unit represented by the following general formula (2). is there.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

(一般式(1)中、Rは炭素数2以上の2〜6価の有機基を示す。qは0〜4の整数を示す。Rは芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R〜Rは同じでも異なってもよく、芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R〜R10は同じでも異なってもよく、−H、−F、−OH、−NHR15、−NHCOR16、−N=CHR17、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。R11およびR12は芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R13およびR14は水素または炭素数1〜20の有機基を示す。ただし、COOR13は−R−NHCO−R11−主鎖中のCO基に対して、COOR14は−R12−CONH−R−主鎖中のCO基に対して、各々オルソ位にある。aは1または2、bおよびcは0または1である。R15は水素または炭素数1〜20の1価の有機基を示し、R16およびR17は炭素数1〜20の1価の有機基を示す。 (In General Formula (1), R 1 represents a divalent to hexavalent organic group having 2 or more carbon atoms. Q represents an integer of 0 to 4. R 2 represents a carbon containing an aromatic ring or an aromatic condensed ring. the .R 3 to R 6 which indicates the number 6-30 organic group may be the same or different, .R 7 to R 10 showing an organic group having 6 to 30 carbon atoms containing an aromatic ring or aromatic fused ring It may be the same or different, and consists of —H, —F, —OH, —NHR 15 , —NHCOR 16 , —N═CHR 17 , an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. R 11 and R 12 are each an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring, and R 13 and R 14 are hydrogen or 1 to C carbon atoms. 20 represents an organic group, provided that COOR 13 represents —R 1 —NHCO—R 11. -Relative to the CO group in the main chain, COOR 14 is in the ortho position relative to the CO group in the main chain -R 12 -CONH-R 1, where a is 1 or 2, and b and c are 0 Or R 15 represents hydrogen or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 16 and R 17 represent a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.

一般式(2)中、R18は炭素数2以上の2〜8価の有機基を示す。R19は同じでも異なってもよく、水素または炭素数1〜20の有機基を示す。mは0〜2の整数、pは0〜4の整数を示す。R20は芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R21〜R24は同じでも異なってもよく、芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R25〜R28は同じでも異なってもよく、−H、−F、−OH、−NHR29、−NHCOR30、−N=CHR31、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。dおよびeは0または1、fは1または2である。ただし、dが0のときR25は、eが0のときR26はそれぞれ−NHR29、−NHCOR30、−N=CHR31からなる群より選ばれる基を示す。R29は水素または炭素数1〜20の1価の有機基を示し、R30およびR31は炭素数1〜20の1価の有機基を示す。) In the general formula (2), R 18 represents a divalent to octavalent organic group having 2 or more carbon atoms. R 19 may be the same or different and represents hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. m represents an integer of 0 to 2, and p represents an integer of 0 to 4. R 20 represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 21 to R 24 may be the same or different and each represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 25 to R 28 may be the same or different and are —H, —F, —OH, —NHR 29 , —NHCOR 30 , —N═CHR 31 , an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms. And a monovalent group selected from the group consisting of fluoroalkyl groups. d and e are 0 or 1, and f is 1 or 2. However, R 25 when d is 0, R 26 are each -NHR 29 when e is 0, -NHCOR 30, a group selected from the group consisting of -N = CHR 31. R 29 represents hydrogen or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 30 and R 31 represent a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. )

本発明によれば、特定の繰り返し単位を主成分とする樹脂を含有することにより、加熱硬化後の膜とパッケージ材料との高温高湿下における接着性の劣化が小さい耐熱樹脂前駆体組成物を提供することができる。本発明の耐熱樹脂前駆体組成物を加熱処理して得られる硬化膜を有する半導体装置は、長期間にわたって高い信頼性を維持することができる。   According to the present invention, there is provided a heat resistant resin precursor composition having a small adhesive deterioration under high temperature and high humidity between a heat-cured film and a package material by containing a resin having a specific repeating unit as a main component. Can be provided. A semiconductor device having a cured film obtained by heat-treating the heat-resistant resin precursor composition of the present invention can maintain high reliability over a long period of time.

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の耐熱樹脂前駆体組成物は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位または下記一般式(2)で表される繰り返し単位を主成分とする樹脂(以下、耐熱樹脂前駆体ということがある)を含有することを特徴とする。これにより、加熱硬化後にパッケージ材料との高温高湿下における接着性の劣化が小さい耐熱樹脂前駆体組成物が得られる。ここで、主成分とは、下記一般式(1)で表される繰り返し単位または下記一般式(2)で表される繰り返し単位を全構造単位の70%以上含有することを意味し、好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The heat resistant resin precursor composition of the present invention is a resin having a repeating unit represented by the following general formula (1) or a repeating unit represented by the following general formula (2) (hereinafter referred to as a heat resistant resin precursor). In some cases). As a result, a heat resistant resin precursor composition with little deterioration in adhesion with the package material under high temperature and high humidity after heat curing is obtained. Here, the main component means that the repeating unit represented by the following general formula (1) or the repeating unit represented by the following general formula (2) contains 70% or more of the total structural units, preferably It is 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more.

Figure 0004876851
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一般式(1)中、Rは炭素数2以上の2〜6価の有機基を示す。qは0〜4の整数を示す。Rは芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R〜Rは同じでも異なってもよく、芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R〜R10は同じでも異なってもよく、−H、−F、−OH、−NHR15、−NHCOR16、−N=CHR17、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。R11およびR12は芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R13およびR14は水素または炭素数1〜20の有機基を示す。ただし、COOR13は−R−NHCO−R11−主鎖中のCO基に対して、COOR14は−R12−CONH−R−主鎖中のCO基に対して、各々オルソ位にある。aは1または2、bおよびcは0または1である。R15は水素または炭素数1〜20の1価の有機基を示し、R16およびR17は炭素数1〜20の1価の有機基を示す。 In general formula (1), R 1 represents a divalent to hexavalent organic group having 2 or more carbon atoms. q shows the integer of 0-4. R 2 represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 3 to R 6 may be the same or different and each represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 7 to R 10 may be the same or different, and are —H, —F, —OH, —NHR 15 , —NHCOR 16 , —N═CHR 17 , an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms. And a monovalent group selected from the group consisting of fluoroalkyl groups. R 11 and R 12 represent an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 13 and R 14 represent hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. However, COOR 13 is in the ortho position with respect to the CO group in the —R 1 —NHCO—R 11 — main chain, and COOR 14 is in the ortho position with respect to the CO group in the —R 12 —CONH—R 1 — main chain. is there. a is 1 or 2, b and c are 0 or 1. R 15 represents hydrogen or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 16 and R 17 represent a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.

一般式(2)中、R18は炭素数2以上の2〜8価の有機基を示す。R19は同じでも異なってもよく、水素または炭素数1〜20の有機基を示す。mは0〜2の整数、pは0〜4の整数を示す。R20は芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R21〜R24は同じでも異なってもよく、芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R25〜R28は同じでも異なってもよく、−H、−F、−OH、−NHR29、−NHCOR30、−N=CHR31、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。dおよびeは0または1、fは1または2である。ただし、dが0のときR25は、eが0のときR26はそれぞれ−NHR29、−NHCOR30、−N=CHR31からなる群より選ばれる基を示す。R29は水素または炭素数1〜20の1価の有機基を示し、R30およびR31は炭素数1〜20の1価の有機基を示す。 In the general formula (2), R 18 represents a divalent to octavalent organic group having 2 or more carbon atoms. R 19 may be the same or different and represents hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. m represents an integer of 0 to 2, and p represents an integer of 0 to 4. R 20 represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 21 to R 24 may be the same or different and each represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 25 to R 28 may be the same or different and are —H, —F, —OH, —NHR 29 , —NHCOR 30 , —N═CHR 31 , an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms. And a monovalent group selected from the group consisting of fluoroalkyl groups. d and e are 0 or 1, and f is 1 or 2. However, R 25 when d is 0, R 26 are each -NHR 29 when e is 0, -NHCOR 30, a group selected from the group consisting of -N = CHR 31. R 29 represents hydrogen or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 30 and R 31 represent a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.

本発明に用いられる耐熱樹脂前駆体は、主鎖にアミド結合を有したものであり、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリベンゾオキサゾール前駆体となり得るポリヒドロキシアミド、ポリベンゾイミダゾール前駆体となり得るポリアミノアミド、ポリベンゾチアゾール前駆体となり得るポリチオヒドロキシアミド、ポリアミド、ポリアミドイミドなどを挙げることができるが、これら以外でも、上記一般式(1)で表される繰り返し単位または上記一般式(2)で表される繰り返し単位を主成分とする樹脂であればよい。これらの樹脂は、加熱あるいは適当な触媒により環状構造を形成することにより、耐熱性、耐溶剤性が飛躍的に向上する。   The heat-resistant resin precursor used in the present invention has an amide bond in the main chain and is a polyimide precursor, polyamic acid, polyamic acid ester, polyhydroxyamide that can be a polybenzoxazole precursor, polybenzimidazole precursor Examples include polyaminoamides that can form polybenzoamides, polythiohydroxyamides that can form polybenzothiazole precursors, polyamides, polyamideimides, and the like. In addition to these, the repeating unit represented by the above general formula (1) or the above general formula What is necessary is just resin which has the repeating unit represented by (2) as a main component. These resins are remarkably improved in heat resistance and solvent resistance by forming a cyclic structure by heating or an appropriate catalyst.

一般式(1)中、Rを構成する残基はジアミンの構造成分を表しており、炭素数2以上の2〜6価の有機基である。耐熱性の点から、Rは芳香環または芳香族複素環を含有し、かつ炭素数6〜30の2〜6価の有機基が好ましい。qは0〜4の整数を示す。 In the general formula (1), residues constituting the R 1 represents a structural component of a diamine, a divalent to hexavalent organic group having 2 or more carbon atoms. From the viewpoint of heat resistance, R 1 is preferably a divalent to hexavalent organic group having 6 to 30 carbon atoms and containing an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring. q shows the integer of 0-4.

−R(OH)−の好ましい例としては、下記一般式(5)で表されるものまたはその水添化物などが挙げられる。 Preferable examples of —R 1 (OH) q — include those represented by the following general formula (5) or hydrogenated products thereof.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

ここで、R32は単結合、−CH−、−C(CH−、−C(CF−、>C=O、−SO−、−O−、−S−からなる群より選ばれる基を示す。R33およびR34は同じでも異なってもよく、−F、−OH、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。好ましくは炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のフルオロアルキル基である。o、sおよびtは0〜4の整数を示す。oおよびsの範囲は0〜2が好ましく、0または1がより好ましい。また、tの範囲は0〜3が好ましく、0または1がより好ましい。好ましい具体例としては下記構造またはその水添化物が挙げられる。 Here, R 32 is a single bond, —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2 —, —C (CF 3 ) 2 —,> C═O, —SO 2 —, —O—, —S—. A group selected from the group consisting of R 33 and R 34 may be the same or different and each represents a monovalent group selected from the group consisting of —F, —OH, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Preferably they are a C1-C5 alkyl group or a C1-C5 fluoroalkyl group. o, s, and t represent an integer of 0-4. The range of o and s is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1. Moreover, 0-3 are preferable and, as for the range of t, 0 or 1 is more preferable. Preferable specific examples include the following structures or hydrogenated products thereof.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

一般式(1)の構造X中、Rは芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R中に含まれる芳香族環および芳香族縮合環の合計数は1〜2が好ましい。Rの好ましい具体例としては下記構造が挙げられるがこれらに限定されない。 In the structure X of the general formula (1), R 2 represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. The total number of aromatic rings and fused aromatic ring contained in R 2 is 1-2 are preferable. Preferable specific examples of R 2 include the following structures, but are not limited thereto.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

一般式(1)の構造X中、R〜Rは同じでも異なってもよく、芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。芳香族環または芳香族縮合環を1つ有することが好ましい。R〜R10は同じでも異なってもよく、−H、−F、−OH、−NHR15、−NHCOR16、−N=CHR17、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。ここで、R15は水素または炭素数1〜20の1価の有機基を示し、R16およびR17は炭素数1〜20の1価の有機基を示す。耐熱性、接着性の観点から、R〜R10は−H、−F、−NHR15、−NHCOR16および−N=CHR17からなる群より選ばれる基であることが好ましい。特に、R〜R10が−NHR15、−NHCOR16および−N=CHR17からなる群より選ばれる基であって、主鎖のアミド基に対してオルソ位にあることがより好ましい。この場合、熱処理による複素環の形成で耐熱性がさらに向上する利点がある。R11およびR12は芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。その中でも特に好ましい構造としてトリメリット酸、ナフタレントリカルボン酸残基などを挙げることができる。R13およびR14は水素または炭素数1〜20の有機基を示す。ただし、COOR13およびCOOR14は同じでも異なってもよく、COOR13は−R−NHCO−R11−主鎖中のCO基に対して、COOR14は−R12−CONH−R−主鎖中のCO基に対して、各々オルソ位にある。aは1または2を示し、好ましくは2である。また、a個の−OH基は樹脂の主鎖に対してオルソ位にあることがより好ましい。この場合、熱処理による複素環の形成で耐熱性がさらに向上する利点がある。bおよびcは0または1である。 In the structure X of the general formula (1), R 3 to R 6 may be the same or different and each represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. It preferably has one aromatic ring or one aromatic condensed ring. R 7 to R 10 may be the same or different, and are —H, —F, —OH, —NHR 15 , —NHCOR 16 , —N═CHR 17 , an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms. And a monovalent group selected from the group consisting of fluoroalkyl groups. Here, R 15 represents hydrogen or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 16 and R 17 represent a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. From the viewpoints of heat resistance and adhesiveness, R 7 to R 10 are preferably groups selected from the group consisting of —H, —F, —NHR 15 , —NHCOR 16 and —N═CHR 17 . In particular, it is more preferable that R 7 to R 10 are groups selected from the group consisting of —NHR 15 , —NHCOR 16 and —N═CHR 17 and are ortho to the amide group of the main chain. In this case, there is an advantage that heat resistance is further improved by forming a heterocyclic ring by heat treatment. R 11 and R 12 represent an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. Among them, particularly preferred structures include trimellitic acid and naphthalene tricarboxylic acid residue. R 13 and R 14 represent hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. However, COOR 13 and COOR 14 may be the same or different, COOR 13 is —R 1 —NHCO—R 11 —the CO group in the main chain, and COOR 14 is —R 12 —CONH—R 1 —the main. Each is in an ortho position relative to the CO group in the chain. a represents 1 or 2, and is preferably 2. Moreover, it is more preferable that the a-OH group is in an ortho position with respect to the main chain of the resin. In this case, there is an advantage that heat resistance is further improved by forming a heterocyclic ring by heat treatment. b and c are 0 or 1.

一般式(1)の構造Xで表される構造の好ましい具体例として下記に示す構造が挙げられるがこれらに限定されない。   Although the structure shown below is mentioned as a preferable specific example of the structure represented by the structure X of General formula (1), It is not limited to these.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

一般式(1)の構造において好ましくはb=c=0であってRおよびRはそれぞれ−NHR15、−NHCOR16および−N=CHR17からなる群より選ばれる基を示すか、または、b=c=1であってR〜R10はそれぞれ−NHR15、−NHCOR16および−N=CHR17からなる群より選ばれる基を示し、そのときR(OH)が前記[化4]から選ばれた少なくとも1つの構造で表される場合である。この組み合わせにおいては、加熱硬化によって構造単位あたりの複素環がより多く形成されるため、パッケージ材料に対する接着特性の劣化がより小さくなり、耐熱性、機械特性も向上するという利点がある。 In the structure of the general formula (1), preferably b = c = 0 and R 7 and R 8 each represents a group selected from the group consisting of —NHR 15 , —NHCOR 16 and —N═CHR 17 ; , B = c = 1, and R 7 to R 10 each represent a group selected from the group consisting of —NHR 15 , —NHCOR 16 and —N═CHR 17, wherein R 1 (OH) q is the above [ This is a case represented by at least one structure selected from Chemical Formula 4]. In this combination, since more heterocycles per structural unit are formed by heat curing, there is an advantage that the deterioration of the adhesive properties to the package material is further reduced, and the heat resistance and mechanical properties are improved.

一般式(2)中、R18は炭素数2以上の2〜8価の有機基を示す。R19は同じでも異なってもよく、水素または炭素数1〜20の有機基を示す。mは0〜2の整数、pは0〜4の整数を示す。−R18(OH)(COOR19−の好ましい具体例としては、下記一般式(6)で表されたものなどがあるがこれらに限定されない。 In the general formula (2), R 18 represents a divalent to octavalent organic group having 2 or more carbon atoms. R 19 may be the same or different and represents hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. m represents an integer of 0 to 2, and p represents an integer of 0 to 4. Preferable specific examples of —R 18 (OH) p (COOR 19 ) m — include, but are not limited to, those represented by the following general formula (6).

Figure 0004876851
Figure 0004876851

一般式(6)中、R35は単結合、−CH−、−C(CH−、−C(CF−、>C=O、−SO−、−O−および−S−からなる群より選ばれる基を示す。R36およびR37は同じでも異なってもよく、−H、−F、−OH、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。好ましくは−H、炭素数1〜5のアルキル基および炭素数1〜5のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基である。R38およびR39は同じでも異なってもよく、−H、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。好ましくは−H、炭素数1〜5のアルキル基および炭素数1〜5のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基である。uは0〜2の整数、vは0または1を示す。wは0〜4の整数を示し、0または1が好ましい。好ましい具体例としては下記に示すものが挙げられる。 In the general formula (6), R 35 represents a single bond, —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2 —, —C (CF 3 ) 2 —,> C═O, —SO 2 —, —O— and A group selected from the group consisting of -S- is shown. R 36 and R 37 may be the same or different and are a monovalent group selected from the group consisting of —H, —F, —OH, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Indicates. Preferably, it is a monovalent group selected from the group consisting of -H, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a fluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R 38 and R 39 may be the same or different and each represents a monovalent group selected from the group consisting of —H, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Preferably, it is a monovalent group selected from the group consisting of -H, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a fluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms. u represents an integer of 0 to 2, and v represents 0 or 1. w represents an integer of 0 to 4, and 0 or 1 is preferable. Preferable specific examples include the following.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

一般式(2)の構造Y中、R20は芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R20中に含まれる芳香族環および芳香族縮合環の合計数は1〜2が好ましい。R20の好ましい具体例としては下記構造が挙げられるがこれらに限定されない。 In the structure Y of the general formula (2), R 20 represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. The total number of aromatic rings and fused aromatic ring contained in R 20 is 1 to 2 is preferred. Preferable specific examples of R 20 include the following structures, but are not limited thereto.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

一般式(2)の構造Y中、R21〜R24は同じでも異なってもよく、芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。芳香族環または芳香族縮合環を1つ有することが好ましい。R25〜R28は同じでも異なってもよく、−H、−F、−OH、−NHR29、−NHCOR30、−N=CHR31、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基である。ここで、R29は水素または炭素数1〜20の1価の有機基を示し、R30およびR31は炭素数1〜20の1価の有機基を示す。耐熱性、接着性の観点から、R25〜R28は−H、−F、−NHR29、−NHCOR30および−N=CHR31からなる群より選ばれる基であることが好ましい。dおよびeは0または1を示し、dが0のときR25は、eが0のときR26はそれぞれ−NHR29、−NHCOR30および−N=CHR31からなる群より選ばれる基を示す。好ましくはR25〜R28が−NHR29、−NHCOR30および−N=CHR31からなる群より選ばれる基であって、樹脂の主鎖に対してオルソ位にあることである。この場合、熱処理による複素環の形成で耐熱性がさらに向上する利点がある。また、同様に耐熱性の観点からR29〜R31は水素または炭素数1〜5の脂肪族炭化水素であることがより好ましい。fは1または2であり、2が好ましい。さらに、f個の−OH基は樹脂の主鎖に対してオルソ位にあることがより好ましい。この場合、熱処理による複素環の形成で耐熱性がさらに向上する利点がある。 In the structure Y of the general formula (2), R 21 to R 24 may be the same or different and each represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. It preferably has one aromatic ring or one aromatic condensed ring. R 25 to R 28 may be the same or different and are —H, —F, —OH, —NHR 29 , —NHCOR 30 , —N═CHR 31 , an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms. And a monovalent group selected from the group consisting of fluoroalkyl groups. Here, R 29 represents hydrogen or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 30 and R 31 represent a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. From the viewpoints of heat resistance and adhesiveness, R 25 to R 28 are preferably groups selected from the group consisting of —H, —F, —NHR 29 , —NHCOR 30 and —N═CHR 31 . d and e represents 0 or 1, R 25 when d is 0, R 26 are each -NHR 29 when e is 0, a group selected from the group consisting of -NHCOR 30 and -N = CHR 31 . Preferably, R 25 to R 28 are groups selected from the group consisting of —NHR 29 , —NHCOR 30 and —N═CHR 31, and are in an ortho position with respect to the main chain of the resin. In this case, there is an advantage that heat resistance is further improved by forming a heterocyclic ring by heat treatment. Similarly, R 29 to R 31 are more preferably hydrogen or an aliphatic hydrocarbon having 1 to 5 carbon atoms from the viewpoint of heat resistance. f is 1 or 2, and 2 is preferable. Further, it is more preferable that the f number of —OH groups are in the ortho position with respect to the main chain of the resin. In this case, there is an advantage that heat resistance is further improved by forming a heterocyclic ring by heat treatment.

一般式(2)の構造Yで表される構造の好ましい具体例として下記に示した構造が挙げられるがこれらに限定されない。   Although the structure shown below is mentioned as a preferable specific example of the structure represented by the structure Y of General formula (2), It is not limited to these.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

一般式(2)で表される繰り返し単位として好ましいのは、一般式(2)中、d=e=0であってR25およびR26はそれぞれ−NHR29、−NHCOR30および−N=CHR31からなる群より選ばれる基を示す場合、または、d=e=1であってR25〜R28はそれぞれ−NHR29、−NHCOR30および−N=CHR31からなる群より選ばれる基を示す場合である。この組み合わせにおいては加熱硬化によって繰り返し単位あたりの複素環がより多く形成されるため、パッケージ材料に対する接着特性の劣化がより小さくなるという利点がある。さらにこれら組み合わせにおいて、耐熱性、機械特性が向上する観点から、R18(COOR19(OH)が下記構造から選ばれた少なくとも1つの構造で表されることがより好ましい。 Preferred as the repeating unit represented by the general formula (2) is d = e = 0 in the general formula (2), and R 25 and R 26 are —NHR 29 , —NHCOR 30 and —N═CHR, respectively. If a group selected from the group consisting of 31, or, d = a e = 1 R 25 ~R 28 respectively -NHR 29, a group selected from the group consisting of -NHCOR 30 and -N = CHR 31 This is the case. In this combination, since more heterocycles per repeating unit are formed by heat curing, there is an advantage that the deterioration of the adhesive property to the package material becomes smaller. Furthermore, in these combinations, from the viewpoint of improving heat resistance and mechanical properties, it is more preferable that R 18 (COOR 19 ) m (OH) p is represented by at least one structure selected from the following structures.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

一般式(1)または(2)で表される繰り返し単位は、それぞれを単独で用いてもよいし、複数を混合、あるいは共重合して用いてもよい。また、必要に応じて他の構造単位を含んでいていてもよい。   Each of the repeating units represented by the general formula (1) or (2) may be used alone, or a plurality of repeating units may be mixed or copolymerized. Moreover, the other structural unit may be included as needed.

本発明に用いられる耐熱樹脂前駆体の重量平均分子量は、熱処理後の耐熱性、機械特性の観点から、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算で、1,000以上であることが好ましく、5,000以上がより好ましい。上限は100,000以下であることが好ましく、感光性樹脂前駆体組成物とする場合は、現像液に対する溶解性の観点から、50,000以下がより好ましい。   The weight average molecular weight of the heat-resistant resin precursor used in the present invention is preferably 1,000 or more in terms of polystyrene by gel permeation chromatography from the viewpoint of heat resistance after heat treatment and mechanical properties, and 5,000. The above is more preferable. The upper limit is preferably 100,000 or less, and more preferably 50,000 or less from the viewpoint of solubility in a developer when the photosensitive resin precursor composition is used.

本発明に用いられる耐熱樹脂前駆体は、公知の方法によって合成される。例えばポリイミド前駆体においては、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを選択的に組み合わせ、これらをN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホロトリアミドなどを主成分とする極性溶媒や、γ−ブチロラクトンを主成分とする溶媒中で反応させるなどの方法や、 テトラカルボン酸二無水物とアルコール化合物を反応させた後、塩化チオニル等を用いて酸塩化物を合成した後に適当なジアミンと選択的に組み合わせるか、またはジシクロへキシルカルボジイミド等の適当な脱水剤を用いてジアミンと選択的に組み合わせ、これらをN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホロトリアミド等を主成分とする極性溶媒や、γ−ブチロラクトンを主成分とする溶媒中で反応させるなどの方法、または、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを選択的に組み合わせ、これらをN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホロトリアミドなどを主成分とする極性溶媒や、γ−ブチロラクトンを主成分とする溶媒中で反応させたあと、側鎖のカルボキシル基の一部をエステル化試薬などを用いてアルキルエステル化するなどの方法によって得ることができる。   The heat-resistant resin precursor used in the present invention is synthesized by a known method. For example, in a polyimide precursor, a tetracarboxylic dianhydride and a diamine are selectively combined, and these are combined with N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, hexamethyl. A method such as reacting in a polar solvent mainly containing phosphorotriamide or a solvent mainly containing γ-butyrolactone, or after reacting tetracarboxylic dianhydride with an alcohol compound, thionyl chloride, etc. Used to synthesize acid chlorides and then selectively combine with a suitable diamine, or with a suitable dehydrating agent such as dicyclohexylcarbodiimide, and selectively combine with a diamine, which are combined with N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl A method of reacting in a polar solvent mainly containing sulfoxide, hexamethylphosphorotriamide or the like, or a solvent mainly containing γ-butyrolactone, or tetracarboxylic dianhydride and diamine selectively. In combination, these are polar solvents mainly composed of N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphorotriamide and the like, and γ-butyrolactone as a main component. After the reaction in the solvent, a part of the side chain carboxyl group can be obtained by alkyl esterification using an esterification reagent or the like.

例えばポリベンゾオキサゾール前駆体、ポリベンズイミダゾール前駆体においては、ジヒドロキシジアミンまたはテトラアミンとハロゲン化ジカルボン酸との縮合、あるいはジヒドロキシジアミンまたはテトラアミンとジカルボン酸をジシクロヘキシルカルボジイミドなどの脱水縮合剤の存在下での縮合、あるいはジヒドロキシジアミンまたはテトラアミンとジカルボン酸エステルをエステル−アミド交換反応などの方法によって得ることができる。   For example, in the case of polybenzoxazole precursor and polybenzimidazole precursor, condensation of dihydroxydiamine or tetraamine with a halogenated dicarboxylic acid, or condensation of dihydroxydiamine or tetraamine with dicarboxylic acid in the presence of a dehydration condensing agent such as dicyclohexylcarbodiimide. Alternatively, dihydroxydiamine or tetraamine and a dicarboxylic acid ester can be obtained by a method such as an ester-amide exchange reaction.

本発明に用いられる耐熱樹脂前駆体は、下記一般式(3)で表されるテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを反応させることにより、または下記一般式(4)で表されるジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物、ジカルボン酸またはそのジエステル化物とを反応させることにより得ることができる。下記一般式(3)で表されるテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを反応させることにより、一般式(1)で表される繰り返し単位を有する樹脂が得られる。また、下記一般式(4)で表されるジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物、ジカルボン酸またはそのジエステル化物とを反応させることにより、一般式(2)で表される繰り返し単位を有する樹脂が得られる。   The heat resistant resin precursor used in the present invention is obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (3) with a diamine compound, or a diamine compound represented by the following general formula (4) And tetracarboxylic dianhydride, dicarboxylic acid or a diesterified product thereof can be obtained. By reacting a tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (3) with a diamine compound, a resin having a repeating unit represented by the general formula (1) is obtained. Moreover, the resin which has a repeating unit represented by General formula (2) by making the diamine compound represented by following General formula (4), and tetracarboxylic dianhydride, dicarboxylic acid, or its diesterified product react. can get.

Figure 0004876851
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一般式(3)中、R〜Rは同じでも異なってもよく、芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R〜R10は同じでも異なってもよく、−H、−F、−OH、−NHR15、−NHCOR16、−N=CHR17、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。R11およびR12は芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。aは1または2、bおよびcは0または1である。R15は水素または炭素数1〜20の1価の有機基を示し、R16およびR17は炭素数1〜20の1価の有機基を示す。 In General Formula (3), R 3 to R 6 may be the same or different and each represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 7 to R 10 may be the same or different, and are —H, —F, —OH, —NHR 15 , —NHCOR 16 , —N═CHR 17 , an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms. And a monovalent group selected from the group consisting of fluoroalkyl groups. R 11 and R 12 represent an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. a is 1 or 2, b and c are 0 or 1. R 15 represents hydrogen or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 16 and R 17 represent a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

一般式(4)中、R20は芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R21〜R24は同じでも異なってもよく、芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R25〜R28は同じでも異なってもよく、−H、−F、−OH、−NHR29、−NHCOR30、−N=CHR31、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。dおよびeは0または1、fは1または2である。ただし、dが0のときR25は、eが0のときR26はそれぞれ−NHR29、−NHCOR30、−N=CHR31からなる群より選ばれる基を示す。R29は水素または炭素数1〜20の1価の有機基を示し、R30およびR31は炭素数1〜20の1価の有機基を示す。 In the general formula (4), R 20 represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 21 to R 24 may be the same or different and each represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 25 to R 28 may be the same or different and are —H, —F, —OH, —NHR 29 , —NHCOR 30 , —N═CHR 31 , an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms. And a monovalent group selected from the group consisting of fluoroalkyl groups. d and e are 0 or 1, and f is 1 or 2. However, R 25 when d is 0, R 26 are each -NHR 29 when e is 0, -NHCOR 30, a group selected from the group consisting of -N = CHR 31. R 29 represents hydrogen or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 30 and R 31 represent a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.

特に、一般式(4)で表されるジアミン化合物を用いる場合、下記構造より選ばれる少なくとも1つのジアミン化合物であることが好ましい。これらのジアミン化合物の使用によってポリマーの分子量が向上し、機械特性が良くなるという利点がある。   In particular, when the diamine compound represented by the general formula (4) is used, it is preferably at least one diamine compound selected from the following structures. The use of these diamine compounds has the advantage that the molecular weight of the polymer is improved and the mechanical properties are improved.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

さらに、シリコン基板やアルミ基板などの基材との接着特性をより向上させるために、前記耐熱樹脂前駆体の両末端のうち少なくとも一方がフェノール基および/またはチオフェノール基を含むことが好ましい。これらの基を含む末端の具体例としては下記に表される構造が挙げられるが、これらに限定されない。   Furthermore, in order to further improve the adhesive properties with a base material such as a silicon substrate or an aluminum substrate, it is preferable that at least one of both ends of the heat-resistant resin precursor contains a phenol group and / or a thiophenol group. Specific examples of the terminal containing these groups include, but are not limited to, the structures shown below.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

末端にフェノール基および/チオフェノール基を有する耐熱樹脂前駆体は、上記した種々の公知の合成方法において、ジアミン、またはテトラカルボン酸二無水物を選択的に組み合わせて反応を行う際に、それらと同時にあるいはそれらより少し遅らせてフェノール基および/またはチオフェノール基を有する化合物(末端剤)を添加することによって得ることができる。   The heat-resistant resin precursor having a phenol group and / thiothio group at the terminal is used in the above-described various known synthesis methods when a reaction is performed by selectively combining diamine or tetracarboxylic dianhydride. It can be obtained by adding a compound having a phenol group and / or a thiophenol group (terminal agent) at the same time or slightly later than that.

さらに、前記耐熱樹脂前駆体は、重合終了後にメタノールや水など、樹脂に対する貧溶媒中にて沈殿化した後、洗浄、乾燥して得られるものであることがより好ましい。再沈することで、重合時に用いたエステル化剤、縮合剤、および、酸クロライドによる副生成物や、樹脂前駆体の低分子量成分などが除去できるため、組成物の加熱硬化後の機械特性が大幅に向上する利点がある。   Furthermore, it is more preferable that the heat-resistant resin precursor is obtained by precipitating in a poor solvent for the resin such as methanol or water after the completion of polymerization, and then washing and drying. By reprecipitation, by-products from the polymerization agent, condensing agent, and acid chloride used during polymerization, and low molecular weight components of the resin precursor can be removed. There is a significant improvement.

本発明の耐熱樹脂前駆体組成物は、前記耐熱樹脂前駆体と溶媒、および必要に応じて光酸発生剤、光開始剤、光重合性化合物、界面活性剤、シリコン系添加物などを含有する。   The heat-resistant resin precursor composition of the present invention contains the heat-resistant resin precursor and a solvent, and if necessary, a photoacid generator, a photoinitiator, a photopolymerizable compound, a surfactant, a silicon-based additive, and the like. .

本発明の耐熱樹脂前駆体組成物は光酸発生剤を含有してもよく、ポジ型の感光性を付与することができる。光酸発生剤は、キノンジアジド化合物、スルホン酸オニウム塩化合物などが挙げられるが、キノンジアジド化合物であることが好ましく、特にo−キノンジアジド化合物であることが好ましい。キノンジアジド化合物としては、ポリヒドロキシ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステルで結合したもの、ポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がスルホンアミド結合したもの、ポリヒドロキシポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステル結合および/またはスルホンアミド結合したものなどが挙げられる。これらポリヒドロキシ化合物やポリアミノ化合物の全ての官能基がキノンジアジドで置換されていなくても良いが、官能基全体の50モル%以上がキノンジアジドで置換されていることが好ましい。50モル%以上がキノンジアジドで置換されていることでアルカリ現像液に対する溶解性が良好となり、未露光部とのコントラストの高い精細なパターンを得ることができるという利点がある。このようなキノンジアジド化合物を用いることで、一般的な紫外線である水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)に感光するポジ型の感光性樹脂前駆体組成物を得ることができる。   The heat-resistant resin precursor composition of the present invention may contain a photoacid generator and can impart positive photosensitivity. Examples of the photoacid generator include a quinonediazide compound and a sulfonic acid onium salt compound, but a quinonediazide compound is preferable, and an o-quinonediazide compound is particularly preferable. The quinonediazide compound includes a polyhydroxy compound in which a sulfonic acid of quinonediazide is bonded with an ester, a polyamino compound in which a sulfonic acid of quinonediazide is bonded to a sulfonamide, and a sulfonic acid of quinonediazide in an ester bond and / or sulfone. Examples include amide-bonded ones. Although all the functional groups of these polyhydroxy compounds and polyamino compounds may not be substituted with quinonediazide, it is preferable that 50 mol% or more of the entire functional groups are substituted with quinonediazide. When 50 mol% or more is substituted with quinonediazide, there is an advantage that the solubility in an alkali developer is improved and a fine pattern having a high contrast with the unexposed portion can be obtained. By using such a quinonediazide compound, a positive photosensitive resin precursor composition sensitive to i-line (365 nm), h-line (405 nm), and g-line (436 nm) of a mercury lamp, which is a general ultraviolet ray, is obtained. be able to.

ポリヒドロキシ化合物は、Bis−Z、BisP−EZ、TekP−4HBPA、TrisP−HAP、TrisP−PA、TrisP−SA、TrisOCR−PA、BisOCHP−Z、BisP−MZ、BisP−PZ、BisP−IPZ、BisOCP−IPZ、BisP−CP、BisRS−2P、BisRS−3P、BisP−OCHP、メチレントリス−FR−CR、BisRS−26X、DML−MBPC、DML−MBOC、DML−OCHP、DML−PCHP、DML−PC、DML−PTBP、DML−34X、DML−EP,DML−POP、ジメチロール−BisOC−P、DML−PFP、DML−PSBP、DML−MTrisPC、TriML−P、TriML−35XL、TML−BP、TML−HQ、TML−pp−BPF、TML−BPA、TMOM−BP、HML−TPPHBA、HML−TPHAP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、BIR−OC、BIP−PC、BIR−PC、BIR−PTBP、BIR−PCHP、BIP−BIOC−F、4PC、BIR−BIPC−F、TEP−BIP−A、46DMOC、46DMOEP、TM−BIP−A(以上、商品名、旭有機材工業(株)製)、2,6−ジメトキシメチル−4−t−ブチルフェノール、2,6−ジメトキシメチル−p−クレゾール、2,6−ジアセトキシメチル−p−クレゾール、ナフトール、テトラヒドロキシベンゾフェノン、没食子酸メチルエステル、ビスフェノールA、ビスフェノールE、メチレンビスフェノール、BisP−AP(商品名、本州化学工業(株)製)などが挙げられるが、これらに限定されない。   Polyhydroxy compounds include Bis-Z, BisP-EZ, TekP-4HBPA, TrisP-HAP, TrisP-PA, TrisP-SA, TrisOCR-PA, BisOCHP-Z, BisP-MZ, BisP-PZ, BisP-IPZ, BisOCP -IPZ, BisP-CP, BisRS-2P, BisRS-3P, BisP-OCHP, Methylenetris-FR-CR, BisRS-26X, DML-MBPC, DML-MBOC, DML-OCHP, DML-PCHP, DML-PC, DML-PTBP, DML-34X, DML-EP, DML-POP, dimethylol-BisOC-P, DML-PFP, DML-PSBP, DML-MTrisPC, TriML-P, TriML-35XL, TML-BP, TML-HQ TML-pp-BPF, TML-BPA, TMOM-BP, HML-TPPHBA, HML-TPPHAP (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), BIR-OC, BIP-PC, BIR-PC, BIR- PTBP, BIR-PCHP, BIP-BIOC-F, 4PC, BIR-BIPC-F, TEP-BIP-A, 46DMOC, 46DMOEP, TM-BIP-A (above, trade name, manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.) 2,6-dimethoxymethyl-4-t-butylphenol, 2,6-dimethoxymethyl-p-cresol, 2,6-diacetoxymethyl-p-cresol, naphthol, tetrahydroxybenzophenone, gallic acid methyl ester, bisphenol A , Bisphenol E, methylene bisphenol, BisP-AP (trade name, Honshu Manufactured by Manabu Kogyo Co.) and the like, but not limited to.

ポリアミノ化合物は、1,4−フェニレンジアミン、1,3−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等が挙げられるが、これらに限定されない。   Polyamino compounds are 1,4-phenylenediamine, 1,3-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenyl. Although sulfide etc. are mentioned, it is not limited to these.

また、ポリヒドロキシポリアミノ化合物は、2,2−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、3,3’−ジヒドロキシベンジジン等が挙げられるが、これらに限定されない。   Examples of the polyhydroxypolyamino compound include 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 3,3'-dihydroxybenzidine, but are not limited thereto.

本発明において、キノンジアジドは5−ナフトキノンジアジドスルホニル基、4−ナフトキノンジアジドスルホニル基のいずれも好ましく用いられる。4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のi線領域に吸収を持っており、i線露光に適している。5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のg線領域まで吸収が伸びており、g線露光に適している。本発明においては、露光する波長によって4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物、5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を選択することが好ましい。また、同一分子中に4−ナフトキノンジアジドスルホニル基、5−ナフトキノンジアジドスルホニル基を併用した、ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を得ることもできるし、4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物と5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を併用することもできる。   In the present invention, quinonediazide is preferably a 5-naphthoquinonediazidesulfonyl group or a 4-naphthoquinonediazidesulfonyl group. The 4-naphthoquinonediazide sulfonyl ester compound has absorption in the i-line region of a mercury lamp and is suitable for i-line exposure. The 5-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound has an absorption extending to the g-line region of a mercury lamp and is suitable for g-line exposure. In the present invention, it is preferable to select a 4-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound or a 5-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound depending on the wavelength to be exposed. In addition, a naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound in which 4-naphthoquinone diazide sulfonyl group and 5-naphthoquinone diazide sulfonyl group are used in the same molecule can be obtained, or 4-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound and 5-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound. Can also be used together.

また、キノンジアジド化合物の分子量は300以上が好ましく、350以上がより好ましい。また、1500以下が好ましく、1200以下がより好ましい。分子量が300以上であると露光感度が高くなり、1500以下であると熱硬化後の膜の機械特性が向上するという利点がある。   Further, the molecular weight of the quinonediazide compound is preferably 300 or more, and more preferably 350 or more. Moreover, 1500 or less is preferable and 1200 or less is more preferable. When the molecular weight is 300 or more, the exposure sensitivity is high, and when it is 1500 or less, there is an advantage that the mechanical properties of the film after thermosetting are improved.

光酸発生剤の含有量は全体として耐熱樹脂前駆体100重量部に対して1重量部以上が好ましく、3重量部以上がより好ましい。また、50重量部以下が好ましく、40重量部以下がより好ましい。また、キノンジアジド化合物の含有量は、耐熱樹脂前駆体100重量部に対して1重量部以上が好ましく、3重量部以上がより好ましい。また、50重量部以下が好ましく、40重量部以下がより好ましい。この範囲にあると硬化膜の機械特性が良好である利点がある。   As a whole, the content of the photoacid generator is preferably 1 part by weight or more, more preferably 3 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the heat-resistant resin precursor. Moreover, 50 weight part or less is preferable and 40 weight part or less is more preferable. Moreover, 1 weight part or more is preferable with respect to 100 weight part of heat-resistant resin precursors, and, as for content of a quinonediazide compound, 3 weight part or more is more preferable. Moreover, 50 weight part or less is preferable and 40 weight part or less is more preferable. Within this range, there is an advantage that the mechanical properties of the cured film are good.

本発明に用いられるキノンジアジド化合物は、特定のフェノール化合物から、次の方法により合成される。例えば5−ナフトキノンジアジドスルホニルクロライドとフェノール化合物をトリエチルアミン存在下で反応させる方法などがある。フェノール化合物の合成方法は、酸触媒下で、α−(ヒドロキシフェニル)スチレン誘導体を多価フェノール化合物と反応させる方法などがある。   The quinonediazide compound used in the present invention is synthesized from a specific phenol compound by the following method. For example, there is a method of reacting 5-naphthoquinonediazide sulfonyl chloride and a phenol compound in the presence of triethylamine. Examples of the method for synthesizing a phenol compound include a method in which an α- (hydroxyphenyl) styrene derivative is reacted with a polyhydric phenol compound under an acid catalyst.

また、本発明の耐熱樹脂前駆体組成物は、ネガ型の感光性を付与するために、一般式(1)中のR13またはR14としてメタクリル酸エチル基、アクリル酸エチル基、メタクリル酸プロピル基、アクリル酸プロピル基、エチルメタクリルアミド基、プロピルメタクリルアミド基、エチルアクリルアミド基、プロピルアクリルアミド基などのエチレン性不飽和二重結合を有する基を用いることができる。また、耐熱性樹脂前駆体組成物の感光性能を上げるために、光重合性化合物を含むことが好ましい。光重合性化合物としては、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレートトリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、メチレンビスメタクリルアミド、メチレンビスアクリルアミドなどが挙げられるが、これらに限定されない。光重合性化合物は耐熱樹脂前駆体100重量部に対して1〜30重量部の範囲で含有することが好ましい。この範囲内であると感度が高く、熱硬化後の膜の機械特性も良好な組成物となる。これらの光重合性化合物は、単独であるいは2種以上用いることができる。 Moreover, in order to provide negative photosensitivity, the heat resistant resin precursor composition of the present invention has an ethyl methacrylate group, an ethyl acrylate group, a propyl methacrylate as R 13 or R 14 in the general formula (1). A group having an ethylenically unsaturated double bond such as a group, a propyl acrylate group, an ethyl methacrylamide group, a propyl methacrylamide group, an ethyl acrylamide group, or a propyl acrylamide group can be used. Moreover, in order to improve the photosensitive performance of a heat resistant resin precursor composition, it is preferable to contain a photopolymerizable compound. As photopolymerizable compounds, 2-hydroxyethyl methacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, propylene glycol dimethacrylate, methylene Examples include, but are not limited to, bismethacrylamide and methylenebisacrylamide. The photopolymerizable compound is preferably contained in the range of 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the heat resistant resin precursor. Within this range, the sensitivity is high, and the film has a good mechanical property after thermosetting. These photopolymerizable compounds can be used alone or in combination of two or more.

より好ましい光重合性化合物の例として、エチレン性不飽和二重結合及びアミノ基を含む下記一般式(7)で表される化合物が挙げられる。   As a more preferable example of the photopolymerizable compound, a compound represented by the following general formula (7) containing an ethylenically unsaturated double bond and an amino group can be given.

Figure 0004876851
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上記一般式(7)中、R40〜R42は炭素数1〜30の有機基を示す。有機基としては脂肪族有機基が好ましく、炭化水素基、水酸基、カルボニル基、カルボキシル基、ウレタン基、ウレア基、アミド基などが挙げられるが、これらに限定されない。ただし、R40〜R42のうち少なくとも1つはエチレン性不飽和二重結合を含む。 In the general formula (7), R 40 ~R 42 is an organic group having 1 to 30 carbon atoms. The organic group is preferably an aliphatic organic group, and examples thereof include, but are not limited to, a hydrocarbon group, a hydroxyl group, a carbonyl group, a carboxyl group, a urethane group, a urea group, and an amide group. However, at least one of R 40 to R 42 includes an ethylenically unsaturated double bond.

一般式(7)で表される化合物の好ましい具体例として、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリレート、ジエチルアミノプロピルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレート、ジエチルアミノプロピルアクリレート、ジエチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、ジエチルアミノエチルメタクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、ジエチルアミノエチルアクリルアミドなどが挙げられるがこれらに限定されない。また、一般式(7)で表される化合物は単独種であってもよいし、2種以上であってもよい。   Preferred specific examples of the compound represented by the general formula (7) include dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, dimethylaminopropyl methacrylamide, dimethylaminopropyl methacrylate, diethylaminopropyl methacrylate, dimethyl Examples include aminopropyl acrylate, diethylaminopropyl acrylate, diethylaminopropyl methacrylamide, dimethylaminopropyl acrylamide, diethylaminopropyl acrylamide, dimethylaminoethyl methacrylamide, diethylaminoethyl methacrylamide, dimethylaminoethyl acrylamide, diethylaminoethyl acrylamide, etc. But it is not limited. Moreover, the compound represented by General formula (7) may be single type, and 2 or more types may be sufficient as it.

一般式(7)で表される化合物の好ましい含有量としては、耐熱樹脂前駆体のカルボキシル基に対して20モル%以上が好ましく、50モル%以上がより好ましく、70モル%以上がさらに好ましい。また、500モル%以下が好ましく、300モル%以下がより好ましく、250モル%以下がより好ましい。この範囲内であると感度も高く、熱硬化後の膜の機械特性も良好な組成物となる。   The content of the compound represented by the general formula (7) is preferably 20 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, and further preferably 70 mol% or more with respect to the carboxyl group of the heat-resistant resin precursor. Moreover, 500 mol% or less is preferable, 300 mol% or less is more preferable, and 250 mol% or less is more preferable. Within this range, the sensitivity is high, and the film has a good mechanical property after thermosetting.

さらに、本発明の耐熱樹脂前駆体組成物にネガ型の感光性を付与する場合、光重合開始剤を含有してもよい。本発明に適した光重合開始剤としては、N−フェニルジエタノールアミン、N−フェニルグリシンなどの芳香族アミン類、ミヒラーズケトンなどの芳香族ケトン類、3−フェニル−5−イソオキサゾロンに代表される環状オキシム化合物、1−フェニルプロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシムに代表される鎖状オキシム化合物、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、ジベンジルケトン、フルオレノンなどのベンゾフェノン誘導体、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン誘導体などが挙げられるがこれらに限定されない。   Furthermore, when giving negative photosensitivity to the heat-resistant resin precursor composition of this invention, you may contain a photoinitiator. Suitable photopolymerization initiators for the present invention include aromatic amines such as N-phenyldiethanolamine and N-phenylglycine, aromatic ketones such as Michler's ketone, and cyclic oximes represented by 3-phenyl-5-isoxazolone. Compounds, chain oxime compounds typified by 1-phenylpropanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, benzophenone, benzophenone derivatives such as methyl o-benzoylbenzoate, dibenzylketone, fluorenone, thioxanthone, 2-methyl Examples include, but are not limited to, thioxanthone derivatives such as thioxanthone and 2-isopropylthioxanthone.

光重合開始剤の含有量は、耐熱樹脂前駆体100重量部に対して0.01重量部以上が好ましく、0.1重量部以上がより好ましい。また、30重量部以下が好ましく、20重量部以下がより好ましい。この範囲内であると感度も高く、熱硬化後の膜の機械特性も良好な組成物となる。これらの光開始剤は、単独で、あるいは2種以上用いることができる。   The content of the photopolymerization initiator is preferably 0.01 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the heat resistant resin precursor. Moreover, 30 weight part or less is preferable and 20 weight part or less is more preferable. Within this range, the sensitivity is high, and the film has a good mechanical property after thermosetting. These photoinitiators can be used alone or in combination of two or more.

さらにネガ型の感光特性を向上させるために光増感剤を含むことがより好ましい。本発明に適した光増感剤としては、アジドアントラキノン、アジドベンザルアセトフェノンなどの芳香族モノアジド、7−ジエチルアミノベンゾイルクマリン、3,3’−カルボニルビス(ジエチルアミノクマリン)などのアミノクマリン類、ベンズアントロン、フェナントレンキノンなどの芳香族ケトン類など、一般に光硬化性樹脂に使用されるようなものが挙げられる。その他電子写真感光体の電荷移動剤として使用されるものであれば好ましく使用できることもある。   Furthermore, it is more preferable to contain a photosensitizer in order to improve the negative photosensitive characteristics. Examples of photosensitizers suitable for the present invention include aromatic monoazides such as azidoanthraquinone and azidobenzalacetophenone, aminocoumarins such as 7-diethylaminobenzoylcoumarin, 3,3′-carbonylbis (diethylaminocoumarin), and benzanthrone. And aromatic ketones such as phenanthrenequinone, which are generally used for photocurable resins. In addition, it may be preferably used as long as it is used as a charge transfer agent for an electrophotographic photoreceptor.

光増感剤の含有量は、耐熱樹脂前駆体100重量部に対して0.01重量部が好ましく、0.1重量部以上がより好ましい。また、30重量部以下が好ましく、20重量部以下がより好ましい。この範囲内であると感度も高く、熱硬化後の膜の機械特性も良好な組成物となる。これらの光増感剤は、単独で、あるいは2種以上用いることができる。   The content of the photosensitizer is preferably 0.01 parts by weight and more preferably 0.1 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the heat resistant resin precursor. Moreover, 30 weight part or less is preferable and 20 weight part or less is more preferable. Within this range, the sensitivity is high, and the film has a good mechanical property after thermosetting. These photosensitizers can be used alone or in combination of two or more.

本発明の耐熱樹脂前駆体組成物に感光性を付与する場合、耐熱樹脂前駆体は、露光する化学線に対してできるだけ透明であることが望ましい。そのため、耐熱樹脂前駆体のγ−ブチロラクトン溶液(樹脂濃度40%)を用いて作製されるプリベーク膜の365nmにおける吸光度は、膜厚1μmあたり0.1以下であることが好ましい。より好ましくは0.08以下である。0.1以下であると365nmの化学線に対する組成物の吸収が小さくなり、この化学線で露光したときの感度が向上するという利点がある。ここで言うプリベーク膜とは溶液を“パイレックス(登録商標)”ガラス基材に塗布後120℃のホットプレート(大日本スクリーン製造(株)製SKW−636)にて2〜4分ベークした厚さ3〜10μmの膜のことである。   When imparting photosensitivity to the heat resistant resin precursor composition of the present invention, the heat resistant resin precursor is desirably as transparent as possible to the actinic radiation to be exposed. Therefore, the absorbance at 365 nm of a pre-baked film prepared using a γ-butyrolactone solution (resin concentration 40%) of a heat resistant resin precursor is preferably 0.1 or less per 1 μm of film thickness. More preferably, it is 0.08 or less. If it is 0.1 or less, the absorption of the composition with respect to 365 nm actinic radiation becomes small, and there is an advantage that the sensitivity when exposed to this actinic radiation is improved. The pre-baked film referred to here is a thickness obtained by applying the solution to a “Pyrex (registered trademark)” glass substrate and baking it on a hot plate at 120 ° C. (SKW-636 manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.) for 2 to 4 minutes. It is a film of 3 to 10 μm.

パッケージ材料との接着特性の劣化をさらに抑えるために、本発明の耐熱樹脂前駆体組成物はさらにポリヒドロキシ化合物を含有してもよい。好ましいポリヒドロキシ化合物は、たとえば、Bis−Z、BisP−EZ、TekP−4HBPA、TrisP−HAP、TrisP−PA、BisOCHP−Z、BisP−MZ、BisP−PZ、BisP−IPZ、BisOCP−IPZ、BisP−CP、BisRS−2P、BisRS−3P、BisP−OCHP、メチレントリス−FR−CR、BisRS−26X、BIP−PC、BIR−PC、BIR−PTBP、BIR−BIPC−F等が挙げられる。これらのうち、特に好ましいポリヒドロキシ化合物は、たとえば、Bis−Z、TekP−4HBPA、TrisP−HAP、TrisP−PA、BisRS−2P、BisRS−3P、BIR−PC、BIR−PTBP、BIR−BIPC−Fである。   In order to further suppress deterioration of adhesive properties with the package material, the heat-resistant resin precursor composition of the present invention may further contain a polyhydroxy compound. Preferred polyhydroxy compounds include, for example, Bis-Z, BisP-EZ, TekP-4HBPA, TrisP-HAP, TrisP-PA, BisOCHP-Z, BisP-MZ, BisP-PZ, BisP-IPZ, BisOCP-IPZ, BisP- CP, BisRS-2P, BisRS-3P, BisP-OCHP, methylenetris-FR-CR, BisRS-26X, BIP-PC, BIR-PC, BIR-PTBP, BIR-BIPC-F, and the like. Among these, particularly preferred polyhydroxy compounds are, for example, Bis-Z, TekP-4HBPA, TrisP-HAP, TrisP-PA, BisRS-2P, BisRS-3P, BIR-PC, BIR-PTBP, BIR-BIPC-F It is.

ポリヒドロキシ化合物の含有量は、耐熱樹脂前駆体100重量部に対して1重量部以上が好ましく、5重量部以上がより好ましい。1重量部以上であると、ヒドロキシ基の極性効果によりパッケージ材料との接着特性の劣化を小さくできる利点がある。また、100重量部以下が好ましく、40重量部以下がより好ましい。100重量部以下であると熱硬化後の膜の耐熱性が向上するという利点がある。   The content of the polyhydroxy compound is preferably 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the heat resistant resin precursor, and more preferably 5 parts by weight or more. When the amount is 1 part by weight or more, there is an advantage that deterioration of adhesive properties with the package material can be reduced by the polar effect of the hydroxy group. Moreover, 100 weight part or less is preferable and 40 weight part or less is more preferable. When it is 100 parts by weight or less, there is an advantage that the heat resistance of the film after thermosetting is improved.

本発明の耐熱樹脂前駆体組成物は熱架橋剤を含有してもよい。熱架橋剤としては、メチロール化合物、メトキシメチロール化合物、ウレア化合物など、いずれの化合物でも好ましく用いることができる。とくに、露光後放置安定性の点でメトキシメチロール化合物が好ましく用いられる。具体的には以下の化合物が挙げられるが、これらに限定されない。   The heat resistant resin precursor composition of the present invention may contain a thermal crosslinking agent. As the thermal crosslinking agent, any compound such as a methylol compound, a methoxymethylol compound, or a urea compound can be preferably used. In particular, a methoxymethylol compound is preferably used from the standpoint of stability after exposure. Specific examples thereof include, but are not limited to, the following compounds.

Figure 0004876851
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これらの熱架橋剤を含有することで、キュア後の収縮率が少なく、高い寸法再現性の膜となる。また、組成物が感光性の場合はさらに、露光前はアルカリ現像液にほとんど溶解せず、露光すると容易にアルカリ現像液に溶解するために、現像による膜減りが少なく、かつ短時間で現像ができる利点がある。   By containing these thermal crosslinking agents, the shrinkage after curing is small and a film with high dimensional reproducibility is obtained. In addition, when the composition is photosensitive, it hardly dissolves in an alkali developer before exposure, and easily dissolves in an alkali developer upon exposure. There are advantages you can do.

熱架橋剤の含有量は、耐熱樹脂前駆体100重量部に対して、好ましくは0.5重量部以上、より好ましくは3重量部以上であり、一方、好ましくは50重量部以下、より好ましくは40重量部以下である。この範囲にあると組成物の耐薬品性が向上するという利点がある。   The content of the thermal crosslinking agent is preferably 0.5 parts by weight or more, more preferably 3 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the heat resistant resin precursor, while preferably 50 parts by weight or less, more preferably 40 parts by weight or less. Within this range, there is an advantage that the chemical resistance of the composition is improved.

本発明に用いられる溶媒とは、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、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などの極性の非プロトン性溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチルなどのエステル類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類などの溶剤を単独、または2種以上使用することができる。   Solvents used in the present invention include polar aprotic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran, dioxane, etc. Ethers, acetone, methyl ethyl ketone, diisobutyl ketone and other ketones, ethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, esters such as ethyl lactate, and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, alone or in combination It can be used above.

本発明の耐熱樹脂前駆体組成物は、シリコン、窒化シリコン、酸化シリコン、およびリンシリケートガラスなどのシリコン系材料との接着性をより高めるために、シランカップリング剤、チタンキレート剤などを併用することもできる。メチルメタクリロキシジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤、チタンキレート剤、アルミキレート剤を耐熱樹脂前駆体100重量部に対して0.5〜10重量部含有することが好ましい。   The heat-resistant resin precursor composition of the present invention uses a silane coupling agent, a titanium chelating agent, or the like in order to further improve the adhesion to silicon-based materials such as silicon, silicon nitride, silicon oxide, and phosphorus silicate glass. You can also. It is preferable to contain 0.5 to 10 parts by weight of a silane coupling agent such as methylmethacryloxydimethoxysilane and 3-aminopropyltrimethoxysilane, a titanium chelating agent, and an aluminum chelating agent with respect to 100 parts by weight of the heat-resistant resin precursor. .

また、上記シリコン系材料との接着性をより高める手法として、一般式(1)においてRのうち1〜10モル%をシロキサン結合を有するジアミン化合物の残基とすることも好ましく用いられる。このシロキサン結合を有するジアミン化合物の具体例としては、ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンなどが挙げられるが、これに限定されない。 Further, as a method for further improving the adhesiveness with the silicon-based material, it is also preferable to use 1 to 10 mol% of R 1 in the general formula (1) as a residue of a diamine compound having a siloxane bond. Specific examples of the diamine compound having a siloxane bond include, but are not limited to, bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane.

また、シリコン系材料表面をあらかじめ前処理することによって、さらに接着性を向上させることも可能である。前処理の方法としては、例えば次のような方法が挙げられる。上記で述べたカップリング剤をイソプロパノール、エタノール、メタノール、水、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、アジピン酸ジエチルなどの溶媒に0.5〜20重量部溶解させた溶液をスピンコート、浸漬、スプレー塗布、蒸気処理などで表面処理をする。場合によっては、その後50〜300℃までの温度をかけることで、シリコン系材料表面と上記カップリング剤との反応を進行させる。   In addition, it is possible to further improve the adhesion by pre-treating the surface of the silicon-based material in advance. Examples of the pretreatment method include the following methods. A solution obtained by dissolving 0.5 to 20 parts by weight of the coupling agent described above in a solvent such as isopropanol, ethanol, methanol, water, tetrahydrofuran, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, diethyl adipate Is subjected to surface treatment by spin coating, dipping, spray coating, steam treatment or the like. In some cases, the reaction between the surface of the silicon-based material and the coupling agent is allowed to proceed by applying a temperature of 50 to 300 ° C. thereafter.

また、必要に応じて本発明の耐熱樹脂前駆体組成物と組成物の塗布対象物である基板との塗れ性を向上させる目的で界面活性剤、乳酸エチルやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類、エタノールなどのアルコール類、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類を組成物に含有してもよい。また、二酸化ケイ素、二酸化チタンなどの無機粒子、あるいはポリイミドの粉末などを含有することもできる。   If necessary, surfactants, esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate are used for the purpose of improving the wettability between the heat-resistant resin precursor composition of the present invention and the substrate to which the composition is applied. The composition may contain alcohols such as ethanol, ketones such as cyclohexanone and methyl isobutyl ketone, and ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. Further, inorganic particles such as silicon dioxide and titanium dioxide, polyimide powder, and the like can also be contained.

本発明の耐熱樹脂前駆体組成物は上記した耐熱樹脂前駆体、必要に応じて溶剤およびその他添加剤を攪拌混合して得ることができる。攪拌混合の条件については特に限定されない。   The heat-resistant resin precursor composition of the present invention can be obtained by stirring and mixing the above-mentioned heat-resistant resin precursor and, if necessary, a solvent and other additives. The conditions for stirring and mixing are not particularly limited.

次に、本発明の耐熱樹脂前駆体組成物を用いてパターンを形成する方法について説明する。   Next, a method for forming a pattern using the heat resistant resin precursor composition of the present invention will be described.

本発明の耐熱樹脂前駆体組成物を基板上に塗布する。基板としてはシリコン、セラミックス類、ガリウムヒ素などのウエハー、または、その上に金属材料、例えば銅、金、チタン系金属からなる電極および/または配線とが形成されているものが用いられるが、これらに限定されない。塗布方法としてはスピンナーを用いた回転塗布、スプレー塗布、ロールコーティングなどの方法がある。また、塗布膜厚は、塗布手法、組成物の固形分濃度、粘度などによって異なるが、通常、乾燥後の膜厚が0.1〜150μmになるように塗布する。   The heat resistant resin precursor composition of the present invention is applied on a substrate. As the substrate, a wafer made of silicon, ceramics, gallium arsenide or the like, or a substrate on which an electrode and / or wiring made of a metal material such as copper, gold, or titanium-based metal is used is used. It is not limited to. Examples of the application method include spin coating using a spinner, spray coating, and roll coating. Further, the coating film thickness varies depending on the coating method, the solid content concentration of the composition, the viscosity, and the like, but is usually applied so that the film thickness after drying becomes 0.1 to 150 μm.

次に耐熱樹脂前駆体組成物を塗布した基板を乾燥して、耐熱樹脂前駆体組成物被膜を得る。乾燥はオーブン、ホットプレート、赤外線などを使用し、50〜150℃の範囲で1分〜数時間行うことが好ましい。必要に応じて、80℃で2分の後120℃で2分など、2段あるいはそれ以上の多段で乾燥することもできる。   Next, the substrate coated with the heat resistant resin precursor composition is dried to obtain a heat resistant resin precursor composition film. Drying is preferably performed using an oven, a hot plate, infrared rays, or the like at 50 to 150 ° C. for 1 minute to several hours. If necessary, drying can be performed in two or more stages, such as 2 minutes at 80 ° C. and 2 minutes at 120 ° C.

次に、この被膜上に所望のパターンを有するマスクを通して化学線を照射し、露光する。露光に用いられる化学線としては紫外線、可視光線、電子線、X線などがあるが、本発明では水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)を用いるのが好ましい。耐熱樹脂前駆体組成物に感光性が付与されていない場合、耐熱樹脂前駆体被膜の上にさらにもう1層フォトレジスト被膜を形成させる必要がある。このフォトレジストにはOFPR−800(東京応化(株)製)などの一般的なノボラック系レジストが好ましく用いられる。フォトレジスト被膜の形成は耐熱樹脂前駆体被膜の形成と同様の方法で行われる。   Next, the film is exposed to actinic radiation through a mask having a desired pattern. As the actinic radiation used for exposure, there are ultraviolet rays, visible rays, electron beams, X-rays and the like. In the present invention, it is preferable to use i-ray (365 nm), h-ray (405 nm), and g-ray (436 nm) of a mercury lamp. . When photosensitivity is not given to the heat resistant resin precursor composition, it is necessary to form another layer of a photoresist film on the heat resistant resin precursor film. For this photoresist, a general novolak resist such as OFPR-800 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is preferably used. The formation of the photoresist film is performed by the same method as the formation of the heat resistant resin precursor film.

現像時のパターンの解像度が向上したり、現像条件の許容幅が増大する場合には、現像前にベーク処理をする工程を取り入れても差し支えない。この温度としては50〜180℃の範囲が好ましく、特に60〜150℃の範囲がより好ましい。時間は10秒〜数時間が好ましい。この範囲内であると反応が良好に進行し、現像時間も短くて済むという利点がある。   If the resolution of the pattern at the time of development is improved or the allowable range of development conditions is increased, a baking process may be incorporated before development. As this temperature, the range of 50-180 degreeC is preferable, and the range of 60-150 degreeC is especially more preferable. The time is preferably 10 seconds to several hours. Within this range, there are advantages that the reaction proceeds satisfactorily and the development time can be shortened.

耐熱樹脂前駆体成物のパターンを形成するには、現像処理を行う。該耐熱樹脂前駆体組成物がネガ型感光性の場合、未露光部を現像液で除去することにより、ポジ型感光性の場合、露光部を現像液で除去することによりレリーフ・パターンが得られる。   In order to form the pattern of the heat resistant resin precursor composition, development processing is performed. When the heat-resistant resin precursor composition is negative photosensitive, a relief pattern can be obtained by removing the unexposed area with a developer, and when positive photosensitive, removing the exposed area with a developer. .

現像液は耐熱樹脂前駆体の構造に合わせて適当なものを選択することができるが、アンモニア、テトラメチルアンモニウムの水溶液、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルカリ性を示す化合物の水溶液を好ましく使用することができる。   A suitable developer can be selected according to the structure of the heat-resistant resin precursor, but ammonia, tetramethylammonium aqueous solution, diethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, An aqueous solution of an alkaline compound such as triethylamine, diethylamine, methylamine, dimethylamine, dimethylaminoethyl acetate, dimethylaminoethanol, dimethylaminoethyl methacrylate, cyclohexylamine, ethylenediamine, and hexamethylenediamine can be preferably used.

また、現像液として本発明の耐熱樹脂前駆体組成物の良溶媒であるN−メチル−2−ピロリドン、N−アセチル−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ルトリアミドなどや、耐熱樹脂前駆体組成物の貧溶媒であるメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、水、メチルカルビトール、エチルカルビトール、トルエン、キシレン、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチルなどを単独あるいは数種類で上記良溶媒と組み合わせた混合液も好ましく使用することができる。   Further, N-methyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl, which are good solvents for the heat-resistant resin precursor composition of the present invention, are used as a developer. Methanol, ethanol, isopropyl alcohol, water, methyl carbitol, ethyl carbitol, toluene, xylene, ethyl lactate, ethyl pyruvate, propylene, which are poor solvents for heat-resistant resin precursor compositions, such as sulfoxide, hexamethyl phosphortriamide, etc. Glycol monomethyl ether acetate, methyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxypropionate, 2-heptanone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, etc. alone or in combination with several good solvents Preferred use It can be.

現像は上記の現像液を塗膜面にそのまま、あるいは、霧状にして放射する、現像液中に浸漬する、あるいは浸漬しながら超音波をかけるなどの方法によって行うことができる。   The development can be performed by a method such as irradiating the developer on the coating film as it is or in the form of a mist, immersing in the developer, or applying ultrasonic waves while immersing.

ついでリンス液により、現像によって形成したレリーフ・パターンを洗浄することが好ましい。リンス液としては、現像液にアルカリ水溶液を用いた場合、水を好ましく使用できる。このとき、エタノール、イソプロピルアルコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類、炭酸ガス、塩酸、酢酸などの酸などを水に加えてリンス処理をしてもよい。   Then, it is preferable to wash the relief pattern formed by development with a rinse solution. As the rinse solution, water can be preferably used when an alkaline aqueous solution is used as the developer. At this time, rinse treatment may be performed by adding an ester such as ethanol, isopropyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether acetate, an acid such as carbon dioxide, hydrochloric acid, or acetic acid to water.

有機溶媒でリンスをする場合、現像液との混和性の良いメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、酢酸エチルなどが好ましく用いられる。   When rinsing with an organic solvent, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl lactate, ethyl pyruvate, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxy, which are miscible with the developer Propionate, 2-heptanone, ethyl acetate and the like are preferably used.

耐熱樹脂前駆体組成物に感光性が付与されていない場合は、現像後に耐熱樹脂前駆体被膜上に形成されたフォトレジスト被膜の除去を行わなければならない。この除去はドライエッチによる除去、ないしは剥離溶剤によるウェットエッチなどで行われることが多い。上記剥離溶剤としては、アセトン、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、酢酸エチルなどの有機溶剤や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの水溶液などが用いられるがこれらに限定されない。   When photosensitivity is not imparted to the heat resistant resin precursor composition, the photoresist film formed on the heat resistant resin precursor film must be removed after development. This removal is often performed by dry etching or wet etching with a stripping solvent. As the peeling solvent, organic solvents such as acetone, butyl acetate, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxypropionate, 2-heptanone, ethyl acetate, An aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide is used, but not limited thereto.

耐熱樹脂前駆体としてポリイミド前駆体、ポリベンゾイミダゾール前駆体などの加熱あるいは触媒により環状構造を形成する樹脂を用いた場合には、環状構造を有する耐熱樹脂に変換するため、200〜500℃の温度を加える。これら耐熱樹脂の加熱処理は温度を選び、段階的に昇温するか、ある温度範囲を選び連続的に昇温しながら5分から5時間実施する。一例としては、130℃、200℃、350℃で各30分ずつ熱処理する。あるいは室温より400℃まで2時間かけて直線的に昇温するなどの方法が挙げられる。   When a resin that forms a cyclic structure by heating or a catalyst such as a polyimide precursor or a polybenzimidazole precursor is used as the heat resistant resin precursor, a temperature of 200 to 500 ° C. is used for conversion to a heat resistant resin having a cyclic structure. Add The heat treatment of these heat resistant resins is carried out for 5 minutes to 5 hours by selecting the temperature and raising the temperature stepwise or by selecting a certain temperature range and continuously raising the temperature. As an example, heat treatment is performed at 130 ° C., 200 ° C., and 350 ° C. for 30 minutes each. Alternatively, a method such as linearly raising the temperature from room temperature to 400 ° C. over 2 hours may be mentioned.

上記のように本発明の耐熱樹脂前駆体組成物を加熱処理して得られる硬化膜は、表面保護膜(パッシベーション膜、バッファーコート膜、α線遮蔽膜)や層間絶縁膜などのパーマネント被膜として、半導体装置に好ましく用いられる。   The cured film obtained by heat-treating the heat-resistant resin precursor composition of the present invention as described above is a permanent film such as a surface protective film (passivation film, buffer coat film, α-ray shielding film) or an interlayer insulating film, It is preferably used for a semiconductor device.

以下、本発明を詳細に説明するために、実施例で説明する。   Hereinafter, in order to describe the present invention in detail, examples will be described.

合成例1 ヒドロキシル基含有ジアミン化合物(DA1)の合成
乾燥窒素気流下、2,2−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(BAHF)18.3g(0.05モル)をアセトン100ml、プロピレンオキシド17.4g(0.3モル)に溶解させ、−15℃に冷却した。ここに3−ニトロベンゾイルクロリド20.4g(0.11モル)をアセトン100mlに溶解させた溶液を滴下した。滴下終了後、−15℃で4時間攪拌して、その後室温に戻した。溶液をロータリーエバポレーターで濃縮し、得られた固体をテトラヒドロフランとエタノールの溶液で再結晶した。
Synthesis Example 1 Synthesis of hydroxyl group-containing diamine compound (DA1) In a dry nitrogen stream, 18.3 g (0.05 mol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (BAHF) was added to acetone. It was dissolved in 100 ml and 17.4 g (0.3 mol) of propylene oxide, and cooled to -15 ° C. A solution prepared by dissolving 20.4 g (0.11 mol) of 3-nitrobenzoyl chloride in 100 ml of acetone was added dropwise thereto. After completion of dropping, the mixture was stirred at −15 ° C. for 4 hours and then returned to room temperature. The solution was concentrated on a rotary evaporator, and the resulting solid was recrystallized with a solution of tetrahydrofuran and ethanol.

再結晶して集めた固体をエタノール100mlとテトラヒドロフラン300mlに溶解させて、5%パラジウム−炭素を2g加えて、激しく攪拌した。ここに水素を風船で導入して、還元反応を室温で行った。約4時間後、風船がこれ以上しぼまないことを確認して反応を終了させた。反応終了後、濾過して触媒であるパラジウム化合物を除き、ロータリーエバポレーターで濃縮し、下記に示すヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA1を得た。得られた固体をそのまま反応に使用した。   The solid collected by recrystallization was dissolved in 100 ml of ethanol and 300 ml of tetrahydrofuran, 2 g of 5% palladium-carbon was added, and the mixture was vigorously stirred. Hydrogen was introduced here with a balloon and the reduction reaction was carried out at room temperature. After about 4 hours, the reaction was terminated by confirming that the balloons did not squeeze any more. After completion of the reaction, the palladium compound as a catalyst was removed by filtration and concentrated by a rotary evaporator to obtain a hydroxyl group-containing diamine compound DA1 shown below. The obtained solid was used for the reaction as it was.

Figure 0004876851
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合成例2 ヒドロキシル基含有ジアミン化合物(DA2)の合成
BAHF18.3gをDA1 30.2g(0.05モル)に変えた以外は合成例1と同様にして下記に示すヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA2を得た。得られた固体をそのまま反応に使用した。
Synthesis Example 2 Synthesis of Hydroxyl Group-Containing Diamine Compound (DA2) A hydroxyl group-containing diamine compound DA2 shown below was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 18.3 g of BAHF was changed to 30.2 g (0.05 mol) of DA1. It was. The obtained solid was used for the reaction as it was.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

合成例3 ヒドロキシル基含有ジアミン化合物(DA3)の合成
BAHF18.3gを2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン(APBS)14.0g(0.05モル)に変えた以外は合成例1と同様にしてジアミン化合物を得た。さらにこのジアミン化合物25.9g(0.05モル)を出発物質として合成例1の反応をもう一回繰り返し下記式に示すヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA3を得た。得られた固体をそのまま反応に使用した。
Synthesis Example 3 Synthesis of hydroxyl group-containing diamine compound (DA3) Except that 18.3 g of BAHF was changed to 14.0 g (0.05 mol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone (APBS). A diamine compound was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1. Furthermore, using 25.9 g (0.05 mol) of this diamine compound as a starting material, the reaction of Synthesis Example 1 was repeated once more to obtain a hydroxyl group-containing diamine compound DA3 represented by the following formula. The obtained solid was used for the reaction as it was.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

合成例4 ヒドロキシル基含有ジアミン化合物(DA4)の合成
乾燥窒素気流下、BAHF18.3g(0.05モル)をアセトン100ml、プロピレンオキシド17.4g(0.3モル)に溶解させ、−15℃に冷却した。ここに3,4−ジニトロベンゾイルクロリド25.4g(0.11モル)をアセトン100mlに溶解させた溶液を滴下した。滴下終了後、−15℃で4時間攪拌して、その後室温に戻した。溶液をロータリーエバポレーターで濃縮し、得られた固体をテトラヒドロフランとエタノールの溶液で再結晶した。
Synthesis Example 4 Synthesis of Hydroxyl Group-Containing Diamine Compound (DA4) Under a dry nitrogen stream, 18.3 g (0.05 mol) of BAHF was dissolved in 100 ml of acetone and 17.4 g (0.3 mol) of propylene oxide, and the temperature was reduced to −15 ° C. Cooled down. A solution prepared by dissolving 25.4 g (0.11 mol) of 3,4-dinitrobenzoyl chloride in 100 ml of acetone was added dropwise thereto. After completion of dropping, the mixture was stirred at −15 ° C. for 4 hours and then returned to room temperature. The solution was concentrated on a rotary evaporator, and the resulting solid was recrystallized with a solution of tetrahydrofuran and ethanol.

再結晶して集めた固体をエタノール100mlとテトラヒドロフラン300mlに溶解させて、5%パラジウム−炭素を2g加えて、激しく攪拌した。ここに水素を風船で導入して、還元反応を室温で行った。約4時間後、風船がこれ以上しぼまないことを確認して反応を終了させた。反応終了後、濾過して触媒であるパラジウム化合物を除き、ロータリーエバポレーターで濃縮し、テトラアミン化合物を得た。このテトラアミン化合物31.7g(0.05モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)100mlに溶解させて、0℃に冷却した。ここに無水酢酸10.21g(0.1モル)を滴下した。滴下終了後、0℃で1時間攪拌して、その後室温で3時間攪拌した。溶液を10lの水に投入して得られた沈殿を濾過で集めた。その後60℃の真空乾燥機で20時間乾燥させ、下記式に示すヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA4を得た。得られた固体をそのまま反応に使用した。   The solid collected by recrystallization was dissolved in 100 ml of ethanol and 300 ml of tetrahydrofuran, 2 g of 5% palladium-carbon was added, and the mixture was vigorously stirred. Hydrogen was introduced here with a balloon and the reduction reaction was carried out at room temperature. After about 4 hours, the reaction was terminated by confirming that the balloons did not squeeze any more. After completion of the reaction, filtration was performed to remove the palladium compound as a catalyst, and the mixture was concentrated with a rotary evaporator to obtain a tetraamine compound. 31.7 g (0.05 mol) of this tetraamine compound was dissolved in 100 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and cooled to 0 ° C. To this, 10.21 g (0.1 mol) of acetic anhydride was added dropwise. After completion of dropping, the mixture was stirred at 0 ° C. for 1 hour, and then stirred at room temperature for 3 hours. The precipitate obtained by throwing the solution into 10 l of water was collected by filtration. Then, it was dried with a vacuum dryer at 60 ° C. for 20 hours to obtain a hydroxyl group-containing diamine compound DA4 represented by the following formula. The obtained solid was used for the reaction as it was.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

合成例5 ヒドロキシル基含有ジアミン化合物(DA5)の合成
BAHF18.3gをAPBS14.0g(0.05モル)に変えた以外は合成例4と同様にして下記式に示すヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA5を得た。得られた固体をそのまま反応に使用した。
Synthesis Example 5 Synthesis of hydroxyl group-containing diamine compound (DA5) A hydroxyl group-containing diamine compound DA5 represented by the following formula was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4 except that 18.3 g of BAHF was changed to 14.0 g (0.05 mol) of APBS. It was. The obtained solid was used for the reaction as it was.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

合成例6 ヒドロキシル基含有ジアミン化合物(DA6)の合成
BAHF18.3gを合成例4で得られたヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA4 35.9g(0.05モル)に変えた以外は合成例4と同様にして下記式に示すヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA6を得た。得られた固体をそのまま反応に使用した。
Synthesis Example 6 Synthesis of Hydroxyl Group-Containing Diamine Compound (DA6) The same as Synthesis Example 4 except that 18.3 g of BAHF was changed to 35.9 g (0.05 mol) of hydroxyl group-containing diamine compound DA4 obtained in Synthesis Example 4. Thus, a hydroxyl group-containing diamine compound DA6 represented by the following formula was obtained. The obtained solid was used for the reaction as it was.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

合成例7 ヒドロキシル基含有ジアミン化合物(DA7)の合成
BAHF18.3gを合成例5で得られたヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA5 31.6g(0.05モル)に変えた以外は合成例4と同様にして下記式に示すヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA7を得た。得られた固体をそのまま反応に使用した。
Synthesis Example 7 Synthesis of hydroxyl group-containing diamine compound (DA7) In the same manner as in Synthesis Example 4, except that 18.3 g of BAHF was changed to 31.6 g (0.05 mol) of hydroxyl group-containing diamine compound DA5 obtained in Synthesis Example 5. Thus, a hydroxyl group-containing diamine compound DA7 represented by the following formula was obtained. The obtained solid was used for the reaction as it was.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

合成例8 ヒドロキシル基含有ジアミン化合物(DA8)の合成
BAHF18.3gを合成例1で得られたヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA1 30.2g(0.05モル)に変えた以外は合成例4と同様にして下記式に示すジアミン化合物DA8を得た。得られた固体をそのまま反応に使用した。
Synthesis Example 8 Synthesis of Hydroxyl Group-Containing Diamine Compound (DA8) Similar to Synthesis Example 4, except that 18.3 g of BAHF was changed to 30.2 g (0.05 mol) of hydroxyl group-containing diamine compound DA1 obtained in Synthesis Example 1. Thus, a diamine compound DA8 represented by the following formula was obtained. The obtained solid was used for the reaction as it was.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

合成例9 ヒドロキシル基含有酸無水物(DH1)の合成
乾燥窒素気流下、BAHF18.3g(0.05モル)とアリルグリシジルエーテル34.2g(0.3モル)を酢酸エチル100gに溶解させ、−15℃に冷却した。ここに酢酸エチル50gに溶解させた無水トリメリット酸クロリド22.1g(0.11モル)を反応液の温度が0℃を越えないように滴下した。滴下終了後、0℃で4時間攪拌した。
Synthesis Example 9 Synthesis of hydroxyl group-containing acid anhydride (DH1) Under dry nitrogen flow, 18.3 g (0.05 mol) of BAHF and 34.2 g (0.3 mol) of allyl glycidyl ether were dissolved in 100 g of ethyl acetate. Cooled to 15 ° C. Thereto was added dropwise 22.1 g (0.11 mol) of trimellitic anhydride chloride dissolved in 50 g of ethyl acetate so that the temperature of the reaction solution did not exceed 0 ° C. After completion of dropping, the mixture was stirred at 0 ° C. for 4 hours.

この溶液をロータリーエバポレーターで濃縮して、トルエン1lに投入して下記式に示すヒドロキシル基含有酸無水物DH1を得た。得られた固体をそのまま反応に使用した。   This solution was concentrated with a rotary evaporator and charged into 1 liter of toluene to obtain a hydroxyl group-containing acid anhydride DH1 represented by the following formula. The obtained solid was used for the reaction as it was.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

合成例10 ヒドロキシル基含有酸無水物(DH2)の合成
BAHF18.3gを合成例1で得られたヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA1 30.2g(0.05モル)に変えた以外は合成例9と同様にして下記式に示すヒドロキシル基含有酸無水物DH2を得た。得られた固体をそのまま反応に使用した。
Synthesis Example 10 Synthesis of hydroxyl group-containing acid anhydride (DH2) Same as Synthesis Example 9 except that 18.3 g of BAHF was changed to 30.2 g (0.05 mol) of hydroxyl group-containing diamine compound DA1 obtained in Synthesis Example 1. Thus, a hydroxyl group-containing acid anhydride DH2 represented by the following formula was obtained. The obtained solid was used for the reaction as it was.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

合成例11 ヒドロキシル基含有酸無水物(DH3)の合成
BAHF18.3gを2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン(APBS)14.0g(0.05モル)に変えた以外は合成例1と同様にしてヒドロキシル基含有ジアミン化合物を得た。さらにこのヒドロキシル基含有ジアミン化合物25.9g(0.05モル)をBAHFの代わりとして合成例9の反応を行い下記式に示すヒドロキシル基含有酸無水物DH3を得た。得られた固体をそのまま反応に使用した。
Synthesis Example 11 Synthesis of hydroxyl group-containing acid anhydride (DH3) 18.6 g of BAHF was changed to 14.0 g (0.05 mol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone (APBS). Produced a hydroxyl group-containing diamine compound in the same manner as in Synthesis Example 1. Furthermore, the hydroxyl group-containing acid anhydride DH3 represented by the following formula was obtained by performing the reaction of Synthesis Example 9 using 25.9 g (0.05 mol) of this hydroxyl group-containing diamine compound instead of BAHF. The obtained solid was used for the reaction as it was.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

合成例12 ヒドロキシル基含有酸無水物(DH4)の合成
合成例4で得られたヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA4 35.9g(0.05モル)とアリルグリシジルエーテル34.2g(0.3モル)を酢酸エチル100gに溶解させ、−15℃に冷却した。ここに酢酸エチル50gに溶解させた無水トリメリット酸クロリド22.1g(0.11モル)を反応液の温度が0℃を越えないように滴下した。滴下終了後、0℃で4時間攪拌した。
Synthesis Example 12 Synthesis of Hydroxyl Group-Containing Acid Anhydride (DH4) 35.9 g (0.05 mol) of hydroxyl group-containing diamine compound DA4 obtained in Synthesis Example 4 and 34.2 g (0.3 mol) of allyl glycidyl ether It was dissolved in 100 g of ethyl acetate and cooled to -15 ° C. Thereto was added dropwise 22.1 g (0.11 mol) of trimellitic anhydride chloride dissolved in 50 g of ethyl acetate so that the temperature of the reaction solution did not exceed 0 ° C. After completion of dropping, the mixture was stirred at 0 ° C. for 4 hours.

この溶液をロータリーエバポレーターで濃縮して、トルエン1lに投入して下記式に示すヒドロキシル基含有酸無水物DH4を得た。得られた固体をそのまま反応に使用した。   This solution was concentrated with a rotary evaporator and charged into 1 liter of toluene to obtain a hydroxyl group-containing acid anhydride DH4 represented by the following formula. The obtained solid was used for the reaction as it was.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

合成例13 ヒドロキシル基含有酸無水物(DH5)の合成
ヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA4 35.9gをヒドロキシル基含有ジアミン化合物DA5 31.6g(0.05モル)に変えた以外は合成例12と同様にして下記式に示すヒドロキシル基含有酸無水物DH5を得た。
Synthesis Example 13 Synthesis of Hydroxyl Group-Containing Acid Anhydride (DH5) Similar to Synthesis Example 12, except that 35.9 g of hydroxyl group-containing diamine compound DA4 was changed to 31.6 g (0.05 mol) of hydroxyl group-containing diamine compound DA5. Thus, a hydroxyl group-containing acid anhydride DH5 represented by the following formula was obtained.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

合成例14 活性ジエステル(ES1)の合成
乾燥窒素気流下、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸クロリド14.8g(0.05モル)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール13.5g(0.1モル)をNMP100mLに溶解させ、−15℃に冷却した。ここにトリエチルアミン10.1g(0.1モル)をNMP50mLで希釈したものを1時間かけてゆっくりと滴下した。滴下終了後−15℃で1時間、ついで室温で3時間攪拌し、濾過によってアミン塩を取り除いた。濾液を1Lの純水に投入し、イソプロピルアルコールで3回洗浄した。洗浄後40℃の真空乾燥機で30時間乾燥し、下記式に示す活性ジエステルES1を得た。
Synthesis Example 14 Synthesis of Active Diester (ES1) In a dry nitrogen stream, 14.8 g (0.05 mol) of 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid chloride and 13.5 g (0.1 mol) of 1-hydroxybenzotriazole were added to 100 mL of NMP. And cooled to -15 ° C. A solution prepared by diluting 10.1 g (0.1 mol) of triethylamine with 50 mL of NMP was slowly added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at -15 ° C for 1 hour and then at room temperature for 3 hours, and the amine salt was removed by filtration. The filtrate was poured into 1 L of pure water and washed 3 times with isopropyl alcohol. After washing, it was dried with a vacuum dryer at 40 ° C. for 30 hours to obtain an active diester ES1 represented by the following formula.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

合成例15〜42
以下、表1に示したジアミン成分、酸成分、および末端剤の組み合わせで耐熱樹脂前駆体を重合し、耐熱樹脂1〜28を得た。この時、用いる酸成分によって以下のように反応を行った。
Synthesis Examples 15 to 42
Hereinafter, the heat resistant resin precursor was polymerized with a combination of the diamine component, acid component, and terminal agent shown in Table 1 to obtain heat resistant resins 1 to 28. At this time, the reaction was carried out as follows depending on the acid component used.

1)酸成分が酸無水物の場合
乾燥窒素気流下、ジアミン化合物をNMP500mLに溶解させ、これに酸無水物を加えて40℃で2時間撹拌した。その後必要に応じて末端剤を加え40℃でさらに1時間攪拌した。これにN,N−ジメチルホルムアミドジエチルアセタール33.7g(0.23モル)を加え、40℃で2時間撹拌し、室温に降温した。その後、酢酸60g(1モル)を投入し、室温で1時間攪拌した。これを水15Lに投入して沈殿物を濾別し、50℃で120時間乾燥して目的の耐熱樹脂を得た。
1) When an acid component is an acid anhydride Under a dry nitrogen stream, a diamine compound was dissolved in 500 mL of NMP, an acid anhydride was added thereto, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 2 hours. Thereafter, a terminal agent was added as necessary, and the mixture was further stirred at 40 ° C. for 1 hour. N, N-dimethylformamide diethyl acetal (33.7 g, 0.23 mol) was added thereto, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 2 hours and cooled to room temperature. Thereafter, 60 g (1 mol) of acetic acid was added and stirred at room temperature for 1 hour. This was poured into 15 L of water, the precipitate was filtered off, and dried at 50 ° C. for 120 hours to obtain the desired heat-resistant resin.

2)酸成分が活性ジエステルの場合
乾燥窒素気流下、ジアミン化合物をNMP500mLに溶解させ、これに活性ジエステルを加えて75℃で12時間撹拌した。その後必要に応じて末端剤を加え75℃でさらに12時間攪拌した。これを水15Lとメタノール5Lとの混合液に投入して沈殿物を濾別し、50℃で120時間乾燥して目的の耐熱樹脂を得た。
2) When acid component is active diester Under a dry nitrogen stream, the diamine compound was dissolved in 500 mL of NMP, and the active diester was added thereto and stirred at 75 ° C. for 12 hours. Thereafter, a terminal agent was added as necessary, and the mixture was further stirred at 75 ° C. for 12 hours. This was put into a mixed solution of 15 L of water and 5 L of methanol, and the precipitate was filtered off and dried at 50 ° C. for 120 hours to obtain the desired heat resistant resin.

表1中用いられている記号は以下の通りである。
SiDA:ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン
ODPA:3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸2無水物
DAE :4,4’−ジアミノジフェニルエーテル
3−Aph:3−アミノフェノール
NA :ノルボルネンジカルボン酸無水物。
The symbols used in Table 1 are as follows.
SiDA: bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane ODPA: 3,3 ′, 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride DAE: 4,4′-diaminodiphenyl ether 3-Aph: 3-aminophenol NA : Norbornene dicarboxylic acid anhydride.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

実施例1〜32、比較例1〜4
これら耐熱樹脂前駆体1〜28をγ−ブチロラクトンに溶解させ、光開始剤、光酸発生剤、重合性化合物、フェノール化合物等をそれぞれ耐熱樹脂100重量部に対して表2に示した重量部で添加し、耐熱樹脂前駆体濃度28%の耐熱樹脂前駆体組成物1〜36を作製した。得られた耐熱樹脂前駆体組成物について下記の評価を行った。結果を表3に示す。なお、表2中用いられている記号は以下の通りである。
TPPA−280(東洋合成製):
Examples 1-32 and Comparative Examples 1-4
These heat-resistant resin precursors 1 to 28 are dissolved in γ-butyrolactone, and the photoinitiator, photoacid generator, polymerizable compound, phenol compound and the like are each in parts by weight shown in Table 2 with respect to 100 parts by weight of the heat-resistant resin. The heat resistant resin precursor composition 1 to 36 having a heat resistant resin precursor concentration of 28% was added. The following evaluation was performed about the obtained heat-resistant resin precursor composition. The results are shown in Table 3. The symbols used in Table 2 are as follows.
TPPA-280 (Toyo Gosei):

Figure 0004876851
Figure 0004876851

Tekp−4HBPA(本州化学製): Tekp-4HBPA (Honshu Chemical):

Figure 0004876851
Figure 0004876851

CGI−242(チバガイギー製): CGI-242 (Ciba Geigy):

Figure 0004876851
Figure 0004876851

PDBE−250(日本油脂製): PDBE-250 (Nippon Yushi Co., Ltd.):

Figure 0004876851
Figure 0004876851

Z−6851(東レダウコーニングシリコーン製): Z-6851 (made by Toray Dow Corning Silicone):

Figure 0004876851
Figure 0004876851

Figure 0004876851
Figure 0004876851

a)パッケージ材料との接着性
耐熱樹脂前駆体組成物をスピンナーで6インチのシリコンウエハー上に回転塗布し、次いで真空吸着式のホットプレート(大日本スクリーン(株)製SCW636型)を用いて80℃で2分、100℃で2分乾燥を行った。これを、窒素雰囲気下、オーブンにて140℃で30分、次いで320℃で1時間キュアした。このキュア後膜上に東レ(株)製エポキシ封止樹脂TM20−100を高さ5mm、直径5mmの円柱状にトランスファー成形によって形成した。テンシロン(東洋ボールドウィン(株))を用い、封止樹脂がキュア後膜から引き剥がされる際の強度を求めた。封止樹脂の付いたキュア後膜をプレッシャークッカーテスト(PCT)にて100時間加熱加湿処理した後に上記と同様の引き剥がし試験を行い、PCT処理をしない場合の強度と比較した。PCT処理による強度低下率が30%未満を合格、それ以外は不合格とした。PCT処理は121℃、2気圧の飽和条件で行った。
a) Adhesiveness to package material The heat-resistant resin precursor composition is spin-coated on a 6-inch silicon wafer with a spinner, and then vacuum-adsorbed hot plate (SCW636 type manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd.) is used. Drying was performed at 2 ° C. for 2 minutes and at 100 ° C. for 2 minutes. This was cured in an oven at 140 ° C. for 30 minutes and then at 320 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. An epoxy sealing resin TM20-100 manufactured by Toray Industries, Inc. was formed on the post-cure film by transfer molding into a columnar shape having a height of 5 mm and a diameter of 5 mm. Tensilon (Toyo Baldwin Co., Ltd.) was used to determine the strength when the sealing resin was peeled off from the cured film. The cured film with the sealing resin was heated and humidified by a pressure cooker test (PCT) for 100 hours and then subjected to the same peeling test as above, and compared with the strength when the PCT treatment was not performed. The strength reduction rate due to the PCT treatment was less than 30%, and the others were rejected. The PCT treatment was performed under a saturation condition of 121 ° C. and 2 atm.

b)機械特性(キュア膜の伸度)
耐熱樹脂前駆体組成物をスピンナーで6インチのシリコンウエハー上に回転塗布し、次いで真空吸着式のホットプレート(大日本スクリーン(株)製SCW636型)を用いて80℃で2分、100℃で2分乾燥を行った。これを、窒素雰囲気下、オーブンにて140℃で30分、次いで320℃で1時間キュアした後、膜をウエハーより剥離した。剥離したキュア膜を幅1cm、長さ約9cmの短冊状にカットしたものを、伸度測定用試料とした。伸度測定には“テンシロン”(RTM−100;オリエンテック製)を用い、測定結果から上位5点の平均値を求めた。測定条件については表4に示す。このとき求めた値が15%以上を合格、それ以外は不合格とした。
b) Mechanical properties (elongation of cured film)
The heat-resistant resin precursor composition was spin-coated on a 6-inch silicon wafer with a spinner, and then vacuum suction type hot plate (SCW636 type manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd.) for 2 minutes at 100 ° C. Drying was performed for 2 minutes. This was cured in an oven at 140 ° C. for 30 minutes and then at 320 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere, and then the film was peeled from the wafer. The peeled cured film was cut into a strip shape having a width of 1 cm and a length of about 9 cm as a sample for measuring elongation. “Tensilon” (RTM-100; manufactured by Orientec) was used for the elongation measurement, and the average value of the top 5 points was determined from the measurement results. Table 4 shows the measurement conditions. The value calculated | required at this time made 15% or more pass, and let it be unacceptable otherwise.

c)基材との接着性
シリコンウエハー上に500nm厚みで形成されたアルミ基板を用意した。この基板上に耐熱樹脂前駆体組成物を回転塗布し、次いで、120℃のホットプレートで3分ベーク(大日本スクリーン製造(株)製SKW−636)し、最終的に厚さ8μmのプリベーク膜を作製した。窒素雰囲気下、オーブンにて140℃で30分、次いで320℃で1時間キュアしてポリイミド膜を得た。キュアは窒素中(酸素濃度は100ppm以下)で行った。キュア後の膜に2mm間隔で10行10列の碁盤目状の切り込みをいれ、セロテープ(登録商標)による引き剥がしによって100マスのうち何マス剥がれたかで金属材料/耐熱性樹脂間の接着特性の評価を行った。まず、キュア直後に引き剥がしテストを行い、PCTにて400時間加熱加湿処理した後に再度引き剥がしテストを行った。PCT処理前後ともに剥がれ個数が10未満のものを合格、10以上のものを不合格とした。PCT処理は121℃、2気圧の飽和条件で行った。
c) Adhesiveness with base material An aluminum substrate formed with a thickness of 500 nm on a silicon wafer was prepared. The heat-resistant resin precursor composition is spin-coated on this substrate, then baked on a hot plate at 120 ° C. for 3 minutes (SKW-636 manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.), and finally a prebaked film having a thickness of 8 μm. Was made. Under a nitrogen atmosphere, curing was carried out in an oven at 140 ° C. for 30 minutes and then at 320 ° C. for 1 hour to obtain a polyimide film. Cure was performed in nitrogen (oxygen concentration of 100 ppm or less). The cured film was cut into 10 rows and 10 columns at 2 mm intervals, and the adhesive properties between the metal material and the heat-resistant resin were determined according to how many squares were peeled off with cello tape (registered trademark). Evaluation was performed. First, a peeling test was performed immediately after curing, and a peeling test was performed again after heating and humidifying with PCT for 400 hours. A sample with a peeled number of less than 10 passed before and after the PCT treatment was accepted, and a sample with 10 or more was rejected. The PCT treatment was performed under a saturation condition of 121 ° C. and 2 atm.

Figure 0004876851
Figure 0004876851

Figure 0004876851
Figure 0004876851

表3の結果より、本発明の耐熱樹脂前駆体組成物はパッケージ材料との接着特性の高温高湿下での劣化が非常に小さくなることがわかる。   From the results in Table 3, it can be seen that the heat-resistant resin precursor composition of the present invention has a very small deterioration of the adhesive properties with the package material under high temperature and high humidity.

Claims (9)

下記一般式(1)で表される繰り返し単位または下記一般式(2)で表される繰り返し単位を主成分とする樹脂を含有することを特徴とする耐熱樹脂前駆体組成物。
Figure 0004876851
(一般式(1)中、Rは炭素数2以上の2〜6価の有機基を示す。qは0〜4の整数を示す。Rは芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R〜Rは同じでも異なってもよく、芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R〜R10は同じでも異なってもよく、−H、−F、−OH、−NHR15、−NHCOR16、−N=CHR17、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。R11およびR12は芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R13およびR14は水素または炭素数1〜20の有機基を示す。ただし、COOR13は−R−NHCO−R11−主鎖中のCO基に対して、COOR14は−R12−CONH−R−主鎖中のCO基に対して、各々オルソ位にある。aは1または2、bおよびcは0または1である。R15は水素または炭素数1〜20の1価の有機基を示し、R16およびR17は炭素数1〜20の1価の有機基を示す。
一般式(2)中、R18は炭素数2以上の2〜8価の有機基を示す。R19は同じでも異なってもよく、水素または炭素数1〜20の有機基を示す。mは0〜2の整数、pは0〜4の整数を示す。R20は芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R21〜R24は同じでも異なってもよく、芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R25〜R28は同じでも異なってもよく、−H、−F、−OH、−NHR29、−NHCOR30、−N=CHR31、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。dおよびeは0または1、fは1または2である。ただし、dが0のときR25は、eが0のときR26はそれぞれ−NHR29、−NHCOR30、−N=CHR31からなる群より選ばれる基を示す。R29は水素または炭素数1〜20の1価の有機基を示し、R30およびR31は炭素数1〜20の1価の有機基を示す。)
A heat-resistant resin precursor composition comprising a resin having a repeating unit represented by the following general formula (1) or a repeating unit represented by the following general formula (2) as a main component.
Figure 0004876851
(In General Formula (1), R 1 represents a divalent to hexavalent organic group having 2 or more carbon atoms. Q represents an integer of 0 to 4. R 2 represents a carbon containing an aromatic ring or an aromatic condensed ring. the .R 3 to R 6 which indicates the number 6-30 organic group may be the same or different, .R 7 to R 10 showing an organic group having 6 to 30 carbon atoms containing an aromatic ring or aromatic fused ring It may be the same or different, and consists of —H, —F, —OH, —NHR 15 , —NHCOR 16 , —N═CHR 17 , an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. R 11 and R 12 are each an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring, and R 13 and R 14 are hydrogen or 1 to C carbon atoms. 20 represents an organic group, provided that COOR 13 represents —R 1 —NHCO—R 11. -Relative to the CO group in the main chain, COOR 14 is in the ortho position relative to the CO group in the main chain -R 12 -CONH-R 1, where a is 1 or 2, and b and c are 0 Or R 15 represents hydrogen or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 16 and R 17 represent a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
In the general formula (2), R 18 represents a divalent to octavalent organic group having 2 or more carbon atoms. R 19 may be the same or different and represents hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. m represents an integer of 0 to 2, and p represents an integer of 0 to 4. R 20 represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 21 to R 24 may be the same or different and each represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 25 to R 28 may be the same or different and are —H, —F, —OH, —NHR 29 , —NHCOR 30 , —N═CHR 31 , an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms. And a monovalent group selected from the group consisting of fluoroalkyl groups. d and e are 0 or 1, and f is 1 or 2. However, R 25 when d is 0, R 26 are each -NHR 29 when e is 0, -NHCOR 30, a group selected from the group consisting of -N = CHR 31. R 29 represents hydrogen or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 30 and R 31 represent a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. )
下記一般式(3)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、ジアミン化合物を反応させて得られる樹脂を含有することを特徴とする耐熱樹脂前駆体組成物。
Figure 0004876851
(一般式(3)中、R〜Rは同じでも異なってもよく、芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R〜R10は同じでも異なってもよく、−H、−F、−OH、−NHR15、−NHCOR16、−N=CHR17、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。R11およびR12は芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。aは1または2、bおよびcは0または1である。R15は水素または炭素数1〜20の1価の有機基を示し、R16およびR17は炭素数1〜20の1価の有機基を示す。)
Following general formula (3) and the tetracarboxylic dianhydride represented by the resistance Netsuju fat precursor composition characterized by containing a resin obtained by reacting a diamine compound.
Figure 0004876851
(In General Formula (3), R 3 to R 6 may be the same or different and each represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 7 to R 10 may be the same. May be different from the group consisting of —H, —F, —OH, —NHR 15 , —NHCOR 16 , —N═CHR 17 , an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. R 11 and R 12 each represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring, a is 1 or 2, and b and c are 0 or 1. R 15 represents hydrogen or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 16 and R 17 represent a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.)
下記一般式(4)で表されるジアミン化合物と、テトラカルボン酸二無水物、ジカルボン酸またはそのジエステル化物とを反応させて得られる樹脂を含有することを特徴とする耐熱樹脂前駆体組成物。
Figure 0004876851
(一般式(4)中、R20は芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R21〜R24は同じでも異なってもよく、芳香族環または芳香族縮合環を含む炭素数6〜30の有機基を示す。R25〜R28は同じでも異なってもよく、−H、−F、−OH、−NHR29、−NHCOR30、−N=CHR31、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数1〜10のフルオロアルキル基からなる群より選ばれる1価の基を示す。dおよびeは0または1、fは1または2である。ただし、dが0のときR25は、eが0のときR26はそれぞれ−NHR29、−NHCOR30、−N=CHR31からなる群より選ばれる基を示す。R29は水素または炭素数1〜20の1価の有機基を示し、R30およびR31は炭素数1〜20の1価の有機基を示す。)
A diamine compound represented by the following general formula (4), tetracarboxylic dianhydride, anti Netsuju fat precursor composition characterized by containing a resin obtained by reacting a dicarboxylic acid or its diester object.
Figure 0004876851
(In the general formula (4), R 20 represents an organic group having 6 to 30 carbon atoms including an aromatic ring or an aromatic condensed ring. R 21 to R 24 may be the same or different, and may be an aromatic ring or aromatic group. An organic group having 6 to 30 carbon atoms including a condensed group ring, R 25 to R 28 may be the same or different, and —H, —F, —OH, —NHR 29 , —NHCOR 30 , —N═CHR 31 represents a monovalent group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, wherein d and e are 0 or 1, and f is 1 or 2. , R 25 when d is 0, R 26 are each -NHR 29 when e is 0, -NHCOR 30, .R 29 1 number of hydrogen or carbon that indicates a group selected from the group consisting of -N = CHR 31 To 20 monovalent organic groups, R 30 and And R 31 represents a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.)
前記ジアミン化合物が下記構造より選ばれる少なくとも1つで表されることを特徴とする請求項3記載の耐熱樹脂前駆体組成物。
Figure 0004876851
The diamine compound is resistant Netsuju fat precursor composition according to claim 3, characterized by being represented by at least one selected from the following structures.
Figure 0004876851
前記樹脂の主鎖両末端のうち少なくとも一方が、フェノール基および/またはチオフェノール基を含むことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の耐熱樹脂前駆体組成物。 The heat-resistant resin precursor composition according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of both ends of the main chain of the resin contains a phenol group and / or a thiophenol group. さらに光酸発生剤を含有することを特徴とする請求項1〜5いずれか記載の耐熱樹脂前駆体組成物。 Furthermore, a photo-acid generator is contained, The heat-resistant resin precursor composition in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 前記光酸発生剤がo−キノンジアジド化合物を含有することを特徴とする請求項6記載の耐熱樹脂前駆体組成物。 The heat-resistant resin precursor composition according to claim 6, wherein the photoacid generator contains an o-quinonediazide compound. さらに光重合開始剤および光重合性化合物を含有することを特徴とする請求項1〜5いずれか記載の耐熱樹脂前駆体組成物。 The heat-resistant resin precursor composition according to claim 1, further comprising a photopolymerization initiator and a photopolymerizable compound. 請求項1〜8いずれか記載の耐熱樹脂前駆体組成物を200℃以上で処理して得られる硬化膜を有することを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device comprising a cured film obtained by treating the heat-resistant resin precursor composition according to claim 1 at 200 ° C. or higher.
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