JP5762706B2 - Photosensitive resin composition and method for producing cured relief pattern - Google Patents

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

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本発明は、半導体装置の表面保護膜及び層間絶縁膜等として有用な感光性樹脂組成物、該感光性樹脂組成物を用いた耐熱性を有する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成る半導体装置に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition useful as a surface protective film and an interlayer insulating film of a semiconductor device, a method for producing a heat-resistant cured relief pattern using the photosensitive resin composition, and the cured relief pattern. The present invention relates to a semiconductor device.

半導体装置の表面保護膜、及び層間絶縁膜には、優れた耐熱性、電気特性、及び機械特性などを併せ持つポリイミド樹脂が広く用いられている。このポリイミド樹脂は、現在は一般に感光性ポリイミド前駆体組成物の形態で供されることが多い。半導体装置を製造する過程において、該前駆体組成物をシリコンウエハー等の基板に塗布し、活性光線によるパターニングを行い、現像し、熱イミド化処理等を施すことによって、該半導体装置の一部分となる表面保護膜、または層間絶縁膜等を容易に形成させることが出来る。   Polyimide resins having excellent heat resistance, electrical characteristics, mechanical characteristics, and the like are widely used for surface protection films and interlayer insulating films of semiconductor devices. This polyimide resin is generally often provided in the form of a photosensitive polyimide precursor composition. In the process of manufacturing a semiconductor device, the precursor composition is applied to a substrate such as a silicon wafer, patterned with actinic rays, developed, and subjected to a thermal imidization treatment to become a part of the semiconductor device. A surface protective film, an interlayer insulating film, or the like can be easily formed.

ところで、この感光性ポリイミド前駆体組成物には、その現像工程においては、現像液としてN−メチル−2−ピロリドンなどの有機溶剤を用いる必要がある。そのため、近年の環境問題の高まりなどから、脱有機溶剤対策が求められてきている。この要求を受け、最近になって、フォトレジストと同様に、アルカリ性水溶液で現像可能な耐熱性感光性樹脂材料の使用が提案されている。   By the way, in this photosensitive polyimide precursor composition, it is necessary to use an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone as a developing solution in the developing step. Therefore, countermeasures for removing organic solvents have been demanded due to the recent increase in environmental problems. In response to this demand, recently, it has been proposed to use a heat-resistant photosensitive resin material that can be developed with an alkaline aqueous solution, like a photoresist.

耐熱性感光性樹脂材料の中でも、硬化後に耐熱性樹脂となるアルカリ性水溶液可溶性のポリヒドロキシアミド、例えばポリベンズオキサゾール(以下、「PBO」ともいう。)前駆体を、感光性ジアゾキノン化合物などの光酸発生剤と混合してPBO前駆体組成物とし、このPBO前駆体組成物を感光性樹脂組成物として用いる方法が、例えば特許文献1に開示されている。   Among heat-resistant photosensitive resin materials, an alkaline aqueous solution-soluble polyhydroxyamide that becomes a heat-resistant resin after curing, such as polybenzoxazole (hereinafter also referred to as “PBO”) precursor, is converted into a photoacid such as a photosensitive diazoquinone compound. For example, Patent Document 1 discloses a method of mixing a generator with a PBO precursor composition and using the PBO precursor composition as a photosensitive resin composition.

この感光性樹脂組成物の現像メカニズムは、未露光部の感光性ジアゾキノン化合物及びPBO前駆体がアルカリ性水溶液への溶解速度が小さいのに対し、露光することにより該感光性ジアゾキノン化合物がインデンカルボン酸化合物に化学変化して露光部のアルカリ性水溶液への溶解速度が大きくなることを利用したものである。この露光部と未露光部の間の現像液に対する溶解速度の差を利用し、未露光部から成るレリーフパターンの作製が可能となる。   The development mechanism of this photosensitive resin composition is that the photosensitive diazoquinone compound and the PBO precursor in the unexposed area have a low dissolution rate in an alkaline aqueous solution, whereas the photosensitive diazoquinone compound is converted into an indenecarboxylic acid compound by exposure. This utilizes the fact that the dissolution rate of the exposed portion in the alkaline aqueous solution increases due to chemical change. By utilizing the difference in the dissolution rate with respect to the developer between the exposed portion and the unexposed portion, a relief pattern composed of the unexposed portion can be produced.

通常、レリーフパターンの製造は、シリコンウエハー上に感光性樹脂組成物をスピンコート等により塗布し、露光、現像して行われる。近年、ウエハーの大口径化が進み、塗布時の膜厚均一性が重要視されるようになってきた。膜厚均一性を向上させる検討としては、例えば、特許文献2及び3に示されるような検討が行われている。   Usually, a relief pattern is produced by applying a photosensitive resin composition on a silicon wafer by spin coating or the like, exposing and developing. In recent years, the wafer diameter has been increased, and the uniformity of the film thickness at the time of coating has been regarded as important. As a study for improving the film thickness uniformity, for example, studies as shown in Patent Documents 2 and 3 are performed.

特開昭63−096162号公報JP 63-096162 A 特開2005−157327号公報JP 2005-157327 A 特開2003−261822号公報JP 2003-261822 A

しかしながら、感光性樹脂組成物をワニス状態で貯蔵しておくと、貯蔵時間の経過とともに粘度が変化し、貯蔵時間の短いものと長いものとを同条件で塗布すると、膜厚が変わってしまうという問題が残っていた。   However, if the photosensitive resin composition is stored in a varnish state, the viscosity changes with the passage of storage time, and if the short storage time and the long storage time are applied under the same conditions, the film thickness changes. The problem remained.

本発明は、塗布時の膜厚均一性、および膜厚安定性(貯蔵前後の膜厚安定性)に優れた感光性樹脂組成物、該組成物を用いた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して成る半導体装置を提供することを目的とする。   The present invention relates to a photosensitive resin composition excellent in film thickness uniformity during coating and film thickness stability (film thickness stability before and after storage), a method for producing a cured relief pattern using the composition, and An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a cured relief pattern.

本発明者は、感光性樹脂組成物中における水分含有量を特定範囲とすることにより、上記の課題を解決する感光性樹脂組成物が得られることを見出し、本発明をなすに至った。すなわち、本発明は以下の通りである。   The present inventor has found that a photosensitive resin composition that solves the above-mentioned problems can be obtained by setting the water content in the photosensitive resin composition to a specific range, and has reached the present invention. That is, the present invention is as follows.

[1](a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、(b)光酸発生剤1〜50質量部、及び(c)溶媒としてγ―ブチロラクトン30〜1500質量部を含有する感光性樹脂組成物であって、該感光性樹脂組成物中における水分含有量が0.6〜18質量%である、感光性樹脂組成物。   [1] A photosensitive resin composition containing (b) 1 to 50 parts by mass of a photoacid generator and (c) 30 to 1500 parts by mass of γ-butyrolactone as a solvent with respect to 100 parts by mass of (a) an alkali-soluble resin. A photosensitive resin composition having a moisture content of 0.6 to 18% by mass in the photosensitive resin composition.

[2]前記水分含有量が、1.0〜12質量%である、[1]に記載の感光性樹脂組成物。   [2] The photosensitive resin composition according to [1], wherein the water content is 1.0 to 12% by mass.

[3]前記(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、(d)架橋剤1〜50質量部をさらに含有する、[1]又は[2]に記載の感光性樹脂組成物。   [3] The photosensitive resin composition according to [1] or [2], further comprising (d) 1 to 50 parts by mass of a crosslinking agent with respect to 100 parts by mass of the (a) alkali-soluble resin.

[4]前記(a)アルカリ可溶性樹脂が、下記一般式(1):

Figure 0005762706
{式中、Xは、少なくとも2個の炭素原子を有する4価の有機基であり、Yは、少なくとも2個の炭素原子を有する2価の有機基であり、そしてmは、1〜1000の整数である。}
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であるか、又はフェノール樹脂である、[1]〜[3]のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 [4] The (a) alkali-soluble resin is represented by the following general formula (1):
Figure 0005762706
{Wherein X 1 is a tetravalent organic group having at least 2 carbon atoms, Y 1 is a divalent organic group having at least 2 carbon atoms, and m is 1 to An integer of 1000. }
The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [3], which is a polyhydroxyamide having a repeating unit represented by: or a phenol resin.

[5]前記(b)光酸発生剤が、ナフトキノンジアジド構造を有する化合物である、[1]〜[4]のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。   [5] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the (b) photoacid generator is a compound having a naphthoquinonediazide structure.

[6](1)前記[1]〜[5]のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによって感光性樹脂層を該基板上に形成する工程、
(2)該感光性樹脂層を露光する工程、
(3)該露光後の感光性樹脂層を現像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
(4)得られたレリーフパターンを加熱処理することによっ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。
[6] (1) A step of forming a photosensitive resin layer on the substrate by applying the photosensitive resin composition according to any one of [1] to [5] on the substrate;
(2) a step of exposing the photosensitive resin layer;
(3) A cured relief comprising a step of forming a relief pattern by developing the photosensitive resin layer after the exposure, and (4) a step of forming a cured relief pattern by heat-treating the obtained relief pattern. Pattern manufacturing method.

[7]前記[6]に記載の方法により製造された硬化レリーフパターン。   [7] A cured relief pattern produced by the method according to [6].

[8]半導体素子と、該半導体素子の上部に設けられた硬化膜とを備える半導体装置であって、該硬化膜は、[7]に記載の硬化レリーフパターンであることを特徴とする半導体装置。   [8] A semiconductor device comprising a semiconductor element and a cured film provided on the semiconductor element, wherein the cured film is the cured relief pattern according to [7]. .

本発明によると、塗布時の膜厚均一性、および膜厚安定性に優れた感光性樹脂組成物を得ることができ、さらに、該感光性樹脂組成物を用いて樹脂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、並びに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 excellent in film thickness uniformity during coating and film thickness stability can be obtained, and further a step of forming a resin pattern using the photosensitive resin composition. The manufacturing method of the hardening relief pattern containing can be provided, and a semiconductor device.

<感光性樹脂組成物>
本発明の感光性樹脂組成物を構成する各成分について、以下に具体的に説明する。本発明の感光性樹脂組成物は、(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、(b)光酸発生剤、(c)溶媒としてγ―ブチロラクトン、及び所望により(d)架橋剤を含有し、該感光性樹脂組成物中における水分含有量が0.6〜18質量%であることを特徴とする。
<Photosensitive resin composition>
Each component which comprises the photosensitive resin composition of this invention is demonstrated concretely below. The photosensitive resin composition of the present invention contains (a) 100 parts by mass of an alkali-soluble resin, (b) a photoacid generator, (c) γ-butyrolactone as a solvent, and optionally (d) a crosslinking agent. The water content in the photosensitive resin composition is 0.6 to 18% by mass.

(a)アルカリ可溶性樹脂
本発明の感光性樹脂組成物のベースポリマーとして用いられる(a)アルカリ可溶性樹脂としては、水酸基を有しアルカリ性溶液に可溶であり、例えば、ポリイミド構造、ポリベンゾオキサゾール構造、ポリイミド前駆体構造、及びポリベンゾオキサゾール前駆体構造から成る群から選ばれる1種以上の構造を有する樹脂が挙げられる。また、樹脂中に上記構造の複数の構造を有していてもよい。これらの構造の中でも、溶剤に対する溶解性の観点から、ポリイミド前駆体構造(例えば、ポリアミド酸(ポリアミック酸)など)又はポリベンゾオキサゾール前駆体構造を有することが好ましい。ポリベンゾオキサゾール前駆体構造を有する樹脂(以下、「PBO前駆体」又は「ポリヒドロキシアミド」とも言う)については、後述する。
(A) Alkali-soluble resin (a) Alkali-soluble resin used as the base polymer of the photosensitive resin composition of the present invention has a hydroxyl group and is soluble in an alkaline solution. For example, a polyimide structure, a polybenzoxazole structure , A resin having at least one structure selected from the group consisting of a polyimide precursor structure and a polybenzoxazole precursor structure. Further, the resin may have a plurality of structures described above. Among these structures, it is preferable to have a polyimide precursor structure (for example, polyamic acid (polyamic acid) or the like) or a polybenzoxazole precursor structure from the viewpoint of solubility in a solvent. A resin having a polybenzoxazole precursor structure (hereinafter also referred to as “PBO precursor” or “polyhydroxyamide”) will be described later.

また、(a)アルカリ可溶性樹脂としては、フェノール樹脂及びその誘導体を挙げることもできる。具体的には、フェノール樹脂及びその誘導体としては、ノボラック樹脂及びポリヒドロキシスチレン樹脂が挙げられる。   In addition, examples of the (a) alkali-soluble resin include a phenol resin and derivatives thereof. Specifically, examples of the phenol resin and derivatives thereof include novolak resins and polyhydroxystyrene resins.

ノボラック樹脂としては、レジストの技術分野で広く用いられているものを使用することができる。このノボラック樹脂は、例えば、フェノール類と、アルデヒド類又はケトン類とを酸性触媒の存在下で反応させることにより得ることができる。   As the novolac resin, those widely used in the technical field of resists can be used. This novolac resin can be obtained, for example, by reacting phenols with aldehydes or ketones in the presence of an acidic catalyst.

ノボラック樹脂の中でも、メタクレゾールとパラクレゾールとを併用し、これらと、ホルムアルデヒド、ホルマリン又はパラホルムアルデヒドとを縮合反応させたノボラック樹脂が、感度制御性の観点から特に好ましい。メタクレゾール:パラクレゾールの仕込み質量比は、通常、20:80〜80:20、好ましくは50:50〜70:30である。   Among the novolak resins, a novolak resin obtained by concomitant use of metacresol and paracresol and a condensation reaction of these with formaldehyde, formalin or paraformaldehyde is particularly preferable from the viewpoint of sensitivity controllability. The charged mass ratio of metacresol: paracresol is usually 20:80 to 80:20, preferably 50:50 to 70:30.

ノボラック樹脂の分子量は、重量平均分子量で、通常、1,000〜20,000、好ましくは1,000〜15,000、より好ましくは1,000〜10,000の範囲である。上記樹脂の重量平均分子量は、合成条件を調整することにより、所望の範囲に制御することができる。また、分子量分布が狭いほど光感度が高くなるので、合成により得られた樹脂を適当な溶解度を持つ有機溶剤で固−液抽出するか、その樹脂を良溶剤に溶解させて貧溶剤中に滴下するか、又はその樹脂に貧溶剤を滴下して固−液若しくは液−液抽出することにより分子量分布を制御してもよい。このノボラック樹脂の具体例としては、EP4000B(旭有機材工業:商品名)、EP4020G(旭有機材工業:商品名)、EP4050G(旭有機材工業:商品名)、EP4080G(旭有機材工業:商品名)等が挙げられる。   The molecular weight of the novolak resin is a weight average molecular weight, and is usually 1,000 to 20,000, preferably 1,000 to 15,000, and more preferably 1,000 to 10,000. The weight average molecular weight of the resin can be controlled within a desired range by adjusting the synthesis conditions. In addition, the narrower the molecular weight distribution, the higher the photosensitivity, so the resin obtained by synthesis is solid-liquid extracted with an organic solvent having an appropriate solubility, or the resin is dissolved in a good solvent and dropped into the poor solvent. Alternatively, the molecular weight distribution may be controlled by dropping a poor solvent into the resin and performing solid-liquid or liquid-liquid extraction. Specific examples of this novolak resin include EP4000B (Asahi Organic Materials Industry: trade name), EP4020G (Asahi Organic Materials Industry: trade name), EP4050G (Asahi Organic Materials Industry: trade name), EP4080G (Asahi Organic Materials Industry: product). Name).

次に、ポリヒドロキシスチレン樹脂及びその誘導体について詳述する。ポリヒドロキシスチレン樹脂及びその誘導体の具体例としては、例えば、ポリ−o−ヒドロキシスチレン、ポリ−m−ヒドロキシスチレン、ポリ−p−ヒドロキシスチレン、ポリ−α−メチル−o−ヒドロキシスチレン、ポリ−α−メチル−m−ヒドロキシスチレン、ポリ−α−メチル−p−ヒドロキシスチレン又はこれらの部分アセチル化物及びシリル化物等が挙げられる。これらのポリヒドロキシスチレン樹脂又はその誘導体の重量平均分子量は、通常3,000〜100,000、特に好ましくは4,000〜20,000の範囲である。   Next, the polyhydroxystyrene resin and derivatives thereof will be described in detail. Specific examples of the polyhydroxystyrene resin and derivatives thereof include, for example, poly-o-hydroxystyrene, poly-m-hydroxystyrene, poly-p-hydroxystyrene, poly-α-methyl-o-hydroxystyrene, poly-α. -Methyl-m-hydroxystyrene, poly-α-methyl-p-hydroxystyrene, or a partially acetylated product and a silylated product thereof. The weight average molecular weight of these polyhydroxystyrene resins or derivatives thereof is usually in the range of 3,000 to 100,000, particularly preferably 4,000 to 20,000.

(a)アルカリ可溶性樹脂として、ポリヒドロキシアミドを使用することは、本発明の好ましい実施形態である。ポリヒドロキシアミドは、下記一般式(1):

Figure 0005762706
{式中、Xは、少なくとも2個の炭素原子を有する4価の有機基であり、Yは、少なくとも2個の炭素原子を有する2価の有機基であり、そしてmは、1〜1000の整数である。}
で表される繰り返し単位の構造を含む。 (A) The use of polyhydroxyamide as the alkali-soluble resin is a preferred embodiment of the present invention. The polyhydroxyamide has the following general formula (1):
Figure 0005762706
{Wherein X 1 is a tetravalent organic group having at least 2 carbon atoms, Y 1 is a divalent organic group having at least 2 carbon atoms, and m is 1 to An integer of 1000. }
The structure of the repeating unit represented by these is included.

一般式(1)で表される繰り返し単位は、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。該ポリヒドロキシアミドは約280〜400℃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ズオキサゾールに変化する。mは2〜1000の範囲が好ましく、3〜50の範囲がより好ましく、3〜30の範囲が最も好ましい。 The repeating unit represented by the general formula (1) has a structure obtained by polycondensation of a dicarboxylic acid having a Y 1 (COOH) 2 structure and a bisaminophenol having a X 1 (NH 2 ) 2 (OH) 2 structure. Have The two amino and hydroxy groups of the bisaminophenol are each in the ortho position. When the polyhydroxyamide is heated to about 280 to 400 ° C., the ring is closed, and the polyhydroxyamide is changed to polybenzoxazole which is a heat resistant resin. m is preferably in the range of 2 to 1000, more preferably in the range of 3 to 50, and most preferably in the range of 3 to 30.

また、アルカリ溶解性を制御するために、ポリヒドロキシアミドは、上記一般式(1)で表される繰り返し単位の構造の一部が別の構造に置き換わっている構造を有してもよい。具体的には、下記一般式(2):

Figure 0005762706
{式中、Xは、少なくとも2個の炭素原子を有する4価の有機基であり、X、Y及びYは、それぞれ独立に、少なくとも2個の炭素原子を有する2価の有機基であり、mは、1〜1000の整数であり、nは、1〜500の整数であり、そしてm/(m+n)>0.5である。なお、X及びYを含むm個の単位並びにX及びYを含むn個の単位の配列順序は問わない。}
のように、原料のX(NH(OH)の構造を有するジアミノジヒドロキシ化合物に由来する構造の一部が、X(NHの構造を有するジアミン(ヒドロキシ基を有していない)に由来する構造に置き換わっている重合体を用いてもよい。 In order to control alkali solubility, the polyhydroxyamide may have a structure in which a part of the structure of the repeating unit represented by the general formula (1) is replaced with another structure. Specifically, the following general formula (2):
Figure 0005762706
{Wherein X 1 is a tetravalent organic group having at least 2 carbon atoms, and X 2 , Y 1 and Y 2 are each independently a divalent organic group having at least 2 carbon atoms. M is an integer from 1 to 1000, n is an integer from 1 to 500, and m / (m + n)> 0.5. The arrangement order of m units including X 1 and Y 1 and n units including X 2 and Y 2 is not limited. }
As described above, a part of the structure derived from the diaminodihydroxy compound having a structure of X 1 (NH 2 ) 2 (OH) 2 as a raw material has a diamine (having a hydroxy group) having the structure of X 2 (NH 2 ) 2. A polymer that is replaced with a structure derived from (not) may be used.

ポリヒドロキシアミド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)>0.5であることが好ましく、0.7以上であることがより好ましく、0.8以上であることが最も好ましい。   The higher the proportion of the above-mentioned dihydroxydiamide units in the polyhydroxyamide, the better the solubility in an alkaline aqueous solution used as a developer. Therefore, m / (m + n)> 0.5 is preferable, and 0.7 or more More preferably, it is 0.8 or more.

は、アルカリ現像液への溶解性及び得られる樹脂膜の耐熱性が良好である点で、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は、アルカリ現像液への溶解性及び得られる樹脂膜の耐熱性が良好である点で、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及びYは、アルカリ現像液への溶解性及び得られる樹脂膜の耐熱性が良好である点で、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。 X 1 is preferably a tetravalent organic group having 2 to 30 carbon atoms in view of good solubility in an alkali developer and heat resistance of the resulting resin film. X 2 is preferably a divalent organic group having 2 to 30 carbon atoms in view of good solubility in an alkali developer and heat resistance of the resulting resin film. Y 1 and Y 2 are preferably divalent organic groups having 2 or more and 30 or less carbon atoms in that the solubility in an alkali developer and the heat resistance of the resulting resin film are good. .

(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などが挙げられる。これらのビスアミノフェノールは単独で、又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 Examples include 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:

Figure 0005762706
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 , X 1 is preferably the following:
Figure 0005762706
In the case of an aromatic group selected from

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」という。)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:

Figure 0005762706
{式中、Xは、少なくとも2個以上の炭素原子を有する4価の有機基であり、そして前述した好ましいXの芳香族基から成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。}
で表されるジアミンが挙げられる。 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”). It is also possible to use a "diamine having a structure"). For example, the following general formula, which is obtained by reacting bisaminophenol having the structure of X 1 (NH 2 ) 2 (OH) 2 with two molecules of nitrobenzoic acid and reducing it,
Figure 0005762706
{Wherein X 3 is a tetravalent organic group having at least two carbon atoms, and is at least one organic group selected from the group consisting of the preferred aromatic groups of X 1 described above. Is preferred. }
The diamine represented by these is mentioned.

分子内にPBO前駆体構造を有するジアミンを得るための別法としては、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:

Figure 0005762706
{式中、Yは、少なくとも2個以上の炭素原子を有する2価の有機基であり、そして後述するYとして示される好ましい有機基から成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。}
で表されるジアミンを得る方法が挙げられる。 As another method for obtaining a diamine having a PBO precursor structure in the molecule, the dicarboxylic acid dichloride having the structure of Y 3 (COCl) 2 is reacted with two molecules of nitroaminophenol for reduction, and the following general formula:
Figure 0005762706
{Wherein Y 3 is a divalent organic group having at least 2 carbon atoms, and is at least one organic group selected from the group consisting of preferable organic groups shown as Y 1 described later. It is preferable. }
The method of obtaining diamine represented by these is mentioned.

(NHの構造を有するジアミンとしては、芳香族ジアミン、及びシリコンジアミンなどが挙げられる。 Examples of the diamine having the structure of X 2 (NH 2 ) 2 include aromatic diamine and silicon diamine.

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成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。   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-a Nophenyl) hexafluoropropane, 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-amino) Benzyl) 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′-diaminodiphenylurea, 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'-diaminobipheny 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, o-toluidine sulfone, 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (4- Aminophenoxyphenyl) sulfide, 1,4- (4-aminophenoxyphenyl) benzene, 1,3- (4-aminophenoxyphenyl) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4′- Di- (3-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4′-diaminobenzanilide and the like, and the hydrogen atom of the aromatic nucleus of these aromatic diamines are a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, a methyl group, a methoxy group, Substituted by at least one group or atom selected from the group consisting of a cyano group and a phenyl group Compounds, and the like.

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、それぞれ下記化合物群:

Figure 0005762706
{式中、Aは、−CH−、−O−、−S−、−SO−、−CO−、−NHCO−、及び−C(CF−から成る群から選択される2価の基又は単結合であり、mは、1〜30の整数であり、Lは、水素原子、アルキル基、不飽和基、及びハロゲン原子から成る群から選択される基であり、jは、0〜4の整数であり、そしてLは、水素原子、メチル基又は水酸基である。}
から選ばれた、芳香族基、脂環式基又は脂肪族基であるジカルボン酸が挙げられる。 Y 1 The dicarboxylic acid having a (COOH) 2 and Y 2 (COOH) 2 structure, Y 1 and Y 2 are each the following group of compounds:
Figure 0005762706
{Wherein A 1 is selected from the group consisting of —CH 2 —, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —NHCO—, and —C (CF 3 ) 2 —. A divalent group or a single bond, m 5 is an integer of 1 to 30, L 1 is a group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group, an unsaturated group, and a halogen atom; j is an integer of 0 to 4, and L 2 is a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group. }
The dicarboxylic acid which is an aromatic group, an alicyclic group, or an aliphatic group selected from

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。 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.

前記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−カルボン酸クロリド、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、及びシス−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。   Specific compounds to be reacted with 5-aminoisophthalic acid to obtain the derivative include 5-norbornene-2,3-dicarboxylic 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-styrene sulfonyl chloride, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, chloroformate methyl ester, chloroformate ethyl ester, chloroformate n-propyl ester, chloroformate isopropyl ester, chloroformate isobutyl ester, chloroformate 2 -Ethoxy ester, chloroformate-sec-butyl ester, chloroformate benzyl ester, chloroformate 2-ethylhexyl ester, chloroformate allyl ester, chloroformate phenyl ester, chloride Formic acid 2,2,2-trichloroethyl ester, chloroformic acid-2-butoxyethyl ester, chloroformic acid-p-nitrobenzyl ester, chloroformic acid-p-methoxybenzyl ester, isobornyl benzyl chloroformate , Chloroformic acid-p-biphenylisopropylbenzyl ester, 2-t-butyloxycarbonyl-oxyimino-2-phenylacetonitrile, St-butyloxycarbonyl-4,6-dimethyl-thiopyrimidine, di-t-butyl- Dicarbonate, N-ethoxycarbonylphthalimide, ethyldithiocarbonyl chloride, formic acid chloride, benzoyl chloride, p-toluenesulfonic acid chloride, methanesulfonic acid chloride, acetyl chloride, trityl chloride, trimethylchlorosilane, hexamethyldisi Zan, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, (N, N-dimethylamino) trimethylsilane, (dimethylamino) trimethylsilane, trimethylsilyldiphenylurea, bis (trimethylsilyl) urea, isocyanic acid And phenyl, n-butyl isocyanate, n-octadecyl isocyanate, o-tolyl isocyanate, 1,2-phthalic anhydride, and 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る。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、下記化学式:

Figure 0005762706
(式中、Bは、−CH−、−O−、−S−、−SO−、−CO−、−NHCO−、及び−C(CF−から成る群から選択される2価の基を表す。)
で表される化合物が挙げられる。 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. Here, examples of monoalcohol include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, t-butanol, benzyl alcohol and the like. Examples of monoamines include butylamine and aniline. Examples of the tetracarboxylic dianhydride include the following chemical formula:
Figure 0005762706
Wherein B is selected from the group consisting of —CH 2 —, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —NHCO—, and —C (CF 3 ) 2 —. Represents a valent group.)
The compound represented by these is mentioned.

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。   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化学式:

Figure 0005762706
(式中、Xは、X(OH)(NH−)で表される2価の有機基を表す。Xは、式(1)中のXと同義である。)
で表される化学物が挙げられる。 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 has the following chemical formula:
Figure 0005762706
(Wherein, X 4 is .X 1 representing a divalent organic group represented by X 1 (OH) 2 (NH-) 2 has the same meaning as X 1 in the formula (1).)
A chemical represented by

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後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 polyhydroxyamide, bisaminophenol (diamine) is allowed to act after dicarboxylic acid and thionyl chloride are used to form diacid chloride. And a method of polycondensation of dicarboxylic acid and bisaminophenol (diamine) with dicyclohexylcarbodiimide. In the method using dicyclohexylcarbodiimide, hydroxybenztriazole can be allowed to act simultaneously.

前述の一般式(1)で示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、その末端基を有機基(以下、「封止基」という)で封止して使用することも好ましい。ヒドロキシポリ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 (1), it is also preferable to use the terminal group by sealing the end group with an organic group (hereinafter referred to as “sealing group”). In the polycondensation of hydroxypolyamide, when the dicarboxylic acid component is used in an excess number of moles compared to the sum of the bisaminophenol component and the diamine component, an amino group or a compound having a hydroxyl group is used as the sealing group. Is preferred. Examples of the compound include aniline, ethynylaniline, norborneneamine, butylamine, propargylamine, ethanol, propargyl alcohol, benzyl alcohol, hydroxyethyl methacrylate, and hydroxyethyl acrylate.

一方で、ビスアミノフェノール成分とジアミン成分の両成分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、メタクリロイルオキシエチルメタクリレート、フェニルイソシアネート、メシルクロリド、及びトシルクロリド等が挙げられる。   On the other hand, when both components of the bisaminophenol component and the diamine component are used in an excess number of moles compared to the dicarboxylic acid component, as the sealing group, acid anhydride, carboxylic acid, acid chloride, isocyanate group, etc. It is preferable to use a compound having Examples of the compound include benzoyl chloride, norbornene dicarboxylic anhydride, norbornene carboxylic acid, ethynyl phthalic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, cyclohexane dicarboxylic anhydride, methylcyclohexane dicarboxylic anhydride Products, cyclohexenedicarboxylic anhydride, methacryloyloxyethyl methacrylate, phenyl isocyanate, mesyl chloride, and tosyl chloride.

(b)光酸発生剤
本発明の感光性樹脂組成物が含有する(b)光酸発生剤としては、感光性樹脂組成物をポジ型又はネガ型として使用目的に応じて適用することを可能にする化合物を利用できる。感光性樹脂組成物をポジ型として使用する場合には、(b)光酸発生剤としては、感光性ジアゾキノン化合物、オニウム塩、ハロゲン含有化合物などを用いることができるが、感光性ジアゾキノン化合物が好ましい。
(B) Photoacid generator As the photoacid generator (b) contained in the photosensitive resin composition of the present invention, the photosensitive resin composition can be applied as a positive type or a negative type depending on the intended use. Can be used. When the photosensitive resin composition is used as a positive type, as the photoacid generator (b), a photosensitive diazoquinone compound, an onium salt, a halogen-containing compound and the like can be used, and a photosensitive diazoquinone compound is preferable. .

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、ホスホニウム塩、アンモニウム塩、及びジアゾニウム塩などが挙げられる。この中でも、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成る群から選ばれるオニウム塩が好ましい。   Examples of the onium salts include iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, ammonium salts, and diazonium salts. Among these, onium salts selected from the group consisting of diaryl iodonium salts, triaryl sulfonium salts, and trialkyl sulfonium salts are preferable.

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などがあり、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 trichloromethyltriazine is preferable.

上記感光性ジアゾキノン化合物は、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であり、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号明細書等に記載されている公知の物質である。ナフトキノンジアジド構造を有する化合物が好ましく、例としては、下記のナフトキノンジアジド構造:

Figure 0005762706
{式中、Qは、水素原子またはナフトキノンジアジドスルホン酸エステル基であり、そして全てのQが同時に水素原子であることはない。}
を有する化合物が挙げられる。 The photosensitive diazoquinone compound is a compound having a 1,2-benzoquinonediazide structure or a 1,2-naphthoquinonediazide structure. US Pat. No. 2,772,972, US Pat. No. 2,797,213 And known substances described in U.S. Pat. No. 3,669,658. Compounds having a naphthoquinone diazide structure are preferred, examples include the following naphthoquinone diazide structure:
Figure 0005762706
{In the formula, Q is a hydrogen atom or a naphthoquinone diazide sulfonate group, and all Qs are not hydrogen atoms at the same time. }
The compound which has is mentioned.

好ましいナフトキノンジアジドスルホン酸エステル基としては、下記の基:

Figure 0005762706
が挙げられる。 Preferred naphthoquinone diazide sulfonate groups are the following groups:
Figure 0005762706
Is mentioned.

ポジ型感光性組成物として使用する場合には、(a)アルカリ可溶性樹脂に対する(b)光酸発生剤の配合量は、該(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、1〜50質量部であり、5〜30質量部が好ましい。(b)光酸発生剤の配合量が、1質量部以上では樹脂のパターニング性が良好であり、50質量部以下では硬化後の膜の引張り伸び率が良好、かつ露光部の現像残渣(スカム)が少ない。   When used as a positive photosensitive composition, the blending amount of (b) the photoacid generator with respect to (a) the alkali-soluble resin is from 1 to 50 masses per 100 parts by mass of (a) the alkali-soluble resin. Part and preferably 5 to 30 parts by mass. (B) When the blending amount of the photoacid generator 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 of the cured film is good and the development residue (scum in the exposed part) )Less is.

なお、本発明の感光性樹脂組成物をネガ型で使用する場合は、(b)光酸発生剤として、活性光線の照射により酸を発生する化合物を用い、これを後述する(d)架橋剤と組み合わせることによりネガ型として利用できる。活性光線照射により酸を発生する化合物としては、例えば、以下の化合物ア)〜ケ)が挙げられる。   In addition, when using the photosensitive resin composition of this invention by a negative type, the compound which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic rays is used as (b) photo-acid generator, This is mentioned later (d) Crosslinking agent It can be used as a negative type by combining with. Examples of compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays include the following compounds a) to k).

ア)トリクロロメチル−s−トリアジン類
トリス(2,4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニル−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3−クロロフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2−クロロフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3−メトキシフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2−メトキシフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メチルチオフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3−メチルチオフェニル)ビス(4,6−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(2−メチルチオフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシナフチル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3−メトキシナフチル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2−メトキシナフチル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3,4,5−トリメトキシ−β−スチリル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メチルチオ−β―スチリル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3−メチルチオ−β―スチリル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2−メチルチオ−β−スチリル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン等。
A) Trichloromethyl-s-triazines Tris (2,4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2-phenyl-bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3-chlorophenyl) -Bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2-chlorophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -bis (4 6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3-methoxyphenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2-methoxyphenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) ) -S-triazine, 2- (4-methylthiophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3-methylthiophenyl) Bis (4,6-trichloromethyl-s-triazine, 2- (2-methylthiophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -bis (4,6 -Trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3-methoxynaphthyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2-methoxynaphthyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -S-triazine, 2- (3,4,5-trimethoxy-β-styryl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methylthio-β-styryl) -bis (4 , 6-Trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3-methylthio-β-styryl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2-methylthio-β Styryl) - bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine.

イ)ジアリールヨードニウム類
ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロアルセネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨードニウム−p−トルエンスルホナート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスホナート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウム−p−トルエンスルホナート、ビス(4−ter−ブチルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(4−ter−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ビス(4−ter−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、ビス(4−ter−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロアセテート、ビス(4−ter−ブチルフェニル)ヨードニウム−p−トルエンスルホナート等。
A) Diaryl iodonium compounds diphenyl iodonium tetrafluoroborate, diphenyl iodonium tetrafluorophosphate, diphenyl iodonium tetrafluoroarsenate, diphenyl iodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium trifluoroacetate, diphenyliodonium-p-toluenesulfonate, 4-methoxyphenyl Phenyliodonium tetrafluoroborate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluoroarsenate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoroacetate, 4- Meto Xiphenylphenyliodonium-p-toluenesulfonate, bis (4-ter-butylphenyl) iodonium tetrafluoroborate, bis (4-ter-butylphenyl) iodonium hexafluoroarsenate, bis (4-ter-butylphenyl) iodonium Trifluoromethanesulfonate, bis (4-ter-butylphenyl) iodonium trifluoroacetate, bis (4-ter-butylphenyl) iodonium-p-toluenesulfonate, and the like.

ウ)トリアリールスルホニウム類
トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、トリフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムメタンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホナート、4−フェニルチオフェニルジフェニルテトラフルオロボレート、4−フェニルチオフェニルジフェニルヘキサフルオロホスホネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルヘキサフルオロアルセネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルトリフルオロメタンスルホナート、4−フェニルチオフェニルジフェニルトリフルオロアセテート、4−フェニルチオフェニルジフェニルーp−トルエンスルホナート等。
C) Triarylsulfoniums Triphenylsulfonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium hexafluorophosphonate, triphenylsulfonium hexafluoroarsenate, triphenylsulfonium methanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoroacetate, triphenylsulfonium-p-toluenesulfo NATO, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium tetrafluoroborate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluoroarsenate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium methanesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium tri Fluoroacetate, 4-methyl Toxiphenyldiphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, 4-phenylthiophenyldiphenyltetrafluoroborate, 4-phenylthiophenyldiphenylhexafluorophosphonate, 4-phenylthiophenyldiphenylhexafluoroarsenate, 4-phenylthiophenyldiphenyltrifluoromethane Sulfonate, 4-phenylthiophenyl diphenyl trifluoroacetate, 4-phenylthiophenyl diphenyl-p-toluene sulfonate and the like.

上記(ア)〜(ウ)の化合物の内、トリクロロメチル−s−トリアジン類としては、2−(3−クロロフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−クロロフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メチルチオフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシーβ―スチリル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、及び2−(4−メトキシナフチル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン等を、ジアリールヨードニウム類としては、ジフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、及び4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート等を、トリアリールスルホニウム類としては、トリフェニルスルホニウムメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムメタンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−フェニルチオフェニルジフェニルトリフルオロメタンスルホナート、及び4−フェニルチオフェニルジフェニルトリフルオロアセテート等を好適なものとして挙げることができる。   Among the compounds (a) to (c), trichloromethyl-s-triazines include 2- (3-chlorophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4- Chlorophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methylthiophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxy-β-styryl) -Bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine and the like are used as diaryliodonium as diphenyliodonium tri Fluoroacetate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium tri Fluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoroacetate, etc., and triarylsulfonium compounds include triphenylsulfonium methanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoroacetate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium methanesulfonate, 4 -Methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoroacetate, 4-phenylthiophenyldiphenyltrifluoromethanesulfonate, 4-phenylthiophenyldiphenyltrifluoroacetate and the like can be mentioned as suitable ones.

エ)ジアゾケトン化合物
ジアゾケトン化合物として、例えば、1,3−ジケト−2−ジアゾ化合物、ジアゾベンゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物等を挙げることができ、具体例としてはフェノール類の1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル化合物を挙げることができる。
D) Diazoketone compound Examples of the diazoketone compound include 1,3-diketo-2-diazo compound, diazobenzoquinone compound, diazonaphthoquinone compound, and the like, and specific examples include 1,2-naphthoquinonediazide-4 of phenols. -A sulfonic acid ester compound can be mentioned.

オ)スルホン化合物
スルホン化合物として、例えば、β−ケトスルホン化合物、β−スルホニルスルホン化合物及びこれらの化合物のα−ジアゾ化合物を挙げることができ、具体例として、4−トリスフェナシルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス(フェナシルスルホニル)メタン等を挙げることができる。
E) Sulfone compounds Examples of the sulfone compounds include β-ketosulfone compounds, β-sulfonylsulfone compounds and α-diazo compounds of these compounds. Specific examples include 4-trisphenacylsulfone, mesitylphenacyl. Examples include sulfone and bis (phenacylsulfonyl) methane.

カ)スルホン酸化合物
スルホン酸化合物として、例えば、アルキルスルホン酸エステル類、ハロアルキルスルホン酸エステル類、アリールスルホン酸エステル類、イミノスルホネート類等を挙げることができる。好ましい具体例としては、ベンゾイントシレート、ピロガロールトリストリフルオロメタンスルホネート、o−ニトロベンジルトリフルオロメタンスルホネート、o−ニトロベンジルp−トルエンスルホネート等を挙げることができる。
F) Sulfonic acid compound Examples of the sulfonic acid compound include alkyl sulfonic acid esters, haloalkyl sulfonic acid esters, aryl sulfonic acid esters, and imino sulfonates. Preferred examples include benzoin tosylate, pyrogallol tris trifluoromethane sulfonate, o-nitrobenzyl trifluoromethane sulfonate, o-nitrobenzyl p-toluene sulfonate, and the like.

キ)スルホンイミド化合物
スルホンイミド化合物の具体例として、例えば、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフチルイミド等を挙げることができる。
G) Sulfonimide compound Specific examples of the sulfonimide compound include, for example, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N -(Trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthylimide and the like can be mentioned.

ク)オキシムエステル化合物
2−[2−(4−メチルフェニルスルホニルオキシイミノ)]−2,3−ジヒドロチオフェン−3−イリデン]−2−(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社、商品名「イルガキュアPAG121」)、[2−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−2,3−ジヒドロチオフェン−3−イリデン]−2−(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社、商品名「イルガキュアPAG103」)、[2−(n−オクタンスルホニルオキシイミノ)−2,3−ジヒドロチオフェン−3−イリデン]−2−(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社、商品名「イルガキュアPAG108」)、α−(n−オクタンスルフォニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド(チバスペシャルティケミカルズ社、商品名「CGI725」)等を挙げることができる。
C) Oxime ester compound 2- [2- (4-Methylphenylsulfonyloxyimino)]-2,3-dihydrothiophene-3-ylidene] -2- (2-methylphenyl) acetonitrile (Ciba Specialty Chemicals, trade name) “Irgacure PAG121”), [2- (propylsulfonyloxyimino) -2,3-dihydrothiophene-3-ylidene] -2- (2-methylphenyl) acetonitrile (Ciba Specialty Chemicals, trade name “Irgacure PAG103”) , [2- (n-octanesulfonyloxyimino) -2,3-dihydrothiophene-3-ylidene] -2- (2-methylphenyl) acetonitrile (Ciba Specialty Chemicals, trade name “Irgacure PAG108”), α- (N-octanesulfo Ruokishiimino) -4-methoxybenzyl cyanide (Ciba Specialty Chemicals, can be mentioned trade name "CGI725") or the like.

ケ)ジアゾメタン化合物
ジアゾメタン化合物の具体例として、例えば、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン等を挙げることができる。
I) Diazomethane compounds Specific examples of the diazomethane compounds include bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, and the like.

とりわけ、感度の観点から、上記ク)オキシムエステル化合物群が特に好ましい。   In particular, from the viewpoint of sensitivity, the above) oxime ester compound group is particularly preferable.

ネガ型感光性組成物として使用する場合には、(b)光酸発生剤の配合量は、(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、1〜50質量部である。該配合量が1質量部以上であれば感度の向上効果を十分得ることができ、該配合量が50質量部以下であれば硬化後の機械物性が良好である。該配合量は、好ましくは、1〜30質量部である。   When using as a negative photosensitive composition, the compounding quantity of (b) photo-acid generator is 1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of (a) alkali-soluble resin. If the blending amount is 1 part by mass or more, the effect of improving the sensitivity can be sufficiently obtained, and if the blending amount is 50 parts by mass or less, the mechanical properties after curing are good. The blending amount is preferably 1 to 30 parts by mass.

(c)溶媒
本発明に用いられる(c)溶媒について説明する。本発明の感光性樹脂組成物は、上記(a)アルカリ可溶性樹脂、(b)光酸発生剤、及び必要に応じて使用する後述の(d)架橋剤又は(e)その他の添加剤を(c)溶媒として用いられるγ―ブチロラクトンに溶解してワニス状にした感光性樹脂組成物として提供される。γ―ブチロラクトンは、(a)アルカリ可溶性樹脂及び(b)光酸発生剤に対して良溶媒であり、本発明においては必須成分である。(c)溶媒は、γ―ブチロラクトンを必須成分とし、その他の溶媒を含むことも出来る。例えば、上記溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、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、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、ジメチルスルホキシド(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。(c)溶媒の添加量は、感光性樹脂組成物の所望の塗布膜厚及び粘度に応じて、(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、30〜1500質量部の範囲、好ましくは50〜1000質量部の範囲、最も好ましくは100〜300質量部の範囲である。(c)溶媒の添加量については、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できるように調整することが、硬化レリーフパターンの製造を容易にするために好ましい。(c)溶媒中におけるγ―ブチロラクトンの含有量は、60質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、100質量%が最も好ましい。
(C) Solvent (c) The solvent used in the present invention will be described. The photosensitive resin composition of the present invention comprises (a) an alkali-soluble resin, (b) a photoacid generator, and (d) a cross-linking agent or (e) other additive which is used as necessary ( c) It is provided as a photosensitive resin composition dissolved in γ-butyrolactone used as a solvent to form a varnish. γ-Butyrolactone is a good solvent for (a) an alkali-soluble resin and (b) a photoacid generator, and is an essential component in the present invention. (C) The solvent contains γ-butyrolactone as an essential component and may contain other solvents. For example, the above solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, 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 admixture of two or more. Among these solvents, non-amide solvents are preferable because they have little influence on photoresists, and specific more preferable examples include GBL, dimethyl sulfoxide (DMSO), cyclopentanone, cyclohexanone, isophorone, and the like. Can do. (C) The addition amount of a solvent is the range of 30-1500 mass parts with respect to 100 mass parts of (a) alkali-soluble resin according to the desired coating film thickness and viscosity of a photosensitive resin composition, Preferably it is 50. It is the range of -1000 mass parts, Most preferably, it is the range of 100-300 mass parts. (C) About the addition amount of a solvent, it is preferable to adjust so that it can set to the viscosity suitable for a coating device and coating thickness within said range, in order to make manufacture of a cured relief pattern easy. (C) The content of γ-butyrolactone in the solvent is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and most preferably 100% by mass.

(d)架橋剤
本発明の感光性樹脂組成物は、ポジ型で利用する場合には、熱硬化後の膜(感光性樹脂層)の耐薬品性を高める目的で、ネガ型で利用する場合には、熱硬化後の膜の耐薬品性を高める目的とともにパターン形成の目的で、それぞれ、(d)架橋剤をさらに含むことが好ましい。
(D) Crosslinking agent When the photosensitive resin composition of the present invention is used in a positive type, it is used in a negative type for the purpose of improving the chemical resistance of the film after heat curing (photosensitive resin layer). It is preferable to further include (d) a crosslinking agent for the purpose of increasing the chemical resistance of the film after thermosetting and for the purpose of pattern formation.

(d)架橋剤としては、メチロール基及び/又はアルコキシメチル基を有する芳香族化合物、N位がメチロール基及び/又はアルコキシメチル基で置換された化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、アリル化合物、並びに(メタ)アクリレート化合物から成る群から選ばれる少なくとも1種の化合物等が利用できる。   (D) As a crosslinking agent, an aromatic compound having a methylol group and / or an alkoxymethyl group, a compound in which the N-position is substituted with a methylol group and / or an alkoxymethyl group, an epoxy compound, an oxetane compound, an allyl compound, and ( At least one compound selected from the group consisting of (meth) acrylate compounds can be used.

これらの(d)架橋剤の中でも、メチロール基及び/又はアルコキシメチル基を有する芳香族化合物、並びにN位がメチロール基及び/又はアルコキシメチル基で置換された化合物から成る群から選ばれる少なくとも1種の化合物が、熱硬化後の耐薬品性の観点から好ましい。   Among these (d) crosslinking agents, at least one selected from the group consisting of an aromatic compound having a methylol group and / or an alkoxymethyl group and a compound in which the N-position is substituted with a methylol group and / or an alkoxymethyl group Is preferable from the viewpoint of chemical resistance after thermosetting.

メチロール基及び/又はアルコキシメチル基を有する芳香族化合物としては、下記一般式(3):

Figure 0005762706
{式中、R31は、水酸基であり、m31は、0〜3の整数であり、R32は、炭素数1〜30の有機基であり、m32は、0〜3の整数であり、R33は、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、そしてm33は、1〜6の整数である。}
で表される構造を有するものが好ましい。 As an aromatic compound having a methylol group and / or an alkoxymethyl group, the following general formula (3):
Figure 0005762706
{In the formula, R 31 is a hydroxyl group, m 31 is an integer of 0 to 3, R 32 is an organic group of 1 to 30 carbon atoms, and m 32 is an integer of 0 to 3] , R 33 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and m 33 is an integer of 1 to 6. }
What has the structure represented by these is preferable.

より具体的には、メチロール基及び/又はアルコキシメチル基を有する芳香族化合物として、下記:

Figure 0005762706
Figure 0005762706
の化合物が挙げられる。 More specifically, as an aromatic compound having a methylol group and / or an alkoxymethyl group, the following:
Figure 0005762706
Figure 0005762706
The compound of this is mentioned.

N位がメチロール基及び/又はアルコキシメチル基で置換された化合物としては、下記一般式(4):

Figure 0005762706
{式中、R34及びR35は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、そしてR36は、炭素数1〜30の有機基である。}
で表される構造を有するものが好ましい。 As a compound in which the N-position is substituted with a methylol group and / or an alkoxymethyl group, the following general formula (4):
Figure 0005762706
{In the formula, R 34 and R 35 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 36 is an organic group having 1 to 30 carbon atoms. }
What has the structure represented by these is preferable.

N位がメチロール基及び/又はアルコキシメチル基で置換された化合物として、より具体的には、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、グリコールウリル樹脂、ヒドロキシエチレン尿素樹脂、尿素樹脂、グリコール尿素樹脂、アルコキシメチル化メラミン樹脂、アルコキシメチル化ベンゾグアナミン樹脂、アルコキシメチル化グリコールウリル樹脂、及びアルコキシメチル化尿素樹脂を挙げることができる。   More specifically, as a compound in which the N-position is substituted with a methylol group and / or an alkoxymethyl group, more specifically, melamine resin, benzoguanamine resin, glycoluril resin, hydroxyethylene urea resin, urea resin, glycol urea resin, alkoxymethylated melamine Mention may be made of resins, alkoxymethylated benzoguanamine resins, alkoxymethylated glycoluril resins, and alkoxymethylated urea resins.

これらの内、アルコキシメチル化メラミン樹脂、アルコキシメチル化ベンゾグアナミン樹脂、アルコキシメチル化グリコールウリル樹脂、及びアルコキシメチル化尿素樹脂は、公知のメチロール化メラミン樹脂、メチロール化ベンゾグアナミン樹脂、又はメチロール化尿素樹脂のメチロール基をアルコキシメチル基に変換することにより得ることができる。このアルコキシメチル基の種類については、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基等を挙げることができる。   Among these, alkoxymethylated melamine resins, alkoxymethylated benzoguanamine resins, alkoxymethylated glycoluril resins, and alkoxymethylated urea resins are known methylolated melamine resins, methylolated benzoguanamine resins, or methylols of methylolated urea resins. It can be obtained by converting the group into an alkoxymethyl group. Examples of the kind of the alkoxymethyl group include a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a propoxymethyl group, and a butoxymethyl group.

N位がメチロール基及び/又はアルコキシメチル基で置換された化合物として、具体的には、サイメル300、301、303、370、325、327、701、266、267、238、1141、272、202、1156、1158、1123、1170及び1174並びにUFR65及び300(三井サイテック(株)製)、ニカラックMX−270、−280及び−290並びにニカラックMS―11、ニカラックMW―30、−100、−300、−390及び−750(三和ケミカル社製)等を好ましく使用することができる。   Specific examples of compounds in which the N-position is substituted with a methylol group and / or an alkoxymethyl group include Cymel 300, 301, 303, 370, 325, 327, 701, 266, 267, 238, 1141, 272, 202, 1156, 1158, 1123, 1170 and 1174, UFR65 and 300 (manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.), Nicarax MX-270, -280 and -290, and Nicarak MS-11, Nicarac MW-30, -100, -300,- 390 and -750 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) and the like can be preferably used.

また、N位がメチロール基及び/又はアルコキシメチル基で置換された化合物の例として記載された樹脂の単量体も(d)架橋剤として使用でき、例えば、下記化合物:

Figure 0005762706
並びにヘキサメトキシメチルメラミン、及びジメトキシメチル尿素等を挙げることができる。 In addition, a monomer of a resin described as an example of a compound in which the N-position is substituted with a methylol group and / or an alkoxymethyl group can also be used as (d) a crosslinking agent. For example, the following compound:
Figure 0005762706
And hexamethoxymethylmelamine and dimethoxymethylurea.

エポキシ化合物は、3員環環状エーテル構造を持つ化合物であり、その具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ポリスルフィド型エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されない。   The epoxy compound is a compound having a three-membered cyclic ether structure, and specific examples thereof include bisphenol A type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, polysulfide type epoxy resin. However, it is not limited to these.

オキセタン化合物は、4員環環状エーテル構造を持つ化合物であり、カチオン開環重合反応、又はカルボン酸、チオール、若しくはフェノールとの付加反応が可能なものである。オキセタン化合物の具体例としては、1,4−ビス{[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、ビス[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル、4,4’−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル、4,4’−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ビフェニル、エチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)ジフェノエート、トリメチロールプロパントリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ポリ[[3−[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]プロピル]シラセスキオキサン]誘導体、オキセタニルシリケート、フェノールノボラック型オキセタン、1,3−ビス[(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ]ベンゼン、OXT121(東亞合成:商品名)、OXT221(東亞合成:商品名)等が挙げられるが、これらに限定されない。   An oxetane compound is a compound having a 4-membered cyclic ether structure, and is capable of a cationic ring-opening polymerization reaction or an addition reaction with carboxylic acid, thiol, or phenol. Specific examples of the oxetane compound include 1,4-bis {[(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] methyl} benzene, bis [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether, 4,4′-bis. [(3-Ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] biphenyl, 4,4′-bis (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) biphenyl, ethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, diethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) diphenoate, trimethylolpropane tris (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, pentaerythritol tetrakis (3-ethyl-3 -Oxetanylmethyl) ether, poly [ 3-[(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] propyl] silasesquioxane] derivatives, oxetanyl silicate, phenol novolac oxetane, 1,3-bis [(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] benzene, Examples include, but are not limited to, OXT121 (Toagosei: trade name), OXT221 (Toagosei: trade name), and the like.

耐熱性の観点から、4,4’−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル、4,4’−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ビフェニル、及びOXT121(東亞合成:商品名)が好ましい。   From the viewpoint of heat resistance, 4,4′-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] biphenyl, 4,4′-bis (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) biphenyl, and OXT121 (Toagosei Co., Ltd.) : Product name) is preferable.

アリル化合物の具体例としては、アリルアルコール、アリルアニソール、安息香酸アリルエステル、桂皮酸アリルエステル、N−アリロキシフタルイミド、アリルフェノール、アリルフェニルスルフォン、アリルウレア、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、イソシアヌル酸ジアリル、トリアリルアミン、イソシアヌル酸トリアリル、シアヌル酸トリアリル、トリアリルアミン、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(和光純薬工業社製 TRIAM705)、ピロメリット酸トリアリル(和光純薬工業社製 TRIAM805)、オキシジフタル酸トリアリル、トリアリルホスフェート、トリアリルホスファイト、及びクエン酸トリアリルが挙げられるが、これらに限定されない。感度の観点から、トリメリット酸トリアリル(和光純薬工業社製 TRIAM705)、及びピロメリット酸トリアリル(和光純薬工業社製 TRIAM805)が好ましい。   Specific examples of allyl compounds include allyl alcohol, allyl anisole, benzoic acid allyl ester, cinnamic acid allyl ester, N-allyloxyphthalimide, allyl phenol, allyl phenyl sulfone, allyl urea, diallyl phthalate, diallyl isophthalate, diallyl terephthalate , Diallyl maleate, diallyl isocyanurate, triallylamine, triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, triallylamine, triallyl 1,3,5-benzenetricarboxylate, triallyl trimelliate (TRIAM705 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), pyromerit Examples include triallyl acid (TRIAM805 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), triallyl oxydiphthalate, triallyl phosphate, triallyl phosphite, and triallyl citrate. However, it is not limited to these. From the viewpoint of sensitivity, triallyl trimellitic acid (TRIAM705 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and triallyl pyromellitic acid (TRIAM805 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are preferable.

(メタ)アクリレート化合物としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリルアミド、及びメタクリルアミドから成る群から選択される化合物が挙げられる。   Examples of the (meth) acrylate compound include compounds selected from the group consisting of acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, and methacrylamides.

好ましい(メタ)アクリレート化合物の具体例としては、新中村化学工業社製NK−エステルシリーズ M−20G、M−40G、M−90G、M−230G、CB−1、SA、S、AMP−10G、AMP−20G、AMP−60G、AM−90G、A−SA、LA、1G、2G、3G、4G、9G、14G、23G、BG、HD、NPG、9PG、701、BPE−100、BPE−200、BPE−500、BPE―1300、A−200、A−400、A−600、A−HD、A−NPG、APG−200、APG−400、APG−700、A−BPE−4、701A、TMPT、A−TMPT、A−TMM−3、A−TMM−3L、A−TMMT及び1−(アクリロイルオキシ)−3−(メタクリロイルオキシ)−2−プロパノール、1,3−ビス(アクリロイルオキシ)−2−プロパノール等が挙げられるが、これらに限定されない。(メタ)アクリレート化合物の炭素原子数は、現像性の観点から9以上であることが好ましく、溶剤への溶解性の観点から30以下であることが好ましい。   Specific examples of preferred (meth) acrylate compounds include NK-ester series M-20G, M-40G, M-90G, M-230G, CB-1, SA, S, AMP-10G, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. AMP-20G, AMP-60G, AM-90G, A-SA, LA, 1G, 2G, 3G, 4G, 9G, 14G, 23G, BG, HD, NPG, 9PG, 701, BPE-100, BPE-200, BPE-500, BPE-1300, A-200, A-400, A-600, A-HD, A-NPG, APG-200, APG-400, APG-700, A-BPE-4, 701A, TMPT, A-TMPT, A-TMM-3, A-TMM-3L, A-TMMT and 1- (acryloyloxy) -3- (methacryloyloxy) -2-propano Le, 1,3-bis (acryloyloxy) -2-but propanol, without limitation. The number of carbon atoms in the (meth) acrylate compound is preferably 9 or more from the viewpoint of developability, and preferably 30 or less from the viewpoint of solubility in a solvent.

また、アルカリ溶解性の観点から、(メタ)アクリレート化合物は、ヒドロキシル基、カルボニル基、アミノ基、チオール基等の極性基を含有することが好ましく、更に密着性の観点から、極性基はヒドロキシル基であることが好ましい。具体的には、そのような(メタ)アクリレート化合物としては、NK−701、1−(アクリロイルオキシ)−3−(メタクリロイルオキシ)−2−プロパノール、1,3−ビス(アクリロイルオキシ)−2−プロパノール等が挙げられる。なお用語「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタアクリレートを示す。   From the viewpoint of alkali solubility, the (meth) acrylate compound preferably contains a polar group such as a hydroxyl group, a carbonyl group, an amino group, and a thiol group. Further, from the viewpoint of adhesion, the polar group is a hydroxyl group. It is preferable that Specifically, as such (meth) acrylate compounds, NK-701, 1- (acryloyloxy) -3- (methacryloyloxy) -2-propanol, 1,3-bis (acryloyloxy) -2- Examples include propanol. The term “(meth) acrylate” refers to acrylate or methacrylate.

(d)架橋剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。(a)アルカリ可溶性樹脂に対する(d)架橋剤の配合量は、(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、1〜50質量部であることが好ましく、3〜40質量部であることがより好ましい。該配合量が1質量部以上である場合、架橋が良好に進行してパターニング性が良好となり、該配合量が100質量部以下である場合、キュア後の機械物性が良好に保たれる。   (D) A crosslinking agent can be used individually or in mixture of 2 or more types. (A) The blending amount of the (d) crosslinking agent relative to the alkali-soluble resin is preferably 1 to 50 parts by mass, and 3 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (a) alkali-soluble resin. More preferred. When the blending amount is 1 part by mass or more, crosslinking proceeds well and the patterning property becomes good. When the blending amount is 100 parts by mass or less, the mechanical properties after curing are kept good.

(e)その他の添加剤
本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、感光性樹脂組成物の添加剤として知られているフェノール化合物、染料、界面活性剤、安定剤、及び/又はシリコンウエハーとの密着性を高めるための接着助剤等の添加剤を加えることも可能である。
(E) Other additives In the photosensitive resin composition of the present invention, if necessary, phenol compounds, dyes, surfactants, stabilizers, and / or additives known as additives for photosensitive resin compositions Or it is also possible to add additives, such as an adhesion aid for improving the adhesiveness with a silicon wafer.

上記添加剤について更に具体的に述べると、フェノール化合物としては、前記感光性ジアゾキノン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、又はMtrisPC、MtetraPC(本州化学工業社製:商品名)等の直鎖状フェノール化合物、TrisP−HAP、TrisP−PHBA、TrisP−PA(本州化学工業社製:商品名)等の非直鎖状フェノール化合物、ジフェニルメタンのフェニル基の水素原子2〜5個を水酸基に置換した化合物、2,2−ジフェニルプロパンのフェニル基の水素原子1〜5個を水酸基に置換した化合物等が挙げられる。該フェノール化合物の添加により、現像時のレリーフパターンの密着性を向上させて残渣の発生を抑えることができる。なお、バラスト剤とは、フェノール性水素原子の一部がナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化されたフェノール化合物である前述の感光性ジアゾキノン化合物に原料として使用されているフェノール化合物をいう。   More specifically, the above-mentioned additives include, as the phenol compound, a ballast agent used in the photosensitive diazoquinone compound, paracumylphenol, bisphenols, resorcinol, or MtrisPC, MtetraPC (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.). : Non-linear phenolic compounds such as Triphenol P-HAP, TrisP-PHBA, TrisP-PA (trade name) manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd., and the hydrogen atom 2 of the phenyl group of diphenylmethane And a compound in which 1 to 5 hydrogen atoms of a phenyl group of 2,2-diphenylpropane are substituted with a hydroxyl group. By adding the phenol compound, the adhesion of the relief pattern during development can be improved and the generation of residues can be suppressed. In addition, a ballast agent means the phenol compound currently used as a raw material for the above-mentioned photosensitive diazoquinone compound which is a phenol compound in which a part of the phenolic hydrogen atom is converted to naphthoquinonediazide sulfonic acid ester.

フェノール化合物を加える場合の添加量は、(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対し、0.01〜50質量部が好ましく、1〜30質量部がより好ましい。添加量が50質量部以下であれば、熱硬化後の膜の耐熱性が良好である。   0.01-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (a) alkali-soluble resin, and, as for the addition amount in the case of adding a phenol compound, 1-30 mass parts is more preferable. If the addition amount is 50 parts by mass or less, the heat resistance of the film after thermosetting is good.

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成る非イオン系界面活性剤が挙げられる。また、フロラード(住友3M社製:商品名)、メガファック(大日本インキ化学工業社製:商品名)、またはルミフロン(旭硝子社製:商品名)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ハジキをより発生しにくくすることができる。   Examples of the surfactant include polypropylene glycol, polyglycols such as polyoxyethylene lauryl ether, and nonionic surfactants made of derivatives thereof. Further, fluorine-based surfactants such as Fluorard (manufactured by Sumitomo 3M: trade name), MegaFac (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc .: trade name), or Lumiflon (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) can be used. Furthermore, organosiloxane 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 coating film to be repelled at the wafer edge during coating.

界面活性剤を加える場合の添加量は、(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対し、0.001〜10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質量部以下であれば、熱硬化後の膜の耐熱性が良好である。   0.001-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (a) alkali-soluble resin, and, as for the addition amount in the case of adding surfactant, 0.01-1 mass part is more preferable. When the addition amount is 10 parts by mass or less, the heat resistance of the film after thermosetting is good.

接着助剤としては、t−ブチルノボラック、アルミ化合物、チタンカップリング剤、エポキシポリマー、およびエポキシシランなどの各種シランカップリング剤が挙げられる。   Examples of the adhesion assistant include t-butyl novolak, aluminum compounds, titanium coupling agents, epoxy polymers, and various silane coupling agents such as epoxy silane.

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又は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。   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 What converted the amino group into the urethane group or 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.

接着助剤を加える場合の添加量は、(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対し、0.01〜30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質量部以下であれば、熱硬化後の膜の耐熱性が良好である。   The addition amount in the case of adding an adhesion assistant is preferably 0.01 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (a) alkali-soluble resin. If the addition amount is 30 parts by mass or less, the heat resistance of the film after thermosetting is good.

染料及び安定剤については、本発明の用途に適する限り、公知のものを使用することができる。   As the dye and stabilizer, known ones can be used as long as they are suitable for the use of the present invention.

<感光性樹脂組成物中の水分>
さらに、本発明においては、感光性樹脂組成物の感度及び保存安定性を向上させるために、感光性樹脂組成物中に特定範囲の量の水を含有させる。(a)アルカリ可溶性樹脂は、分子骨格内に水酸基を持つ。これらの極性基はその距離が近づくと水素結合を介して(a)アルカリ可溶性樹脂同士で3次元的なネットワークを作りあげると考えられる。本発明においては、感光性樹脂組成物中に十分な水分が存在することで、(a)アルカリ可溶性樹脂同士の水素結合形成を抑制して分散状態が良好となるため、膜厚均一性および膜厚安定性を向上させることができると考えられる。さらに、十分な水分量があることで、感光性樹脂組成物全体の保存安定性が外的要因を受けにくい安定領域に達するものと考えられる。
<Moisture in photosensitive resin composition>
Furthermore, in the present invention, in order to improve the sensitivity and storage stability of the photosensitive resin composition, a specific range of water is contained in the photosensitive resin composition. (A) The alkali-soluble resin has a hydroxyl group in the molecular skeleton. These polar groups are considered to form a three-dimensional network between (a) alkali-soluble resins via hydrogen bonds as the distance approaches. In the present invention, the presence of sufficient moisture in the photosensitive resin composition (a) suppresses the formation of hydrogen bonds between alkali-soluble resins and improves the dispersion state. It is thought that thickness stability can be improved. Further, it is considered that the storage stability of the entire photosensitive resin composition reaches a stable region that is less susceptible to external factors due to a sufficient amount of water.

以上の観点から、感光性樹脂組成物中の水分含有量は0.6〜18質量%であり、好ましくは、1.0〜12質量%である。水分は感光性樹脂組成物を構成するそれぞれの成分から副次的に導入されてもよいし、意図的に添加することもできる。水分含有量が0.6質量%以上であることにより、感光性樹脂組成物の感度及び保存安定性を確保するとともにワニスの膜厚均一性および膜厚安定性を向上させる効果を十分に得ることができる。また水分含有量が18質量%以下であることにより、(a)アルカリ可溶性樹脂の(c)溶媒への溶解性を確保できる。本明細書に記載する、感光性樹脂組成物中の水分含有量は、カールフィッシャー電量滴定法により測定される値である。カールフィッシャー電量滴定法による測定方法は、後述する。   From the above viewpoint, the water content in the photosensitive resin composition is 0.6 to 18% by mass, and preferably 1.0 to 12% by mass. Moisture may be introduced as a secondary component from each component constituting the photosensitive resin composition, or may be intentionally added. When the moisture content is 0.6% by mass or more, the sensitivity and storage stability of the photosensitive resin composition are ensured and the effect of improving the film thickness uniformity and film thickness stability of the varnish is sufficiently obtained. Can do. Moreover, the solubility in (c) solvent of (a) alkali-soluble resin is securable because water content is 18 mass% or less. The water content in the photosensitive resin composition described in the present specification is a value measured by the Karl Fischer coulometric titration method. A measurement method by Karl Fischer coulometric titration will be described later.

<硬化レリーフパターンの製造方法>
次に、本発明の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。本発明の硬化レリーフパターンの製造方法は、下記工程(1)〜(4)を含む。
<Method for producing cured relief pattern>
Next, the manufacturing method of the cured relief pattern of the present invention will be specifically described below. The manufacturing method of the hardening relief pattern of this invention includes the following process (1)-(4).

(1)上記感光性樹脂組成物を層またはフィルムの形で基板上に形成する工程;
工程(1)において、本発明の感光性樹脂組成物を、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、又はダイコーター若しくはロールコーター等のコータ−により塗布する。また、インクジェットノズル若しくはディスペンサーを用いて、基板上の所定の場所に感光性樹脂組成物を塗布することも可能である。この層又はフィルムを、例えばオーブン又はホットプレートを用いて、例えば50〜140℃、好ましくは100〜140℃に加熱して、乾燥させ溶剤を除去する(以下、「ソフトベーク」、又は「プリベーク」ともいう。)。以上により基板上に感光性樹脂層又はフィルムを形成できる。
(1) A step of forming the photosensitive resin composition on a substrate in the form of a layer or a film;
In step (1), the photosensitive resin composition of the present invention 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. To do. It is also possible to apply the photosensitive resin composition to a predetermined place on the substrate using an inkjet nozzle or a dispenser. This layer or film is heated to, for example, 50 to 140 ° C., preferably 100 to 140 ° C. using, for example, an oven or a hot plate, and dried to remove the solvent (hereinafter referred to as “soft bake” or “pre-bake”). Also called.) Thus, a photosensitive resin layer or film can be formed on the substrate.

(2)感光性樹脂層を露光する工程;
続いて、工程(2)では、活性光線により感光性樹脂層を露光する。具体的には、コンタクトアライナー又はステッパーを用いて化学線による露光を行うか、光線、電子線又はイオン線を直接照射する。活性光線としては、例えばg線、h線、i線、又はKrFレーザーを用いることもできる。ここで、ネガ型感光性樹脂組成物を用いる場合は、露光の後に、加熱処理(露光後ベーキング(PEB))を行う。このPEB工程は、感光性樹脂組成物の感度を増感するための処理であり、本発明の作用効果を良好に得るためには通常必要である。PEB温度は、感度及び得られるパターン形状等を考慮すると、好ましくは80〜160℃、より好ましくは90〜150℃である。
(2) exposing the photosensitive resin layer;
Subsequently, in the step (2), the photosensitive resin layer is exposed with actinic rays. 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, for example, g-line, h-line, i-line, or KrF laser can be used. Here, when using a negative photosensitive resin composition, after exposure, heat treatment (post-exposure baking (PEB)) is performed. This PEB process is a process for sensitizing the sensitivity of the photosensitive resin composition, and is usually necessary for obtaining the effects of the present invention satisfactorily. The PEB temperature is preferably 80 to 160 ° C., more preferably 90 to 150 ° C. in consideration of the sensitivity, the pattern shape to be obtained, and the like.

(3)露光後の感光性樹脂層を現像することによってレリーフパターンを形成する工程;
工程(3)においては、ポジ型感光性樹脂組成物を用いる場合は、露光部(活性光線の直接照射の場合には照射部)を現像液で溶解除去し、好ましくは、引き続き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。ネガ型感光性樹脂組成物を用いる場合は、同様の方法で、未露光部を現像液で溶解除去する。現像方法としては、スプレー、パドル、ディップ、又は超音波等の方式が可能である。リンス液としては蒸留水、又は脱イオン水等が使用できる。
(3) The process of forming a relief pattern by developing the photosensitive resin layer after exposure;
In the step (3), when a positive photosensitive resin composition is used, the exposed portion (irradiated portion in the case of direct irradiation with actinic rays) is dissolved and removed with a developer, and preferably, rinse with a rinsing solution is continued. To obtain a desired relief pattern. When using a negative photosensitive resin composition, the unexposed portion is dissolved and removed with a developer in the same manner. 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.

感光性樹脂層を現像するために用いられる現像液は、アルカリ水溶液可溶性重合体を溶解除去するものであり、典型的には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。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 developer used for developing the photosensitive resin layer dissolves and removes the alkaline aqueous solution-soluble polymer, and typically needs to be an alkaline aqueous solution in which an alkali compound is dissolved. The alkali compound dissolved in the developer may be either an inorganic alkali compound or an organic alkali compound.

前記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, and potassium silicate. , Lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium borate, sodium borate, potassium borate, and ammonia.

また、前記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、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。   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. .

(4)得られたレリーフパターンを加熱処理することによって硬化レリーフパターンを形成する工程;
工程(4)では、得られたレリーフパターンを加熱処理(キュア)することにより、(a)アルカリ可溶性樹脂がPBO前駆体構造を有する場合にはポリベンゾオキサゾール構造を有する樹脂を含む耐熱性の硬化レリーフパターン、及び(a)アルカリ可溶性樹脂がポリイミド前駆体構造を有する場合にはポリイミド構造を有する樹脂を含む耐熱性の硬化レリーフパターンが、それぞれ形成される。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、圧力オーブン等を使用することができる。加熱方法としては、熱風、赤外線、又は電磁誘導による加熱等が好ましい。加熱温度は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。また加熱処理時の雰囲気は、窒素、アルゴン等の不活性ガス中が好ましい。
(4) A step of forming a cured relief pattern by heat-treating the obtained relief pattern;
In step (4), the obtained relief pattern is heat-treated (cured), so that (a) a heat-resistant curing containing a resin having a polybenzoxazole structure when the alkali-soluble resin has a PBO precursor structure When the relief pattern and (a) the alkali-soluble resin have a polyimide precursor structure, a heat-resistant cured relief pattern containing a resin having a polyimide structure is formed. As the heating device, an oven furnace, a hot plate, a vertical furnace, a belt conveyor furnace, a pressure oven, or the like can be used. As a heating method, heating by hot air, infrared rays, or electromagnetic induction is preferable. The heating 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 during the heat treatment is preferably in an inert gas such as nitrogen or argon.

以上のようにして硬化レリーフパターンを製造できる。   A cured relief pattern can be produced as described above.

また、上記工程(1)〜(4)を含む方法によって製造された硬化レリーフパターンも本発明の一態様である。   Moreover, the hardening relief pattern manufactured by the method containing the said process (1)-(4) is also 1 aspect of this invention.

<半導体装置>
本発明の半導体装置は、半導体素子と、半導体素子の上部に設けられた硬化膜とを備えており、その硬化膜が上述の感光性樹脂組成物の硬化膜から成る硬化レリーフパターンであることを特徴とする。該硬化膜としては、半導体素子上のパッシベーション膜、及びパッシベーション膜上に上述の感光性樹脂組成物の硬化膜を形成して成るバッファーコート膜等の保護膜、又は半導体素子上に形成された回路上に上述の感光性樹脂組成物の硬化膜を形成して成る層間絶縁膜等の絶縁膜、又はα線遮断膜、平坦化膜、突起(樹脂ポスト)及び隔壁等を挙げることができる。
<Semiconductor device>
The semiconductor device of the present invention includes a semiconductor element and a cured film provided on the semiconductor element, and the cured film is a cured relief pattern made of the cured film of the above-described photosensitive resin composition. Features. As the cured film, a passivation film on a semiconductor element, a protective film such as a buffer coat film formed by forming a cured film of the above-described photosensitive resin composition on the passivation film, or a circuit formed on the semiconductor element Examples thereof include an insulating film such as an interlayer insulating film formed by forming a cured film of the above-described photosensitive resin composition, an α-ray blocking film, a planarizing film, a protrusion (resin post), a partition wall, and the like.

また、本発明の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、表示体装置の液晶配向膜等の用途、及び発光素子の用途にも有用である。   The photosensitive resin composition of the present invention is also useful for applications such as interlayer insulation for multilayer circuits, cover coats for flexible copper-clad plates, solder resist films, liquid crystal alignment films for display devices, and light-emitting elements. is there.

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。ただし、それらは、本発明を詳細に説明するものであり、本発明を限定するものではないことを理解されたい。   The present invention will be described more specifically based on reference examples, examples and comparative examples. However, it should be understood that they are intended to describe the present invention in detail and not to limit the present invention.

<ポリヒドロキシアミドの合成>
〔参考例1〕
容量2lのセパラブルフラスコ中で、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197.8g(0.54mol)、ピリジン75.9g(0.96mol)、ジメチルアセトアミド(DMAc)692gを室温(25℃)で混合攪拌し溶解させた。得られた混合物に、別途γ−ブチロラクトン(GBL)88g中に5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物19.7g(0.12mol)を溶解させた混合溶液を、滴下ロートにより滴下した。滴下に要した時間は40分、反応液温は最大で28℃であった。
<Synthesis of polyhydroxyamide>
[Reference Example 1]
In a separable flask having a volume of 2 liters, 2,7-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) -hexafluoropropane (197.8 g, 0.54 mol), pyridine (75.9 g, 0.96 mol), dimethylacetamide ( 692 g of DMAc) was mixed and stirred at room temperature (25 ° C.) to dissolve. Separately, a mixed solution obtained by dissolving 19.7 g (0.12 mol) of 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride in 88 g of γ-butyrolactone (GBL) was dropped into the obtained mixture with a dropping funnel. The time required for the dropwise addition was 40 minutes, and the maximum reaction solution temperature was 28 ° C.

滴下終了後、湯浴により該フラスコを50℃に加温して、18時間撹拌した後に反応液のIRスペクトルの測定を行い、1385cm−1および1772cm−1のイミド基の特性吸収が現れたことを確認した。 After completion of the dropwise addition, the flask was heated to 50 ° C. with a hot water bath and stirred for 18 hours, and then the IR spectrum of the reaction solution was measured, and characteristic absorption of imide groups at 1385 cm −1 and 1772 cm −1 appeared. It was confirmed.

次に該フラスコを水浴により8℃に冷却し、別途GBL398g中に4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸ジクロライド142.3g(0.48mol)を溶解させた混合溶液を、滴下ロートより滴下した。滴下に要した時間は80分、反応液温は最大で12℃であった。滴下終了から3時間後、上記反応液を12lの水に高速攪拌下で滴下し重合体を分散析出させた。この精製沈殿物を回収し、適宜水洗、脱水の後に真空乾燥を施し、ポリヒドロキシアミド(P−1)を得た。このようにして合成されたポリヒドロキシアミド(P−1)のゲル透過クロマトグラフィー(GPC)による重量平均分子量は、ポリスチレン換算で14,000であった。GPCの分析条件を以下に記す。
カラム:昭和電工社製 商標名 Shodex 805/804/803直列
容離液:テトラヒドロフラン 40℃
流速 :1.0ml/分
検出器:昭和電工製 商標名 Shodex RI SE−61
Next, the flask was cooled to 8 ° C. with a water bath, and a mixed solution in which 142.3 g (0.48 mol) of 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid dichloride was separately dissolved in 398 g of GBL was dropped from a dropping funnel. The time required for the dropping was 80 minutes, and the maximum reaction solution temperature was 12 ° C. Three hours after the completion of dropping, the reaction solution was dropped into 12 l of water under high-speed stirring to disperse and precipitate the polymer. The purified precipitate was recovered, washed with water as appropriate, dehydrated and then vacuum dried to obtain polyhydroxyamide (P-1). The weight average molecular weight of the thus synthesized polyhydroxyamide (P-1) by gel permeation chromatography (GPC) was 14,000 in terms of polystyrene. The analysis conditions for GPC are described below.
Column: Showa Denko Co., Ltd. Trade name: Shodex 805/804/803 Series separation liquid: Tetrahydrofuran 40 ° C
Flow rate: 1.0 ml / min Detector: Showa Denko brand name Shodex RI SE-61

<感光性樹脂組成物の調製>
[実施例1〜8、比較例1〜5](但し、実施例1は参考例Aである。)
(c)溶媒としてのγ−ブチロラクトン(GBL)154質量部、又はγ−ブチロラクトン(GBL)108質量部とプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)46質量部との混合溶媒に、上記参考例1で得られた(a)アルカリ可溶性樹脂としてのポリヒドロキシアミド(P−1)又はノボラック樹脂(旭有機材社製 EP4080G)(P−2)100質量部、表1に記載の質量部の(b)光酸発生剤としての下記感光性ジアゾキノン化合物(Q−1)、及び表1に記載の質量部の(d)架橋剤としての下記製品(D−1)を溶解した後、得られた溶液の粘度を約10ポイズに調整し、必要に応じ水を更に加えることによって感光性樹脂組成物とした。
<Preparation of photosensitive resin composition>
[Examples 1-8, Comparative Examples 1-5] (However, Example 1 is Reference Example A.)
(C) 154 parts by mass of γ-butyrolactone (GBL) as a solvent or a mixed solvent of 108 parts by mass of γ-butyrolactone (GBL) and 46 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether (PGME) is obtained in Reference Example 1 above. (A) Polyhydroxyamide (P-1) or novolac resin (EP4080G manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.) (P-2) as an alkali-soluble resin, 100 parts by mass, and (b) photoacid in parts by mass shown in Table 1 After dissolving the following photosensitive diazoquinone compound (Q-1) as a generator and the following product (D-1) as a (d) cross-linking agent in parts by mass shown in Table 1, the viscosity of the resulting solution is determined. It adjusted to about 10 poise, and it was set as the photosensitive resin composition by adding water further as needed.

このようにして作製した各感光性樹脂組成物中の水分量はカールフィッシャー電量滴定法で測定した。測定は平沼微量水分測定装置AQ−200(平沼産業株式会社製)を用い、発生液にハイドラナールRアクアライトRS、対極液にアクアライトCNを選択した。シリンジを用い試料を約1ml採取し、0.0001gの位まで精秤することで試料量1とし、その後装置に注入し水分量を測定した(実測水分量)。注入後のシリンジの重さを0.0001gの位まで精秤し試料量2とした。感光性樹脂組成物中の水分含有量は以下の式で求めた。
水分含有量(単位:%)={実測水分量/(試料量1−試料量2)}×100
各組成物と水分含有量を表1に示す。
The water content in each photosensitive resin composition thus prepared was measured by the Karl Fischer coulometric titration method. For the measurement, Hiranuma trace moisture measuring device AQ-200 (manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.) was used. About 1 ml of a sample was collected using a syringe and precisely weighed to the nearest 0.0001 g to obtain a sample amount of 1, and then injected into the apparatus to measure the amount of water (actual water content). The weight of the syringe after injection was precisely weighed to the order of 0.0001 g to obtain a sample amount of 2. The water content in the photosensitive resin composition was determined by the following formula.
Water content (unit:%) = {measured water content / (sample amount 1−sample amount 2)} × 100
Table 1 shows each composition and water content.

Figure 0005762706
Figure 0005762706

(Q−1)下記式:

Figure 0005762706
{式中、Qは、下記式(Q−1)’:
Figure 0005762706
又は水素原子を示す}
で表される化合物である。また、化合物(Q−1)については、Q全体の約83%が(Q−1)’基であり、かつQが(Q−1)’基により1〜3置換された化合物でよい。
(Q−2)PAG121(チバスペシャルティケミカルズ社製)
(D−1)MX−270(三和ケミカル製) (Q-1) The following formula:
Figure 0005762706
{Wherein Q is the following formula (Q-1) ':
Figure 0005762706
Or represents a hydrogen atom}
It is a compound represented by these. In addition, the compound (Q-1) may be a compound in which about 83% of the total Q is a (Q-1) ′ group and Q is substituted by 1 to 3 by a (Q-1) ′ group.
(Q-2) PAG121 (Ciba Specialty Chemicals)
(D-1) MX-270 (manufactured by Sanwa Chemical)

<感光性樹脂組成物の評価>
(1)溶液均一性
溶液均一性とは、組成物中の水分が溶液と混ざりあっているかどうかを示す性質をいう。溶液均一性は、下記の基準に従って評価される。
○:組成物を目視で観察し、混ざり合っている場合。
×:組成物を目視で観察し、混ざり合っていない場合。
<Evaluation of photosensitive resin composition>
(1) Solution uniformity Solution uniformity refers to a property indicating whether water in the composition is mixed with the solution. Solution uniformity is evaluated according to the following criteria.
○: When the composition is visually observed and mixed.
X: When the composition is visually observed and not mixed.

(2)膜厚均一性
上記実施例及び比較例で得られた感光性樹脂組成物をスピンコーター(東京エレクトロン社製Act12)を用いて12インチシリコンウエハー上に回転数1000rpm、30秒にてスピンコートし、120℃で180秒間プリベークした後、ウエハーの直径上を8mm間隔で31点、膜厚をNanoSpec M6100A(NANOMETRICS社製)を用いて測定し、そして下記式に従って、それらの膜厚から膜厚均一性を算出した。
膜厚均一性={(最高膜厚[μm]−最低膜厚[μm])/平均膜厚[μm]}×100
(2) Film thickness uniformity The photosensitive resin compositions obtained in the above examples and comparative examples were spun on a 12-inch silicon wafer using a spin coater (Act 12 manufactured by Tokyo Electron Ltd.) at a rotation speed of 1000 rpm for 30 seconds. After coating and prebaking at 120 ° C. for 180 seconds, the wafer diameter was measured at 31 points at intervals of 8 mm, and the film thickness was measured using NanoSpec M6100A (manufactured by NANOMETRICS). Thickness uniformity was calculated.
Film thickness uniformity = {(maximum film thickness [μm] −minimum film thickness [μm]) / average film thickness [μm]} × 100

(3)膜厚安定性
上記実施例及び比較例で得られた感光性樹脂組成物を室温で3週間置いた後、(2)と同条件にて、スピンコーターを用いて12インチシリコンウエハー上にスピンコートし、ウエハー上の33点について膜厚を測定し、その膜厚を(2)と比較し、膜厚安定性として記録した。
膜厚安定性={(3)の平均膜厚[μm]−(2)の平均膜厚[μm]}/{(2)の平均膜厚[μm]}×100
以上、(1)〜(3)の項目について結果を表2に示す。
(3) Film thickness stability The photosensitive resin compositions obtained in the above examples and comparative examples were placed at room temperature for 3 weeks, and then on a 12-inch silicon wafer using a spin coater under the same conditions as in (2). The film thickness was measured at 33 points on the wafer, and the film thickness was compared with (2) and recorded as film thickness stability.
Film thickness stability = {(3) average film thickness [μm] − (2) average film thickness [μm]} / {(2) average film thickness [μm]} × 100
The results of the items (1) to (3) are shown in Table 2.

Figure 0005762706
Figure 0005762706

表2から明らかなように、本願発明による水分含有量の範囲にある実施例1〜8では、膜厚均一性及び膜厚安定性の両方ともに優れている。   As is clear from Table 2, in Examples 1 to 8 in the range of the water content according to the present invention, both film thickness uniformity and film thickness stability are excellent.

本発明の感光性樹脂組成物は、半導体装置の表面保護膜、層間絶縁膜、及び再配線用絶縁膜、並びにフリップチップ装置用保護膜、バンプ構造を有する装置の保護膜、多層回路の層間絶縁膜、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、及び液晶配向膜等として好適に利用できる。   The photosensitive resin composition of the present invention includes a surface protective film for semiconductor devices, an interlayer insulating film, a rewiring insulating film, a protective film for flip chip devices, a protective film for devices having a bump structure, and an interlayer insulating layer for multilayer circuits. It can be suitably used as a film, a cover coat of a flexible copper-clad plate, a solder resist film, a liquid crystal alignment film and the like.

Claims (5)

(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、(b)光酸発生剤1〜50質量部、及び(c)溶媒としてγ―ブチロラクトン30〜1500質量部を含有する感光性樹脂組成物であって、該感光性樹脂組成物中における水分含有量が2.3〜18質量%であり、かつ前記(a)アルカリ可溶性樹脂が、下記一般式(1):
Figure 0005762706
{式中、Xは、少なくとも2個の炭素原子を有する4価の有機基であり、Yは、少なくとも2個の炭素原子を有する2価の有機基であり、そしてmは、1〜1000の整数である。}
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であるか、又はノボラック樹脂又はポリヒドロキシスチレン樹脂である、感光性樹脂組成物。
(A) A photosensitive resin composition containing 1 to 50 parts by mass of a photoacid generator and (c) 30 to 1500 parts by mass of γ-butyrolactone as a solvent with respect to 100 parts by mass of an alkali-soluble resin. The water content in the photosensitive resin composition is 2.3 to 18% by mass, and the (a) alkali-soluble resin is represented by the following general formula (1):
Figure 0005762706
{Wherein X 1 is a tetravalent organic group having at least 2 carbon atoms, Y 1 is a divalent organic group having at least 2 carbon atoms, and m is 1 to An integer of 1000. }
The photosensitive resin composition which is polyhydroxyamide which has a repeating unit represented by these, or is a novolak resin or a polyhydroxystyrene resin .
前記水分含有量が、2.3〜12質量%である、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition of Claim 1 whose said water | moisture content is 2.3-12 mass%. 前記(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、(d)架橋剤1〜50質量部をさらに含有する、請求項1又は2に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition of Claim 1 or 2 which further contains 1-50 mass parts of (d) crosslinking agents with respect to 100 mass parts of said (a) alkali-soluble resin. 前記(b)光酸発生剤が、ナフトキノンジアジド構造を有する化合物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition of any one of Claims 1-3 whose said (b) photo-acid generator is a compound which has a naphthoquinone diazide structure. (1)請求項1〜4のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによって感光性樹脂層を該基板上に形成する工程、
(2)該感光性樹脂層を露光する工程、
(3)該露光後の感光性樹脂層を現像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
(4)得られたレリーフパターンを加熱処理することによっ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。
(1) The process of forming the photosensitive resin layer on this board | substrate by apply | coating the photosensitive resin composition of any one of Claims 1-4 on a board | substrate,
(2) a step of exposing the photosensitive resin layer;
(3) A cured relief comprising a step of forming a relief pattern by developing the photosensitive resin layer after the exposure, and (4) a step of forming a cured relief pattern by heat-treating the obtained relief pattern. Pattern manufacturing method.
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