JP5571914B2 - Photosensitive resin composition, method for producing cured relief pattern, and semiconductor device - Google Patents

Photosensitive resin composition, method for producing cured relief pattern, and semiconductor device Download PDF

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Description

本発明は、優れた解像性を与えるアルカリ現像用の感光性樹脂組成物、該感光性樹脂組成物を用いた高耐熱性の硬化レリーフパターンの製造方法及び該硬化レリーフパターンを有する半導体装置に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition for alkali development that gives excellent resolution, a method for producing a highly heat-resistant cured relief pattern using the photosensitive resin composition, and a semiconductor device having the cured relief pattern. .

従来、半導体素子の表面保護膜及び層間絶縁膜としては、優れた耐熱性、電気特性、機械特性等を併せ持つポリイミド樹脂が用いられている。このポリイミド樹脂は、通常非感光性のポリイミド前駆体又は感光性ポリイミド前駆体組成物を塗布した後、イミド化処理することにより形成される。このポリイミド樹脂がパターン化される必要がある場合、一般に感光性ポリイミド前駆体組成物が用いられている。その理由は、感光性ポリイミド前駆体組成物を用いれば、これを塗布した後、活性光線により像様露光し、次いで現像、熱イミド化等の処理を施すことによって簡単にポリイミドパターンを形成することができ、非感光性ポリイミドを用いた場合に比べて大幅な工程の短縮が可能となるからである。   Conventionally, a polyimide resin having excellent heat resistance, electrical characteristics, mechanical characteristics and the like has been used as a surface protective film and an interlayer insulating film of a semiconductor element. This polyimide resin is usually formed by applying an imidization treatment after applying a non-photosensitive polyimide precursor or a photosensitive polyimide precursor composition. When this polyimide resin needs to be patterned, a photosensitive polyimide precursor composition is generally used. The reason is that, if a photosensitive polyimide precursor composition is used, after applying it, imagewise exposure is performed with actinic rays, and then a polyimide pattern is easily formed by processing such as development and thermal imidization. This is because the process can be greatly shortened as compared with the case where non-photosensitive polyimide is used.

ところが、この感光性ポリイミド前駆体組成物を用いてパターン化を行う際、現像工程において、現像液としてN−メチル−2−ピロリドン等の有機溶剤を大量に用いる必要がある。しかし工場での作業環境や他のプロセスへの影響等の問題があり、有機溶剤を使用することなく現像を行うための対策あるいは技術開発が強く求められるようになっている。これを受け、最近になってフォトレジストと同様に希薄アルカリ水溶液で現像可能な耐熱性感光性樹脂材料の提案が種々なされている(特許文献1及び2)。   However, when patterning is performed using this photosensitive polyimide precursor composition, it is necessary to use a large amount of an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone as a developer in the development step. However, there are problems such as effects on the factory working environment and other processes, and countermeasures or technical developments for developing without using organic solvents are strongly demanded. In response to this, recently, various proposals have been made on heat-resistant photosensitive resin materials that can be developed with a dilute alkaline aqueous solution as in the case of photoresists (Patent Documents 1 and 2).

特公平01−046862号公報Japanese Examined Patent Publication No. 01-046862 特開昭63−096162号公報JP 63-096162 A 特公平03−002355号公報Japanese Patent Publication No. 03-002355 特開2006−045423号公報JP 2006-045423 A 特開2006−104371号公報JP 2006-104371 A

最新ポリイミド 日本ポリイミド研究会編 エヌ・ティー・エスLatest Polyimide Japan Polyimide Study Group NTS

しかしながら、ポリイミド前駆体としてポリアミド酸を用い、これとナフトキノンジアジド(以下、「NQD」ともいう)等の光活性成分とを混合して用いる方法は、簡便かつ安価であるにも関わらず実用化されていなかった。その理由は、必要なリソ特性を満たせないことであり、典型的な欠点の1つとして、パターンに残渣が発生する、という点が挙げられる。   However, the method of using polyamic acid as a polyimide precursor and mixing it with a photoactive component such as naphthoquinone diazide (hereinafter also referred to as “NQD”) has been put into practical use despite being simple and inexpensive. It wasn't. The reason is that the required lithographic characteristics cannot be satisfied, and one of the typical drawbacks is that a residue is generated in the pattern.

従来、ポリアミド酸のイミド化を抑制する手法としては、温度を低く保つ手法(非特許文献1)、金属化合物を共存させる手法(上記特許文献3)、特定のジアザビシクロ誘導体を添加する手法(上記特許文献4)、3フッ化ホウ素誘導体を添加する手法(上記特許文献5)等が知られている。   Conventionally, as a method for suppressing imidization of polyamic acid, a method of keeping the temperature low (Non-patent Document 1), a method of coexisting a metal compound (Patent Document 3), a method of adding a specific diazabicyclo derivative (the above-mentioned patent) Document 4) A method of adding a boron trifluoride derivative (Patent Document 5) is known.

しかしながら、感光プロセス中、常に温度を低く保ち続けることは実用上困難であるし、金属化合物やホウ素誘導体を共存させると硬化膜の電気特性が低下する。また、ジアザビシクロ誘導体を添加することは感光成分であるNQDを変質させ、感光特性を大幅に低下させてしまう。   However, it is practically difficult to keep the temperature always low during the photosensitive process, and when a metal compound or a boron derivative coexists, the electrical properties of the cured film are lowered. In addition, the addition of a diazabicyclo derivative changes NQD, which is a photosensitive component, and significantly reduces the photosensitive characteristics.

従って、アルカリ現像を行った際にも感度に優れ、熱イミド化後の膜はポリイミド樹脂膜に期待されるような電気特性を維持できる、ポリアミド酸を用いたアルカリ現像用の感光性樹脂組成物は提案されていなかった。   Therefore, the photosensitive resin composition for alkali development using polyamic acid is excellent in sensitivity even when alkali development is performed, and the film after thermal imidization can maintain the electrical characteristics expected of a polyimide resin film. Was not proposed.

本発明は、高感度であり、アルカリ現像を行った際にパターンに残渣が発生せず、パターニング特性に優れるアルカリ現像用の感光性樹脂組成物、該感光性樹脂組成物を用いた高耐熱性の硬化レリーフパターンの製造方法並びに該硬化レリーフパターンを有してなる半導体装置を提供することを目的とする。   The present invention is a photosensitive resin composition for alkali development that is highly sensitive, has no pattern residue when alkali development is performed, and has excellent patterning characteristics, and high heat resistance using the photosensitive resin composition An object of the present invention is to provide a method for producing a cured relief pattern and a semiconductor device having the cured relief pattern.

本発明者らは、ポリイミド前駆体としてポリアミド酸を用いた場合のパターン上の残渣発生の原因に関し、現像時にポリアミド酸がアルカリ現像液中のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の塩基性物質と接触した際、ポリアミド酸がイミド化することにより現像液への溶解性が低下し、不溶化して残渣となるのではないかと考えた。更に本発明者らは、ポリアミド酸の組成物中に特定の化合物を含有させることによって、アルカリ現像時の残渣の発生を防ぐことができることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下の通りである。   The present inventors relate to the cause of residue generation on the pattern when polyamic acid is used as a polyimide precursor, and when polyamic acid comes into contact with a basic substance such as tetramethylammonium hydroxide in an alkaline developer during development. It was considered that the polyamic acid is imidized, so that the solubility in a developing solution is lowered and insolubilized to be a residue. Furthermore, the present inventors have found that the generation of a residue during alkali development can be prevented by including a specific compound in the polyamic acid composition, and the present invention has been completed. That is, the present invention is as follows.

[1](a)ポリアミド酸100質量部と、
(b)下記一般式(1):

Figure 0005571914
{式中、R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜10の有機基を表し、R1及びR2のうち少なくとも一方が炭素数6以上の有機基であり、R3は炭素数1以上の有機基を表す。}で表される化合物1〜100質量部と、
(c)感光剤1〜50質量部と
を含む、アルカリ現像用の感光性樹脂組成物。 [1] (a) 100 parts by mass of polyamic acid;
(B) The following general formula (1):
Figure 0005571914
{Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, at least one of R 1 and R 2 is an organic group having 6 or more carbon atoms, R 3 is An organic group having 1 or more carbon atoms is represented. } 1 to 100 parts by mass of a compound represented by:
(C) A photosensitive resin composition for alkali development, containing 1 to 50 parts by mass of a photosensitizer.

[2]上記(b)化合物において、R3が、下記一般式(2)又は(3):

Figure 0005571914
{式(2)中、R4及びR5はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜10の有機基を表し、そして、式(3)中、R6は炭素数1〜10の有機基を表す。}で表される、上記[1]に記載の感光性樹脂組成物。 [2] In the compound (b), R 3 is represented by the following general formula (2) or (3):
Figure 0005571914
{In Formula (2), R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms; and, in Formula (3), R 6 represents an organic group having 1 to 10 carbon atoms. Represent. } The photosensitive resin composition as described in [1] above.

[3]上記[1]又は[2]に記載の感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程、
マスクを介して化学線で該感光性樹脂組成物を露光して該感光性樹脂組成物の硬化部を形成するか、又は光線、電子線若しくはイオン線を該感光性樹脂組成物に直接照射して該感光性樹脂組成物の照射部を形成する工程、
該露光部又は該照射部を溶出除去することによってレリーフパターンを形成する工程、及び
該レリーフパターンを加熱して硬化レリーフパターンを形成する工程
を含む、硬化レリーフパターンの製造方法。
[3] A step of applying the photosensitive resin composition according to [1] or [2] to a substrate,
Exposing the photosensitive resin composition with actinic radiation through a mask to form a cured portion of the photosensitive resin composition, or directly irradiating the photosensitive resin composition with light, an electron beam or an ion beam. Forming an irradiated portion of the photosensitive resin composition,
A method for producing a cured relief pattern, comprising: a step of forming a relief pattern by eluting and removing the exposed portion or the irradiated portion; and a step of heating the relief pattern to form a cured relief pattern.

[4]上記[3]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してなる、半導体装置。   [4] A semiconductor device having a cured relief pattern obtained by the production method according to [3].

本発明によれば、高感度であり、アルカリ現像を行った際にパターンに残渣が発生せず、パターニング特性に優れるアルカリ現像用の感光性樹脂組成物、それを用いた高耐熱性の硬化レリーフパターンの製造方法並びに該硬化レリーフパターンを有してなる半導体装置を提供することができる。   According to the present invention, a photosensitive resin composition for alkali development that has high sensitivity, no residue is generated in the pattern when alkali development is performed, and has excellent patterning characteristics, and a high heat-resistant cured relief using the same. A pattern manufacturing method and a semiconductor device having the cured relief pattern can be provided.

<感光性樹脂組成物>
本発明は、(a)ポリアミド酸100質量部と、
(b)下記一般式(1):

Figure 0005571914
{式中、R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜10の有機基を表し、R1及びR2のうち少なくとも一方が炭素数6以上の有機基であり、R3は炭素数1以上の有機基を表す。}で表される化合物(以下、単に「(b)化合物」ともいう。)1〜100質量部と、
(c)感光剤1〜50質量部と
を含む、アルカリ現像用の感光性樹脂組成物を提供する。本発明のアルカリ現像用の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。なお本明細書で記載する一般式中、各符号で表される構造は、分子中に複数存在する場合特記がない限り互いに独立であり、すなわち互いに同一でも異なってもよい。 <Photosensitive resin composition>
The present invention comprises (a) 100 parts by mass of polyamic acid,
(B) The following general formula (1):
Figure 0005571914
{Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, at least one of R 1 and R 2 is an organic group having 6 or more carbon atoms, R 3 is An organic group having 1 or more carbon atoms is represented. } (Hereinafter also simply referred to as “(b) compound”) 1 to 100 parts by mass,
(C) A photosensitive resin composition for alkali development comprising 1 to 50 parts by mass of a photosensitive agent is provided. Each component constituting the photosensitive resin composition for alkali development of the present invention will be specifically described below. In addition, in the general formula described in this specification, the structures represented by the respective symbols are independent of each other unless otherwise specified, that is, they may be the same or different from each other unless otherwise specified.

(a)ポリアミド酸
(a)ポリアミド酸は、通常200〜400℃で加熱すると脱水閉環し、ポリイミドに変換されるため、本発明の感光性樹脂組成物をポリイミド樹脂パターン形成用に使用できる。なお、(a)ポリアミド酸は、一般式(4):
(A) Polyamic acid (a) Polyamic acid is usually dehydrated and closed when heated at 200 to 400 ° C. and converted to polyimide, so that the photosensitive resin composition of the present invention can be used for forming a polyimide resin pattern. In addition, (a) polyamic acid has the general formula (4):

Figure 0005571914
Figure 0005571914

{式中、Xは4価の有機基を表し、Yは2価の有機基を表し、複数のMは、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基を表し、そして式中の2つのMのうち少なくとも一方は水素原子であり、nは2〜100の整数である。}で表される単位構造を有していればよく、例えば、一部がイミド化していてもよいし、カルボン酸由来構造の一部がエステル基、アミド基等で変換された構造を有していてもよい。上記一般式(4)中のnは、硬化レリーフパターンの物性の観点から2以上であり、解像性の観点から100以下である。 {Wherein X represents a tetravalent organic group, Y represents a divalent organic group, a plurality of M each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and two M in the formula At least one of them is a hydrogen atom, and n is an integer of 2 to 100. }, For example, part may be imidized, or part of the carboxylic acid-derived structure may be converted by an ester group, an amide group, or the like. It may be. N in the general formula (4) is 2 or more from the viewpoint of physical properties of the cured relief pattern, and is 100 or less from the viewpoint of resolution.

(a)ポリアミド酸は、典型的には、テトラカルボン酸二無水物と、ジアミンとを重縮合して得られる。テトラカルボン酸二無水物は下記構造で表される。   (A) The polyamic acid is typically obtained by polycondensation of a tetracarboxylic dianhydride and a diamine. Tetracarboxylic dianhydride is represented by the following structure.

Figure 0005571914
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{式中、Xは一般式(4)における定義と同じ意味を有する。} {Wherein X has the same meaning as defined in formula (4). }

X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の炭素原子数が2個以上である場合(a)ポリアミド酸の有機溶剤への溶解性を保つことができ、30個以下である場合、最終的に得られるポリイミドの耐熱性を損なうことがない。   X is preferably a tetravalent organic group having 2 to 30 carbon atoms. When the number of carbon atoms of X is 2 or more (a) The solubility of polyamic acid in an organic solvent can be maintained, and when it is 30 or less, the heat resistance of the finally obtained polyimide may be impaired. Absent.

上記Xに該当する4価の有機基としては、例えば、芳香環構造、脂環式構造などが挙げられ、具体的な例としては以下の構造が挙げられる。   Examples of the tetravalent organic group corresponding to X include an aromatic ring structure and an alicyclic structure, and specific examples include the following structures.

Figure 0005571914
Figure 0005571914

上記Xに該当する4価の有機基の好ましい例としては下記が挙げられる。   The following is mentioned as a preferable example of the tetravalent organic group applicable to said X.

Figure 0005571914
Figure 0005571914

ジアミンは下記構造で表される。   Diamine is represented by the following structure.

Figure 0005571914
Figure 0005571914

{式中、Yは一般式(4)における定義と同じ意味を有する。} {Wherein Y has the same meaning as defined in general formula (4). }

Yは、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。Yの炭素原子数が2個以上である場合(a)ポリアミド酸の有機溶剤への溶解性を保つことができ、30個以下である場合、最終的に得られるポリイミドの耐熱性を損なうことがない。   Y is preferably a divalent organic group having 2 to 30 carbon atoms. When the number of carbon atoms of Y is 2 or more (a) The solubility of the polyamic acid in an organic solvent can be maintained, and when it is 30 or less, the heat resistance of the finally obtained polyimide may be impaired. Absent.

上記Yに該当する2価の有機基としては、例えば、芳香環構造、脂環式構造などが挙げられ、具体的な例としては以下の化合物が挙げられる。   Examples of the divalent organic group corresponding to Y include aromatic ring structures and alicyclic structures, and specific examples include the following compounds.

Figure 0005571914
Figure 0005571914

{式中、n1は1〜10の整数であり、R7は炭素数1〜5の有機基を表し、R8は水素原子又は炭素数1〜5の有機基を表す。} {Wherein, n 1 represents an integer of 1 to 10, R 7 represents an organic group having 1 to 5 carbon atoms, R 8 represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 5 carbon atoms. }

上記Yに該当する2価の有機基の好ましい例としては下記が挙げられる。

Figure 0005571914
The following is mentioned as a preferable example of the bivalent organic group applicable to said Y.
Figure 0005571914

また、硬化レリーフパターンと基材との接着性を高めるために、Yの構造を含むジアミンとして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(p−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 the adhesiveness of a cured relief pattern and a base material, a silicon diamine can be selected as a diamine containing a Y structure, and examples thereof include bis (4-aminophenyl) dimethylsilane, bis ( 4-aminophenyl) tetramethylsiloxane bis (p-aminophenyl) tetramethyldisiloxane, bis (γ-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 1,4-bis (γ-aminopropyldimethylsilyl) benzene, bis (4 -Aminobutyl) tetramethyldisiloxane, bis (γ-aminopropyl) tetraphenyldisiloxane and the like.

(a)ポリアミド酸の末端基は有機基で封止されていてもよい。(a)ポリアミド酸の末端が封止されている場合、加熱硬化後の塗膜の機械物性(特に伸度)や、硬化レリーフパターン形状が良好となることが期待される。(a)ポリアミド酸を得るための重縮合において、テトラカルボン酸成分をジアミン成分に比べて過剰に使用した場合には、封止基としては、アミノ基、水酸基等の、カルボン酸無水物と反応し得る官能基を有する化合物を用いることが好ましい。カルボン酸無水物と反応し得る官能基を有する化合物の例としては、アニリン、シクロヘキシルアミン、ノルボルネンアミン、ノルボルナンアミン、エタノ−ルアミン、プロパルギルアミン、イミノジアセトニトリル、シクロヘキサノ−ル等が挙げられる。   (A) The terminal group of the polyamic acid may be sealed with an organic group. (A) When the terminal of the polyamic acid is sealed, it is expected that the mechanical properties (particularly the elongation) of the coating film after heat curing and the cured relief pattern shape will be good. (A) In polycondensation to obtain a polyamic acid, when the tetracarboxylic acid component is used in excess of the diamine component, the blocking group reacts with a carboxylic acid anhydride such as an amino group or a hydroxyl group. It is preferable to use a compound having a functional group that can be used. Examples of the compound having a functional group capable of reacting with carboxylic anhydride include aniline, cyclohexylamine, norborneneamine, norbornaneamine, ethanolamine, propargylamine, iminodiacetonitrile, cyclohexanol and the like.

逆にジアミン成分をテトラカルボン酸成分に比べて過剰に使用した場合には、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−ト基含有化合物等の、アミノ基と反応し得る官能基を有する化合物を用いる。アミノ基と反応し得る官能基を有する化合物の例としては、無水酢酸、4−ノルボルネン−1,2−ジカルボン酸無水物、メチル−4−ノルボルネン−1,2−ジカルボン酸無水物、4−シクロヘキセニル−1,2−ジカルボン酸無水物、フタル酸無水物、コハク酸無水物、2−ブテン−1−イルコハク酸無水物、イタコン酸無水物、シクロヘキシル−1,2−ジカルボン酸無水物、4−メチルシクロヘキシル−1,2−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、ノルボルナン−2,3−カルボン酸無水物、1,8−ナフタレンジカルボン酸無水物、二炭酸ジt−ブチル、ベンゾイルクロリド、メタンスルホン酸クロリド、p−トルエンスルホン酸クロリド、フェニルイソシアネ−ト等が挙げられる。   Conversely, when the diamine component is used in excess of the tetracarboxylic acid component, the blocking group reacts with amino groups such as acid anhydrides, carboxylic acids, acid chlorides, isocyanate group-containing compounds. A compound having a functional group to be obtained is used. Examples of the compound having a functional group capable of reacting with an amino group include acetic anhydride, 4-norbornene-1,2-dicarboxylic anhydride, methyl-4-norbornene-1,2-dicarboxylic anhydride, 4-cyclo Hexenyl-1,2-dicarboxylic anhydride, phthalic anhydride, succinic anhydride, 2-buten-1-yl succinic anhydride, itaconic anhydride, cyclohexyl-1,2-dicarboxylic anhydride, 4- Methylcyclohexyl-1,2-dicarboxylic anhydride, exo-3,6-epoxy-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, norbornane-2,3-carboxylic anhydride, 1,8-naphthalene Dicarboxylic anhydride, di-t-butyl dicarbonate, benzoyl chloride, methane sulfonic acid chloride, p-toluene sulfonic acid chloride, phenyl isocyanate And the like.

(a)ポリアミド酸の合成には一般的な手法を用いることができる。典型的な例を示すと、重合溶媒中でXの構造を含むテトラカルボン酸二無水物とYの構造を含むジアミンとを混合し、そのまま溶液を攪拌しつづけることで重合が進み(a)ポリアミド酸を得ることができる。末端を修飾する場合はポリアミド酸の重合後に末端修飾に必要な化合物を添加してもよいし、重合前又は重合中に末端修飾に必要な化合物を反応液に加えてもよい。重合時又は重合後に、必要により反応液を加温し、ポリアミド酸の一部をイミド化してもよい。予めポリアミド酸の一部をイミド化しておくことで、(a)ポリアミド酸のアルカリ現像液への溶解性を調整し、感光性樹脂組成物のリソ性能をコントロールしたり、(a)ポリアミド酸の安定性を向上させることができる。また、(a)ポリアミド酸のカルボン酸部分の一部を例えばエステル基又はアミド基に変換することで、(a)ポリアミド酸のアルカリ溶解性を調整したり安定性を向上させることも好ましい。その場合の典型的な合成手法としては、Xの構造を含むテトラカルボン酸二無水物にアルコール又はアミンを反応させた後、縮合剤を用いて、Yの構造を含むジアミンと縮合させる方法が挙げられる。   (A) A general method can be used for the synthesis of the polyamic acid. As a typical example, a polymerization proceeds by mixing a tetracarboxylic dianhydride containing a structure of X and a diamine containing a structure of Y in a polymerization solvent, and stirring the solution as it is (a) polyamide An acid can be obtained. When the terminal is modified, a compound necessary for terminal modification may be added after the polymerization of the polyamic acid, or a compound necessary for terminal modification may be added to the reaction solution before or during the polymerization. During polymerization or after polymerization, the reaction solution may be heated as necessary to imidize part of the polyamic acid. By imidizing a part of the polyamic acid in advance, (a) the solubility of the polyamic acid in an alkali developer is adjusted, and the lithographic performance of the photosensitive resin composition is controlled. Stability can be improved. In addition, it is also preferable to adjust the alkali solubility of the polyamic acid or improve the stability by converting a part of the carboxylic acid portion of the polyamic acid to, for example, an ester group or an amide group. As a typical synthesis method in such a case, a method in which a tetracarboxylic dianhydride containing a structure of X is reacted with an alcohol or an amine and then condensed with a diamine containing a structure of Y using a condensing agent. It is done.

(a)ポリアミド酸の一部をイミド化したり、(a)ポリアミド酸のカルボン酸由来部分の一部をエステル基、アミド基等へ変換する場合、全てのカルボン酸が変換されていない場合の(a)ポリアミド酸のカルボン酸数を100%としたとき、(a)ポリアミド酸のアルカリ現像液への溶解性の観点から、上記カルボン酸数の30%以上はイミド化やエステル基、アミド基等への変換がされずにカルボン酸のまま残っていることが好ましい。更なる(a)ポリアミド酸のアルカリ現像液への溶解性の観点から、上記イミド化及び上記変換がされずに残っているカルボン酸数は40%以上であることがより好ましく、50%以上であることが更に好ましい。 (A) When imidating a part of the polyamic acid or (a) converting a part of the carboxylic acid-derived part of the polyamic acid into an ester group, an amide group, etc., when all the carboxylic acids are not converted ( a) When the carboxylic acid number of the polyamic acid is 100%, (a) 30% or more of the carboxylic acid number is imidized, ester group, amide group, etc. from the viewpoint of solubility of the polyamic acid in an alkaline developer. It is preferable that the carboxylic acid remains as it is without being converted to. Further (a) From the viewpoint of solubility of the polyamic acid in an alkaline developer, the number of carboxylic acids remaining without being subjected to the imidization and conversion is more preferably 40% or more, and 50% or more. More preferably it is.

(a)ポリアミド酸合成時の反応液はそのまま樹脂組成物の原料として使用することもできるし、水、ベンゼン、トルエン、ヘキサン等の貧溶媒中で析出させ、濾別、乾燥させた(a)ポリアミド酸を原料として感光性樹脂組成物を製造してもよい。   (A) The reaction solution at the time of synthesizing the polyamic acid can be used as a raw material for the resin composition as it is, or precipitated in a poor solvent such as water, benzene, toluene, hexane, filtered and dried (a). You may manufacture the photosensitive resin composition from a polyamic acid as a raw material.

(a)ポリアミド酸の合成時に使用する重合溶媒としては、得られる(a)ポリアミド酸が溶解するものであれば特に制限はないが、N−メチル−2−ピロリドン(以下、「NMP」ともいう。)、γ−ブチロラクトン(以下、「GBL」ともいう。)、N,N−ジメチルアセトアミド(以下、「DMAc」ともいう。)、ジメチルスルホキシド(以下、「DMSO」ともいう。)等が好適なものとして挙げられる。   (A) The polymerization solvent used in the synthesis of the polyamic acid is not particularly limited as long as the obtained (a) polyamic acid is soluble, but N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter also referred to as “NMP”). ), Γ-butyrolactone (hereinafter also referred to as “GBL”), N, N-dimethylacetamide (hereinafter also referred to as “DMAc”), dimethyl sulfoxide (hereinafter also referred to as “DMSO”), and the like. It is mentioned as a thing.

本発明で用いられる(a)ポリアミド酸のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」ともいう。)によるポリスチレン換算重量平均分子量は、3,000〜100,000であることが好ましく、5,000〜50,000であることがより好ましく、7,000〜30,000であることが最も好ましい。上記重量平均分子量は、硬化レリーフパターンの物性の観点から3,000以上であることが好ましく、また、解像性の観点から100,000以下であることが好ましい。GPCの展開溶媒としては、テトラヒドロフラン(以下、「THF」ともいう。)、NMP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。   The weight average molecular weight in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (hereinafter also referred to as “GPC”) of (a) polyamic acid used in the present invention is preferably 3,000 to 100,000, and 5,000. More preferably, it is -50,000, Most preferably, it is 7,000-30,000. The weight average molecular weight is preferably 3,000 or more from the viewpoint of physical properties of the cured relief pattern, and is preferably 100,000 or less from the viewpoint of resolution. Tetrahydrofuran (hereinafter also referred to as “THF”) and NMP are recommended as developing solvents for GPC. The molecular weight is determined from a calibration curve prepared using standard monodisperse polystyrene. It is recommended to select standard monodisperse polystyrene from Showa Denko's organic solvent standard sample STANDARD SM-105.

(b)化合物
本発明において用いる(b)化合物は、下記一般式(1):

Figure 0005571914
{式中、R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜10の有機基を表し、R1及びR2のうち少なくとも一方が炭素数6以上の有機基であり、R3は炭素数1以上の有機基を表す。}で表される。本発明の感光性樹脂組成物が(b)化合物を含むことにより、(a)ポリアミド酸の塗膜がアルカリ現像液と接触した時に、塗膜中に存在する(b)化合物が塗膜全体のアルカリ現像液への溶解性を保つことができ、これにより残渣の発生を防ぐことができる。(b)化合物の作用機構は明らかでないが、本発明の感光性樹脂組成物が基板に塗布されて塗膜となった状態で、(b)化合物が、(a)ポリアミド酸のアミド結合やカルボキシル基と相互作用して(a)ポリアミド酸のイミド化を起きにくくしており、一度アルカリ現像液に溶解した(a)ポリアミド酸がイミド化により析出して再付着するという現象を防いでいると考えられる。 (B) Compound The (b) compound used in the present invention has the following general formula (1):
Figure 0005571914
{Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, at least one of R 1 and R 2 is an organic group having 6 or more carbon atoms, R 3 is An organic group having 1 or more carbon atoms is represented. }. When the photosensitive resin composition of the present invention contains the compound (b), when the (a) polyamic acid coating film comes into contact with the alkaline developer, the (b) compound present in the coating film Solubility in an alkali developer can be maintained, thereby preventing generation of a residue. (B) Although the mechanism of action of the compound is not clear, in the state where the photosensitive resin composition of the present invention is applied to a substrate to form a coating film, (b) the compound is (a) an amide bond or carboxyl of polyamic acid. (A) it is difficult to cause imidation of the polyamic acid by interacting with the group, and (a) the polyamic acid once dissolved in the alkaline developer is prevented from being precipitated and reattached by imidation. Conceivable.

上記一般式(1)においては、残渣の発生を防ぐ効果の観点から、R1及びR2のうち少なくとも一方が炭素数6以上の有機基である。R1及びR2は、残渣の発生をより防ぐ観点から、それぞれ水酸基、カルボン酸基およびアミノ基を有さない基であることが好ましい。そして残渣の発生を防ぐ更なる効果の観点から、R1、R2及びR3が水酸基、カルボン酸基及びアミノ基を有さない基であることが好ましい。 In the general formula (1), at least one of R 1 and R 2 is an organic group having 6 or more carbon atoms from the viewpoint of the effect of preventing the generation of residues. R 1 and R 2 are preferably groups having no hydroxyl group, carboxylic acid group and amino group, respectively, from the viewpoint of further preventing the generation of residues. And from the viewpoint of the further effect of preventing the generation of residues, R 1 , R 2 and R 3 are preferably groups having no hydroxyl group, carboxylic acid group and amino group.

(b)化合物においては、残渣の発生を防ぐ効果の観点から、R3が、下記一般式(2)又は(3): In the compound (b), R 3 is represented by the following general formula (2) or (3):

Figure 0005571914
Figure 0005571914

{式(2)中、R4及びR5はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜10の有機基を表し、そして、式(3)中、R6は炭素数1〜10の有機基を表す。}で表されることが好ましい。 {In Formula (2), R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms; and, in Formula (3), R 6 represents an organic group having 1 to 10 carbon atoms. Represent. } Is preferably represented.

(b)化合物の具体的な例としては、
1)アミド化合物、例えば、ベンズアニリド、N,N−ジフェニルアセトアミド、3’,4’−ジメチルアセトアニリド、N,N−ジフェニル−4−メトキシベンズアミド、p−アセトアニシジド、p−アセトトルイジン、N−メチルアセトアニリド、
2)ウレタン化合物、例えば、N−フェニルカルバミン酸メチル、N−フェニルカルバミン酸エチル、N,N−ジフェニルカルバミン酸エチル、N−(2−メチル−5−ニトロフェニル)カルバミン酸エチル、N−シクロヘキシルカルバミン酸メチル、N−シクロヘキシルカルバミン酸エチル、N−シクロヘキシルカルバミン酸フェニル、N−ヘキシルカルバミン酸メチル、N−ヘキシルカルバミン酸エチル、N−ヘキシルカルバミン酸フェニル、
3)ウレア化合物、例えば、1,3−ジシクロヘキシル尿素、ジフェニル尿素、1−メチル−3−フェニル尿素、1、1−ジメチル−3−フェニル尿素、3−(4−クロロフェニル)−1,1−ジメチル尿素、N,N’−ジメチル−N,N’−ジフェニル尿素、N,N’−ジエチル−N,N’−ジフェニル尿素、が挙げられる。
(B) Specific examples of the compound include
1) Amide compounds such as benzanilide, N, N-diphenylacetamide, 3 ′, 4′-dimethylacetanilide, N, N-diphenyl-4-methoxybenzamide, p-acetaniside, p-acetoluidine, N-methylacetanilide,
2) Urethane compounds such as methyl N-phenylcarbamate, ethyl N-phenylcarbamate, ethyl N, N-diphenylcarbamate, ethyl N- (2-methyl-5-nitrophenyl) carbamate, N-cyclohexylcarbamine Acid methyl, ethyl N-cyclohexylcarbamate, phenyl N-cyclohexylcarbamate, methyl N-hexylcarbamate, ethyl N-hexylcarbamate, phenyl N-hexylcarbamate,
3) Urea compounds such as 1,3-dicyclohexylurea, diphenylurea, 1-methyl-3-phenylurea, 1,1-dimethyl-3-phenylurea, 3- (4-chlorophenyl) -1,1-dimethyl Examples include urea, N, N′-dimethyl-N, N′-diphenylurea, and N, N′-diethyl-N, N′-diphenylurea.

これらの(b)化合物は単独又は2種以上を混合して使用できる。また、(a)ポリアミド酸100質量部に対する(b)化合物の配合量は1〜100質量部であり、上記配合量が1質量部以上であれば(a)ポリアミド酸を含む感光性樹脂組成物をアルカリ現像した際に残渣を抑える効果が発現し、100質量部以下であれば加熱硬化後形成されたフィルムの引張り伸び率の悪化を防ぐことができる。上記配合量は、3〜80質量部であることがより好ましく、5〜50質量部であることが更に好ましい。   These (b) compounds can be used alone or in admixture of two or more. Moreover, the compounding quantity of (b) compound with respect to 100 mass parts of (a) polyamic acid is 1-100 mass parts, and if the said compounding quantity is 1 mass part or more, (a) The photosensitive resin composition containing polyamic acid The effect of suppressing the residue is developed when the film is alkali-developed, and if it is 100 parts by mass or less, deterioration of the tensile elongation of the film formed after heat curing can be prevented. As for the said compounding quantity, it is more preferable that it is 3-80 mass parts, and it is still more preferable that it is 5-50 mass parts.

(c)感光剤
本発明の感光性樹脂組成物は(c)感光剤を含有することが必須である。(c)感光剤の種類を選択することにより、本発明の感光性樹脂組成物をポジ型にすることもできるし、ネガ型とすることもできる。感光性樹脂組成物をポジ型にする場合は、(c)感光剤として光酸発生剤を選ぶことが必要である。光酸発生剤としてはナフトキノンジアジド化合物(以下、「NQD化合物」ともいう。)、オニウム塩、ハロゲン含有化合物等を用いることができるが、溶剤溶解性及び保存安定性の観点から、後述のNQD構造を有する光活性物質(以下、「PAC」ともいう)化合物が好ましい。
(C) Photosensitizer It is essential that the photosensitive resin composition of the present invention contains (c) a photosensitizer. (C) By selecting the kind of photosensitive agent, the photosensitive resin composition of the present invention can be made positive or negative. When the photosensitive resin composition is made positive, it is necessary to select a photoacid generator as (c) a photosensitive agent. As the photoacid generator, a naphthoquinone diazide compound (hereinafter also referred to as “NQD compound”), an onium salt, a halogen-containing compound, and the like can be used. From the viewpoint of solvent solubility and storage stability, the NQD structure described later is used. A photoactive substance (hereinafter, also referred to as “PAC”) compound having a hydrogen atom is preferred.

上記オニウム塩としては、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホシホニウム塩、ホスホニウム塩、アンモニウム塩、及びジアゾニウム塩等が挙げられ、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、及びトリアルキルスルホニウム塩からなる群から選ばれるオニウム塩が好ましい。   Examples of the onium salt include an iodonium salt, a sulfonium salt, a hosiphonium salt, a phosphonium salt, an ammonium salt, and a diazonium salt, and an onium selected from the group consisting of a diaryl iodonium salt, a triaryl sulfonium salt, and a trialkyl sulfonium salt. Salts are preferred.

上記ハロゲン含有化合物としては、ハロアルキル基含有炭化水素化合物等が挙げられ、トリクロロメチルトリアジンが好ましい。   Examples of the halogen-containing compound include haloalkyl group-containing hydrocarbon compounds and the like, and trichloromethyltriazine is preferable.

上記ナフトキノンジアジド化合物としては、1,2−ベンゾキノンジアジド構造又は1,2−ナフトキノンジアジド構造を有する化合物が挙げられ、これらは例えば米国特許第2,772,972号明細書、米国特許第2,797,213号明細書、及び米国特許第3,669,658号明細書等により公知の物質である。該ナフトキノンジアジド構造は、以降に詳述する特定構造を有するポリヒドロキシ化合物の1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、及び該ポリヒドロキシ化合物の1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステルからなる群から選択される少なくとも1種の化合物である。   Examples of the naphthoquinone diazide compound include compounds having a 1,2-benzoquinone diazide structure or a 1,2-naphthoquinone diazide structure, and examples thereof include US Pat. No. 2,772,972, US Pat. No. 2,797. No. 213, U.S. Pat. No. 3,669,658, and the like. The naphthoquinonediazide structure includes 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of a polyhydroxy compound having a specific structure described in detail below, and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of the polyhydroxy compound. At least one compound selected from the group consisting of:

該NQD化合物は、常法に従って、ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物を、クロルスルホン酸又は塩化チオニルでスルホニルクロライドとし、得られたナフトキノンジアジドスルホニルクロライドと、ポリヒドロキシ化合物とを縮合反応させることにより得られる。例えば、ポリヒドロキシ化合物と、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリド又は1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルクロリドの所定量とを、ジオキサン、アセトン又はテトラヒドロフラン等の溶媒中において、トリエチルアミン等の塩基性触媒の存在下反応させてエステル化を行い、得られた生成物を水洗、乾燥することにより得ることができる。   The NQD compound is obtained by subjecting a naphthoquinone diazide sulfonic acid compound to sulfonyl chloride with chlorosulfonic acid or thionyl chloride according to a conventional method, and subjecting the obtained naphthoquinone diazide sulfonyl chloride to a polyhydroxy compound. For example, a polyhydroxy compound and a predetermined amount of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride or 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl chloride in a solvent such as dioxane, acetone or tetrahydrofuran, The reaction can be carried out in the presence of a basic catalyst for esterification, and the resulting product can be obtained by washing with water and drying.

以下に好ましいNQD化合物について記載する。   Preferred NQD compounds are described below.

下記一般式(5)で表されるポリヒドロキシ化合物のNQD化物   NQD compounds of polyhydroxy compounds represented by the following general formula (5)

Figure 0005571914
Figure 0005571914

{式中、R9〜R18は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリル基、及びアシル基からなる群から選択される少なくとも1つの1価の基を表し、A1〜A3は、それぞれ独立に、単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、−CO2−、シクロペンチリデン基、シクロヘキシリデン基、フェニレン基、又は下記化学式: {Wherein R 9 to R 18 are each independently at least one monovalent group selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an allyl group, and an acyl group. Each of A 1 to A 3 independently represents a single bond, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —CO—, —CO 2 —, a cyclopentylidene group, or cyclohexylene. Den group, phenylene group, or the following chemical formula:

Figure 0005571914
Figure 0005571914

(式中、R19及びR20は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリル基、及び置換アリル基からなる群から選択される少なくとも1つの1価の基を表す。) (In the formula, R 19 and R 20 each independently represents at least one monovalent group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an allyl group, and a substituted allyl group.)

Figure 0005571914
Figure 0005571914

(式中、R21〜R24は、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、そしてn6は1〜5の整数である。) (Wherein R 21 to R 24 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and n 6 is an integer of 1 to 5)

Figure 0005571914
Figure 0005571914

(式中、R25〜R28は、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表す。)
で表される2価の基を表し、そしてn2〜n5は、それぞれ独立に1又は2の整数である。}
(In the formula, R 25 to R 28 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group.)
And n 2 to n 5 are each independently an integer of 1 or 2. }

具体的な化合物としては、特開2001−109149号公報の[化18]〜[化32]に記載されているポリヒドロキシ化合物のNQD化物が挙げられる。   Specific examples of the compound include NQD compounds of polyhydroxy compounds described in [Chemical Formula 18] to [Chemical Formula 32] of JP-A No. 2001-109149.

そのなかでも、以下のポリヒドロキシ化合物のNQD化物が、感度が高く、ポジ型感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。   Among these, NQD compounds of the following polyhydroxy compounds are preferable because of high sensitivity and low precipitation in the positive photosensitive resin composition.

Figure 0005571914
Figure 0005571914

下記一般式(6)で表されるポリヒドロキシ化合物のNQD化物   NQD compound of polyhydroxy compound represented by the following general formula (6)

Figure 0005571914
Figure 0005571914

{式中、A4は、下記化学式: {Wherein A 4 represents the following chemical formula:

Figure 0005571914
で表される有機基から選択される少なくとも1つの4価の基を表し、R29〜R32は、それぞれ独立に1価の有機基を表し、n7は0又は1であり、n8〜n11はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、そしてn12〜n15はそれぞれ独立に0〜2の整数である。)
Figure 0005571914
At least one tetravalent group selected from the organic groups represented by the formula: R 29 to R 32 each independently represents a monovalent organic group, n 7 is 0 or 1, and n 8 to n 11 are each independently an integer of 0 to 3, and n 12 ~n 15 is each independently an integer of 0-2. )

具体的な化合物としては、特開2001−092138号公報の[化23]〜[化28]に記載されているものが挙げられる。そのなかでも、以下のポリヒドロキシ化合物のNQD化物が、感度が高く、ポジ型感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。   Specific examples of the compound include those described in [Chemical Formula 23] to [Chemical Formula 28] of JP-A No. 2001-092138. Among these, NQD compounds of the following polyhydroxy compounds are preferable because of high sensitivity and low precipitation in the positive photosensitive resin composition.

Figure 0005571914
Figure 0005571914

下記一般式(7)で表されるポリヒドロキシ化合物のNQD化物   NQD compounds of polyhydroxy compounds represented by the following general formula (7)

Figure 0005571914
Figure 0005571914

{式中、R33は、1個以上の炭素原子を有する1価の有機基を表し、R34及びR35は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表し、n16は3〜8の整数であり、そしてn17は1〜5の整数である。} {Wherein R 33 represents a monovalent organic group having one or more carbon atoms, R 34 and R 35 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and n 16 represents 3 8 of an integer, and n 17 is an integer of 1 to 5. }

具体的な好ましい例としては、特開2004−347902号公報の[化24]、[化25]に記載されているものが挙げられる。   Specific preferred examples include those described in [Chemical Formula 24] and [Chemical Formula 25] of JP-A-2004-347902.

そのなかでも、以下のポリヒドロキシ化合物のNQD化物が、感度が高く、ポジ型感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。   Among these, NQD compounds of the following polyhydroxy compounds are preferable because of high sensitivity and low precipitation in the positive photosensitive resin composition.

Figure 0005571914
Figure 0005571914

{式中、n18は0から9の整数である。} {Wherein n 18 is an integer from 0 to 9. }

下記一般式(8)で表されるポリヒドロキシ化合物のNQD化物   NQD compounds of polyhydroxy compounds represented by the following general formula (8)

Figure 0005571914
Figure 0005571914

{式中、R36は、脂肪族の3級又は4級炭素を含む2価の有機基を表し、A5は下記の化学式: {In the formula, R 36 represents a divalent organic group containing an aliphatic tertiary or quaternary carbon, and A 5 represents the following chemical formula:

Figure 0005571914
で表される基から選択される少なくとも1つの2価の基を表す。}
Figure 0005571914
Represents at least one divalent group selected from the group represented by: }

具体的な化合物としては、特開2003−131368号公報の[化22]〜[化28]に記載されているものが挙げられる。   Specific examples of the compound include those described in [Chemical Formula 22] to [Chemical Formula 28] of JP-A No. 2003-131368.

そのなかでも、下記一般式:   Among them, the following general formula:

Figure 0005571914
Figure 0005571914

{式中、R37及びR38は、それぞれ独立に−CH2−、−O−又は−S−を表し、R39及びR40は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を表す。}
で表されるポリヒドロキシ化合物のNQD化物が、感度が高く、ポジ型感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。
{In the formula, R 37 and R 38 each independently represent —CH 2 —, —O— or —S—, and R 39 and R 40 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. }
An NQD product of a polyhydroxy compound represented by the formula is preferred because of its high sensitivity and low precipitation in a positive photosensitive resin composition.

下記一般式(9)で表されるポリヒドロキシ化合物のNQD化物   NQD compounds of polyhydroxy compounds represented by the following general formula (9)

Figure 0005571914
Figure 0005571914

{式中、R41〜R43は、それぞれ独立に、下記一般式: {Wherein R 41 to R 43 each independently represents the following general formula:

Figure 0005571914
Figure 0005571914

(式中、R44は、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、そして、n22は0〜2の整数である。)
で表される1価の有機基を表し、n19〜n21はそれぞれ独立に0〜2の整数である。}
(Wherein R 44 represents an alkyl group or a cycloalkyl group, and n 22 is an integer of 0 to 2).
In the formula, n 19 to n 21 are each independently an integer of 0 to 2. }

具体的な化合物としては、特開2004−109849号公報の[化17]〜[化22]に記載されているポリヒドロキシ化合物のNQD化物が挙げられる。   Specific examples of the compound include NQD compounds of polyhydroxy compounds described in [Chemical Formula 17] to [Chemical Formula 22] of JP-A-2004-109849.

そのなかでも、以下のポリヒドロキシ化合物のNQD化物が、感度が高く、ポジ型感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。   Among these, NQD compounds of the following polyhydroxy compounds are preferable because of high sensitivity and low precipitation in the positive photosensitive resin composition.

Figure 0005571914
Figure 0005571914

下記一般式(10)で表されるポリヒドロキシ化合物のNQD化物   NQD compounds of polyhydroxy compounds represented by the following general formula (10)

Figure 0005571914
Figure 0005571914

{式中、R45は水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はシクロアルキル基を表す。} {In the formula, R 45 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or a cycloalkyl group. }

具体的な化合物としては、特開2001−356475号公報の[化18]〜[化22]に記載されているものが挙げられる。   Specific examples of the compound include those described in [Chemical Formula 18] to [Chemical Formula 22] of JP-A No. 2001-356475.

そのなかでも、以下のポリヒドロキシ化合物のNQD化物が、感度が高く、ポジ型感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。   Among these, NQD compounds of the following polyhydroxy compounds are preferable because of high sensitivity and low precipitation in the positive photosensitive resin composition.

Figure 0005571914
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下記一般式(11)で表されるポリヒドロキシ化合物のNQD化物   NQD compounds of polyhydroxy compounds represented by the following general formula (11)

Figure 0005571914
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{式中、R46は、下記一般式: {Wherein R 46 represents the following general formula:

Figure 0005571914
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(式中、R50は、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、n26は0〜2の整数である。)
で表される1価の有機基を表し、R47〜R49は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、そしてn23〜n25はそれぞれ独立に0〜2の整数である。}
(In the formula, R 50 represents an alkyl group or a cycloalkyl group, and n 26 is an integer of 0 to 2.)
R 47 to R 49 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group, and n 23 to n 25 each independently represents an integer of 0 to 2 It is. }

具体的な化合物としては、特開2005−008626号公報の[化15]、[化16]に記載されているポリヒドロキシ化合物のNQD化物が挙げられる。   Specific examples of the compound include NQD compounds of polyhydroxy compounds described in [Chemical 15] and [Chemical 16] of JP-A-2005-008626.

そのなかでも、以下のポリヒドロキシ化合物のNQD化物が、感度が高く、ポジ型感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。   Among these, NQD compounds of the following polyhydroxy compounds are preferable because of high sensitivity and low precipitation in the positive photosensitive resin composition.

Figure 0005571914
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下記一般式(12)で表されるポリヒドロキシ化合物のNQD化物   NQD compounds of polyhydroxy compounds represented by the following general formula (12)

Figure 0005571914
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{式中、R51及びR52は、それぞれ独立に1価の有機基を表し、n27及びn28は、それぞれ独立に0〜2の整数であり、かつ2≦n27+n28≦4であり、そしてn29及びn30はそれぞれ独立に0〜3の整数である。} {Wherein R 51 and R 52 each independently represent a monovalent organic group, n 27 and n 28 each independently represent an integer of 0 to 2, and 2 ≦ n 27 + n 28 ≦ 4 And n 29 and n 30 are each independently an integer of 0 to 3. }

具体的な化合物としては、特開2004−077999号公報の[化11]〜[化16]に記載されているポリヒドロキシ化合物のNQD化物が挙げられる。   Specific examples of the compound include NQD compounds of polyhydroxy compounds described in [Chemical Formula 11] to [Chemical Formula 16] of JP-A No. 2004-077999.

そのなかでも、以下のポリヒドロキシ化合物のNQD化物が、感度が高く、ポジ型感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。   Among these, NQD compounds of the following polyhydroxy compounds are preferable because of high sensitivity and low precipitation in the positive photosensitive resin composition.

Figure 0005571914
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その他の構造としては具体的に下記が好ましい。   Specifically, other structures are preferably as follows.

Figure 0005571914
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上述のNQD化合物におけるナフトキノンジアジドスルホニル基としては、5−ナフトキノンジアジドスルホニル基、4−ナフトキノンジアジドスルホニル基のいずれも好ましい。4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のi線領域に吸収を持っており、i線露光に適している。5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のg線領域まで吸収が伸びており、g線露光に適している。本発明においては、露光する波長によって4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物又は5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を選択することが好ましい。   As a naphthoquinone diazide sulfonyl group in the above-mentioned NQD compound, both a 5-naphthoquinone diazide sulfonyl group and a 4-naphthoquinone diazide sulfonyl group are preferable. The 4-naphthoquinonediazide sulfonyl ester compound has absorption in the i-line region of a mercury lamp and is suitable for i-line exposure. The 5-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound has an absorption extending to the g-line region of a mercury lamp and is suitable for g-line exposure. In the present invention, it is preferable to select a 4-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound or a 5-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound depending on the wavelength to be exposed.

また、同一分子中に4−ナフトキノンジアジドスルホニル基及び5−ナフトキノンジアジドスルホニル基を併用した、ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を用いることもできるし、4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物と5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物とを混合して使用することもできる。   Further, a naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound in which a 4-naphthoquinone diazide sulfonyl group and a 5-naphthoquinone diazide sulfonyl group are used in the same molecule can be used, or a 4-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound and a 5-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound. Can also be used as a mixture.

本発明において、(a)ポリアミド酸100質量部に対する(c)感光剤の配合量は、1〜50質量部であり、5〜30質量部であることが好ましい。(c)感光剤の上記配合量が1質量部以上である場合樹脂のパターニング性が良好であり、50質量部以下である場合硬化後の膜の引張り伸び率が良好であり、かつ露光部の現像残さ(スカム)が少ない。   In this invention, the compounding quantity of (c) photosensitizer with respect to 100 mass parts of (a) polyamic acid is 1-50 mass parts, and it is preferable that it is 5-30 mass parts. (C) When the blending amount of the photosensitive agent is 1 part by mass or more, the patterning property of the resin is good, and when it is 50 parts by mass or less, the tensile elongation rate of the cured film is good, and There is little development residue (scum).

(d)その他の成分
本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、染料、界面活性剤、基板との密着性を高めるための接着助剤、溶解促進剤、架橋剤等を含有させることが可能である。
(D) Other components The photosensitive resin composition of the present invention contains, if necessary, a dye, a surfactant, an adhesion aid for enhancing adhesion to the substrate, a dissolution accelerator, a crosslinking agent, and the like. It is possible to make it.

上記染料としては、例えば、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン等が挙げられる。染料の配合量としては、(a)ポリアミド酸100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましい。   Examples of the dye include methyl violet, crystal violet, and malachite green. As a compounding quantity of dye, 0.1-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (a) polyamic acid.

上記界面活性剤としては、例えば、ポリプロピレングリコール、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又はその誘導体からなる非イオン系界面活性剤の他、例えばフロラード(登録商標、商品名、住友3M社製)、メガファック(登録商標、商品名、大日本インキ化学工業社製)、ルミフロン(登録商標、商品名、旭硝子社製)等のフッ素系界面活性剤、例えばKP341(商品名、信越化学工業社製)、DBE(商品名、チッソ社製)、グラノール(商品名、共栄社化学社製)等の有機シロキサン界面活性剤が挙げられる。   Examples of the surfactant include nonionic surfactants made of polyglycols such as polypropylene glycol and polyoxyethylene lauryl ether, or derivatives thereof, as well as Florard (registered trademark, trade name, manufactured by Sumitomo 3M). Fluorosurfactants such as Megafac (registered trademark, trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals), Lumiflon (registered trademark, trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), such as KP341 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ), DBE (trade name, manufactured by Chisso Corporation), granol (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), and other organosiloxane surfactants.

界面活性剤を使用する場合の配合量としては、(a)ポリアミド酸100質量部に対して、0.01〜10質量部が好ましい。   As a compounding quantity in the case of using surfactant, 0.01-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (a) polyamic acid.

上記接着助剤としては、例えば、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、エポキシシラン、エポキシポリマー等、及び各種アルコキシシランが挙げられる。   Examples of the adhesion assistant include alkyl imidazoline, butyric acid, alkyl acid, polyhydroxystyrene, polyvinyl methyl ether, t-butyl novolac, epoxy silane, epoxy polymer, and various alkoxy silanes.

アルコキシシランの具体的な好ましい例としては、例えば、テトラアルコキシシラン、ビス(トリアルコキシシリル)メタン、ビス(トリアルコキシシリル)エタン、ビス(トリアルコキシシリル)エチレン、ビス(トリアルコキシシリル)ヘキサン、ビス(トリアルコキシシリル)オクタン、ビス(トリアルコキシシリル)オクタジエン、ビス[3−(トリアルコキシシリル)プロピル]ジスルフィド、N−フェニル−3−アミノプロピルトリアルコキシシラン、3−メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、2−(トリアルコキシシリルエチル)ピリジン、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及び3−アミノプロピルジアルコキシアルキルシラン並びに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又はウレア基に変換したもの等を挙げることができる。なお、上記した化合物中のアルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、酸無水物としてはマレイン酸無水物、フタル酸無水物等が挙げられ、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等が挙げられ、ウレタン基としてはt−ブトキシカルボニルアミノ基等が挙げられ、ウレア基としてはフェニルアミノカルボニルアミノ基等が挙げられる。   Specific preferred examples of alkoxysilane include, for example, tetraalkoxysilane, bis (trialkoxysilyl) methane, bis (trialkoxysilyl) ethane, bis (trialkoxysilyl) ethylene, bis (trialkoxysilyl) hexane, bis (Trialkoxysilyl) octane, bis (trialkoxysilyl) octadiene, bis [3- (trialkoxysilyl) propyl] disulfide, N-phenyl-3-aminopropyltrialkoxysilane, 3-mercaptopropyltrialkoxysilane, 2- (Trialkoxysilylethyl) pyridine, 3-methacryloxypropyltrialkoxysilane, 3-methacryloxypropyl dialkoxyalkylsilane, 3-glycidoxypropyltrialkoxysilane, 3-glycidoxy Propyl dialkoxyalkyl silane, 3-aminopropyl trialkoxy silane and 3-aminopropyl dialkoxyalkyl silane and acid anhydride or acid dianhydride reactant, 3-aminopropyl trialkoxy silane or 3-aminopropyl dialkoxyalkyl The thing etc. which converted the amino group of silane into the urethane group or the urea group can be mentioned. Examples of the alkyl group in the above compound include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and examples of the acid anhydride include maleic acid anhydride and phthalic acid anhydride, and acid dianhydrides. Examples thereof include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, and the urethane group includes t-butoxycarbonyl. An amino group etc. are mentioned, A phenylamino carbonylamino group etc. are mentioned as a urea group.

接着助剤を使用する場合の配合量としては、(a)ポリアミド酸100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましい。   As a compounding quantity in the case of using an adhesion assistant, 0.1-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (a) polyamic acid.

上記の化合物の配合量は、(a)ポリアミド酸100質量部に対し、0〜10質量部であることができ、0.1〜10質量部であることがより好ましく、0.1〜6質量部であることが更に好ましく、1〜4質量部であることが特に好ましい。上記配合量が0.1質量部以上である場合、露光部の現像残渣がなく、感光性樹脂組成物を用いて形成される膜と基板(特にシリコン基板)との密着性が良好であり、10質量部以下である場合、該密着性における経時安定性が良好である。   The compounding quantity of said compound can be 0-10 mass parts with respect to 100 mass parts of (a) polyamic acid, It is more preferable that it is 0.1-10 mass parts, 0.1-6 mass Part is more preferable, and 1 to 4 parts by mass is particularly preferable. When the blending amount is 0.1 part by mass or more, there is no development residue in the exposed part, and the adhesion between the film formed using the photosensitive resin composition and the substrate (particularly the silicon substrate) is good, When it is 10 parts by mass or less, the temporal stability in the adhesion is good.

上記溶解促進剤としては、水酸基又はカルボキシル基を有する化合物が好ましい。水酸基を有する化合物の例としては、前述のナフトキノンジアジド化合物に使用しているバラスト剤、並びにパラクミルフェノール、ビスフェノール類、レゾルシノール類、及びMtrisPC、MtetraPC等の直鎖状フェノール化合物、TrisP−HAP、TrisP−PHBA、TrisP−PA等の非直鎖状フェノール化合物(全て本州化学工業社製)、ジフェニルメタンの2〜5個のフェノール置換体、3,3−ジフェニルプロパンの1〜5個のフェノール置換体、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と5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物との1対2反応物、ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホンと1,2−シクロヘキシルジカルボン酸無水物との1対2反応物、N−ヒドロキシコハク酸イミド、N−ヒドロキシフタル酸イミド、N−ヒドロキシ5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸イミド等が挙げられる。   As the dissolution accelerator, a compound having a hydroxyl group or a carboxyl group is preferable. Examples of the compound having a hydroxyl group include the ballast agent used in the above-mentioned naphthoquinone diazide compound, paracumylphenol, bisphenols, resorcinol, and linear phenol compounds such as MtrisPC and MtetraPC, TrisP-HAP, TrisP -Non-linear phenolic compounds such as PHBA and TrisP-PA (all manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), 2 to 5 phenol substitutes of diphenylmethane, 1 to 5 phenol substitutes of 3,3-diphenylpropane, One-to-two reactant of 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, bis- (3-amino-4-hydroxy Phenyl) sulfone and 1,2-cyclohexyldicarboxylic anhydride 1: 2 reaction product of, N- hydroxysuccinimide, N- hydroxy phthalimide, and the like N- hydroxy 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid imide.

カルボキシル基を有する化合物の例としては、3−フェニル乳酸、4−ヒドロキシフェニル乳酸、4−ヒドロキシマンデル酸、3,4−ジヒドロキシマンデル酸、4−ヒドロキシ−3−メトキシマンデル酸、2−メトキシ−2−(1−ナフチル)プロピオン酸、マンデル酸、アトロラクチン酸、アセチルマンデル酸、α−メトキシフェニル酢酸、3−フェニル乳酸、4−ヒドロキシフェニル乳酸、4−ヒドロキシマンデル酸、3,4−ジヒドロキシマンデル酸、4−ヒドロキシ−3−メトキシマンデル酸、2−メトキシ−2−(1−ナフチル)プロピオン酸、マンデル酸、アトロラクチン酸、O−アセチルマンデル酸、α−メトキシフェニル酢酸、4−ヒドロキシマンデル酸、3,4−ジヒドロキシマンデル酸、4−ヒドロキシ−3−メトキシマンデル酸、マンデル酸、アトロラクチン酸、O−アセチルマンデル酸、α−メトキシフェニル酢酸、O−アセチルマンデル酸、α−メトキシフェニル酢酸等を挙げることができる。   Examples of the compound having a carboxyl group include 3-phenyl lactic acid, 4-hydroxyphenyl lactic acid, 4-hydroxymandelic acid, 3,4-dihydroxymandelic acid, 4-hydroxy-3-methoxymandelic acid, 2-methoxy-2. -(1-Naphthyl) propionic acid, mandelic acid, atrolactic acid, acetylmandelic acid, α-methoxyphenylacetic acid, 3-phenyllactic acid, 4-hydroxyphenyllactic acid, 4-hydroxymandelic acid, 3,4-dihydroxymandelic acid 4-hydroxy-3-methoxymandelic acid, 2-methoxy-2- (1-naphthyl) propionic acid, mandelic acid, atrolactic acid, O-acetylmandelic acid, α-methoxyphenylacetic acid, 4-hydroxymandelic acid, 3,4-dihydroxymandelic acid, 4-hydroxy-3-methoxy Examples thereof include mandelic acid, mandelic acid, atrolactic acid, O-acetylmandelic acid, α-methoxyphenylacetic acid, O-acetylmandelic acid, α-methoxyphenylacetic acid and the like.

溶解促進剤を使用する場合の配合量としては、(a)ポリアミド酸100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましい。   As a compounding quantity in the case of using a solubility promoter, 0.1-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (a) polyamic acid.

上記架橋剤としては、1,1,2,2−テトラ(p−ヒドロキシフェニル)エタン、テトラグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、オルソセカンダリーブチルフェニルグリシジルエーテル、1,6−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールグリシジルエーテル等のエポキシ化合物、アセチルアセトンアルミ(III)塩、アセチルアセトンチタン(IV)塩、アセチルアセトンクロム(III)塩、アセチルアセトンマグネシウム(II)塩、アセチルアセトンニッケル(II)塩、トリフルオロアセチルアセトンアルミ(III)塩、トリフルオロアセチルアセトンチタン(IV)塩、トリフルオロアセチルアセトンクロム(III)塩、トリフルオロアセチルアセトンマグネシウム(II)塩、トリフルオロアセチルアセトンニッケル(II)塩等の金属キレート剤、ニカラックMW−30MH、MW−100LH(商品名、三和ケミカル社製)、サイメル300、サイメル303(商品名、三井サイテック社製)等のメラミン樹脂系架橋剤、ニカラックBL−60(商品名、三和ケミカル社製)、サイメル1123、マイコート102、マイコート105(商品名、三井サイテック社製)等のベンゾグアナミン系架橋剤、ニカラックMX−270、MX−280、MX−290(商品名、三和ケミカル社製)等の尿素樹脂系樹脂、トリメチロールプロパントリメタクリレート、1,3,5−ベンゼントリカルボン酸トリアリル、トリメリット酸トリアリル、ピロメリット酸テトラアリルエステル、ペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、BANI−X(商品名、丸善石油化学株式会社製)等の不飽和結合含有化合物等が挙げられる。   Examples of the crosslinking agent include 1,1,2,2-tetra (p-hydroxyphenyl) ethane, tetraglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, ortho-secondary butylphenyl glycidyl ether, 1,6-bis (2,3-epoxy Epoxy compounds such as propoxy) naphthalene, diglycerol polyglycidyl ether, polyethylene glycol glycidyl ether, acetylacetone aluminum (III) salt, acetylacetone titanium (IV) salt, acetylacetone chromium (III) salt, acetylacetone magnesium (II) salt, acetylacetone nickel ( II) salt, trifluoroacetylacetone aluminum (III) salt, trifluoroacetylacetone titanium (IV) salt, trifluoroacetylacetone chromium (III) salt, Metal chelating agents such as trifluoroacetylacetone magnesium (II) salt and trifluoroacetylacetone nickel (II) salt, Nicalak MW-30MH, MW-100LH (trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), Cymel 300, Cymel 303 (trade name) Melamine resin-based cross-linking agent such as Nikalac BL-60 (trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), Cymel 1123, My Coat 102, My Coat 105 (trade name, manufactured by Mitsui Cytec) Urea resin resins such as benzoguanamine-based cross-linking agents, Nicalac MX-270, MX-280, MX-290 (trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), trimethylolpropane trimethacrylate, triallyl 1,3,5-benzenetricarboxylate , Triallyl trimellitic acid, pyromellitic acid Unsaturated bond-containing compounds such as raaryl ester, pentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, trimethylolpropane triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, BANI-X (trade name, manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) Can be mentioned.

架橋剤を使用する場合の配合量としては、(a)ポリアミド酸100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましい。   As a compounding quantity in the case of using a crosslinking agent, 0.1-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (a) polyamic acid.

本発明の感光性樹脂組成物は、上述した各成分を溶剤に溶解してワニス状にし、感光性樹脂組成物溶液として使用してもよい。上記溶剤としては、NMP、GBL、DMAc、DMSO、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、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等を単独又は2種以上混合して使用できる。これらの溶剤のうち、非アミド系溶媒がフォトレジスト等への影響が少ない点から好ましく、具体的なより好ましい例としてはGBL、DMSO、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロン等を挙げることができる。   The photosensitive resin composition of the present invention may be used as a photosensitive resin composition solution by dissolving the above-described components in a solvent to form a varnish. Examples of the solvent include NMP, GBL, DMAc, DMSO, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl 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 glycol-3-monomethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl-3-methoxypropionate, etc. can be used alone or in combination. . Of these solvents, non-amide solvents are preferable from the viewpoint of little influence on photoresists, and specific more preferable examples include GBL, DMSO, cyclopentanone, cyclohexanone, isophorone and the like.

感光性樹脂組成物に溶剤を添加する場合の添加量としては、(a)ポリアミド酸100質量部に対して、50〜1000質量部が好ましく、100〜900質量部がより好ましい。   As an addition amount in the case of adding a solvent to the photosensitive resin composition, 50-1000 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (a) polyamic acid, and 100-900 mass parts is more preferable.

<硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置>
本発明は、上述した本発明の感光性樹脂組成物を用いる硬化レリーフパターンの製造方法、及び該硬化レリーフパターンを有する半導体装置をも提供する。
<Method for Manufacturing Cured Relief Pattern and Semiconductor Device>
The present invention also provides a method for producing a cured relief pattern using the above-described photosensitive resin composition of the present invention, and a semiconductor device having the cured relief pattern.

本発明は、上述した本発明の感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程、マスクを介して化学線で該感光性樹脂組成物を露光して該感光性樹脂組成物の硬化部を形成するか、又は光線、電子線若しくはイオン線を該感光性樹脂組成物に直接照射して該感光性樹脂組成物の照射部を形成する工程、該露光部又は該照射部を溶出除去することによってレリーフパターンを形成する工程、及び該レリーフパターンを加熱して硬化レリーフパターンを形成する工程、を含む硬化レリーフパターンの製造方法をも提供する。以下、該製造方法の好ましい態様の例について説明する。   In the present invention, the above-described photosensitive resin composition of the present invention is applied to a substrate, and the photosensitive resin composition is exposed to actinic radiation through a mask to form a cured portion of the photosensitive resin composition. Or a step of directly irradiating the photosensitive resin composition with a light beam, an electron beam or an ion beam to form an irradiated portion of the photosensitive resin composition, a relief by eluting and removing the exposed portion or the irradiated portion. There is also provided a method for producing a cured relief pattern comprising a step of forming a pattern, and a step of heating the relief pattern to form a cured relief pattern. Hereinafter, examples of preferred embodiments of the production method will be described.

まず、本発明の感光性樹脂組成物を、典型的には感光性樹脂組成物溶液の形態で、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、スピナーを用いた回転塗布、ロールコーター等により塗布して樹脂組成物膜付き基板を得る。これをオーブン、ホットプレート等を用いて50〜140℃で乾燥させ、感光性樹脂組成物溶液中の溶剤を除去する。   First, the photosensitive resin composition of the present invention is typically in the form of a photosensitive resin composition solution, for example, spin coating using a spinner on a substrate such as a silicon wafer, a ceramic substrate, an aluminum substrate, or a roll coater. The substrate with a resin composition film is obtained by coating with the above. This is dried at 50 to 140 ° C. using an oven, a hot plate or the like, and the solvent in the photosensitive resin composition solution is removed.

次に、基板上の感光性樹脂組成物に対し、マスクを介して、コンタクトアライナー、ステッパ等を用いて化学線による露光を行うか、又は、光線、電子線若しくはイオン線を直接照射する。これにより、感光性樹脂組成物の一部に露光部又は照射部が形成される。   Next, the photosensitive resin composition on the substrate is exposed to actinic radiation through a mask using a contact aligner, a stepper, or the like, or directly irradiated with a light beam, an electron beam or an ion beam. Thereby, an exposure part or an irradiation part is formed in a part of the photosensitive resin composition.

次に、上記の露光部又は照射部をアルカリ現像液で溶出除去し、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、超音波等の方式が可能である。リンス液としては蒸留水、脱イオン水等が使用できる。   Next, the above-mentioned exposed part or irradiated part is eluted and removed with an alkaline developer, and preferably, a desired relief pattern is obtained by rinsing with a rinsing liquid. As a developing method, methods such as spray, paddle, dip, and ultrasonic can be used. As the rinsing liquid, distilled water, deionized water, or the like can be used.

上記アルカリ現像液は、(a)ポリアミド酸を溶解除去するものであり、アルカリ化合物を溶解させたアルカリ性水溶液である。現像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及び有機アルカリ化合物のいずれであってもよい。   The alkali developer is an alkaline aqueous solution in which (a) polyamic acid is dissolved and removed, and an alkali compound is dissolved. The alkali compound dissolved in the developer may be either an inorganic alkali compound or an organic alkali compound.

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、アンモニア等が挙げられる。   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, ammonia and the like.

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、トリエタノールアミン等が挙げられる。   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, triethanolamine and the like.

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、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、樹脂の溶解抑止剤等を適量添加することができる。   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, a resin dissolution inhibitor, or the like can be added to the alkaline aqueous solution.

最後に、得られたレリーフパターンを加熱処理することにより、ポリイミド構造を有する硬化レリーフパターンを形成することができる。   Finally, a cured relief pattern having a polyimide structure can be formed by heat-treating the obtained relief pattern.

加熱処理のための加熱装置としては、オーブン炉、ホットプレート、縦型炉、ベルトコンベアー炉、圧力オーブン等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等が推奨される。加熱温度としては150〜450℃が好ましく、200〜400℃がさらに好ましい。加熱時間としては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、アルゴン等の不活性ガス中が好ましい。   An oven furnace, hot plate, vertical furnace, belt conveyor furnace, pressure oven, etc. can be used as a heating device for the heat treatment, and heating by hot air, infrared rays, electromagnetic induction, etc. is recommended as the heating method. Is done. As heating temperature, 150-450 degreeC is preferable and 200-400 degreeC is more preferable. The heating time is preferably 15 minutes to 8 hours, more preferably 1 hour to 4 hours. The atmosphere is preferably in an inert gas such as nitrogen or argon.

本発明は、上述した本発明の製造方法によって得られる硬化レリーフパターンを有する半導体装置をも提供する。本発明の半導体装置は、上記の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、又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により製造することができる。   The present invention also provides a semiconductor device having a cured relief pattern obtained by the manufacturing method of the present invention described above. The semiconductor device of the present invention uses the above-described cured relief pattern as a protective film for a surface protective film, an interlayer insulating film, a rewiring insulating film, a flip chip device protective film, or a protective film for a device having a bump structure. It can manufacture by combining with a manufacturing method.

上述の本発明の硬化レリーフパターンの製造方法によって製造される硬化レリーフパターンは、半導体用途のみならず、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、液晶配向膜等の用途にも有用である。   The cured relief pattern produced by the above-described method for producing a cured relief pattern of the present invention is used not only for semiconductor applications, but also for interlayer insulation of multilayer circuits, cover coats of flexible copper-clad plates, solder resist films, liquid crystal alignment films, etc. Also useful.

本発明を参考例、実施例及び比較例に基づいて更に具体的に説明する。   The present invention will be described more specifically based on reference examples, examples and comparative examples.

<ポリアミド酸の合成>
[参考例1]
容量2リットルのセパラブルフラスラスコ中で、乾燥窒素気流下、3,3’−(m−フェニレンジオキシ)ジアニリン58.5g(0.2mol)、GBL141.3gを室温(25℃)で混合攪拌し、ジアミンを溶解させた。これをドライアイス−ソルミックスAP−1(日本アルコール販売社製)浴により冷却し、別途GBL25.0g中に5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物6.6g(0.04mol)を溶解させたものを、滴下ロートより滴下した。滴下に要した時間は25分、反応液温は最大で0℃であった。
<Synthesis of polyamic acid>
[Reference Example 1]
Mixing and stirring 58.5 g (0.2 mol) of 3,3 ′-(m-phenylenedioxy) dianiline and 141.3 g of GBL in a separable flask with a capacity of 2 liters at room temperature (25 ° C.) in a dry nitrogen stream. The diamine was dissolved. This was cooled with a dry ice-Solmix AP-1 (manufactured by Nippon Alcohol Sales Co., Ltd.) bath, and 6.6 g (0.04 mol) of 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride was separately dissolved in 25.0 g of GBL. What was made to drop was dripped from the dropping funnel. The time required for the dropwise addition was 25 minutes, and the maximum reaction solution temperature was 0 ° C.

滴下終了後、室温に戻しながら18時間撹拌したのち反応液をGPCにより分析し、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物が残存していないことを確認した。   After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 18 hours while returning to room temperature, and then the reaction solution was analyzed by GPC to confirm that 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride did not remain.

次に、これをドライアイス−ソルミックスAP−1浴により冷却し、4,4’−オキシジフタル酸二無水物55.8g(0.18mol)を粉体のまま投入した。このときの反応液温は最大で3.2℃であった。反応液を室温に戻しながら2時間攪拌を続け、ポリアミド酸(P−1)を得た。   Next, this was cooled with a dry ice-Solmix AP-1 bath, and 55.8 g (0.18 mol) of 4,4'-oxydiphthalic dianhydride was charged as powder. The reaction solution temperature at this time was 3.2 ° C. at maximum. Stirring was continued for 2 hours while returning the reaction solution to room temperature to obtain polyamic acid (P-1).

このようにして合成されたポリアミド酸(P−1)のGPCによる重量平均分子量は、ポリスチレン換算で25300であった。   Thus, the weight average molecular weight by GPC of the polyamic acid (P-1) synthesize | combined was 25300 in polystyrene conversion.

[参考例2]
容量2リットルのセパラブルフラスラスコ中で、乾燥窒素気流下、3,3’−(m−フェニレンジオキシ)ジアニリン204.6g(0.7mol)、GBL201.1gを室温(25℃)で混合攪拌し、ジアミンを溶解させた。これをドライアイス−ソルミックスAP−1浴により冷却し、別途GBL200.0g中に5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物76.6g(0.47mol)を溶解させたものを、滴下ロートより滴下した。滴下に要した時間は50分、反応液温は最大で1℃であった。
[Reference Example 2]
In a 2 liter separable flask, 204.6 g (0.7 mol) of 3,3 ′-(m-phenylenedioxy) dianiline and 201.1 g of GBL were mixed and stirred at room temperature (25 ° C.) in a dry nitrogen stream. The diamine was dissolved. This was cooled with a dry ice-Solmix AP-1 bath, and a solution obtained by dissolving 76.6 g (0.47 mol) of 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride in 200.0 g of GBL separately was added to a dropping funnel. More dripped. The time required for the dropwise addition was 50 minutes, and the maximum reaction solution temperature was 1 ° C.

滴下終了後、室温に戻しながら18時間撹拌したのち反応液をGPCにより分析し、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物が残存していないことを確認した。
次に、これをドライアイス−ソルミックスAP−1浴により冷却し、4,4’−オキシジフタル酸二無水物144.8g(0.47mol)を粉体のまま投入した。このときの反応液温は最大で2.9℃であった。反応液を室温に戻しながら2時間攪拌を続けた後に70℃で2時間加熱してからGBL35.5gを加え、ポリアミド酸の一部がイミド化されたポリアミド酸(P−2)を得た。
このようにして合成されたポリアミド酸(P−2)のGPCによる重量平均分子量は、ポリスチレン換算で8100であった。
After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 18 hours while returning to room temperature, and then the reaction solution was analyzed by GPC to confirm that 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride did not remain.
Next, this was cooled with a dry ice-Solmix AP-1 bath, and 144.8 g (0.47 mol) of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride was charged as a powder. The reaction solution temperature at this time was 2.9 ° C. at the maximum. The reaction solution was stirred for 2 hours while returning to room temperature and then heated at 70 ° C. for 2 hours, and then 35.5 g of GBL was added to obtain a polyamic acid (P-2) in which a part of the polyamic acid was imidized.
Thus, the weight average molecular weight by GPC of the polyamic acid (P-2) synthesize | combined was 8100 in polystyrene conversion.

[参考例3]
参考例2で3,3’−(m−フェニレンジオキシ)ジアニリンの代わりに3,4’-ジアミノジフェニルエーテル140.2g(0.7mol)を用いた以外は同様に合成し、ポリスチレン換算のGPCによる重量平均分子量が9000のポリアミド酸(P−3)を得た。
[Reference Example 3]
It was synthesized in the same manner as in Reference Example 2 except that 140.2 g (0.7 mol) of 3,4'-diaminodiphenyl ether was used instead of 3,3 ′-(m-phenylenedioxy) dianiline, and was measured by GPC in terms of polystyrene. A polyamic acid (P-3) having a weight average molecular weight of 9000 was obtained.

<感光性樹脂組成物の調製及びその評価>
[実施例1〜8]、[比較例1〜5]
下記表1の組み合わせで、上記各参考例にて得られたポリアミド酸(P−1〜P−3)溶液250質量部(このうちポリアミド酸分が100質量部)、(c)感光剤としてのジアゾキノン化合物15質量部、及び表1に示す量(表1中の量はポリアミド酸100質量部に対する質量部である)の(b)化合物(A−1〜A−4)、化合物(A−5,A−6)、NMP又はDMAc)をGBL50質量部に溶解した後、1.0μmのフィルターで濾過して感光性樹脂組成物を調製し、そのパターニング特性、及び現像によるイミド化率の変化量を評価した。なお上記ジアゾキノン化合物は、下記構造:
<Preparation of photosensitive resin composition and its evaluation>
[Examples 1-8], [Comparative Examples 1-5]
250 parts by mass of the polyamic acid (P-1 to P-3) solution obtained in each of the above reference examples (100 parts by mass of the polyamic acid in the above), (c) as a photosensitizer (B) Compound (A-1 to A-4), Compound (A-5) of 15 parts by mass of diazoquinone compound and the amount shown in Table 1 (the amount in Table 1 is part by mass with respect to 100 parts by mass of polyamic acid) , A-6), NMP or DMAc) is dissolved in 50 parts by mass of GBL, and then filtered through a 1.0 μm filter to prepare a photosensitive resin composition. The patterning characteristics and the amount of change in imidization rate due to development Evaluated. The diazoquinone compound has the following structure:

Figure 0005571914
{式中、Qは、水素原子又は下記基:
Figure 0005571914
を表し、Qの総数のうち83%が下記基:
Figure 0005571914
である}を有し、上記(b)化合物A−1〜A−4、及び化合物A−5,A−6は、それぞれ下記構造:
Figure 0005571914
{Wherein Q is a hydrogen atom or the following group:
Figure 0005571914
83% of the total number of Q is the following group:
Figure 0005571914
And (b) the compounds A-1 to A-4 and the compounds A-5 and A-6 have the following structures:

Figure 0005571914
を有する。なお、(b)化合物A−1〜A−4は一般式(1)で表される構造を有し、化合物A−5,A−6、NMP及びDMAcの構造は一般式(1)で表される構造と異なるが、表1では便宜上(b)化合物の欄に示している。評価結果を表1に示す。
Figure 0005571914
Have (B) Compounds A-1 to A-4 have the structure represented by the general formula (1), and the structures of the compounds A-5, A-6, NMP and DMAc are represented by the general formula (1). Although different from the structure shown, in Table 1, it is shown in the column of (b) compound for convenience. The evaluation results are shown in Table 1.

(1)パターニング特性評価
上記で得た感光性樹脂組成物を、東京エレクトロン社製スピンコーター(クリーントラックMark−8)にて、6インチシリコンウエハーにスピン塗布し、ホットプレートにて120℃、180秒間のプリベークを行い、膜厚10μmの塗膜を形成した。膜厚は大日本スクリーン製造社製膜厚測定装置(ラムダエース)にて測定した。
(1) Evaluation of patterning characteristics The photosensitive resin composition obtained above was spin-coated on a 6-inch silicon wafer with a spin coater (clean track Mark-8) manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd., and 120 ° C. and 180 ° C. on a hot plate. Pre-baking for 2 seconds was performed to form a coating film having a thickness of 10 μm. The film thickness was measured with a film thickness measuring device (Lambda Ace) manufactured by Dainippon Screen Mfg.

この塗膜に、テストパターン付きレチクルを通して、i線(365nm)の露光波長を有するニコン社製ステッパ(NSR2005i8A)を用いて露光量を段階的に変化させてi線を照射することにより、該塗膜を露光した。   This coating film is irradiated with i-line through a reticle with a test pattern using a Nikon stepper (NSR2005i8A) having an exposure wavelength of i-line (365 nm) while changing the exposure stepwise. The film was exposed.

露光後の塗膜を、AZエレクトロニックマテリアルズ社製アルカリ現像液(AZ300MIFデベロッパー、2.38質量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液)を用い、23℃の条件下で塗膜へのアルカリ現像液の接液時間が40秒の条件で現像し、ポジパターンを形成した。感光性樹脂組成物の感度、及び現像残渣の評価結果を表1に示す。   The exposed coating film was contacted with the alkaline developer solution at 23 ° C. using an alkali developer (AZ300MIF developer, 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) manufactured by AZ Electronic Materials. Development was performed under the condition of a liquid time of 40 seconds to form a positive pattern. Table 1 shows the sensitivity of the photosensitive resin composition and the evaluation results of the development residue.

なお、感光性樹脂組成物の感度及び現像残渣は、次のようにして評価した。   The sensitivity and development residue of the photosensitive resin composition were evaluated as follows.

[感度(mJ/cm2)]
上記現像時間(すなわち40秒)において、塗膜の露光部を完全に溶解除去しうる最小露光量。
[Sensitivity (mJ / cm 2 )]
The minimum exposure amount that can completely dissolve and remove the exposed portion of the coating film during the development time (that is, 40 seconds).

[現像残渣]
現像後のレリーフパターンを光学顕微鏡で観察し、上記感度以上の露光量において、露光部に残渣が観察されなければ○、残渣が観察されれば×とした。
[Development residue]
The relief pattern after development was observed with an optical microscope, and when no residue was observed in the exposed area at an exposure amount equal to or higher than the above sensitivity, it was marked as ◯.

(2)イミド化率
パターニング特性評価と同様に塗布及びプリベークを行った塗膜を各感光性樹脂組成物につき3枚ずつ作製した。そのうちの各1枚ずつは現像前の塗膜(A)とした。別の1枚ずつをパターニング特性評価と同様の方法で、塗膜へのアルカリ現像液の接液時間40秒の条件で現像し、現像後の塗膜(B)とした。更に別の1枚ずつを光洋サーモシステム社製縦型キュア炉VF200Bにて窒素気流下350℃で2時間加熱し、キュア後の塗膜(C)とした。各々の塗膜のIRスペクトルをCentaurus(Thermospectra−Tech USA社製)にてATR法にて測定し、1380cm-1のイミド基のC−N結合の収縮振動の吸収強度と1500cm-1の芳香族環の伸縮振動の吸収強度とを測定した。次の式により各感光性樹脂組成物の現像前後のイミド化率を算出した。また現像後イミド化率から現像前イミド化率を減じた値を現像前後変化量として算出した。
(2) Imidation rate Three coating films were prepared for each photosensitive resin composition by applying and pre-baking in the same manner as the patterning property evaluation. One of them was used as the coating film (A) before development. Another sheet was developed in the same manner as the patterning property evaluation under the condition that the alkaline developer was in contact with the coating film for a period of 40 seconds to obtain a developed coating film (B). Further, one sheet at a time was heated in a vertical curing furnace VF200B manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd. under a nitrogen stream at 350 ° C. for 2 hours to obtain a cured coating film (C). The IR spectrum of each coating film at Centaurus (Thermospectra-Tech USA Inc.) was measured by ATR method, aromatic absorption intensity and 1500 cm -1 contraction vibration of C-N bonds of the imide group 1380 cm -1 The absorption strength of the stretching vibration of the ring was measured. The imidation ratio before and after development of each photosensitive resin composition was calculated by the following formula. Further, a value obtained by subtracting the imidization rate before development from the imidization rate after development was calculated as a change amount before and after development.

現像前イミド化率={(A1380)/(A1500)}/{(C1380)/(C1500)}
現像後イミド化率={(B1380)/(B1500)}/{(C1380)/(C1500)}
1380:塗膜(A)の1380cm-1の吸収強度
1500:塗膜(A)の1500cm-1の吸収強度
1380:塗膜(B)の1380cm-1の吸収強度
1500:塗膜(B)の1500cm-1の吸収強度
1380:塗膜(C)の1380cm-1の吸収強度
1500:塗膜(C)の1500cm-1の吸収強度
Pre-development imidization ratio = {(A 1380 ) / (A 1500 )} / {(C 1380 ) / (C 1500 )}
Post-development imidization ratio = {(B 1380 ) / (B 1500 )} / {(C 1380 ) / (C 1500 )}
A 1380: absorption intensity at 1380 cm -1 of the coating film (A) A 1500: absorption intensity at 1500 cm -1 of the coating film (A) B 1380: absorption intensity at 1380 cm -1 of the coating film (B) B 1500: coating (B) 1500 cm -1 absorption strength C 1380 : coating film (C) 1380 cm -1 absorption strength C 1500 : coating film (C) 1500 cm -1 absorption strength

Figure 0005571914
Figure 0005571914

表1に示す結果から、本発明の感光性樹脂組成物を用いることにより、アルカリ現像を行った際にパターンに残渣が発生せず、現像前後でのイミド化率の変化も小さいことがわかる。これに対し、(b)化合物を含まないもの、または(b)化合物と構造の似ている化合物を用いた比較例1〜5の組成物ではアルカリ現像によりパターンに残渣が発生し、現像前後でのイミド化率の変化が大きいことが明らかとなった。   From the results shown in Table 1, it can be seen that by using the photosensitive resin composition of the present invention, no residue is generated in the pattern when alkali development is performed, and the change in the imidization ratio before and after development is small. On the other hand, in the compositions of Comparative Examples 1 to 5 using a compound that does not contain the compound (b) or a compound similar in structure to the compound (b), a residue is generated in the pattern by alkali development, before and after the development. It became clear that the change of the imidation ratio of was large.

本発明の感光性樹脂組成物は、半導体素子等の表面保護膜、層間絶縁膜等の形成に好適に用いることができる。   The photosensitive resin composition of this invention can be used suitably for formation of surface protection films, such as a semiconductor element, an interlayer insulation film.

Claims (3)

(a)ポリアミド酸100質量部と、
(b)ベンズアニリド、N,N−ジフェニルアセトアミド、3’,4’−ジメチルアセトアニリド、N,N−ジフェニル−4−メトキシベンズアミド、p−アセトアニシジド、p−アセトトルイジン、N−メチルアセトアニリド、N−フェニルカルバミン酸メチル、N−フェニルカルバミン酸エチル、N,N−ジフェニルカルバミン酸エチル、N−(2−メチル−5−ニトロフェニル)カルバミン酸エチル、N−シクロヘキシルカルバミン酸メチル、N−シクロヘキシルカルバミン酸エチル、N−シクロヘキシルカルバミン酸フェニル、N−ヘキシルカルバミン酸メチル、N−ヘキシルカルバミン酸エチル、N−ヘキシルカルバミン酸フェニル、1,3−ジシクロヘキシル尿素、1−メチル−3−フェニル尿素、1,1−ジメチル−3−フェニル尿素、3−(4−クロロフェニル)−1,1−ジメチル尿素、N,N’−ジメチル−N,N’−ジフェニル尿素、及びN,N’−ジエチル−N,N’−ジフェニル尿素からなる群から選択される1種以上の化合物1〜100質量部と、
(c)感光剤1〜50質量部と
を含む、アルカリ現像用の感光性樹脂組成物。
(A) 100 parts by mass of polyamic acid;
(B) benzanilide, N, N-diphenylacetamide, 3 ′, 4′-dimethylacetanilide, N, N-diphenyl-4-methoxybenzamide, p-acetoanisidide, p-acetotoluidine, N-methylacetanilide, N-phenylcarbamine Acid methyl, ethyl N-phenylcarbamate, ethyl N, N-diphenylcarbamate, ethyl N- (2-methyl-5-nitrophenyl) carbamate, methyl N-cyclohexylcarbamate, ethyl N-cyclohexylcarbamate, N -Phenyl cyclohexyl carbamate, methyl N-hexyl carbamate, ethyl N-hexyl carbamate, phenyl N-hexyl carbamate, 1,3-dicyclohexyl urea, 1-methyl-3-phenyl urea, 1,1-dimethyl-3 -Feni The group consisting of urea, 3- (4-chlorophenyl) -1,1-dimethylurea, N, N′-dimethyl-N, N′-diphenylurea, and N, N′-diethyl-N, N′-diphenylurea 1 to 100 parts by mass of one or more compounds selected from
(C) A photosensitive resin composition for alkali development, containing 1 to 50 parts by mass of a photosensitizer.
請求項に記載の感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程、
マスクを介して化学線で該感光性樹脂組成物を露光して該感光性樹脂組成物の硬化部を形成するか、又は光線、電子線若しくはイオン線を該感光性樹脂組成物に直接照射して該感光性樹脂組成物の照射部を形成する工程、
該露光部又は該照射部を溶出除去することによってレリーフパターンを形成する工程、及び
該レリーフパターンを加熱して硬化レリーフパターンを形成する工程
を含む、硬化レリーフパターンの製造方法。
Applying the photosensitive resin composition according to claim 1 to a substrate;
Exposing the photosensitive resin composition with actinic radiation through a mask to form a cured portion of the photosensitive resin composition, or directly irradiating the photosensitive resin composition with light, an electron beam or an ion beam. Forming an irradiated portion of the photosensitive resin composition,
A method for producing a cured relief pattern, comprising: a step of forming a relief pattern by eluting and removing the exposed portion or the irradiated portion; and a step of heating the relief pattern to form a cured relief pattern.
請求項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してなる、半導体装置。 A semiconductor device comprising a cured relief pattern obtained by the manufacturing method according to claim 2 .
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