JP6700020B2 - Positive photosensitive resin composition - Google Patents

Positive photosensitive resin composition Download PDF

Info

Publication number
JP6700020B2
JP6700020B2 JP2015207059A JP2015207059A JP6700020B2 JP 6700020 B2 JP6700020 B2 JP 6700020B2 JP 2015207059 A JP2015207059 A JP 2015207059A JP 2015207059 A JP2015207059 A JP 2015207059A JP 6700020 B2 JP6700020 B2 JP 6700020B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
formula
resin composition
photosensitive resin
positive photosensitive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015207059A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017078799A (en
Inventor
健太郎 古江
健太郎 古江
由起 大野
由起 大野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Denko KK
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP2015207059A priority Critical patent/JP6700020B2/en
Publication of JP2017078799A publication Critical patent/JP2017078799A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6700020B2 publication Critical patent/JP6700020B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

本発明は、低アウトガスを特徴とし、良好な感度、解像度を有しており、その他の特性が汎用のものと変わらないポジ型感光性樹脂組成物である。   The present invention is a positive-type photosensitive resin composition characterized by low outgassing, good sensitivity and resolution, and other properties not different from those of general-purpose ones.

感光性樹脂組成物は、半導体や液晶パネルの基板等の作製において放射線リソグラフィーにより微細構造を形成するために広く使用されている。
感光性樹脂組成物の実用面での重要な特性として、形成されたレジスト膜の感度、現像性、解像度、基板との接着力、残膜率、耐熱性が挙げられる。
従来、感光性樹脂組成物としては、ノボラック樹脂系の樹脂組成物が半導体製造用等において広く使用されているが(例えば、特許文献1、2参照。)、これらノボラック樹脂系の感光性樹脂組成物は、加熱焼成後にレジスト膜からのアウトガスが多く、発光素子等への汚染が問題となる。
Photosensitive resin compositions are widely used for forming fine structures by radiation lithography in the production of substrates for semiconductors and liquid crystal panels.
Important properties of the photosensitive resin composition in practical use include sensitivity of the formed resist film, developability, resolution, adhesive force with a substrate, residual film rate, and heat resistance.
Conventionally, as a photosensitive resin composition, a novolac resin-based resin composition has been widely used in semiconductor manufacturing and the like (see, for example, Patent Documents 1 and 2), but these novolac resin-based photosensitive resin compositions are used. Since a large amount of outgas is emitted from the resist film after heating and baking, the contamination of the light emitting element and the like becomes a problem.

感光性樹脂組成物は、半導体製造用のみならず、発光素子の構成要素としても使用されている。例えば、有機電界発光素子は、自己発光のため視認性が高く、かつ完全固体素子であるため、耐衝撃性に優れる等の特徴を有することから、表示装置における発光素子として注目されているが、それには絶縁膜等の構造物が含まれている。有機電界発光素子の絶縁膜や微細構造物形成用途において、感光性樹脂膜には、(1)断面形状が順テーパー形状であること、(2)加熱焼成後の樹脂膜からのアウトガスが少ないことが求められる。また、生産上の観点から、(3)高感度であること、(4)解像度が高いことも求められている。   The photosensitive resin composition is used not only for semiconductor production but also as a constituent element of a light emitting device. For example, an organic electroluminescent element has high visibility because it self-luminesces, and since it is a completely solid element, it is noted as a light emitting element in a display device because it has characteristics such as excellent impact resistance. It includes a structure such as an insulating film. In the use of forming an insulating film or a fine structure of an organic electroluminescent device, the photosensitive resin film has (1) a cross-sectional shape of a forward taper shape, and (2) less outgas from the resin film after heating and baking. Is required. Further, from the viewpoint of production, (3) high sensitivity and (4) high resolution are also required.

加熱焼成後の樹脂膜からのアウトガスを改善するため、ノボラック樹脂と、ベンゾオキサジン化合物、カルボジイミド化合物、トリアジンチオール化合物あるいはビスマレイミド化合物を組み合わせた感光性樹脂組成物(例えば特許文献3)が例示されている。しかしその技術では耐熱性の低いノボラック樹脂が主成分であり、アウトガス低減の観点では十分ではない。   In order to improve the outgas from the resin film after heating and baking, a photosensitive resin composition (for example, Patent Document 3) in which a novolac resin and a benzoxazine compound, a carbodiimide compound, a triazinethiol compound or a bismaleimide compound are combined is exemplified. There is. However, in that technique, novolac resin having low heat resistance is the main component, and it is not sufficient from the viewpoint of reducing outgas.

また、耐熱性の高い樹脂としてポリイミドやポリベンゾオキサゾール、あるいはこれらの前駆体とノボラック樹脂、架橋剤、ナフトキノンジアジド化合物を含む感光性樹脂組成物が提案されている(特許文献4〜6)。しかしこれら技術においてもノボラック樹脂に起因する耐熱性の低下のため、アウトガス低減は不十分である。   Further, a photosensitive resin composition containing polyimide or polybenzoxazole or a precursor thereof, a novolac resin, a crosslinking agent, or a naphthoquinonediazide compound as a resin having high heat resistance has been proposed (Patent Documents 4 to 6). However, even in these techniques, the outgas reduction is insufficient because the heat resistance is lowered due to the novolac resin.

一方でポジ型感光性樹脂組成物の感度の向上は、一般的には原料に低分子量のノボラック樹脂を使用することで達成可能だが、この手法では露光部と未露光部との溶解性の差が小さくなり、残膜率、解像度の低下を引き起こし、低分子量成分によるアウトガスの増加や耐熱性の低下も見られる。
それに対し、分子量の大きいノボラック樹脂を使用すれば、耐熱性、解像度は改善されるものの、感度が低下してしまう。すなわち、いずれかを改良しようとすると他方が悪化するという問題を抱えている。
これまで様々な改良が試みられたにも関わらず、未だに感度、現像性、解像度、基板との接着力、残膜率、耐熱性、耐アウトガス性等のようなポジ型感光性樹脂組成物として好ましい特性がバランスされたものは開発されておらず、これに対する要求は続いている。
On the other hand, the sensitivity of a positive photosensitive resin composition can be generally improved by using a low molecular weight novolak resin as a raw material, but with this method, the difference in solubility between exposed and unexposed areas Is reduced, the residual film rate and the resolution are lowered, and the increase in outgas and the decrease in heat resistance due to the low molecular weight components are also observed.
On the other hand, when a novolak resin having a large molecular weight is used, heat resistance and resolution are improved, but sensitivity is lowered. That is, there is a problem that if one tries to improve, the other deteriorates.
Despite various attempts to improve, it is still used as a positive type photosensitive resin composition such as sensitivity, developability, resolution, adhesion to substrate, residual film rate, heat resistance, outgas resistance, etc. No balance of favorable properties has been developed and the demand for this continues.

特開昭62−260147号公報JP-A-62-260147 特開平5−94013号公報JP-A-5-94013 特開2009−222923号公報JP, 2009-222923, A 特開2005−250160号公報JP, 2005-250160, A 特開2008−268788号公報JP, 2008-268788, A 特開2009−198957号公報JP-A-2009-198957

上述の現状に鑑みて、本発明は低アウトガスを特徴とし、かつ良好な感度、解像度を有しており、その他の特性が汎用のものと変わらないポジ型感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。   In view of the above situation, the present invention provides a positive photosensitive resin composition that is characterized by low outgassing, and has good sensitivity and resolution, and other characteristics that are the same as those of general-purpose ones. To aim.

本発明者らは、鋭意検討した結果、ポリアルケニルフェノール樹脂を含むポジ型感光性樹脂組成物の耐熱性が良好であり、さらにポリアルケニルフェノール樹脂、分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物とヒドロキシ安息香酸類との反応物、およびキノンジアジド化合物を含む組成物が、フォトリソグラフィー法によるパターン形成が高感度でできると同時に、そのパターンを焼成後、低アウトガスを実現でき、かつ良好な解像度、残膜率等を有しており特性がバランスされることを見出した。
本発明は、ポリアルケニルフェノール樹脂、エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂、およびキノンジアジド化合物を含有するポジ型感光性樹脂組成物である。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that a positive photosensitive resin composition containing a polyalkenylphenol resin has good heat resistance, and further has a polyalkenylphenol resin and a compound having at least two epoxy groups in the molecule. The composition containing a quinonediazide compound with a reaction product of benzoic acid with a hydroxybenzoic acid compound can form a pattern with high sensitivity by a photolithography method, and at the same time, after firing the pattern, low outgas can be realized, and good resolution and residual It has been found that it has a film rate and the like and the properties are balanced.
The present invention is a positive photosensitive resin composition containing a polyalkenylphenol resin, an alkali aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group, and a quinonediazide compound.

すなわち、本発明は次の態様を含む。
[1](a)式(1)
That is, the present invention includes the following aspects.
[1] (a) Expression (1)

Figure 0006700020
Figure 0006700020

(式(1)において、R、RおよびRはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、式(2) (In the formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a formula (2)

Figure 0006700020
Figure 0006700020

(式(2)において、R、R、R、RおよびR10はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜12のアリール基を表す。式(2)の*は、芳香環を構成する炭素原子との結合部を表す。)
で表されるアルケニル基、炭素数1〜2のアルコキシ基または水酸基を表し、かつR、RおよびRの少なくとも1つは式(2)で表されるアルケニル基である。Qはそれぞれ独立に式−CR−で表されるアルキレン基、炭素数5〜10のシクロアルキレン基、芳香環を有する2価の有機基、脂環式縮合環を有する2価の有機基またはこれらを組み合わせた2価基であり、RおよびRはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜12のアリール基を表す。)
の構造を有するポリアルケニルフェノール樹脂、
(b)エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂、および
(c)キノンジアジド化合物
を含有するポジ型感光性樹脂組成物。
[2]ポリアルケニルフェノール樹脂(a)において、式(1)のQが「−CH−」すなわち式(3)
(In the formula (2), R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms or 6 carbon atoms. Represents an aryl group of to 12. The * in the formula (2) represents a bond with a carbon atom constituting an aromatic ring.)
Represents an alkenyl group, an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms or a hydroxyl group, and at least one of R 1 , R 2 and R 3 is an alkenyl group represented by the formula (2). Q is each independently an alkylene group represented by the formula —CR 4 R 5 —, a cycloalkylene group having 5 to 10 carbon atoms, a divalent organic group having an aromatic ring, and a divalent organic group having an alicyclic condensed ring. R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms. Represents a group or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. )
A polyalkenylphenol resin having a structure of
A positive photosensitive resin composition containing (b) an alkali aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group, and (c) a quinonediazide compound.
[2] In the polyalkenylphenol resin (a), Q in the formula (1) is “—CH 2 —”, that is, the formula (3).

Figure 0006700020
Figure 0006700020

(式(3)において、R、RおよびRは式(1)と同様である。)
である、[1]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[3]ポリアルケニルフェノール樹脂(a)の含有率が10〜35質量%、エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂(b)の含有率が15〜60質量%、およびキノンジアジド化合物(c)の含有率が10〜40質量%である、[1]または[2]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[4]式(2)で表されるアルケニル基がアリル基である、[1]〜[3]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[5]前記エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂が、1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物とヒドロキシ安息香酸類との反応物であって、式(10)
(In the formula (3), R 1 , R 2 and R 3 are the same as those in the formula (1).)
The positive photosensitive resin composition as described in [1].
[3] The content of the polyalkenylphenol resin (a) is 10 to 35% by mass, the content of the aqueous alkaline solution-soluble resin (b) having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group is 15 to 60% by mass, and the quinonediazide compound (c). The positive photosensitive resin composition according to [1] or [2], in which the content of (1) is 10 to 40% by mass.
[4] The positive photosensitive resin composition according to any one of [1] to [3], wherein the alkenyl group represented by the formula (2) is an allyl group.
[5] The alkaline aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group is a reaction product of a compound having at least two epoxy groups in one molecule with a hydroxybenzoic acid, and has the formula (10)

Figure 0006700020
Figure 0006700020

の構造を有する化合物である、[1]〜[4]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[6]前記1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物がクレゾールノボラック型エポキシ樹脂である、[5]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[7]前記ヒドロキシ安息香酸類がジヒドロキシ安息香酸類である、[5]または[6]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[8](d)式(9)
The positive photosensitive resin composition according to any one of [1] to [4], which is a compound having the structure of.
[6] The positive photosensitive resin composition according to [5], wherein the compound having at least two epoxy groups in one molecule is a cresol novolac type epoxy resin.
[7] The positive photosensitive resin composition according to [5] or [6], wherein the hydroxybenzoic acids are dihydroxybenzoic acids.
[8] (d) Expression (9)

Figure 0006700020
Figure 0006700020

で表される繰り返し単位を含む共重合体
をさらに含有する[1]〜[7]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[9]ポリアルケニルフェノール樹脂(a)の含有率が10〜35質量%、エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂(b)の含有率が15〜60質量%、キノンジアジド化合物(c)の含有率が10〜40質量%、前記共重合体(d)の含有率が5〜30質量%である、[8]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[10]前記共重合体(d)が、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートとマレイミド化合物との共重合体である、[8]または[9]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[11]前記マレイミド化合物がN−フェニルマレイミドおよびN−シクロヘキシルマレイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種である、[10]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[12](1)[1]〜[11]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を溶剤に溶かし、これを基材に塗布する塗布工程、
(2)塗布されたポジ型感光性樹脂組成物中の溶剤を除去する乾燥工程、
(3)放射線をフォトマスク越しに照射する露光工程、
(4)アルカリ現像によりパターン形成する現像工程、および
(5)100〜350℃の温度で加熱する加熱処理工程
を含む放射線リソグラフィー構造物の製造方法。
[13][12]に記載の方法を含む有機EL素子の層間絶縁膜の製造方法。
[14][12]に記載の方法を含む有機EL素子の製造方法。
The positive photosensitive resin composition according to any one of [1] to [7], further containing a copolymer containing a repeating unit represented by:
[9] The content of the polyalkenylphenol resin (a) is 10 to 35% by mass, the content of the aqueous alkaline solution-soluble resin (b) having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group is 15 to 60% by mass, and the quinonediazide compound (c) is included. The positive photosensitive resin composition according to [8], wherein the content of the copolymer is 10 to 40% by mass, and the content of the copolymer (d) is 5 to 30% by mass.
[10] The positive photosensitive resin composition according to [8] or [9], wherein the copolymer (d) is a copolymer of 4-hydroxyphenyl methacrylate and a maleimide compound.
[11] The positive photosensitive resin composition according to [10], wherein the maleimide compound is at least one selected from the group consisting of N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide.
[12] (1) A coating step of dissolving the positive photosensitive resin composition according to any one of [1] to [11] in a solvent and coating the solution on a substrate.
(2) A drying step of removing the solvent in the applied positive photosensitive resin composition,
(3) An exposure step of irradiating radiation through a photomask,
A method for producing a radiation lithographic structure, comprising (4) a developing step of forming a pattern by alkali development, and (5) a heat treatment step of heating at a temperature of 100 to 350°C.
[13] A method for manufacturing an interlayer insulating film of an organic EL device, including the method according to [12].
[14] A method for manufacturing an organic EL device, including the method according to [12].

本発明によれば、低アウトガスを特徴とし、かつ良好な感度、解像度を有しており、その他の特性が汎用のものと変わらないポジ型感光性樹脂組成物を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a positive photosensitive resin composition that is characterized by low outgassing, has good sensitivity and resolution, and has other characteristics that are the same as those of general-purpose ones.

以下に本発明について詳細に説明する。   The present invention will be described in detail below.

(a)(ポリアルケニルフェノール樹脂)
ポリアルケニルフェノール樹脂は、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキルフェノール樹脂、フェノール−ジシクロペンタジエン共重合体樹脂等の公知のフェノール樹脂の水酸基をアルケニルエーテル化し、さらにアルケニルエーテル基をクライゼン転位することにより得られる樹脂である。
本発明の感光性樹脂組成物に使用されるポリアルケニルフェノール樹脂は、式(1)の構造を有する。このような樹脂を含有することにより、得られる感光性樹脂組成物の現像特性を向上させるとともに、アウトガスの低減にも寄与することができる。特にフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂の代替として好適に使用できる。
(A) (polyalkenylphenol resin)
The polyalkenylphenol resin is an alkenyl ether of a hydroxyl group of a known phenol resin such as phenol novolac resin, cresol novolac resin, triphenylmethane type phenol resin, phenol aralkyl resin, biphenyl aralkyl phenol resin, and phenol-dicyclopentadiene copolymer resin. And a Claisen rearrangement of the alkenyl ether group.
The polyalkenylphenol resin used in the photosensitive resin composition of the present invention has the structure of formula (1). By containing such a resin, it is possible to improve the developing characteristics of the obtained photosensitive resin composition and contribute to the reduction of outgas. In particular, it can be suitably used as a substitute for a phenol novolac resin, a cresol novolac resin, and a polyvinyl phenol resin.

Figure 0006700020
Figure 0006700020

(式(1)において、R1、R2およびR3はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、式(2) (In the formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a formula (2)

Figure 0006700020
Figure 0006700020

(式(2)において、R、R、R、RおよびR10はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜12のアリール基を表す。式(2)の*は、芳香環を構成する炭素原子との結合部を表す。)
で表されるアルケニル基、炭素数1〜2のアルコキシ基または水酸基を表し、かつR1、R2およびR3の少なくとも1つは式(2)で表されるアルケニル基である。Qはそれぞれ独立に式−CR−で表されるアルキレン基、炭素数5〜10のシクロアルキレン基、芳香環を有する2価の有機基、脂環式縮合環を有する2価の有機基またはこれらを組み合わせた2価基であり、RおよびRはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜12のアリール基を表す。)
(In the formula (2), R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms or 6 carbon atoms. Represents an aryl group of to 12. The * in the formula (2) represents a bond with a carbon atom constituting an aromatic ring.)
Represents an alkenyl group represented by, an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms or a hydroxyl group, and at least one of R 1 , R 2 and R 3 is an alkenyl group represented by formula (2). Q is each independently an alkylene group represented by the formula —CR 4 R 5 —, a cycloalkylene group having 5 to 10 carbon atoms, a divalent organic group having an aromatic ring, and a divalent organic group having an alicyclic condensed ring. R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms. Represents a group or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. )

式(1)のR1、R2およびR3は、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、式(2)で表されるアルケニル基、炭素数1〜2のアルコキシ基または水酸基を表し、かつR1、R2およびR3の少なくとも1つは式(2)で表されるアルケニル基である。
式(1)のR1、R2およびR3において、炭素数1〜5のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基等を挙げることができる。炭素数1〜2のアルコキシ基の具体例としてはメトキシ基、エトキシ基が挙げられる。
R 1 , R 2 and R 3 in formula (1) represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group represented by formula (2), an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms or a hydroxyl group. And at least one of R 1 , R 2 and R 3 is an alkenyl group represented by the formula (2).
In R 1 , R 2 and R 3 of the formula (1), specific examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec- A butyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group and the like can be mentioned. Specific examples of the alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms include methoxy group and ethoxy group.

式(2)で表されるアルケニル基において、R、R、R、RおよびR10はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜12のアリール基を表す。炭素数1〜5のアルキル基の具体例としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基等を挙げることができる。炭素数5〜10のシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基等を挙げることができる。炭素数6〜12のアリール基の具体例としては、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。R、R、R、RおよびR10としては、好ましくは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。好ましい式(2)で表されるアルケニル基としては、反応性の点からアリル基、メタリル基を挙げることができ、より好ましくはアリル基である。そして、R1、R2およびR3のうち、いずれか1つがアリル基またはメタリル基であり、他の2つが水素原子であることが最も好ましい。 In the alkenyl group represented by the formula (2), R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms. Represents a group or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group and n-pentyl group. You can Examples of the cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms include cyclopentyl group, cyclohexyl group, methylcyclohexyl group and cycloheptyl group. Specific examples of the aryl group having 6 to 12 carbon atoms include a phenyl group, a methylphenyl group, an ethylphenyl group, a biphenyl group and a naphthyl group. R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. The alkenyl group represented by the formula (2) is preferably an allyl group or a methallyl group from the viewpoint of reactivity, more preferably the allyl group. It is most preferable that any one of R 1 , R 2 and R 3 is an allyl group or a methallyl group and the other two are hydrogen atoms.

式(1)のQはそれぞれ独立に式−CR−で表されるアルキレン基、炭素数5〜10のシクロアルキレン基、芳香環を有する2価の有機基、脂環式縮合環を有する2価の有機基またはこれらを組み合わせた2価基である。RおよびRはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜12のアリール基を表す。炭素数1〜5のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基等を挙げることができる。炭素数2〜6のアルケニル基の具体例としてはビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等を挙げることができる。炭素数5〜10のシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基等を挙げることができる。炭素数6〜12のアリール基の具体例としては、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等を挙げることできる。RおよびRは、それぞれ独立に水素原子または炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、共に水素原子であることが最も好ましい。
ここで、炭素数5〜10のシクロアルキレン基の具体例としては、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、メチルシクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基等を挙げることができる。芳香環を有する2価の有機基の具体例として、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、フルオレニレン基、アントラセニレン基、キシリレン基、4,4−メチレンジフェニル基、式(4)で表される基等を挙げることができる。
Q in formula (1) independently represents an alkylene group represented by the formula —CR 4 R 5 —, a cycloalkylene group having 5 to 10 carbon atoms, a divalent organic group having an aromatic ring, and an alicyclic condensed ring. It is a divalent organic group or a divalent group in which these are combined. R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. .. Specific examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group and n-pentyl group. be able to. Specific examples of the alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms include vinyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group and hexenyl group. Examples of the cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms include cyclopentyl group, cyclohexyl group, methylcyclohexyl group and cycloheptyl group. Specific examples of the aryl group having 6 to 12 carbon atoms include phenyl group, methylphenyl group, ethylphenyl group, biphenyl group and naphthyl group. R 4 and R 5 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably both are hydrogen atoms.
Here, specific examples of the cycloalkylene group having 5 to 10 carbon atoms include a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a methylcyclohexylene group, a cycloheptylene group and the like. Specific examples of the divalent organic group having an aromatic ring are represented by a phenylene group, a tolylene group, a naphthylene group, a biphenylene group, a fluorenylene group, an anthracenylene group, a xylylene group, 4,4-methylenediphenyl group, and a formula (4). Groups and the like.

Figure 0006700020
Figure 0006700020

脂環式縮合環を有する2価の有機基の具体例として、ジシクロペンタジエニレン基等を挙げることができる。   Specific examples of the divalent organic group having an alicyclic condensed ring include a dicyclopentadienylene group and the like.

本発明の感光性樹脂組成物に用いられるポリアルケニルフェノール樹脂のうち、アルカリ現像性、アウトガスの点から特に好ましいポリアルケニルフェノール樹脂として、式(1)のQが−CH−である場合、すなわち式(3)で表される構造を有するものが挙げられる。 Among the polyalkenylphenol resins used in the photosensitive resin composition of the present invention, as a particularly preferable polyalkenylphenol resin from the viewpoints of alkali developability and outgas, when Q in the formula (1) is —CH 2 —, that is, Examples thereof include those having a structure represented by formula (3).

Figure 0006700020
Figure 0006700020

(式(3)において、R1、R2およびR3は式(1)と同様である。)
好ましいR1、R2およびR3は、式(1)における好ましいR1、R2およびR3と同様である。
(In the formula (3), R 1 , R 2 and R 3 are the same as those in the formula (1).)
Preferred R 1, R 2 and R 3 are the same as the preferred R 1, R 2 and R 3 in the formula (1).

ポリアルケニルフェノール樹脂中のフェノール性水酸基は塩基性化合物の存在下イオン化し、水に溶解できるようになるため、アルカリ現像性の観点から、フェノール性水酸基が一定量以上あることが必要である。そのため、式(1)または式(3)で表される構造単位は、ポリアルケニルフェノール樹脂中50〜100モル%であることが好ましく、より好ましくは70〜100モル%であって、さらに好ましくは85〜100モル%である。式(3)の構造を含むポリアルケニルフェノール樹脂は、さらに、式(5)に示したポリアルケニルフェノール樹脂が特に好ましい。   The phenolic hydroxyl group in the polyalkenylphenol resin is ionized in the presence of the basic compound and can be dissolved in water. Therefore, from the viewpoint of alkali developability, the phenolic hydroxyl group needs to be present in a certain amount or more. Therefore, the structural unit represented by formula (1) or formula (3) is preferably 50 to 100 mol% in the polyalkenylphenol resin, more preferably 70 to 100 mol%, and further preferably It is 85 to 100 mol %. The polyalkenylphenol resin containing the structure of formula (3) is particularly preferably the polyalkenylphenol resin represented by formula (5).

Figure 0006700020
Figure 0006700020

(式(5)において、R1、R2およびR3はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、式(2)で表されるアルケニル基、炭素数1〜2のアルコキシ基または水酸基を表し、かつR1、R2およびR3の少なくとも1つは式(2)に表されるアルケニル基である。R1’、R2’およびR3’はそれぞれ独立に水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表す。x、yはポリアルケニルフェノール樹脂中の比率を表し、xは0.5〜1、yは0〜0.5でありx+y=1である。また、zは1〜3000の整数である。) (In formula (5), R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group represented by formula (2), an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms. Alternatively, it represents a hydroxyl group, and at least one of R 1 , R 2 and R 3 is an alkenyl group represented by the formula (2): R 1′ , R 2′ and R 3′ are each independently a hydrogen atom or Represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, x and y represent ratios in the polyalkenylphenol resin, x is 0.5 to 1, y is 0 to 0.5, and x+y=1. z is an integer of 1 to 3000.)

また、本発明で使用されるポリアルケニルフェノール樹脂の数平均分子量は、好ましくは500〜5000であり、より好ましくは800〜3000である。数平均分子量が500未満ではアルカリ現像性が速すぎるため、露光部と未露光部との溶解速度差が小さくなりパターンの解像度が低下し、5000を超えるとアルカリ現像性が悪くなることがある。   The number average molecular weight of the polyalkenylphenol resin used in the present invention is preferably 500 to 5000, more preferably 800 to 3000. When the number average molecular weight is less than 500, the alkali developability is too fast, so that the difference in dissolution rate between the exposed area and the unexposed area becomes small and the resolution of the pattern decreases, and when it exceeds 5,000, the alkali developability may deteriorate.

(ポリアルケニルフェノール樹脂の製造方法)
本発明に使用される式(1)の構造を有するポリアルケニルフェノール樹脂は、原料となるフェノール樹脂の水酸基をアルケニルエーテル化した後、クライゼン転位反応により、元の水酸基のオルト位またはパラ位にアルケニル基を転位させて得られる樹脂である。
式(1)の構造を有するポリアルケニルフェノール樹脂の原料フェノール樹脂として、式(6)の構造を有する公知のフェノール樹脂を使用することができる。
(Method for producing polyalkenylphenol resin)
The polyalkenylphenol resin having the structure of formula (1) used in the present invention is alkenyl etherified at the ortho or para position of the original hydroxyl group by the Claisen rearrangement reaction after alkenyl etherification of the hydroxyl group of the starting phenol resin. It is a resin obtained by transposing a group.
As the raw material phenol resin for the polyalkenylphenol resin having the structure of the formula (1), a known phenol resin having the structure of the formula (6) can be used.

Figure 0006700020
Figure 0006700020

(式(6)において、X、XおよびXはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜2のアルコキシル基または水酸基を表し、かつ水酸基に結合しているベンゼン環の炭素原子に対しオルト位またはパラ位の炭素原子と結合している置換基の少なくとも1つは水素原子である。Qはそれぞれ独立に式−CR−で表されるアルキレン基、炭素数5〜10のシクロアルキレン基、芳香環を有する2価の有機基、脂環式縮合環を有する2価の有機基またはこれらを組み合わせた2価基であり、RおよびRはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜12のアリール基を表す。) (In the formula (6), X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 2 carbon atoms or a hydroxyl group, and are bonded to the hydroxyl group. At least one of the substituents bonded to the carbon atom in the ortho position or the para position with respect to the carbon atom of the benzene ring is a hydrogen atom, and Q is an alkylene represented by the formula —CR 4 R 5 —. Group, a cycloalkylene group having 5 to 10 carbon atoms, a divalent organic group having an aromatic ring, a divalent organic group having an alicyclic condensed ring, or a divalent group obtained by combining these, R 4 and R 5 Each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.)

式(6)のX、XおよびXにおいて、炭素数1〜5のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基等を挙がることができる。炭素数1〜2のアルコキシ基の具体例としてはメトキシ基、エトキシ基が挙げられる。また、Q、RおよびRはそれぞれ式(1)のQ、RおよびRと同一である。
式(6)で表されるフェノール樹脂の具体例としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキルフェノール樹脂、フェノール−ジシクロペンタジエン共重合体樹脂等を挙げることができ、アルカリ現像性の観点からはQが−CR−で表されるアルキレン基でRおよびRが水素原子であるフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂を好ましく使用することができる。
Specific examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in X 1 , X 2 and X 3 of the formula (6) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, sec- A butyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group and the like can be mentioned. Specific examples of the alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms include methoxy group and ethoxy group. Also, Q, R 4 and R 5 are the same as Q, R 4 and R 5, respectively formula (1).
Specific examples of the phenol resin represented by the formula (6) include phenol novolac resin, cresol novolac resin, triphenylmethane type phenol resin, phenol aralkyl resin, biphenyl aralkyl phenol resin, and phenol-dicyclopentadiene copolymer resin. From the viewpoint of alkali developability, it is preferable to use a phenol novolac resin or a cresol novolac resin in which Q is an alkylene group represented by —CR 4 R 5 — and R 4 and R 5 are hydrogen atoms. You can

(フェノール樹脂のアルケニルエーテル化反応)
フェノール樹脂のアルケニルエーテル化反応は、(i)塩化アリル、塩化メタリル、臭化アリル等のハロゲン化アルケニル化合物とフェノール樹脂を反応させる公知の方法、(ii)酢酸アリルのようなカルボン酸アルケニル化合物とフェノール樹脂を反応させる公知の方法の2つの方法を例示することができる。
ハロゲン化アルケニル化合物を用いたアルケニルエーテル化反応は例えば特開平2−91113号公報に記載の方法を使用することができる。また、カルボン酸アルケニル化合物とフェノール樹脂を反応させる方法は、例えば特開2011−26253号公報に記載の方法を使用することができる。本発明の感光性樹脂組成物は、長期絶縁性能が要求されることから、長期絶縁性能に悪影響を及ぼす可能性があるハロゲン化アルケニル化合物由来のハロゲン化合物が混入しない上記(ii)の方法が好ましい。
フェノール性水酸基に対するハロゲン化アルケニル化合物またはカルボン酸アルケニルの付加量は0.5〜1.0当量が好ましく、より好ましくは0.65〜0.9当量である。付加量が0.5当量未満であると、加熱硬化後のアウトガス発生量が増加する。
(Phenolic resin alkenyl etherification reaction)
The alkenyl etherification reaction of a phenol resin is carried out by (i) a known method of reacting a halogen resin such as allyl chloride, methallyl chloride or allyl bromide with a phenol resin, and (ii) a carboxylic acid alkenyl compound such as allyl acetate. Two known methods of reacting a phenol resin can be exemplified.
For the alkenyl etherification reaction using a halogenated alkenyl compound, for example, the method described in JP-A-2-91113 can be used. Further, as the method for reacting the alkenyl carboxylic acid compound and the phenol resin, for example, the method described in JP2011-26253A can be used. Since the photosensitive resin composition of the present invention is required to have long-term insulation performance, the method (ii) above in which a halogen compound derived from an alkenyl halide compound that may adversely affect long-term insulation performance is not mixed is preferable. ..
The amount of the alkenyl halide compound or alkenyl carboxylate added to the phenolic hydroxyl group is preferably 0.5 to 1.0 equivalent, more preferably 0.65 to 0.9 equivalent. When the addition amount is less than 0.5 equivalent, the amount of outgas generated after heat curing increases.

(ポリアルケニルエーテル樹脂のクライゼン転位反応)
目的とするポリアルケニルフェノール樹脂は、前記「フェノール樹脂のアルケニルエーテル化反応」に記載の方法により製造されたポリアルケニルエーテル樹脂を、クライゼン転位反応を行うことにより得ることができる。クライゼン転位反応は、100〜250℃の温度に加熱し、1〜20時間反応させることにより得ることができる。クライゼン転位反応は高沸点の溶剤を用いてもよく、無溶媒であってもよい。また、転位反応を促進するため、チオ硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩を添加してもよい。詳しくは特開平2−91113号公報に記載されている。
フェノールノボラック樹脂→アルケニルエーテル樹脂→(クライゼン転位反応)→ポリアルケニルフェノール樹脂の反応式の例を次の反応式1に示す。
(Claisen rearrangement reaction of polyalkenyl ether resin)
The target polyalkenylphenol resin can be obtained by performing the Claisen rearrangement reaction of the polyalkenyl ether resin produced by the method described in the above "alkenyl etherification reaction of phenol resin". The Claisen rearrangement reaction can be obtained by heating to a temperature of 100 to 250° C. and reacting for 1 to 20 hours. The Claisen rearrangement reaction may use a solvent having a high boiling point or may be solventless. Further, an inorganic salt such as sodium thiosulfate or sodium carbonate may be added to accelerate the rearrangement reaction. Details are described in JP-A-2-91113.
An example of the reaction formula of phenol novolac resin→alkenyl ether resin→(Claisen rearrangement reaction)→polyalkenylphenol resin is shown in the following reaction formula 1.

Figure 0006700020
Figure 0006700020

(ポリアルケニルフェノール樹脂の含有量)
感光性樹脂組成物中のポリアルケニルフェノール樹脂の含有量は、(a)ポリアルケニルフェノール樹脂、(b)エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂、その他の固形分の合計量100質量部を基準として、10〜35質量部が好ましく、より好ましくは15〜30質量部である。10質量部以上で加熱時のアウトガス低減に効果があり、35質量部以下ではアルカリ現像時のパターン形成性が良好となる。
(Content of polyalkenylphenol resin)
The content of the polyalkenylphenol resin in the photosensitive resin composition is (a) the polyalkenylphenol resin, (b) the alkali aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group, and the total solid content of 100 parts by mass. The amount is preferably 10 to 35 parts by mass, more preferably 15 to 30 parts by mass. If it is 10 parts by mass or more, it is effective in reducing outgas at the time of heating, and if it is 35 parts by mass or less, the pattern formability at the time of alkali development becomes good.

(b)(エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂)
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂を含む。
前記アルカリ水溶液可溶性樹脂は、例えば、1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物(以下、「エポキシ化合物」と表記することがある。)のエポキシ基と、ヒドロキシ安息香酸類のカルボキシル基を反応させることで得ることができる。
本発明のポジ型感光性樹脂組成物において、前記アルカリ可溶性樹脂がエポキシ基を有することで、加熱時にフェノール性水酸基と反応して架橋し耐薬品性、耐熱性などが向上するという利点があり、また、フェノール性水酸基を有することでアルカリ水溶液に可溶になるという利点がある。
前記エポキシ化合物が有するエポキシ基の1つと、ヒドロキシ安息香酸類のカルボキシル基とが反応し、フェノール性水酸基を有する化合物が合成される反応の例を次の反応式2に示す。
(B) (alkali aqueous solution soluble resin having epoxy group and phenolic hydroxyl group)
The positive photosensitive resin composition of the present invention contains an alkaline aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group.
The alkaline aqueous solution-soluble resin reacts, for example, an epoxy group of a compound having at least two epoxy groups in one molecule (hereinafter sometimes referred to as “epoxy compound”) with a carboxyl group of hydroxybenzoic acids. Can be obtained.
In the positive photosensitive resin composition of the present invention, the alkali-soluble resin having an epoxy group has an advantage that it reacts with a phenolic hydroxyl group during heating and crosslinks to improve chemical resistance, heat resistance, etc. Further, having a phenolic hydroxyl group has an advantage that it becomes soluble in an alkaline aqueous solution.
An example of a reaction in which one of the epoxy groups of the epoxy compound and a carboxyl group of hydroxybenzoic acid react to synthesize a compound having a phenolic hydroxyl group is shown in the following reaction formula 2.

Figure 0006700020
Figure 0006700020

1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物としては、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂等を挙げることができる。これらのエポキシ化合物は、1種類のみで用いることもできるが、2種以上を組み合わせて用いても良い。なお、これらの化合物は熱硬化型であるため、当業者の常識として、エポキシ基の有無、官能基の種類、重合度などの違いから一義的に記載することができない。ノボラック型エポキシ樹脂の構造の一例を式(11)に示す。   Examples of the compound having at least two epoxy groups in one molecule include phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin, biphenol type epoxy resin, naphthalene skeleton-containing epoxy resin, alicyclic epoxy resin. , Heterocyclic epoxy resins, and the like. These epoxy compounds may be used alone or in combination of two or more. Since these compounds are thermosetting, it is a common knowledge of those skilled in the art that they cannot be unambiguously described because of the presence or absence of an epoxy group, the type of functional group, the degree of polymerization and the like. Formula (11) shows an example of the structure of the novolac type epoxy resin.

Figure 0006700020
Figure 0006700020

フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、例えばEPICLON(登録商標)N−770(DIC株式会社製)、jER(登録商標)−152(三菱化学株式会社製)等が挙げられる。
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、例えばEPICLON(登録商標)N−695(DIC株式会社製)、EOCN(登録商標)−102S(日本化薬株式会社製)等が挙げられる。
ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えばjER(登録商標)828、jER(登録商標)1001(三菱化学株式会社製)、YD−128(商品名、新日鉄住金化学株式会社製)等のビスフェノールA型エポキシ樹脂、jER(登録商標)806(三菱化学株式会社製)、YDF−170(新日鉄住金化学株式会社製)等のビスフェノールF型エポキシ樹脂等が挙げられる。
ビフェノール型エポキシ樹脂としては、例えばjER(登録商標)YX−4000、jER(登録商標)YL−6121H(三菱化学株式会社製)等が挙げられる。
ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂としては、例えばNC−7000(商品名、日本化薬株式会社製)、EXA−4750(DIC株式会社製)等が挙げられる。
脂環式エポキシ樹脂としては、例えばEHPE(登録商標)3150(株式会社ダイセル製)等が挙げられる。
複素環式エポキシ樹脂としては、例えばTEPIC(登録商標)−L,TEPIC(登録商標)−H、TEPIC(登録商標)−S(日産化学工業株式会社製)等が挙げられる。
Examples of the phenol novolac type epoxy resin include EPICLON (registered trademark) N-770 (manufactured by DIC Corporation) and jER (registered trademark)-152 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
Examples of the cresol novolac type epoxy resin include EPICLON (registered trademark) N-695 (manufactured by DIC Corporation) and EOCN (registered trademark)-102S (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
Examples of the bisphenol type epoxy resin include bisphenol A type epoxy resins such as jER (registered trademark) 828, jER (registered trademark) 1001 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), YD-128 (trade name, manufactured by Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation). , JER (registered trademark) 806 (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), YDF-170 (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.), and the like.
Examples of the biphenol type epoxy resin include jER (registered trademark) YX-4000 and jER (registered trademark) YL-6121H (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
Examples of the naphthalene skeleton-containing epoxy resin include NC-7000 (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and EXA-4750 (manufactured by DIC Corporation).
Examples of the alicyclic epoxy resin include EHPE (registered trademark) 3150 (manufactured by Daicel Corporation).
Examples of the heterocyclic epoxy resin include TEPIC (registered trademark)-L, TEPIC (registered trademark)-H, TEPIC (registered trademark)-S (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) and the like.

「ヒドロキシ安息香酸類」とは、安息香酸の2〜6位の少なくとも1つが水酸基で置換された化合物のことをいい、例えばサリチル酸、4−ヒドロキシ安息香酸、2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、2,5−ジヒドロキシ安息香酸、2,6−ジヒドロキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸、3,5−ジヒドロキシ安息香酸、2−ヒドロキシ−5−ニトロ安息香酸、3−ヒドロキシ−4−ニトロ安息香酸、4−ヒドロキシ−3−ニトロ安息香酸等が挙げられるが、アルカリ現像性を高める点でジヒドロキシ安息香酸類が好ましい。これらヒドロキシ安息香酸類は、1種類のみで用いることもできるが、2種以上を組み合わせて用いても良い。   "Hydroxybenzoic acid" refers to a compound in which at least one of 2- to 6-positions of benzoic acid is substituted with a hydroxyl group, and for example, salicylic acid, 4-hydroxybenzoic acid, 2,3-dihydroxybenzoic acid, 2,4 -Dihydroxybenzoic acid, 2,5-dihydroxybenzoic acid, 2,6-dihydroxybenzoic acid, 3,4-dihydroxybenzoic acid, 3,5-dihydroxybenzoic acid, 2-hydroxy-5-nitrobenzoic acid, 3-hydroxy -4-Nitrobenzoic acid, 4-hydroxy-3-nitrobenzoic acid and the like can be mentioned, but dihydroxybenzoic acids are preferable from the viewpoint of enhancing alkali developability. These hydroxybenzoic acids may be used alone or in combination of two or more.

前記のエポキシ化合物とヒドロキシ安息香酸類からアルカリ水溶液可溶性のフェノール基を有する化合物を得る方法は、エポキシ化合物のエポキシ基1当量に対して、ヒドロキシ安息香酸類を0.2〜1.0当量、好ましくは0.4〜0.7当量使用する。ヒドロキシ安息香酸類が0.2当量よりも少ないと十分なアルカリ溶解性が発現せず、1.0当量より大きいと副反応により分子量が増加しやすい傾向にある。   The method for obtaining a compound having a phenol group soluble in an alkaline aqueous solution from the above-mentioned epoxy compound and hydroxybenzoic acid is 0.2 to 1.0 equivalent of hydroxybenzoic acid, preferably 0 equivalent to 1 equivalent of epoxy group of the epoxy compound. Use 4 to 0.7 equivalents. When the hydroxybenzoic acid is less than 0.2 equivalent, sufficient alkali solubility is not expressed, and when it is more than 1.0 equivalent, the molecular weight tends to increase due to a side reaction.

また反応を促進させるために触媒を使用しても良い。触媒の使用量は、エポキシ化合物とヒドロキシ安息香酸類からなる反応原料混合物に対して0.1〜10質量%である。反応温度は60〜150℃、反応時間は3〜30時間である。この反応で使用する触媒としては、例えばトリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロマイド、ベンジルトリメチルアンモニウムアイオダイド、トリフェニルフォスフィン、オクタン酸クロム、オクタン酸ジルコニウム等が挙げられる。   A catalyst may be used to accelerate the reaction. The amount of the catalyst used is 0.1 to 10 mass% with respect to the reaction raw material mixture composed of the epoxy compound and the hydroxybenzoic acid. The reaction temperature is 60 to 150° C., and the reaction time is 3 to 30 hours. Examples of the catalyst used in this reaction include triethylamine, benzyldimethylamine, triethylammonium chloride, benzyltrimethylammonium bromide, benzyltrimethylammonium iodide, triphenylphosphine, chromium octanoate, zirconium octanoate and the like.

前記エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂の数平均分子量は、500〜8000の範囲であることが好ましく、1500〜5000の範囲であることがより好ましい。分子量が500より小さい場合は、アルカリ溶解性が高すぎることで感光性材料の樹脂として不適であり、分子量が8000より大きいと、塗布性および現像性に問題が出る場合がある。   The number average molecular weight of the alkali aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group is preferably in the range of 500 to 8000, and more preferably 1500 to 5000. When the molecular weight is less than 500, it is unsuitable as a resin for a photosensitive material because the alkali solubility is too high, and when the molecular weight is more than 8,000, problems may occur in coatability and developability.

感光性樹脂組成物中のエポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂の含有量は、(a)ポリアルケニルフェノール樹脂、(b)エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂、その他の固形分の合計量100質量部を基準として、15〜60質量部が好ましく、より好ましくは25〜45質量部である。15質量部以上でアルカリ現像性およびパターン形成性の向上に効果があり、60質量部以下では耐熱性が良好となる。   The content of the alkaline aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group in the photosensitive resin composition is (a) a polyalkenylphenol resin, (b) an alkaline aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group, and Based on 100 parts by mass of the total solid content, 15 to 60 parts by mass is preferable, and 25 to 45 parts by mass is more preferable. If it is 15 parts by mass or more, it is effective in improving the alkali developability and pattern formability, and if it is 60 parts by mass or less, the heat resistance becomes good.

(d)(4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの共重合体)
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、加熱時のパターン形状維持特性を向上させるため、式(9)
(D) (Copolymer of 4-hydroxyphenyl methacrylate)
The positive photosensitive resin composition of the present invention has the following formula (9) in order to improve the pattern shape maintaining property upon heating.

Figure 0006700020
Figure 0006700020

で表される繰り返し単位を含む共重合体(以下「4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの共重合体」ともいう。)をさらに含有することが好ましい。4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの共重合体は、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートと、メタクリロイル基と重合可能なモノマーとの共重合体である。前記メタクリロイル基と重合可能なモノマーは4−ヒドロキシフェニルメタクリレートと反応させることができるものであれば良い。 It is preferable to further contain a copolymer containing a repeating unit represented by (hereinafter also referred to as a “copolymer of 4-hydroxyphenyl methacrylate”). The 4-hydroxyphenyl methacrylate copolymer is a copolymer of 4-hydroxyphenyl methacrylate and a methacryloyl group and a polymerizable monomer. The methacryloyl group-polymerizable monomer may be any that can react with 4-hydroxyphenyl methacrylate.

メタクリロイル基と重合可能なモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、エチレングリコール(メタ)アクリレート、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、スチレン、無水マレイン酸、N−フェニルマレイミド、N−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等が挙げられるが、耐熱性向上の観点からマレイミド化合物が好ましく、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドがより好ましい。   Examples of the monomer capable of polymerizing with the methacryloyl group include acrylic acid, methacrylic acid, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, sec-butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth). Acrylate, phenyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate , Ethylene glycol (meth)acrylate, hydroxymethyl (meth)acrylate, hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, hydroxybutyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, styrene, maleic anhydride, N- Examples thereof include phenylmaleimide, N-hydroxyphenylmaleimide, N-benzylmaleimide, and N-cyclohexylmaleimide. From the viewpoint of improving heat resistance, maleimide compounds are preferable, and N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide are more preferable.

前記4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの共重合体は、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートおよびメタクリロイル基と重合可能なモノマーを反応開始剤存在下で重合反応を行うことにより得ることができる。   The 4-hydroxyphenyl methacrylate copolymer can be obtained by carrying out a polymerization reaction of 4-hydroxyphenyl methacrylate and a methacryloyl group-polymerizable monomer in the presence of a reaction initiator.

反応開始剤としては過酸化ベンゾイル、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、tert−ブチルパーオキシ−ベンゾエート、2,2′−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2−メチルプロピオン酸)ジメチル等が挙げられる。これらは1種を単独で使用しても良いし、2種以上を組み合わせて使用しても良い。
この際、得られる共重合体の分子量を調整するためにα−メチルスチレンダイマー、チオール化合物、RAFT剤等を使用しても良い。
As the reaction initiator, benzoyl peroxide, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-butylperoxy-benzoate, 2,2′-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2-methylpropionic acid)dimethyl and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
At this time, in order to adjust the molecular weight of the obtained copolymer, α-methylstyrene dimer, thiol compound, RAFT agent, etc. may be used.

前記4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの共重合体の数平均分子量は、5000〜30000の範囲であることが好ましく、8000〜15000の範囲であることがより好ましい。分子量が5000より小さいと、加熱時のパターン形状維持ができない場合があり、分子量が30000より大きいと、現像性に問題が出る場合がある。   The number average molecular weight of the 4-hydroxyphenyl methacrylate copolymer is preferably in the range of 5,000 to 30,000, and more preferably in the range of 8,000 to 15,000. When the molecular weight is less than 5,000, the pattern shape may not be maintained during heating, and when the molecular weight is more than 30,000, developability may be a problem.

感光性樹脂組成物中の4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの共重合体の含有量は、(a)ポリアルケニルフェノール樹脂、(b)エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂、(d)4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの共重合体、その他の固形分の合計量100質量部を基準として、5〜30質量部が好ましく、より好ましくは10〜20質量部である。5質量部以上で加熱時のパターン形状維持に効果があり、30質量部以下では耐熱性が良好となる。   The content of the 4-hydroxyphenyl methacrylate copolymer in the photosensitive resin composition is (a) a polyalkenylphenol resin, (b) an alkali aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group, and (d) 4-. The amount is preferably 5 to 30 parts by mass, and more preferably 10 to 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of the hydroxyphenyl methacrylate copolymer and other solids. When it is 5 parts by mass or more, the pattern shape is maintained during heating, and when it is 30 parts by mass or less, heat resistance becomes good.

(c)(キノンジアジド化合物)
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、感放射線化合物としてキノンジアジド化合物を含有する。キノンジアジド化合物としては、ポリヒドロキシ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステルで結合したもの、ポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がスルホンアミド結合したもの、ポリヒドロキシポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステル結合および/またはスルホンアミド結合したもの等が挙げられる。露光部と未露光部のコントラストの観点から、これらポリヒドロキシ化合物やポリアミノ化合物の官能基全体の50モル%以上がキノンジアジドで置換されていることが好ましい。このようなキノンジアジド化合物を用いることで、一般的な紫外線である水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)に感光するポジ型の感光性樹脂組成物を得ることができる。
(C) (quinonediazide compound)
The positive photosensitive resin composition of the present invention contains a quinonediazide compound as a radiation sensitive compound. The quinonediazide compound includes a polyhydroxy compound in which a sulfonic acid of quinonediazide is bound with an ester, a polyamino compound in which a sulfonic acid of quinonediazide is bound in a sulfonamide bond, and a polyhydroxypolyamino compound in which a sulfonic acid of a quinonediazide is bound to an ester and/or a sulfone. Examples thereof include amide-bonded ones. From the viewpoint of the contrast between the exposed area and the unexposed area, it is preferable that 50 mol% or more of all the functional groups of these polyhydroxy compounds and polyamino compounds are substituted with quinonediazide. By using such a quinonediazide compound, it is possible to obtain a positive-type photosensitive resin composition that is sensitive to general ultraviolet rays i line (365 nm), h line (405 nm), and g line (436 nm) of a mercury lamp. it can.

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

キノンジアジド化合物の具体例としては、上記ポリヒドロキシ化合物の1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステルまたは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステルが挙げられる。   Specific examples of the quinonediazide compound include 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester or 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of the above polyhydroxy compound.

キノンジアジド化合物は紫外光等が露光されると下記反応式3に示された反応を経てカルボキシル基を生成する。カルボキシル基が生成することにより、露光された部分(皮膜)がアルカリ溶液に対して溶解できるようになり、アルカリ現像性が発現する。   When exposed to ultraviolet light or the like, the quinonediazide compound forms a carboxyl group through the reaction shown in the following reaction formula 3. By the formation of the carboxyl group, the exposed portion (film) can be dissolved in the alkali solution, and the alkali developability is exhibited.

Figure 0006700020
Figure 0006700020

感光性樹脂組成物中のキノンジアジド化合物の含有量は、使用するキノンジアジド化合物により異なるが、(a)ポリアルケニルフェノール樹脂、(b)エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂、(d)キノンジアジド化合物、その他の固形分の合計量100質量部を基準として、10〜40質量部が好ましく、より好ましくは15〜30質量部である。10質量部以上であるとアルカリ現像性が良好である。また、30質量部以下では加熱減少率が大きくなりにくい。   Although the content of the quinonediazide compound in the photosensitive resin composition varies depending on the quinonediazide compound used, (a) a polyalkenylphenol resin, (b) an alkali aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group, (d) a quinonediazide Based on 100 parts by mass of the total amount of the compound and other solids, 10 to 40 parts by mass is preferable, and 15 to 30 parts by mass is more preferable. When the amount is 10 parts by mass or more, the alkali developability is good. If the amount is 30 parts by mass or less, the heating reduction rate is unlikely to increase.

(e)(溶剤)
本発明の感光性樹脂組成物は、溶剤に溶解されて溶液状態で用いられる。例えば、ポリアルケニルフェノール樹脂、エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂、所望により、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの共重合体、ヒドロキシポリスチレン樹脂誘導体を溶剤に溶解し、この溶液に、キノンジアジド化合物、必要に応じて熱硬化剤、界面活性剤または染料や顔料等の着色剤を一定の割合で混合することにより、溶液状態の感光性樹脂組成物を調製することができる。
(E) (solvent)
The photosensitive resin composition of the present invention is dissolved in a solvent and used in a solution state. For example, polyalkenylphenol resin, an alkaline aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group, if desired, a copolymer of 4-hydroxyphenylmethacrylate, a hydroxypolystyrene resin derivative is dissolved in a solvent, and in this solution, a quinonediazide compound, A photosensitive resin composition in a solution state can be prepared by mixing a thermosetting agent, a surfactant or a coloring agent such as a dye or a pigment at a constant ratio, if necessary.

また、感度、解像度向上のために、耐熱性等を損なわない範囲でフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、カルボン酸含有アクリルポリマー、フェノール基含有アクリルポリマー、カルボン酸含有シリコーン樹脂、フェノール基含有シリコーン樹脂、フェノール基含有エポキシ樹脂、ポリベンゾオキサゾール前駆体、ポリイミド前駆体、フェノール基含有ポリイミド等のようなアルカリ可溶性樹脂を加えても良い。   Further, in order to improve sensitivity and resolution, phenol novolac resin, cresol novolac resin, polyvinyl phenol resin, carboxylic acid-containing acrylic polymer, phenol group-containing acrylic polymer, carboxylic acid-containing silicone resin, and phenol group within a range that does not impair heat resistance and the like. Alkali-soluble resins such as silicone resin containing, epoxy resin containing phenol group, polybenzoxazole precursor, polyimide precursor, polyimide containing phenol group and the like may be added.

ここで市販のノボラック樹脂は、一般にフェノール単位が2個縮合した二核体、3個縮合した三核体等の低分子量成分が含有されている。このような低分子量成分中には、スカムの原因となったりパターン形状を劣化させる場合がある。ノボラックがこれら低分子量成分を多く含む場合、適当な操作により除去し、二核体、三核体の含有量を減らした樹脂を用いても良い。   The commercially available novolak resin generally contains low molecular weight components such as a binuclear compound in which two phenol units are condensed and a trinuclear compound in which three phenol units are condensed. Such low molecular weight components may cause scum or deteriorate the pattern shape. When the novolak contains a large amount of these low molecular weight components, a resin in which the content of the binuclear body and the trinuclear body is reduced by removing it by an appropriate operation may be used.

ノボラック樹脂から低分子量成分を除去する処理としては以下のような方法を用いることができる。
(1)抽出法
ノボラック樹脂を細かく粉砕し、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンのような有機溶媒、あるいはメタノール、エタノールのような有機溶媒と水との混合液、あるいは水とともに一定の温度で撹拌し低分子量成分を抽出する。
(2)再沈殿法
ノボラック樹脂をメタノール、エタノール、アセトン、エチルセロソルブ等の有機溶媒に溶解する。次いで、このノボラック溶液に水、石油エーテル、ヘキサン等の貧溶媒を滴下するか、もしくはノボラック溶液を前記貧溶媒中に滴下してノボラック樹脂を析出させて分離し、乾燥する。
(3)分液法
ノボラック樹脂をメタノール、エタノール、アセトン、エチルセロソルブ等の水と混和する有機溶媒とエチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の水と混和しない有機溶媒との混合溶媒に溶解し、水を滴下して二層分離させ、有機層を分離し、濃縮する。
The following method can be used as the treatment for removing the low molecular weight component from the novolac resin.
(1) Extraction method The novolak resin is finely pulverized, and an organic solvent such as benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, a mixed solution of an organic solvent such as methanol and ethanol and water, or a constant temperature with water. Stir at to extract low molecular weight components.
(2) Reprecipitation method The novolak resin is dissolved in an organic solvent such as methanol, ethanol, acetone or ethyl cellosolve. Then, a poor solvent such as water, petroleum ether, hexane or the like is dropped into this novolak solution, or a novolak solution is dropped into the poor solvent to precipitate a novolak resin, which is separated and dried.
(3) Separation method A novolak resin is dissolved in a mixed solvent of water, such as methanol, ethanol, acetone, and ethyl cellosolve, which is miscible with water, and ethylcellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and other water immiscible organic solvent. , Water is added dropwise to separate the two layers, and the organic layer is separated and concentrated.

また、本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、得られる感光性樹脂組成物の現像特性を向上させるとともに、アウトガスの低減にも寄与することができるため、式(7)の構造単位を有する樹脂(以下「ヒドロキシポリスチレン樹脂誘導体」ともいう。)を用いても良い。   Further, in the positive photosensitive resin composition of the present invention, since it is possible to improve the developing characteristics of the obtained photosensitive resin composition and contribute to the reduction of outgas, the structural unit of formula (7) is added. You may use the resin (henceforth a "hydroxypolystyrene resin derivative") which it has.

Figure 0006700020
Figure 0006700020

(式(7)においてR11は水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表し、mは1〜4、nは1〜4を表し、m+nは2〜5の範囲内である。R12は水素原子、メチル基、エチル基およびプロピル基からなる群から選ばれた原子または1つの基を表す。)
アルカリ現像性、アウトガスの点から、式(7)で表される構造単位および式(8)で表される構造単位を有する共重合体であることが好ましい。
(In the formula (7), R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, m represents 1 to 4, n represents 1 to 4, and m+n is in the range of 2 to 5. R 12 Represents an atom or one group selected from the group consisting of hydrogen atom, methyl group, ethyl group and propyl group.)
From the viewpoint of alkali developability and outgassing, a copolymer having a structural unit represented by formula (7) and a structural unit represented by formula (8) is preferable.

Figure 0006700020
Figure 0006700020

(式(8)においてR13は水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表し、pは1〜5を表す。) (In the formula (8), R 13 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and p represents 1 to 5.)

式(7)で表される構造単位は、例えば、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、o−ヒドロキシスチレン、p−イソプロペニルフェノール、m−イソプロペニルフェノール、o−イソプロペニルフェノール等のフェノール性水酸基を有する芳香族ビニル化合物のうち、単独または2種類以上を公知の方法で重合して得られた重合体または共重合体の一部に、公知の方法でホルムアルデヒドを反応させたり、さらにアルコールと反応させることにより得られる。   The structural unit represented by the formula (7) is, for example, phenolic such as p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, o-hydroxystyrene, p-isopropenylphenol, m-isopropenylphenol, o-isopropenylphenol. Among the aromatic vinyl compounds having a hydroxyl group, a part of a polymer or a copolymer obtained by polymerizing one or more kinds of aromatic vinyl compounds by a known method is reacted with formaldehyde by a known method or further with an alcohol. Obtained by reacting.

フェノール性水酸基を有する芳香族ビニル化合物には、p−ヒドロキシスチレンおよび/またはm−ヒドロキシスチレンが好ましく用いられる。   As the aromatic vinyl compound having a phenolic hydroxyl group, p-hydroxystyrene and/or m-hydroxystyrene is preferably used.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物を溶解するための溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレングリコール類、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類が挙げられる。これらの溶剤は単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせても構わない。   As a solvent for dissolving the positive photosensitive resin composition of the present invention, for example, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, glycol ether such as ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, Ethylene glycol alkyl ether acetate such as ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether and other diethylene glycols, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether Propylene glycol alkyl ether acetates such as acetate, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, cyclohexanone and other ketones, 2-hydroxy Ethyl propionate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-2-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate , Ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, esters such as γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, Examples thereof include amides such as N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、任意成分として、熱ラジカル発生剤を熱硬化剤として使用することができる。好ましい熱ラジカル発生剤としては、有機過酸化物を挙げることができ、具体的にはジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、tert−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキシド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の10時間半減期温度が100〜170℃の有機過酸化物等を挙げることができる。   In the positive photosensitive resin composition of the present invention, a heat radical generator can be used as a heat curing agent as an optional component. Examples of preferable heat radical generators include organic peroxides, specifically dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane and tert-butyl. Organic peroxides such as cumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide having a 10-hour half-life temperature of 100 to 170° C. Can be mentioned.

熱硬化剤の好ましい含有量は、ポリアルケニルフェノール樹脂、エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂、その他の固形分の合計量100質量部を基準として、0.1〜5質量部が好ましく、より好ましくは0.5〜3質量部である。   The preferable content of the thermosetting agent is 0.1 to 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of polyalkenylphenol resin, an alkaline aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group, and other solid content. , And more preferably 0.5 to 3 parts by mass.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、さらに任意成分として、例えば塗布性を向上させるため、あるいは塗膜の現像性を向上させるために、界面活性剤を含有することができる。
このような界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアリールエーテル類;ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレート等のポリオキシエチレンジアルキルエステル類等のノニオン系界面活性剤;メガファック(登録商標)F−251、同F−281、同F−430、同F−444、同R−40、同F−553、同F−554、同F−555、同F−556、同F−557、同F−558(以上、商品名、DIC株式会社製)、サーフロン(登録商標)S−242、同S−243、同S−420、同S−611(以上、商品名、ACGセイミケミカル株式会社製)等のフッ素系界面活性剤;オルガノシロキサンポリマーKP323、KP326、KP341(以上、商品名、信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、2種以上用いることもできる。このような界面活性剤は、ポリアルケニルフェノール樹脂、エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂、その他の固形分の合計量100質量部を基準として、2質量部以下、好ましくは1質量部以下の量で配合される。
The positive photosensitive resin composition of the present invention may further contain a surfactant as an optional component, for example, for improving the coating property or for improving the developability of the coating film.
Examples of such a surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether and other polyoxyethylene alkyl ethers; polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether. Nonionic surfactants such as polyoxyethylene dialkyl esters such as polyoxyethylene dilaurate and polyoxyethylene distearate; Megafac (registered trademark) F-251 and F-281 , F-430, F-444, R-40, F-553, F-554, F-555, F-556, F-557, F-558 (these are trade names. , DIC Corporation), Surflon (registered trademark) S-242, S-243, S-420, S-611 (above, trade name, manufactured by ACG Seimi Chemical Co., Ltd.) and the like. And organosiloxane polymers KP323, KP326, KP341 (these are trade names, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Such a surfactant is a polyalkenylphenol resin, an alkali aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group, and 2 parts by mass or less, preferably 1 part by mass, based on 100 parts by mass of the total solid content. It is blended in the following amounts.

さらに本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、任意成分として、着色材を含有することができる。このような着色材は、染料、有機顔料、無機顔料が挙げられるが、目的に合わせて用いることができる。
染料の具体例としてはアゾ系染料、ベンゾキノン系染料、ナフトキノン系染料、アントラキノン系染料、シアニン系染料、スクアリリウム系染料、クロコニウム系染料、メロシアニン系染料、スチルベン系染料、ジフェニルメタン系染料、トリフェニルメタン系染料、フルオラン系染料、スピロピラン系染料、フタロシアニン系染料、インジゴ系染料、フルギド系染料、ニッケル錯体系染料、およびアズレン系染料等が挙げられる。
Furthermore, the positive photosensitive resin composition of the present invention may contain a coloring material as an optional component. Examples of such a coloring material include dyes, organic pigments, and inorganic pigments, which can be used depending on the purpose.
Specific examples of dyes include azo dyes, benzoquinone dyes, naphthoquinone dyes, anthraquinone dyes, cyanine dyes, squarylium dyes, croconium dyes, merocyanine dyes, stilbene dyes, diphenylmethane dyes, triphenylmethane dyes. Examples thereof include dyes, fluoran dyes, spiropyran dyes, phthalocyanine dyes, indigo dyes, fulgide dyes, nickel complex dyes, and azulene dyes.

顔料としてはカーボンブラック、カーボンナノチューブ、アセチレンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、チタンブラック等の黒色顔料やC.I.ピグメントイエロー20,24,86,93,109,110,117,125,137,138,147,148,153,154,166、C.I.ピグメントオレンジ36,43,51,55,59,61、C.I.ピグメントレッド9,97,122,123,149,168,177,180,192,215,216,217,220,223,224,226,227,228,240、C.I.ピグメントバイオレット19,23,29,30,37,40,50、C.I.ピグメントブルー15,15:1,15:4,22,60,64、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントブラウン23,25,26等を挙げることができる。   Examples of the pigment include black pigments such as carbon black, carbon nanotubes, acetylene black, graphite, iron black, aniline black and titanium black, and C.I. I. Pigment Yellow 20, 24, 86, 93, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 147, 148, 153, 154, 166, C.I. I. Pigment Orange 36, 43, 51, 55, 59, 61, C.I. I. Pigment Red 9,97,122,123,149,168,177,180,192,215,216,217,220,223,224,226,227,228,240, C.I. I. Pigment Violet 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50, C.I. I. Pigment Blue 15, 15:1, 15:4, 22, 60, 64, C.I. I. Pigment Green 7, C.I. I. Pigment Brown 23, 25, 26 and the like.

(調製方法)
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、前記の(a)ポリアルケニルフェノール樹脂、(b)エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂、(c)キノンジアジド化合物および必要に応じてその他の成分を前記の溶剤に溶解または分散して混合することにより調製され、その使用目的により、適宜の固形分濃度を採用することができるが、例えば、固形分濃度10〜60質量%とすることができる。また上記のように調製された組成物液は、通常、使用前にろ過される。ろ過の手段としては、例えば孔径0.05〜1.0μmのミリポアフィルター等が挙げられる。
このように調製された本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、長期間の貯蔵安定性にも優れている。
(Preparation method)
The positive photosensitive resin composition of the present invention comprises the above-mentioned (a) polyalkenylphenol resin, (b) an alkaline aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group, (c) a quinonediazide compound and, if necessary, other It is prepared by dissolving or dispersing the components in the solvent and mixing them, and depending on the purpose of use, an appropriate solid content concentration can be adopted. For example, the solid content concentration is 10 to 60% by mass. it can. The composition liquid prepared as described above is usually filtered before use. Examples of filtration means include a Millipore filter having a pore size of 0.05 to 1.0 μm.
The positive photosensitive resin composition of the present invention thus prepared is excellent in long-term storage stability.

(パターン形成・硬化方法)
本発明のポジ型感光性樹脂組成物を放射線リソグラフィー用に使用する場合、まず、本発明のポジ型感光性樹脂組成物を溶剤に溶かしたものを基板表面に塗布し、加熱等の手段により溶剤を乾燥等によって除去して、塗膜を形成することができる。基板表面へのポジ型感光性樹脂組成物の塗布方法は特に限定されず、例えばスプレー法、ロールコート法、スリット法、回転塗布法等の各種の方法を採用することができる。
(Pattern formation/curing method)
When the positive photosensitive resin composition of the present invention is used for radiation lithography, first, a solution of the positive photosensitive resin composition of the present invention in a solvent is applied to a substrate surface, and the solvent is applied by a means such as heating. Can be removed by drying or the like to form a coating film. The method of applying the positive photosensitive resin composition onto the surface of the substrate is not particularly limited, and various methods such as a spray method, a roll coating method, a slit method, and a spin coating method can be adopted.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物を基板表面に塗布した後、通常、加熱(プリベーク)により溶剤を乾燥して塗膜とする。加熱条件は各成分の種類、配合割合等によっても異なるが、通常70〜130℃で、所定時間は例えばホットプレート上なら1〜20分間、オーブン中では3〜60分間加熱処理をすることによって塗膜を得ることができる。   After coating the positive photosensitive resin composition of the present invention on the surface of a substrate, the solvent is usually dried by heating (prebaking) to form a coating film. The heating conditions vary depending on the type of each component, the mixing ratio, etc., but are usually 70 to 130° C., and the predetermined time is, for example, 1 to 20 minutes on a hot plate and 3 to 60 minutes in an oven. A membrane can be obtained.

次にプリベークされた塗膜に所定パターンのマスクを介して放射線(例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、電子線、ガンマ線、シンクロトロン放射線等)等を照射(露光工程)した後、現像液により現像し、不要な部分を除去して所定パターン状塗膜を形成する(現像工程)。本発明のポジ型感光性樹脂組成物にとって好ましい放射線は、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルをポジ型感光性化合物として好ましく使用するため、250〜450nmの波長を有する紫外線〜可視光線である。現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類;エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一級アミン類;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン等の第二級アミン類;トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三級アミン類;ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等の第四級アンモニウム塩;ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノナン等の環状アミン類等のアルカリ類の水溶液を用いることができる。また、上記アルカリ水溶液に、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒、または界面活性剤等を適当量添加した水溶液を現像液として使用することもできる。現像時間は通常30〜180秒間であり、また現像の方法は液盛り法、シャワー法、ディッピング法等のいずれでも良い。現像後、流水洗浄を30〜90秒間行い、不要な部分を除去し、圧縮空気や圧縮窒素で風乾させることによって、パターンが形成される。その後このパターンを、ホットプレート、オーブン等の加熱装置により、所定温度は例えば100〜350℃で、20〜200分間加熱処理をすることによって塗膜を得ることができるが、温度を段階的に上げても構わない(加熱処理工程)。   Next, the prebaked coating film is irradiated with radiation (eg, visible light, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays, electron rays, gamma rays, synchrotron radiation, etc.) through a mask having a predetermined pattern (exposure step), Development is performed with a developing solution, and unnecessary portions are removed to form a predetermined patterned coating film (developing step). The preferred radiation for the positive photosensitive resin composition of the present invention is ultraviolet rays to visible rays having a wavelength of 250 to 450 nm because naphthoquinone diazide sulfonate is preferably used as the positive photosensitive compound. Examples of the developer include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia; primary amines such as ethylamine and n-propylamine; diethylamine, diamine -Secondary amines such as n-propylamine; tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine; alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine; tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline Quaternary ammonium salts such as; pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo[5,4,0]-7-undecene, 1,5-diazabicyclo[4,3,0]-5-nonane and other cyclic amines Aqueous solutions of alkalis such as An aqueous solution prepared by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol to the above alkaline aqueous solution, or a surfactant can also be used as a developer. The developing time is usually 30 to 180 seconds, and the developing method may be any of a liquid puddle method, a shower method, a dipping method and the like. After the development, washing with running water is carried out for 30 to 90 seconds to remove unnecessary portions and air-dry with compressed air or compressed nitrogen to form a pattern. After that, a coating film can be obtained by subjecting this pattern to heat treatment for 20 to 200 minutes at a predetermined temperature of, for example, 100 to 350° C. with a heating device such as a hot plate or an oven, but the temperature is raised stepwise. It does not matter (heat treatment step).

上記方法で作製された本発明のポジ型感光性樹脂組成物を用いた放射線リソグラフィー構造物は、さらに350〜450℃の条件で焼成することにより揮発成分を除去し、5%質量減少時の温度が高い放射線リソグラフィー構造物としてもよい。焼成温度が450℃以下では放射線リソグラフィー構造物が熱劣化しにくい。焼成の雰囲気は空気中あるいは窒素等の不活性ガス雰囲気下どちらでもよい。また、焼成時間は焼成温度にもよるが5〜60分が好ましく、より好ましくは10〜40分である。焼成時間が5分未満では効果が見られない場合があり、60分を超えると生産性が低下する場合がある。   The radiation lithographic structure using the positive photosensitive resin composition of the present invention prepared by the above method is further baked at 350 to 450° C. to remove volatile components, and the temperature at the time of 5% mass reduction The radiation lithographic structure may have a high reflectivity. If the firing temperature is 450° C. or lower, the radiation lithography structure is less likely to be thermally deteriorated. The firing atmosphere may be either in air or in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen. The firing time is preferably 5 to 60 minutes, more preferably 10 to 40 minutes, depending on the firing temperature. If the firing time is less than 5 minutes, the effect may not be seen, and if it exceeds 60 minutes, the productivity may decrease.

本発明は、また、(1)前記ポジ型感光性樹脂組成物を溶剤に溶かし、これを基材に塗布する塗布工程、(2)塗布されたポジ型感光性樹脂組成物中の溶剤を除去する乾燥工程、(3)放射線をフォトマスク越しに照射する露光工程、(4)アルカリ現像によりパターン形成する現像工程、および(5)100〜350℃の温度で加熱する加熱処理工程を含む放射線リソグラフィー構造物の製造方法である。この方法により、放射線リソグラフィー構造物を製造することができる。
本発明は、また、前記方法を含む有機EL素子の層間絶縁膜の製造方法である。すなわち、本発明のポジ型感光性樹脂組成物は有機EL素子の層間絶縁膜を製造するために使用することができる。
本発明は、また、前記方法を含む有機EL素子の製造方法である。すなわち、本発明のポジ型感光性樹脂組成物は有機EL素子を製造するために使用することができる。
The present invention also includes (1) a coating step of dissolving the positive photosensitive resin composition in a solvent and applying the solution to a substrate, and (2) removing the solvent in the positive photosensitive resin composition applied. Radiation lithography including a drying step of (3), an exposure step of irradiating radiation through a photomask, (4) a development step of forming a pattern by alkali development, and (5) a heat treatment step of heating at a temperature of 100 to 350° C. It is a method of manufacturing a structure. By this method, a radiation lithographic structure can be manufactured.
The present invention is also a method for producing an interlayer insulating film of an organic EL element, which includes the above method. That is, the positive photosensitive resin composition of the present invention can be used for producing an interlayer insulating film of an organic EL device.
The present invention is also a method for manufacturing an organic EL device including the above method. That is, the positive photosensitive resin composition of the present invention can be used for producing an organic EL device.

以下、実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(1)樹脂合成
[製造例1]ポリアリルフェノール樹脂の製造
1000mLの3つ口型フラスコに、炭酸カリウム(日本曹達株式会社製)201g(1.45mol)を純水100gに溶解した溶液、フェノールノボラック樹脂「ショウノール(登録商標)BRN−5834Y」(昭和電工株式会社製)100.0g、イソプロピルアルコール(和光純薬工業株式会社製)16gを仕込み、反応器を窒素置換し85℃に加熱した。窒素気流下、酢酸アリル(昭和電工株式会社製)84g(0.84mol)、50%含水5%−Pd/C−STDタイプ(金属パラジウムを活性炭中に5質量%の含有量で分散され、かつ前記金属パラジウムが分散された活性炭を50質量%となるよう水を配合して安定化したアリル化反応の触媒、エヌ・イーケムキャット株式会社製)0.40g(パラジウム:0.188mmol)およびトリフェニルホスフィン(前記パラジウムを含有したアリル化反応触媒の活性化剤、北興化学工業株式会社製)2.45g(9.4mmol)を入れ、窒素雰囲気中、105℃に昇温して4時間反応させた後、酢酸アリル14g(0.14mol)を追添し、1H−NMRでアリルエーテル基の生成を確認しながら加熱を10時間継続した。その後撹拌を停止し、静置することで有機層と水層の二層に分離した。析出している塩が溶解するまで、純水(200g)を添加した後、トルエン200gを加え、80℃以上の温度に保持して白色沈殿が析出していないことを確認した後、Pd/Cを濾過(1μmのメンブレンフィルター(アドバンテック社製KST−142−JAを用いて加圧(0.3MPa))により回収した。この濾滓をトルエン100gで洗浄するとともに、水層を分離した。有機層を水200gで2度洗浄し、水層が中性であることを確認した。有機層を分離後、減圧下、濃縮し、褐色油状物のフェノールノボラック型のポリアリルエーテル樹脂を得た。
つづいてフェノールノボラック型のポリアリルエーテル樹脂125gを、メカニカルスターラーをセットした500mLのフラスコに入れ、γ−ブチロラクトン(和光純薬工業株式会社製)130gで希釈した。300rpmで攪拌しながら170℃まで昇温し、1H−NMRでアリルエーテル基の減少を確認しながら30時間クライゼン転位反応させた。反応後、溶液を室温に戻しγ−ブチロラクトンで固形分20質量%に希釈し、フェノールノボラック型のポリアリルフェノール樹脂液を得た(樹脂液A)。このポリアリルフェノール樹脂の固形分の水酸基当量は132、数平均分子量は1100、重量平均分子量は9900であった。
この樹脂は式(5)において、R1、R2およびR3のうち、1個がアリル基で他は水素原子、R1’、R2’およびR3’が水素原子であり、xが0.85、yが0.15を示す。
(1) Resin Synthesis [Production Example 1] Production of polyallylphenol resin In a 1000 mL three-necked flask, 201 g (1.45 mol) of potassium carbonate (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) was dissolved in 100 g of pure water, phenol. Novolak resin "SHONOL (registered trademark) BRN-5834Y" (manufactured by Showa Denko KK) (100.0 g) and isopropyl alcohol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (16 g) were charged, and the reactor was replaced with nitrogen and heated to 85°C. .. Allyl acetate (manufactured by Showa Denko KK) 84 g (0.84 mol), 50% water content 5%-Pd/C-STD type (metal palladium dispersed in activated carbon at a content of 5% by mass, and 0.40 g (palladium: 0.188 mmol) and triphenyl of a catalyst for an allylation reaction in which activated carbon in which the metal palladium is dispersed is blended with water so as to be 50% by mass and stabilized, manufactured by NE Chemcat Corporation. 2.45 g (9.4 mmol) of phosphine (activator of allylation reaction catalyst containing palladium, manufactured by Hokuko Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was added, and the temperature was raised to 105° C. and reacted for 4 hours in a nitrogen atmosphere. After that, 14 g (0.14 mol) of allyl acetate was added, and heating was continued for 10 hours while confirming the formation of allyl ether group by 1 H-NMR. Then, the stirring was stopped and the mixture was allowed to stand to separate into two layers, an organic layer and an aqueous layer. Pure water (200 g) was added until the precipitated salt was dissolved, 200 g of toluene was added, and the mixture was kept at a temperature of 80° C. or higher to confirm that no white precipitate was deposited, and then Pd/C Was recovered by filtration (1 μm membrane filter (pressurized (0.3 MPa) using KST-142-JA manufactured by Advantech). This filter cake was washed with 100 g of toluene and the aqueous layer was separated. Was washed twice with 200 g of water, and the aqueous layer was confirmed to be neutral.The organic layer was separated and concentrated under reduced pressure to obtain a brown oily phenol novolac type polyallyl ether resin.
Subsequently, 125 g of phenol novolac type polyallyl ether resin was placed in a 500 mL flask equipped with a mechanical stirrer and diluted with 130 g of γ-butyrolactone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). The temperature was raised to 170° C. with stirring at 300 rpm, and the Claisen rearrangement reaction was carried out for 30 hours while confirming the decrease of the allyl ether group by 1 H-NMR. After the reaction, the solution was returned to room temperature and diluted with γ-butyrolactone to a solid content of 20 mass% to obtain a phenol novolac type polyallylphenol resin solution (resin solution A). The polyallylphenol resin had a hydroxyl group equivalent of 132, a number average molecular weight of 1,100 and a weight average molecular weight of 9,900.
This resin has the formula (5), wherein, among R 1 , R 2 and R 3 , one is an allyl group and the other is a hydrogen atom, R 1′ , R 2′ and R 3′ are hydrogen atoms, and x is 0.85 and y show 0.15.

[製造例2]エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂の製造
300mLの3つ口型フラスコに溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(株式会社ダイセル製)60g、1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物としてEPICLON(登録商標)N−695(DIC株式会社製クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)を42g(0.2(0.2当量)仕込み、窒素雰囲気下、60℃で溶解させた。そこへヒドロキシ安息香酸類として3,5−ジヒドロキシ安息香酸(和光純薬工業株式会社製)を15.5g(0.10mol)、反応触媒としてトリフェニルホスフィン(北興化学工業株式会社製)を0.2g(0.76mmol)追加し、110℃で12時間反応させた。反応溶液を室温に戻し、γ−ブチロラクトンで固形分20質量%に希釈し、溶液をろ過して260g回収した(樹脂液B)。数平均分子量は2400、重量平均分子量は5600であった。
[Production Example 2] Production of alkaline aqueous solution-soluble resin having epoxy group and phenolic hydroxyl group Propylene glycol monomethyl ether acetate (manufactured by Daicel Co., Ltd.) 60 g as a solvent in a 300 mL three-necked flask, and at least two per molecule. 42 g (0.2 (0.2 equivalent)) of EPICLON (registered trademark) N-695 (cresol novolac type epoxy resin manufactured by DIC Corporation) was charged as a compound having an epoxy group and dissolved at 60° C. under a nitrogen atmosphere. There, 15.5 g (0.10 mol) of 3,5-dihydroxybenzoic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as hydroxybenzoic acids, and 0.2 g of triphenylphosphine (manufactured by Kitako Chemical Co., Ltd.) as a reaction catalyst. (0.76 mmol) was added and reacted for 12 hours at 110° C. The reaction solution was returned to room temperature, diluted with γ-butyrolactone to a solid content of 20 mass %, and the solution was filtered to recover 260 g (resin solution B). The number average molecular weight was 2,400 and the weight average molecular weight was 5,600.

[製造例3]4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの共重合体の製造
100mLの3つ口型フラスコに4−ヒドロキシフェニルメタクリレート(昭和電工株式会社製「PQMA」)12.8g(0.075mol)、N−フェニルマレイミド(株式会社日本触媒製)6g(0.035mol)、N−シクロヘキシルマレイミド(株式会社日本触媒製)6g(0.034mol)、溶剤としてジメチルホルムアミド50gを入れ、窒素雰囲気下で完全に溶解させた。次に重合開始剤としてV−601(和光純薬工業株式会社製)0.26g、RAFT剤としてS−ドデシル−S′−(α,α′−ジメチル−α″−酢酸)トリチオカルボナート(シグマアルドリッチ製)0.43gを加え、85℃に昇温し3時間反応させた。室温まで冷却した反応溶液を3000gのトルエン中に滴下し、ポリマーを沈殿させた。沈殿したポリマーをろ過により回収し、60℃で3時間真空乾燥し乳白色の紛体を19g回収した。これをγ−ブチロラクトンに溶解し、固形分20質量%の樹脂液を得た(樹脂液C)。数平均分子量は10000、重量平均分子量は24000であった。
[Production Example 3] Production of 4-hydroxyphenyl methacrylate copolymer 4-hydroxyphenyl methacrylate (Showa Denko KK "PQMA") 12.8 g (0.075 mol), N- in a 100 mL three-necked flask. Phenylmaleimide (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) 6 g (0.035 mol), N-cyclohexylmaleimide (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) 6 g (0.034 mol), and 50 g of dimethylformamide as a solvent were added and completely dissolved under a nitrogen atmosphere. It was Next, 0.26 g of V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a polymerization initiator, and S-dodecyl-S′-(α,α′-dimethyl-α″-acetic acid)trithiocarbonate (as a RAFT agent 0.43 g (manufactured by Sigma-Aldrich) was added, and the reaction was carried out for 3 hours by raising the temperature to 85° C. The reaction solution cooled to room temperature was dropped into 3000 g of toluene to precipitate the polymer, and the precipitated polymer was recovered by filtration. Then, 19 g of a milky white powder was recovered by vacuum drying for 3 hours at 60° C. This was dissolved in γ-butyrolactone to obtain a resin liquid having a solid content of 20% by mass (resin liquid C) having a number average molecular weight of 10,000, The weight average molecular weight was 24,000.

[製造例4]ヒドロキシポリスチレン樹脂誘導体の製造
500mLのナス型フラスコに水酸化ナトリウム10.8g(0.27mol)を純水100gで溶解させた。次にポリビニルフェノールであるマルカリンカーH−2P(丸善石油株式会社製)を17.8g添加し完全に溶解させた。続いて20〜25℃で36〜38質量%のホルムアルデヒド水溶液(和光純薬工業株式会社製)92gを2時間かけて滴下した。その後20〜25℃で24時間撹拌した。これに硫酸(和光純薬工業株式会社製)13.3gと純水100gを滴下しながら加えて中和を行い、固体を析出させた。固体を水洗後、ろ過して35℃で12時間真空乾燥し乳白色の紛体を27g回収した。これをγ−ブチロラクトン(和光純薬工業株式会社製)に溶解し固形分20質量%の樹脂液を得た(樹脂液D)。数平均分子量は5600、重量平均分子量は36000であった。
この樹脂は式(7)において、R11、R12が水素であり、mが1、nが1である構造である。
[Production Example 4] Production of hydroxypolystyrene resin derivative In a 500 mL eggplant-shaped flask, 10.8 g (0.27 mol) of sodium hydroxide was dissolved in 100 g of pure water. Next, 17.8 g of Maruka Linker H-2P (manufactured by Maruzen Petroleum Co., Ltd.), which is polyvinylphenol, was added and completely dissolved. Subsequently, 92 g of a 36-38% by mass formaldehyde aqueous solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise at 20 to 25° C. over 2 hours. Then, the mixture was stirred at 20 to 25°C for 24 hours. To this, 13.3 g of sulfuric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 100 g of pure water were added dropwise to neutralize and precipitate a solid. The solid was washed with water, filtered, and vacuum dried at 35° C. for 12 hours to recover 27 g of milky white powder. This was dissolved in γ-butyrolactone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to obtain a resin liquid having a solid content of 20 mass% (resin liquid D). The number average molecular weight was 5,600 and the weight average molecular weight was 36,000.
This resin has a structure in which R 11 and R 12 are hydrogen, m is 1 and n is 1 in the formula (7).

(2)ポジ型感光性樹脂組成物の調製および評価
実施例1
製造例1および2にて得られた、樹脂液A6.25質量部、樹脂液B13.75質量部を混合、溶解し、キノンジアジド化合物としてTS−200A(東洋合成工業株式会社製、α,α,α−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1−エチル−4−イソプロピルベンゼンの1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル)を1質量部加え、さらに混合を行った。溶解を目視で確認した後、孔径0.45μmのミリポアフィルターで濾過し、ポジ型感光性樹脂組成物を調製した。
(2) Preparation and Evaluation of Positive Photosensitive Resin Composition Example 1
6.25 parts by mass of the resin solution A and 13.75 parts by mass of the resin solution B obtained in Production Examples 1 and 2 were mixed and dissolved, and TS-200A as a quinonediazide compound (manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd., α, α, 1 part by mass of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of α-tris(4-hydroxyphenyl)-1-ethyl-4-isopropylbenzene was added and further mixed. After visually confirming dissolution, the mixture was filtered through a Millipore filter having a pore size of 0.45 μm to prepare a positive photosensitive resin composition.

実施例2
樹脂液A5質量部、樹脂液B12.5質量部、および製造例3にて得られた樹脂液C2.5質量部に変更した以外は実施例1と同様にポジ型感光性樹脂組成物を調整した。
Example 2
A positive photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin liquid A was 5 parts by mass, the resin liquid B was 12.5 parts by mass, and the resin liquid C obtained in Production Example 3 was 2.5 parts by mass. did.

実施例3
樹脂液A5質量部、樹脂液B12.5質量部、および製造例4にて得られた樹脂液D2.5質量部に変更した以外は実施例1と同様にポジ型感光性樹脂組成物を調整した。
Example 3
A positive photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin liquid A was 5 parts by mass, the resin liquid B was 12.5 parts by mass, and the resin liquid D obtained in Production Example 4 was 2.5 parts by mass. did.

実施例4
ノボラックフェノール樹脂BRM−595M(昭和電工株式会社製)を、再沈殿法にて低分子量成分を除去したものをγ−ブチロラクトンで固形分質量20%に調整した(樹脂液E)。
樹脂液A5質量部、樹脂液B10質量部、樹脂液C3.75質量部、樹脂液E1.25質量部に変更した以外は実施例1と同様にポジ型感光性樹脂組成物を調整した。
Example 4
A novolak phenol resin BRM-595M (manufactured by Showa Denko KK) from which low molecular weight components were removed by a reprecipitation method was adjusted to a solid content mass of 20% with γ-butyrolactone (resin liquid E).
A positive photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin liquid A was changed to 5 parts by mass, the resin liquid B to 10 parts by mass, the resin liquid C to 3.75 parts by mass, and the resin liquid E to 1.25 parts by mass.

実施例5
樹脂液A5質量部、樹脂液B10質量部、樹脂液C2.5質量部、樹脂液D1.25質量部、樹脂液E1.25質量部に変更した以外は実施例1と同様にポジ型感光性樹脂組成物を調整した。
Example 5
Positive type photosensitivity as in Example 1 except that the resin liquid A was 5 parts by mass, the resin liquid B was 10 parts by mass, the resin liquid C was 2.5 parts by mass, the resin liquid D was 1.25 parts by mass, and the resin liquid E was 1.25 parts by mass. A resin composition was prepared.

実施例6
樹脂液A6.25質量部、樹脂液B3.75質量部、樹脂液C3.75質量部、樹脂液D3.75質量部、樹脂液E2.5質量部に変更した以外は実施例1と同様にポジ型感光性樹脂組成物を調製した。
Example 6
Same as Example 1 except that 6.25 parts by mass of resin liquid A, 3.75 parts by mass of resin liquid B, 3.75 parts by mass of resin liquid C, 3.75 parts by mass of resin liquid D, and 2.5 parts by mass of resin liquid E. A positive photosensitive resin composition was prepared.

実施例7
樹脂液A5質量部、樹脂液B10質量部、樹脂液C2.5質量部、樹脂液D2.5質量部に変更した以外は実施例1と同様にポジ型感光性樹脂組成物を調製した。
Example 7
A positive photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin liquid A was changed to 5 parts by mass, the resin liquid B to 10 parts by mass, the resin liquid C to 2.5 parts by mass, and the resin liquid D to 2.5 parts by mass.

比較例1
樹脂液Aの代わりに、γ−ブチロラクトンで固形分質量20%に調整したクレゾールノボラック樹脂TRR5030G(旭有機材工業株式会社製)の樹脂液Fを用いた以外は実施例1と同様にポジ型感光性樹脂組成物を調製した。
Comparative Example 1
Positive-type exposure was performed in the same manner as in Example 1 except that a resin liquid F of cresol novolac resin TRR5030G (manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.) adjusted to a solid content of 20% with γ-butyrolactone was used instead of the resin liquid A. A resin composition was prepared.

比較例2
樹脂液Bを使用せず、樹脂液A7.5質量部、樹脂液C7.5質量部、樹脂液D3.75質量部、樹脂液E1.25質量部を用いた以外は実施例1と同様にポジ型感光性樹脂組成物を調製した。
Comparative example 2
The same as Example 1 except that the resin liquid B was not used, and the resin liquid A was 7.5 parts by mass, the resin liquid C was 7.5 parts by mass, the resin liquid D was 3.75 parts by mass, and the resin liquid E was 1.25 parts by mass. A positive photosensitive resin composition was prepared.

比較例3
樹脂液Bの代わりに、前記樹脂液Fを用いた以外は実施例1と同様にポジ型感光性樹脂組成物を調製した。
Comparative Example 3
A positive photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin liquid F was used instead of the resin liquid B.

比較例4
樹脂液F20質量部を使用した以外は実施例1と同様にポジ型感光性樹脂組成物を調製した。
Comparative Example 4
A positive photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 20 parts by mass of the resin liquid F was used.

比較例5
樹脂液E5質量部、樹脂液F12.5質量部、γ−ブチロラクトンで固形分質量20%に調整したマルカリンカーH−2P(丸善石油株式会社製ポリパラビニルフェノール)の樹脂液G2.5質量部を使用した以外は実施例1と同様にポジ型感光性樹脂組成物を調製した。
Comparative Example 5
Resin liquid E 5 parts by mass, resin liquid F 12.5 parts by mass, resin liquid G 2.5 parts by mass of marca linker H-2P (polyparavinylphenol manufactured by Maruzen Petroleum Co., Ltd.) adjusted to a solid content mass of 20% with γ-butyrolactone. A positive type photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that was used.

各実施例および各比較例で調製したポジ型感光性樹脂組成物について、アルカリ現像性、パターン形成性、パターン直線性、形状維持性、およびアウトガスを評価した。結果を表1に示す。評価方法は下記の通りである。   With respect to the positive-type photosensitive resin compositions prepared in each example and each comparative example, alkali developability, pattern formability, pattern linearity, shape retention, and outgas were evaluated. The results are shown in Table 1. The evaluation method is as follows.

[アルカリ現像性、パターン形成性、パターン直線性]
ガラス基板(大きさ100mm×100mm×1mm)に実施例1〜6、比較例1〜5のポジ型感光性樹脂組成物を乾燥膜厚が約2μmになるようにスピンコートし、120℃で80秒溶剤を乾燥した。さらに超高圧水銀ランプを組み込んだ露光装置(商品名マルチライトML−251A/B、ウシオ電機株式会社製)で石英製のフォトマスクを介して100mJ/cm2露光した。露光量は紫外線積算光量計(商品名UIT−150、受光部UVD−S365、ウシオ電機株式会社製)を用いて測定した。露光した塗膜は、スピン現像装置(AD−1200、滝沢産業株式会社製)を用い2.38%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液で60秒間アルカリ現像を行ない、アルカリ現像性の評価を行った。光学顕微鏡(VH−Z250、株式会社キーエンス製)を用いた観察で、アルカリ現像後の残渣がない場合を○、残渣があった場合を×として判定した。
また、パターン形成性の評価はアルカリ現像後のパターンの線幅測定により行った。光学顕微鏡(VH−Z250、株式会社キーエンス製)を用い、フォトマスクのライン&スペースのパターンの線幅がそれぞれ10μmである箇所を確認することにより行った。アルカリ現像後のパターンのライン&スペースのパターンの線幅が1:1となっていれば○、ライン部の線幅が±10%以内のものを△、それ以外を×としてパターン形成性の評価を行った。
パターンの直線性の評価は、パターンがほぼ直線状となっているものを○、やや波打っているものを△、それ以外を×とした。
[Alkali developability, pattern formability, pattern linearity]
Glass substrates (size 100 mm×100 mm×1 mm) were spin-coated with the positive photosensitive resin compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 so that the dry film thickness was about 2 μm, and the temperature was 80° C. at 80° C. Second solvent dried. Further, 100 mJ/cm@2 exposure was performed through a quartz photomask with an exposure device (trade name: Multilight ML-251A/B, manufactured by Ushio Inc.) incorporating an ultra-high pressure mercury lamp. The exposure amount was measured using an ultraviolet integrated photometer (trade name: UIT-150, light receiving unit UVD-S365, manufactured by Ushio Inc.). The exposed coating film was subjected to alkali development with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds using a spin developing device (AD-1200, manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.) to evaluate alkali developability. In observation using an optical microscope (VH-Z250, manufactured by Keyence Corporation), the case where there was no residue after alkali development was evaluated as ◯, and the case where there was residue was evaluated as x.
The pattern formability was evaluated by measuring the line width of the pattern after alkali development. Using an optical microscope (VH-Z250, manufactured by Keyence Corporation), it was performed by confirming the positions where the line widths of the line and space patterns of the photomask were each 10 μm. If the line width of the pattern & line space of the pattern after alkali development is 1:1, it is ○, the line width of the line part is within ±10% is △, and the other is x, the pattern formability is evaluated. I went.
In the evaluation of the linearity of the pattern, the one having a substantially linear pattern was evaluated as ◯, the one having a slightly wavy pattern was evaluated as Δ, and the other patterns were evaluated as x.

[形状維持性]
上記と同様にパターンを形成後、ガラス基板を150℃に温めたホットプレート上に置いて30分経過後、パターン形状と線幅の変化を触針式段差計(SURFCOM130A、株式会社東京精密)を用いて評価した。加熱によりどちらも変化のないものを○、パターン形状が丸みを帯びるものを△、それ以外を×として判定した。
[Shape retention]
After forming the pattern in the same manner as above, after placing the glass substrate on a hot plate heated to 150° C. for 30 minutes, the change of the pattern shape and the line width is measured by a stylus type step meter (SURFCOM130A, Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). It evaluated using. Those that did not change by heating were evaluated as ◯, those with a rounded pattern shape were evaluated as Δ, and other cases were evaluated as x.

[アウトガス]
実施例1〜6、比較例1〜5のポジ型感光性樹脂組成物をアルミ板にスポイトの滴下により塗布し、100℃で30分乾燥し、厚み10〜20μmの塗膜とした。さらに、空気中130℃で30分乾燥後、窒素下250℃で60分硬化した。その塗膜を用い、示差熱重量同時測定装置TG/DTA7000(株式会社日立ハイテクサイエンス製)を使用して窒素雰囲気下、室温から10℃/分で昇温し300℃で30分加熱した時の加熱減少量をアウトガスとして測定した。昇温前からの質量減少が4%未満だったものを○とし、4%以上8%未満を△とし、8%以上のものを×として判定した。
[Outgas]
The positive photosensitive resin compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 were applied to an aluminum plate by dropping a dropper and dried at 100° C. for 30 minutes to form a coating film having a thickness of 10 to 20 μm. Further, after drying in air at 130° C. for 30 minutes, it was cured under nitrogen at 250° C. for 60 minutes. Using the coating film, using a differential thermogravimetric simultaneous measurement apparatus TG/DTA7000 (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.), under a nitrogen atmosphere, the temperature was raised from room temperature at 10° C./minute and heated at 300° C. for 30 minutes. The amount of decrease in heating was measured as outgas. The case where the mass reduction from before the temperature rise was less than 4% was judged as ◯, the case of 4% or more and less than 8% was judged as Δ, and the case of 8% or more was judged as x.

Figure 0006700020
Figure 0006700020

本発明の感光性樹脂組成物は、ポジ型放射線リソグラフィーに好適に利用することができる。特に、有機電界発光素子等の絶縁膜の形成に好適に利用することができる。   The photosensitive resin composition of the present invention can be suitably used for positive radiation lithography. In particular, it can be suitably used for forming an insulating film of an organic electroluminescence device or the like.

Claims (13)

(a)式(1)
Figure 0006700020
(式(1)において、R、RおよびRはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、式(2)
Figure 0006700020
(式(2)において、R、R、R、RおよびR10はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜12のアリール基を表す。式(2)の*は、芳香環を構成する炭素原子との結合部を表す。)
で表されるアルケニル基、炭素数1〜2のアルコキシ基または水酸基を表し、かつR、RおよびRの少なくとも1つは式(2)で表されるアルケニル基である。Qはそれぞれ独立に式−CR−で表されるアルキレン基、炭素数5〜10のシクロアルキレン基、芳香環を有する2価の有機基、脂環式縮合環を有する2価の有機基またはこれらを組み合わせた2価基であり、RおよびRはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜12のアリール基を表す。)
の構造を有するポリアルケニルフェノール樹脂、
(b)エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂、および
(c)キノンジアジド化合物
を含有し、
前記(b)エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂が、1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物とヒドロキシ安息香酸類との反応物であって、式(10)
Figure 0006700020
の構造を有する化合物である、ポジ型感光性樹脂組成物。
(A) Formula (1)
Figure 0006700020
(In the formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a formula (2)
Figure 0006700020
(In the formula (2), R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms or 6 carbon atoms. Represents an aryl group of to 12. The * in the formula (2) represents a bond with a carbon atom constituting an aromatic ring.)
Represents an alkenyl group, an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms or a hydroxyl group, and at least one of R 1 , R 2 and R 3 is an alkenyl group represented by the formula (2). Q is each independently an alkylene group represented by the formula —CR 4 R 5 —, a cycloalkylene group having 5 to 10 carbon atoms, a divalent organic group having an aromatic ring, and a divalent organic group having an alicyclic condensed ring. R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms. Represents a group or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. )
A polyalkenylphenol resin having a structure of
(B) an alkaline aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group, and (c) a quinonediazide compound ,
The (b) the alkaline aqueous solution-soluble resin having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group is a reaction product of a compound having at least two epoxy groups in one molecule with a hydroxybenzoic acid, and has the formula (10)
Figure 0006700020
A positive photosensitive resin composition , which is a compound having the structure of
ポリアルケニルフェノール樹脂(a)において、式(1)のQが「−CH−」すなわち式(3)
Figure 0006700020
(式(3)において、R、RおよびRは式(1)と同様である。)
である、請求項1に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
In the polyalkenylphenol resin (a), Q in the formula (1) is “—CH 2 —”, that is, the formula (3).
Figure 0006700020
(In the formula (3), R 1 , R 2 and R 3 are the same as those in the formula (1).)
The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein
ポリアルケニルフェノール樹脂(a)の含有率が10〜35質量%、エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂(b)の含有率が15〜60質量%、およびキノンジアジド化合物(c)の含有率が10〜40質量%である、請求項1または2に記載のポジ型感光性樹脂組成物。   The content of the polyalkenylphenol resin (a) is 10 to 35% by mass, the content of the alkaline aqueous solution-soluble resin (b) having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group is 15 to 60% by mass, and the quinonediazide compound (c) is contained. The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the ratio is 10 to 40 mass %. 式(2)で表されるアルケニル基がアリル基である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。   The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the alkenyl group represented by the formula (2) is an allyl group. 前記1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物がクレゾールノボラック型エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the compound having at least two epoxy groups in one molecule is a cresol novolac type epoxy resin. 前記ヒドロキシ安息香酸類がジヒドロキシ安息香酸類であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the hydroxybenzoic acids are dihydroxybenzoic acids. (d)式(9)
Figure 0006700020
で表される繰り返し単位を含む共重合体
をさらに含有する請求項1〜のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
(D) Formula (9)
Figure 0006700020
The positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 6 containing a copolymer containing in represented by repeating units further.
ポリアルケニルフェノール樹脂(a)の含有率が10〜35質量%、エポキシ基とフェノール性水酸基を有するアルカリ水溶液可溶性樹脂(b)の含有率が15〜60質量%、キノンジアジド化合物(c)の含有率が10〜40質量%、前記共重合体(d)の含有率が5〜30質量%である、請求項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The content of the polyalkenylphenol resin (a) is 10 to 35% by mass, the content of the aqueous alkaline solution resin (b) having an epoxy group and a phenolic hydroxyl group is 15 to 60% by mass, the content of the quinonediazide compound (c). Is 10 to 40% by mass, and the content of the copolymer (d) is 5 to 30% by mass, the positive photosensitive resin composition according to claim 7 . 前記共重合体(d)が、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートとマレイミド化合物との共重合体である、請求項またはに記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to claim 7 or 8 , wherein the copolymer (d) is a copolymer of 4-hydroxyphenyl methacrylate and a maleimide compound. 前記マレイミド化合物がN−フェニルマレイミドおよびN−シクロヘキシルマレイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to claim 9 , wherein the maleimide compound is at least one selected from the group consisting of N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide. (1)請求項1〜10のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を溶剤に溶かし、これを基材に塗布する塗布工程、
(2)塗布されたポジ型感光性樹脂組成物中の溶剤を除去する乾燥工程、
(3)放射線をフォトマスク越しに照射する露光工程、
(4)アルカリ現像によりパターン形成する現像工程、および
(5)100〜350℃の温度で加熱する加熱処理工程
を含む放射線リソグラフィー構造物の製造方法。
(1) An application step of dissolving the positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 10 in a solvent and applying the solution to a substrate.
(2) A drying step of removing the solvent in the applied positive photosensitive resin composition,
(3) An exposure step of irradiating radiation through a photomask,
A method for producing a radiation lithographic structure, comprising (4) a developing step of forming a pattern by alkali development, and (5) a heat treatment step of heating at a temperature of 100 to 350°C.
請求項11に記載の方法を含む有機EL素子の層間絶縁膜の製造方法。 A method for manufacturing an interlayer insulating film of an organic EL device, comprising the method according to claim 11 . 請求項11に記載の方法を含む有機EL素子の製造方法。 A method for manufacturing an organic EL device, comprising the method according to claim 11 .
JP2015207059A 2015-10-21 2015-10-21 Positive photosensitive resin composition Active JP6700020B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015207059A JP6700020B2 (en) 2015-10-21 2015-10-21 Positive photosensitive resin composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015207059A JP6700020B2 (en) 2015-10-21 2015-10-21 Positive photosensitive resin composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017078799A JP2017078799A (en) 2017-04-27
JP6700020B2 true JP6700020B2 (en) 2020-05-27

Family

ID=58666997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015207059A Active JP6700020B2 (en) 2015-10-21 2015-10-21 Positive photosensitive resin composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6700020B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6797160B2 (en) * 2018-09-10 2020-12-09 昭和電工株式会社 Photosensitive resin composition, organic EL element partition wall, and organic EL element
JPWO2022145189A1 (en) * 2020-12-28 2022-07-07
WO2022145187A1 (en) * 2020-12-28 2022-07-07 昭和電工株式会社 Photosensitive resin composition and organic el element partition

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001146510A (en) * 1998-12-17 2001-05-29 Nippon Kayaku Co Ltd Alkaline water-soluble resin, energy ray-sensitive resin composition using the same, and cured material made of the same
JP2005154475A (en) * 2003-11-20 2005-06-16 Sekisui Chem Co Ltd Ozonolytic novolac resin, resin composition for photoresist, structure and manufacturing method thereof
JP2006133585A (en) * 2004-11-08 2006-05-25 Nippon Zeon Co Ltd Radiation-sensitive resin composition and method of forming radiation-sensitive resin pattern
JP4656316B2 (en) * 2005-12-22 2011-03-23 Jsr株式会社 Interlayer insulating film, microlens, and manufacturing method thereof
JP4516150B1 (en) * 2009-02-27 2010-08-04 昭和高分子株式会社 Photosensitive resin composition
JP2011138116A (en) * 2009-12-04 2011-07-14 Jsr Corp Radiation sensitive resin composition, interlayer insulating film, and method for forming the same
JP2014202849A (en) * 2013-04-03 2014-10-27 日立化成株式会社 Photosensitive adhesive composition, production method of pattern cured film using the same, and electronic component
JP6223123B2 (en) * 2013-10-28 2017-11-01 東京応化工業株式会社 Insulating part forming photosensitive resin composition
TWI506372B (en) * 2013-12-05 2015-11-01 Chi Mei Corp Positive-type photosensitive resin composition, pattern forming method, thin film transistor array substrate and liquid crystal display device
JP6271272B2 (en) * 2014-01-31 2018-01-31 昭和電工株式会社 Radiation-sensitive composition and method for producing radiation lithography structure

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017078799A (en) 2017-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6684818B2 (en) Positive photosensitive resin composition
JP6271272B2 (en) Radiation-sensitive composition and method for producing radiation lithography structure
JP7051818B2 (en) Photosensitive resin composition
TWI736307B (en) Positive photosensitive resin composition and organic EL element separator
TWI442182B (en) Sensitive radiation linear resin composition
JP6524085B2 (en) Positive photosensitive resin composition
KR102181114B1 (en) Positive photosensitive resin composition and titanium black dispersion
JP6700020B2 (en) Positive photosensitive resin composition
WO2022145187A1 (en) Photosensitive resin composition and organic el element partition
TWI676862B (en) Photosensitive resin composition
KR20210153012A (en) Photosensitive resin composition, organic el element partition wall, and organic el element
CN113939767B (en) Positive photosensitive resin composition and organic EL element partition wall
TWI821974B (en) Photosensitive resin composition and organic EL element partition wall
TWI802158B (en) Photosensitive resin composition and organic EL element partition wall
JP2023080993A (en) Photosensitive resin composition and organic el element barrier
WO2021246445A1 (en) Positive photosensitive resin composition and partition wall of organic electroluminescent element
KR20230162069A (en) Positive photosensitive resin composition, and organic EL device barrier rib
JP2023098241A (en) Positive type photosensitive resin composition, and organic el element partition wall

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180706

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190604

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191218

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200407

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200430

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6700020

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350