JP6146005B2 - Polyimide precursor composition and cured film using the composition - Google Patents

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Description

本発明は、ポリイミド前駆体組成物、該組成物を用いた硬化膜に関する。   The present invention relates to a polyimide precursor composition and a cured film using the composition.

近年、半導体集積回路(LSI)の保護膜材料として、ポリイミド樹脂等の高い耐熱性を有する有機材料が広く適用されている(例えば、特許文献1及び2)。このようなポリイミド樹脂を用いた保護膜(硬化膜)は、ポリイミド前駆体又はポリイミド前駆体を含有する樹脂組成物を基板上に塗布及び乾燥して形成した樹脂膜を、加熱して硬化することで得られる。   In recent years, organic materials having high heat resistance such as polyimide resin have been widely applied as protective film materials for semiconductor integrated circuits (LSIs) (for example, Patent Documents 1 and 2). A protective film (cured film) using such a polyimide resin is obtained by heating and curing a resin film formed by applying and drying a polyimide precursor or a resin composition containing a polyimide precursor on a substrate. It is obtained with.

半導体集積回路の微細化に伴い、誘電率を低減するためのlow−k層と呼ばれる層間絶縁膜が必要とされている。low−k層は空孔構造を有するため、機械的強度が低下するという課題が生じている。この様な機械的強度の弱い層間絶縁膜を保護するために、ポリイミド樹脂により形成される硬化膜が用いられる。この硬化膜には、厚膜形成性(例えば5μm以上)や高弾性率化(例えば4GPa以上)といった特性が求められている。しかし、厚膜化及び高弾性率化することによって、硬化後の応力が増大し、半導体ウエハの反りが大きくなって、搬送やウエハ固定の際に不具合が生じる場合があり、応力の低い硬化膜の開発が望まれている。   With the miniaturization of semiconductor integrated circuits, an interlayer insulating film called a low-k layer for reducing the dielectric constant is required. Since the low-k layer has a pore structure, there is a problem that the mechanical strength is lowered. In order to protect such an interlayer insulating film having a low mechanical strength, a cured film formed of a polyimide resin is used. This cured film is required to have characteristics such as thick film formability (for example, 5 μm or more) and high elastic modulus (for example, 4 GPa or more). However, by increasing the film thickness and increasing the elastic modulus, the stress after curing increases, and the warpage of the semiconductor wafer increases, which may cause problems when transporting or fixing the wafer. Development is desired.

ポリイミド樹脂を低応力にする方法として、例えば、ポリイミドの熱膨張係数をシリコンウエハの熱膨張係数に近づけるために、分子鎖を剛直な骨格にする方法(例えば特許文献3)、シロキサン構造等の柔軟な構造を導入してポリイミドの弾性率を低減する方法(例えば特許文献4)等が挙げられる。   As a method for reducing the stress of the polyimide resin, for example, a method of making a molecular chain a rigid skeleton in order to bring the thermal expansion coefficient of polyimide close to the thermal expansion coefficient of a silicon wafer (for example, Patent Document 3), and a flexible siloxane structure And a method of reducing the elastic modulus of polyimide by introducing a simple structure (for example, Patent Document 4).

一方、保護膜を形成するために用いられるポリイミド樹脂組成物が感光性であると、容易にパターン樹脂膜(パターン形成された樹脂膜)を形成することが可能である。このようなパターン樹脂膜を加熱して硬化することで、容易にパターン硬化膜(パターン形成された硬化膜)を形成することができる。
ポリイミド樹脂組成物を感光性とする方法として、ポリイミドに感光性を付与する方法が挙げられる。ポリイミドに感光性を付与する手法としては、ポリイミド前駆体にエステル結合やイオン結合を介してメタクリロイル基を導入する方法、光重合性オレフィンを有する可溶性ポリイミドを用いる方法、ベンゾフェノン骨格を有し、かつ窒素原子が結合する芳香環のオルト位にアルキル基を有する自己増感型ポリイミドを用いる方法等が知られている(例えば、特許文献5)。中でも、ポリイミド前駆体にエステル結合を介してメタクリロイル基を導入する方法は、ポリイミド前駆体を合成する際、用いるモノマーを自由に選択することが可能であり、また、メタクリロイル基が化学結合を介して導入されていることから、経時安定性に優れているという特徴がある。
On the other hand, if the polyimide resin composition used for forming the protective film is photosensitive, it is possible to easily form a patterned resin film (patterned resin film). By heating and curing such a patterned resin film, a pattern cured film (patterned cured film) can be easily formed.
As a method for making the polyimide resin composition photosensitive, there is a method for imparting photosensitivity to polyimide. As a method for imparting photosensitivity to polyimide, a method of introducing a methacryloyl group into a polyimide precursor via an ester bond or an ionic bond, a method of using a soluble polyimide having a photopolymerizable olefin, a benzophenone skeleton, and nitrogen A method using a self-sensitized polyimide having an alkyl group at the ortho position of an aromatic ring to which atoms are bonded is known (for example, Patent Document 5). Among them, the method of introducing a methacryloyl group into a polyimide precursor through an ester bond can freely select a monomer to be used when synthesizing the polyimide precursor, and the methacryloyl group is bonded through a chemical bond. Since it is introduced, it is characterized by excellent stability over time.

しかし、低応力のポリイミド樹脂では、共役する芳香環ユニットが分子鎖内に多く含まれることになり、ポリイミド樹脂の前駆体である、ポリアミド酸(ポリイミド前駆体)の場合においても、紫外線領域に吸収を有してしまう。そのため、パターン樹脂膜を形成するための露光工程において広く用いられているi線(波長365nm)の透過率が低下し、感度及び解像度が低下する傾向がある。即ち、i線透過率の向上と、硬化膜の低応力化をともに実現することは困難であった。また、得られる保護膜を厚膜化した場合、さらにi線透過率が低下して、パターン樹脂膜の形成ができなくなる傾向があった。   However, low-stress polyimide resins contain many conjugated aromatic ring units in the molecular chain, and even in the case of polyamic acid (polyimide precursor), which is a polyimide resin precursor, is absorbed in the ultraviolet region. Will have. Therefore, the transmittance of i-line (wavelength 365 nm), which is widely used in the exposure process for forming the pattern resin film, tends to decrease, and the sensitivity and resolution tend to decrease. That is, it has been difficult to achieve both improvement in i-line transmittance and reduction in stress of the cured film. Moreover, when the protective film obtained was thickened, there was a tendency that the i-line transmittance was further reduced and the pattern resin film could not be formed.

特許第3526829号Japanese Patent No. 3526829 特許第4524808号Japanese Patent No. 4524808 特開平5−295115号JP-A-5-295115 特開平7−304950号JP-A-7-304950 特開平7−242744号JP-A-7-242744

本発明の目的は、ポリマーの骨格によらず、応力の低い硬化膜を形成できる樹脂組成物、及び当該樹脂組成物を用いた硬化膜の製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a resin composition capable of forming a cured film having a low stress regardless of a polymer skeleton, and a method for producing a cured film using the resin composition.

本発明によれば、以下の樹脂組成物等が提供される。
1.(a)下記一般式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体、及び(b)下記一般式(2)で表される金属錯体化合物を含む樹脂組成物。

Figure 0006146005
(式中、Rは4価の有機基である。
は2価の有機基である。
及びRは、各々独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、又は炭素炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基である。)
Figure 0006146005
(式中、Mは、チタン及びジルコニウムから選択される金属原子である。
mは、0〜4までの整数であり、nは0〜4までの整数であり、mとnの和は4である。
は、各々独立に炭素数1〜18のアルキル基である。
は、各々独立に1価の有機基であり、前記1価の有機基は、水酸基、カルボニル基、及びアミノ基から選択されるMと配位結合可能な基を1以上を有する。)
2.前記式(2)で表される金属錯体化合物が下記式(3)で表わされる1に記載の樹脂組成物。
Figure 0006146005
(式中、Mは、チタン及びジルコニウムから選択される金属原子である。
aは0〜4までの整数であり、bは0〜4までの整数であり、cは0〜4までの整数であり、aとbとcの和は4である。
は、各々独立に炭素数1〜18のアルキル基である。
及びRは、各々独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜6の有機基、炭素数1〜6のアルキルアルコール基、又は炭素数1〜6のアミノアルキル基である。
11〜R14は、各々独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、又は炭素数1〜6のアルキルアルコール基である。
11〜R14は、さらに水酸基、カルボニル基、及びアミノ基から選択されるMと配位結合可能な基を含んでもよい。)
3.前記金属錯体化合物が、前記ポリイミド前駆体100質量部に対して0.005〜15質量部含まれる1又は2に記載の樹脂組成物。
4.さらに(c)活性光線照射によりラジカルを発生する化合物を含有する1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物。
5.前記(c)活性光線照射によりラジカルを発生する化合物が、前記(a)ポリイミド前駆体100質量部に対して0.1〜20質量部含まれる4に記載の樹脂組成物。
6.1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物から形成される硬化膜。
7.1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物を基板上に塗布し乾燥して塗膜を形成する工程と、得られた塗膜を加熱処理する工程とを含む、硬化膜の製造方法。
8.4又は5に記載の樹脂組成物から形成されるパターン硬化膜。
9.4又は5に記載の樹脂組成物を基板上に塗布し乾燥して塗膜を形成する工程と、
前記工程で形成した塗膜に活性光線を照射後、現像してパターン樹脂膜を得る工程と、
パターン樹脂膜を加熱処理する工程とを含む、パターン硬化膜の製造方法。 According to the present invention, the following resin composition and the like are provided.
1. (A) A resin composition comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following general formula (1), and (b) a metal complex compound represented by the following general formula (2).
Figure 0006146005
(In the formula, R 1 is a tetravalent organic group.
R 2 is a divalent organic group.
R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond. )
Figure 0006146005
(Wherein M 1 is a metal atom selected from titanium and zirconium.
m is an integer from 0 to 4, n is an integer from 0 to 4, and the sum of m and n is 4.
R 5 is each independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
R 6 each independently represents a monovalent organic group, and the monovalent organic group has one or more groups capable of coordinating with M 1 selected from a hydroxyl group, a carbonyl group, and an amino group. )
2. 2. The resin composition according to 1, wherein the metal complex compound represented by the formula (2) is represented by the following formula (3).
Figure 0006146005
(Wherein M 1 is a metal atom selected from titanium and zirconium.
a is an integer from 0 to 4, b is an integer from 0 to 4, c is an integer from 0 to 4, and the sum of a, b, and c is 4.
R 5 is each independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an organic group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl alcohol group having 1 to 6 carbon atoms, or an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 11 to R 14 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkyl alcohol group having 1 to 6 carbon atoms.
R 11 to R 14 may further include a group capable of coordinating with M 1 selected from a hydroxyl group, a carbonyl group, and an amino group. )
3. The resin composition according to 1 or 2, wherein the metal complex compound is contained in an amount of 0.005 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyimide precursor.
4). Furthermore, (c) The resin composition in any one of 1-3 containing the compound which generate | occur | produces a radical by irradiation of actinic light.
5). 5. The resin composition according to 4, wherein the compound (c) that generates radicals upon irradiation with actinic rays is contained in an amount of 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (a) polyimide precursor.
The cured film formed from the resin composition in any one of 6.1-5.
The manufacturing method of a cured film including the process of apply | coating the resin composition in any one of 7.1-5 on a board | substrate, drying and forming a coating film, and the process of heat-processing the obtained coating film .
A pattern cured film formed from the resin composition according to 8.4 or 5.
Applying the resin composition according to 9.4 or 5 on a substrate and drying to form a coating film;
Irradiating the coating film formed in the above step with actinic rays and developing to obtain a patterned resin film;
A method for producing a patterned cured film, comprising a step of heat-treating the pattern resin film.

本発明によれば、ポリマーの骨格によらず、応力の低い硬化膜を形成できる樹脂組成物、及び当該樹脂組成物を用いた硬化膜の製造方法が提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the cured film using the resin composition which can form the cured film with low stress irrespective of polymer frame | skeleton, and the said resin composition can be provided.

本発明の樹脂組成物を用いた半導体装置の一実施形態の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of one Embodiment of the semiconductor device using the resin composition of this invention.

[樹脂組成物]
本発明の樹脂組成物は、(a)下記一般式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体、及び(b)下記一般式(2)で表される金属錯体化合物を含む。

Figure 0006146005
(式中、Rは4価の有機基である。
は2価の有機基である。
及びRは、各々独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、又は炭素炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基である。)
Figure 0006146005
(式中、Mは、チタン及びジルコニウムから選択されるいずれかの金属原子である。
mは、0〜4までの整数であり、nは0〜4までの整数であり、mとnの和は4である。
は、各々独立に炭素数1〜18のアルキル基である。
は、各々独立に炭素数1〜6の2価の有機基、又はアミノアルキレン基であり、前記炭素数1〜6の2価の有機基及びアミノアルキレン基は、各々独立に水酸基、カルボニル基又はアミノ基を置換基として含んでもよい。
は、各々独立に水酸基、カルボニル基及びアミノ基から選択される基である。) [Resin composition]
The resin composition of the present invention includes (a) a polyimide precursor having a structural unit represented by the following general formula (1), and (b) a metal complex compound represented by the following general formula (2).
Figure 0006146005
(In the formula, R 1 is a tetravalent organic group.
R 2 is a divalent organic group.
R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond. )
Figure 0006146005
(Wherein M 1 is any metal atom selected from titanium and zirconium.
m is an integer from 0 to 4, n is an integer from 0 to 4, and the sum of m and n is 4.
R 5 is each independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
R 6 is each independently a divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms or an aminoalkylene group, and the divalent organic group and aminoalkylene group having 1 to 6 carbon atoms are each independently a hydroxyl group, carbonyl A group or an amino group may be included as a substituent.
R 7 is a group independently selected from a hydroxyl group, a carbonyl group and an amino group. )

本発明の樹脂組成物は、上記の様な構成とすることで、得られる硬化膜の応力を低くすることができる。以下、各成分について詳細に説明する。   The resin composition of this invention can make the stress of the cured film obtained low by setting it as the above structures. Hereinafter, each component will be described in detail.

[(a)ポリイミド前駆体]
本発明の樹脂組成物は、(a)成分として、下記一般式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含む。

Figure 0006146005
(式中、Rは4価の有機基である。
は2価の有機基である。
及びRは、各々独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、又は炭素炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基である。) [(A) Polyimide precursor]
The resin composition of this invention contains the polyimide precursor which has a structural unit represented by following General formula (1) as (a) component.
Figure 0006146005
(In the formula, R 1 is a tetravalent organic group.
R 2 is a divalent organic group.
R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond. )

式(1)のRの4価の有機基は、式(1)のポリイミド前駆体の製造原料として用いられるテトラカルボン酸二無水物に由来する構造を有する基である。当該テトラカルボン酸二無水物としては、例えばピロメリット酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、m−ターフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、p−ターフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス{4’−(2,3−ジカルボキシフェノキシ)フェニル}プロパン二無水物、2,2−ビス{4’−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル}プロパン二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2’−ビス{4’−(2,3−ジカルボキシフェノキシ)フェニル}プロパン二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2’−ビス{4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル}プロパン二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、4,4’−スルホニルジフタル酸二無水物が挙げられる。これらは単独もしくは2種類以上の組み合わせで使用される。 The tetravalent organic group of R 1 in formula (1) is a group having a structure derived from tetracarboxylic dianhydride used as a raw material for producing the polyimide precursor of formula (1). Examples of the tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride. 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 2,3,5,6-pyridinetetracarboxylic dianhydride 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, m-terphenyl-3,3 ′, 4,4′-tetra Carboxylic dianhydride, p-terphenyl-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic dianhydride, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis (2 , 3-Dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 1, , 1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis {4 ′-(2,3-dicarboxyphenoxy) phenyl} propane dianhydride, 2,2-bis { 4 ′-(3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl} propane dianhydride, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2′-bis {4 ′-(2,3-di Carboxyphenoxy) phenyl} propane dianhydride, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2′-bis {4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl} propane dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, 4,4 ' Sulfonyl di phthalic dianhydride. These are used alone or in combination of two or more.

特に硬化膜の応力の観点から、Rの4価の有機基のテトラカルボン酸二無水物は、ピロメリット酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が好ましい。 In particular, from the viewpoint of the stress of the cured film, tetracarboxylic dianhydride having a tetravalent organic group of R 1 is pyromellitic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 3 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride is preferred.

硬化膜の熱膨張係数を低下させる観点から、式(1)のRの4価の有機基は、好ましくは下記式で表わされる有機基のいずれかである。

Figure 0006146005
(式中、X及びYは、各々独立に、各々が結合するベンゼン環と共役しない2価の基、又は単結合を示す。) From the viewpoint of reducing the thermal expansion coefficient of the cured film, the tetravalent organic group of R 1 in the formula (1) is preferably any one of organic groups represented by the following formula.
Figure 0006146005
(In the formula, X and Y each independently represent a divalent group that is not conjugated to the benzene ring to which each is bonded, or a single bond.)

式(1)のRの2価の有機基は、式(1)のポリイミド前駆体の製造原料として用いるジアミンに由来する構造を有する基である。当該ジアミンとしては、例えば、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(フルオロ)−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノオクタフルオロビフェニル、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−キシリレンジアミン、m−キシリレンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、ベンジジン、4,4’−(又は3,4’−、3,3’−、2,4’−、2,2’−)ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−(又は3,4’−、3,3’−、2,4’−、2,2’−)ジアミノジフェニルスルフォン、4,4’−(又は3,4’−、3,3’−、2,4’−、2,2’−)ジアミノジフェニルスルフィド、o−トリジン、o−トリジンスルホン、4,4’−メチレン−ビス−(2,6−ジエチルアニリン)、4,4’−メチレン−ビス−(2,6−ジイソプロピルアニリン)、2,4−ジアミノメシチレン、1,5−ジアミノナフタレン、4,4’−ベンゾフェノンジアミン、ビス−{4−(4’−アミノフェノキシ)フェニル}スルホン、2,2−ビス{4−(4’−アミノフェノキシ)フェニル}プロパン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ビス{4−(3’−アミノフェノキシ)フェニル}スルホン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン,ジアミノポリシロキサン等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上の組み合わせで使用される。 The divalent organic group represented by R 2 in the formula (1) is a group having a structure derived from a diamine used as a raw material for producing the polyimide precursor of the formula (1). Examples of the diamine include 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-bis (fluoro) -4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′- Diaminooctafluorobiphenyl, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-xylylenediamine, m-xylylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, benzidine, 4,4 '-(or 3,4'-, 3 , 3'-, 2,4'-, 2,2 '-) diaminodiphenyl ether, 4,4'- (or 3,4'-, 3,3'-, 2,4'-, 2,2'- ) Diaminodiphenyl sulfone, 4,4 ′-(or 3,4′-, 3,3′-, 2,4′-, 2,2 ′-) diaminodiphenyl sulfide, o-tolidine, o-tolidine sulfone, 4 , 4'-methylene-bis- (2,6-diethi Aniline), 4,4′-methylene-bis- (2,6-diisopropylaniline), 2,4-diaminomesitylene, 1,5-diaminonaphthalene, 4,4′-benzophenonediamine, bis- {4- (4 '-Aminophenoxy) phenyl} sulfone, 2,2-bis {4- (4'-aminophenoxy) phenyl} propane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3', 5 Examples include 5′-tetramethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, bis {4- (3′-aminophenoxy) phenyl} sulfone, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, and diaminopolysiloxane. These are used alone or in combination of two or more.

特に低応力性、良好なi線透過率及び耐熱性等の観点から、Rの2価の有機基のジアミンは、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(フルオロ)−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノオクタフルオロビフェニルが好ましい。 In particular, from the viewpoint of low stress, good i-line transmittance, heat resistance, and the like, the divalent organic group diamine of R 2 is 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl. 2,2′-bis (fluoro) -4,4′-diaminobiphenyl and 4,4′-diaminooctafluorobiphenyl are preferred.

i−線透過率の観点から、式(1)のRの2価の有機基は、好ましくは下記式(5)又は(6)で表わされる2価の有機基であり、入手し易さの観点から、より好ましくは下記式(6)で表わされる2価の有機基である。

Figure 0006146005
(式中、R10〜R17は、各々独立に水素原子、フッ素原子又は1価の有機基を表し、R10〜R17の少なくとも1つはフッ素原子又はトリフルオロメチル基である)
Figure 0006146005
(式中、R18及びR19は、各々独立にフッ素原子又はトリフルオロメチル基を表す) From the viewpoint of i-line transmittance, the divalent organic group represented by R 2 in the formula (1) is preferably a divalent organic group represented by the following formula (5) or (6) and is easily available. From the viewpoint, the divalent organic group represented by the following formula (6) is more preferable.
Figure 0006146005
(Wherein R 10 to R 17 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group, and at least one of R 10 to R 17 is a fluorine atom or a trifluoromethyl group)
Figure 0006146005
(Wherein R 18 and R 19 each independently represents a fluorine atom or a trifluoromethyl group)

式(1)のR及びRは、各々独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、又は炭素炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基である。
炭素炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基は、例えばアルキル基の炭素数が1〜10のアクリロキシアルキル基、アルキル基の炭素数が1〜10のメタクリロキシアルキル基を含む。
R 3 and R 4 in Formula (1) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a monovalent having a carbon-carbon unsaturated double bond. Organic group.
The monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond includes, for example, an acryloxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group and a methacryloxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group.

炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−デシル基、n−ドデシル基等が挙げられ、シクロアルキル基としてはシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等が挙げられる。
アルキル基の炭素数が1〜10のアクリロキシアルキル基としてはシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等が挙げられ、アルキル基の炭素数が1〜10のメタクリロキシアルキル基としてはメタクリロキシエチル基、メタクリロキシプロピル基、メタクリロキシブチル基等が挙げられる。
Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, 2-propyl group, n-butyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-decyl group, and n-dodecyl group. Examples of the cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, and the like.
Examples of the acryloxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, and the like, and a methacryloxyalkyl group in which the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms. Examples thereof include a methacryloxyethyl group, a methacryloxypropyl group, and a methacryloxybutyl group.

本発明の樹脂組成物を感光性樹脂とする場合、R及び/又はRが、アルキル基の炭素数が1〜10のアクリロキシアルキル基、又はアルキル基の炭素数が1〜10のメタクリロキシアルキル基のような炭素炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基であることが望ましい。
(a)成分が上記である組成物は、(c)活性光線照射によってラジカルを発生する化合物と組み合わせて、ラジカル重合による分子鎖間の架橋が可能となる。
When the resin composition of the present invention is a photosensitive resin, R 3 and / or R 4 is an acryloxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group, or a methacrylic acid having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group. A monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond such as a roxyalkyl group is desirable.
The composition in which the component (a) is as described above enables crosslinking between molecular chains by radical polymerization in combination with (c) a compound that generates radicals upon irradiation with actinic rays.

式(1)で表されるポリイミド前駆体を基材に塗布し、加熱硬化して得られる硬化膜の残留応力は、硬化膜の膜厚が10μmの場合では、好ましくは35MPa以下であり、より好ましくは27MPa以下であり、さらに好ましくは25MPa以下である。
膜厚10μmの硬化膜の残留応力が35MPa以下であれば、本発明の組成物から得られる膜厚10μmの硬化膜のウエハの反りをより充分抑制することができ、ウエハの搬送や吸着固定において生じる不具合をより抑制することができる。
尚、残留応力は、薄膜ストレス測定装置(KLA Tencor社製FLX−2320)を用いて、ウエハの反り量を測定後、応力に換算する方法により測定することができる。
The residual stress of the cured film obtained by applying the polyimide precursor represented by the formula (1) to the substrate and heat-curing is preferably 35 MPa or less when the thickness of the cured film is 10 μm. Preferably it is 27 MPa or less, More preferably, it is 25 MPa or less.
If the residual stress of the cured film having a film thickness of 10 μm is 35 MPa or less, the wafer warpage of the cured film having a film thickness of 10 μm obtained from the composition of the present invention can be more sufficiently suppressed. The trouble which arises can be suppressed more.
The residual stress can be measured by a method of measuring the amount of warpage of the wafer using a thin film stress measuring device (FLX-2320 manufactured by KLA Tencor) and then converting it into stress.

ポリイミド前駆体の分子量は、ポリスチレン換算での重量平均分子量が10000〜100000であることが望ましく、15000〜100000であることがより望ましく、20000〜85000であることがさらに望ましい。
ポリイミド前駆体の重量平均分子量が10000より小さいと、硬化後の応力が充分に低下しない恐れがあり、100000より大きいと、溶剤への溶解性が低下し、溶液の粘度が増大して取り扱い性が低下する恐れがある。尚、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法によって測定することができ、標準ポリスチレン検量線を用いて換算することによって求めることができる。
As for the molecular weight of a polyimide precursor, it is desirable that the weight average molecular weight in terms of polystyrene is 10,000 to 100,000, more desirably 15,000 to 100,000, and further desirably 20,000 to 85,000.
If the weight average molecular weight of the polyimide precursor is less than 10,000, the stress after curing may not be sufficiently reduced. If it is more than 100,000, the solubility in a solvent is reduced, the viscosity of the solution is increased, and the handleability is increased. May fall. In addition, a weight average molecular weight can be measured by the gel permeation chromatography method, and can be calculated | required by converting using a standard polystyrene calibration curve.

本発明の(a)ポリイミド前駆体は、上述のテトラカルボン酸二無水物とジアミンを付加重合させて合成することができる。また、式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物をジエステル誘導体にした後、式(5)で表される酸塩化物に変換し、式(6)で表されるジアミンとを反応させることによっても合成することができる。

Figure 0006146005
(式中、R〜Rは式(1)と同じである。) The (a) polyimide precursor of the present invention can be synthesized by addition polymerization of the above-described tetracarboxylic dianhydride and diamine. Moreover, after making the tetracarboxylic dianhydride represented by Formula (4) into a diester derivative, it converts into the acid chloride represented by Formula (5), and reacts with the diamine represented by Formula (6). Can also be synthesized.
Figure 0006146005
(Wherein, R 1 to R 4 is the same as equation (1).)

式(5)で表されるテトラカルボン酸モノ(ジ)エステルジクロリドは、式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、下記一般式(7)で表される化合物とを反応させてテトラカルボン酸モノ(ジ)エステルを調製し、得られたテトラカルボン酸モノ(ジ)エステルと塩化チオニルもしくはジクロロシュウ酸等の塩素化剤を反応させることで得られる。

Figure 0006146005
(式中、R15は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、又は炭素炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基である。) A tetracarboxylic acid mono (di) ester dichloride represented by the formula (5) is obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (4) with a compound represented by the following general formula (7). The tetracarboxylic acid mono (di) ester is prepared, and the obtained tetracarboxylic acid mono (di) ester is reacted with a chlorinating agent such as thionyl chloride or dichlorooxalic acid.
Figure 0006146005
(In the formula, R 15 is a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or a monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond.)

式(7)で表されるアルコール類としては、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数3〜20のシクロアルキル基を有するアルコール、炭素炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基(例えばアルキル基の炭素数が1〜10のアクリロキシアルキル基、アルキル基の炭素数が1〜10のメタクリロキシアルキル基)を有するアルコールを用いることができる。
式(7)で表わされるアルコール類としては、例えばメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、t-ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
Examples of the alcohol represented by the formula (7) include alcohols having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or cycloalkyl groups having 3 to 20 carbon atoms, and monovalent organic groups having a carbon-carbon unsaturated double bond ( For example, an alcohol having an acryloxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms in an alkyl group and a methacryloxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms in an alkyl group can be used.
Examples of alcohols represented by the formula (7) include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, 2-butanol, t-butanol, hexanol, cyclohexanol, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl. Examples include methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, and 4-hydroxybutyl methacrylate. These may be used singly or in combination of two or more.

塩素化剤は、テトラカルボン酸モノ(ジ)エステル1モルに対して、通常2モル当量の塩素化剤を、塩素化剤に対して2倍量の塩基性化合物存在下で反応させることによって用いて行うが、合成されるポリイミド前駆体の分子量を制御するために、当量を適宜調整してもよい。
塩素化剤の当量としては1.5〜2.5モル当量が望ましく、1.6〜2.4モル当量がより望ましく、1.7〜2.3モル当量がさらに望ましい。
1.5モル当量未満の場合、ポリイミド前駆体の分子量が低いため硬化後の低応力性が充分に発現しない可能性がある。一方、2.5モル当量超の場合には、塩基性化合物の塩酸塩が多量にポリイミド前駆体中に残存し、硬化後のポリイミドの電気絶縁性が低下するおそれがある。
The chlorinating agent is usually used by reacting 2 mol equivalent of chlorinating agent with 1 mol of tetracarboxylic acid mono (di) ester in the presence of twice the amount of basic compound with respect to chlorinating agent. However, in order to control the molecular weight of the synthesized polyimide precursor, the equivalent may be appropriately adjusted.
The equivalent amount of the chlorinating agent is preferably 1.5 to 2.5 molar equivalents, more preferably 1.6 to 2.4 molar equivalents, and even more preferably 1.7 to 2.3 molar equivalents.
In the case of less than 1.5 molar equivalents, the low molecular weight of the polyimide precursor is low, so there is a possibility that the low stress property after curing is not sufficiently exhibited. On the other hand, when it exceeds 2.5 molar equivalents, a large amount of the hydrochloride of the basic compound remains in the polyimide precursor, and the electrical insulation properties of the cured polyimide may be reduced.

塩基性化合物としては、例えばピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン等を用いることができる。
塩基性化合物は、塩素化剤に対して、1.5〜2.5倍量用いることが望ましく、1.7〜2.4倍量であることがより望ましく、1.8〜2.3倍量であることがさらに望ましい。1.5倍量より少ないと、ポリイミド前駆体の分子量が低くなって、硬化後の応力が充分低下しないおそれがあり、2.5倍量より多いと、ポリイミド前駆体が着色するおそれがある。
As the basic compound, for example, pyridine, 4-dimethylaminopyridine, triethylamine and the like can be used.
The basic compound is preferably used in an amount of 1.5 to 2.5 times the chlorinating agent, more preferably 1.7 to 2.4 times the amount, and 1.8 to 2.3 times the basic amount. More desirably, it is an amount. If the amount is less than 1.5 times, the molecular weight of the polyimide precursor is low, and the stress after curing may not be sufficiently reduced. If the amount is more than 2.5 times, the polyimide precursor may be colored.

上記の他、テトラカルボン酸二無水物と一般式(7)を、塩基性触媒の存在下で反応させることでも式(5)で表わされるテトラカルボン酸モノ(ジ)エステルジクロリドを合成することができる。
塩基性触媒としては、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン等があげられる。
In addition to the above, a tetracarboxylic acid mono (di) ester dichloride represented by the formula (5) can also be synthesized by reacting the tetracarboxylic dianhydride with the general formula (7) in the presence of a basic catalyst. it can.
Examples of the basic catalyst include 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene and the like.

ポリイミド前駆体を合成する際のテトラカルボン酸二無水物とジアミンのモル比は、通常1.0で行うが、分子量や末端残基を制御する目的で、0.7〜1.3の範囲のモル比で行ってもよい。モル比が0.7未満もしくは1.3超の場合、得られるポリイミド前駆体の分子量が小さくなり、硬化後の低応力性が充分に発現しない恐れがある。   The molar ratio of tetracarboxylic dianhydride and diamine when synthesizing the polyimide precursor is usually 1.0, but for the purpose of controlling the molecular weight and terminal residue, it is in the range of 0.7 to 1.3. You may carry out by molar ratio. When the molar ratio is less than 0.7 or more than 1.3, the molecular weight of the obtained polyimide precursor becomes small, and the low stress property after curing may not be sufficiently exhibited.

上述の付加重合、縮合反応、ジエステル誘導体の合成、及び酸塩化物の合成は、有機溶媒中で行うことが望ましい。
使用する有機溶媒としては、合成されるポリイミド前駆体を完全に溶解する極性溶媒が望ましく、例えばN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサメチルリン酸トリアミド、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。
また、極性溶媒以外に、ケトン類、エステル類、ラクトン類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類等も用いることができる。例えば、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、ジエチルエーテル、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メチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。
上記の有機溶媒は、単独又は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
The above addition polymerization, condensation reaction, synthesis of diester derivatives, and synthesis of acid chlorides are desirably performed in an organic solvent.
The organic solvent to be used is preferably a polar solvent that completely dissolves the synthesized polyimide precursor, such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, tetra Examples include methylurea, hexamethylphosphoric triamide, and γ-butyrolactone.
In addition to polar solvents, ketones, esters, lactones, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, and the like can also be used. For example, acetone, diethyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl oxalate, diethyl malonate, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2- Examples include dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene and the like.
You may use said organic solvent individually or in combination of 2 or more types.

[(b)金属錯体化合物]
本発明の樹脂組成物は、(b)成分として、下記一般式(2)で表される金属錯体化合物を含む。

Figure 0006146005
(式中、Mは、チタン及びジルコニウムから選択される金属原子である。
mは、0〜4までの整数であり、nは0〜4までの整数であり、mとnの和は4である。
は、各々独立に炭素数1〜18のアルキル基である。
は、各々独立に1価の有機基であり、前記1価の有機基は、水酸基、カルボニル基、及びアミノ基から選択されるMと配位結合可能な基を1以上を有する。) [(B) Metal Complex Compound]
The resin composition of this invention contains the metal complex compound represented by following General formula (2) as (b) component.
Figure 0006146005
(Wherein M 1 is a metal atom selected from titanium and zirconium.
m is an integer from 0 to 4, n is an integer from 0 to 4, and the sum of m and n is 4.
R 5 is each independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
R 6 each independently represents a monovalent organic group, and the monovalent organic group has one or more groups capable of coordinating with M 1 selected from a hydroxyl group, a carbonyl group, and an amino group. )

本発明の樹脂組成物が、(b)式(2)で表される金属錯体化合物を含むことで、得られる硬化膜の熱膨張係数を小さくし、且つ応力を低くすることができる。これは(b)成分が、ポリイミド硬化膜の配向性を向上させるためと考えられる。   When the resin composition of this invention contains the metal complex compound represented by (b) Formula (2), the thermal expansion coefficient of the obtained cured film can be made small and stress can be made low. This is considered because the component (b) improves the orientation of the polyimide cured film.

式(2)において、Mは、チタン及びジルコニウムから選択されるいずれかの金属原子であり、硬化膜の機械強度の観点から、好ましくはチタンである。
mは0〜4までの整数であり、nは0〜4までの整数であり、mとnの和は4である。
保存安定性の観点から、mが0〜2であることが好ましく、nが1〜4であることが好ましい。
In Formula (2), M 1 is any metal atom selected from titanium and zirconium, and is preferably titanium from the viewpoint of the mechanical strength of the cured film.
m is an integer from 0 to 4, n is an integer from 0 to 4, and the sum of m and n is 4.
From the viewpoint of storage stability, m is preferably 0 to 2, and n is preferably 1 to 4.

は、各々独立に炭素数1〜18のアルキル基を示す。
炭素数1〜18のアルキル基は、具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−デシル基、n−ドデシル基等が挙げられる。保存安定性の観点から、イソプロピル基であることが好ましい。
R 5 each independently represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
Specifically, the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is methyl group, ethyl group, n-propyl group, 2-propyl group, n-butyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-decyl group, An n-dodecyl group etc. are mentioned. From the viewpoint of storage stability, an isopropyl group is preferable.

は、各々独立に1価の有機基であり、当該1価の有機基は、水酸基、カルボニル基、及びアミノ基から選択されるMと配位結合可能な基を1以上を有する。
の1価の有機基としては、炭素数1〜6のアルキル基が挙げられる。Rは、例えばアルキル基及びアミノ基からなるアミノアルキル基;アルキル基、水酸基及びアミノ基からなるアルコールアミノ基;並びにアルキル基、カルボニル基及び水酸基からなるヒドロキシ酸の1価の残基を含む。
の炭素数1〜6のアルキル基としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基が挙げられ、入手容易性の観点から好ましくはエチル基である。
の具体例としては、メタノールアミノ基、エタノールアミノ基、ジエタノールアミノ基、トリエタノールアミノ基、プロパノールアミノ基、ブタノールアミノ基、ペンタノールアミノ基、ヘキサノールアミノ基、アセチルアセト基、エチルアセチルアセテート基、エチルラクテート基等が挙げられる。
入手しやすさのの観点から、Rは、アセチルアセト基であることが好ましい。
R 6 is each independently a monovalent organic group, and the monovalent organic group has one or more groups capable of coordinating with M 1 selected from a hydroxyl group, a carbonyl group, and an amino group.
Examples of the monovalent organic group for R 6 include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 6 includes, for example, an aminoalkyl group composed of an alkyl group and an amino group; an alcohol amino group composed of an alkyl group, a hydroxyl group and an amino group; and a monovalent residue of a hydroxy acid composed of an alkyl group, a carbonyl group and a hydroxyl group.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms of R 6 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, a 2-propyl group, an n-butyl group, and an n-hexyl group, preferably from the viewpoint of availability. An ethyl group.
Specific examples of R 6 include methanolamino group, ethanolamino group, diethanolamino group, triethanolamino group, propanolamino group, butanolamino group, pentanolamino group, hexanolamino group, acetylaceto group, and ethylacetylacetate group. And ethyl lactate group.
From the viewpoint of availability, R 6 is preferably an acetylaceto group.

式(2)で表わされる金属錯体化合物は、好ましくは下記式(2’)で表わされる金属錯体化合物である。

Figure 0006146005
(式中、M、R、m、及びnは式(2)と同様である。
6’は、各々独立に炭素数1〜6の2価の有機基、又はアミノアルキレン基であり、当該炭素数1〜6の2価の有機基及びアミノアルキレン基は、各々独立に水酸基、カルボニル基又はアミノ基をさらに含んでもよい。
は、各々独立に水酸基、カルボニル基及びアミノ基から選択される基である。) The metal complex compound represented by the formula (2) is preferably a metal complex compound represented by the following formula (2 ′).
Figure 0006146005
(In the formula, M 1 , R 5 , m, and n are the same as in formula (2).
R 6 ′ is each independently a divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms or an aminoalkylene group, and the divalent organic group and aminoalkylene group having 1 to 6 carbon atoms are each independently a hydroxyl group, A carbonyl group or an amino group may further be included.
R 7 is a group independently selected from a hydroxyl group, a carbonyl group and an amino group. )

式(2)で表わされる金属錯体化合物は、入手し易さから、好ましくは下記式(3)で表わされる金属錯体化合物である。

Figure 0006146005
(式中、Mは、チタン及びジルコニウムから選択される金属原子である。
aは0〜4までの整数であり、bは0〜4までの整数であり、cは0〜4までの整数であり、aとbとcの和は4である。
は、各々独立に炭素数1〜18のアルキル基である。
及びRは、各々独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜6の有機基、炭素数1〜6のアルキルアルコール基、又は炭素数1〜6のアミノアルキル基である。
11〜R14は、各々独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、又は炭素数1〜6のアルキルアルコール基である。
11〜R14は、さらに水酸基、カルボニル基、及びアミノ基から選択されるMと配位結合可能な基を含んでもよい。) The metal complex compound represented by the formula (2) is preferably a metal complex compound represented by the following formula (3) from the viewpoint of availability.
Figure 0006146005
(Wherein M 1 is a metal atom selected from titanium and zirconium.
a is an integer from 0 to 4, b is an integer from 0 to 4, c is an integer from 0 to 4, and the sum of a, b, and c is 4.
R 5 is each independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an organic group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl alcohol group having 1 to 6 carbon atoms, or an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 11 to R 14 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkyl alcohol group having 1 to 6 carbon atoms.
R 11 to R 14 may further include a group capable of coordinating with M 1 selected from a hydroxyl group, a carbonyl group, and an amino group. )

式(3)において、Mは、チタン及びジルコニウムから選択される金属原子であり、硬化膜の機械強度の観点から、好ましくはチタンである。
aは0〜4までの整数であり、bは0〜4までの整数であり、cは0〜4までの整数であり、aとbとcの和は4である。入手しやすさの観点から、aが0〜2であることが好ましく、bが1〜4であることが好ましく、cが0〜2であることが好ましい。さらに好ましくは、aとcの和が4であるか、又はbが4であることが好ましい。
In Formula (3), M 1 is a metal atom selected from titanium and zirconium, and is preferably titanium from the viewpoint of the mechanical strength of the cured film.
a is an integer from 0 to 4, b is an integer from 0 to 4, c is an integer from 0 to 4, and the sum of a, b, and c is 4. From the viewpoint of availability, a is preferably 0 to 2, b is preferably 1 to 4, and c is preferably 0 to 2. More preferably, the sum of a and c is 4 or b is 4.

は、各々独立に炭素数1〜18のアルキル基であり、炭素数1〜18のアルキル基の具体例は、式(2)のRと同様である。 R 5 is each independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and specific examples of the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms are the same as R 5 in the formula (2).

及びRは、各々独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜6の有機基、炭素数1〜6のアルキルアルコール基又は炭素数1〜6のアミノアルキル基である。
及びRの具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、メタノールアミノ基、エタノールアミノ基、ジエタノールアミノ基、トリエタノールアミノ基、プロパノールアミノ基、ブタノールアミノ基、ペンタノールアミノ基、ヘキサノールアミノ基等が挙げられ、入手しやすさの観点から、好ましくはメチル基である。
R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an organic group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl alcohol group having 1 to 6 carbon atoms, or an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Specific examples of R 8 and R 9 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, 2-propyl group, n-butyl group, n-hexyl group, methanol amino group, ethanol amino group, diethanol amino group, tri Examples thereof include an ethanolamino group, a propanolamino group, a butanolamino group, a pentanolamino group, and a hexanolamino group, and a methyl group is preferable from the viewpoint of availability.

11〜R14は、各々独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のアルキルアルコール基である。R11〜R14は、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、メタノールアミノ基、エタノールアミノ基、ジエタノールアミノ基、トリエタノールアミノ基、プロパノールアミノ基、ブタノールアミノ基、ペンタノールアミノ基、ヘキサノールアミノ基等が挙げられる。 R 11 to R 14 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkyl alcohol group having 1 to 6 carbon atoms. R 11 to R 14 are specifically methyl group, ethyl group, n-propyl group, 2-propyl group, n-butyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-decyl group, n- Examples include dodecyl group, methanolamino group, ethanolamino group, diethanolamino group, triethanolamino group, propanolamino group, butanolamino group, pentanolamino group, and hexanolamino group.

(b)成分である式(2)の金属錯体化合物において、Mがチタンである式(2)で笑わされる化合物の具体例としては、チタンジイソプロポキシビス(アセチルアセトネート)、チタンテトラアセチルアセトネート、チタニウムジ−2−エチルヘキソキシビス(2−エチル−3−ヒドロキシヘキソキシド)、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)、チタンジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテートが挙げられる。
(b)成分である式(2)の金属錯体化合物において、Mがジルコニウムである化合物の具体例としては、モノブトキシトリスアセチルアセトナトジルコニウム、ジブトキシビスアセチルアセトナトジルコニウム、トリブトキシアセチルアセトナトジルコニウム、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ブトキシトリスエチルアセチルアセテートジルコニウム、ジブトキシビスエチルアセトアセテートジルコニウム、トリブトキシモノエチルアセチルアセテートジルコニウム、テトラキスエチルラクテートジルコニウム、ジブトキシビスエチルラクテートジルコニウム、ビスアセチルアセトナトビスエチルアセチルアセトナトジルコニウム、モノアセチルアセトトリスエチルアセチルアセトナトジルコニウム、モノアセチルアセトナトビスエチルアセチルアセトナトブトキシジルコニウム、ビスアセチルアセトナトビスエチルラクトナトジルコニウム等が挙げられる。
これらの金属錯体化合物は単独又は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
In the metal complex compound of the formula (2) as the component (b), specific examples of the compound laughed by the formula (2) in which M 1 is titanium include titanium diisopropoxybis (acetylacetonate), titanium tetraacetyl Acetonate, titanium di-2-ethylhexoxybis (2-ethyl-3-hydroxyhexoxide), titanium diisopropoxybis (ethylacetoacetate), titanium diisopropoxybis (triethanolaminate), titanium lactate Examples include ammonium salts and titanium lactate.
Specific examples of the compound in which M 1 is zirconium in the metal complex compound of the formula (2) as the component (b) include monobutoxy trisacetylacetonatozirconium, dibutoxybisacetylacetonatozirconium, tributoxyacetylacetonato Zirconium, zirconium tetraacetylacetonate, butoxytrisethylacetylacetate zirconium, dibutoxybisethylacetoacetate zirconium, tributoxymonoethylacetylacetate zirconium, tetrakisethyl lactate zirconium, dibutoxybisethyl lactate zirconium, bisacetylacetonatobisethylacetyl Acetonatozirconium, monoacetylacetotrisethylacetylacetonatozirconium, monoacetylacetonato Examples thereof include bisethylacetylacetonatobutoxyzirconium and bisacetylacetonatobisethyllactonatozirconium.
These metal complex compounds may be used alone or in combination of two or more.

特に低応力性及び保管安定性の観点から、(b)成分である金属錯体化合物は、好ましくはチタンテトラアセチルアセトネート、チタンジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)、又はジルコニウムテトラアセチルアセトネートである。   In particular, from the viewpoint of low stress and storage stability, the metal complex compound as component (b) is preferably titanium tetraacetylacetonate, titanium diisopropoxybis (triethanolaminate), titanium diisopropoxybis (ethyl). Acetoacetate) or zirconium tetraacetylacetonate.

(b)成分の金属錯体化合物の配合量としては、(a)成分100重量部に対して、0.005〜15重量部であることが望ましく、0.01〜10重量部であることがより望ましく、0.01〜5重量部であることがさらに望ましい。配合量が0.005重量部より少ないと、硬化時に(a)成分との架橋反応及び、(a)成分の配向制御性が発現せず、15重量部より多いと硬化膜の破断伸び率が低下する恐れがある。   (B) As a compounding quantity of the metal complex compound of a component, it is desirable that it is 0.005-15 weight part with respect to 100 weight part of (a) component, and it is more preferable that it is 0.01-10 weight part. Desirably, 0.01 to 5 parts by weight is more desirable. When the blending amount is less than 0.005 parts by weight, the crosslinking reaction with the component (a) and the orientation controllability of the component (a) are not exhibited at the time of curing, and when it exceeds 15 parts by weight, the elongation at break of the cured film is increased. May fall.

[活性光線によりラジカルを発生する化合物]
本発明の組成物は、式(1)で表わされるポリイミド前駆体のR及び/又はRが炭素炭素不飽和二重結合を有する1価の基である場合、組成物が(c)活性光線を照射するとラジカルを発生する化合物をさらに含むことにより、感光性樹脂組成物とすることができる。
本発明の樹脂組成物は、さらに(c)成分である活性光線を照射するとラジカルを発生する化合物を含むことで、i線透過率を向上させることができる。
[Compounds that generate radicals by actinic rays]
In the composition of the present invention, when R 3 and / or R 4 of the polyimide precursor represented by the formula (1) is a monovalent group having a carbon-carbon unsaturated double bond, the composition is (c) active. By further containing a compound that generates radicals when irradiated with light, a photosensitive resin composition can be obtained.
The resin composition of the present invention can further improve the i-line transmittance by including a compound that generates radicals when irradiated with actinic rays as component (c).

(c)成分は、活性光線照射によりラジカルを発生する化合物であれば特に制限はない。(c)成分は、ラジカル発生性の観点から、下記式(7)で表される構造を含む化合物が好ましい。

Figure 0006146005
(式中、R10は、1価の芳香環基又はヘテロ環基であり、芳香環基及びヘテロ環基はそれぞれ置換基を有していてもよい。) The component (c) is not particularly limited as long as it is a compound that generates radicals upon irradiation with actinic rays. The component (c) is preferably a compound having a structure represented by the following formula (7) from the viewpoint of radical generation.
Figure 0006146005
(In the formula, R 10 is a monovalent aromatic ring group or a heterocyclic group, and each of the aromatic ring group and the heterocyclic group may have a substituent.)

(c)成分としては、例えば、後述するオキシムエステル類に分類される化合物、ベンゾフェノン、N,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)等のN,N’−テトラアルキル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパノン−1等の芳香族ケトン、アルキルアントラキノン等の芳香環と縮環したキノン類、ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン、アルキルベンゾイン等のベンゾイン化合物、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体が挙げられる。   Examples of the component (c) include compounds classified into oxime esters described later, N, N′-tetraalkyl-, such as benzophenone and N, N′-tetramethyl-4,4′-diaminobenzophenone (Michler ketone). 4,4′-diaminobenzophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propanone -1 and other aromatic ketones, quinones fused with an aromatic ring such as alkylanthraquinone, benzoin ether compounds such as benzoin alkyl ether, benzoin compounds such as benzoin and alkylbenzoin, and benzyl derivatives such as benzyldimethyl ketal.

上記の他、(c)成分として下記式(17)で表わされる化合物が挙げられる。

Figure 0006146005
(式(17)中、R31は、炭素数1〜20のアルキル基;1個以上の酸素原子によって中断された炭素数2〜20のアルキル基;炭素数1〜12のアルコキシ基;炭素数1〜4のアルキル基で置換されたフェニル基;フェニル基;炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、炭素数1〜12のアルケニル基、1個以上の酸素原子によって中断された炭素数2〜18のアルキル基及び/又は炭素数1〜4のアルキル基で置換されたフェニル基;又はビフェニリル基である。
32は、下記式(18)で表される基であるか、上記R31と同じの基である。
33〜R35は、各々独立に炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、又はハロゲン原子である。)
Figure 0006146005
(式(18)中、R36〜R38は、各々独立に式(17)のR33〜R35と同じ基である) In addition to the above, examples of the component (c) include compounds represented by the following formula (17).
Figure 0006146005
(In formula (17), R 31 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms interrupted by one or more oxygen atoms; an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms; Phenyl group substituted with 1 to 4 alkyl groups; phenyl group; alkyl group with 1 to 20 carbon atoms, alkoxy group with 1 to 12 carbon atoms, halogen group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, alkenyl with 1 to 12 carbon atoms A phenyl group substituted with a C2-C18 alkyl group and / or a C1-C4 alkyl group interrupted by one or more oxygen atoms; or a biphenylyl group.
R 32 is a group represented by the following formula (18) or the same group as R 31 described above.
R 33 to R 35 are each independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or a halogen atom. )
Figure 0006146005
(In formula (18), R 36 to R 38 are each independently the same group as R 33 to R 35 in formula (17)).

上述の(c)成分のうち、特にオキシムエステル類は、より感度に優れ、上記(5)又は(6)で表されるジアミン残基を有するポリマー、特には(6)で表されるジアミン残基を有するポリイミド前駆体を含む感光性樹脂組成物において格段に良好なパターンを与え、より好ましい。   Among the components (c) described above, oxime esters, in particular, are more sensitive and have a diamine residue represented by the above (5) or (6), particularly the diamine residue represented by (6). In the photosensitive resin composition containing the polyimide precursor which has group, a remarkably favorable pattern is given and it is more preferable.

特に式(6)で表されるジアミン残基を有する(a)成分の場合、従来の樹脂組成物ではしばしば良好な感光特性が得られないことがあった。そのような(a)成分であっても良好な感度、残膜率が得られる観点で、特に好ましいオキシムエステル類は、下記式(8)にて表される化合物である。

Figure 0006146005
(式(8)中、R21〜R27は、各々独立に1価の基を表す。) In particular, in the case of the component (a) having a diamine residue represented by the formula (6), the conventional resin composition often cannot obtain good photosensitive characteristics. Particularly preferable oxime esters are compounds represented by the following formula (8) from the viewpoint of obtaining good sensitivity and remaining film ratio even with such component (a).
Figure 0006146005
(In formula (8), R 21 to R 27 each independently represents a monovalent group.)

21〜R27の1価の基の好ましい基は、それぞれ異なり、例えば以下である。
21は、好ましくはフェニル基(但し、炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基、ハロゲン原子、−OR39’、−SR40’もしくは−N(R41’)(R42’)の1個以上で置換されてもよい。R39’〜R42’は、炭素数1〜20のアルキル基である);炭素数1〜20のアルキル基(但し、アルキル基の炭素数が2〜20の場合、主鎖炭素原子間に1個以上の酸素原子を有するか、及び/又は1個以上の水酸基で置換されてもよい。);炭素数5〜8のシクロアルキル基;炭素数2〜20のアルカノイル基;ベンゾイル基(但し、炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基、−OR39’、−SR40’もしくは−N(R41’)(R42’)の1個以上で置換されてもよい。R39’〜R42’は、炭素数1〜20のアルキル基である);炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基(但し、アルコキシル基の炭素数が2〜11の場合、該アルコキシル基は主鎖炭素原子間に1個以上の酸素原子を有するか、及び/又は1個以上の水酸基で置換されてもよい。);フェノキシカルボニル基(但し、炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基、ハロゲン原子、−OR39’もしくは−N(R41’)(R42’)の1個以上で置換されてもよい。R39’、R41’、R42’は、炭素数1〜20のアルキル基である);シアノ基;ニトロ基;−CON(R41)(R42);炭素数1〜4のハロアルキル基;−S(O)−R43(但し、R43は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜12のアルキル基で置換されてもよい炭素数6〜12のアリール基を示し、mは1又は2である。);炭素数1〜6のアルコキシスルホニル基;炭素数6〜10のアリーロキシスルホニル基;又はジフェニルホスフィノイル基を示す。
Preferable groups of the monovalent group of R 21 to R 27 are different from each other and are, for example, as follows.
R 21 is preferably a phenyl group (provided that an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, a halogen atom, —OR 39 ′ , —SR 40 ′ or —N (R 41 ′ ) (R 42 ′ )). R 39 ′ to R 42 ′ are each an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (provided that the alkyl group has 2 to 20 carbon atoms). In this case, it has one or more oxygen atoms between main chain carbon atoms and / or may be substituted with one or more hydroxyl groups.); A cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms; 20 alkanoyl groups; substituted with one or more of a benzoyl group (wherein the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, -OR 39 ' , -SR 40' or -N (R 41 ' ) (R 42' )) good .R 39 '~R 42' is be an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms An alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms (provided that when the alkoxyl group has 2 to 11 carbon atoms, the alkoxyl group has one or more oxygen atoms between main chain carbon atoms, and / or) Phenoxycarbonyl group (however, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, a halogen atom, —OR 39 ′ or —N (R 41 ′ ) (R 42 ). ) May be substituted with one or more of R 39 ′ , R 41 ′ and R 42 ′ are alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms); cyano group; nitro group; —CON (R 41 ) (R 42 ); a haloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms; —S (O) m —R 43 (wherein R 43 is substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms) An aryl group having 6 to 12 carbon atoms, Is 1 or 2);. Show or diphenylphosphino yl group; aryloxy sulfonyl group having 6 to 10 carbon atoms; alkoxysulfonyl group having 1 to 6 carbon atoms.

22は、好ましくは炭素数2〜12のアルカノイル基(但し、ハロゲン原子もしくはシアノ基の1個以上で置換されてもよい。);二重結合がカルボニル基と共役していない炭素数4〜6のアルケノイル基;ベンゾイル基(但し、炭素数1〜6のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、−OR39、−SR40もしくは−N(R41)(R42)の1個以上で置換されてもよい);炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基;又はフェノキシカルボニル基(但し、炭素数1〜6のアルキル基もしくはハロゲン原子の1個以上で置換されてもよい。)を示す。 R 22 is preferably an alkanoyl group having 2 to 12 carbon atoms (provided that it may be substituted with one or more of a halogen atom or a cyano group); 6 alkenoyl groups; substituted with one or more of a benzoyl group (wherein the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, a cyano group, -OR 39 , -SR 40 or -N (R 41 ) (R 42 )) An alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms; or a phenoxycarbonyl group (which may be substituted with one or more alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms or a halogen atom).

23、R24、R25、R26及びR27は、好ましくは各々独立に水素原子;ハロゲン原子;炭素数1〜12のアルキル基;シクロペンチル基;シクロヘキシル基;フェニル基(但し、−OR39、−SR40もしくは−N(R41)(R42)の1個以上で置換されてもよい);ベンジル基;ベンゾイル基;炭素数2〜12のアルカノイル基;炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基(但し、アルコキシル基の炭素数が2〜11の場合、該アルコキシル基は主鎖炭素原子間に1個以上の酸素原子を有するか、及び/又は1個以上の水酸基で置換されてもよい。);フェノキシカルボニル基;−OR39(但し、−OR39は、フェニル環中もしくはフェニル環への置換基中の一つの炭素原子と結合して5員環もしくは6員環を形成してもよい。);−SR40(但し、−SR40は、フェニル環中もしくはフェニル環への置換基中の一つの炭素原子と結合して5員環もしくは6員環を形成してもよい。);−S(O)R40(但し、−SR40は、フェニル環中もしくはフェニル環への置換基中の一つの炭素原子と結合して5員環もしくは6員環を形成してもよい。);−SO40(但し、−SR40は、フェニル環中もしくはフェニル環への置換基中の一つの炭素原子と結合して5員環もしくは6員環を形成してもよい。);又は−N(R41)(R42)(但し、−NR41及び/又は−NR42は、フェニル環中もしくはフェニル環への置換基中の一つの炭素原子と結合して5員環もしくは6員環を形成してもよい。)を示す。
但し、R23、R24、R25、R26及びR27の少なくとも1つは−OR39、−SR40又は−N(R41)(R42)である。
R 23 , R 24 , R 25 , R 26 and R 27 are preferably each independently a hydrogen atom; a halogen atom; an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms; a cyclopentyl group; a cyclohexyl group; a phenyl group (provided that —OR 39 , -SR 40 or -N (R 41) (R 42 ) may be substituted with 1 or more); benzyl group; a benzoyl group; an alkanoyl group having 2 to 12 carbon atoms; alkoxycarbonyl of 2 to 12 carbon atoms Group (provided that when the alkoxyl group has 2 to 11 carbon atoms, the alkoxyl group has one or more oxygen atoms between main chain carbon atoms and / or may be substituted with one or more hydroxyl groups) .); phenoxycarbonyl group; -OR 39 (where, -OR 39, one of the 5-membered ring and a carbon atom in the substituent to the phenyl ring in or phenyl ring or 6 May form a ring); -. SR 40 (where, -SR 40 may form a single bond to 5-membered or 6-membered ring with the carbon atom in the substituent to the phenyl ring in or phenyl ring -S (O) R 40 (provided that -SR 40 is bonded to one carbon atom in the phenyl ring or a substituent to the phenyl ring to form a 5-membered or 6-membered ring. -SO 2 R 40 (However, -SR 40 is bonded to one carbon atom in the phenyl ring or a substituent to the phenyl ring to form a 5-membered or 6-membered ring. Or —N (R 41 ) (R 42 ) (wherein —NR 41 and / or —NR 42 is bonded to one carbon atom in the phenyl ring or in a substituent to the phenyl ring). And may form a 5-membered ring or a 6-membered ring).
However, at least one of R 23 , R 24 , R 25 , R 26 and R 27 is —OR 39 , —SR 40 or —N (R 41 ) (R 42 ).

39は、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、置換された炭素数2〜6のアルキル基{但し、置換基は、水酸基、メルカプト基、シアノ基、炭素数1〜4のアルコキシル基、炭素数3〜6のアルケニルオキシ基、2−シアノエトキシ基、炭素数4〜7の2−(アルコキシカルボニル)エトキシ基、炭素数2〜5のアルキルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基、カルボキシル基もしくは炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基の1個以上からなる。}、主鎖炭素原子間に1個以上の酸素原子を有する炭素数2〜6のアルキル基、炭素数2〜8のアルカノイル基、−(CHCHO)H(但し、nは1〜20の整数である。)、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜6のアルケノイル基、シクロヘキシル基、フェニル基(但し、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基もしくは炭素数1〜4のアルコキシル基で置換されてもよい。)、炭素数7〜9のフェニルアルキル基、又は−Si(R49(R503−r(但し、R49は、炭素数1〜8のアルキル基を示し、R50はフェニル基を示し、rは1〜3の整数である。)を示す。 R 39 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted alkyl group having 2 to 6 carbon atoms (provided that the substituent is a hydroxyl group, a mercapto group, a cyano group, or an alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms) , Alkenyloxy group having 3 to 6 carbon atoms, 2-cyanoethoxy group, 2- (alkoxycarbonyl) ethoxy group having 4 to 7 carbon atoms, alkylcarbonyloxy group having 2 to 5 carbon atoms, phenylcarbonyloxy group, carboxyl group Or it consists of 1 or more of C2-C5 alkoxycarbonyl groups. }, An alkyl group having 2 to 6 carbon atoms having one or more oxygen atoms between main chain carbon atoms, an alkanoyl group having 2 to 8 carbon atoms, — (CH 2 CH 2 O) n H (where n is 1) , An alkenyl group having 3 to 12 carbon atoms, an alkenoyl group having 3 to 6 carbon atoms, a cyclohexyl group, a phenyl group (however, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a carbon number of 1). To 4 alkoxy groups), a phenylalkyl group having 7 to 9 carbon atoms, or —Si (R 49 ) r (R 50 ) 3-r (wherein R 49 is 1 to 1 carbon atoms) 8 represents an alkyl group, R 50 represents a phenyl group, and r represents an integer of 1 to 3.

40は、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のアルケニル基、シクロヘキシル基、置換された炭素数2〜6のアルキル基{但し、置換基は、水酸基、メルカプト基、シアノ基、炭素数1〜4のアルコキシル基、炭素数3〜6のアルケニルオキシ基、2−シアノエトキシ基、炭素数4〜7の2−(アルコキシカルボニル)エトキシ基、炭素数2〜5のアルキルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基、カルボキシル基もしくは炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基の1個以上からなる。}、主鎖炭素原子間に1個以上の酸素原子もしくは硫黄原子を有する炭素数2〜12のアルキル基、フェニル基(但し、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基もしくは炭素数1〜4のアルコキシル基で置換されてもよい。)、又は炭素数7〜9のフェニルアルキル基を示す。 R 40 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 12 carbon atoms, a cyclohexyl group, a substituted alkyl group having 2 to 6 carbon atoms {provided that the substituent is a hydroxyl group or a mercapto group , Cyano group, alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, alkenyloxy group having 3 to 6 carbon atoms, 2-cyanoethoxy group, 2- (alkoxycarbonyl) ethoxy group having 4 to 7 carbon atoms, and 2 to 5 carbon atoms It consists of one or more of an alkylcarbonyloxy group, a phenylcarbonyloxy group, a carboxyl group, or an alkoxycarbonyl group having 2 to 5 carbon atoms. }, An alkyl group having 2 to 12 carbon atoms having at least one oxygen atom or sulfur atom between main chain carbon atoms, a phenyl group (however, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms) Or an alkyl group of 7 to 9 carbon atoms.

41及びR42は、各々独立に水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数3〜5のアルケニル基、炭素数5〜12のシクロアルキル基、炭素数7〜9のフェニルアルキル基、フェニル基(但し、炭素数1〜12のアルキル基もしくは炭素数1〜4のアルコキシル基の1個以上で置換されてもよい。)、炭素数2〜3のアルカノイル基、炭素数3〜6のアルケノイル基、又はベンゾイル基を示す。
また、R41とR42が一緒になって炭素数2〜6のアルキレン基(但し、主鎖炭素原子間に1個以上の酸素原子もしくは−NR39−を有するか、及び/又は水酸基、炭素数1〜4のアルコキシル基、炭素数2〜4のアルカノイルオキシ基もしくはベンゾイルオキシ基の1個以上で置換されてもよい。)を示す。
R 41 and R 42 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an alkenyl group having 3 to 5 carbon atoms. , A cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms, a phenylalkyl group having 7 to 9 carbon atoms, a phenyl group (provided that it is substituted with one or more alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms or alkoxyl groups having 1 to 4 carbon atoms) Or an alkanoyl group having 2 to 3 carbon atoms, an alkenoyl group having 3 to 6 carbon atoms, or a benzoyl group.
R 41 and R 42 are taken together to form an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms (provided that one or more oxygen atoms or —NR 39 — is present between main chain carbon atoms, and / or a hydroxyl group, carbon And may be substituted with one or more of an alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkanoyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, or a benzoyloxy group.

これらの中でも、式(8)において、R23、R24、R25、R26及びR27の少なくとも1つが−SR40である化合物は、感度、残膜率が特に優れるので好ましい。 Among these, in formula (8), a compound in which at least one of R 23 , R 24 , R 25 , R 26, and R 27 is —SR 40 is preferable because sensitivity and remaining film ratio are particularly excellent.

式(8)おいて、R21として好ましくは炭素数1〜10のアルキル基、より好ましくは炭素数4〜7のアルキル基、特に好ましくはヘキシル基である。好ましくはR23〜R27のうち4つが水素であり、より好ましくはR23,R24,R25,R26が水素であり、残りが、−SR40である。この−SR40は、好ましくはシクロヘキシル基、フェニル基、又は炭素数7〜10のフェニルアルキル基であり、より好ましくはフェニル基又は炭素数7〜10のフェニルアルキル基であり、特に好ましくはフェニル基である。 In the formula (8), R 21 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 4 to 7 carbon atoms, and particularly preferably a hexyl group. Preferably, 4 of R 23 to R 27 are hydrogen, more preferably R 23 , R 24 , R 25 , R 26 are hydrogen, and the rest is —SR 40 . The —SR 40 is preferably a cyclohexyl group, a phenyl group, or a phenylalkyl group having 7 to 10 carbon atoms, more preferably a phenyl group or a phenylalkyl group having 7 to 10 carbon atoms, and particularly preferably a phenyl group. It is.

(c)活性光線によりラジカルを発生する化合物は、さらにより低応力で高感度な感光性樹脂組成物を与える観点で、極めて好ましいものは下記式(3)で表わされる化合物である。

Figure 0006146005
(C) The compound which generates radicals by actinic rays is very preferably a compound represented by the following formula (3) from the viewpoint of providing a photosensitive resin composition having lower stress and higher sensitivity.
Figure 0006146005

本発明の組成物が(c)成分を含有する場合、(c)活性光線照射によりラジカルを発生する化合物の含有量としては、(a)成分100質量部に対して、0.01〜30質量部であることが望ましく、0.01〜15質量部であることがより望ましく、0.05〜10質量部であることがさらに望ましい。
(c)成分の含有量が0.01質量部以上であれば、露光部の架橋が充分し、より感光特性が良好となり、(c)成分の含有量が30質量部以下であるとより硬化膜の耐熱性が向上する傾向がある。
When the composition of this invention contains (c) component, as content of the compound which generate | occur | produces a radical by (c) actinic ray irradiation, it is 0.01-30 mass with respect to 100 mass parts of (a) component. Part is desirable, 0.01 to 15 parts by mass is more desirable, and 0.05 to 10 parts by mass is even more desirable.
When the content of the component (c) is 0.01 parts by mass or more, the exposed part is sufficiently crosslinked, and the photosensitive property is further improved. When the content of the component (c) is 30 parts by mass or less, the composition is more cured. There is a tendency for the heat resistance of the film to improve.

本発明の樹脂組成物は、上記(a)成分、(b)成分、及び(c)成分のほかに、以下に示す溶剤等のその他の成分を含んでもよい。
[(d)溶剤]
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて(d)成分として溶剤を含んでもよい。
溶剤は、ポリイミド前駆体を完全に溶解する極性溶剤が望ましく、例えばN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサメチルリン酸トリアミド、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレンカーボネート、乳酸エチル、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。
The resin composition of the present invention may contain other components such as a solvent shown below in addition to the components (a), (b), and (c).
[(D) Solvent]
The resin composition of this invention may contain a solvent as (d) component as needed.
The solvent is preferably a polar solvent that completely dissolves the polyimide precursor, such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, hexamethylphosphoric acid. Examples include triamide, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, γ-valerolactone, cyclohexanone, cyclopentanone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene carbonate, ethyl lactate, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. These may be used alone or in combination of two or more.

[(e)付加重合性化合物]
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて(e)成分として付加重合性化合物を含んでもよい。
付加重合性化合物としては、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、スチレン、ジビニルベンゼン、4−ビニルトルエン、4−ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、1,3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパン、1,3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
[(E) Addition polymerizable compound]
The resin composition of the present invention may contain an addition polymerizable compound as the component (e) as necessary.
Examples of the addition polymerizable compound include diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane diacrylate, and trimethylolpropane. Triacrylate, trimethylolpropane dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate , Pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, Intererythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, styrene, divinylbenzene, 4-vinyltoluene, 4-vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 1,3-acryloyloxy-2 -Hydroxypropane, 1,3-methacryloyloxy-2-hydroxypropane, methylenebisacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-methylolacrylamide and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

付加重合性化合物を含有する場合の含有量は、(a)ポリイミド前駆体100質量部に対して、1〜100質量部とすることが望ましく、1〜75質量部とすることがより望ましく、1〜50質量部とすることがさらに望ましい。
付加重合性化合物の含有量が1質量部以上であれば、より良好な感光特性を付与することができ、100質量部以下であれば、より硬化膜の耐熱性を向上することができる。
When the addition polymerizable compound is contained, the content is preferably 1 to 100 parts by mass, more preferably 1 to 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (a) polyimide precursor. It is more desirable to set it to -50 mass parts.
If the content of the addition polymerizable compound is 1 part by mass or more, better photosensitive characteristics can be imparted, and if it is 100 parts by mass or less, the heat resistance of the cured film can be further improved.

[(f)ラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤]
本発明の樹脂組成物は、良好な保存安定性を確保するために、ラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤を含んでもよい。
ラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤としては、例えば、p−メトキシフェノール、ジフェニル−p−ベンゾキノン、ベンゾキノン、ハイドロキノン、ピロガロール、フェノチアジン、レゾルシノール、オルトジニトロベンゼン、パラジニトロベンゼン、メタジニトロベンゼン、フェナントラキノン、N−フェニル−2−ナフチルアミン、クペロン、2,5−トルキノン、タンニン酸、パラベンジルアミノフェノール、ニトロソアミン類等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
[(F) Radical polymerization inhibitor or radical polymerization inhibitor]
The resin composition of the present invention may contain a radical polymerization inhibitor or a radical polymerization inhibitor in order to ensure good storage stability.
Examples of radical polymerization inhibitors or radical polymerization inhibitors include p-methoxyphenol, diphenyl-p-benzoquinone, benzoquinone, hydroquinone, pyrogallol, phenothiazine, resorcinol, orthodinitrobenzene, paradinitrobenzene, metadinitrobenzene, phenanthraquinone, N-phenyl-2-naphthylamine, cuperone, 2,5-toluquinone, tannic acid, parabenzylaminophenol, nitrosamines and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明の樹脂組成物がラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤を含有する場合の含有量は、(a)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.01〜30質量部であることが望ましく、0.01〜10質量部であることがより望ましく、0.05〜5質量部であることがさらに望ましい。含有量が0.01質量部以上であればより保存安定性が良好となり、30質量部以下であれば、より硬化膜の耐熱性を向上することができる。   When the resin composition of the present invention contains a radical polymerization inhibitor or a radical polymerization inhibitor, the content is desirably 0.01 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (a) polyimide precursor. , 0.01 to 10 parts by mass, and more preferably 0.05 to 5 parts by mass. If the content is 0.01 parts by mass or more, the storage stability becomes better, and if it is 30 parts by mass or less, the heat resistance of the cured film can be further improved.

[(g)有機シラン化合物]
本発明の樹脂組成物は、硬化後のシリコン基板等への密着性をより向上させるために、有機シラン化合物を含んでいてもよい。
有機シラン化合物としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、トリエトキシシリルプロピルエチルカルバメート、3−(トリエトキシシリル)プロピルコハク酸無水物、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、N―フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
有機シラン化合物の含有量は、所望の効果が得られるように適宜調整される。
[(G) Organosilane compound]
The resin composition of the present invention may contain an organosilane compound in order to further improve the adhesion to a cured silicon substrate or the like.
Organic silane compounds include γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, and γ-glycidoxypropyltrimethoxy. Silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, bis (2-hydroxyethyl) ) -3-Aminopropyltriethoxysilane, triethoxysilylpropylethylcarbamate, 3- (triethoxysilyl) propyl succinic anhydride, phenyltriethoxysilane, phenyltrimethoxy Silane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethylbutylidene) propylamine, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, etc. Can be mentioned.
The content of the organosilane compound is appropriately adjusted so as to obtain a desired effect.

[(h)アルミニウム錯体化合物]
本発明の樹脂組成物は、得られる硬化膜の熱膨張係数(CTE)をさらに低くする観点から、下記一般式(4)で表される金属錯体化合物(アルミニウム錯体)をさらに含んでもよい。式(4)で表わされる化合物は、ポリイミド硬化膜の配向性を向上する作用を有するため、熱膨張係数を小さくすることができると考えられる。

Figure 0006146005
(式中、R45〜R50は、各々独立に水素原子又は1価の有機基である。) [(H) Aluminum complex compound]
The resin composition of the present invention may further contain a metal complex compound (aluminum complex) represented by the following general formula (4) from the viewpoint of further reducing the thermal expansion coefficient (CTE) of the obtained cured film. Since the compound represented by Formula (4) has the effect | action which improves the orientation of a polyimide cured film, it is thought that a thermal expansion coefficient can be made small.
Figure 0006146005
(In the formula, R 45 to R 50 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group.)

45〜R50の1価の有機基としては、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシル基等が挙げられる。3つの配位子は、同一でも異なってもよい。
炭素数1〜20のアルキル基としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−デシル基、n−ドデシル基等が挙げられ、炭素数1〜20のアルコキシル基としてはメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシル基、i−プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げらる。
Examples of the monovalent organic group represented by R 45 to R 50 include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms. The three ligands may be the same or different.
Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, 2-propyl group, n-butyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-decyl group, and n-dodecyl group. Examples of the alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxyl group, an i-propoxy group, and a butoxy group.

式(4)で表される化合物としては、例えば、アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムビスエチルアセトアセテートモノアセチルアセトネート等が挙げられ、好ましくはアルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウムビスエチルアセトアセテートモノアセチルアセトネートが挙げられる。
これらは1種又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the compound represented by the formula (4) include aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate, aluminum tris (ethyl acetoacetate), aluminum tris (acetylacetonate), alkyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum bisethylacetate. Acetate monoacetylacetonate, etc. are mentioned, Preferably aluminum tris (acetylacetonate) and aluminum bisethylacetoacetate monoacetylacetonate are mentioned.
These may be used alone or in combination of two or more.

本発明の樹脂組成物が式(4)で表わされるアルミニウム錯体を含む場合の含有量は、膨潤抑制性及び膜物性の観点から、(a)ポリイミド前駆体100重量部に対して0.5〜50重量部が好ましく、0.5〜20重量部がより好ましく、0.5〜10重量部がさらに好ましい。   The content in the case where the resin composition of the present invention contains the aluminum complex represented by the formula (4) is 0.5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyimide precursor from the viewpoint of swelling suppression and film properties. 50 parts by weight is preferred, 0.5 to 20 parts by weight is more preferred, and 0.5 to 10 parts by weight is even more preferred.

本発明の樹脂組成物は、(a)成分及び(b)成分、並びに任意に(c)〜(h)成分を含めばよく、これら成分から実質的になる、又はこれら成分のみからなってもよい。
上記「実質的になる」とは、例えば(a)成分、(b)成分、及び任意の(c)〜(h)成分の合計量が組成物全体の90重量%以上、95重量%以上、97重量%以上、98重量%以上又は99重量%以上であることを意味する。
The resin composition of the present invention may contain the components (a) and (b), and optionally the components (c) to (h), and may consist essentially of these components, or may consist only of these components. Good.
The above “substantially” means, for example, that the total amount of the component (a), the component (b), and the optional components (c) to (h) is 90% by weight or more, 95% by weight or more of the whole composition It means 97% by weight or more, 98% by weight or more, or 99% by weight or more.

[パターン硬化膜及びパターン硬化膜の製造方法]
本発明のパターン硬化膜は、本発明の樹脂組成物により形成されるパターン硬化膜であり、樹脂組成物が(c)成分を含有する光感性樹脂組成物である場合に形成できる。
[Pattern cured film and pattern cured film production method]
The pattern cured film of the present invention is a pattern cured film formed from the resin composition of the present invention, and can be formed when the resin composition is a photosensitive resin composition containing the component (c).

本発明のパターン硬化膜の製造方法は、樹脂組成物を基板上に塗布し乾燥して塗膜を形成する工程と、形成した塗膜に活性光線を照射後、現像してパターン樹脂膜を得る工程と、パターン樹脂膜を加熱処理する工程とを含む。
以下、まずパターン硬化膜の製造方法の各工程について説明する。
The method for producing a patterned cured film of the present invention includes a step of applying a resin composition on a substrate and drying to form a coating film, and irradiating the formed coating film with actinic rays and developing to obtain a patterned resin film. A process and a process of heat-treating the patterned resin film.
Hereinafter, each process of the manufacturing method of a pattern cured film is demonstrated first.

上樹脂組成物を基板上に塗布し乾燥して塗膜を形成する工程において、樹脂組成物を基材上に塗布する方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、スクリーン印刷法、スピンコート法が挙げられる。
基材としては、例えばシリコンウエハ、金属基板、セラミック基板等が挙げられる。本発明の樹脂組成物は、低応力の硬化膜を形成可能であるので、特に、12インチ以上の大口径のシリコンウエハへの適用に好適である。
In the step of applying the upper resin composition on the substrate and drying to form a coating film, the method of applying the resin composition on the substrate may be, for example, a dipping method, a spray method, a screen printing method, a spin coating method. Is mentioned.
Examples of the base material include a silicon wafer, a metal substrate, and a ceramic substrate. Since the resin composition of the present invention can form a low-stress cured film, it is particularly suitable for application to a silicon wafer having a large diameter of 12 inches or more.

塗布後の乾燥によって溶剤を加熱除去し、粘着性の無い塗膜を形成することができる。
乾燥工程は、PMC社製:DATAPLATE(Digital Hotplate)等の装置を用いることができ、乾燥温度としては90〜130℃が好ましく、乾燥時間としては100〜400秒が好ましい。
The solvent can be removed by heating after drying to form a non-adhesive coating film.
In the drying step, a device such as DATAPLATE (Digital Hotplate) manufactured by PMC can be used, the drying temperature is preferably 90 to 130 ° C., and the drying time is preferably 100 to 400 seconds.

形成した塗膜に活性光線を照射後、現像してパターン樹脂膜を得る工程により、所望のパターンが形成された樹脂膜を得ることができる。
本発明の樹脂組成物はi線露光用に好適であるが、照射する活性光線としては、紫外線、遠紫外線、可視光線、電子線、X線等を用いることができる。
現像液としては、特に制限はないが、1,1,1−トリクロロエタン等の難燃性溶媒、炭酸ナトリウム水溶液、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等のアルカリ水溶液、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、酢酸エステル類等の良溶媒、これら良溶媒と低級アルコール、水、芳香族炭化水素等の貧溶媒との混合溶媒等が用いられる。現像後は必要に応じて貧溶媒等でリンス洗浄を行う。
By irradiating the formed coating film with actinic rays and then developing it to obtain a patterned resin film, a resin film having a desired pattern can be obtained.
Although the resin composition of the present invention is suitable for i-line exposure, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, visible rays, electron beams, X-rays, and the like can be used as the active rays to be irradiated.
The developer is not particularly limited, but is a flame retardant solvent such as 1,1,1-trichloroethane, an aqueous alkali solution such as an aqueous sodium carbonate solution and an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, Good solvents such as N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, cyclopentanone, γ-butyrolactone, acetates, etc., and these good solvents and poor solvents such as lower alcohols, water, and aromatic hydrocarbons A mixed solvent or the like is used. After development, rinsing with a poor solvent is performed as necessary.

パターン樹脂膜を加熱処理する工程において、加熱処理は、縦型拡散炉(光洋リンドバーク製)等の装置を用いることができ、加熱温度80〜400℃で行なうことが好ましく、加熱時間は5〜300分間であることが好ましい。
ポリイミド前駆体のイミド化を進行させてポリイミドに変換する上記加熱温度は、100〜400℃がより好ましく、200〜400℃であることがさらに好ましい。80℃以下ではイミド化が充分進行せず、耐熱性が低下するおそれがあり、400℃より高い温度で行うと、硬化して得られるポリイミドが劣化してしまうおそれがある。
この工程によって、樹脂組成物中のポリイミド前駆体のイミド化を進行させてポリイミド樹脂を含有するパターン硬化膜を得ることができる。
In the process of heat-treating the pattern resin film, the heat treatment can be performed using an apparatus such as a vertical diffusion furnace (manufactured by Koyo Lindberg), preferably at a heating temperature of 80 to 400 ° C., and a heating time of 5 to 300. Preferably it is minutes.
As for the said heating temperature which advances the imidation of a polyimide precursor and converts into a polyimide, 100-400 degreeC is more preferable, and it is more preferable that it is 200-400 degreeC. If it is 80 ° C. or lower, imidization does not proceed sufficiently and the heat resistance may be lowered. If it is performed at a temperature higher than 400 ° C., the polyimide obtained by curing may be deteriorated.
By this step, imidation of the polyimide precursor in the resin composition can be advanced to obtain a patterned cured film containing a polyimide resin.

[硬化膜及び硬化膜の製造方法]
本発明の硬化膜は、本発明の樹脂組成物から形成される硬化膜であり、パターンが形成されていない硬化膜を含む。
本発明の硬化膜の製造方法は、樹脂組成物を基板上に塗布し乾燥して塗膜を形成する工程と、塗膜を加熱処理する工程とを含み、塗膜を形成する工程、加熱処理する工程は、上記パターン硬化膜の製造方法と同様である。
[Curing film and method for producing cured film]
The cured film of this invention is a cured film formed from the resin composition of this invention, and includes the cured film in which the pattern is not formed.
The method for producing a cured film according to the present invention includes a step of applying a resin composition on a substrate and drying to form a coating film, and a step of heat-treating the coating film. The process to do is the same as the manufacturing method of the said pattern cured film.

本発明の硬化膜又はパターン硬化膜は、半導体装置の表面保護層、層間絶縁層、再配線層等として用いることができる。
図1は本発明の一実施形態である再配線構造を有する半導体装置の概略断面図である。本実施形態の半導体装置は多層配線構造を有している。層間絶縁層(層間絶縁膜)1の上にはAl配線層2が形成され、その上部にはさらに絶縁層(絶縁膜)3(例えばP−SiN層)が形成され、さらに素子の表面保護層(表面保護膜)4が形成されている。配線層2のパット部5からは再配線層6が形成され、外部接続端子であるハンダ、金等で形成された導電性ボール7との接続部分である、コア8の上部まで伸びている。さらに表面保護層4の上には、カバーコート層9が形成されている。再配線層6は、バリアメタル10を介して導電性ボール7に接続されているが、この導電性ボール7を保持するために、カラー11が設けられている。このような構造のパッケージを実装する際には、さらに応力を緩和するために、アンダーフィル12を介することもある。
The cured film or pattern cured film of the present invention can be used as a surface protective layer, an interlayer insulating layer, a rewiring layer, or the like of a semiconductor device.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device having a rewiring structure according to an embodiment of the present invention. The semiconductor device of this embodiment has a multilayer wiring structure. An Al wiring layer 2 is formed on the interlayer insulating layer (interlayer insulating film) 1, and an insulating layer (insulating film) 3 (for example, a P-SiN layer) is further formed on the Al wiring layer 2. A (surface protective film) 4 is formed. A rewiring layer 6 is formed from the pad portion 5 of the wiring layer 2 and extends to an upper portion of the core 8 which is a connection portion with a conductive ball 7 formed of solder, gold or the like as an external connection terminal. Further, a cover coat layer 9 is formed on the surface protective layer 4. The rewiring layer 6 is connected to the conductive ball 7 through the barrier metal 10, and a collar 11 is provided to hold the conductive ball 7. When a package having such a structure is mounted, an underfill 12 may be interposed in order to further relieve stress.

本発明の硬化膜又は本発明のパターン硬化膜は、図1に示したように半導体装置のカバーコート材、再配線用コア材、半田等のボール用カラー材、アンダーフィル材等、いわゆるパッケージ用途に使用することができる。
また、本発明の硬化膜又はパターン硬化膜は、メタル層や封止剤等との接着性に優れるとともに耐銅マイグレーション性に優れ、応力緩和効果も高いため、本発明の硬化膜又はパターン硬化膜を有する半導体素子は、極めて信頼性に優れるものとなる。
As shown in FIG. 1, the cured film of the present invention or the patterned cured film of the present invention is a so-called package application such as a cover coat material for semiconductor devices, a core material for rewiring, a color material for balls such as solder, an underfill material, etc. Can be used for
In addition, the cured film or pattern cured film of the present invention is excellent in adhesion to a metal layer, a sealant, etc., and has excellent copper migration resistance and a high stress relaxation effect. A semiconductor element having a very excellent reliability.

本発明の電子部品は、本発明の硬化膜又はパターン硬化膜を用いたカバーコート、再配線用コア、半田等のボール用カラー、フリップチップ等で用いられるアンダーフィル等を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとることができる。   The electronic component of the present invention is particularly limited except that it has a cover coat using the cured film or pattern cured film of the present invention, a core for rewiring, a ball collar such as solder, an underfill used in flip chips, etc. Instead, it can take various structures.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は何らこれらにより制限を受
けない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited by these.

合成例1(ピロメリッド酸-ヒドロキシエチルメタクリレートジエステルの合成)
0.5リットルのポリ瓶中に、160℃の乾燥機で24h乾燥させたピロメリット酸二無水物43.624g(200mmol)とメタクリル酸2−ヒドロキシエチル54.919g(401mmol)とハイドロキノン0.220gをN−メチルピロリドン394gに溶解し、1,8−ジアザビシクロウンデセンを触媒量添加の後に、室温下(25℃)で24時間撹拌し、エステル化を行い、ピロメリッド酸-ヒドロキシエチルメタクリレートジエステル溶液を得た。得られた溶液をPMDA(HEMA)溶液とする。
Synthesis Example 1 (Synthesis of pyromellitic acid-hydroxyethyl methacrylate diester)
In a 0.5 liter plastic bottle, pyromellitic dianhydride 43.624 g (200 mmol), 2-hydroxyethyl methacrylate 54.919 g (401 mmol) and hydroquinone 0.220 g dried for 24 hours with a dryer at 160 ° C. Was dissolved in 394 g of N-methylpyrrolidone, and after adding a catalytic amount of 1,8-diazabicycloundecene, the mixture was stirred at room temperature (25 ° C.) for 24 hours, esterified, and pyromellitic acid-hydroxyethyl methacrylate diester. A solution was obtained. Let the obtained solution be a PMDA (HEMA) solution.

合成例2(3,3’−4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸ジエステルの合成)
0.5リットルのポリ瓶中に、160℃の乾燥機で24h乾燥させた3,3’−4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物30.893g(105mmol)とメタクリル酸2−ヒドロキシエチル28.833g(210mmol)とハイドロキノン0.110gをN−メチルピロリドン239gに溶解し、1,8−ジアザビシクロウンデセンを触媒量添加の後に、室温下(25℃)で24時間撹拌し、エステル化を行い、ピロメリッド酸−ヒドロキシエチルメタクリレートジエステル溶液を得た。得られた溶液をs−BPDA(HEMA)溶液とする。
Synthesis Example 2 (Synthesis of 3,3′-4,4′-biphenyltetracarboxylic acid diester)
30.893 g (105 mmol) of 3,3′-4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 2-hydroxyethyl methacrylate, dried in a dryer at 160 ° C. for 24 hours in a 0.5 liter plastic bottle 28.833 g (210 mmol) and 0.110 g of hydroquinone were dissolved in 239 g of N-methylpyrrolidone, and after adding a catalytic amount of 1,8-diazabicycloundecene, the mixture was stirred at room temperature (25 ° C.) for 24 hours. The pyromellitic acid-hydroxyethyl methacrylate diester solution was obtained. Let the obtained solution be s-BPDA (HEMA) solution.

合成例3(4,4’−オキシジフタル酸ジエステルの合成)
0.5リットルのポリ瓶中に、160℃の乾燥機で24時間乾燥させた4,4’−オキシジフタル酸49.634g(160mmol)とメタクリル酸2−ヒドロキシエチル44.976g(328mmol)とハイドロキノン0.176gをN−メチルピロリドン378gに溶解し、1,8−ジアザビシクロウンデセンを触媒量添加の後に、室温下(25℃)で48時間撹拌し、エステル化を行い、4,4’−オキシジフタル酸−ヒドロキシエチルメタクリレートジエステル溶液を得た。得られた溶液をODPA(HEMA)溶液とする。
Synthesis Example 3 (Synthesis of 4,4′-oxydiphthalic acid diester)
49.634 g (160 mmol) of 4,4′-oxydiphthalic acid, 44.976 g (328 mmol) of 2-hydroxyethyl methacrylate and hydroquinone 0 which were dried in a dryer of 160 ° C. for 24 hours in a 0.5 liter plastic bottle. 176 g was dissolved in 378 g of N-methylpyrrolidone, and after adding a catalytic amount of 1,8-diazabicycloundecene, the mixture was stirred at room temperature (25 ° C.) for 48 hours to perform esterification, and 4,4′- An oxydiphthalic acid-hydroxyethyl methacrylate diester solution was obtained. Let the obtained solution be an ODPA (HEMA) solution.

合成例4(ポリマIの合成)s−BPDAHEMA//TFDB
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に合成例2で得られたs−BPDA(HEMA)溶液282.125gを入れ、その後、氷冷下で塩化チオニル25.9g(217.8mmol)を反応溶液温度が10度以下を保つように滴下ロウトを用いて滴下した。塩化チオニルの滴下が終了した後、氷冷下で1時間攪拌を行いs−BPDA(HEMA)クロリドの溶液を得た。次いで、滴下ロウトを用いて、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン31.696g(99.0mmol)、ピリジン34.457g(435.6mmol)、ハイドロキノン0.076g(0.693mmol)のN−メチルピロリドン90.211g溶液を氷冷化で反応溶液の温度が10℃を超えないように注意しながら滴下した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリアミド酸エステルを得た。
得られたポリアミド酸エステルの標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は85,000であった。これをポリマIとする。
Synthesis Example 4 (Synthesis of Polymer I) s-BPDAHEMA // TFDB
282.125 g of the s-BPDA (HEMA) solution obtained in Synthesis Example 2 was placed in a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, and then 25.9 g (217.8 mmol) of thionyl chloride under ice-cooling. ) Was dropped using a dropping funnel so that the reaction solution temperature was kept at 10 ° C. or lower. After completion of the dropwise addition of thionyl chloride, the mixture was stirred for 1 hour under ice cooling to obtain a solution of s-BPDA (HEMA) chloride. Next, using a dropping funnel, 31.696 g (99.0 mmol) of 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine, 34.457 g (435.6 mmol) of pyridine, 0.076 g (0.693 mmol) of hydroquinone -A solution of 90.211 g of methylpyrrolidone was added dropwise while cooling with ice so that the temperature of the reaction solution did not exceed 10 ° C. The reaction solution was dropped into distilled water, and the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain a polyamic acid ester.
The weight average molecular weight calculated | required by standard polystyrene conversion of the obtained polyamic acid ester was 85,000. This is polymer I.

ポリマIのGPC法標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量の測定条件は、以下の通りである。ポリマー0.5mgに対して溶媒[THF/DMF=1/1(容積比)]1mLの溶液を用いて測定した。下記合成例においても同様にして重量平均分子量を測定した。
測定装置:検出器 株式会社日立製作所製L4000 UV
ポンプ:株式会社日立製作所製L6000
株式会社島津製作所製C−R4A Chromatopac
測定条件:カラム Gelpack GL−S300MDT−5 x2本
溶離液:THF/DMF=1/1 (容積比)
LiBr(0.03mol/L)、HPO(0.06mol/L)
流速:1.0mL/min
検出器:UV270nm
The measurement conditions of the weight average molecular weight calculated | required by GPC method standard polystyrene conversion of the polymer I are as follows. The measurement was performed using a solution of 1 mL of a solvent [THF / DMF = 1/1 (volume ratio)] per 0.5 mg of the polymer. In the following synthesis examples, the weight average molecular weight was measured in the same manner.
Measuring device: Detector L4000 UV manufactured by Hitachi, Ltd.
Pump: Hitachi Ltd. L6000
C-R4A Chromatopac made by Shimadzu Corporation
Measurement conditions: Column Gelpack GL-S300MDT-5 x 2 eluent: THF / DMF = 1/1 (volume ratio)
LiBr (0.03 mol / L), H 3 PO 4 (0.06 mol / L)
Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: UV270nm

1gのポリマIをN−メチルピロリドン1.5gに溶解させ、ガラス基板上にスピンコートで塗布し、100℃のホットプレート上で180秒過熱し溶剤を揮発させて厚さ20μmの塗膜を形成した。この時、得られた塗膜のi−線透過率は60%であった。
尚、上記i−線透過率は、分光光度計(HITACHI社製U−3310)を用いて測定した。下記合成例においても同様にしてi−線透過率を評価した。
1 g of polymer I is dissolved in 1.5 g of N-methylpyrrolidone, applied onto a glass substrate by spin coating, heated on a hot plate at 100 ° C. for 180 seconds to evaporate the solvent, and a coating film having a thickness of 20 μm is formed. did. At this time, the i-line transmittance of the obtained coating film was 60%.
The i-line transmittance was measured using a spectrophotometer (U-3310 manufactured by HITACHI). The i-line transmittance was similarly evaluated in the following synthesis examples.

合成例5(ポリマIIの合成)PMDAHEMA/ODPAHEMA//TFDB
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に合成例1で得られたPMDA(HEMA)溶液195.564gと合成例3で得られたODPA(HEMA)溶液58.652gを入れ、その後、氷冷下で塩化チオニル25.9g(217.8mmol)を反応溶液温度が10度以下を保つように滴下ロウトを用いて滴下した。塩化チオニルの滴下が終了した後、氷冷下で2時間反応を行いPMDA(HEMA)とODPA(HEMA)の酸クロリドの溶液を得た。次いで、滴下ロウトを用いて、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン31.696g(99.0mmol)、ピリジン34.457g(435.6mmol)、ハイドロキノン0.076g(0.693mmol)のN−メチルピロリドン90.211g溶液を氷冷化で反応溶液の温度が10℃を超えないように注意しながら滴下した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリアミド酸エステルを得た。
得られたポリアミド酸エステルの標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は34,000であった。これをポリマIIとする。
Synthesis Example 5 (Synthesis of Polymer II) PMDAHEMA / ODPAHEMA // TFDB
In a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, 195.564 g of the PMDA (HEMA) solution obtained in Synthesis Example 1 and 58.652 g of the ODPA (HEMA) solution obtained in Synthesis Example 3 were placed. Under ice cooling, 25.9 g (217.8 mmol) of thionyl chloride was added dropwise using a dropping funnel so that the temperature of the reaction solution was kept at 10 ° C. or lower. After the addition of thionyl chloride was completed, the reaction was carried out for 2 hours under ice cooling to obtain a solution of PMDA (HEMA) and ODPA (HEMA) acid chloride. Next, using a dropping funnel, 31.696 g (99.0 mmol) of 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine, 34.457 g (435.6 mmol) of pyridine, 0.076 g (0.693 mmol) of hydroquinone -A solution of 90.211 g of methylpyrrolidone was added dropwise while cooling with ice so that the temperature of the reaction solution did not exceed 10 ° C. The reaction solution was dropped into distilled water, and the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain a polyamic acid ester.
The weight average molecular weight calculated | required by standard polystyrene conversion of the obtained polyamic acid ester was 34,000. This is polymer II.

1gのポリマIIをN−メチルピロリドン1.5gに溶解させ、ガラス基板上にスピンコートで塗布し、100℃のホットプレート上で180秒過熱し溶剤を揮発させて厚さ20μmの塗膜を形成した。この時、得られた塗膜のi−線透過率は30%であった。   1 g of Polymer II is dissolved in 1.5 g of N-methylpyrrolidone, applied onto a glass substrate by spin coating, heated on a hot plate at 100 ° C. for 180 seconds to evaporate the solvent and form a 20 μm thick coating film. did. At this time, the i-line transmittance of the obtained coating film was 30%.

合成例6(ポリマIIIの合成)PMDAHAMA/ODPAHEMA//TFDB/DMAP
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に合成例1で得られたPMDA(HEMA)溶液150.152gと合成例3で得られたODPA(HEMA)溶液118.335gを入れ、その後、氷冷下で塩化チオニル25.9g(217.8mmol)を反応溶液温度が10度以下を保つように滴下ロウトを用いて滴下した。塩化チオニルの滴下が終了した後、氷冷下で2時間反応を行いPMDA(HEMA)とODPA(HEMA)の酸クロリドの溶液を得た。次いで、滴下ロウトを用いて、2,2’−ジメチルベンジジン6.305g(29.7mmol)と2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン22.187g(69.3mmol)、ピリジン34.457g(435.6mmol)、ハイドロキノン0.076g(0.693mmol)のN−メチルピロリドン113.968g溶液を氷冷化で反応溶液の温度が10℃を超えないように注意しながら滴下した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリアミド酸エステルを得た。
標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は34,000であった。これをポリマIIIとする。
Synthesis Example 6 (Synthesis of Polymer III) PMDAHAMA / ODPAHEMA // TFDB / DMAP
In a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, 150.152 g of the PMDA (HEMA) solution obtained in Synthesis Example 1 and 118.335 g of the ODPA (HEMA) solution obtained in Synthesis Example 3 were placed. Under ice cooling, 25.9 g (217.8 mmol) of thionyl chloride was added dropwise using a dropping funnel so that the temperature of the reaction solution was kept at 10 ° C. or lower. After the addition of thionyl chloride was completed, the reaction was carried out for 2 hours under ice cooling to obtain a solution of PMDA (HEMA) and ODPA (HEMA) acid chloride. Next, using a dropping funnel, 6.305 g (29.7 mmol) of 2,2′-dimethylbenzidine, 22.187 g (69.3 mmol) of 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine, and 34.457 g of pyridine ( 435.6 mmol) and N-methylpyrrolidone 113.968 g solution of hydroquinone 0.076 g (0.693 mmol) was added dropwise with ice cooling so that the temperature of the reaction solution did not exceed 10 ° C. The reaction solution was dropped into distilled water, and the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain a polyamic acid ester.
The weight average molecular weight determined by standard polystyrene conversion was 34,000. This is polymer III.

1gのポリマIIIをN−メチルピロリドン1.5gに溶解させ、ガラス基板上にスピンコートで塗布し、100℃のホットプレート上で180秒過熱し溶剤を揮発させて厚さ20μmの塗膜を形成した。この時、得られた塗膜のi−線透過率は15%であった。   1 g of Polymer III is dissolved in 1.5 g of N-methylpyrrolidone, applied onto a glass substrate by spin coating, heated on a hot plate at 100 ° C. for 180 seconds to evaporate the solvent, and a coating film having a thickness of 20 μm is formed. did. At this time, the i-line transmittance of the obtained coating film was 15%.

合成例7(ポリマIVの合成)ODPAHEMA//DMAP
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に合成例3で得られたODPA(HEMA)溶液181.944gを入れ、その後、氷冷下で塩化チオニル25.9g(217.8mmol)を反応溶液温度が10度以下を保つように滴下ロウトを用いて滴下した。塩化チオニルの滴下が終了した後、氷冷下で1時間攪拌を行いODPA(HEMA)クロリドの溶液を得た。次いで、滴下ロウトを用いて、2,2’−ジメチルベンジジン21.017g(99.0mmol)、ピリジン34.457g(435.6mmol)、ハイドロキノン0.076g(0.693mmol)のN−メチルピロリドン59.817g溶液を氷冷化で反応溶液の温度が10℃を超えないように注意しながら滴下した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリアミド酸エステルを得た。得られたポリアミド酸エステルの標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は35,000であった。これをポリマIVとする。
Synthesis Example 7 (Synthesis of Polymer IV) ODPAHEMA // DMAP
In a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, 181.944 g of the ODPA (HEMA) solution obtained in Synthesis Example 3 was placed, and then 25.9 g (217.8 mmol) of thionyl chloride was added under ice cooling. The reaction solution was dropped using a dropping funnel so that the temperature of the reaction solution was kept at 10 ° C. or lower. After completion of the dropwise addition of thionyl chloride, the mixture was stirred for 1 hour under ice cooling to obtain a solution of ODPA (HEMA) chloride. Then, using a dropping funnel, 21.017 g (99.0 mmol) of 2,2′-dimethylbenzidine, 34.457 g (435.6 mmol) of pyridine, and 0.076 g (0.693 mmol) of hydroquinone 59. The 817 g solution was added dropwise while cooling with ice so that the temperature of the reaction solution did not exceed 10 ° C. The reaction solution was dropped into distilled water, and the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain a polyamic acid ester. The weight average molecular weight calculated | required by standard polystyrene conversion of the obtained polyamic acid ester was 35,000. This is polymer IV.

1gのポリマIVをN−メチルピロリドン1.5gに溶解させ、ガラス基板上にスピンコートで塗布し、100℃のホットプレート上で180秒過熱し溶剤を揮発させて厚さ20μmの塗膜を形成した。この時、得られた塗膜のi−線透過率は40%であった。   1 g of polymer IV is dissolved in 1.5 g of N-methylpyrrolidone, applied onto a glass substrate by spin coating, heated on a hot plate at 100 ° C. for 180 seconds to evaporate the solvent, and a coating film having a thickness of 20 μm is formed. did. At this time, the i-line transmittance of the obtained coating film was 40%.

実施例1−17及び比較例1−8
表1に示す成分及び配合量にて樹脂組成物溶液を調製した。
表1において、括弧内の数字は、(a)成分であるポリマー100質量部に対する、(b)成分及び(c)成分のそれぞれの配合質量部である。また、溶剤としてN−メチルピロリドンを用い、使用量は、いずれも(a)成分100重量部に対して1.5倍で用いた。
尚、実施例1−17及び比較例1−8において、(c)成分を含む感光性樹脂組成物である場合は、当該組成物について、さらにテトラエチレングリコールジメタクリレートを(a)成分に対して20重量部配合した。
Example 1-17 and Comparative Example 1-8
Resin composition solutions were prepared with the components and blending amounts shown in Table 1.
In Table 1, the numbers in parentheses are the blended parts by mass of component (b) and component (c) with respect to 100 parts by mass of polymer (a). Further, N-methylpyrrolidone was used as a solvent, and the amount used was 1.5 times that of 100 parts by weight of component (a).
In Example 1-17 and Comparative Example 1-8, when the photosensitive resin composition includes the component (c), tetraethylene glycol dimethacrylate is further added to the component (a) for the composition. 20 parts by weight was blended.

組成物の調製に用いた各種成分は以下の通りである。
[(b)成分]
b1:チタンテトラアセチルアセトネート(マツモトファインケミカル、TC−401)
b2:チタンジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)(マツモトファインケミカル、TC−400)
b3:チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)(マツモトファインケミカル、TC−750)
b4:ジルコニウムテトラアセチルアセトネート(マツモトファインケミカル、ZC−150)
b5:アルミニウムトリスアセチルアセトネート(川研ファインケミカル、アルミキレートA(w))
b6:アルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート(川研ファインケミカル:アルミキレートD)
The various components used for the preparation of the composition are as follows.
[Component (b)]
b1: Titanium tetraacetylacetonate (Matsumoto Fine Chemical, TC-401)
b2: Titanium diisopropoxybis (triethanolaminate) (Matsumoto Fine Chemical, TC-400)
b3: Titanium diisopropoxybis (ethyl acetoacetate) (Matsumoto Fine Chemical, TC-750)
b4: Zirconium tetraacetylacetonate (Matsumoto Fine Chemical, ZC-150)
b5: Aluminum trisacetylacetonate (Kawaken Fine Chemicals, Aluminum Chelate A (w))
b6: Aluminum bisethylacetoacetate monoacetylacetonate (Kawaken Fine Chemicals: Aluminum Chelate D)

[(c)成分]
c1:1−フェニル−1,2−プロパンジオン‐2‐(o−エトキシカルボニル)オキシム
c2:1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)](チバ・スペシャルティ・ケミカルズ、IRGACURE OXE−01、下記構造化合物)

Figure 0006146005
[Component (c)]
c1: 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime c2: 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)] (Ciba Specialty Chemicals, IRGACURE OXE-01, the following structural compounds)
Figure 0006146005

実施例1−17及び比較例1−8で調製した樹脂組成物を、それぞれ6インチシリコンウエハ上にスピンコート法によって塗布し、100℃のホットプレート上で3分間加熱し、溶剤を揮発させ硬化後膜厚が約10μmとなる塗膜をそれぞれ得た。
得られた塗膜を、光洋リンドバーク製縦型拡散炉を用いて、窒素雰囲気下、375℃で1時間加熱硬化して、ポリイミド膜を得た。得られた硬化ポリイミド膜の残留応力を、薄膜ストレス測定装置(KLATencor社製FLX−2320)を用いて室温において測定した。結果を表1に示す。
Each of the resin compositions prepared in Example 1-17 and Comparative Example 1-8 was applied onto a 6-inch silicon wafer by spin coating, heated on a hot plate at 100 ° C. for 3 minutes, and the solvent was volatilized and cured. Each coating film having a post film thickness of about 10 μm was obtained.
The obtained coating film was heat-cured at 375 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere using a vertical diffusion furnace manufactured by Koyo Lindberg to obtain a polyimide film. The residual stress of the obtained cured polyimide film was measured at room temperature using a thin film stress measuring device (FLX-2320 manufactured by KLA Tencor). The results are shown in Table 1.

Figure 0006146005
Figure 0006146005

実施例1−17の組成物から得られる硬化膜では、低応力となる剛直なポリイミドに、チタン錯体化合物又はジルコニウム錯体化合物を添加することで、さらに応力が低下することが確認できる。また、応力の数値が40以上であるポリマーIVにチタン錯体化合物又はジルコニウム錯体化合物を添加することで、応力が35MPaまで低下することが確認できた。
一方、例えば比較例1−8に示すように、金属錯体化合物を含まない又はアルミニウム錯体化合物では、応力低下の効果が確認できず、例えば比較例7及び8では、応力は40MPaを超えてしまう。
In the cured film obtained from the composition of Example 1-17, it can be confirmed that the stress is further reduced by adding the titanium complex compound or the zirconium complex compound to the rigid polyimide having low stress. It was also confirmed that the stress was reduced to 35 MPa by adding a titanium complex compound or a zirconium complex compound to polymer IV having a stress value of 40 or more.
On the other hand, for example, as shown in Comparative Example 1-8, the effect of stress reduction cannot be confirmed with no metal complex compound or with an aluminum complex compound. For example, in Comparative Examples 7 and 8, the stress exceeds 40 MPa.

本発明の樹脂組成物は、半導体装置等の電子部品を形成する、カバーコート材、再配線用コア材、半田等のボール用カラー材、アンダーフィル材等のいわゆるパッケージ用途に使用することができる。   The resin composition of the present invention can be used for so-called package applications such as cover coat materials, rewiring core materials, ball color materials such as solder, and underfill materials, which form electronic components such as semiconductor devices. .

1 層間絶縁層
2 Al配線層
3 絶縁層
4 表面保護層
5 配線層のパット部
6 再配線層
7 導電性ボール
8 コア
9 カバーコート層
10 バリアメタル
11 カラー
12 アンダーフィル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Interlayer insulating layer 2 Al wiring layer 3 Insulating layer 4 Surface protection layer 5 Pad part of wiring layer 6 Rewiring layer 7 Conductive ball 8 Core 9 Cover coat layer 10 Barrier metal 11 Color 12 Underfill

Claims (8)

(a)下記一般式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体、(b)下記一般式(2)で表される金属錯体化合物、及び(c)活性光線照射によりラジカルを発生する化合物を含む樹脂組成物。
Figure 0006146005
(式中、Rは4価の有機基である。
は下記式(6)で表される2価の有機基である。
Figure 0006146005
(式中、R18及びR19は、各々独立にフッ素原子又はトリフルオロメチル基を表す)
及びRは、各々独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、又は炭素炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基である。)
Figure 0006146005
(式中、Mは、チタン及びジルコニウムから選択される金属原子である。
mは、0〜4までの整数であり、nは0〜4までの整数であり、mとnの和は4である。
は、各々独立に炭素数1〜18のアルキル基である。
は、各々独立に1価の有機基であり、前記1価の有機基は、水酸基、カルボニル基、及びアミノ基から選択されるMと配位結合可能な基を1以上を有する。)
(A) a polyimide precursor having a structural unit represented by the following general formula (1) , ( b) a metal complex compound represented by the following general formula (2) , and (c) generating radicals upon irradiation with actinic rays. A resin composition containing a compound .
Figure 0006146005
(In the formula, R 1 is a tetravalent organic group.
R 2 is a divalent organic group represented by the following formula (6).
Figure 0006146005
(Wherein R 18 and R 19 each independently represents a fluorine atom or a trifluoromethyl group)
R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond. )
Figure 0006146005
(Wherein M 1 is a metal atom selected from titanium and zirconium.
m is an integer from 0 to 4, n is an integer from 0 to 4, and the sum of m and n is 4.
R 5 is each independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
R 6 each independently represents a monovalent organic group, and the monovalent organic group has one or more groups capable of coordinating with M 1 selected from a hydroxyl group, a carbonyl group, and an amino group. )
前記式(2)で表される金属錯体化合物が下記式(3)で表わされる請求項1に記載の樹脂組成物。
Figure 0006146005
(式中、Mは、チタン及びジルコニウムから選択される金属原子である。
aは0〜4までの整数であり、bは0〜4までの整数であり、cは0〜4までの整数であり、aとbとcの和は4である。
は、各々独立に炭素数1〜18のアルキル基である。
及びRは、各々独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜6の有機基、炭素数1〜6のアルキルアルコール基、又は炭素数1〜6のアミノアルキル基である。
11〜R14は、各々独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、又は炭素数1〜6のアルキルアルコール基である。
11〜R14は、さらに水酸基、カルボニル基、及びアミノ基から選択されるMと配位結合可能な基を含んでもよい。)
The resin composition according to claim 1, wherein the metal complex compound represented by the formula (2) is represented by the following formula (3).
Figure 0006146005
(Wherein M 1 is a metal atom selected from titanium and zirconium.
a is an integer from 0 to 4, b is an integer from 0 to 4, c is an integer from 0 to 4, and the sum of a, b, and c is 4.
R 5 is each independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an organic group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl alcohol group having 1 to 6 carbon atoms, or an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 11 to R 14 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkyl alcohol group having 1 to 6 carbon atoms.
R 11 to R 14 may further include a group capable of coordinating with M 1 selected from a hydroxyl group, a carbonyl group, and an amino group. )
前記金属錯体化合物が、前記ポリイミド前駆体100質量部に対して0.005〜15質量部含まれる請求項1又は2に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the metal complex compound is contained in an amount of 0.005 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyimide precursor. 前記(c)活性光線照射によりラジカルを発生する化合物が、前記(a)ポリイミド前駆体100質量部に対して0.1〜20質量部含まれる請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the compound (c) that generates radicals upon irradiation with actinic rays is contained in an amount of 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (a) polyimide precursor. object. 請求項1〜のいずれかに記載の樹脂組成物から形成される硬化膜。 The cured film formed from the resin composition in any one of Claims 1-4 . 請求項1〜のいずれかに記載の樹脂組成物を基板上に塗布し乾燥して塗膜を形成する工程と、得られた塗膜を加熱処理する工程とを含む、硬化膜の製造方法。 A method for producing a cured film, comprising a step of applying the resin composition according to any one of claims 1 to 4 on a substrate and drying to form a coating film, and a step of heat-treating the obtained coating film. . 請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂組成物から形成されるパターン硬化膜。 The pattern cured film formed from the resin composition in any one of Claims 1-4 . 請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂組成物を基板上に塗布し乾燥して塗膜を形成する工程と、
前記工程で形成した塗膜に活性光線を照射後、現像してパターン樹脂膜を得る工程と、
パターン樹脂膜を加熱処理する工程とを含む、パターン硬化膜の製造方法。
Forming a coating film by applying and drying the resin composition defined above onto a substrate to any one of claims 1 to 4,
Irradiating the coating film formed in the above step with actinic rays and developing to obtain a patterned resin film;
A method for producing a patterned cured film, comprising a step of heat-treating the pattern resin film.
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