JP5111234B2 - Negative photosensitive resin composition capable of alkali development - Google Patents

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Description

本発明は、半導体や配線基板の絶縁膜等に用いる場合にメタル腐蝕の問題のない、アルカリ現像可能なネガ型感光性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a negative photosensitive resin composition that can be alkali-developed and has no problem of metal corrosion when used for an insulating film of a semiconductor or a wiring board.

実装材料用感光性耐熱材料としては、従来から溶剤現像できるネガ型の感光性ポリイミドが良く知られている(非特許文献1参照)。一方、近年アルカリ水溶液で現像可能な感光性ポリベンゾオキサゾール前駆体も広く使用されている。感光性ポリイミドや感光性ポリベンゾオキサゾールは半導体の保護膜や配線の層間絶縁膜として広く利用されている(非特許文献2参照)。
感光性ポリベンゾオキサゾールの一つに、ポリ(o−ヒドロキシアミド)、光酸発生剤、および架橋性化合物もしくは溶解抑止剤の混合物が提案されている(非特許文献3,4)。
しかしこのようにして形成されたパターンには光酸発生剤が残存し、熱硬化してポリマーを耐熱性のあるポリベンゾオキサゾール骨格に変換する工程において酸が発生する可能性が有る。
一般的に、表面保護膜や層間絶縁膜は銅、アルミニウム等の金属と接するため、この酸により信頼性試験若しくは使用中に金属が腐蝕するという問題もあると考えられる。
As a photosensitive heat-resistant material for mounting materials, a negative photosensitive polyimide that can be solvent-developed has been well known (see Non-Patent Document 1). On the other hand, photosensitive polybenzoxazole precursors that can be developed with an aqueous alkali solution have been widely used in recent years. Photosensitive polyimides and photosensitive polybenzoxazoles are widely used as semiconductor protective films and wiring interlayer insulating films (see Non-Patent Document 2).
As one of photosensitive polybenzoxazoles, a mixture of poly (o-hydroxyamide), a photoacid generator, and a crosslinkable compound or a dissolution inhibitor has been proposed (Non-Patent Documents 3 and 4).
However, the photoacid generator remains in the pattern formed in this manner, and there is a possibility that acid is generated in the process of thermosetting and converting the polymer into a heat-resistant polybenzoxazole skeleton.
In general, since the surface protective film and the interlayer insulating film are in contact with a metal such as copper or aluminum, it is considered that there is a problem that the metal is corroded by this acid during a reliability test or use.

上田、「感光性ポリイミド」、日本写真学会誌、日本写真学会、2003年06巻、4号、p367−375Ueda, "Photosensitive polyimide", Journal of the Japan Society of Photography, Japan Society for Photography, 2003-06, 4, p367-375 池田、水野、「初歩から学ぶ感光性樹脂」、工業調査会、2002年4月10日、p125−142Ikeda, Mizuno, “Photosensitive resin learned from the beginning”, Industrial Research Committee, April 10, 2002, p125-142 K.Fukukawa、and M.Ueda、Polym.J、2006、38、p405K. Fukukawa, and M.M. Ueda, Polym. J, 2006, 38, p405 K.Fukukawa、Y.Shibasaki、and M.Ueda、Polym.J、2004、36、p489K. Fukukawa, Y. et al. Shibasaki, and M.S. Ueda, Polym. J, 2004, 36, p489

本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、リソグラフィー性能を有し、熱硬化時に酸を発生することがないため、メタル腐蝕の問題がないネガ型の感光性樹脂組成物を提供しようとするものである。   The negative photosensitive resin composition of the present invention is intended to provide a negative photosensitive resin composition that has lithographic performance and does not generate an acid during thermosetting, and thus has no problem of metal corrosion. It is.

本発明者は、ポリヒドロキシアミドとエステル化合物の混合物に、活性化学線照射により塩基を発生する化合物を組み合わせることで、上記の課題を解決するネガ型感光性樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を成すに至った。   The present inventor has found that a negative photosensitive resin composition that solves the above problems can be obtained by combining a mixture of polyhydroxyamide and an ester compound with a compound that generates a base upon irradiation with active actinic radiation, The present invention has been accomplished.

すなわち、本発明は、以下の通りである。
1.(A)下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリヒドロキシアミド:100質量部、(B)下記一般式(II)で表されるエステル化合物:1〜50質量部、(C)光塩基発生剤:2〜30質量部、を含むことを特徴とするネガ型感光性樹脂組成物。
(式中、Xは2個以上の炭素原子を有する4価の有機基であり、X、Y、およびYはそれぞれ独立に2個以上の炭素原子を有する2価の有機基であり、mは2〜200の整数であり、nは0〜200の整数であって、m/(m+n)>0.5である。なお、XおよびYを含むm個のジヒドロキシジアミド単位、並びにXおよびYを含むn個のジアミド単位の配列順序は問わない。)
(式中、Xは1〜4価の炭素数1〜8の脂肪族基、Zは水素または電子吸引基、pは1〜5の整数、qは1〜4の整数である。)
That is, the present invention is as follows.
1. (A) Polyhydroxyamide having a repeating unit represented by the following general formula (I): 100 parts by mass, (B) Ester compound represented by the following general formula (II): 1-50 parts by mass, (C) A negative photosensitive resin composition comprising: a photobase generator: 2 to 30 parts by mass.
Wherein X 1 is a tetravalent organic group having 2 or more carbon atoms, and X 2 , Y 1 and Y 2 are each independently a divalent organic group having 2 or more carbon atoms. M is an integer of 2 to 200, n is an integer of 0 to 200, and m / (m + n)> 0.5, where m dihydroxydiamide units including X 1 and Y 1 And the order of arrangement of n diamide units including X 2 and Y 2 is not limited.)
(In the formula, X is a monovalent to tetravalent aliphatic group having 1 to 4 carbon atoms, Z is hydrogen or an electron withdrawing group, p is an integer of 1 to 5, and q is an integer of 1 to 4.)

2.(B)上記一般式(II)で表されるエステル化合物におけるZが、電子吸引基であることを特徴とする上記1に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
3.(B)上記一般式(II)で表されるエステル化合物におけるqが、2〜4であることを特徴とする上記1又は2に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
4.(C)光塩基発生剤が、活性光線の照射によりα位に少なくとも一つの置換基を有する2級アミンを発生する化合物であることを特徴とする、上記1〜3のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
5.上記2級アミンが、環状構造を有することを特徴とする上記4に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
2. (B) The negative photosensitive resin composition as described in 1 above, wherein Z in the ester compound represented by the general formula (II) is an electron withdrawing group.
3. (B) The negative photosensitive resin composition as described in 1 or 2 above, wherein q in the ester compound represented by the general formula (II) is 2 to 4.
4). (C) The photobase generator is a compound that generates a secondary amine having at least one substituent at the α-position upon irradiation with actinic rays. Negative photosensitive resin composition.
5. 5. The negative photosensitive resin composition as described in 4 above, wherein the secondary amine has a cyclic structure.

6.上記2級アミンが、下記一般式(III)で表される化合物であることを特徴とする上記4に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
(式中、R、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜8のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルケン基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい複素環基を示し(ただし、R、R、R及びRのうちの少なくとも一つは水素ではない)、R及びRは、それぞれ独立に、水素、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜8シクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルケン基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、互いに結合して形成される置換基を有していてもよい単環、又は互いに結合して形成される置換基を有していてもよい多環を示す。)
6). 5. The negative photosensitive resin composition as described in 4 above, wherein the secondary amine is a compound represented by the following general formula (III).
(In formula, R < 1 >, R < 2 >, R < 3 > and R < 4 > may each independently have hydrogen, the C1-C6 alkyl group which may have a substituent, and a substituent. A cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, an alkene group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and a substituent. An alkynyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group which may have a substituent, or a heterocyclic group which may have a substituent (wherein R 1 , R 2 , At least one of R 3 and R 4 is not hydrogen), R 5 and R 6 are each independently hydrogen, an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituent. A C3-C8 cycloalkyl group which may have a C 1-6 alkyl which may have a substituent A xyl group, an optionally substituted alkene group having 1 to 6 carbon atoms, an optionally substituted alkynyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an optionally substituted aryl group , A heterocyclic group which may have a substituent, a monocycle which may have a substituent formed by bonding to each other, or a substituent which may be formed by bonding to each other Indicates a polycycle.)

7.(C)光塩基発生剤が、下記一般式(IV)で表される化合物であることを特徴とする上記1に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
(式中、Rは置換基を有していてもよいニトロフェニル基を示し、R及びRは、それぞれ独立して水素、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、R〜Rは上記一般式(III)におけるR〜Rと同意義を示す。)
7). (C) The negative photosensitive resin composition as described in 1 above, wherein the photobase generator is a compound represented by the following general formula (IV).
(In the formula, R 7 represents a nitrophenyl group which may have a substituent, and R 8 and R 9 each independently represent hydrogen or a C 1-6 which may have a substituent. of an alkyl group, R 1 to R 6 are as defined for R 1 to R 6 in the general formula (III).)

8.上記一般式(IV)で表される化合物が下記一般式(V)で表される化合物であることを特徴とする上記7に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
(式中、R10は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜8のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルケン基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、隣接するR10同士が互いに結合して形成される置換基を有していてもよい単環、又は隣接するR10同士が互いに結合して形成される置換基を有していてもよい多環を示し、R及びRは、それぞれ独立して水素、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し(ただし、R及びRの少なくとも一つは水素である)、sは0〜4の整数を示し、R〜Rは上記一般式(III)におけるR〜Rと同意義を示す。)
8). 8. The negative photosensitive resin composition as described in 7 above, wherein the compound represented by the general formula (IV) is a compound represented by the following general formula (V).
(In the formula, R 10 has an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an optionally substituted cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and a substituent. An optionally substituted alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkene group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, an alkynyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and a substituent An aryl group that may have a substituent, a heterocyclic group that may have a substituent, a monocyclic ring that may have a substituent formed by bonding adjacent R 10 to each other, or an adjacent group R 10 represents a polycycle which may have a substituent formed by bonding each other, and R 8 and R 9 are each independently hydrogen or a carbon which may have a substituent. 1 represents an alkyl group of 1 to 6 (provided that at least one of R 8 and R 9 is hydrogen), and s is 0 -4 represents an integer, and R 1 to R 6 have the same meaning as R 1 to R 6 in the general formula (III).

9.上記一般式(IV)で表される化合物が下記一般式(VI)で表される化合物であることを特徴とする上記7に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
(式中、R及びRは、それぞれ独立して水素、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し(ただし、R及びRの少なくとも一つは水素である)、R11及びR12は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルコキシル基を示し、tは0、1又は2を示し、R〜Rは上記一般式(III)におけるR〜Rと同意義を示す。)
9. 8. The negative photosensitive resin composition as described in 7 above, wherein the compound represented by the general formula (IV) is a compound represented by the following general formula (VI).
(In the formula, R 8 and R 9 each independently represent hydrogen or an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (provided that at least one of R 8 and R 9 is Are hydrogen), R 11 and R 12 represent an optionally substituted alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms, t represents 0, 1 or 2, and R 1 to R 4 represent the above general formulas. (It has the same meaning as R 1 to R 4 in formula (III).)

10.(1)上記1〜9のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂層を基板上に形成する工程、(2)マスクを介して活性光線で露光する工程、(3)120〜190℃で加熱する工程、(4)未露光部をアルカリ性水溶液で溶出または除去する工程、(5)得られたレリーフパターンを加熱処理する工程を含むことを特徴とする、硬化レリーフパターンの製造方法。
11.上記10に記載の製造方法により得られる硬化レリーフパターンを有する半導体装置。
10. (1) The process of forming the photosensitive resin layer which consists of a negative photosensitive resin composition as described in any one of said 1-9 on a board | substrate, (2) The process of exposing with an actinic ray through a mask, (3) a step of heating at 120 to 190 ° C., (4) a step of eluting or removing an unexposed portion with an alkaline aqueous solution, and (5) a step of heat-treating the obtained relief pattern. A method for producing a relief pattern.
11. 11. A semiconductor device having a cured relief pattern obtained by the production method described in 10 above.

本発明の感光性樹脂組成物でリソグラフィー性能を有する基本原理は、露光により生じた塩基が触媒となり、ポリヒドロキシアミドのヒドロキシ基がエステル化する事により、アルカリ現像液に対する溶解性を低下せしめることである。
露光現像後に耐熱性のあるポリベンズオキサゾール骨格を有する硬化レリーフパターンを形成する際に酸を発生させないため、レリーフパターンの下地となるメタルが腐蝕するという問題がない感光性樹脂組成物を提供することができる。
The basic principle of lithographic performance in the photosensitive resin composition of the present invention is that the base produced by exposure serves as a catalyst, and the hydroxy group of polyhydroxyamide is esterified to reduce the solubility in an alkaline developer. is there.
To provide a photosensitive resin composition that does not generate acid when forming a cured relief pattern having a heat-resistant polybenzoxazole skeleton after exposure and development, and that does not have a problem that the metal underlying the relief pattern is corroded. Can do.

<ネガ型感光性樹脂組成物>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物を構成する各成分について、以下具体的に説明する。
(A)ポリヒドロキシアミド
ネガ型感光性樹脂組成物のベースポリマーであるポリヒドロキシアミドは、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する。
(式中、Xは2個以上の炭素原子を有する4価の有機基であり、X、Y、およびYはそれぞれ独立に2個以上の炭素原子を有する2価の有機基であり、mは2〜200の整数であり、nは0〜200の整数であって、m/(m+n)>0.5である。なお、XおよびYを含むm個のジヒドロキシジアミド単位、並びにXおよびYを含むn個のジアミド単位の配列順序は問わない。)
は、2個以上30個以下の炭素原子を有する4価の有機基であることが好ましい。X、Y、およびYはそれぞれ独立に2個以上30個以下の炭素原子を有する2価の有機基であることが好ましい。
<Negative photosensitive resin composition>
Each component which comprises the negative photosensitive resin composition of this invention is demonstrated concretely below.
(A) Polyhydroxyamide Polyhydroxyamide, which is the base polymer of the negative photosensitive resin composition, has a repeating unit represented by the following general formula (I).
Wherein X 1 is a tetravalent organic group having 2 or more carbon atoms, and X 2 , Y 1 and Y 2 are each independently a divalent organic group having 2 or more carbon atoms. M is an integer of 2 to 200, n is an integer of 0 to 200, and m / (m + n)> 0.5, where m dihydroxydiamide units including X 1 and Y 1 And the order of arrangement of n diamide units including X 2 and Y 2 is not limited.)
X 1 is preferably a tetravalent organic group having 2 or more and 30 or less carbon atoms. X 2 , Y 1 and Y 2 are preferably each independently a divalent organic group having 2 or more and 30 or less carbon atoms.

上記一般式(I)におけるジヒドロキシジアミド単位について説明する。該ジヒドロキシジアミド単位は、Y(COOH)の構造を有するジカルボン酸およびX(NH(OH)の構造を有するビスアミノフェノールを重縮合させた構造を有する。該ビスアミノフェノールの2組のアミノ基とヒドロキシ基はそれぞれ互いにオルト位にあるものであり、該ポリヒドロキシアミドは約200〜400℃に加熱されることによって閉環して、耐熱性樹脂であるポリベンゾオキサゾールに変化する。
mは2〜200の範囲が好ましく、2〜100の範囲がより好ましく、3〜50の範囲が最も好ましい。
The dihydroxydiamide unit in the general formula (I) will be described. The dihydroxydiamide unit has a structure obtained by polycondensing a dicarboxylic acid having a Y 1 (COOH) 2 structure and a bisaminophenol having a X 1 (NH 2 ) 2 (OH) 2 structure. The two amino groups and the hydroxy group of the bisaminophenol are each in the ortho position, and the polyhydroxyamide is closed by heating to about 200 to 400 ° C. Change to benzoxazole.
m is preferably in the range of 2 to 200, more preferably in the range of 2 to 100, and most preferably in the range of 3 to 50.

上記一般式(I)で表されるポリヒドロキシアミドは、ジアミド単位n個を有する構造となっている。該ジアミド単位は、X(NHの構造を有するジアミンおよびY(COOH)の構造を有するジカルボン酸を重縮合させた構造を有する。nは0〜200の範囲が好ましく、0〜100の範囲がより好ましく、0〜50の範囲が最も好ましい。
ポリヒドロキシアミド構造中における上記のジヒドロキシジアミド単位の割合が高いほど現像液として使用するアルカリ性水溶液への溶解性が向上するので、m/(m+n)の値は0.5以上である事が好ましく、0.7以上であることがより好ましく、0.8以上である事が最も好ましい。
The polyhydroxyamide represented by the general formula (I) has a structure having n diamide units. The diamide unit has a structure obtained by polycondensing a diamine having a structure of X 2 (NH 2 ) 2 and a dicarboxylic acid having a structure of Y 2 (COOH) 2 . n is preferably in the range of 0 to 200, more preferably in the range of 0 to 100, and most preferably in the range of 0 to 50.
The higher the ratio of the above-mentioned dihydroxydiamide units in the polyhydroxyamide structure, the better the solubility in an alkaline aqueous solution used as a developer, so the value of m / (m + n) is preferably 0.5 or more, It is more preferably 0.7 or more, and most preferably 0.8 or more.

(NH(OH)の構造を有するビスアミノフェノールとしては、例えば、3,3’−ジヒドロキシベンジジン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、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、2,2−ビス−(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス−(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス−(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、1,4−ジアミノ−2,5−ジヒドロキシベンゼン、1,3−ジアミノ−2,4−ジヒドロキシベンゼン、及び1,3−ジアミノ−4,6−ジヒドロキシベンゼン、が挙げられる。これらのビスアミノフェノールは単独あるいは混合して使用してもよい。 Examples of the bisaminophenol having the structure of X 1 (NH 2 ) 2 (OH) 2 include 3,3′-dihydroxybenzidine, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxybiphenyl, and 4,4 ′. -Diamino-3,3'-dihydroxybiphenyl, 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxydiphenylsulfone, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxydiphenylsulfone, bis- (3-amino- 4-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis -(4-amino-3-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis- (4-amino-3-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis -(4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxybenzophenone, 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxybenzophenone, 4,4'-diamino- 3,3′-dihydroxydiphenyl ether, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 1,4-diamino-2,5-dihydroxybenzene, 1,3-diamino-2,4-dihydroxybenzene, and 1,3-diamino-4,6-dihydroxybenzene. These bisaminophenols may be used alone or in combination.

これらのX(NH(OH)の構造を有するビスアミノフェノールのうち、特に好ましいものは、Xが下記から選ばれる芳香族基の場合である。
Among these bisaminophenols having the structure of X 1 (NH 2 ) 2 (OH) 2 , particularly preferred is the case where X 1 is an aromatic group selected from the following.

また、X(NH(OH)の構造を有する化合物として、分子内に2組の互いにオルト位にあるアミド結合とフェノール性水酸基を有するジアミン(以下、「分子内にPBO前駆体構造を有するジアミン」とも記す。)を使用することもできる。例えば、上記のX(NH(OH)の構造を有するビスアミノフェノールに2分子のニトロ安息香酸を反応させて還元することにより得られる下記一般式(VII)で示されるジアミンが挙げられる。
(式中、Xは少なくとも2個以上15個以下の炭素原子を有する4価の有機基であり、前述したXで示される有機基として好ましいものからなる群から選択される少なくとも1つの有機基であることが好ましい。)
In addition, as a compound having a structure of X 1 (NH 2 ) 2 (OH) 2 , two pairs of diamines having an amide bond and a phenolic hydroxyl group in the ortho position relative to each other (hereinafter referred to as “PBO precursor in the molecule”). Also referred to as “diamine having a structure”). For example, a diamine represented by the following general formula (VII) obtained by reacting bisaminophenol having the structure of X 1 (NH 2 ) 2 (OH) 2 with two molecules of nitrobenzoic acid and reducing the bisaminophenol is reduced. Can be mentioned.
(In the formula, X 3 is a tetravalent organic group having at least 2 and not more than 15 carbon atoms, and at least one organic group selected from the group consisting of preferable organic groups represented by X 1 described above. Preferably a group.)

分子内にPBO前駆体構造を有するジアミンを得る別の方法としては、Y(COCl)の構造を有するジカルボン酸ジクロリドに2分子のニトロアミノフェノールを反応させて還元し、下記一般式(VIII)で示されるジアミンを得る方法もある。
(式中、Yは少なくとも2個以上15個以下の炭素原子を有する2価の有機基であり、後述するYで示される有機基として好ましいものからなる群から選択される少なくとも1つの有機基であることが好ましい。)
As another method for obtaining a diamine having a PBO precursor structure in the molecule, dicarboxylic acid dichloride having a structure of Y 3 (COCl) 2 is reacted with two molecules of nitroaminophenol for reduction, and the following general formula (VIII) There is also a method for obtaining a diamine represented by
(In the formula, Y 3 is a divalent organic group having at least 2 and not more than 15 carbon atoms, and at least one organic group selected from the group consisting of preferable organic groups represented by Y 1 described later) Preferably a group.)

(NHの構造を有するジアミンとしては、芳香族ジアミン、シリコンジアミンなどが挙げられる。
このうち芳香族ジアミンとしては、例えば、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2,4−トリレンジアミン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−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ホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−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フィド、3,3’−ジアミノジフェニルケトン、4,4’−ジアミノジフェニルケトン、3,4’−ジアミノジフェニルケトン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4−メチル−2,4−ビス(4−アミノフェニル)−1−ペンテン、4−メチル−2,4−ビス(4−アミノフェニル)−2−ペンテン、1,4−ビス(α,α−ジメチル−4−アミノベンジル)ベンゼン、イミノ−ジ−p−フェニレンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジアミノナフタレン、4−メチル−2,4−ビス(4−アミノフェニル)ペンタン、5(または6)−アミノ−1−(4−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、ビス(p−アミノフェニル)ホスフィンオキシド、4,4’−ジアミノアゾベンゼン、4,4’−ジアミノジフェニル尿素、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ベンゾフェノン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4’−ビス[4−(α,α−ジメチル−4−アミノベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、4,4’−ビス[4−(α,α−ジメチル−4−アミノベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、フェニルインダンジアミン、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、o−トルイジンスルホン、2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェノキシフェニル)スルフィド、1,4−(4−アミノフェノキシフェニル)ベンゼン、1,3−(4−アミノフェノキシフェニル)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−ジ−(3−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、及び4,4’−ジアミノベンズアニリド等、ならびにこれら芳香族ジアミンの芳香核の水素原子が、塩素原子、フッ素原子、臭素原子、メチル基、メトキシ基、シアノ基、及びフェニル基からなる群より選ばれた少なくとも一種の基または原子によって置換された化合物が挙げられる。
Examples of the diamine having the structure of X 2 (NH 2 ) 2 include aromatic diamine and silicon diamine.
Among these, examples of the aromatic diamine include m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-tolylenediamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, and 4,4′-diamino. Diphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,4′- Diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 3,3′-diaminodiphenyl ketone, 4,4′-diaminodiphenyl ketone, 3,4′-diaminodiphenyl ketone, 2,2′-bis (4-aminophenyl) ) Propane, 2,2'-bis (4-aminophenyl) hexa Fluoropropane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4-methyl-2,4-bis (4-aminophenyl) -1-pentene, 4-methyl-2,4-bis (4-aminophenyl) -2-pentene, 1,4-bis (α, α-dimethyl-4-aminobenzyl) benzene, Imino-di-p-phenylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 4-methyl-2,4-bis (4-aminophenyl) pentane, 5 (or 6) -amino-1- (4-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, bis (p-aminophenyl) phosphine oxide, 4,4′-diaminoazobenzene, 4,4′-diamino Phenylurea, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl ] Hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] benzophenone, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4'-bis [4- (α, α-dimethyl-4-aminobenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4′-bis [4- (α, α-dimethyl-4-aminobenzyl) phenoxy] diphenylsulfone, 4,4′-diaminobiphenyl, 4,4 '-Diaminobenzophenone, phenylindanediamine, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-di Aminobiphenyl, o-toluidine sulfone, 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfide, 1,4- (4-amino) Phenoxyphenyl) benzene, 1,3- (4-aminophenoxyphenyl) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4′-di- (3-aminophenoxy) diphenylsulfone, and 4, 4′-diaminobenzanilide and the like, and the hydrogen atom of the aromatic nucleus of these aromatic diamines is at least selected from the group consisting of a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, a methyl group, a methoxy group, a cyano group, and a phenyl group A compound substituted by a kind of group or atom is mentioned.

また、基材との接着性を高めるためにX(NHの構造を有するジアミンの一部または全部に、シリコンジアミンを選択することができ、この例としては、ビス(4−アミノフェニル)ジメチルシラン、ビス(4−アミノフェニル)テトラメチルシロキサン、ビス(4−アミノフェニル)テトラメチルジシロキサン、ビス(γ−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,4−ビス(γ−アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、ビス(4−アミノブチル)テトラメチルジシロキサン、ビス(γ−アミノプロピル)テトラフェニルジシロキサン等が挙げられる。 Moreover, in order to improve adhesiveness with a base material, silicon diamine can be selected as a part or all of the diamine having the structure of X 2 (NH 2 ) 2 , and examples thereof include bis (4-amino Phenyl) dimethylsilane, bis (4-aminophenyl) tetramethylsiloxane, bis (4-aminophenyl) tetramethyldisiloxane, bis (γ-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 1,4-bis (γ-aminopropyl) Dimethylsilyl) benzene, bis (4-aminobutyl) tetramethyldisiloxane, bis (γ-aminopropyl) tetraphenyldisiloxane, and the like.

(COOH)及びY(COOH)構造を有するジカルボン酸としては、YおよびYがそれぞれ下記から選ばれた芳香族基または、脂肪族基であるジカルボン酸が挙げられる。
(式中、Aは、−CH−、−O−、−S−、−SO−、−CO−、−NHCO−、−C(CF−、及び単結合からなる群から選択される2価の基を示し、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、不飽和基、及びハロゲン原子からなる群から選択される基を示し、kは、それぞれ独立に、0〜4の整数を示す。)
Examples of the dicarboxylic acid having a Y 1 (COOH) 2 and Y 2 (COOH) 2 structure include dicarboxylic acids in which Y 1 and Y 2 are each an aromatic group or an aliphatic group selected from the following.
Wherein A is selected from the group consisting of —CH 2 —, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —NHCO—, —C (CF 3 ) 2 —, and a single bond. R represents a group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group, an unsaturated group, and a halogen atom, and k represents each independently 0 to 4 Indicates an integer.)

また、上記のY(COOH)及びY(COOH)構造を有するジカルボン酸の一部または全部に、5−アミノイソフタル酸の誘導体を用いることもできる。該誘導体を得るために5−アミノイソフタル酸に対して反応させる具体的な化合物としては、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、エキソ−3,6−エポキシ−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物、3−エチニル−1,2−フタル酸無水物、4−エチニル−1,2−フタル酸無水物、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、マレイン酸無水物、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、アリルスクシン酸無水物、イソシアナートエチルメタクリレート、3−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート、3−シクロヘキセン−1−カルボン酸クロライド、2−フランカルボン酸クロリド、クロトン酸クロリド、ケイ皮酸クロリド、メタクリル酸クロリド、アクリル酸クロリド、プロピオリック酸クロリド、テトロリック酸クロリド、チオフェン2−アセチルクロリド、p−スチレンスルフォニルクロリド、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、クロロぎ酸メチルエステル、クロロぎ酸エチルエステル、クロロぎ酸n−プロピルエステル、クロロぎ酸イソプロピルエステル、クロロぎ酸イソブチルエステル、クロロぎ酸2−エトキシエステル、クロロぎ酸−sec−ブチルエステル、クロロぎ酸ベンジルエステル、クロロぎ酸2−エチルヘキシルエステル、クロロぎ酸アリルエステル、クロロぎ酸フェニルエステル、クロロぎ酸2,2,2−トリクロロエチルエステル、クロロぎ酸−2−ブトキシエチルエステル、クロロぎ酸−p−ニトロベンジルエステル、クロロぎ酸−p−メトキシベンジルエステル、クロロぎ酸イソボルニルベンジルエステル、クロロぎ酸−p−ビフェニルイソプロピルベンジルエステル、2−t−ブチルオキシカルボニル−オキシイミノ−2−フェニルアセトニトリル、S−t−ブチルオキシカルボニル−4,6−ジメチル−チオピリミジン、ジ−t−ブチル−ジカルボナート、N−エトキシカルボニルフタルイミド、エチルジチオカルボニルクロリド、ぎ酸クロリド、ベンゾイルクロリド、p−トルエンスルホン酸クロリド、メタンスルホン酸クロリド、アセチルクロリド、塩化トリチル、トリメチルクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド、(N,N−ジメチルアミノ)トリメチルシラン、(ジメチルアミノ)トリメチルシラン、トリメチルシリルジフェニル尿素、ビス(トリメチルシリル)尿素、イソシアン酸フェニル、イソシアン酸n−ブチル、イソシアン酸n−オクタデシル、イソシアン酸o−トリル、1,2−フタル酸無水物、シス−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、及びグルタル酸無水物が挙げられる。 In addition, a derivative of 5-aminoisophthalic acid can be used for a part or all of the dicarboxylic acid having the Y 1 (COOH) 2 and Y 2 (COOH) 2 structures. Specific compounds to be reacted with 5-aminoisophthalic acid to obtain the derivative include 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, exo-3,6-epoxy-1,2,3, 6-tetrahydrophthalic anhydride, 3-ethynyl-1,2-phthalic anhydride, 4-ethynyl-1,2-phthalic anhydride, cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 1 -Cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, allyl succinic anhydride , Isocyanate ethyl methacrylate, 3-isopropenyl-α, α-dimethylbenzyl isocyanate 3-cyclohexene-1-carboxylic acid chloride, 2-furancarboxylic acid chloride, crotonic acid chloride, cinnamic acid chloride, methacrylic acid chloride, acrylic acid chloride, propiolic acid chloride, tetrolic acid chloride, thiophene 2-acetyl chloride, p -Styrenesulfonyl chloride, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, chloroformate methyl ester, chloroformate ethyl ester, chloroformate n-propyl ester, chloroformate isopropyl ester, chloroformate isobutyl ester, 2-ethoxy chloroformate Ester, chloroformate-sec-butyl ester, chloroformate benzyl ester, chloroformate 2-ethylhexyl ester, chloroformate allyl ester, chloroformate phenyl ester, chloro Acid 2,2,2-trichloroethyl ester, chloroformate-2-butoxyethyl ester, chloroformate-p-nitrobenzyl ester, chloroformate-p-methoxybenzyl ester, isobornylbenzyl chloroformate, Chloroformic acid-p-biphenylisopropylbenzyl ester, 2-t-butyloxycarbonyl-oxyimino-2-phenylacetonitrile, St-butyloxycarbonyl-4,6-dimethyl-thiopyrimidine, di-tert-butyl-dicarbonate N-ethoxycarbonylphthalimide, ethyldithiocarbonyl chloride, formic acid chloride, benzoyl chloride, p-toluenesulfonic acid chloride, methanesulfonic acid chloride, acetyl chloride, trityl chloride, trimethylchlorosilane, hexamethyldisila N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, (N, N-dimethylamino) trimethylsilane, (dimethylamino) trimethylsilane, trimethylsilyldiphenylurea, bis (trimethylsilyl) urea, isocyanic acid Examples include phenyl, n-butyl isocyanate, n-octadecyl isocyanate, o-tolyl isocyanate, 1,2-phthalic anhydride, cis-1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, and glutaric anhydride.

さらには、Y(COOH)及びY(COOH)構造を有するジカルボン酸として、テトラカルボン酸二無水物をモノアルコール、またはモノアミン等で開環したジカルボン酸を使用することもできる。ここでモノアルコールの例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、t−ブタノール、ベンジルアルコール等が挙げられ、モノアミンの例としては、ブチルアミン、アニリン等が挙げられる。上記のテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の化学式で示される化合物が挙げられる。
(式中、Bは、−CH−、−O−、−S−、−SO−、−CO−、−NHCO−、及び−C(CF−からなる群から選択される2価の基を意味する。)
または別法としてテトラカルボン酸二無水物とビスアミノフェノールもしくはジアミンを反応させて、生成するカルボン酸残基を、モノアルコールまたはモノアミンにより、エステル化またはアミド化することもできる。
Furthermore, as a dicarboxylic acid having a Y 1 (COOH) 2 or Y 2 (COOH) 2 structure, a dicarboxylic acid obtained by ring-opening a tetracarboxylic dianhydride with a monoalcohol or a monoamine can also be used. Examples of monoalcohol include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, t-butanol, and benzyl alcohol. Examples of monoamine include butylamine and aniline. As an example of said tetracarboxylic dianhydride, the compound shown by following Chemical formula is mentioned.
Wherein B is selected from the group consisting of —CH 2 —, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —NHCO—, and —C (CF 3 ) 2 —. Means a valent group.)
Alternatively, tetracarboxylic dianhydride can be reacted with bisaminophenol or diamine, and the resulting carboxylic acid residue can be esterified or amidated with a monoalcohol or monoamine.

また、ビスアミノフェノールに対してトリメリット酸クロリドを反応させて、テトラカルボン酸二無水物を生成し、上記のテトラカルボン酸二無水物と同様の方法で開環してジカルボン酸として使用することもできる。ここで得られるテトラカルボン酸二無水物としては下記一般式(IX)で示される化学式が挙げられる。
(式中、XはX(OH)(NH−)で表される2価の有機基を表し、Xは上記一般式(I)におけるXと同じ有機基を表す。)
Also, trimellitic acid chloride is reacted with bisaminophenol to produce tetracarboxylic dianhydride, and ring-opened in the same manner as the above tetracarboxylic dianhydride and used as dicarboxylic acid You can also. The tetracarboxylic dianhydride obtained here includes a chemical formula represented by the following general formula (IX).
(In the formula, X 4 represents a divalent organic group represented by X 1 (OH) 2 (NH—) 2 , and X 1 represents the same organic group as X 1 in the general formula (I)).

上記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリヒドロキシアミドを合成するための、前記ジカルボン酸とビスアミノフェノール(ジアミン)の重縮合の方法としては、ジカルボン酸と塩化チオニルを使用してジ酸クロライドとしたのちにビスアミノフェノール(ジアミン)を作用させる方法、またはジカルボン酸とビスアミノフェノール(ジアミン)をジシクロヘキシルカルボジイミドにより重縮合させる方法等が挙げられる。ジシクロヘキシルカルボジイミドを使用する方法においては同時にヒドロキシベンズトリアゾールを作用させることもできる。   As a method of polycondensation of the dicarboxylic acid and bisaminophenol (diamine) for synthesizing a polyhydroxyamide having a repeating unit represented by the above general formula (I), dicarboxylic acid and thionyl chloride are used. Examples thereof include a method in which bisaminophenol (diamine) is allowed to act after forming diacid chloride, or a method in which dicarboxylic acid and bisaminophenol (diamine) are polycondensed with dicyclohexylcarbodiimide. In the method using dicyclohexylcarbodiimide, hydroxybenztriazole can be allowed to act simultaneously.

前述の上記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリヒドロキシアミドにおいて、その末端基をそれと反応性のある有機基(以下、「封止基」とも記す)で封止して使用することも好ましい。ポリヒドロキシアミドの重縮合において、ジカルボン酸成分をビスアミノフェノール成分とジアミン成分の和に比べて過剰のモル数で使用する場合には、封止基としては、アミノ基、または水酸基を有する化合物を用いるのが好ましい。該化合物の例としては、アニリン、エチニルアニリン、ノルボルネンアミン、ブチルアミン、プロパルギルアミン、エタノール、プロパルギルアルコール、ベンジルアルコール、ヒドロキシエチルメタクリレート、及びヒドロキシエチルアクリレート等が挙げられる。   In the polyhydroxyamide having the repeating unit represented by the above general formula (I), the terminal group is used after being sealed with an organic group reactive with the terminal group (hereinafter also referred to as “sealing group”). It is also preferable. In the polycondensation of polyhydroxyamide, when the dicarboxylic acid component is used in an excessive number of moles compared to the sum of the bisaminophenol component and the diamine component, the compound having an amino group or a hydroxyl group is used as the blocking group. It is preferable to use it. Examples of the compound include aniline, ethynylaniline, norborneneamine, butylamine, propargylamine, ethanol, propargyl alcohol, benzyl alcohol, hydroxyethyl methacrylate, and hydroxyethyl acrylate.

逆にビスアミノフェノール成分とジアミン成分の和をジカルボン酸成分に比べて過剰のモル数で使用する場合には、封止基としては、酸無水物、カルボン酸、酸クロリド、イソシアネート基等を有する化合物を用いるのが好ましい。該化合物の例としては、ベンゾイルクロリド、ノルボルネンジカルボン酸無水物、ノルボルネンカルボン酸、エチニルフタル酸無水物、グルタル酸無水物、無水マレイン酸、無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキサンジカルボン酸無水物、シクロへキセンジカルボン酸無水物、メタクロイルオキシエチルメタクリレート、フェニルイソイアネート、メタンスルホニルクロリド、及びp−トルエンスルホニルクロリドが挙げられる。   Conversely, when the sum of the bisaminophenol component and the diamine component is used in an excessive number of moles compared to the dicarboxylic acid component, the sealing group has an acid anhydride, carboxylic acid, acid chloride, isocyanate group, etc. It is preferable to use a compound. Examples of such compounds include benzoyl chloride, norbornene dicarboxylic anhydride, norbornene carboxylic acid, ethynyl phthalic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, cyclohexane dicarboxylic anhydride, methyl cyclohexane dicarboxylic anhydride Products, cyclohexene dicarboxylic acid anhydride, methacryloyloxyethyl methacrylate, phenyl isocyanate, methanesulfonyl chloride, and p-toluenesulfonyl chloride.

(A)上記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリヒドロキシアミドのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下「GPC」とも記す。)によるポリスチレン換算重量平均分子量は、3,000〜50,000であると好ましく、6,000〜30,000であるとより好ましい。重量平均分子量は、硬化レリーフパターンの物性の観点から3,000以上が好ましい。また、解像性の観点から、50,000以下が好ましい。GPCの展開溶媒としては、テトラヒドロフラン(以下「THF」とも記す。)、N−メチル−2−ピロリドン(以下「NMP」とも記す。)が推奨される。また分子量は標準単分散ポリスチレンを用いて作成した検量線から求める。標準単分散ポリスチレンとしては昭和電工社製 有機溶媒系標準試料 STANDARD SM−105から選ぶ事が推奨される。   (A) The weight average molecular weight in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (hereinafter also referred to as “GPC”) of polyhydroxyamide having a repeating unit represented by the above general formula (I) is 3,000 to 50,000. And preferably 6,000 to 30,000. The weight average molecular weight is preferably 3,000 or more from the viewpoint of the physical properties of the cured relief pattern. Moreover, from a viewpoint of resolution, 50,000 or less is preferable. As developing solvents for GPC, tetrahydrofuran (hereinafter also referred to as “THF”) and N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter also referred to as “NMP”) are recommended. The molecular weight is determined from a calibration curve prepared using standard monodisperse polystyrene. As the standard monodisperse polystyrene, it is recommended to select from organic solvent standard sample STANDARD SM-105 manufactured by Showa Denko.

(B)エステル化合物
エステル化合物としては、下記一般式(II)表されるエステル化合物が用いられる。
(式中、Xは1〜4価の炭素数1〜8の脂肪族基、Zは水素または電子吸引基、pは1〜5の整数、qは1〜4の整数である。)
中でも、Zが電子吸引基であるものが好ましい。電子吸引基としては、具体的にはフッ素、塩素、臭素、CF、シアノ基、ニトロ基が挙げられる。中でも、ニトロ基、シアノ基、フッ素であるものが好ましい。また感度の観点から上記一般式(II)で表されるエステル化合物のqが2以上4以下であるものが好ましい。
(B) Ester Compound As the ester compound, an ester compound represented by the following general formula (II) is used.
(In the formula, X is a monovalent to tetravalent aliphatic group having 1 to 4 carbon atoms, Z is hydrogen or an electron withdrawing group, p is an integer of 1 to 5, and q is an integer of 1 to 4.)
Among these, those in which Z is an electron withdrawing group are preferable. Specific examples of the electron withdrawing group include fluorine, chlorine, bromine, CF 3 , cyano group, and nitro group. Of these, preferred are nitro group, cyano group and fluorine. From the viewpoint of sensitivity, it is preferable that q of the ester compound represented by the general formula (II) is 2 or more and 4 or less.

具体的には、上記一般式(II)においてq=1のものとしては下式で示されるものでZは水素、ニトロ基、シアノ基、フッ素から選ばれたものである。なお、電子吸引基とは置換基定数のσが正のものを言う。置換基定数は化学便覧基礎編 改訂3版(昭和59年6月25日発行)p365に記載されている。
q=2のものとしては下式で示されるもの、
Specifically, in the above general formula (II), q = 1 is represented by the following formula, and Z is selected from hydrogen, nitro group, cyano group, and fluorine. Note that the electron-withdrawing group sigma p substituent constant refers to positive ones. Substituent constants are described in Chemical Handbook Basics, revised edition 3 (issued June 25, 1984) p365.
As q = 2, it is shown by the following formula,

(ここでrは1〜12の整数である)
q=3のものとしては下式で示されるもの、が挙げられる。
(Where r is an integer from 1 to 12)
Examples of q = 3 include those represented by the following formula.

(B)エステル化合物の添加量は、(A)ポリヒドロキシアミド100質量部に対して、1〜50質量部、好ましくは3〜30質量部、さらに好ましくは5〜15質量部である。ここで(B)エステル化合物の添加量が1質量部以上では解像性が良好で、50質量部以下では熱硬化後の物性が良好である。 (B) The addition amount of an ester compound is 1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) polyhydroxyamide, Preferably it is 3-30 mass parts, More preferably, it is 5-15 mass parts. Here, when the amount of the (B) ester compound added is 1 part by mass or more, the resolution is good, and when it is 50 parts by mass or less, the physical properties after thermosetting are good.

(C)光塩基発生剤
(C)光塩基発生剤としては、活性光線の照射により塩基を発生する化合物を用いることができる。例えばベンジルカルバメート、ベンジルスルホンアミド、ベンジル四級アンモニウム塩、オキシムエステル、ニフェジピン、α−アミノアセトフェノン、イミン、イミニウム塩、トリフェニルスルホニウム化合物、コバルトアミン過塩素酸塩等コバルトアミン錯体、が挙げられる。中でも、α位に少なくとも一つの置換基を有する2級アミンを発生する化合物であることが好ましい。α位に少なくとも一つの置換基を有する2級アミンを発生する化合物を用いることにより、発生するアミンが、ポリアミド酸や他の添加剤に求核攻撃することを抑制することができる。その結果、副反応の生成を抑えて効率的に部分的イミド化を促進することができる。塩基性度を高める観点から、α位の置換基は、電子供与性基であることが好ましい。なお、電子供与基とは置換基定数のσが負のものを言う。置換基定数は化学便覧基礎編 改訂3版(昭和59年6月25日発行)p365に記載されている。
(C) Photobase generator (C) As a photobase generator, the compound which generate | occur | produces a base by irradiation of actinic light can be used. Examples thereof include cobalt amine complexes such as benzyl carbamate, benzyl sulfonamide, benzyl quaternary ammonium salt, oxime ester, nifedipine, α-aminoacetophenone, imine, iminium salt, triphenylsulfonium compound, cobalt amine perchlorate. Among these, a compound that generates a secondary amine having at least one substituent at the α-position is preferable. By using a compound that generates a secondary amine having at least one substituent at the α-position, the generated amine can be prevented from nucleophilic attack on the polyamic acid and other additives. As a result, generation of side reactions can be suppressed and partial imidization can be efficiently promoted. From the viewpoint of increasing basicity, the α-position substituent is preferably an electron-donating group. The electron donating group refers to those having a negative substituent constant σ p . Substituent constants are described in Chemical Handbook Basics, revised edition 3 (issued June 25, 1984) p365.

また、塩基性度を高める観点から、活性光線の照射により発生する2級アミンは、環状構造を有することがより好ましい。なお、本発明において「2級アミンが環状構造を有する」とは、当該2級アミンの窒素原子を含む複素環構造が存在することを意味し、当該2級アミンの窒素原子を含まない環状構造を意味するものではない。ここで、活性光線とは、可視光線、紫外線、電子線、X線等をいう。特に、365nm、435nmの紫外線が好ましい。   From the viewpoint of increasing the basicity, the secondary amine generated by irradiation with actinic rays preferably has a cyclic structure. In the present invention, “secondary amine has a cyclic structure” means that a heterocyclic structure containing a nitrogen atom of the secondary amine exists, and a cyclic structure not containing a nitrogen atom of the secondary amine. Does not mean. Here, the active light means visible light, ultraviolet light, electron beam, X-ray or the like. In particular, ultraviolet rays of 365 nm and 435 nm are preferable.

光塩基発生剤に活性光線を照射することにより得られる上記2級アミンとしては、下記一般式(III)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜8のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルケン基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい複素環基を示し(ただし、R、R、R及びRのうちの少なくとも一つは水素ではない)、R及びRは、それぞれ独立に、水素、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜8シクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルケン基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、互いに結合して形成される置換基を有していてもよい単環、又は互いに結合して形成される置換基を有していてもよい多環を示す。)
上記、有していてもよい置換基としては、本発明の趣旨に反しない限りいかなるものを用いてもよい。
The secondary amine obtained by irradiating the photobase generator with actinic rays is preferably a compound represented by the following general formula (III).
(In formula, R < 1 >, R < 2 >, R < 3 > and R < 4 > may each independently have hydrogen, the C1-C6 alkyl group which may have a substituent, and a substituent. A cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, an alkene group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and a substituent. An alkynyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group which may have a substituent, or a heterocyclic group which may have a substituent (wherein R 1 , R 2 , At least one of R 3 and R 4 is not hydrogen), R 5 and R 6 are each independently hydrogen, an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituent. A C3-C8 cycloalkyl group which may have a C 1-6 alkyl which may have a substituent A xyl group, an optionally substituted alkene group having 1 to 6 carbon atoms, an optionally substituted alkynyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an optionally substituted aryl group , A heterocyclic group which may have a substituent, a monocycle which may have a substituent formed by bonding to each other, or a substituent which may be formed by bonding to each other Indicates a polycycle.)
Any substituent may be used as long as it does not contradict the spirit of the present invention.

本発明に係る光塩基発生剤の好適な例としては、下記一般式(IV)で表される化合物、具体的には、ベンジルカルバメート構造を有するもの、ベンゾイン系化合物等を挙げることができる。
(式中、Rは置換基を有していてもよいニトロフェニル基を示し、R及びRは、それぞれ独立して水素、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、R〜Rは上記一般式(III)におけるR〜Rと同意義を示す。)
上記の置換基を有しても良いニトロフェニル基としては、R−Hの化合物が波長230〜450nmに吸収極大を有するものであることが好ましい。波長365nmのi線を利用して後述するレリーフパターンの形成を行うためには、310〜390nmに吸収極大を有するものをであることが好ましく、330〜370nmに吸収極大を有するものであることがさらに好ましい。
Preferable examples of the photobase generator according to the present invention include compounds represented by the following general formula (IV), specifically those having a benzyl carbamate structure, benzoin compounds, and the like.
(In the formula, R 7 represents a nitrophenyl group which may have a substituent, and R 8 and R 9 each independently represent hydrogen or a C 1-6 which may have a substituent. of an alkyl group, R 1 to R 6 are as defined for R 1 to R 6 in the general formula (III).)
As the nitrophenyl group which may have the above-mentioned substituent, it is preferable that the R 7 —H compound has an absorption maximum at a wavelength of 230 to 450 nm. In order to form a relief pattern, which will be described later, using i-line with a wavelength of 365 nm, it is preferable to have an absorption maximum at 310 to 390 nm, and an absorption maximum at 330 to 370 nm. Further preferred.

光塩基発生剤の特に好ましい例としては、下記一般式(V)で表される化合物、具体的にはオルト−ニトロベンゼン構造を有する化合物を挙げることができる。
(式中、R10は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜8のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルケン基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、隣接するR10同士が互いに結合して形成される置換基を有していてもよい単環、又は隣接するR10同士が互いに結合して形成される置換基を有していてもよい多環を示し、R及びRは、それぞれ独立して水素、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し(ただし、R及びRの少なくとも一つは水素である)、sは0〜4の整数を示し、R〜Rは上記一般式(III)におけるR〜Rと同意義を示す。)
この場合において、R、Rのどちらか少なくとも一方は、水素とする。オルト−ニトロベンジル構造を有することにより、光照射によるベンジル位の水素引き抜きが起こり、続いてニトロソアルデヒド及び二酸化炭素の脱離が起こることにより塩基を効率よく発生させることができるためである。
Particularly preferred examples of the photobase generator include compounds represented by the following general formula (V), specifically, compounds having an ortho-nitrobenzene structure.
(In the formula, R 10 has an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an optionally substituted cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and a substituent. An optionally substituted alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkene group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, an alkynyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and a substituent An aryl group that may have a substituent, a heterocyclic group that may have a substituent, a monocyclic ring that may have a substituent formed by bonding adjacent R 10 to each other, or an adjacent group R 10 represents a polycycle which may have a substituent formed by bonding each other, and R 8 and R 9 are each independently hydrogen or a carbon which may have a substituent. 1 represents an alkyl group of 1 to 6 (provided that at least one of R 8 and R 9 is hydrogen), and s is 0 -4 represents an integer, and R 1 to R 6 have the same meaning as R 1 to R 6 in the general formula (III).
In this case, at least one of R 8 and R 9 is hydrogen. This is because by having an ortho-nitrobenzyl structure, hydrogen extraction at the benzyl position by light irradiation occurs, followed by elimination of nitrosaldehyde and carbon dioxide, whereby a base can be generated efficiently.

活性光線波長を365nmのi線とする場合の、好ましい光塩基発生剤の例としては、下記一般式(VI)で表される化合物を挙げることができる。
(式中、R及びRは、それぞれ独立して水素、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し(ただし、R及びRの少なくとも一つは水素である)、R11及びR12は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルコキシル基を示し、tは0、1又は2を示し、R〜Rは上記一般式(III)におけるR〜Rと同意義を示す。)
As a preferable example of a photobase generator when the actinic ray wavelength is 365 nm i-line, a compound represented by the following general formula (VI) can be exemplified.
(In the formula, R 8 and R 9 each independently represent hydrogen or an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (provided that at least one of R 8 and R 9 is Are hydrogen), R 11 and R 12 represent an optionally substituted alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms, t represents 0, 1 or 2, and R 1 to R 4 represent the above general formulas. (It has the same meaning as R 1 to R 4 in formula (III).)

上記一般式(VI)で表される化合物の具体例としては、N−{[(4、5−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−ジイソプロピルアミン、N−{[(4、5−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−ビス(3−ペンチル)アミン、N−{[(4、5−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−ビス(4−ヘプチル)アミン、N−{[(4、5−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−ジシクロプロピルアミン、N−{[(4、5−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−ジシクロブチルアミン、N−{[(4、5−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−ジシクロペンチルアミン、N−{[(4、5−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−ジシクロヘキシルアミン、N−{[(4、5−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−2、6−ジメチルピペリジン(以下DNCDPとも称する)、N−{[(4、5−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−2、6−ジメチルピロリジン、N−{[(4、5−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−2、6−ジメチル−4−メチル−ピペラジン、N−{[(4、5−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−2、6−ジメチルモルホリン、N−{[(4、5−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−2、6−ジメチルチオモルホリン、N−{[(3、4−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−2、6−ジメチルピペリジン、N−{[(3、5−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−2、6−ジメチルピペリジン、N−{[(3、6−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−2、6−ジメチルピペリジン、N−{[(4、6−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−2、6−ジメチルピペリジン、N−{[(5、6−ジメトキシ−2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}−2、6−ジメチルピペリジン等を挙げることができる。中でもDNCDPが特に好ましい。
(C)光塩基発生剤の添加量は、(A)ポリヒドロキシアミド100質量部に対して、2〜30質量部、好ましくは5〜25質量部、さらに好ましくは10〜20質量部である。ここで(C)光塩基発生剤の添加量が2質量部以上では感度、熱硬化性が良好で、30質量部以下では熱硬化後の物性が良好である。
Specific examples of the compound represented by the general formula (VI) include N-{[(4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -diisopropylamine, N-{[(4,5- Dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -bis (3-pentyl) amine, N-{[(4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -bis (4-heptyl) amine, N -{[(4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -dicyclopropylamine, N-{[(4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -dicyclobutylamine, N-{[(4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -dicyclopentylamine, N-{[(4,5-dimethoxy-2- Trobenzyl) oxy] carbonyl} -dicyclohexylamine, N-{[(4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -2,6-dimethylpiperidine (hereinafter also referred to as DNCDP), N-{[(4 , 5-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -2,6-dimethylpyrrolidine, N-{[(4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -2,6-dimethyl-4 -Methyl-piperazine, N-{[(4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -2,6-dimethylmorpholine, N-{[(4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy ] Carbonyl} -2,6-dimethylthiomorpholine, N-{[(3,4-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] Rubonyl} -2,6-dimethylpiperidine, N-{[(3,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -2,6-dimethylpiperidine, N-{[(3,6-dimethoxy-2 -Nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -2,6-dimethylpiperidine, N-{[(4,6-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -2,6-dimethylpiperidine, N-{[(5 , 6-dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -2,6-dimethylpiperidine and the like. Of these, DNCDP is particularly preferable.
(C) The addition amount of a photobase generator is 2-30 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) polyhydroxyamide, Preferably it is 5-25 mass parts, More preferably, it is 10-20 mass parts. Here, when the amount of (C) the photobase generator added is 2 parts by mass or more, the sensitivity and thermosetting are good, and when it is 30 parts by mass or less, the physical properties after thermosetting are good.

(D)その他の添加剤
ネガ型感光性樹脂組成物には、必要に応じて、種々の化合物を添加する事ができる。
界面活性剤としては、ポリプロピレングリコール、もしくはポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリグリコール類、またはその誘導体からなる非イオン系界面活性剤があげられる。また、フロラード(登録商標)(住友3M社製)、メガファック(登録商標)(大日本インキ化学工業社製)、またはルミフロン(登録商標)((旭硝子社製)等のフッ素系界面活性剤が挙げられる。さらに、KP341(信越化学工業社製:商品名)、DBE(チッソ社製:商品名)、またはグラノール(共栄社化学社製:商品名)等の有機シロキサン界面活性剤が挙げられる。該界面活性剤の添加により、塗布時のウエハーエッジでの塗膜の不均一塗布現象をより発生しにくくすることができる。
(D) Other additives Various compounds can be added to the negative photosensitive resin composition as necessary.
Examples of the surfactant include polypropylene glycol, polyglycols such as polyoxyethylene lauryl ether, and nonionic surfactants composed of derivatives thereof. Fluorosurfactants such as Fluorard (registered trademark) (manufactured by Sumitomo 3M), MegaFac (registered trademark) (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), or Lumiflon (registered trademark) (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) Furthermore, organic siloxane surfactants such as KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name), DBE (manufactured by Chisso Corporation: trade name), or granol (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: trade name) are listed. By adding the surfactant, it is possible to make it more difficult for the non-uniform coating phenomenon of the coating film on the wafer edge during coating to occur.

界面活性剤を加える場合の添加量は、(A)ポリヒドロキシアミド100質量部に対し、0〜10質量部が好ましく、0.01〜1質量部がより好ましい。添加量が10質量部以内であれば、熱硬化後の膜の耐熱性が良好である。
接着助剤としては、アルキルイミダゾリン、酪酸、アルキル酸、ポリヒドロキシスチレン、ポリビニルメチルエーテル、t−ブチルノボラック、エポキシポリマー、およびシランカップリング剤が挙げられる。
0-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) polyhydroxyamide, and, as for the addition amount in the case of adding surfactant, 0.01-1 mass part is more preferable. If the addition amount is within 10 parts by mass, the heat resistance of the film after thermosetting is good.
Adhesion aids include alkyl imidazolines, butyric acid, alkyl acids, polyhydroxystyrene, polyvinyl methyl ether, t-butyl novolac, epoxy polymers, and silane coupling agents.

シランカップリング剤の具体的な好ましい例としては、3−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、3−メタクリロキシプロピルジアルコキシアルキルシラン、3−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、3−グリシドキシプロピルジアルコキシアルキルシラン、3−アミノプロピルトリアルコキシシラン又は3−アミノプロピルジアルコキシアルキルシランと、酸無水物又は酸二無水物の反応物、3−アミノプロピルトリアルコキシシラン又は3−アミノプロピルジアルコキシアルキルシランのアミノ基をウレタン基やウレア基に変換したものが挙げられる。この際のアルキル基としてはメチル基、エチル基、ブチル基などが、酸無水物としてはマレイン酸無水物、フタル酸無水物などが、酸二無水物としてはピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物などが、ウレタン基としてはt−ブトキシカルボニルアミノ基などが、ウレア基としてはフェニルアミノカルボニルアミノ基などが挙げられる。
接着助剤を加える場合の添加量は、(A)ポリヒドロキシアミド100質量部に対し、0〜30質量部が好ましく、0.1〜10質量部がより好ましい。添加量が30質量部以内であれば、熱硬化後の膜の耐熱性が良好である。
また、より低温で熱硬化させポリベンゾオキサゾール骨格に変換させるために熱酸発生剤を加える事もできる。熱酸発生剤としてはメタンスルホニルクロリド、p−トルエンスルホニルクロリド等が推奨される。
Specific preferred examples of the silane coupling agent include 3-methacryloxypropyltrialkoxysilane, 3-methacryloxypropyl dialkoxyalkylsilane, 3-glycidoxypropyltrialkoxysilane, 3-glycidoxypropyl dialkoxy. Reaction of alkylsilane, 3-aminopropyltrialkoxysilane or 3-aminopropyl dialkoxyalkylsilane with acid anhydride or acid dianhydride, 3-aminopropyltrialkoxysilane or 3-aminopropyl dialkoxyalkylsilane The thing which converted the amino group into the urethane group and the urea group is mentioned. In this case, the alkyl group includes a methyl group, an ethyl group, a butyl group, the acid anhydride includes maleic anhydride, phthalic anhydride, the acid dianhydride includes pyromellitic dianhydride, 3, 3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, etc., urethane group is t-butoxycarbonylamino group, urea group is phenylaminocarbonylamino Group and the like.
The addition amount in the case of adding an adhesion assistant is preferably 0 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (A) polyhydroxyamide. If the addition amount is within 30 parts by mass, the heat resistance of the film after thermosetting is good.
Further, a thermal acid generator can be added in order to thermally cure at a lower temperature and convert it into a polybenzoxazole skeleton. As the thermal acid generator, methanesulfonyl chloride, p-toluenesulfonyl chloride and the like are recommended.

(E)溶媒
ネガ型感光性樹脂組成物に、溶媒を添加してワニス状にし、ネガ型感光性樹脂組成物の溶液として使用することが好ましい。このような溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルイミダゾリノン、テトラメチルウレア、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチル−1,3−ブチレングリコールアセテート、1,3−ブチレングリコール−3−モノメチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メチル−3−メトキシプロピオネートが挙げられる。これらを単独または混合して溶媒として使用することができる。これらの溶媒のうち、非アミド系溶媒がフォトレジストなどへの影響が少ない点から好ましい。具体的なより好ましい例としては、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、を挙げることができる。
溶媒の添加量は、(A)ポリヒドロキシアミド100質量部に対し、100〜1000質量部が好ましい。溶媒の添加量は、上記の範囲内で塗布装置、及び塗布厚みに適した粘度に設定することが、硬化レリーフパターンの製造を容易にすることができるので好ましい。
(E) Solvent It is preferable to add a solvent to the negative photosensitive resin composition to form a varnish and use it as a solution of the negative photosensitive resin composition. Examples of such a solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, cyclopentanone, cyclohexanone, isophorone, N, N-dimethyl. Acetamide, dimethyl imidazolinone, tetramethyl urea, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl lactate, Ethyl lactate, butyl lactate, methyl-1,3-butylene glycol acetate, 1,3-butylene Call -3 monomethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate. These can be used alone or in combination as a solvent. Of these solvents, non-amide solvents are preferred because they have little influence on the photoresist. Specific preferred examples include cyclopentanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate.
The amount of the solvent added is preferably 100 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (A) polyhydroxyamide. The addition amount of the solvent is preferably set to a viscosity suitable for the coating apparatus and the coating thickness within the above range, because the production of the cured relief pattern can be facilitated.

<硬化レリーフパターン、及び半導体装置の製造方法>
次に、硬化レリーフパターンの製造方法について、以下具体的に説明する。
(1)ネガ型感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂層を基板上に形成する工程。
第一に、ネガ型感光性樹脂組成物の溶液を、例えばシリコンウエハー、セラミック基板、アルミ基板等の基板に、スピンコーターを用いた回転塗布、又はダイコーター、もしくはロールコーター等のコーターにより塗布する。もしくは、インクジェットノズルやディスペンサーを用いて、所定の場所に塗布することも可能である。これをオーブンやホットプレートを用いて50〜140℃で乾燥して溶媒を除去する(以下、「プリベーク」という)。
<Curing relief pattern and method for manufacturing semiconductor device>
Next, the manufacturing method of a hardening relief pattern is demonstrated concretely below.
(1) The process of forming the photosensitive resin layer which consists of a negative photosensitive resin composition on a board | substrate.
First, the negative photosensitive resin composition solution is applied to a substrate such as a silicon wafer, a ceramic substrate, or an aluminum substrate by spin coating using a spin coater, or a coater such as a die coater or roll coater. . Or it is also possible to apply | coat to a predetermined place using an inkjet nozzle or a dispenser. This is dried at 50 to 140 ° C. using an oven or a hot plate to remove the solvent (hereinafter referred to as “pre-bake”).

(2)マスクを介して活性光線で露光する工程。
第二に、感光性樹脂層をマスクを介して活性光線により露光する。具体的には、コンタクトアライナーやステッパを用いて化学線による露光を行うか、光線、電子線またはイオン線を直接照射する。活性光線としては、g線、h線、i線、KrFレーザーを用いることもできる。
(3)120〜190℃で加熱する工程。
第三に、基板ごと120〜190℃で加熱する。この加熱する工程では、加熱手段として、例えばホットプレート、赤外線、電磁誘導を利用できる。中でも、加わる温度と時間の制御の精度からポットプレート上で120〜190℃の温度で5〜180秒加熱を行う事が推奨される。
(2) A step of exposing with actinic rays through a mask.
Second, the photosensitive resin layer is exposed to active light through a mask. Specifically, exposure with actinic radiation is performed using a contact aligner or a stepper, or light, electron beam, or ion beam is directly irradiated. As the actinic ray, g-line, h-line, i-line, or KrF laser can also be used.
(3) The process heated at 120-190 degreeC.
Third, the entire substrate is heated at 120 to 190 ° C. In this heating step, for example, a hot plate, infrared rays, or electromagnetic induction can be used as a heating means. Among them, it is recommended to heat the pot plate at a temperature of 120 to 190 ° C. for 5 to 180 seconds from the accuracy of controlling the applied temperature and time.

上記加熱する工程は、PEB(Post Exposure Bake)と呼ばれ、条件を選ぶことにより最終的に良好なパターンを形成させることができる。良好なパターンを得るためには露光部と未露光部の現像液であるアルカリ性水溶液への溶解速度に差をつけることが必須である。それを実現するための条件を見出す方法について述べる。上述した(1)の工程に従って感光性樹脂層を基板上、例えばウエハー上に形成させた後、基板表面にまで達する傷をつける。次にその傷の一部が隠れるように基板の半分を遮光シートで覆う。次にこのシートをマスクとみなして上述した(2)の工程に従い露光を行う。次にある温度である時間PEBを行う。次に、遮光シートを剥離し、後述する(4)の工程に従い、未露光部の膜がちょうど除去されるまで現像を行う。それに要した時間と、傷を横切って表面段差計で測定した現像前の膜厚から未露光部の現像速度を求める。次に、露光部の膜厚を測定し露光部の膜厚が減る速度を求める。ここで露光部に対する未露光部の現像速度の差を求め その値が大きくなる条件を見つけることが出来る。露光量、PEBの時間や温度を変えたサンプルを作成し、上記の現像速度の差が大きくなる条件を見出す手法が推奨される。   The heating step is called PEB (Post Exposure Bake), and finally a good pattern can be formed by selecting conditions. In order to obtain a good pattern, it is essential to make a difference in the dissolution rate of the exposed area and the unexposed area in an alkaline aqueous solution. A method for finding the conditions for realizing this will be described. After the photosensitive resin layer is formed on the substrate, for example, on the wafer in accordance with the above-described step (1), scratches reaching the substrate surface are made. Next, a half of the substrate is covered with a light shielding sheet so that a part of the scratch is hidden. Next, the sheet is regarded as a mask, and exposure is performed according to the above-described step (2). Next, PEB is performed for a certain temperature. Next, the light shielding sheet is peeled off, and development is performed in accordance with the process (4) described later until the film in the unexposed area is just removed. The development speed of the unexposed area is obtained from the time required for the development and the film thickness before development measured by a surface level meter across the scratch. Next, the film thickness of the exposed area is measured to determine the speed at which the film thickness of the exposed area decreases. Here, the development speed difference between the exposed area and the unexposed area is obtained, and the condition for increasing the value can be found. A method is recommended in which samples with different exposure amounts, PEB times and temperatures are prepared, and the above-mentioned conditions for increasing the difference in development speed are found.

(4)未露光部をアルカリ性水溶液で溶出または除去する工程。
第四に、未露光部をアルカリ性水溶液で溶出または除去する。引き続き、好ましくはリンス液によるリンスを行うことで所望のレリーフパターンを得る。現像方法としてはスプレー、パドル、ディップ、または超音波等の方式が可能である。リンス液は蒸留水、または脱イオン水等が使用できる。
ネガ型感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂層を現像するために用いられる現像液は、アルカリ可溶性ポリマーを溶解除去するものであり、アルカリ化合物を溶解したアルカリ性水溶液であることが必要である。アルカリ性水溶液中に溶解されるアルカリ化合物は、無機アルカリ化合物、または有機アルカリ化合物のいずれであってもよい。
該無機アルカリ化合物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素二ナトリウム、ケイ酸リチウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ホウ酸リチウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、及びアンモニア、が挙げられる。
(4) A step of eluting or removing the unexposed portion with an alkaline aqueous solution.
Fourth, the unexposed portion is eluted or removed with an alkaline aqueous solution. Subsequently, a desired relief pattern is obtained preferably by rinsing with a rinsing liquid. As a developing method, a spray, paddle, dip, or ultrasonic method can be used. As the rinsing liquid, distilled water, deionized water or the like can be used.
The developer used for developing the photosensitive resin layer made of the negative photosensitive resin composition dissolves and removes the alkali-soluble polymer, and needs to be an alkaline aqueous solution in which an alkali compound is dissolved. The alkali compound dissolved in the alkaline aqueous solution may be either an inorganic alkali compound or an organic alkali compound.
Examples of the inorganic alkali compound include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, diammonium hydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, lithium silicate, sodium silicate, potassium silicate. , Lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium borate, sodium borate, potassium borate, and ammonia.

また、該有機アルカリ化合物としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、n−プロピルアミン、ジ−n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、エタノールアミン、及びトリエタノールアミン、が挙げられる。
さらに、必要に応じて、上記アルカリ性水溶液に、メタノール、エタノール、プロパノール、またはエチレングリコール等の水溶性有機溶媒、界面活性剤、保存安定剤、及び樹脂の溶解抑止剤等を適量添加することができる。
Examples of the organic alkali compound include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, trimethylhydroxyethylammonium hydroxide, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, n-propylamine, diethylamine. -N-propylamine, isopropylamine, diisopropylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, ethanolamine, and triethanolamine.
Furthermore, if necessary, an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, propanol, or ethylene glycol, a surfactant, a storage stabilizer, and a resin dissolution inhibitor can be added to the alkaline aqueous solution. .

(5)得られたレリーフパターンを加熱処理する工程。
第5に、得られたレリーフパターンを加熱処理して、ポリベンゾオキサゾール構造を有する樹脂からなる耐熱性硬化レリーフパターンを形成する。加熱装置としては、オーブン炉、ホットプレート、縦型炉、ベルトコンベアー炉、圧力オーブンを使用する事ができ、加熱方法としては、熱風、赤外線、電磁誘導による加熱方法が推奨される。温度は200〜450℃が好ましく、250〜400℃がさらに好ましい。加熱時間は15分〜8時間が好ましく、1時間〜4時間がさらに好ましい。雰囲気は窒素、アルゴン等不活性ガス中が好ましい。
半導体装置は、硬化レリーフパターンを、表面保護膜、層間絶縁膜、再配線用絶縁膜、フリップチップ装置用保護膜、あるいはバンプ構造を有する装置の保護膜として、公知の半導体装置の製造方法と組み合わせることで製造することができる。
また、本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、多層回路の層間絶縁、フレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜、または液晶配向膜等の用途にも有用である。
(5) The process of heat-processing the obtained relief pattern.
Fifth, the obtained relief pattern is heat-treated to form a heat-resistant cured relief pattern made of a resin having a polybenzoxazole structure. As the heating device, an oven furnace, a hot plate, a vertical furnace, a belt conveyor furnace, or a pressure oven can be used. As a heating method, a heating method using hot air, infrared rays, or electromagnetic induction is recommended. The temperature is preferably 200 to 450 ° C, more preferably 250 to 400 ° C. The heating time is preferably 15 minutes to 8 hours, and more preferably 1 hour to 4 hours. The atmosphere is preferably in an inert gas such as nitrogen or argon.
A semiconductor device combines a cured relief pattern with a known semiconductor device manufacturing method as a surface protective film, an interlayer insulating film, a rewiring insulating film, a protective film for a flip chip device, or a protective film for a device having a bump structure. Can be manufactured.
The negative photosensitive resin composition of the present invention is also useful for applications such as interlayer insulation of multilayer circuits, cover coating of flexible copper-clad plates, solder resist films, or liquid crystal alignment films.

本発明を参考例、実施例に基づいて説明する。
<ポリヒドロキシアミドの合成>
[参考例1]
100mlフラスコに4,4’−オキシビス安息香酸8.75g(33.9mmol)と、塩化チオニル20ml(274mmol)、塩化メチレン20ml、ジメチルホルムアミド(以下「DMF」とも記す)数滴を加えてオイルバス温度90℃で3時間還流した。その後、減圧にして塩化チオニル及び塩化メチレンを取り除き、粗生成物を得た。粗生成物をヘキサンで再結晶して、減圧乾燥することで白色の結晶4,4’−オキシジベンゾイルクロリド(以下OBBCとも記載する)を得た。
The present invention will be described based on reference examples and examples.
<Synthesis of polyhydroxyamide>
[Reference Example 1]
To a 100 ml flask was added 8.75 g (33.9 mmol) of 4,4′-oxybisbenzoic acid, 20 ml (274 mmol) of thionyl chloride, 20 ml of methylene chloride, and several drops of dimethylformamide (hereinafter also referred to as “DMF”), and the oil bath temperature. Reflux at 90 ° C. for 3 hours. Thereafter, the pressure was reduced to remove thionyl chloride and methylene chloride to obtain a crude product. The crude product was recrystallized from hexane and dried under reduced pressure to obtain white crystals 4,4′-oxydibenzoyl chloride (hereinafter also referred to as OBBC).

次に、100ml二口フラスコに、N−メチルピロリドン(以下NMPとも記載する)40mlを入れ、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5.494g(15.0mmol)とLiCl1.399g(33.0mmol)を常温、窒素雰囲気下で加えた。全て溶けたあと、氷浴で冷やしながらOBBC4.427g(15.0mmol)を加え、24時間常温で攪拌した。そのポリマー溶液を水3:メタノール1の溶液1lに落とし、吸引ろ過後、減圧下40℃で乾燥し、白色の固体ポリヒドロキシアミド(P−1)を得た。テトラヒドロフラン(以下「THF」とも記す)を展開液としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下「GPC」とも記すGPC)で測定した数平均分子量は5,000 重量平均分子量は8,000であった。用いたGPCはJasco co−2065 Plus systemであり、カラムはTOSOH TSgel GMRHR−Mを用い展開液の流速は1.0ml/分とした。 Next, 40 ml of N-methylpyrrolidone (hereinafter also referred to as NMP) is placed in a 100 ml two-necked flask, and 5.494 g (15.0 mmol) of 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane. ) And 1.399 g (33.0 mmol) of LiCl were added at room temperature under a nitrogen atmosphere. After all was dissolved, 4.427 g (15.0 mmol) of OBBC was added while cooling in an ice bath and stirred at room temperature for 24 hours. The polymer solution was dropped into 1 l of water 3: methanol 1 solution, suction filtered, and dried at 40 ° C. under reduced pressure to obtain white solid polyhydroxyamide (P-1). The number average molecular weight measured by gel permeation chromatography (hereinafter also referred to as “GPC”) using tetrahydrofuran (hereinafter also referred to as “THF”) as a developing solution was 5,000, and the weight average molecular weight was 8,000. The GPC used was Jasco co-2065 Plus system, the column was TOSOH TSgel GMR HR- M, and the flow rate of the developing solution was 1.0 ml / min.

[参考例2]
100ml二口フラスコに、NMP22.4gを入れ、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4.18g(11.4mmol)と無水塩化リチウム1.04g(24.6mmol)を常温、窒素雰囲気下で加え撹拌しながら完全に溶解させた。 次に0℃で30分かけ参考例1と同様な方法で作ったOBBC3.30g(11.2mmol)を加え、24時間常温で攪拌した。そのポリマー溶液を水1600ml、メタノール200mlの混合溶液に撹拌しながら滴下し、吸引ろ過後、減圧下40℃で乾燥し、白色の固体ポリヒドロキシアミド(P−2)を得た。この結晶の赤外吸収スペクトル(KBr法、cm−1)では3425、1651にそれぞれOHとC=Oの特性吸収を確認した。プロトンNMRケミカルシフト(300MHz、CDCl溶液;ppm)は10.2(s、2H)、9.51(s、2H)、8.02、8.04(d、4H)、7.93(s、1H)、7.18、7.20(d、4H)、7.00(s、4H)であり、ポリヒドロキシアミドと同定された。収率は97%であった。
THFを展開液としてGPCで測定した数平均分子量は9,700、重量平均分子量は20,800であった。
[Reference Example 2]
In a 100 ml two-necked flask, 22.4 g of NMP was put, and 4.18 g (11.4 mmol) of 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 1.04 g (24.6 mmol) of anhydrous lithium chloride were added. ) Was added at room temperature under a nitrogen atmosphere and completely dissolved with stirring. Next, 3.30 g (11.2 mmol) of OBBC prepared in the same manner as in Reference Example 1 was added at 0 ° C. over 30 minutes, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. The polymer solution was added dropwise with stirring to a mixed solution of 1600 ml of water and 200 ml of methanol, and after suction filtration, dried at 40 ° C. under reduced pressure to obtain white solid polyhydroxyamide (P-2). In the infrared absorption spectrum (KBr method, cm −1 ) of this crystal, characteristic absorptions of OH and C═O were confirmed at 3425 and 1651, respectively. Proton NMR chemical shift (300 MHz, CDCl 3 solution; ppm) is 10.2 (s, 2H), 9.51 (s, 2H), 8.02, 8.04 (d, 4H), 7.93 (s) 1H), 7.18, 7.20 (d, 4H), 7.00 (s, 4H) and identified as polyhydroxyamide. The yield was 97%.
The number average molecular weight measured by GPC using THF as a developing solution was 9,700, and the weight average molecular weight was 20,800.

<エステル化合物の合成>
[参考例3]
200mlの三口フラスコに80mlのTHFを入れ、2.48g(20.8mmol)のp−シアノフェノールと2.0g(9.47mmol)のコルク酸(ヘキサン−1,6−ジカルボン酸)クロリドを加え磁気撹拌し均一溶液とした。この溶液を窒素雰囲気のもと0℃に保ちながら、20mlのTHFに2.88g(28.4mmol)のトリエチルアミンを溶解した溶液を15分かけて滴下した。その後、室温で20時間攪拌を続けた。析出した固体をロ別したのち、得られた溶液のTHFを加熱することなくエバポレータにて留去した。得られた液を水にあけ、白色の固体を得た。
容量比で3:5の酢酸エチルとn−ヘキサンの混合液にて再結晶を行うことにより、3.31gの結晶を得た。
その結晶のプロトンNMR(300MHz、CDCl溶液;ppm)のケミカルシフトは次の通りであった。
7.70、7.68(d、4H)7.26、7.24(d、4H)、1.74−1.83(m、:4H)、1.46−1.51(m、:4H)。この分析から得られたエステルはコルク酸ビス(p−シアノフェニル)と同定された。収率は93%であった。
<Synthesis of ester compound>
[Reference Example 3]
Put 80 ml of THF in a 200 ml three-necked flask, add 2.48 g (20.8 mmol) of p-cyanophenol and 2.0 g (9.47 mmol) of corkic acid (hexane-1,6-dicarboxylic acid) chloride, and add magnetism. Stir to a homogeneous solution. While maintaining this solution at 0 ° C. under a nitrogen atmosphere, a solution obtained by dissolving 2.88 g (28.4 mmol) of triethylamine in 20 ml of THF was added dropwise over 15 minutes. Thereafter, stirring was continued at room temperature for 20 hours. After separating the precipitated solid, the THF of the obtained solution was distilled off with an evaporator without heating. The obtained liquid was poured into water to obtain a white solid.
Recrystallization was performed with a mixed solution of ethyl acetate and n-hexane at a volume ratio of 3: 5 to obtain 3.31 g of crystals.
The chemical shift of proton NMR (300 MHz, CDCl 3 solution; ppm) of the crystal was as follows.
7.70, 7.68 (d, 4H) 7.26, 7.24 (d, 4H), 1.74-1.83 (m,: 4H), 1.46-1.51 (m ,: 4H). The ester obtained from this analysis was identified as bis (p-cyanophenyl) corkate. The yield was 93%.

[参考例4]
200mlの三口フラスコに40mlのTHFを入れ、そこに5.92g(42.6mmol)のp−ニトロフェノールと3.00g(19.4mmol)のコハク酸クロリドを加え磁気撹拌し均一溶液とした。
この溶液を0〜3℃に冷却し、30mlのTHFに5.88g(58.1mmol)トリエチルアミンを15分かけて滴下した。
次に、0〜3℃に保ちながら30分間攪拌した。その後、室温で17時間攪拌を続けた。
析出した塩をロ別した後、THFをエバポレータにて留去し、得られたペースト状の残留を500mlの水に投じ、黄土色の固体を得た。
酢酸エチルにて再結晶を行うことにより、粒状の結晶を5.78g得た。
その結晶のプロトンNMR(300MHz、CDCl溶液;ppm)のケミカルシフトは次の通りであった。
8.29−8.32(d、4H)7.43−7.46(d、4H)3.07(t、:4H)。IRスペクトルはカルボニルの特性吸収が1751cm−1に観測された。この結果からこの結晶はコハク酸ビス(p−ニトロフェニル)と同定された。元素分析の理論値はC:53.34、H:3.36、N:7.78であるのに対し実測値はC:53.62、H:3.52、N:7.52であった。
[Reference Example 4]
40 ml of THF was placed in a 200 ml three-necked flask, and 5.92 g (42.6 mmol) of p-nitrophenol and 3.00 g (19.4 mmol) of succinic chloride were added thereto and magnetically stirred to obtain a homogeneous solution.
This solution was cooled to 0 to 3 ° C., and 5.88 g (58.1 mmol) of triethylamine was added dropwise to 30 ml of THF over 15 minutes.
Next, it stirred for 30 minutes, keeping at 0-3 degreeC. Thereafter, stirring was continued at room temperature for 17 hours.
After separating the deposited salt, THF was distilled off with an evaporator, and the obtained paste-like residue was poured into 500 ml of water to obtain an ocherous solid.
Recrystallization with ethyl acetate yielded 5.78 g of granular crystals.
The chemical shift of proton NMR (300 MHz, CDCl 3 solution; ppm) of the crystal was as follows.
8.29-8.32 (d, 4H) 7.43-7.46 (d, 4H) 3.07 (t,: 4H). In the IR spectrum, a characteristic absorption of carbonyl was observed at 1751 cm −1 . From this result, this crystal was identified as bis (p-nitrophenyl) succinate. The theoretical values of elemental analysis are C: 53.34, H: 3.36, and N: 7.78, while the measured values are C: 53.62, H: 3.52, and N: 7.52. It was.

[参考例5]
200mlの三口フラスコに80mlのTHFを入れ、4.35g(31.3mmol)のp−ニトロフェノールと3.0g(14.2mmol)のコルク酸クロリドを投入し磁気撹拌し均一溶液とした。
この溶液を窒素雰囲気のもと0℃に保ちながら、20mlのTHFに4.31g(42.6mmol)のトリエチルアミンを溶解した溶液を滴下した。
その後、室温で20時間攪拌を続け、析出した固体をロ別した。
その後、得られた溶液のTHFを室温でエバポレータにて留去した。
得られた液を500mlの水にあけ、白色の粉末を得た。
容量比で1:4の酢酸エチルとn−ヘキサンの混合液にて再結晶を行うことにより、5.80gの結晶を得た。
その結晶の赤外吸収スペクトルは1751、1535、1342、864cm−1に吸収を示した。
プロトンNMRケミカルシフト(300MHz、CDCl溶液;ppm)は8.22−8.27(d、4H)、7.29−7.24(d、4H)、2.59−2.64(t、4H)、1.78−1.83(m、4H)、1.48−1.53(m、4H)融点は114.5℃で、得られたエステルはコルク酸ビス(p−ニトロフェニル)と確認された。収率は98%であった。
[Reference Example 5]
A 200 ml three-necked flask was charged with 80 ml of THF, and 4.35 g (31.3 mmol) of p-nitrophenol and 3.0 g (14.2 mmol) of corkyl chloride were added and magnetically stirred to obtain a homogeneous solution.
While keeping this solution at 0 ° C. under a nitrogen atmosphere, a solution of 4.31 g (42.6 mmol) of triethylamine in 20 ml of THF was added dropwise.
Thereafter, stirring was continued at room temperature for 20 hours, and the precipitated solid was separated.
Then, THF of the obtained solution was distilled off with an evaporator at room temperature.
The obtained liquid was poured into 500 ml of water to obtain a white powder.
Recrystallization was performed with a mixed solution of ethyl acetate and n-hexane at a volume ratio of 1: 4 to obtain 5.80 g of crystals.
The infrared absorption spectrum of the crystal showed absorption at 1751, 1535, 1342, and 864 cm −1 .
Proton NMR chemical shift (300 MHz, CDCl 3 solution; ppm) is 8.22-8.27 (d, 4H), 7.29-7.24 (d, 4H), 2.59-2.64 (t, 4H), 1.78-1.83 (m, 4H), 1.48-1.53 (m, 4H) melting point is 114.5 ° C., and the resulting ester is bis (p-nitrophenyl) corkate. It was confirmed. The yield was 98%.

[実施例1]
上記参考例1にて得られたポリヒドロキシアミド(P−1)7g、酢酸p−ニトロフェニル(東京化成社製)2g、光塩基発生剤としてDNCDP 1質量部をシクロペンタノン40gに溶解し、ネガ型感光性樹脂組成物を調整した。なお、DNCDPはA.Mochizuki、T.Teranishi,and M.Ueda、 Macromolecule、1995、28、p365に準じて収率75%で合成した。融点は139.2℃であった。
この組成物をスピンコーター(MIKASA 1H−D7)にて6インチシリコンウエハーに1500rpmで10秒間スピン塗布し、ホットプレートにて80℃、60秒間プリベークを行い、膜厚1.1μmの塗膜を形成した。膜厚はフィルム膜厚測定装置(Veeco Instruments Inc.社製Dektak3system)にて測定した。
この塗膜に、テストパターン付きレクチルを通してi線(365nm)の露光波長を有するコンタクト露光機(ミカサ社製マスクアライメント装置 M−1S)を用いて、露光量500mJ/cmで露光した。さらに、160℃、10秒にて露光後ベーク(PEB)を行った。これをアルカリ現像液(AZエレクトロニックマテリアルズ社製デベロッパー、2.38%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液)を用い、23℃、60秒の条件下で現像し、純水にてリンスを行い、ネガ型のレリーフパターンを形成した。8μmのライン/スペースパターンが解像された。現像後の膜厚は1.1μmとなった。
[Example 1]
7 g of polyhydroxyamide (P-1) obtained in Reference Example 1 above, 2 g of p-nitrophenyl acetate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 1 part by weight of DNCDP as a photobase generator were dissolved in 40 g of cyclopentanone, A negative photosensitive resin composition was prepared. DNCDP is an A.D. Mochizuki, T .; Teranishi, and M.M. Synthesized in 75% yield according to Ueda, Macromolecule, 1995, 28, p365. The melting point was 139.2 ° C.
This composition is spin-coated on a 6-inch silicon wafer at 1500 rpm for 10 seconds with a spin coater (MIKASA 1H-D7), and pre-baked on a hot plate at 80 ° C. for 60 seconds to form a coating film having a thickness of 1.1 μm. did. The film thickness was measured with a film thickness measuring device (Dektak 3 system manufactured by Veeco Instruments Inc.).
This coating film was exposed at an exposure amount of 500 mJ / cm 2 using a contact exposure machine (mask alignment apparatus M-1S manufactured by Mikasa) having an exposure wavelength of i-line (365 nm) through a reticle with a test pattern. Further, post-exposure baking (PEB) was performed at 160 ° C. for 10 seconds. This was developed using an alkali developer (developer made by AZ Electronic Materials, 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed with pure water, and negative. A relief pattern of the mold was formed. An 8 μm line / space pattern was resolved. The film thickness after development was 1.1 μm.

[実施例2]
上記参考例2にて得られたポリヒドロキシアミド(P−2)6g、酢酸p−ニトロフェニル(東京化成社製)2.5g、光塩基発生剤としてDNCDP1.5gをシクロペンタノン40gに溶解し、ネガ型感光性樹脂組成物の溶液を調整した。
上記実施例のネガ型感光性樹脂組成物の溶液をスピンコーター(MIKASA 1H−D7)にて6インチシリコンウエハーに1500rpmで10秒間スピン塗布し、ホットプレートにて80℃、60秒間プリベークを行い、膜厚1.2μmの塗膜を形成した。
この塗膜に、i線(365nm)の露光波長を有する実施例1と同じコンタクト露光機を用いて、露光量500mJ/cmで露光し160℃で10秒間PEBを行い実施例1と同じ条件で43秒現像を行って6μmのライン/スペースパターンが解像されたネガ型のレリーフパターンを形成した。
[Example 2]
6 g of polyhydroxyamide (P-2) obtained in Reference Example 2 above, 2.5 g of p-nitrophenyl acetate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 1.5 g of DNCDP as a photobase generator were dissolved in 40 g of cyclopentanone. The solution of the negative photosensitive resin composition was prepared.
The negative photosensitive resin composition solution of the above example was spin-coated on a 6-inch silicon wafer for 10 seconds at 1500 rpm with a spin coater (MIKASA 1H-D7), prebaked at 80 ° C. for 60 seconds with a hot plate, A coating film having a thickness of 1.2 μm was formed.
Using the same contact exposure machine as in Example 1 having an exposure wavelength of i-line (365 nm), this coating film was exposed at an exposure amount of 500 mJ / cm 2 and subjected to PEB at 160 ° C. for 10 seconds, under the same conditions as in Example 1. The film was developed for 43 seconds to form a negative relief pattern in which a 6 μm line / space pattern was resolved.

[実施例3]
上記参考例2にて得られたポリヒドロキシアミド(P−2)8g、上記参考例5にて得られたコルク酸ビス(p−ニトロフェニル)0.5g、光塩基発生剤としてDNCDP1.5gを41gのシクロペンタノンに溶解し、ネガ型感光性樹脂組成物の溶液を調整した。この溶液をシリコンウェハーに回転数5000ppmで15秒間スピンコートした後この塗膜に傷をつけ、80℃のホットプレートで30秒間プリベークを実施した。傷の位置の段差から塗膜の膜厚は1.1μmと測定された。
次に黒い遮光フィルムでウェハーの半分を覆いi線の紫外線で300mJ/cmの露光を行った。このウェハーの露光部、未露光部をそれぞれ、傷が入るように多数に割断し、100℃から180℃まで10℃刻みでそれぞれ10秒間ホットプレート上でPEBを行った。ここで得られたそれぞれのウェハーの切片を実施例1の2.38%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用い、23℃で未露光部がちょうど除去されるまで現像し、膜厚を測定する事により露光部、未露光部の膜の現像速度を求めた。その結果を図1に示す。次に同様に複数の切片を用い140℃の温度で種々の時間PEBを実施した。得られた切片を上と同じ条件でアルカリ現像し露光部、未露光部の溶解速度を求めた。その結果を図2に示す。
次にこの塗膜を用いてステッパで露光時間をかえてi線を照射した。その後140℃で10秒間PEBを行い実施例1で用いたものと同じ2.38質量%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で50秒間現像を行った。
各露光量での現像後の膜厚を段差計で測定し露光前の膜厚を基準とした相対膜厚を求め露光量に対して片対数プロットをした。その結果を図3に示す。
[Example 3]
8 g of polyhydroxyamide (P-2) obtained in Reference Example 2, 0.5 g of bis (p-nitrophenyl) corkate obtained in Reference Example 5 and 1.5 g of DNCDP as a photobase generator It melt | dissolved in 41 g of cyclopentanone, and prepared the solution of the negative photosensitive resin composition. This solution was spin-coated on a silicon wafer at a rotational speed of 5000 ppm for 15 seconds, and then the coating film was scratched and prebaked on an 80 ° C. hot plate for 30 seconds. The film thickness of the coating film was measured to be 1.1 μm from the step at the position of the scratch.
Next, half of the wafer was covered with a black light-shielding film and exposed to 300 mJ / cm 2 with i-line ultraviolet rays. The exposed part and the unexposed part of the wafer were each divided into a large number so as to cause scratches, and PEB was performed on a hot plate for 10 seconds in increments of 10 ° C. from 100 ° C. to 180 ° C. Each wafer section obtained here was developed using the 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution of Example 1 at 23 ° C. until the unexposed area was just removed, and the film thickness was measured. Was used to determine the developing speed of the exposed and unexposed film. The result is shown in FIG. Next, PEB was carried out for various times at a temperature of 140 ° C. using a plurality of sections in the same manner. The obtained slice was alkali-developed under the same conditions as above to determine the dissolution rate of the exposed and unexposed areas. The result is shown in FIG.
Next, using this coating film, the exposure time was changed with a stepper and the i-line was irradiated. Thereafter, PEB was carried out at 140 ° C. for 10 seconds, and development was carried out with the same 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution used in Example 1 for 50 seconds.
The film thickness after development at each exposure amount was measured with a step gauge to obtain a relative film thickness based on the film thickness before exposure, and a semi-log plot was made with respect to the exposure amount. The result is shown in FIG.

[実施例4]
上記参考例2にて得られたポリヒドロキシアミド(P−2)8g、上記参考例3で得られたコルク酸ビス(p−シアノフェニル)0.5g、光塩基発生剤としてDNCDP1.5gを42.9gのシクロペンタノンに溶解し、ネガ型感光性樹脂組成物を調整した。この溶液をシリコンウェハーに回転数5000ppmで15秒間スピンコートした後この塗膜に傷をつけ、80℃のホットプレートで30秒間プリベークを実施した。傷の位置の段差から塗膜の膜厚は1.1μmと測定された。
次に黒い遮光フィルムでウェハーの半分を覆いi線の紫外線で300mJ/cmの露光を行った。160℃で10秒間ホットプレート上でPEBを行った。次に実施例1の2.38%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用い、室温で82秒間現像し、膜厚を測定したところ、露光部の膜の現像速度は1Å/秒以下、未露光部の現像速度は131Å/秒であった。
[Example 4]
8 g of polyhydroxyamide (P-2) obtained in Reference Example 2 above, 0.5 g of bis (p-cyanophenyl) corkate obtained in Reference Example 3 above, and 42 g of DNCDP 1.5 g as a photobase generator A negative photosensitive resin composition was prepared by dissolving in 0.9 g of cyclopentanone. This solution was spin-coated on a silicon wafer at a rotational speed of 5000 ppm for 15 seconds, and then the coating film was scratched and prebaked on an 80 ° C. hot plate for 30 seconds. The film thickness of the coating film was measured to be 1.1 μm from the step at the position of the scratch.
Next, half of the wafer was covered with a black light-shielding film and exposed to 300 mJ / cm 2 with i-line ultraviolet rays. PEB was performed on a hot plate at 160 ° C. for 10 seconds. Next, the film was developed at room temperature for 82 seconds using the 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution of Example 1, and the film thickness was measured. The developing speed was 131 Å / sec.

[実施例5]
上記参考例2にて得られたポリヒドロキシアミド(P−2)8g、上記参考例4にて得られたコハク酸ビス(p−ニトロフェニル)0.5g、光塩基発生剤としてDNCDP 1.5gを42.9gのシクロペンタノンに溶解し、ネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
この溶液をシリコンウェハーに回転数1500ppmで15秒間スピンコートした後この塗膜に傷をつけ、80℃のホットプレートで30秒間プリベークを実施した。傷の位置の段差から塗膜の膜厚は2.1μmと測定された。
次に黒い遮光フィルムでウェハーの半分を覆いi線の紫外線で300mJ/cmの露光を行った。150℃で10秒間ホットプレート上でPEBを行った。
次に実施例1で用いたものと同じ2.38質量%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用い、室温で86秒間現像し、膜厚を測定したところ、露光部の膜の現像速度は1Å/秒以下、未露光部の現像速度は238Å/秒であった。
またマスクを介してまったく同じ条件で塗布、プリベーク、露光、PEB、現像を行い8μmのライン/スペースパターンが良好に解像された。
[Example 5]
8 g of polyhydroxyamide (P-2) obtained in Reference Example 2 above, 0.5 g of bis (p-nitrophenyl) succinate obtained in Reference Example 4 above, 1.5 g of DNCDP as a photobase generator Was dissolved in 42.9 g of cyclopentanone to prepare a negative photosensitive resin composition.
This solution was spin-coated on a silicon wafer at a rotation speed of 1500 ppm for 15 seconds, and then the coating film was scratched and prebaked on an 80 ° C. hot plate for 30 seconds. The film thickness of the coating film was measured to be 2.1 μm from the level difference at the scratch.
Next, half of the wafer was covered with a black light-shielding film and exposed to 300 mJ / cm 2 with i-line ultraviolet rays. PEB was performed on a hot plate at 150 ° C. for 10 seconds.
Next, the same 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution as that used in Example 1 was used, developed at room temperature for 86 seconds, and the film thickness was measured. Less than a second, the developing speed of the unexposed area was 238 kg / sec.
Further, coating, pre-baking, exposure, PEB, and development were carried out under exactly the same conditions through a mask, and an 8 μm line / space pattern was well resolved.

[実施例6]
実施例3で調製した溶液をシリコンウェハーに3000rpmで15秒間スピン塗布した。ホットプレート上で80℃で30秒間プリベークを行い塗膜を得た。この膜の厚みは1.9μmであった。
次にマスクを介してi線で300mJ/cmの露光を行い、140℃で10秒間PEBを行った。実施例1で用いたものと同じ2.38質量%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で50秒間現像を行ったところ、8μmのライン/スペースが良好に解像した。
次にこのパターンが形成されたウェハーを窒素雰囲気下350℃で1時間加熱処理した。得られた膜の赤外吸収スペクトルを測定したところ、ポリヒドロキシアミドのアミドに由来する1651cm−1のピークは消失し1049cm−1のピークが生じた。
このことからポリベンゾオキサゾール膜に変換した事が確認された。
[実施例7]
0.2μmの厚みにアルミニウムをスパッタしたシリコンウェハーおよび1μmの厚みに銅をスパッタしたシリコンウェハー上に、実施例4で作成したネガ型感光性樹脂組成物を滴下し、バーコーターで塗布した。
その後100℃のホットプレート上で2分間プリベークを行った。PLA−501F(キヤノン社製露光機)を用いg,h,i線の混合光で150秒露光した。照度は350nmで4mW/cmであった。その後、150℃で10秒PEBを行った。塗布膜厚は3μmであった。いずれの塗布面も無色の鏡面状であった。このウェハーを2分割し一方を250℃のホットプレート上で1時間加熱をした。
これらのウェハーをPCT(Pressure Cooker Test)装置(タバイエスペック社製 HAST CHAMBER EHS-221M)を用いて、121℃、2気圧の飽和水蒸気雰囲気に24時間放置した。
その結果、銅面のシリコンウエハーでは、250℃で加熱したものは、しなかったものに較べて塗布膜に覆われた部分がやや黄変したが鏡面状は保たれていた。アルミニウム面に関しては、250℃で加熱しなかったもの、したもの共に塗布膜の覆われた部分は無色の鏡面状のままであった。この結果から、実施例4で作成したネガ型感光性樹脂組成物は、下地となるメタルが腐蝕するという問題がないことがわかる。
[比較例1]
ネガ型感光性樹脂組成物中、DNCDPの代わりに光酸発生剤である(5−プロピルスルフォニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン−2−(メチルフェニル)アセトニトリル)(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製 CG11397)を用いた以外は、実施例7と同様に行った。この結果、250℃で加熱しなかったものの塗布膜に覆われた部分の銅面は褐色に変色した。また250℃で加熱したものは銅面は黒褐色になり、鏡面状ではなくなった。アルミニウム面に関しては250℃で加熱しなかったもの、したもの共に塗布膜の覆われた部分は鏡面状ではなかった。
[Example 6]
The solution prepared in Example 3 was spin coated on a silicon wafer at 3000 rpm for 15 seconds. Pre-baking was performed on a hot plate at 80 ° C. for 30 seconds to obtain a coating film. The thickness of this film was 1.9 μm.
Next, 300 mJ / cm 2 exposure was performed with i-line through a mask, and PEB was performed at 140 ° C. for 10 seconds. When development was performed for 50 seconds with the same 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution used in Example 1, the line / space of 8 μm was resolved well.
Next, the wafer on which this pattern was formed was heat-treated at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. When the infrared absorption spectrum of the obtained film was measured, the peak at 1651 cm −1 derived from the amide of polyhydroxyamide disappeared and the peak at 1049 cm −1 was generated.
This confirmed that it was converted to a polybenzoxazole film.
[Example 7]
The negative photosensitive resin composition prepared in Example 4 was dropped on a silicon wafer having aluminum sputtered to a thickness of 0.2 μm and a silicon wafer having copper sputtered to a thickness of 1 μm, and applied with a bar coater.
Thereafter, prebaking was performed for 2 minutes on a hot plate at 100 ° C. Using PLA-501F (Canon exposure machine), exposure was performed for 150 seconds with mixed light of g, h, and i lines. The illuminance was 4 mW / cm 2 at 350 nm. Thereafter, PEB was performed at 150 ° C. for 10 seconds. The coating film thickness was 3 μm. All the coated surfaces were colorless and mirror-like. This wafer was divided into two and one was heated on a hot plate at 250 ° C. for 1 hour.
These wafers were left in a saturated water vapor atmosphere at 121 ° C. and 2 atm for 24 hours using a PCT (Pressure Cooker Test) apparatus (HAST CHAMBER EHS-221M manufactured by Tabai Espec).
As a result, in the silicon wafer on the copper surface, the part covered with the coating film was slightly yellowed when heated at 250 ° C., but the mirror surface was maintained. As for the aluminum surface, the part covered with the coating film remained colorless and mirror-like in both cases that were not heated at 250 ° C. From this result, it can be seen that the negative photosensitive resin composition prepared in Example 4 has no problem that the underlying metal is corroded.
[Comparative Example 1]
In the negative photosensitive resin composition, a photoacid generator (5-propylsulfonyloxyimino-5H-thiophen-2-ylidene-2- (methylphenyl) acetonitrile) instead of DNCDP (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) The same operation as in Example 7 was performed except that CG11397) manufactured by company was used. As a result, although not heated at 250 ° C., the copper surface of the portion covered with the coating film turned brown. In addition, when heated at 250 ° C., the copper surface became dark brown and was not mirror-like. As for the aluminum surface, the part that was not heated at 250 ° C. and the part that was covered with the coating film was not mirror-like.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、半導体の保護膜として使用するのに適したポリベンゾオキサゾール前駆体の製造に好適に使用することができる。   The negative photosensitive resin composition of this invention can be used conveniently for manufacture of the polybenzoxazole precursor suitable for using as a protective film of a semiconductor.

実施例3のネガ型感光性樹脂組成物塗膜の10秒間のPEBを行った後の膜の溶解速度(Dissolution rate)をPEBの温度(PEB temperature)に対してプロットしたもの。□は露光しなかった膜、◆はi線で300mJ/cmの露光を行った膜に関するデータを示す。The dissolution rate of the film | membrane after performing PEB for 10 second of the negative photosensitive resin composition coating film of Example 3 with respect to the temperature (PEB temperature) of PEB. □ indicates data on a film that was not exposed, and ◆ indicates data on a film that was exposed at 300 mJ / cm 2 with i-line. 実施例3のネガ型感光性樹脂組成物塗膜のPEBを140℃で行い、未露光部がちょうど除去できるまで現像をした場合のPEBの時間(PEB time)に対して膜の溶解速度(Dissolution rate)をプロットしたものである。□は露光しなかった膜、◆はi線で300mJ/cmの露光を行った膜に関するデータを示す。PEB of the negative photosensitive resin composition coating film of Example 3 was carried out at 140 ° C., and the dissolution rate (Dissolution) of the film with respect to the PEB time (PEB time) when developed until the unexposed area was just removed. rate) is plotted. □ indicates data on a film that was not exposed, and ◆ indicates data on a film that was exposed at 300 mJ / cm 2 with i-line. 実施例3のネガ型感光性樹脂組成物塗膜を種々の露光量で露光し140℃でのPEBを10秒間行い、現像を50秒に固定した場合の露光量(Exposure dose)に対して残膜率(Normalized film thickness) をプロットしたものである。The negative photosensitive resin composition coating film of Example 3 was exposed at various exposure amounts, PEB was performed at 140 ° C. for 10 seconds, and the development amount was fixed at 50 seconds, and the remaining amount with respect to the exposure amount (Exposure dose). It is a plot of the film ratio (Normalized film thickness).

Claims (11)

(A)下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリヒドロキシアミド:100質量部、(B)下記一般式(II)で表されるエステル化合物:1〜50質量部、(C)光塩基発生剤:2〜30質量部、を含むことを特徴とするネガ型感光性樹脂組成物。
(式中、Xは2個以上の炭素原子を有する4価の有機基であり、X、Y、およびYはそれぞれ独立に2個以上の炭素原子を有する2価の有機基であり、mは2〜200の整数であり、nは0〜200の整数であって、m/(m+n)>0.5である。なお、XおよびYを含むm個のジヒドロキシジアミド単位、並びにXおよびYを含むn個のジアミド単位の配列順序は問わない。)

(式中、Xは1〜4価の炭素数1〜8の脂肪族基、Zは水素または電子吸引基、pは1〜5の整数、qは1〜4の整数である。)
(A) Polyhydroxyamide having a repeating unit represented by the following general formula (I): 100 parts by mass, (B) Ester compound represented by the following general formula (II): 1-50 parts by mass, (C) A negative photosensitive resin composition comprising: a photobase generator: 2 to 30 parts by mass.
Wherein X 1 is a tetravalent organic group having 2 or more carbon atoms, and X 2 , Y 1 and Y 2 are each independently a divalent organic group having 2 or more carbon atoms. M is an integer of 2 to 200, n is an integer of 0 to 200, and m / (m + n)> 0.5, where m dihydroxydiamide units including X 1 and Y 1 And the order of arrangement of n diamide units including X 2 and Y 2 is not limited.)

(In the formula, X is a monovalent to tetravalent aliphatic group having 1 to 4 carbon atoms, Z is hydrogen or an electron withdrawing group, p is an integer of 1 to 5, and q is an integer of 1 to 4.)
(B)上記一般式(II)で表されるエステル化合物におけるZが、電子吸引基であることを特徴とする請求項1に記載のネガ型感光性樹脂組成物。   (B) The negative photosensitive resin composition according to claim 1, wherein Z in the ester compound represented by the general formula (II) is an electron-withdrawing group. (B)上記一般式(II)で表されるエステル化合物におけるqが、2〜4であることを特徴とする請求項1又は2に記載のネガ型感光性樹脂組成物。   (B) q in the ester compound represented by the said general formula (II) is 2-4, The negative photosensitive resin composition of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. (C)光塩基発生剤が、活性光線の照射によりα位に少なくとも一つの置換基を有する2級アミンを発生する化合物であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。   (C) The photobase generator is a compound that generates a secondary amine having at least one substituent at the α-position upon irradiation with actinic rays. The negative photosensitive resin composition as described. 上記2級アミンが、環状構造を有することを特徴とする請求項4に記載のネガ型感光性樹脂組成物。   The negative photosensitive resin composition according to claim 4, wherein the secondary amine has a cyclic structure. 上記2級アミンが、下記一般式(III)で表される化合物であることを特徴とする請求項4に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
(式中、R、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜8のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルケン基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい複素環基を示し(ただし、R、R、R及びRのうちの少なくとも一つは水素ではない)、R及びRは、それぞれ独立に、水素、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜8シクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルケン基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、互いに結合して形成される置換基を有していてもよい単環、又は互いに結合して形成される置換基を有していてもよい多環を示す。)
The negative photosensitive resin composition according to claim 4, wherein the secondary amine is a compound represented by the following general formula (III).
(In formula, R < 1 >, R < 2 >, R < 3 > and R < 4 > may each independently have hydrogen, the C1-C6 alkyl group which may have a substituent, and a substituent. A cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, an alkene group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and a substituent. An alkynyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group which may have a substituent, or a heterocyclic group which may have a substituent (wherein R 1 , R 2 , At least one of R 3 and R 4 is not hydrogen), R 5 and R 6 are each independently hydrogen, an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituent. A C3-C8 cycloalkyl group which may have a C 1-6 alkyl which may have a substituent A xyl group, an optionally substituted alkene group having 1 to 6 carbon atoms, an optionally substituted alkynyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an optionally substituted aryl group , A heterocyclic group which may have a substituent, a monocycle which may have a substituent formed by bonding to each other, or a substituent which may be formed by bonding to each other Indicates a polycycle.)
(C)光塩基発生剤が、下記一般式(IV)で表される化合物であることを特徴とする請求項1に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
(式中、Rは置換基を有していてもよいニトロフェニル基を示し、R及びRは、それぞれ独立して水素、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、R〜Rは上記一般式(III)におけるR〜Rと同意義を示す。)
(C) A negative photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the photobase generator is a compound represented by the following general formula (IV).
(In the formula, R 7 represents a nitrophenyl group which may have a substituent, and R 8 and R 9 each independently represent hydrogen or a C 1-6 which may have a substituent. of an alkyl group, R 1 to R 6 are as defined for R 1 to R 6 in the general formula (III).)
上記一般式(IV)で表される化合物が下記一般式(V)で表される化合物であることを特徴とする請求項7に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
(式中、R10は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜8のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルコキシル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルケン基、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、隣接するR10同士が互いに結合して形成される置換基を有していてもよい単環、又は隣接するR10同士が互いに結合して形成される置換基を有していてもよい多環を示し、R及びRは、それぞれ独立して水素、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し(ただし、R及びRの少なくとも一つは水素である)、sは0〜4の整数を示し、R〜Rは上記一般式(III)におけるR〜Rと同意義を示す。)
The negative photosensitive resin composition according to claim 7, wherein the compound represented by the general formula (IV) is a compound represented by the following general formula (V).
(In the formula, R 10 has an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an optionally substituted cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and a substituent. An optionally substituted alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkene group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, an alkynyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and a substituent An aryl group that may have a substituent, a heterocyclic group that may have a substituent, a monocyclic ring that may have a substituent formed by bonding adjacent R 10 to each other, or an adjacent group R 10 represents a polycycle which may have a substituent formed by bonding each other, and R 8 and R 9 are each independently hydrogen or a carbon which may have a substituent. 1 represents an alkyl group of 1 to 6 (provided that at least one of R 8 and R 9 is hydrogen), and s is 0 -4 represents an integer, and R 1 to R 6 have the same meaning as R 1 to R 6 in the general formula (III).
上記一般式(IV)で表される化合物が下記一般式(VI)で表される化合物であることを特徴とする請求項7に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
(式中、R及びRは、それぞれ独立して水素、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し(ただし、R及びRの少なくとも一つは水素である)、R11及びR12は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルコキシル基を示し、tは0、1又は2を示し、R〜Rは上記一般式(III)におけるR〜Rと同意義を示す。)
The negative photosensitive resin composition according to claim 7, wherein the compound represented by the general formula (IV) is a compound represented by the following general formula (VI).
(In the formula, R 8 and R 9 each independently represent hydrogen or an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (provided that at least one of R 8 and R 9 is Are hydrogen), R 11 and R 12 represent an optionally substituted alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms, t represents 0, 1 or 2, and R 1 to R 4 represent the above general formulas. (It has the same meaning as R 1 to R 4 in formula (III).)
(1)請求項1〜9のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂層を基板上に形成する工程、(2)マスクを介して活性光線で露光する工程、(3)120〜190℃で加熱する工程、(4)未露光部をアルカリ性水溶液で溶出または除去する工程、(5)得られたレリーフパターンを加熱処理する工程を含むことを特徴とする、硬化レリーフパターンの製造方法。   (1) The process of forming the photosensitive resin layer which consists of a negative photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-9 on a board | substrate, (2) The process of exposing with actinic light through a mask , (3) a step of heating at 120 to 190 ° C., (4) a step of eluting or removing an unexposed portion with an alkaline aqueous solution, and (5) a step of heat-treating the obtained relief pattern, A method for producing a cured relief pattern. 請求項10に記載の製造方法により得られる硬化レリーフパターンを有する半導体装置。   A semiconductor device having a cured relief pattern obtained by the manufacturing method according to claim 10.
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