JP6845848B2 - Laminated body manufacturing method, semiconductor element manufacturing method and laminated body - Google Patents

Laminated body manufacturing method, semiconductor element manufacturing method and laminated body Download PDF

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Description

本発明は積層体の製造方法、半導体素子の製造方法および積層体に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a laminated body, a method for manufacturing a semiconductor element, and a laminated body.

ポリイミド樹脂やポリベンゾオキサゾール樹脂などの樹脂は、耐熱性および絶縁性に優れるため、半導体素子の絶縁層などに用いられている。 Resins such as polyimide resins and polybenzoxazole resins are used as insulating layers of semiconductor devices because they have excellent heat resistance and insulating properties.

国際公開WO2011/034092号公報International Publication WO2011 / 03492

半導体素子の再配線層用層間絶縁膜としてポリイミド樹脂やポリベンゾオキサゾール樹脂などの耐熱性および絶縁性に優れる樹脂の硬化膜を用い、この硬化膜と金属層を積層して、半導体素子の再配線層を製造することが行われている。
本発明者らが、ポリイミド樹脂やポリベンゾオキサゾール樹脂などの耐熱性および絶縁性に優れる樹脂の硬化膜と金属層を積層することを検討したところ、硬化膜と金属層の密着性が不十分であり、硬化膜と金属層の間で層間剥離が起こることが分かった。
A cured film of a resin having excellent heat resistance and insulating properties such as a polyimide resin or a polybenzoxazole resin is used as an interlayer insulating film for the rewiring layer of a semiconductor element, and the cured film and the metal layer are laminated to rewire the semiconductor element. The layer is being manufactured.
When the present inventors examined laminating a metal layer with a cured film of a resin having excellent heat resistance and insulating properties such as a polyimide resin or a polybenzoxazole resin, the adhesion between the cured film and the metal layer was insufficient. It was found that delamination occurs between the cured film and the metal layer.

ここで、一般に、半導体素子の製作に用いられる成膜方法においては、基板と銅(Cu)等からなる配線層との間にバリアメタル膜を設けることによって、配線層を構成する材料が基板に拡散して起こる配線の劣化を防止することが知られている(特許文献1参照)。
特許文献1には、表面に微細な孔又は溝が形成された基板を準備し、基板の温度が150℃以上、500℃以下の範囲に設定された状態で、基板に対してチタン又はチタン化合物からなるバリアメタル膜を形成するバリアメタル膜の形成方法が記載されている。特許文献1によれば、上記構成のバリアメタル膜の形成方法を用いることで、高アスペクト比のパターン等に対して、開口部におけるオーバーハング(底部よりも開口部の径が小さくなること)の発生を低減できると記載されている。
しかしながら、特許文献1は、基板としてシリコンウェハの表面にシリコン酸化物膜を形成した場合しか注目していなかった。すなわち、特許文献1は、ポリイミド樹脂やポリベンゾオキサゾール樹脂などの耐熱性および絶縁性に優れる樹脂の硬化膜と金属層を積層した場合の層間剥離については注目していなかった。
Here, in a film forming method generally used for manufacturing a semiconductor element, a material constituting the wiring layer is formed on the substrate by providing a barrier metal film between the substrate and a wiring layer made of copper (Cu) or the like. It is known to prevent deterioration of wiring caused by diffusion (see Patent Document 1).
In Patent Document 1, a substrate having fine holes or grooves formed on its surface is prepared, and in a state where the temperature of the substrate is set in the range of 150 ° C. or higher and 500 ° C. or lower, titanium or a titanium compound is used for the substrate. A method for forming a barrier metal film comprising a barrier metal film is described. According to Patent Document 1, by using the method for forming the barrier metal film having the above configuration, overhang at the opening (the diameter of the opening is smaller than that at the bottom) with respect to a pattern having a high aspect ratio or the like. It is stated that the occurrence can be reduced.
However, Patent Document 1 pays attention only to the case where a silicon oxide film is formed on the surface of a silicon wafer as a substrate. That is, Patent Document 1 did not pay attention to delamination when a metal layer and a cured film of a resin having excellent heat resistance and insulating properties such as a polyimide resin and a polybenzoxazole resin were laminated.

本発明が解決しようとする課題は、基板と硬化膜と金属層を積層した場合の層間剥離を抑制できる積層体の製造方法を提供することである。また、本発明が解決しようとする課題は、積層体の製造方法を含む、半導体素子の製造方法を提供することである。また、本発明が解決しようとする課題は、基板と硬化膜と金属層を積層した場合の層間剥離を抑制できる積層体を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a method for producing a laminated body capable of suppressing delamination when a substrate, a cured film and a metal layer are laminated. Another object to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor element, including a method for manufacturing a laminate. Further, an object to be solved by the present invention is to provide a laminate capable of suppressing delamination when a substrate, a cured film and a metal layer are laminated.

上記課題のもと、本発明者が検討を行った結果、ポリイミド樹脂やポリベンゾオキサゾール樹脂などの耐熱性および絶縁性に優れる樹脂の硬化膜のガラス転移温度未満でスパッタ法等の気相成膜を用いて金属層を形成することにより、上記課題を解決しうることを見出した。
上記課題を解決するための手段である本発明および本発明の好ましい態様は以下のとおりである。
[1] 感光性樹脂組成物を基板に適用して層状にする、感光性樹脂組成物層形成工程と、
基板に適用された感光性樹脂組成物層を露光する露光工程と、
露光された感光性樹脂組成物層に対して、現像処理を行う現像処理工程と、
現像後の感光性樹脂組成物層を硬化する硬化工程と、
硬化工程後の感光性樹脂組成物層の表面に気相成膜により金属層を形成する金属層形成工程とを、上記順に行うことを含み、
金属層を形成する際の硬化工程後の感光性樹脂組成物層の温度が、硬化工程後の感光性樹脂組成物層のガラス転移温度未満である、積層体の製造方法。
[2] さらに、再度、感光性樹脂組成物層形成工程、露光工程、現像処理工程、硬化工程、および、金属層形成工程を、上記順に行うことを含む、[1]に記載の積層体の製造方法。
[3] 感光性樹脂組成物が、露光により架橋構造が構築されて有機溶剤への溶解度が低下する、[1]または[2]に記載の積層体の製造方法。
[4] 感光性樹脂組成物が、ポリイミド前駆体、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール前駆体およびポリベンゾオキサゾールから選択される少なくとも1種類の樹脂を含む、[1]〜[3]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[5] さらに、金属層の表面に第2の金属層を形成する第2の金属層形成工程を含む、[1]〜[4]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[6] 第2の金属層が、銅を含む、[5]に記載の積層体の製造方法。
[7] 金属層が、チタン、タンタルおよび銅ならびにこれらのうち少なくとも1種類を含む化合物のうち少なくとも1種類を含む、[1]〜[6]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[8] 金属層形成工程で形成される金属層の厚さが、50〜2000nmである、[1]〜[7]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[9] 硬化工程後の感光性樹脂組成物のレーザー計測法に従って測定した残留応力が35MPa未満である、[1]〜[8]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[10] 感光性樹脂組成物が、ネガ型現像用である、[1]〜[9]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[11] 硬化工程が、感光性樹脂組成物層を昇温する昇温工程と、昇温工程の最終到達温度と等しい保持温度で保持する保持工程とを含み、
保持工程における保持温度が250℃以下である、[1]〜[10]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[12] 金属層を形成する際の感光性樹脂組成物層の温度が感光性樹脂組成物層のガラス転移温度より30℃以上低い、[1]〜[11]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[13] [1]〜[12]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法を含む、半導体素子の製造方法。
[14] 基板と、パターン硬化膜と、パターン硬化膜の表面に位置する金属層とを有し、
パターン硬化膜は、ポリイミドまたはポリベンゾオキサゾールを含み、
パターン硬化膜の表面に位置する金属層を構成する金属のパターン硬化膜への侵入長がパターン硬化膜の表面から130nm以下である、積層体。
As a result of studies by the present inventor based on the above problems, vapor deposition such as a sputtering method is performed at a temperature lower than the glass transition temperature of a cured film of a resin having excellent heat resistance and insulating properties such as a polyimide resin and a polybenzoxazole resin. It was found that the above-mentioned problems can be solved by forming a metal layer using the above.
The present invention, which is a means for solving the above problems, and preferred embodiments of the present invention are as follows.
[1] A step of forming a photosensitive resin composition layer by applying the photosensitive resin composition to a substrate to form a layer, and
An exposure process for exposing the photosensitive resin composition layer applied to the substrate, and
A developing process that performs a developing process on the exposed photosensitive resin composition layer,
A curing step of curing the photosensitive resin composition layer after development,
The metal layer forming step of forming a metal layer by vapor phase film formation on the surface of the photosensitive resin composition layer after the curing step is performed in the above order.
A method for producing a laminate, wherein the temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step when forming the metal layer is lower than the glass transition temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step.
[2] Further, the laminate according to [1], further comprising performing the photosensitive resin composition layer forming step, the exposure step, the developing treatment step, the curing step, and the metal layer forming step again in the above order. Production method.
[3] The method for producing a laminate according to [1] or [2], wherein a crosslinked structure is constructed in the photosensitive resin composition by exposure and the solubility in an organic solvent is lowered.
[4] In any one of [1] to [3], the photosensitive resin composition contains at least one resin selected from a polyimide precursor, a polyimide, a polybenzoxazole precursor and polybenzoxazole. The method for producing a laminate according to the description.
[5] The method for producing a laminate according to any one of [1] to [4], further comprising a second metal layer forming step of forming a second metal layer on the surface of the metal layer.
[6] The method for producing a laminate according to [5], wherein the second metal layer contains copper.
[7] The method for producing a laminate according to any one of [1] to [6], wherein the metal layer contains at least one of titanium, tantalum and copper and a compound containing at least one of these. ..
[8] The method for producing a laminate according to any one of [1] to [7], wherein the thickness of the metal layer formed in the metal layer forming step is 50 to 2000 nm.
[9] The method for producing a laminate according to any one of [1] to [8], wherein the residual stress measured according to the laser measurement method of the photosensitive resin composition after the curing step is less than 35 MPa.
[10] The method for producing a laminate according to any one of [1] to [9], wherein the photosensitive resin composition is for negative type development.
[11] The curing step includes a heating step of raising the temperature of the photosensitive resin composition layer and a holding step of holding the photosensitive resin composition layer at a holding temperature equal to the final reached temperature of the raising step.
The method for producing a laminate according to any one of [1] to [10], wherein the holding temperature in the holding step is 250 ° C. or lower.
[12] The method according to any one of [1] to [11], wherein the temperature of the photosensitive resin composition layer when forming the metal layer is 30 ° C. or more lower than the glass transition temperature of the photosensitive resin composition layer. Method for manufacturing a laminate.
[13] A method for manufacturing a semiconductor element, which comprises the method for manufacturing a laminate according to any one of [1] to [12].
[14] It has a substrate, a pattern-cured film, and a metal layer located on the surface of the pattern-cured film.
The pattern cured film contains polyimide or polybenzoxazole and contains
A laminate in which the penetration depth of the metal constituting the metal layer located on the surface of the pattern cured film into the pattern cured film is 130 nm or less from the surface of the pattern cured film.

[15] [1]〜[12]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法で製造された積層体。
[16] [13]に記載の半導体素子の製造方法で製造された半導体素子。
[15] A laminate produced by the method for producing a laminate according to any one of [1] to [12].
[16] A semiconductor device manufactured by the method for manufacturing a semiconductor device according to [13].

本発明によれば、基板と硬化膜と金属層を積層した場合の層間剥離を抑制できる積層体の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、本発明の積層体の製造方法を含む、半導体素子の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、基板と硬化膜と金属層を積層した場合の層間剥離を抑制できる積層体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a laminated body capable of suppressing delamination when a substrate, a cured film and a metal layer are laminated. Further, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a semiconductor element, including the method for manufacturing the laminate of the present invention. Further, according to the present invention, it is possible to provide a laminated body capable of suppressing delamination when the substrate, the cured film and the metal layer are laminated.

半導体素子の一実施形態の構成を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the structure of one Embodiment of a semiconductor element. 本発明の積層体の製造方法で得られる積層体の一実施形態の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of one Embodiment of the laminated body obtained by the manufacturing method of the laminated body of this invention.

以下に記載する本発明における構成要素の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
本明細書における基(原子団)の表記に於いて、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、光を用いた露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた描画も露光に含める。また、露光に用いられる光としては、一般的に、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等の活性光線または放射線が挙げられる。
本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」および「メタクリレート」の双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アリル」は、「アリル」および「メタリル」の双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」および「メタクリル」の双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」および「メタクリロイル」の双方、または、いずれかを表す。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、固形分濃度とは、組成物の総質量に対する、溶剤を除く他の成分の質量百分率である。また、固形分濃度は、特に述べない限り25℃における濃度をいう。
本明細書において、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、特に述べない限り、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC測定)によるポリスチレン換算値として定義される。本明細書において、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、例えば、HLC−8220(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてガードカラムHZ−L、TSKgel Super HZM−M、TSKgel Super HZ4000、TSKgel Super HZ3000、TSKgel Super HZ2000(東ソー(株)製)を用いることによって求めることができる。溶離液は特に述べない限り、THF(テトラヒドロフラン)を用いて測定したものとする。また、検出は特に述べない限り、UV線(紫外線)の波長254nm検出器を使用したものとする。
The description of the components in the present invention described below may be based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
In the notation of a group (atomic group) in the present specification, the notation not describing substitution and non-substitution includes those having no substituent as well as those having a substituent. For example, the "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
In the present specification, "exposure" includes not only exposure using light but also drawing using particle beams such as an electron beam and an ion beam, unless otherwise specified. Further, as the light used for exposure, generally, the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays typified by an excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, active rays such as electron beams, or radiation can be mentioned.
In the present specification, the numerical range represented by using "~" means a range including the numerical values before and after "~" as the lower limit value and the upper limit value.
In the present specification, "(meth) acrylate" means both "acrylate" and "methacrylate", or either, and "(meth) allyl" means both "allyl" and "metharyl", or. Representing either, "(meth) acrylic" represents both "acrylic" and "methacrylic", or either, and "(meth) acryloyl" represents both "acryloyl" and "methacrylic", or Represents either.
In the present specification, the term "process" is included in this term not only as an independent process but also as long as the desired action of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes. ..
As used herein, the solid content concentration is the mass percentage of other components excluding the solvent with respect to the total mass of the composition. The solid content concentration refers to the concentration at 25 ° C. unless otherwise specified.
In the present specification, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are defined as polystyrene-equivalent values by gel permeation chromatography (GPC measurement) unless otherwise specified. In the present specification, for the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn), for example, HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation) is used, and guard columns HZ-L, TSKgel Super HZM-M, and TSKgel are used as columns. It can be obtained by using Super HZ4000, TSKgel Super HZ3000, and TSKgel Super HZ2000 (manufactured by Tosoh Corporation). Unless otherwise specified, the eluate shall be measured using THF (tetrahydrofuran). Unless otherwise specified, a detector having a wavelength of 254 nm for UV rays (ultraviolet rays) is used for detection.

[積層体の製造方法]
本発明の積層体の製造方法は、感光性樹脂組成物を基板に適用して層状にする、感光性樹脂組成物層形成工程と、
基板に適用された感光性樹脂組成物層を露光する露光工程と、
露光された感光性樹脂組成物層に対して、現像処理を行う現像処理工程と、
現像後の感光性樹脂組成物層を硬化する硬化工程と、
硬化工程後の感光性樹脂組成物層の表面に気相成膜により金属層を形成する金属層形成工程とを、上記順に行うことを含み、
金属層を形成する際の硬化工程後の感光性樹脂組成物層の温度が、硬化工程後の感光性樹脂組成物層のガラス転移温度未満である。
上記構成により、基板と硬化膜と金属層を積層した場合の層間剥離を抑制できる。
基板上の硬化膜(硬化膜とは、硬化工程後の感光性樹脂組成物層のことを言う)の表面にスパッタ法等の気相成膜により金属層を形成する場合、通常は、金属層の膜質をコントロールするために基板(および硬化膜)を加熱する。従来、高い温度でスパッタ法を用いて金属層を形成すると、硬化膜に金属原子を打ち込むことができ、その結果として層間剥離の発生を抑制できると推定されていた。
実際、本発明者らが硬化膜の表面にスパッタ法を用いて金属層を形成した積層体の断面を透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope;TEM)等を用いて解析した結果、高い温度でスパッタ法を用いて金属層を形成すると、硬化膜の表面に金属が入り込む現象(penetration)が生じることがわかった。しかしながら、高い温度でスパッタ法を用いて金属層を形成すると、基板と硬化膜と金属層を積層した場合の層間剥離が発生することがわかった。
一方、硬化工程後の感光性樹脂組成物層の温度(硬化膜の表面の温度)がガラス転移温度未満に抑えられるようにスパッタ法等の気相成膜により金属層を形成することで、硬化膜の表面に金属が入り込む現象(penetration)が無くなり、さらに基板と硬化膜と金属層を積層した場合の層間剥離も発生しなくなることがわかった。ガラス転移温度のことを、以下Tg(glass transition temperature)とも言う。
以下、本発明の好ましい態様の詳細を説明する。
[Manufacturing method of laminate]
The method for producing a laminate of the present invention includes a step of forming a photosensitive resin composition layer in which a photosensitive resin composition is applied to a substrate to form a layer.
An exposure process for exposing the photosensitive resin composition layer applied to the substrate, and
A developing process that performs a developing process on the exposed photosensitive resin composition layer,
A curing step of curing the photosensitive resin composition layer after development,
The metal layer forming step of forming a metal layer by vapor phase film formation on the surface of the photosensitive resin composition layer after the curing step is performed in the above order.
The temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step when forming the metal layer is lower than the glass transition temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step.
With the above configuration, delamination can be suppressed when the substrate, the cured film, and the metal layer are laminated.
When a metal layer is formed on the surface of a cured film (a cured film is a photosensitive resin composition layer after a curing step) on a substrate by vapor phase film formation such as a sputtering method, it is usually a metal layer. The substrate (and the cured film) is heated to control the quality of the film. Conventionally, it has been presumed that when a metal layer is formed by a sputtering method at a high temperature, metal atoms can be driven into the cured film, and as a result, the occurrence of delamination can be suppressed.
In fact, as a result of analyzing the cross section of the laminate in which the metal layer was formed on the surface of the cured film by the sputtering method using a transmission electron microscope (TEM) or the like, the present inventors sputtered at a high temperature. It has been found that when a metal layer is formed by the method, a phenomenon (pentration) in which the metal enters the surface of the cured film occurs. However, it has been found that when a metal layer is formed by a sputtering method at a high temperature, delamination occurs when the substrate, the cured film, and the metal layer are laminated.
On the other hand, the metal layer is cured by forming a metal layer by vapor deposition such as a sputtering method so that the temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step (the temperature of the surface of the cured film) can be suppressed to less than the glass transition temperature. It was found that the phenomenon of metal entering the surface of the film (penetration) disappeared, and that delamination did not occur when the substrate, the cured film, and the metal layer were laminated. The glass transition temperature is also hereinafter referred to as Tg (glass transition temperature).
Hereinafter, the details of the preferred embodiment of the present invention will be described.

<濾過工程>
本発明の積層体の製造方法は、感光性樹脂組成物を基板に適用する前に、感光性樹脂組成物を濾過する工程を含んでいてもよい。濾過は、フィルターを用いて行うことが好ましい。フィルター孔径としては、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.1μm以下がさらに好ましい。フィルターの材質としては、ポリテトラフロロエチレン製、ポリエチレン製、ナイロン製のフィルターが好ましい。フィルターは、有機溶剤であらかじめ洗浄したものを用いてもよい。フィルター濾過工程では、複数種類のフィルターを直列または並列に接続して用いてもよい。複数種類のフィルターを使用する場合は、孔径および/または材質が異なるフィルターを組み合わせて使用してもよい。また、各種類の材料を用いて複数回濾過してもよく、複数回濾過する工程が循環濾過工程であってもよい。また、加圧濾過を行ってもよく、加圧濾過の場合に加える圧力は0.05MPa以上0.3MPa以下が好ましい。
フィルターを用いた濾過の他、吸着材を用いた濾過を行って不純物の除去を行ってもよく、フィルター濾過と吸着材を組み合わせて使用して濾過を行ってもよい。吸着材としては、公知の吸着材を用いることができ、例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの無機系吸着材、活性炭などの有機系吸着材を使用することができる。
<Filtration process>
The method for producing a laminate of the present invention may include a step of filtering the photosensitive resin composition before applying the photosensitive resin composition to the substrate. Filtration is preferably performed using a filter. The filter pore diameter is preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, and even more preferably 0.1 μm or less. As the material of the filter, a filter made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon is preferable. The filter may be one that has been pre-cleaned with an organic solvent. In the filter filtration step, a plurality of types of filters may be connected in series or in parallel. When using a plurality of types of filters, filters having different pore diameters and / or materials may be used in combination. Further, each kind of material may be used for filtration a plurality of times, and the step of filtering a plurality of times may be a circulation filtration step. Further, pressure filtration may be performed, and the pressure applied in the case of pressure filtration is preferably 0.05 MPa or more and 0.3 MPa or less.
In addition to filtration using a filter, impurities may be removed by performing filtration using an adsorbent, or filtration may be performed using a combination of filter filtration and an adsorbent. As the adsorbent, a known adsorbent can be used. For example, an inorganic adsorbent such as silica gel or zeolite, or an organic adsorbent such as activated carbon can be used.

<感光性樹脂組成物層形成工程>
本発明の積層体の製造方法は、感光性樹脂組成物を基板に適用して層状にする、感光性樹脂組成物層形成工程を含む。
感光性樹脂組成物を基板に適用する手段としては、塗布が好ましい。
具体的には、適用する手段としては、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法、スプレーコート法、スピンコート法、スリットコート法、およびインクジェット法などが例示される。感光性樹脂組成物層の厚さの均一性の観点から、スピンコート法、スリットコート法、スプレーコート法、インクジェット法がより好ましい。適用する手段に応じて適切な固形分濃度や塗布条件を調整することで、所望の感光性樹脂組成物層を得ることができる。また、基板の形状によっても塗布方法を適宜選択でき、ウェハ等の円形基板であればスピンコート法やスプレーコート法、インクジェット法等が好ましく、矩形基板であればスリットコート法やスプレーコート法、インクジェット法等が好ましい。スピンコート法の場合は、例えば、500〜2000rpm(revolutions per minute)の回転数で、10秒間〜1分間程度で適用することができる。
感光性樹脂組成物層(硬化工程の後は硬化膜)の厚さは、露光後で、0.1〜100μmとなるように塗布することが好ましく、1〜50μmとなるように塗布することがより好ましい。また、図2に示すように、形成される感光性樹脂組成物層の厚さは、必ずしも均一である必要はない。特に、凹凸のある表面上に感光性樹脂組成物層が設けられる場合、図2に示すように、厚さの異なる硬化膜が得られるであろう。特に硬化膜を複数層積層した場合、凹部として、深さの深い凹部も形成されうるが、本発明はこのような構成に対し、層間の剥離をより効果的に抑制できる点で技術的価値が高い。積層体が厚さの異なる硬化膜を有する場合、最も薄い部分の硬化膜の厚さが上記厚さであることが好ましい。
<Photosensitive resin composition layer forming process>
The method for producing a laminate of the present invention includes a step of forming a photosensitive resin composition layer in which a photosensitive resin composition is applied to a substrate to form a layer.
Coating is preferable as a means for applying the photosensitive resin composition to the substrate.
Specifically, the means to be applied include a dip coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, a wire bar coating method, a gravure coating method, an extrusion coating method, a spray coating method, a spin coating method, and a slit coating method. And the inkjet method and the like are exemplified. From the viewpoint of the uniformity of the thickness of the photosensitive resin composition layer, the spin coating method, the slit coating method, the spray coating method, and the inkjet method are more preferable. A desired photosensitive resin composition layer can be obtained by adjusting an appropriate solid content concentration and coating conditions according to the means to be applied. Further, the coating method can be appropriately selected depending on the shape of the substrate. For a circular substrate such as a wafer, a spin coating method, a spray coating method, an inkjet method, etc. are preferable, and for a rectangular substrate, a slit coating method, a spray coating method, an inkjet method, etc. The method or the like is preferable. In the case of the spin coating method, for example, it can be applied at a rotation speed of 500 to 2000 rpm (revolutions per minute) in about 10 seconds to 1 minute.
The thickness of the photosensitive resin composition layer (cured film after the curing step) is preferably 0.1 to 100 μm after exposure, and is preferably 1 to 50 μm. More preferable. Further, as shown in FIG. 2, the thickness of the formed photosensitive resin composition layer does not necessarily have to be uniform. In particular, when the photosensitive resin composition layer is provided on the uneven surface, cured films having different thicknesses will be obtained as shown in FIG. In particular, when a plurality of cured films are laminated, a deep recess may be formed as a recess, but the present invention has technical value in that peeling between layers can be more effectively suppressed with respect to such a configuration. high. When the laminate has cured films having different thicknesses, it is preferable that the thickness of the cured film at the thinnest portion is the above-mentioned thickness.

<<基板>>
基板の種類は、用途に応じて適宜定めることができるが、シリコン、窒化シリコン、ポリシリコン、酸化シリコン、アモルファスシリコンなどの半導体作製基板、石英、ガラス、光学フィルム、セラミック材料、蒸着膜、磁性膜、反射膜、Ni、Cu、Cr、Feなどの金属基板、紙、SOG(Spin On Glass)、TFT(thin film transistor;薄膜トランジスタ)アレイ基板、プラズマディスプレイパネル(PDP)の電極板など特に制約されない。本発明では、特に、半導体作製基板が好ましく、シリコンがより好ましい。
また、硬化膜の表面や金属層の表面に感光性樹脂組成物層を形成する場合は、硬化膜または金属層が基板として用いられてもよい。
<< Board >>
The type of substrate can be appropriately determined according to the application, but is a semiconductor manufacturing substrate such as silicon, silicon nitride, polysilicon, silicon oxide, amorphous silicon, quartz, glass, optical film, ceramic material, thin film transistor, magnetic film. , Reflective film, metal substrate such as Ni, Cu, Cr, Fe, paper, SOG (Spin On Glass), TFT (thin film transistor) array substrate, plasma display panel (PDP) electrode plate, and the like are not particularly limited. In the present invention, a semiconductor-made substrate is particularly preferable, and silicon is more preferable.
Further, when the photosensitive resin composition layer is formed on the surface of the cured film or the surface of the metal layer, the cured film or the metal layer may be used as the substrate.

<<感光性樹脂組成物>>
以下、本発明で用いる感光性樹脂組成物の詳細について説明する。
本発明の積層体の製造方法では、感光性樹脂組成物が露光により架橋構造を形成する化合物を含むことが好ましく、ネガ型現像用であることがより好ましく、露光により架橋構造が構築されて有機溶剤への溶解度が低下することが特に好ましく、有機溶剤で現像するネガ型感光性樹脂であることが最も好ましい。
まず、本発明で用いる感光性樹脂組成物が含んでもよい成分について説明する。感光性樹脂組成物はこれら以外の成分を含んでいてもよく、また、これらの成分を必須とするわけではない。
<< Photosensitive resin composition >>
Hereinafter, the details of the photosensitive resin composition used in the present invention will be described.
In the method for producing a laminate of the present invention, the photosensitive resin composition preferably contains a compound that forms a crosslinked structure by exposure, more preferably for negative development, and the crosslinked structure is constructed by exposure to be organic. It is particularly preferable that the solubility in a solvent is lowered, and most preferably a negative photosensitive resin developed with an organic solvent.
First, the components that may be contained in the photosensitive resin composition used in the present invention will be described. The photosensitive resin composition may contain components other than these, and these components are not essential.

<<<樹脂>>>
本発明で用いる感光性樹脂組成物は、樹脂を含む。
本発明で用いる感光性樹脂組成物では、樹脂は特に制限は無く、公知の樹脂を用いることができる。樹脂は高耐熱性樹脂であることが好ましい。
<<< Resin >>>
The photosensitive resin composition used in the present invention contains a resin.
In the photosensitive resin composition used in the present invention, the resin is not particularly limited, and a known resin can be used. The resin is preferably a highly heat resistant resin.

本発明で用いる感光性樹脂組成物は、ポリイミド前駆体、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール前駆体およびポリベンゾオキサゾールから選択される少なくとも1種類の樹脂を含むことが好ましい。本発明の積層体の製造方法では、感光性樹脂組成物が、ポリイミド前駆体またはポリベンゾオキサゾール前駆体を含むことがより好ましく、ポリイミド前駆体を含むことがさらに好ましい。 The photosensitive resin composition used in the present invention preferably contains at least one resin selected from a polyimide precursor, a polyimide, a polybenzoxazole precursor, and polybenzoxazole. In the method for producing a laminate of the present invention, the photosensitive resin composition more preferably contains a polyimide precursor or a polybenzoxazole precursor, and further preferably contains a polyimide precursor.

本発明で用いる感光性樹脂組成物はポリイミド前駆体、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール前駆体およびポリベンゾオキサゾールのうち、1種類のみ含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。また、ポリイミド前駆体を2種類等、同じ種類の樹脂であって、構造の異なる樹脂を2種類以上含んでいてもよい。
本発明で用いる感光性樹脂組成物における、樹脂の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分の10〜99質量%が好ましく、50〜98質量%がより好ましく、70〜96質量%がさらに好ましい。
The photosensitive resin composition used in the present invention may contain only one kind of polyimide precursor, polyimide, polybenzoxazole precursor and polybenzoxazole, or may contain two or more kinds. Further, the same type of resin such as two types of polyimide precursors may be contained, and two or more types of resins having different structures may be contained.
The resin content in the photosensitive resin composition used in the present invention is preferably 10 to 99% by mass, more preferably 50 to 98% by mass, and 70 to 96% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. More preferred.

さらに、樹脂は重合性基を含むことが好ましい。
また、感光性樹脂組成物が重合性化合物を含むことが好ましい。このような構成とすることにより、露光部に3次元ネットワークが形成され、強固な架橋膜となり、後述の表面活性化処理により感光性樹脂組成物層(硬化膜)がダメージを受けず、表面活性化処理により、硬化膜と金属層の密着性または硬化膜同士の密着性がより効果的に向上する。
さらにまた、樹脂が、−Ar−L−Ar−で表される部分構造を含むことが好ましい。但し、Arは、それぞれ独立に、芳香族基であり、Lは、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、−O−、−CO−、−S−、−SO2−または−NHCO−、ならびに、上記の2つ以上の組み合わせからなる基である。このような構成とすることにより、感光性樹脂組成物層(硬化膜)が柔軟な構造となり、層間剥離の発生を抑制する効果がより効果的に発揮される。Arは、フェニレン基が好ましく、Lは、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1または2の脂肪族炭化水素基、−O−、−CO−、−S−または−SO2−がさらに好ましい。ここでの脂肪族炭化水素基は、アルキレン基が好ましい。
Further, the resin preferably contains a polymerizable group.
Further, it is preferable that the photosensitive resin composition contains a polymerizable compound. With such a configuration, a three-dimensional network is formed in the exposed portion to form a strong crosslinked film, and the photosensitive resin composition layer (cured film) is not damaged by the surface activation treatment described later, and the surface activity is maintained. By the chemical treatment, the adhesion between the cured film and the metal layer or the adhesion between the cured films is more effectively improved.
Furthermore, it is preferable that the resin contains a partial structure represented by -Ar-L-Ar-. However, Ar is an aromatic group independently, and L is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, −O−, −CO−, −S−. , -SO 2- or -NHCO-, and a group consisting of a combination of two or more of the above. With such a configuration, the photosensitive resin composition layer (cured film) has a flexible structure, and the effect of suppressing the occurrence of delamination is more effectively exhibited. Ar is a phenylene group is preferably, L is an aliphatic hydrocarbon group of fluorine carbon atoms which may be substituted with atoms 1 or 2, -O -, - CO - , - S- or -SO 2 - and more preferable. The aliphatic hydrocarbon group here is preferably an alkylene group.

(ポリイミド前駆体)
ポリイミド前駆体は、その種類等について特に定めるものではなく、下記式(2)で表される繰り返し単位を含むことが好ましい。
式(2)

Figure 0006845848
式(2)中、A1およびA2は、それぞれ独立に酸素原子またはNHを表し、R111は、2価の有機基を表し、R115は、4価の有機基を表し、R113およびR114は、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表す。(Polyimide precursor)
The type of the polyimide precursor is not particularly specified, and it is preferable that the polyimide precursor contains a repeating unit represented by the following formula (2).
Equation (2)
Figure 0006845848
In formula (2), A 1 and A 2 independently represent an oxygen atom or NH, R 111 represents a divalent organic group, R 115 represents a tetravalent organic group, and R 113 and R 114 independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.

式(2)におけるA1およびA2は、酸素原子またはNHが好ましく、酸素原子がより好ましい。
式(2)におけるR111は、2価の有機基を表す。2価の有機基としては、直鎖または分岐の脂肪族基、環状の脂肪族基および芳香族基を含む基が例示され、炭素数2〜20の直鎖または分岐の脂肪族基、炭素数6〜20の環状の脂肪族基、炭素数6〜20の芳香族基、または、これらの組み合わせからなる基が好ましく、炭素数6〜20の芳香族基を含む基がより好ましい。特に好ましい実施形態として、式(2)におけるR111が−Ar−L−Ar−で表される基であることが例示される。但し、Arは、それぞれ独立に、芳香族基であり、Lは、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、−O−、−CO−、−S−、−SO2−または−NHCO−、ならびに、上記の2つ以上の組み合わせからなる基である。これらの好ましい範囲は、上述のとおりである。
A 1 and A 2 in the formula (2) are preferably an oxygen atom or NH, and more preferably an oxygen atom.
R 111 in the formula (2) represents a divalent organic group. Examples of the divalent organic group include a linear or branched aliphatic group, a cyclic aliphatic group and a group containing an aromatic group, and a linear or branched aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms and a carbon number of carbon atoms. A cyclic aliphatic group of 6 to 20, an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, or a group composed of a combination thereof is preferable, and a group containing an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms is more preferable. As a particularly preferable embodiment, it is exemplified that R 111 in the formula (2) is a group represented by −Ar−L−Ar−. However, Ar is an aromatic group independently, and L is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, −O−, −CO−, −S−. , -SO 2- or -NHCO-, and a group consisting of a combination of two or more of the above. These preferred ranges are as described above.

式(2)におけるR111は、ジアミンから誘導されることが好ましい。ポリイミド前駆体の製造に用いられるジアミンとしては、直鎖または分岐の脂肪族、環状の脂肪族または芳香族ジアミンなどが挙げられる。ジアミンは、1種類のみ用いてもよいし、2種類以上用いてもよい。
具体的には、炭素数2〜20の直鎖または分岐の脂肪族基、炭素数6〜20の環状の脂肪族基、炭素数6〜20の芳香族基、または、これらの組み合わせからなる基を含むジアミンであることが好ましく、炭素数6〜20の芳香族基からなる基を含むジアミンであることがより好ましい。芳香族基の例としては、下記の芳香族基が挙げられる。
R 111 in formula (2) is preferably derived from diamine. Examples of the diamine used in the production of the polyimide precursor include linear or branched aliphatic, cyclic aliphatic or aromatic diamines. Only one type of diamine may be used, or two or more types may be used.
Specifically, a linear or branched aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms, a cyclic aliphatic group having 6 to 20 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, or a group consisting of a combination thereof. It is preferably a diamine containing, and more preferably a diamine containing a group consisting of an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. Examples of aromatic groups include the following aromatic groups.

Figure 0006845848
上記芳香族基中、Aは、単結合、または、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、−O−、−C(=O)−、−S−、−S(=O)2−、−NHCO−ならびに、これらの組み合わせから選択される基であることが好ましく、単結合、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキレン基、−O−、−C(=O)−、−S−、−SO2−から選択される基であることがより好ましく、−CH2−、−O−、−S−、−SO2−、−C(CF32−、および、−C(CH32−からなる群から選択される2価の基であることがさらに好ましい。
Figure 0006845848
Among the above aromatic groups, A is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be replaced with a single bond or a fluorine atom, −O−, −C (= O) −, −S−. , -S (= O) 2- , -NHCO-, and a group selected from a combination thereof, preferably a single bond, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom. -O -, - C (= O ) -, - S -, - SO 2 - , more preferably a group selected from, -CH 2 -, - O - , - S -, - SO 2 -, More preferably, it is a divalent group selected from the group consisting of −C (CF 3 ) 2 − and −C (CH 3 ) 2 −.

ジアミンとしては、具体的には、1,2−ジアミノエタン、1,2−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタンおよび1,6−ジアミノヘキサン;1,2−または1,3−ジアミノシクロペンタン、1,2−、1,3−または1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,2−、1,3−または1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス−(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス−(3−アミノシクロヘキシル)メタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルシクロヘキシルメタンおよびイソホロンジアミン;メタおよびパラフェニレンジアミン、ジアミノトルエン、4,4’−および3,3’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−および3,3’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−および3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−および3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−および3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−ヒドロキシ−4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ヒドロキシ−4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)スルホン、4,4’−ジアミノパラテルフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(2−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,10−ビス(4−アミノフェニル)アントラセン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノオクタフルオロビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−10−ヒドロアントラセン、3,3’,4,4’−テトラアミノビフェニル、3,3’,4,4’−テトラアミノジフェニルエーテル、1,4−ジアミノアントラキノン、1,5−ジアミノアントラキノン、3,3−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−ジメチル−3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,4−および2,5−ジアミノクメン、2,5−ジメチル−パラフェニレンジアミン、アセトグアナミン、2,3,5,6−テトラメチル−パラフェニレンジアミン、2,4,6−トリメチル−メタフェニレンジアミン、ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、2,7−ジアミノフルオレン、2,5−ジアミノピリジン、1,2−ビス(4−アミノフェニル)エタン、ジアミノベンズアニリド、ジアミノ安息香酸のエステル、1,5−ジアミノナフタレン、ジアミノベンゾトリフルオライド、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)オクタフルオロブタン、1,5−ビス(4−アミノフェニル)デカフルオロペンタン、1,7−ビス(4−アミノフェニル)テトラデカフルオロヘプタン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(2−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルフェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、パラビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノ−3−トリフルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4’−ビス(3−アミノ−5−トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、2,2−ビス[4−(4−アミノ−3−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロトリジンおよび4,4’’’−ジアミノクアテルフェニルから選ばれる少なくとも1種類のジアミンが挙げられる。 Specific examples of the diamine include 1,2-diaminoethane, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane and 1,6-diaminohexane; 1,2- or 1 , 3-Diaminocyclopentane, 1,2-, 1,3- or 1,4-diaminocyclohexane, 1,2-, 1,3- or 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, bis- (4-) Aminocyclohexyl) methane, bis- (3-aminocyclohexyl) methane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethylcyclohexylmethane and isophoronediamine; meta and paraphenylenediamine, diaminotoluene, 4,4'-and 3 , 3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3-diaminodiphenyl ether, 4,4'-and 3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-and 3,3'-diaminodiphenylsulfone , 4,4'-and 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-and 3,3'-diaminobenzophenone, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'- Dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexa Fluoropropane, 2,2-bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-amino-4) -Hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) sulfone , 4,4'-Diaminoparatelphenyl, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl ] Sulfone, bis [4- (2-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 9,10-bis (4-aminophenyl) anthracene, 3,3'-dimethyl- 4,4'-Diaminodiphenyl sulfone, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene , 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 3,3'-diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamino Octafluorobiphenyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 9,9-bis (4-) Aminophenyl) -10-hydroanthracene, 3,3', 4,4'-tetraaminobiphenyl, 3,3', 4,4'-tetraaminodiphenyl ether, 1,4-diaminoanthraquinone, 1,5-diaminoanthraquinone , 3,3-Dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl, 9,9'-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4'-dimethyl-3,3'-diaminodiphenylsulfone, 3,3', 5,5'-Tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,4- and 2,5-diaminocumene, 2,5-dimethyl-paraphenylenediamine, acetoguanamine, 2,3,5,6-tetra Methyl-paraphenylenediamine, 2,4,6-trimethyl-metaphenylenediamine, bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 2,7-diaminofluorene, 2,5-diaminopyridine, 1,2-bis ( 4-Aminophenyl) ethane, diaminobenzanilide, ester of diaminobenzoic acid, 1,5-diaminonaphthalene, diaminobenzotrifluoride, 1,3-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 1,4-bis ( 4-Aminophenyl) Octafluorobutane, 1,5-bis (4-aminophenyl) decafluoropentane, 1,7-bis (4-aminophenyl) tetradecafluoroheptane, 2,2-bis [4- (3) -Aminophenoxy) Phenyl] Hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (2-aminophenoxy) phenyl] Hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-Aminophenoxy) -3,5-dimethyl Phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) -3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl] hexafluoropropane, parabis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) Benzene, 4,4'-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (4-4'-bis) Amino-3-trifluoromethylphenoxy) Biphenyl, 4,4'-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) diphenylsulfone, 4,4'-bis (3-amino-5-trifluoromethylphenoxy) Diphenylsulfone, 2,2-bis [4- (4-amino-3-trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 3,3', 5,5'-tetramethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-Diamino-2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 2,2', 5,5', 6,6'-hexafluorotridin and 4,4'''-diaminoquaterphenyl At least one type of diamine selected from is mentioned.

また、下記に示すジアミン(DA−1)〜(DA−18)も好ましい。 Further, the diamines (DA-1) to (DA-18) shown below are also preferable.

Figure 0006845848
Figure 0006845848

Figure 0006845848
Figure 0006845848

また、少なくとも2つ以上のアルキレングリコール単位を主鎖にもつジアミンも好ましい例として挙げられる。好ましくは、エチレングリコール鎖、プロピレングリコール鎖のいずれかまたは両方を1分子中にあわせて2つ以上含むジアミン、より好ましくは芳香環を含まないジアミンである。具体例としては、ジェファーミン(登録商標)KH−511、ジェファーミン(登録商標)ED−600、ジェファーミン(登録商標)ED−900、ジェファーミン(登録商標)ED−2003、ジェファーミン(登録商標)EDR−148、ジェファーミン(登録商標)EDR−176、D−200、D−400、D−2000、D−4000(以上商品名、HUNTSMAN製)、1−(2−(2−(2−アミノプロポキシ)エトキシ)プロポキシ)プロパン−2−アミン、1−(1−(1−(2−アミノプロポキシ)プロパン−2−イル)オキシ)プロパン−2−アミンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
ジェファーミン(登録商標)KH−511、ジェファーミン(登録商標)ED−600、ジェファーミン(登録商標)ED−900、ジェファーミン(登録商標)ED−2003、ジェファーミン(登録商標)EDR−148、ジェファーミン(登録商標)EDR−176の構造を以下に示す。
Further, a diamine having at least two or more alkylene glycol units in the main chain is also mentioned as a preferable example. A diamine containing two or more ethylene glycol chains and / or both of propylene glycol chains in one molecule is preferable, and a diamine containing no aromatic ring is preferable. Specific examples include Jeffamine (registered trademark) KH-511, Jeffamine (registered trademark) ED-600, Jeffamine (registered trademark) ED-900, Jeffamine (registered trademark) ED-2003, and Jeffamine (registered trademark). ) EDR-148, Jeffamine® EDR-176, D-200, D-400, D-2000, D-4000 (trade name, manufactured by HUNTSMAN), 1- (2- (2- (2- (2-) Aminopropoxy) ethoxy) propoxy) propoxy) propan-2-amine, 1- (1- (1- (2-aminopropoxy) propoxy-2-yl) oxy) propan-2-amine and the like, but are not limited thereto. ..
Jeffamine® KH-511, Jeffamine® ED-600, Jeffamine® ED-900, Jeffamine® ED-2003, Jeffamine® EDR-148, The structure of Jeffamine® EDR-176 is shown below.

Figure 0006845848
Figure 0006845848

上記において、x、y、zは平均値である。 In the above, x, y, and z are average values.

式(2)におけるR111は、得られる硬化膜の柔軟性の観点から、−Ar−L−Ar−で表されることが好ましい。但し、Arは、それぞれ独立に、芳香族基であり、Lは、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、−O−、−CO−、−S−、−SO2−または−NHCO−、ならびに、上記の2つ以上の組み合わせからなる基である。Arは、フェニレン基が好ましく、Lは、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1または2の脂肪族炭化水素基、−O−、−CO−、−S−または−SO2−がさらに好ましい。ここでの脂肪族炭化水素基は、アルキレン基が好ましい。 R 111 in the formula (2) is preferably represented by −Ar−L−Ar− from the viewpoint of the flexibility of the obtained cured film. However, Ar is an aromatic group independently, and L is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, −O−, −CO−, −S−. , -SO 2- or -NHCO-, and a group consisting of a combination of two or more of the above. Ar is a phenylene group is preferably, L is an aliphatic hydrocarbon group of fluorine carbon atoms which may be substituted with atoms 1 or 2, -O -, - CO - , - S- or -SO 2 - and more preferable. The aliphatic hydrocarbon group here is preferably an alkylene group.

式(2)におけるR111は、i線透過率の観点から下記式(51)または式(61)で表わされる2価の有機基であることが好ましい。特に、i線透過率、入手のし易さの観点から式(61)で表わされる2価の有機基であることがより好ましい。
式(51)

Figure 0006845848
式(51)中、R10〜R17は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子または1価の有機基であり、R10〜R17の少なくとも1つはフッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基である。
10〜R17の1価の有機基として、炭素数1〜10(好ましくは炭素数1〜6)の無置換のアルキル基、炭素数1〜10(好ましくは炭素数1〜6)のフッ化アルキル基等が挙げられる。
式(61)
Figure 0006845848
式(61)中、R18およびR19は、それぞれ独立にフッ素原子またはトリフルオロメチル基である。
式(51)または(61)の構造を与えるジアミン化合物としては、2,2’−ジメチルベンジジン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(フルオロ)−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノオクタフルオロビフェニル等が挙げられる。これらは1種類を用いるか、または2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 R 111 in the formula (2) is preferably a divalent organic group represented by the following formula (51) or the formula (61) from the viewpoint of i-ray transmittance. In particular, a divalent organic group represented by the formula (61) is more preferable from the viewpoint of i-ray transmittance and availability.
Equation (51)
Figure 0006845848
In formula (51), R 10 to R 17 are independently hydrogen atoms, fluorine atoms or monovalent organic groups, and at least one of R 10 to R 17 is a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. Is.
As monovalent organic groups of R 10 to R 17 , an unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms) and a hook having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms) Examples thereof include an alkylated group.
Equation (61)
Figure 0006845848
In formula (61), R 18 and R 19 are independently fluorine atoms or trifluoromethyl groups, respectively.
Examples of the diamine compound giving the structure of the formula (51) or (61) include 2,2'-dimethylbenzidine, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-. Examples thereof include bis (fluoro) -4,4'-diaminobiphenyl and 4,4'-diaminooctafluorobiphenyl. These may be used alone or in combination of two or more.

式(2)におけるR115は、4価の有機基を表す。4価の有機基としては、芳香環を含む4価の有機基が好ましく、下記式(5)または式(6)で表される基がより好ましい。
式(5)

Figure 0006845848
式(5)中、R112は、単結合、または、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、−O−、−CO−、−S−、−SO2−、−NHCO−ならびに、これらの組み合わせから選択される基であることが好ましく、単結合、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキレン基、−O−、−CO−、−S−および−SO2−から選択される基であることがより好ましく、−CH2−、−C(CF32−、−C(CH32−、−O−、−CO−、−S−および−SO2−からなる群から選択される2価の基がさらに好ましい。 R 115 in the formula (2) represents a tetravalent organic group. As the tetravalent organic group, a tetravalent organic group containing an aromatic ring is preferable, and a group represented by the following formula (5) or formula (6) is more preferable.
Equation (5)
Figure 0006845848
In formula (5), R 112 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be replaced with a single bond or a fluorine atom, −O−, −CO−, −S−, −SO. It is preferably a group selected from 2 −, −NHCO− and a combination thereof, and is a single bond, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, −O−, −CO−. , -S- and −SO 2− are more preferred, and −CH 2 −, −C (CF 3 ) 2 −, −C (CH 3 ) 2 −, −O−, −CO A divalent group selected from the group consisting of −, −S− and −SO 2− is even more preferred.

式(6)

Figure 0006845848
Equation (6)
Figure 0006845848

式(2)におけるR115は、具体的には、テトラカルボン酸二無水物から無水物基の除去後に残存するテトラカルボン酸残基などが挙げられる。テトラカルボン酸二無水物は、1種類のみ用いても良いし、2種類以上用いても良い。
テトラカルボン酸二無水物は、下記式(O)で表されることが好ましい。
式(O)

Figure 0006845848
式(O)中、R115は、4価の有機基を表す。R115の好ましい範囲は式(2)におけるR115と同義であり、好ましい範囲も同様である。 Specific examples of R 115 in the formula (2) include tetracarboxylic acid residues remaining after removal of the anhydride group from the tetracarboxylic dianhydride. Only one type of tetracarboxylic dianhydride may be used, or two or more types may be used.
The tetracarboxylic dianhydride is preferably represented by the following formula (O).
Equation (O)
Figure 0006845848
In formula (O), R 115 represents a tetravalent organic group. A preferred range of R 115 has the same meaning as R 115 in formula (2), and preferred ranges are also the same.

テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、ピロメリト酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルフィドテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、1,3−ジフェニルヘキサフルオロプロパン−3,3,4,4−テトラカルボン酸二無水物、1,4,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,8,9,10−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、ならびに、これらの炭素数1〜6のアルキルおよび/または炭素数1〜6のアルコキシ誘導体から選ばれる少なくとも1種類が例示される。 Specific examples of the tetracarboxylic dianhydride include pyromelitoic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-diphenylsulfide tetracarboxylic. Acid dianhydride, 3,3', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4 '-Diphenylmethanetetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-diphenylmethanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,3', 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3 3', 4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,7-naphthalene Tetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) Hexafluoropropane dianhydride, 1,3-diphenylhexafluoropropane-3,3,4,4-tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,6-naphthalenetetra Carcarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-diphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-naphthalenetetra Carcarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,8,9,10-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxy) Phenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, and their carbon numbers 1 to 1 At least one selected from 6 alkyl and / or alkoxy derivatives having 1 to 6 carbon atoms is exemplified.

また、下記に示すテトラカルボン酸二無水物(DAA−1)〜(DAA−5)も好ましい例として挙げられる。

Figure 0006845848
Further, the tetracarboxylic dianhydrides (DAA-1) to (DAA-5) shown below are also mentioned as preferable examples.
Figure 0006845848

式(2)におけるR111とR115の少なくとも一方にヒドロキシ基を有することも好ましい。より具体的には、R111として、ビスアミノフェノール誘導体の残基が挙げられる。It is also preferable that at least one of R 111 and R 115 in the formula (2) has a hydroxy group. More specifically, as R 111 , a residue of a bisaminophenol derivative can be mentioned.

式(2)におけるR113およびR114は、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表す。
式(2)におけるR113およびR114の少なくとも一方が重合性基を含むことが好ましく、両方が重合性基を含むことが好ましい。重合性基とは、熱、ラジカル等の作用により、架橋反応することが可能な基である。重合性基としては、光ラジカル重合性基が好ましい。重合性基の具体例として、エチレン性不飽和結合を有する基、アルコキシメチル基、ヒドロキシメチル基、アシルオキシメチル基、エポキシ基、オキセタニル基、ベンゾオキサゾリル基、ブロックイソシアネート基、メチロール基、アミノ基が挙げられる。ポリイミド前駆体が有するラジカル重合性基としては、エチレン性不飽和結合を有する基が好ましい。
エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、下記式(III)で表される基などが挙げられる。
R 113 and R 114 in the formula (2) independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group.
It is preferable that at least one of R 113 and R 114 in the formula (2) contains a polymerizable group, and it is preferable that both contain a polymerizable group. A polymerizable group is a group capable of a cross-linking reaction by the action of heat, radicals, or the like. As the polymerizable group, a photoradical polymerizable group is preferable. Specific examples of the polymerizable group include a group having an ethylenically unsaturated bond, an alkoxymethyl group, a hydroxymethyl group, an acyloxymethyl group, an epoxy group, an oxetanyl group, a benzoxazolyl group, a blocked isocyanate group, a methylol group and an amino group. Can be mentioned. As the radically polymerizable group contained in the polyimide precursor, a group having an ethylenically unsaturated bond is preferable.
Examples of the group having an ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, a (meth) allyl group, and a group represented by the following formula (III).

Figure 0006845848
Figure 0006845848

式(III)において、R200は、水素原子またはメチル基を表し、メチル基がより好ましい。
式(III)において、R201は、炭素数2〜12のアルキレン基、−CH2CH(OH)CH2−または炭素数4〜30のポリオキシアルキレン基を表す。
好適なR201の例は、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、1,2−ブタンジイル基、1,3−ブタンジイル基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、ドデカメチレン基、−CH2CH(OH)CH2−が挙げられ、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、−CH2CH(OH)CH2−がより好ましい。
特に好ましくは、R200がメチル基で、R201がエチレン基である。
In formula (III), R 200 represents a hydrogen atom or a methyl group, with a methyl group being more preferred.
In formula (III), R 201 represents an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, −CH 2 CH (OH) CH 2 −, or a polyoxyalkylene group having 4 to 30 carbon atoms.
Examples of suitable R 201 are ethylene group, propylene group, trimethylene group, tetramethylene group, 1,2-butandyl group, 1,3-butandyl group, pentamethylene group, hexamethylene group, octamethylene group, dodecamethylene group. , -CH 2 CH (OH) CH 2-, and more preferably an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, and -CH 2 CH (OH) CH 2-.
Particularly preferably, R 200 is a methyl group and R 201 is an ethylene group.

式(2)におけるR113またはR114は重合性基以外の1価の有機基であってもよい。
有機溶剤への溶解度の観点からは、式(2)におけるR113またはR114は、1価の有機基であることが好ましい。1価の有機基としては、直鎖または分岐のアルキル基、環状アルキル基、あるいは、芳香族基を含むことが好ましい。1価の有機基としては、アリール基を構成する炭素に結合している1、2または3つ(好ましくは1つ)の酸性基を有する芳香族基、およびアリール基を構成する炭素に結合している1、2または3つ(好ましくは1つ)の酸性基を有するアラルキル基が特に好ましい。具体的には、酸性基を有する炭素数6〜20の芳香族基、酸性基を有する炭素数7〜25のアラルキル基が挙げられる。より具体的には、酸性基を有するフェニル基および酸性基を有するベンジル基が挙げられる。酸性基は、ヒドロキシ基が好ましい。
113またはR114が、水素原子、2−ヒドロキシベンジル、3−ヒドロキシベンジルおよび4−ヒドロキシベンジルであることが、より特に好ましい。
R 113 or R 114 in the formula (2) may be a monovalent organic group other than the polymerizable group.
From the viewpoint of solubility in an organic solvent, R 113 or R 114 in the formula (2) is preferably a monovalent organic group. The monovalent organic group preferably contains a linear or branched alkyl group, a cyclic alkyl group, or an aromatic group. The monovalent organic group is an aromatic group having one, two or three (preferably one) acidic groups bonded to the carbon constituting the aryl group, and a carbon group constituting the aryl group. Aralkyl groups having one, two or three (preferably one) acidic groups are particularly preferred. Specific examples thereof include an aromatic group having an acidic group having 6 to 20 carbon atoms and an aralkyl group having an acidic group having 7 to 25 carbon atoms. More specifically, a phenyl group having an acidic group and a benzyl group having an acidic group can be mentioned. The acidic group is preferably a hydroxy group.
More preferably, R 113 or R 114 is a hydrogen atom, 2-hydroxybenzyl, 3-hydroxybenzyl and 4-hydroxybenzyl.

式(2)におけるR113またはR114が表すアルキル基の炭素数は1〜30が好ましい。直鎖または分岐のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、1−エチルペンチル基、および2−エチルヘキシル基が挙げられる。
式(2)におけるR113またはR114が表す環状のアルキル基は、単環の環状のアルキル基であってもよく、多環の環状のアルキル基であってもよい。単環の環状のアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基およびシクロオクチル基が挙げられる。多環の環状のアルキル基としては、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボルニル基、カンフェニル基、デカヒドロナフチル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、カンホロイル基、ジシクロヘキシル基およびピネニル基が挙げられる。中でも、高感度化との両立の観点から、シクロヘキシル基が最も好ましい。また、芳香族基で置換されたアルキル基としては、後述する芳香族基で置換された直鎖アルキル基が好ましい。
式(2)におけるR113またはR114が表す芳香族基としては、具体的には、置換または無置換のベンゼン環、ナフタレン環、ペンタレン環、インデン環、アズレン環、ヘプタレン環、インダセン環、ペリレン環、ペンタセン環、アセナフテン環、フェナントレン環、アントラセン環、ナフタセン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオレン環、ビフェニル環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾフラン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノキサゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環またはフェナジン環である。ベンゼン環が最も好ましい。
The alkyl group represented by R 113 or R 114 in the formula (2) preferably has 1 to 30 carbon atoms. Examples of the linear or branched alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a dodecyl group, a tetradecyl group and an octadecyl group. , Isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, 1-ethylpentyl group, and 2-ethylhexyl group.
The cyclic alkyl group represented by R 113 or R 114 in the formula (2) may be a monocyclic cyclic alkyl group or a polycyclic cyclic alkyl group. Examples of the monocyclic cyclic alkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic cyclic alkyl group include an adamantyl group, a norbornyl group, a bornyl group, a phenyl group, a decahydronaphthyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclodecanyl group, a camphoroyl group, a dicyclohexyl group and a pinenyl group. Can be mentioned. Of these, the cyclohexyl group is most preferable from the viewpoint of achieving both high sensitivity. Further, as the alkyl group substituted with an aromatic group, a linear alkyl group substituted with an aromatic group described later is preferable.
Specific examples of the aromatic group represented by R 113 or R 114 in the formula (2) include a substituted or unsubstituted benzene ring, naphthalene ring, pentalene ring, inden ring, azulene ring, heptalene ring, indacene ring, and perylene. Ring, pentacene ring, acenaphthene ring, phenanthrene ring, anthracene ring, naphthalene ring, chrysen ring, triphenylene ring, fluorene ring, biphenyl ring, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyridine ring, Pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, indridin ring, indole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, isobenzofuran ring, quinoline ring, quinoline ring, phthalazine ring, naphthylidine ring, quinoxaline ring, quinoxazoline ring, isoquinoline ring, carbazole ring. , Phenanthridine ring, aclysin ring, phenanthrene ring, thianthrene ring, chromium ring, xanthene ring, phenoxatiin ring, phenothiazine ring or phenazine ring. The benzene ring is most preferable.

式(2)におけるR113が水素原子である場合、または、式(2)におけるR114が水素原子である場合、ポリイミド前駆体はエチレン性不飽和結合を有する3級アミン化合物と対塩を形成していてもよい。このようなエチレン性不飽和結合を有する3級アミン化合物の例としては、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレートが挙げられる。 When R 113 in the formula (2) is a hydrogen atom, or when R 114 in the formula (2) is a hydrogen atom, the polyimide precursor forms a salt with a tertiary amine compound having an ethylenically unsaturated bond. You may be doing it. Examples of the tertiary amine compound having such an ethylenically unsaturated bond include N, N-dimethylaminopropyl methacrylate.

また、ポリイミド前駆体は、構造単位中にフッ素原子を有することも好ましい。ポリイミド前駆体中のフッ素原子含有量は10質量%以上が好ましく、また、20質量%以下が好ましい。 It is also preferable that the polyimide precursor has a fluorine atom in the structural unit. The fluorine atom content in the polyimide precursor is preferably 10% by mass or more, and preferably 20% by mass or less.

また、基板との密着性を向上させる目的で、ポリイミド前駆体にシロキサン構造を有する脂肪族基を共重合してもよい。具体的には、シロキサン構造を有する脂肪族基を導入するためのジアミン成分として、ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、ビス(パラアミノフェニル)オクタメチルペンタシロキサンなどが挙げられる。 Further, for the purpose of improving the adhesion to the substrate, an aliphatic group having a siloxane structure may be copolymerized with the polyimide precursor. Specific examples of the diamine component for introducing an aliphatic group having a siloxane structure include bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane and bis (paraaminophenyl) octamethylpentasiloxane.

式(2)で表される繰り返し単位は、下記式(2−A)で表される繰り返し単位であることが好ましい。すなわち、ポリイミド前駆体の少なくとも1種類が、式(2−A)で表される繰り返し単位を有する前駆体であることが好ましい。このような構造とすることにより、露光ラチチュードの幅をより広げることが可能になる。
式(2−A)

Figure 0006845848
式(2−A)中、A1およびA2は、酸素原子を表し、R111およびR112は、それぞれ独立に、2価の有機基を表し、R113およびR114は、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表し、R113およびR114の少なくとも一方は、重合性基を含む基であり、重合性基であることが好ましい。The repeating unit represented by the formula (2) is preferably a repeating unit represented by the following formula (2-A). That is, it is preferable that at least one of the polyimide precursors is a precursor having a repeating unit represented by the formula (2-A). With such a structure, the width of the exposure latitude can be further widened.
Equation (2-A)
Figure 0006845848
In formula (2-A), A 1 and A 2 represent oxygen atoms, R 111 and R 112 each independently represent a divalent organic group, and R 113 and R 114 each independently. Representing a hydrogen atom or a monovalent organic group , at least one of R 113 and R 114 is a group containing a polymerizable group, and is preferably a polymerizable group.

式(2−A)におけるA1、A2、R111、R113およびR114は、それぞれ独立に、式(2)におけるA1、A2、R111、R113およびR114と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式(2−A)におけるR112は、式(5)におけるR112と同義であり、好ましい範囲も同様である。
A 1 , A 2 , R 111 , R 113 and R 114 in formula (2-A) are independently synonymous with A 1 , A 2 , R 111 , R 113 and R 114 in formula (2), respectively. The same applies to the preferred range.
R 112 in the formula (2-A) is synonymous with R 112 in the formula (5), and the preferable range is also the same.

ポリイミド前駆体においては、式(2)で表される繰り返し単位が1種類であってもよいが、2種類以上であってもよい。また、ポリイミド前駆体は、式(2)で表される繰り返し単位の構造異性体を含んでいてもよい。また、ポリイミド前駆体は、上記の式(2)で表される繰り返し単位のほかに、他の種類の繰り返し単位も含んでよい。 In the polyimide precursor, the repeating unit represented by the formula (2) may be one kind, but may be two or more kinds. Further, the polyimide precursor may contain a structural isomer of a repeating unit represented by the formula (2). Further, the polyimide precursor may contain other types of repeating units in addition to the repeating unit represented by the above formula (2).

本発明におけるポリイミド前駆体の一実施形態として、全繰り返し単位の50モル%以上、さらには70モル%以上、特には90モル%以上が式(2)で表される繰り返し単位であるポリイミド前駆体が例示される。 As one embodiment of the polyimide precursor in the present invention, 50 mol% or more, more 70 mol% or more, particularly 90 mol% or more of all the repeating units is the repeating unit represented by the formula (2). Is exemplified.

ポリイミド前駆体は、ジカルボン酸またはジカルボン酸誘導体とジアミンを反応させて得られることが好ましい。ジカルボン酸またはジカルボン酸誘導体を、ハロゲン化剤を用いてハロゲン化させた後、ジアミンと反応させて得られることがより好ましい。ポリイミド前駆体は、例えば、低温中でテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物(一部をモノアミンである末端封止剤に置換)を反応させる方法、低温中でテトラカルボン酸二無水物(一部を酸無水物またはモノ酸クロリド化合物またはモノ活性エステル化合物である末端封止剤に置換)とジアミン化合物を反応させる方法、テトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得、その後ジアミン(一部をモノアミンである末端封止剤に置換)と縮合剤の存在下で反応させる方法、テトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得、その後残りのジカルボン酸を酸クロリド化し、ジアミン(一部をモノアミンである末端封止剤に置換)と反応させる方法などの方法を利用して、得られる。
ポリイミド前駆体の製造方法では、反応に際し、有機溶剤を用いることが好ましい。有機溶剤は1種類でもよいし、2種類以上でもよい。
有機溶剤としては、原料に応じて適宜定めることができるが、ピリジン、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグリム)、N−メチルピロリドンおよびN−エチルピロリドンが例示される。
The polyimide precursor is preferably obtained by reacting a dicarboxylic acid or a dicarboxylic acid derivative with a diamine. It is more preferable that the dicarboxylic acid or the dicarboxylic acid derivative is obtained by halogenating it with a halogenating agent and then reacting it with a diamine. The polyimide precursor is, for example, a method of reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine compound (partially replaced with a terminal capping agent which is monoamine) at a low temperature, or a tetracarboxylic acid dianhydride (partly) at a low temperature. Is replaced with an acid anhydride or a monoacid chloride compound or a terminal encapsulant which is a monoactive ester compound) and a diamine compound. Is replaced with a terminal encapsulant which is a monoamine) in the presence of a condensing agent, a diester is obtained by tetracarboxylic acid dianhydride and alcohol, and then the remaining dicarboxylic acid is acid chlorided to diamine (partially). Can be obtained by using a method such as a method of reacting with a terminal sealant which is a monoamine).
In the method for producing a polyimide precursor, it is preferable to use an organic solvent in the reaction. The organic solvent may be one kind or two or more kinds.
The organic solvent can be appropriately determined depending on the raw material, and examples thereof include pyridine, diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), N-methylpyrrolidone and N-ethylpyrrolidone.

ポリイミド前駆体の製造に際し、保存安定性をより向上させるため、酸無水物、モノカルボン酸、モノ酸クロリド化合物、モノ活性エステル化合物などの末端封止剤で封止することが好ましい。これらのうち、モノアミンを用いることがより好ましく、モノアミンの好ましい化合物としては、アニリン、2−エチニルアニリン、3−エチニルアニリン、4−エチニルアニリン、5−アミノ−8−ヒドロキシキノリン、1−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−4−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−カルボキシ−7−アミノナフタレン、1−カルボキシ−6−アミノナフタレン、1−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−カルボキシ−7−アミノナフタレン、2−カルボキシ−6−アミノナフタレン、2−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、4−アミノサリチル酸、5−アミノサリチル酸、6−アミノサリチル酸、2−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノベンゼンスルホン酸、4−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノ−4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール、2−アミノチオフェノール、3−アミノチオフェノール、4−アミノチオフェノールなどが挙げられる。これらを2種類以上用いてもよく、複数の末端封止剤を反応させることにより、複数の異なる末端基を導入してもよい。 In the production of the polyimide precursor, it is preferable to seal it with an end-capping agent such as an acid anhydride, a monocarboxylic acid, a monoacid chloride compound, or a monoactive ester compound in order to further improve the storage stability. Of these, it is more preferable to use monoamine, and preferred compounds of monoamine include aniline, 2-ethynylaniline, 3-ethynylaniline, 4-ethynylaniline, 5-amino-8-hydroxyquinoline, and 1-hydroxy-7. -Aminonaphthalene, 1-hydroxy-6-aminonaphthalene, 1-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-hydroxy-4-aminonaphthalene, 2-hydroxy-7-aminonaphthalene, 2-hydroxy-6-aminonaphthalene, 2 -Hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-carboxy-7-aminonaphthalene, 1-carboxy-6-aminonaphthalene, 1-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-carboxy-7-aminonaphthalene, 2-carboxy-6- Aminonaphthalene, 2-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-aminobenzoic acid, 3-aminobenzoic acid, 4-aminobenzoic acid, 4-aminosalicylic acid, 5-aminosalicylic acid, 6-aminosalicylic acid, 2-aminobenzenesulfone Acid, 3-aminobenzenesulfonic acid, 4-aminobenzenesulfonic acid, 3-amino-4,6-dihydroxypyrimidine, 2-aminophenol, 3-aminophenol, 4-aminophenol, 2-aminothiophenol, 3- Aminothiophenol, 4-aminothiophenol and the like can be mentioned. Two or more kinds of these may be used, and a plurality of different end groups may be introduced by reacting a plurality of end sealants.

ポリイミド前駆体の製造に際し、固体を析出する工程を含んでいても良い。具体的には、反応液中のポリイミド前駆体を、水中に沈殿させ、テトラヒドロフラン等のポリイミド前駆体が可溶な溶剤に溶解させることによって、固体析出することができる。
その後、ポリイミド前駆体を乾燥して、粉末状のポリイミド前駆体を得ることができる。
The production of the polyimide precursor may include a step of precipitating a solid. Specifically, the polyimide precursor in the reaction solution can be precipitated in water, and the polyimide precursor such as tetrahydrofuran can be dissolved in a soluble solvent to precipitate a solid.
Then, the polyimide precursor can be dried to obtain a powdery polyimide precursor.

ポリイミド前駆体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは18000〜30000であり、より好ましくは20000〜27000であり、さらに好ましくは22000〜25000である。また、数平均分子量(Mn)は、好ましくは7200〜14000であり、より好ましくは8000〜12000であり、さらに好ましくは9200〜11200である。
上記ポリイミド前駆体の分散度は、2.5以上が好ましく、2.7以上がより好ましく、2.8以上であることがさらに好ましい。ポリイミド前駆体の分散度の上限値は特に定めるものではないが、例えば、4.5以下が好ましく、4.0以下がより好ましく、3.8以下がさらに好ましく、3.2以下が一層好ましく、3.1以下がより一層好ましく、3.0以下がさらに一層好ましく、2.95以下が特に一層好ましい。
The weight average molecular weight (Mw) of the polyimide precursor is preferably 18,000 to 30,000, more preferably 2,000 to 27,000, and even more preferably 22,000 to 25,000. The number average molecular weight (Mn) is preferably 7200 to 14000, more preferably 8000 to 12000, and even more preferably 9200 to 11200.
The dispersity of the polyimide precursor is preferably 2.5 or more, more preferably 2.7 or more, and even more preferably 2.8 or more. The upper limit of the dispersity of the polyimide precursor is not particularly determined, but for example, 4.5 or less is preferable, 4.0 or less is more preferable, 3.8 or less is further preferable, and 3.2 or less is further preferable. 3.1 or less is even more preferable, 3.0 or less is even more preferable, and 2.95 or less is particularly preferable.

(ポリイミド)
ポリイミドとしては、イミド環を有する高分子化合物であれば、特に限定はない。ポリイミドは、下記式(4)で表される化合物であることが好ましく、式(4)で表される化合物であって、重合性基を有する化合物であることがより好ましい。
式(4)

Figure 0006845848
式(4)中、R131は、2価の有機基を表し、R132は、4価の有機基を表す。
重合性基を有する場合、R131およびR132の少なくとも一方に重合性基を有していてもよいし、下記式(4−1)または式(4−2)に示すようにポリイミドの末端に重合性基を有していてもよい。(Polyimide)
The polyimide is not particularly limited as long as it is a polymer compound having an imide ring. The polyimide is preferably a compound represented by the following formula (4), and more preferably a compound represented by the formula (4) and having a polymerizable group.
Equation (4)
Figure 0006845848
In formula (4), R 131 represents a divalent organic group and R 132 represents a tetravalent organic group.
When having a polymerizable group, at least one of R 131 and R 132 may have a polymerizable group, or as shown in the following formula (4-1) or formula (4-2), at the end of the polyimide. It may have a polymerizable group.

式(4−1)

Figure 0006845848
式(4−1)中、R133は重合性基であり、他の基は式(4)と同義である。Equation (4-1)
Figure 0006845848
In formula (4-1), R 133 is a polymerizable group, and the other groups are synonymous with formula (4).

式(4−2)

Figure 0006845848
式(4−2)中、R134およびR135の少なくとも一方は重合性基であり、他方は有機基であり、他の基は式(4)と同義である。Equation (4-2)
Figure 0006845848
In formula (4-2), at least one of R 134 and R 135 is a polymerizable group, the other is an organic group, and the other group is synonymous with formula (4).

ポリイミドが有することが好ましい重合性基は、上記のポリイミド前駆体において、式(2)におけるR113およびR114が含んでいてもよい重合性基として挙げた重合性基と同様である。The polymerizable group that the polyimide preferably has is the same as the polymerizable group mentioned as the polymerizable group that R 113 and R 114 in the formula (2) may contain in the above-mentioned polyimide precursor.

式(4)におけるR131は、2価の有機基を表す。2価の有機基としては、式(2)におけるR111と同様の2価の有機基が例示され、好ましい範囲も同様である。
また、R131としては、ジアミンのアミノ基の除去後に残存するジアミン残基が挙げられる。ジアミンとしては、脂肪族、環式脂肪族または芳香族ジアミンなどが挙げられる。具体的な例としては、ポリイミド前駆体の式(2)中のR111の例が挙げられる。
R 131 in the formula (4) represents a divalent organic group. As the divalent organic group, a divalent organic group similar to R 111 in the formula (2) is exemplified, and the preferable range is also the same.
Further, as R 131 , a diamine residue remaining after removal of the amino group of the diamine can be mentioned. Examples of the diamine include aliphatic, cyclic aliphatic or aromatic diamines. Specific examples include the example of R 111 in the formula (2) of the polyimide precursor.

式(4)におけるR131は、少なくとも2つ以上のアルキレングリコール単位を主鎖にもつジアミン残基であることが、焼成時における反りの発生をより効果的に抑制する点で好ましい。より好ましくは、エチレングリコール鎖、プロピレングリコール鎖のいずれかまたは両方を1分子中にあわせて2つ以上含むジアミン残基であり、さらに好ましくは芳香環を含まないジアミン残基である。 It is preferable that R 131 in the formula (4) is a diamine residue having at least two or more alkylene glycol units in the main chain from the viewpoint of more effectively suppressing the occurrence of warpage during firing. More preferably, it is a diamine residue containing two or more ethylene glycol chains and / or both of propylene glycol chains in one molecule, and more preferably, it is a diamine residue containing no aromatic ring.

エチレングリコール鎖、プロピレングリコール鎖のいずれか一方または両方を1分子中にあわせて2つ以上含むジアミンとしては、式(2)におけるR111を誘導できるジアミンと同様の具体例などが挙げられるが、これらに限定されない。Examples of the diamine containing two or more of one or both of the ethylene glycol chain and the propylene glycol chain in one molecule include the same specific examples as the diamine capable of inducing R 111 in the formula (2). Not limited to these.

式(4)におけるR132は、4価の有機基を表す。R132が表す4価の有機基としては、式(2)におけるR115と同様のものが例示され、好ましい範囲も同様である。
例えば、式(2)におけるR115として例示される下記構造の4価の有機基の4つの結合子が、上記式(4)中の4つの−C(=O)−の部分と結合して縮合環を形成する。

Figure 0006845848
R 132 in the formula (4) represents a tetravalent organic group. As the tetravalent organic group represented by R 132, the same group as R 115 in the formula (2) is exemplified, and the preferable range is also the same.
For example, four conjugates of a tetravalent organic group having the following structure exemplified as R 115 in the formula (2) are bonded to four −C (= O) − portions in the above formula (4). Form a fused ring.
Figure 0006845848

式(4)におけるR132の例としては、テトラカルボン酸二無水物から無水物基の除去後に残存するテトラカルボン酸残基などが挙げられる。具体的な例としては、ポリイミド前駆体の式(2)中のR115の例が挙げられる。硬化膜の強度の観点から、R132は1〜4つの芳香環を有する芳香族ジアミン残基であることが好ましい。 Examples of R 132 in the formula (4) include tetracarboxylic acid residues remaining after removal of the anhydride group from the tetracarboxylic dianhydride. Specific examples include the example of R 115 in the polyimide precursor formula (2). From the viewpoint of the strength of the cured film, R 132 is preferably an aromatic diamine residue having 1 to 4 aromatic rings.

式(4)におけるR131とR132の少なくとも一方がヒドロキシ基を有することも好ましい。より具体的には、式(4)におけるR131として、2,2−ビス(3−ヒドロキシ−4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ヒドロキシ−4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビスー(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、上記の(DA−1)〜(DA−18)が好ましい例として挙げられる。式(4)におけるR132として、上記の(DAA−1)〜(DAA−5)が好ましい例として挙げられる。It is also preferable that at least one of R 131 and R 132 in the formula (4) has a hydroxy group. More specifically, as R 131 in the formula (4), 2,2-bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) propane and 2,2-bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) hexafluoropropane. , 2,2-bisu (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, above (DA-1) to (DA-18) ) Is a preferable example. As R 132 in the formula (4), of the (DAA-1) ~ (DAA -5) are preferred examples.

また、ポリイミドは、構造単位中にフッ素原子を有することも好ましい。ポリイミド中のフッ素原子含有量は10質量%以上が好ましく、また、20質量%以下が好ましい。 It is also preferable that the polyimide has a fluorine atom in the structural unit. The fluorine atom content in the polyimide is preferably 10% by mass or more, and preferably 20% by mass or less.

また、基板との密着性を向上させる目的で、ポリイミドにシロキサン構造を有する脂肪族の基を共重合してもよい。具体的には、シロキサン構造を有する脂肪族基を導入するためのジアミン成分として、ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、ビス(パラアミノフェニル)オクタメチルペンタシロキサンなどが挙げられる。 Further, for the purpose of improving the adhesion to the substrate, an aliphatic group having a siloxane structure may be copolymerized with the polyimide. Specific examples of the diamine component for introducing an aliphatic group having a siloxane structure include bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane and bis (paraaminophenyl) octamethylpentasiloxane.

また、感光性樹脂組成物の保存安定性を向上させるため、ポリイミドの主鎖末端をモノアミン、酸無水物、モノカルボン酸、モノ酸クロリド化合物、モノ活性エステル化合物などの末端封止剤で封止することが好ましい。これらのうち、モノアミンを用いることがより好ましい。モノアミンの好ましい例としては、アニリン、2−エチニルアニリン、3−エチニルアニリン、4−エチニルアニリン、5−アミノ−8−ヒドロキシキノリン、1−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−4−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−カルボキシ−7−アミノナフタレン、1−カルボキシ−6−アミノナフタレン、1−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−カルボキシ−7−アミノナフタレン、2−カルボキシ−6−アミノナフタレン、2−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、4−アミノサリチル酸、5−アミノサリチル酸、6−アミノサリチル酸、2−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノベンゼンスルホン酸、4−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノ−4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール、2−アミノチオフェノール、3−アミノチオフェノール、4−アミノチオフェノールなどが挙げられる。これらを2種類以上用いてもよく、複数の末端封止剤を反応させることにより、複数の異なる末端基を導入してもよい。 Further, in order to improve the storage stability of the photosensitive resin composition, the main chain end of the polyimide is sealed with an end sealant such as a monoamine, an acid anhydride, a monocarboxylic acid, a monoacid chloride compound, or a monoactive ester compound. It is preferable to do so. Of these, it is more preferable to use monoamines. Preferred examples of monoamines are aniline, 2-ethynylaniline, 3-ethynylaniline, 4-ethynylaniline, 5-amino-8-hydroxyquinoline, 1-hydroxy-7-aminonaphthalene, 1-hydroxy-6-aminonaphthalene. , 1-Hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-hydroxy-4-aminonaphthalene, 2-hydroxy-7-aminonaphthalene, 2-hydroxy-6-aminonaphthalene, 2-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-carboxy- 7-Aminonaphthalene, 1-carboxy-6-aminonaphthalene, 1-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-carboxy-7-aminonaphthalene, 2-carboxy-6-aminonaphthalene, 2-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-Aminobenzoic acid, 3-aminobenzoic acid, 4-aminobenzoic acid, 4-aminosalicylic acid, 5-aminosalicylic acid, 6-aminosalicylic acid, 2-aminobenzenesulfonic acid, 3-aminobenzenesulfonic acid, 4-amino Examples include benzenesulfonic acid, 3-amino-4,6-dihydroxypyrimidine, 2-aminophenol, 3-aminophenol, 4-aminophenol, 2-aminothiophenol, 3-aminothiophenol, 4-aminothiophenol and the like. Be done. Two or more kinds of these may be used, and a plurality of different end groups may be introduced by reacting a plurality of end sealants.

ポリイミドはイミド化率が85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。イミド化率が85%以上であることにより、加熱によりイミド化される場合に起こる閉環に起因する膜収縮が小さくなり、基板の反りの発生を抑制することができる。 The imidization ratio of the polyimide is preferably 85% or more, more preferably 90% or more. When the imidization rate is 85% or more, the film shrinkage caused by ring closure that occurs when imidized by heating is reduced, and the occurrence of warpage of the substrate can be suppressed.

ポリイミドは、すべてが1種類のR131またはR132である上記式(4)で表される繰り返し単位に加え、2つ以上の異なる種類のR131またはR132である繰り返し単位を含んでもよい。また、ポリイミドは、上記式(4)で表される繰り返し単位のほかに、他の種類の繰り返し単位も含んでよい。The polyimide may contain two or more different types of repeating units, R 131 or R 132 , in addition to the repeating units represented by the above formula (4), all of which are one type of R 131 or R 132. Further, the polyimide may include other types of repeating units in addition to the repeating unit represented by the above formula (4).

ポリイミドは、ポリイミド前駆体を合成してから、加熱して環化させて製造してもよいし、直接に、ポリイミドを合成してもよい。
ポリイミドは、ポリイミド前駆体を得、これを、既知のイミド化反応法を用いて完全イミド化させる方法、または、途中でイミド化反応を停止し、一部イミド構造を導入する方法、さらには、完全イミド化したポリマーと、そのポリイミド前駆体をブレンドする事によって、一部イミド構造を導入する方法を利用して合成することができる。
The polyimide may be produced by synthesizing a polyimide precursor and then heating and cyclizing it, or may directly synthesize a polyimide.
For polyimide, a method of obtaining a polyimide precursor and completely imidizing it using a known imidization reaction method, a method of stopping the imidization reaction in the middle, and a method of introducing a partial imide structure, and further By blending a completely imidized polymer with its polyimide precursor, it can be synthesized by utilizing the method of introducing a partially imidized structure.

ポリイミドの市販品としては、Durimide(登録商標)284(富士フイルム社製)、Matrimide5218(HUNTSMAN製)が例示される。 Examples of commercially available polyimide products include Durimide (registered trademark) 284 (manufactured by FUJIFILM Corporation) and Matrimide 5218 (manufactured by HUNTSMAN).

ポリイミドの重量平均分子量(Mw)は、5,000〜70,000が好ましく、8,000〜50,000がより好ましく、10,000〜30,000が特に好ましい。重量平均分子量を5,000以上とすることにより、硬化後の膜の耐折れ性を向上させることができる。機械特性に優れた硬化膜を得るため、重量平均分子量は、20,000以上がより好ましい。また、ポリイミドを2種類以上含有する場合、少なくとも1種類のポリイミドの重量平均分子量が上記範囲であることが好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) of the polyimide is preferably 5,000 to 70,000, more preferably 8,000 to 50,000, and particularly preferably 10,000 to 30,000. By setting the weight average molecular weight to 5,000 or more, the breakage resistance of the film after curing can be improved. In order to obtain a cured film having excellent mechanical properties, the weight average molecular weight is more preferably 20,000 or more. When two or more types of polyimide are contained, it is preferable that the weight average molecular weight of at least one type of polyimide is in the above range.

(ポリベンゾオキサゾール前駆体)
ポリベンゾオキサゾール前駆体は、その種類等について特に定めるものではなく、下記式(3)で表される繰り返し単位を含むことが好ましい。
式(3)

Figure 0006845848
式(3)中、R121は、2価の有機基を表し、R122は、4価の有機基を表し、R123およびR124は、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表す。(Polybenzoxazole precursor)
The type of the polybenzoxazole precursor is not particularly specified, and it is preferable that the polybenzoxazole precursor contains a repeating unit represented by the following formula (3).
Equation (3)
Figure 0006845848
In formula (3), R 121 represents a divalent organic group, R 122 represents a tetravalent organic group, and R 123 and R 124 independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. Represent.

式(3)におけるR123およびR124は、それぞれ、式(2)におけるR113と同義であり、好ましい範囲も同様である。すなわち、式(3)におけるR123およびR124の少なくとも一方は、重合性基であることが好ましい。 R 123 and R 124 in the formula (3) are synonymous with R 113 in the formula (2), respectively, and the preferable range is also the same. That is, at least one of R 123 and R 124 in the formula (3) is preferably a polymerizable group.

式(3)におけるR121は、2価の有機基を表す。R121が表す2価の有機基としては、脂肪族基および芳香族基の少なくとも一方を含む基が好ましい。脂肪族基としては、直鎖の脂肪族基が好ましい。R121は、ジカルボン酸残基が好ましい。ジカルボン酸残基は、1種類のみ用いても良いし、2種類以上用いても良い。 R 121 in the formula (3) represents a divalent organic group. As the divalent organic group represented by R 121 , a group containing at least one of an aliphatic group and an aromatic group is preferable. As the aliphatic group, a linear aliphatic group is preferable. R 121 is preferably a dicarboxylic acid residue. Only one type of dicarboxylic acid residue may be used, or two or more types may be used.

ジカルボン酸としては、脂肪族基を含むジカルボン酸および芳香族基を含むジカルボン酸が好ましく、芳香族基を含むジカルボン酸がより好ましい。
脂肪族基を含むジカルボン酸としては、直鎖または分岐(好ましくは直鎖)の脂肪族基を含むジカルボン酸が好ましく、直鎖または分岐(好ましくは直鎖)の脂肪族基と2つのCOOHからなるジカルボン酸がより好ましい。直鎖または分岐(好ましくは直鎖)の脂肪族基の炭素数は、2〜30であることが好ましく、2〜25であることがより好ましく、3〜20であることがさらに好ましく、4〜15であることが特に好ましく、5〜10であることが一層好ましい。直鎖の脂肪族基はアルキレン基であることが好ましい。
直鎖の脂肪族基を含むジカルボン酸としては、マロン酸、ジメチルマロン酸、エチルマロン酸、イソプロピルマロン酸、ジ−n−ブチルマロン酸、スクシン酸、テトラフルオロスクシン酸、メチルスクシン酸、2,2−ジメチルスクシン酸、2,3−ジメチルスクシン酸、ジメチルメチルスクシン酸、グルタル酸、ヘキサフルオログルタル酸、2−メチルグルタル酸、3−メチルグルタル酸、2,2−ジメチルグルタル酸、3,3−ジメチルグルタル酸、3−エチル−3−メチルグルタル酸、アジピン酸、オクタフルオロアジピン酸、3−メチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2,6,6−テトラメチルピメリン酸、スベリン酸、ドデカフルオロスベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ヘキサデカフルオロセバシン酸、1,9−ノナン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、ヘプタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、エイコサン二酸、ヘンエイコサン二酸、ドコサン二酸、トリコサン二酸、テトラコサン二酸、ペンタコサン二酸、ヘキサコサン二酸、ヘプタコサン二酸、オクタコサン二酸、ノナコサン二酸、トリアコンタン二酸、ヘントリアコンタン二酸、ドトリアコンタン二酸、ジグリコール酸、さらに下記式で表されるジカルボン酸等が挙げられる。
As the dicarboxylic acid, a dicarboxylic acid containing an aliphatic group and a dicarboxylic acid containing an aromatic group are preferable, and a dicarboxylic acid containing an aromatic group is more preferable.
The dicarboxylic acid containing an aliphatic group is preferably a dicarboxylic acid containing a linear or branched (preferably linear) aliphatic group, and is composed of a linear or branched (preferably linear) aliphatic group and two COOHs. Dicarboxylic acid is more preferred. The number of carbon atoms of the linear or branched (preferably linear) aliphatic group is preferably 2 to 30, more preferably 2 to 25, further preferably 3 to 20, and 4 to 20. It is particularly preferably 15, and even more preferably 5 to 10. The linear aliphatic group is preferably an alkylene group.
Examples of the dicarboxylic acid containing a linear aliphatic group include malonic acid, dimethylmalonic acid, ethylmalonic acid, isopropylmalonic acid, di-n-butylmalonic acid, succinic acid, tetrafluorosuccinic acid, methylsuccinic acid, 2, 2-Dimethylsuccinic acid, 2,3-dimethylsuccinic acid, dimethylmethylsuccinic acid, glutaric acid, hexafluoroglutaric acid, 2-methylglutaric acid, 3-methylglutaric acid, 2,2-dimethylglutaric acid, 3,3-Dimethylglutaric acid, 3-ethyl-3-methylglutaric acid, adipic acid, octafluoroadipic acid, 3-methyladipic acid, pimelliic acid, 2,2,6,6-tetramethylpimelic acid, suberin Acid, dodecafluorosveric acid, azelaic acid, sebacic acid, hexadecafluorosevacinic acid, 1,9-nonanedioic acid, dodecanedioic acid, tridecanedioic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid, hexadecanedioic acid, heptadecanedioic acid , Octadecandioic acid, nonadecandioic acid, eikosandioic acid, heneicosanedioic acid, docosandioic acid, tricosanedioic acid, tetracosanedioic acid, pentacosanedioic acid, hexacosandioic acid, heptacosanedioic acid, octacosanedioic acid, nonakosandioic acid Examples thereof include contandioic acid, hentoriacontandioic acid, dotriacontandioic acid, diglycolic acid, and dicarboxylic acid represented by the following formula.

Figure 0006845848
(式中、Zは炭素数1〜6の炭化水素基であり、nは1〜6の整数である。)
Figure 0006845848
(In the formula, Z is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 6).

芳香族基を含むジカルボン酸としては、以下の芳香族基を有するジカルボン酸が好ましく、以下の芳香族基と2つのCOOHのみからなるジカルボン酸がより好ましい。 As the dicarboxylic acid containing an aromatic group, a dicarboxylic acid having the following aromatic groups is preferable, and a dicarboxylic acid consisting of only the following aromatic groups and two COOHs is more preferable.

Figure 0006845848
上記の芳香族基中、Aは−CH2−、−O−、−S−、−SO2−、−CO−、−NHCO−、−C(CF32−、および、−C(CH32−からなる群から選択される2価の基を表す。
Figure 0006845848
Among the above aromatic groups, A is -CH 2- , -O-, -S-, -SO 2- , -CO-, -NHCO-, -C (CF 3 ) 2- , and -C (CH). 3 ) Represents a divalent group selected from the group consisting of 2 −.

芳香族基を含むジカルボン酸の具体例としては、4,4’−カルボニル二安息香酸、4,4’−ジカルボキシジフェニルエーテルおよびテレフタル酸が好ましい。 Specific examples of the dicarboxylic acid containing an aromatic group are 4,4'-carbonyldibenzoic acid, 4,4'-dicarboxydiphenyl ether and terephthalic acid.

式(3)におけるR122は、4価の有機基を表す。R122が表す4価の有機基としては、上記式(2)におけるR115と同様のものが例示され、好ましい範囲も同様である。
式(3)におけるR122は、また、ビスアミノフェノール誘導体由来の基であることが好ましい。ビスアミノフェノール誘導体由来の基としては、例えば、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス−(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス−(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス−(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、1,4−ジアミノ−2,5−ジヒドロキシベンゼン、1,3−ジアミノ−2,4−ジヒドロキシベンゼン、1,3−ジアミノ−4,6−ジヒドロキシベンゼンなどが挙げられる。これらのビスアミノフェノールは単独にて、あるいは混合して使用してもよい。
R 122 in the formula (3) represents a tetravalent organic group. As the tetravalent organic group represented by R 122, the same group as R 115 in the above formula (2) is exemplified, and the preferable range is also the same.
R 122 in the formula (3) is also preferably a group derived from a bisaminophenol derivative. Examples of the group derived from the bisaminophenol derivative include 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxybiphenyl, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxybiphenyl, and 3,3'-diamino-4. , 4'-dihydroxydiphenylsulfone, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxydiphenylsulfone, bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (3-amino-4-) Hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis- (4-amino-3-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis- (4-) Amino-3-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis- (4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxybenzophenone, 3,3'-diamino-4 , 4'-dihydroxybenzophenone, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxydiphenyl ether, 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 1,4-diamino-2,5-dihydroxybenzene, Examples thereof include 1,3-diamino-2,4-dihydroxybenzene and 1,3-diamino-4,6-dihydroxybenzene. These bisaminophenols may be used alone or in combination.

ビスアミノフェノール誘導体のうち、下記芳香族基を有するビスアミノフェノール誘導体が好ましい。 Of the bisaminophenol derivatives, bisaminophenol derivatives having the following aromatic groups are preferable.

Figure 0006845848
上記式中、X1は−O−、−S−、−C(CF32−、−CH2−、−SO2−、−NHCO−を表す。
Figure 0006845848
In the above formulas, X 1 is -O -, - S -, - C (CF 3) 2 -, - CH 2 -, - SO 2 -, - representing the NHCO-.

式(A−s)

Figure 0006845848
Equation (As)
Figure 0006845848

式(A−s)中、R1は、水素原子、アルキレン、置換アルキレン、−O−、−S−、−SO2−、−CO−、−NHCO−、単結合、または下記式(A−sc)の群から選ばれる有機基である。
式(A−s)中、R2は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、環状のアルキル基のいずれかであり、同一でも異なっても良い。
式(A−s)中、R3は水素原子、直鎖または分岐のアルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、環状のアルキル基のいずれかであり、同一でも異なっても良い。
In formula (As), R 1 is a hydrogen atom, alkylene, substituted alkylene, -O-, -S-, -SO 2- , -CO-, -NHCO-, single bond, or the following formula (A-s). It is an organic group selected from the group of sc).
In the formula (As), R 2 is any one of a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cyclic alkyl group, and may be the same or different.
In formula (As), R 3 is any of a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cyclic alkyl group, and may be the same or different.

式(A−sc)

Figure 0006845848
(式(A−sc)中、*は上記式(A−s)で示されるビスアミノフェノール誘導体のアミノフェノール基の芳香環に結合することを示す。)Equation (A-sc)
Figure 0006845848
(In the formula (A-sc), * indicates that it binds to the aromatic ring of the aminophenol group of the bisaminophenol derivative represented by the above formula (As).)

上記式(A−s)中、フェノール性ヒドロキシ基のオルソ位、すなわち、R3にも置換基を有することが、アミド結合のカルボニル炭素とヒドロキシ基の距離をより接近させると考えられ、低温で硬化した際に高環化率になる効果がさらに高まる点で、特に好ましい。In the above formula (As), having a substituent at the ortho position of the phenolic hydroxy group, that is, R 3 , is considered to bring the distance between the carbonyl carbon of the amide bond and the hydroxy group closer, and at a low temperature. It is particularly preferable in that the effect of increasing the cyclization rate when cured is further enhanced.

また、上記式(A−s)中、R2がアルキル基であり、且つR3がアルキル基であることが、i線に対する高透明性と低温で硬化した際に高環化率であるという効果を維持することができ好ましい。Further, in the above formula (As), it is said that the fact that R 2 is an alkyl group and R 3 is an alkyl group has high transparency to i-rays and a high cyclization rate when cured at a low temperature. It is preferable because the effect can be maintained.

また、上記式(A−s)中、R1がアルキレンまたは置換アルキレンであることが、さらに好ましい。R1が表すアルキレンおよび置換アルキレンの具体的な例としては、−CH2−、−CH(CH3)−、−C(CH32−、−CH(CH2CH3)−、−C(CH3)(CH2CH3)−、−C(CH2CH3)(CH2CH3)−、−CH(CH2CH2CH3)−、−C(CH3)(CH2CH2CH3)−、−CH(CH(CH32)−、−C(CH3)(CH(CH32)−、−CH(CH2CH2CH2CH3)−、−C(CH3)(CH2CH2CH2CH3)−、−CH(CH2CH(CH32)−、−C(CH3)(CH2CH(CH32)−、−CH(CH2CH2CH2CH2CH3)−、−C(CH3)(CH2CH2CH2CH2CH3)−、−CH(CH2CH2CH2CH2CH2CH3)−、−C(CH3)(CH2CH2CH2CH2CH2CH3)−等が挙げられるが、その中でも−CH2−、−CH(CH3)−、−C(CH32−が、i線に対する高透明性と低温で硬化した際の高環化率であるという効果を維持しながら、溶剤に対して十分な溶解性を持つ、バランスに優れるポリベンゾオキサゾール前駆体を得ることができる点で、より好ましい。Further, in the above formula (As), it is more preferable that R 1 is an alkylene or a substituted alkylene. Specific examples of the alkylene and the substituted alkylene represented by R 1 are −CH 2 −, −CH (CH 3 ) −, −C (CH 3 ) 2 −, −CH (CH 2 CH 3 ) −, −C. (CH 3 ) (CH 2 CH 3 ) −, −C (CH 2 CH 3 ) (CH 2 CH 3 ) −, −CH (CH 2 CH 2 CH 3 ) −, −C (CH 3 ) (CH 2 CH) 2 CH 3 ) −, −CH (CH (CH 3 ) 2 ) −, −C (CH 3 ) (CH (CH 3 ) 2 ) −, −CH (CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) −, −C (CH 3 ) (CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) −, −CH (CH 2 CH (CH 3 ) 2 ) −, −C (CH 3 ) (CH 2 CH (CH 3 ) 2 ) −, −CH (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) −, −C (CH 3 ) (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) −, −CH (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) −, −C (CH 3 ) (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) −, etc., among which −CH 2 −, −CH (CH 3 ) −, −C (CH 3 ) 2 - is, while maintaining the effect of a high cyclization rate when cured at a high transparency and a low temperature for the i-line, has sufficient solubility in solvent, the polybenzoxazole precursor excellent in balance It is more preferable in that it can be obtained.

上記式(A−s)で示されるビスアミノフェノール誘導体の製造方法としては、例えば、特開2013−256506号公報の段落0085〜0094および実施例1(段落0189〜0190)を参考にすることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。 As a method for producing the bisaminophenol derivative represented by the above formula (As), for example, paragraphs 0085-0094 and Example 1 (paragraphs 0189 to 0190) of JP2013-256506A can be referred to. Yes, these contents are incorporated herein.

上記式(A−s)で示されるビスアミノフェノール誘導体の構造の具体例としては、特開2013−256506号公報の段落0070〜0080に記載のものが挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。もちろん、これらに限定されるものではない。 Specific examples of the structure of the bisaminophenol derivative represented by the above formula (As) include those described in paragraphs 0070 to 0080 of JP2013-256506A, and these contents are described in the present specification. Be incorporated. Of course, it is not limited to these.

ポリベンゾオキサゾール前駆体は上記式(3)で表される繰り返し単位のほかに、他の種類の繰り返し単位も含んでよい。
ポリベンゾオキサゾール前駆体の閉環に伴う基板の反りの発生を抑制できる点で、ポリベンゾオキサゾール前駆体は下記式(SL)で表されるジアミン残基を他の種類の繰り返し単位として含むことが好ましい。
The polybenzoxazole precursor may contain other types of repeating units in addition to the repeating unit represented by the above formula (3).
The polybenzoxazole precursor preferably contains a diamine residue represented by the following formula (SL) as another type of repeating unit in that the occurrence of substrate warpage due to ring closure of the polybenzoxazole precursor can be suppressed. ..

Figure 0006845848
式(SL)中、Zは、a構造とb構造を有し、R1sは水素原子または炭素数1〜10の炭化水素基であり、R2sは炭素数1〜10の炭化水素基であり、R3s、R4s、R5s、R6sのうち少なくとも1つは芳香族基で、残りは水素原子または炭素数1〜30の有機基で、それぞれ同一でも異なっていてもよい。a構造およびb構造の重合は、ブロック重合でもランダム重合でもよい。Z部分のモル%は、a構造は5〜95モル%、b構造は95〜5モル%であり、a構造およびb構造の和は100モル%である。
Figure 0006845848
In formula (SL), Z has an a structure and a b structure, R 1s is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2s is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. , R 3s , R 4s , R 5s , and R 6s , at least one of which is an aromatic group and the rest are hydrogen atoms or organic groups having 1 to 30 carbon atoms, which may be the same or different. The polymerization of the a structure and the b structure may be block polymerization or random polymerization. The mol% of the Z portion is 5 to 95 mol% for the a structure, 95 to 5 mol% for the b structure, and the sum of the a structure and the b structure is 100 mol%.

式(SL)において、好ましいZとしては、b構造中のR5sおよびR6sがフェニル基であるものが挙げられる。
また、式(SL)で表されるジアミン残基の分子量は、400〜4,000であることが好ましく、500〜3,000がより好ましい。式(SL)で表されるジアミン残基の分子量を上記範囲とすることで、より効果的に、ポリベンゾオキサゾール前駆体の脱水閉環後の弾性率を下げ、基板の反りを抑制できる効果と溶剤溶解性を向上させる効果を両立することができる。
In the formula (SL), preferred Z includes those in which R 5s and R 6s in the b structure are phenyl groups.
The molecular weight of the diamine residue represented by the formula (SL) is preferably 400 to 4,000, more preferably 500 to 3,000. By setting the molecular weight of the diamine residue represented by the formula (SL) in the above range, the elastic modulus of the polybenzoxazole precursor after dehydration ring closure can be lowered, and the warpage of the substrate can be suppressed. It is possible to achieve both the effects of improving solubility.

他の種類の繰り返し単位として式(SL)で表されるジアミン残基を含む場合、テトラカルボン酸二無水物から無水物基の除去後に残存するテトラカルボン酸残基を繰り返し単位として含むことも好ましい。このようなテトラカルボン酸残基の例としては、式(2)中のR115の例が挙げられる。When a diamine residue represented by the formula (SL) is included as another type of repeating unit, it is also preferable to include the tetracarboxylic acid residue remaining after removal of the anhydride group from the tetracarboxylic dianhydride as the repeating unit. .. Examples of such a tetracarboxylic acid residue include the example of R 115 in the formula (2).

ポリベンゾオキサゾール前駆体の重量平均分子量(Mw)は、例えば、後述する組成物に用いる場合、好ましくは18000〜30000であり、より好ましくは20000〜29000であり、さらに好ましくは22000〜28000である。また、数平均分子量(Mn)は、好ましくは7200〜14000であり、より好ましくは8000〜12000であり、さらに好ましくは9200〜11200である。
上記ポリベンゾオキサゾール前駆体の分散度は、1.4以上であることが好ましく、1.5以上がより好ましく、1.6以上であることがさらに好ましい。ポリベンゾオキサゾール前駆体の分散度の上限値は特に定めるものではないが、例えば、2.6以下が好ましく、2.5以下がより好ましく、2.4以下がさらに好ましく、2.3以下が一層好ましく、2.2以下がより一層好ましい。
The weight average molecular weight (Mw) of the polybenzoxazole precursor is preferably 18,000 to 30,000, more preferably 2,000 to 29000, and even more preferably 22,000 to 28,000 when used in the compositions described below. The number average molecular weight (Mn) is preferably 7200 to 14000, more preferably 8000 to 12000, and even more preferably 9200 to 11200.
The dispersity of the polybenzoxazole precursor is preferably 1.4 or more, more preferably 1.5 or more, and even more preferably 1.6 or more. The upper limit of the dispersity of the polybenzoxazole precursor is not particularly defined, but for example, 2.6 or less is preferable, 2.5 or less is more preferable, 2.4 or less is further preferable, and 2.3 or less is further preferable. Preferably, 2.2 or less is even more preferable.

(ポリベンゾオキサゾール)
ポリベンゾオキサゾールとしては、ベンゾオキサゾール環を有する高分子化合物であれば、特に限定はない。ポリベンゾオキサゾールは、下記式(X)で表される化合物であることが好ましく、下記式(X)で表される化合物であって、重合性基を有する化合物であることがより好ましい。

Figure 0006845848
式(X)中、R133は、2価の有機基を表し、R134は、4価の有機基を表す。
重合性基を有する場合、R133およびR134の少なくとも一方に重合性基を有していてもよいし、下記式(X−1)または式(X−2)に示すようにポリベンゾオキサゾールの末端に重合性基を有していてもよい。(Polybenzoxazole)
The polybenzoxazole is not particularly limited as long as it is a polymer compound having a benzoxazole ring. The polybenzoxazole is preferably a compound represented by the following formula (X), and more preferably a compound represented by the following formula (X) and having a polymerizable group.
Figure 0006845848
In formula (X), R 133 represents a divalent organic group and R 134 represents a tetravalent organic group.
When it has a polymerizable group, it may have a polymerizable group in at least one of R 133 and R 134 , and it is a polybenzoxazole as shown in the following formula (X-1) or formula (X-2). It may have a polymerizable group at the end.

式(X−1)

Figure 0006845848
式(X−1)中、R135およびR136の少なくとも一方は重合性基であり、他方は有機基であり、他の基は式(X)と同義である。Equation (X-1)
Figure 0006845848
In formula (X-1), at least one of R 135 and R 136 is a polymerizable group, the other is an organic group, and the other group is synonymous with formula (X).

式(X−2)

Figure 0006845848
式(X−2)中、R137は重合性基であり、他は置換基であり、他の基は式(X)と同義である。Equation (X-2)
Figure 0006845848
In formula (X-2), R 137 is a polymerizable group, the other is a substituent, and the other group is synonymous with formula (X).

ポリベンゾオキサゾールが有することが好ましい重合性基は、上記のポリイミド前駆体が有している重合性基で述べた重合性基と同義である。 The polymerizable group that polybenzoxazole preferably has is synonymous with the polymerizable group described in the above-mentioned polymerizable group that the polyimide precursor has.

133は、2価の有機基を表す。2価の有機基としては、脂肪族基または芳香族基が挙げられる。具体的な例としては、ポリベンゾオキサゾール前駆体の式(3)中のR121の例が挙げられる。また、その好ましい例はR121と同様である。R 133 represents a divalent organic group. Examples of the divalent organic group include an aliphatic group and an aromatic group. Specific examples include the example of R 121 in the formula (3) of the polybenzoxazole precursor. A preferred example thereof is the same as that of R 121.

134は、4価の有機基を表す。4価の有機基としては、ポリベンゾオキサゾール前駆体の式(3)中のR122の例が挙げられる。また、その好ましい例はR122と同様である。
例えば、R122として例示される4価の有機基の4つの結合子が、上記式(X)中の窒素原子、酸素原子と結合して縮合環を形成する。例えば、R134が、下記有機基である場合、下記構造を形成する。

Figure 0006845848
R134 represents a tetravalent organic group. Examples of the tetravalent organic group include R 122 in the formula (3) of the polybenzoxazole precursor. A preferred example thereof is the same as that of R 122.
For example, four conjugates of a tetravalent organic group exemplified as R 122 combine with a nitrogen atom and an oxygen atom in the above formula (X) to form a condensed ring. For example, when R 134 is the following organic group, it forms the following structure.
Figure 0006845848

ポリベンゾオキサゾールはオキサゾール化率が85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。オキサゾール化率が85%以上であることにより、加熱によりオキサゾール化される場合に起こる閉環に起因する膜収縮が小さくなり、反りの発生をより効果的に抑えることができる。 The oxazoleization rate of polybenzoxazole is preferably 85% or more, and more preferably 90% or more. When the oxazoleization rate is 85% or more, the film shrinkage caused by ring closure that occurs when oxazoled by heating is reduced, and the occurrence of warpage can be suppressed more effectively.

ポリベンゾオキサゾールは、すべてが1種類のR133またはR134である上記式(X)で表される繰り返し単位に加え、2つ以上の異なる種類のR133またはR134を含む上記式(X)で表される繰り返し単位を含んでもよい。また、ポリベンゾオキサゾールは、上記の式(X)で表される繰り返し単位のほかに、他の種類の繰り返し単位も含んでよい。 Polybenzoxazole comprises two or more different types of R 133 or R 134 in addition to the repeating unit represented by the above formula (X), all of which are one type of R 133 or R 134. It may include a repeating unit represented by. Further, the polybenzoxazole may contain other types of repeating units in addition to the repeating unit represented by the above formula (X).

ポリベンゾオキサゾールは、例えば、ビスアミノフェノール誘導体と、R133を含むジカルボン酸並びに上記ジカルボン酸のジカルボン酸ジクロライドおよびジカルボン酸誘導体等から選ばれる化合物とを反応させてポリベンゾオキサゾール前駆体を得、これを既知のオキサゾール化反応法を用いてオキサゾール化させることで得られる。
なお、ジカルボン酸の場合には反応収率等を高めるため、1−ヒドロキシ−1,2,3−ベンゾトリアゾール等を予め反応させた活性エステル型のジカルボン酸誘導体を用いてもよい。
Polybenzoxazole is obtained by reacting, for example, a bisaminophenol derivative with a compound selected from a dicarboxylic acid containing R 133 and a dicarboxylic acid dichloride and a dicarboxylic acid derivative of the above dicarboxylic acid to obtain a polybenzoxazole precursor. Is oxazoleized using a known oxazoleization reaction method.
In the case of a dicarboxylic acid, an active ester-type dicarboxylic acid derivative obtained by reacting 1-hydroxy-1,2,3-benzotriazole or the like in advance may be used in order to increase the reaction yield or the like.

ポリベンゾオキサゾールの重量平均分子量(Mw)は、5,000〜70,000が好ましく、8,000〜50,000がより好ましく、10,000〜30,000が特に好ましい。重量平均分子量を5,000以上とすることにより、硬化後の膜の耐折れ性を向上させることができる。機械特性に優れた硬化膜を得るため、重量平均分子量は、20,000以上がより好ましい。また、ポリベンゾオキサゾールを2種類以上含有する場合、少なくとも1種類のポリベンゾオキサゾールの重量平均分子量が上記範囲であることが好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) of polybenzoxazole is preferably 5,000 to 70,000, more preferably 8,000 to 50,000, and particularly preferably 10,000 to 30,000. By setting the weight average molecular weight to 5,000 or more, the breakage resistance of the film after curing can be improved. In order to obtain a cured film having excellent mechanical properties, the weight average molecular weight is more preferably 20,000 or more. When two or more types of polybenzoxazole are contained, it is preferable that the weight average molecular weight of at least one type of polybenzoxazole is in the above range.

(その他の感光性樹脂)
上記以外の感光性樹脂であっても本発明に適用することが可能である。その他の感光性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂が使用可能である。
(Other photosensitive resins)
Even photosensitive resins other than the above can be applied to the present invention. As other photosensitive resins, epoxy resins, phenol resins, and benzocyclobutene resins can be used.

<<<重合性化合物>>>
樹脂が重合性基を有するか、感光性樹脂組成物が重合性化合物を含むことが好ましい。このような構成とすることにより、より耐熱性に優れた硬化膜を形成することができる。
重合性化合物は、重合性基を有する化合物であって、ラジカル、酸、塩基などにより架橋反応が可能な公知の化合物を用いることができる。重合性基としては、上記ポリイミド前駆体で述べた重合性基などが例示される。重合性化合物は1種類のみ含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。
重合性化合物は、例えば、モノマー、プレポリマー、オリゴマーまたはそれらの混合物並びにそれらの多量体などの化学的形態のいずれであってもよい。
<<< Polymerizable compound >>>
It is preferable that the resin has a polymerizable group or the photosensitive resin composition contains a polymerizable compound. With such a configuration, a cured film having more excellent heat resistance can be formed.
As the polymerizable compound, a known compound that has a polymerizable group and is capable of a cross-linking reaction with a radical, an acid, a base, or the like can be used. Examples of the polymerizable group include the polymerizable group described in the above-mentioned polyimide precursor. The polymerizable compound may contain only one type, or may contain two or more types.
The polymerizable compound may be in any chemical form such as, for example, a monomer, a prepolymer, an oligomer or a mixture thereof, and a multimer thereof.

本発明において、モノマータイプの重合性化合物(以下、重合性モノマーともいう)は、高分子化合物とは異なる化合物である。重合性モノマーは、典型的には、低分子化合物であり、分子量2000以下の低分子化合物であることが好ましく、1500以下の低分子化合物であることがより好ましく、分子量900以下の低分子化合物であることがさらに好ましい。なお、重合性モノマーの分子量は、通常、100以上である。
また、オリゴマータイプの重合性化合物は、典型的には比較的低い分子量の重合体であり、10個から100個の重合性モノマーが結合した重合体であることが好ましい。オリゴマータイプの重合性化合物の重量平均分子量は、2000〜20000であることが好ましく、2000〜15000がより好ましく、2000〜10000であることが最も好ましい。
In the present invention, the monomer-type polymerizable compound (hereinafter, also referred to as a polymerizable monomer) is a compound different from the polymer compound. The polymerizable monomer is typically a low molecular weight compound, preferably a low molecular weight compound having a molecular weight of 2000 or less, more preferably a low molecular weight compound having a molecular weight of 1500 or less, and a low molecular weight compound having a molecular weight of 900 or less. It is more preferable to have. The molecular weight of the polymerizable monomer is usually 100 or more.
The oligomer-type polymerizable compound is typically a polymer having a relatively low molecular weight, and is preferably a polymer in which 10 to 100 polymerizable monomers are bonded. The weight average molecular weight of the oligomer-type polymerizable compound is preferably 2000 to 20000, more preferably 2000 to 15000, and most preferably 2000 to 10000.

重合性化合物の官能基数は、1分子中における重合性基の数を意味する。
感光性樹脂組成物は、現像性の観点から、重合性基を2個以上含む2官能以上の重合性化合物を少なくとも1種類含むことが好ましく、3官能以上の重合性化合物を少なくとも1種類含むことがより好ましい。
感光性樹脂組成物は、三次元架橋構造を形成して耐熱性を向上できるという点から、3官能以上の重合性化合物を少なくとも1種類含むことが好ましい。また、2官能以下の重合性化合物と3官能以上の重合性化合物との混合物であってもよい。
The number of functional groups of a polymerizable compound means the number of polymerizable groups in one molecule.
From the viewpoint of developability, the photosensitive resin composition preferably contains at least one type of bifunctional or higher polymerizable compound containing two or more polymerizable groups, and preferably contains at least one type of trifunctional or higher functional polymerizable compound. Is more preferable.
The photosensitive resin composition preferably contains at least one type of trifunctional or higher functional polymerizable compound from the viewpoint of forming a three-dimensional crosslinked structure and improving heat resistance. Further, it may be a mixture of a polymerizable compound having less than two functions and a polymerizable compound having three or more functions.

重合性化合物としては、エチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物;ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基またはアシルオキシメチル基を有する化合物;エポキシ化合物;オキセタン化合物;ベンゾオキサジン化合物が好ましい。 As the polymerizable compound, a compound containing a group having an ethylenically unsaturated bond; a compound having a hydroxymethyl group, an alkoxymethyl group or an acyloxymethyl group; an epoxy compound; an oxetane compound; and a benzoxazine compound are preferable.

(エチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物)
エチレン性不飽和結合を有する基としては、スチリル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基および(メタ)アリル基が好ましく、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
(Compound containing a group having an ethylenically unsaturated bond)
As the group having an ethylenically unsaturated bond, a styryl group, a vinyl group, a (meth) acryloyl group and a (meth) allyl group are preferable, and a (meth) acryloyl group is more preferable.

エチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物の具体例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)やそのエステル類、アミド類、並びにこれらの多量体が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と多価アルコール化合物とのエステル、および不飽和カルボン酸と多価アミン化合物とのアミド類、並びにこれらの多量体である。また、ヒドロキシ基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類或いはエポキシ類との付加反応物や、単官能若しくは多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアネート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、さらに、ハロゲン基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン等のビニルベンゼン誘導体、ビニルエーテル、アリルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。 Specific examples of compounds containing a group having an ethylenically unsaturated bond include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters thereof, and amides. , And these multimers, preferably esters of unsaturated carboxylic acids with polyhydric alcohol compounds, amides of unsaturated carboxylic acids with polyvalent amine compounds, and multimers thereof. Further, an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a nucleophilic substituent such as a hydroxy group, an amino group or a mercapto group with a monofunctional or polyfunctional isocyanate or an epoxy, or a monofunctional or polyfunctional group. A dehydration condensation reaction product with a functional carboxylic acid is also preferably used. Further, an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a parentionic substituent such as an isocyanate group or an epoxy group with a monofunctional or polyfunctional alcohol, an amine or a thiol, and a halogen group. Substitution reaction products of unsaturated carboxylic acid esters or amides having a releasable substituent such as tosyloxy group and monofunctional or polyfunctional alcohols, amines and thiols are also suitable. Further, as another example, it is also possible to use a compound group in which the unsaturated carboxylic acid is replaced with an unsaturated phosphonic acid, a vinylbenzene derivative such as styrene, a vinyl ether, an allyl ether or the like.

多価アルコール化合物と不飽和カルボン酸とのエステルのモノマーの具体例としては、アクリル酸エステルとして、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジアクリレート、テトラメチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリメチロールエタントリアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ソルビトールトリアクリレート、ソルビトールテトラアクリレート、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性トリアクリレート、ポリエステルアクリレートオリゴマー等がある。 Specific examples of the monomer of the ester of the polyhydric alcohol compound and the unsaturated carboxylic acid include ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, 1,3-butanediol diacrylate, and tetramethylene glycol diacrylate as acrylic acid esters. , Propylene glycol diacrylate, Neopentyl glycol diacrylate, Trimethylol propan triacrylate, Trimethylol propantri (acryloyloxypropyl) ether, Trimethylol ethanetriacrylate, Hexandiol diacrylate, 1,4-Cyclohexanediol diacrylate, Tetra Ethylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, sorbitol triacrylate, sorbitol tetraacrylate, sorbitol pentaacrylate, sorbitol hexaacrylate, tri ( Acryloyloxyethyl) isocyanurate, isocyanuric acid ethylene oxide-modified triacrylate, polyester acrylate oligomer and the like.

メタクリル酸エステルとしては、テトラメチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ソルビトールトリメタクリレート、ソルビトールテトラメタクリレート、ビス〔パラ(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕ジメチルメタン、ビス−〔パラ(メタクリルオキシエトキシ)フェニル〕ジメチルメタン等がある。 Examples of the methacrylic acid ester include tetramethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, trimethylpropantrimethacrylate, trimethylol ethanetrimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, and 1,3-butanediol dimethacrylate. Hexadiol dimethacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol dimethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, sorbitol trimethacrylate, sorbitol tetramethacrylate, bis [para (3-methacryloxy-2). -Hydroxypropoxy) phenyl] dimethylmethane, bis- [para (methacryloxyethoxy) phenyl] dimethylmethane, etc.

イタコン酸エステルとしては、エチレングリコールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコネート、1,3−ブタンジオールジイタコネート、1,4−ブタンジオールジイタコネート、テトラメチレングリコールジイタコネート、ペンタエリスリトールジイタコネート、ソルビトールテトライタコネート等がある。 Examples of itakonic acid esters include ethylene glycol diitaconate, propylene glycol diitaconate, 1,3-butanediol diitaconate, 1,4-butanediol diitaconate, tetramethylene glycol diitaconate, and pentaerythritol diitaconate. , Sorbitol Tetri Taconate, etc.

クロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、ソルビトールテトラジクロトネート等がある。 Examples of the crotonic acid ester include ethylene glycol dicrotonate, tetramethylene glycol dicrotonate, pentaerythritol dicrotonate, and sorbitol tetradicrotonate.

イソクロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトールジイソクロトネート、ソルビトールテトライソクロトネート等がある。 Examples of the isocrotonic acid ester include ethylene glycol diisocrotonate, pentaerythritol diisocrotonate, and sorbitol tetraisocrotonate.

マレイン酸エステルとしては、エチレングリコールジマレート、トリエチレングリコールジマレート、ペンタエリスリトールジマレート、ソルビトールテトラマレート等がある。 Examples of the maleic acid ester include ethylene glycol dimalate, triethylene glycol dimalate, pentaerythritol dimalate, and sorbitol tetramalate.

その他のエステルの例として、例えば、特公昭46−27926号公報、特公昭51−47334号公報、特開昭57−196231号公報に記載の脂肪族アルコール系エステル類や、特開昭59−5240号公報、特開昭59−5241号公報、特開平2−226149号公報に記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1−165613号公報に記載のアミノ基を含むもの等も好適に用いられる。 Examples of other esters include the aliphatic alcohol-based esters described in JP-A-46-27726, JP-A-51-47334, JP-A-57-196231, and JP-A-59-5240. Also preferably used are those having an aromatic skeleton described in JP-A, JP-A-59-5241, JP-A-2-226149, and those containing an amino group described in JP-A-1-165613. Be done.

また、多価アミン化合物と不飽和カルボン酸とのアミドのモノマーの具体例としては、メチレンビス−アクリルアミド、メチレンビス−メタクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−アクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−メタクリルアミド、ジエチレントリアミントリスアクリルアミド、キシリレンビスアクリルアミド、キシリレンビスメタクリルアミド等がある。 Specific examples of the amide monomer of the polyvalent amine compound and the unsaturated carboxylic acid include methylenebis-acrylamide, methylenebis-methacrylamide, 1,6-hexamethylenebis-acrylamide, and 1,6-hexamethylenebis-methacryl. There are amides, diethylenetriaminetrisacrylamides, xylylenebisacrylamides, xylylenebismethacrylamides and the like.

その他の好ましいアミド系モノマーの例としては、特公昭54−21726号公報に記載のシクロへキシレン構造を有するものを挙げることができる。 Examples of other preferable amide-based monomers include those having a cyclohexylene structure described in Japanese Patent Publication No. 54-21726.

また、イソシアネートとヒドロキシ基の付加反応を用いて製造されるウレタン系付加重合性モノマーも好適であり、そのような具体例としては、例えば、特公昭48−41708号公報に記載されている1分子に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に下記式で示されるヒドロキシ基を含むビニルモノマーを付加させた、1分子中に2個以上の重合性ビニル基を含むビニルウレタン化合物等が挙げられる。
CH2=C(R4)COOCH2CH(R5)OH
(ただし、R4およびR5は、HまたはCH3を示す。)
また、特開昭51−37193号公報、特公平2−32293号公報、特公平2−16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号公報、特公昭56−17654号公報、特公昭62−39417号公報、特公昭62−39418号公報に記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。
Further, a urethane-based addition-polymerizable monomer produced by using an addition reaction of isocyanate and a hydroxy group is also suitable, and as a specific example thereof, for example, one molecule described in Japanese Patent Publication No. 48-41708. Examples thereof include vinyl urethane compounds containing two or more polymerizable vinyl groups in one molecule obtained by adding a vinyl monomer containing a hydroxy group represented by the following formula to a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups. ..
CH 2 = C (R 4 ) COOCH 2 CH (R 5 ) OH
(However, R 4 and R 5 indicate H or CH 3. )
Further, urethane acrylates as described in JP-A No. 51-37193, JP-A-2-32293, and JP-B-2-16765, and JP-A-58-49860, JP-A-56- Urethane compounds having an ethylene oxide-based skeleton described in Japanese Patent Publication No. 17654, Japanese Patent Publication No. 62-39417, and Japanese Patent Publication No. 62-39418 are also suitable.

また、エチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物としては、特開2009−288705号公報の段落番号0095〜0108に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。 Further, as the compound containing a group having an ethylenically unsaturated bond, the compound described in paragraph Nos. 0995 to 0108 of JP2009-288705A can be preferably used in the present invention.

また、エチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物としては、常圧下で100℃以上の沸点を持つ化合物も好ましい。その例としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能のアクリレートやメタクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号、特公昭50−6034号、特開昭51−37193号各公報に記載されているようなウレタン(メタ)アクリレート類、特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号各公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタクリレートおよびこれらの混合物を挙げることができる。また、特開2008−292970号公報の段落番号0254〜0257に記載の化合物も好適である。また、多官能カルボン酸にグリシジル(メタ)アクリレート等の環状エーテル基とエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させて得られる多官能(メタ)アクリレートなども挙げることができる。
また、その他の好ましいエチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物として、特開2010−160418号公報、特開2010−129825号公報、特許第4364216号等に記載される、フルオレン環を有し、エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する化合物や、カルド樹脂も使用することが可能である。
さらに、その他の例としては、特公昭46−43946号公報、特公平1−40337号公報、特公平1−40336号公報に記載の特定の不飽和化合物や、特開平2−25493号公報に記載のビニルホスホン酸系化合物等もあげることができる。また、ある場合には、特開昭61−22048号公報に記載のペルフルオロアルキル基を含む構造が好適に使用される。さらに日本接着協会誌vol.20、No.7、300〜308ページ(1984年)に光重合性モノマーおよびオリゴマーとして紹介されているものも使用することができる。
Further, as the compound containing a group having an ethylenically unsaturated bond, a compound having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure is also preferable. Examples are monofunctional acrylates and methacrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, and phenoxyethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylol ethanetri (meth). ) Acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, hexanediol (meth) ) Acrylate, Trimethylol Propanetri (acryloyloxypropyl) ether, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, polyfunctional alcohols such as glycerin and trimethylolethane after addition of ethylene oxide and propylene oxide to (meth) acrylate. Urethane (meth) acrylates as described in JP-A-48-41708, JP-A-50-6034, JP-A-51-37193, JP-A-48-64183, JP-A-49 Polyfunctional acrylates and methacrylates such as polyester acrylates and epoxy acrylates which are reaction products of epoxy resins and (meth) acrylic acids described in -43191 and 52-30490, and these. A mixture can be mentioned. Further, the compounds described in paragraphs 0254 to 0257 of JP-A-2008-292970 are also suitable. Further, a polyfunctional (meth) acrylate obtained by reacting a polyfunctional carboxylic acid with a compound having a cyclic ether group such as glycidyl (meth) acrylate and an ethylenically unsaturated group can also be mentioned.
Further, as another compound containing a group having a preferable ethylenically unsaturated bond, it has a fluorene ring described in JP-A-2010-160418, JP-A-2010-129825, Patent No. 4364216 and the like. Compounds having two or more groups having an ethylenically unsaturated bond and cardo resins can also be used.
Further, as other examples, specific unsaturated compounds described in Japanese Patent Publication No. 46-43946, Japanese Patent Publication No. 1-4537, Japanese Patent Publication No. 1-4536, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-25493. Vinyl phosphonic acid compounds and the like can also be mentioned. In some cases, the structure containing a perfluoroalkyl group described in JP-A-61-22048 is preferably used. Furthermore, the journal of the Japan Adhesion Association vol. 20, No. Those introduced as photopolymerizable monomers and oligomers on pages 7, 300-308 (1984) can also be used.

上記のほか、下記式(MO−1)〜(MO−5)で表される、エチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物も好適に用いることができる。なお、式中、Tがオキシアルキレン基の場合には、炭素原子側の末端がRに結合する。 In addition to the above, compounds containing a group having an ethylenically unsaturated bond represented by the following formulas (MO-1) to (MO-5) can also be preferably used. In the formula, when T is an oxyalkylene group, the end on the carbon atom side is bonded to R.

Figure 0006845848
Figure 0006845848

Figure 0006845848
Figure 0006845848

上記の各式において、nは0〜14の整数であり、mは0〜8の整数である。分子内に複数存在するR、T、は、各々同一であっても、異なっていてもよい。
上記式(MO−1)〜(MO−5)で表される重合性化合物の各々において、複数のRの内の少なくとも1つは、−OC(=O)CH=CH2、または、−OC(=O)C(CH3)=CH2で表される基を表す。
上記式(MO−1)〜(MO−5)で表される、エチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物の具体例としては、特開2007−269779号公報の段落番号0248〜0251に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
In each of the above equations, n is an integer from 0 to 14 and m is an integer from 0 to 8. A plurality of R and T existing in the molecule may be the same or different from each other.
In each of the polymerizable compounds represented by the above formulas (MO-1) to (MO-5), at least one of the plurality of Rs is -OC (= O) CH = CH 2 or -OC. (= O) C (CH 3 ) = represents a group represented by CH 2.
Specific examples of the compound containing a group having an ethylenically unsaturated bond represented by the above formulas (MO-1) to (MO-5) are described in paragraphs 0248 to 0251 of JP-A-2007-269779. The compound described above can also be preferably used in the present invention.

また、特開平10−62986号公報において式(1)および(2)としてその具体例と共に記載の、多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も、重合性化合物として用いることができる。 In addition, the compound described in JP-A-10-62986 with specific examples as formulas (1) and (2) after adding ethylene oxide or propylene oxide to a polyfunctional alcohol and then (meth) acrylated is also polymerized. It can be used as a sex compound.

さらに、特開2015−187211号公報の段落0104〜0131に記載の化合物も採用でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。特に、同公報の段落0128〜0130に記載の化合物が好ましい形態として例示される。 Further, the compounds described in paragraphs 0104 to 0131 of JP2015-187211A can also be adopted, and the contents thereof are incorporated in the present specification. In particular, the compounds described in paragraphs 0128 to 0130 of the same publication are exemplified as preferable forms.

エチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物としては、ジペンタエリスリトールトリアクリレート(市販品としては KAYARAD D−330;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としては KAYARAD D−320;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としては KAYARAD D−310;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としては KAYARAD DPHA;日本化薬(株)製)、およびこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介して結合している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。
また、上記式(MO−1)、式(MO−2)のペンタエリスリトール誘導体および/またはジペンタエリスリトール誘導体も好ましい例として挙げられる。
Compounds containing a group having an ethylenically unsaturated bond include dipentaerythritol triacrylate (commercially available KAYARAD D-330; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and dipentaerythritol tetraacrylate (commercially available KAYARAD D). -320; Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol penta (meth) acrylate (commercially available KAYARAD D-310; Nihon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (commercially available) KAYARAD DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and a structure in which these (meth) acryloyl groups are bonded via ethylene glycol and propylene glycol residues are preferable. These oligomer types can also be used.
In addition, pentaerythritol derivatives and / or dipentaerythritol derivatives of the above formulas (MO-1) and (MO-2) are also mentioned as preferable examples.

重合性化合物の市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ鎖を4個有する4官能アクリレートであるSR−494、エチレンオキシ鎖を4個有する2官能メタクリレートであるサートマー社製のSR−209、日本化薬(株)製のペンチレンオキシ鎖を6個有する6官能アクリレートであるDPCA−60、イソブチレンオキシ鎖を3個有する3官能アクリレートであるTPA−330、ウレタンオリゴマーUAS−10、UAB−140(山陽国策パルプ社製)、NKエステルM−40G、NKエステル4G、NKエステルM−9300、NKエステルA−9300、UA−7200(新中村化学社製)、DPHA−40H(日本化薬(株)製)、UA−306H、UA−306T、UA−306I、AH−600、T−600、AI−600(共栄社化学社製)、ブレンマーPME400(日油(株)製)などが挙げられる。 Commercially available products of the polymerizable compound include, for example, SR-494, which is a tetrafunctional acrylate having four ethyleneoxy chains manufactured by Sartmer, and SR-209, which is a bifunctional methacrylate having four ethyleneoxy chains, manufactured by Sartmer. DPCA-60, a hexafunctional acrylate having 6 pentyleneoxy chains, TPA-330, a trifunctional acrylate having 3 isobutyleneoxy chains, urethane oligomer UAS-10, UAB-140 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. (Manufactured by Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd.), NK Ester M-40G, NK Ester 4G, NK Ester M-9300, NK Ester A-9300, UA-7200 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), DPHA-40H (Nippon Kayaku Co., Ltd.) ), UA-306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Blemmer PME400 (manufactured by Nichiyu Co., Ltd.) and the like.

エチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物としては、特公昭48−41708号公報、特開昭51−37193号公報、特公平2−32293号公報、特公平2−16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号公報、特公昭56−17654号公報、特公昭62−39417号公報、特公昭62−39418号公報に記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。さらに、重合性化合物として、特開昭63−277653号公報、特開昭63−260909号公報、特開平1−105238号公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性モノマー類を用いることもできる。 Examples of the compound containing a group having an ethylenically unsaturated bond are described in JP-A-48-41708, JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, and JP-B-2-16765. Such urethane acrylates and urethane compounds having an ethylene oxide-based skeleton described in Japanese Patent Publication No. 58-49860, Japanese Patent Publication No. 56-17654, Japanese Patent Publication No. 62-39417, and Japanese Patent Publication No. 62-39418. Kind is also suitable. Further, as a polymerizable compound, an addition-polymerizable compound having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-1-105238. Monomers can also be used.

エチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物は、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等の酸基を有する多官能モノマーであってもよい。酸基を有する多官能モノマーは、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルが好ましく、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシ基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせた多官能モノマーがより好ましい。特に好ましくは、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシ基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせた多官能モノマーにおいて、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトールおよび/またはジペンタエリスリトールであるものである。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製の多塩基酸変性アクリルオリゴマーとして、M−510、M−520などが挙げられる。
酸基を有する多官能モノマーは、1種類を単独で用いてもよいが、2種類以上を混合して用いてもよい。また、必要に応じて酸基を有しない多官能モノマーと酸基を有する多官能モノマーを併用してもよい。
酸基を有する多官能モノマーの好ましい酸価としては、0.1〜40mgKOH/gであり、特に好ましくは5〜30mgKOH/gである。多官能モノマーの酸価が上記範囲であれば、製造や取扱性に優れ、さらには、現像性に優れる。また、重合性が良好である。
The compound containing a group having an ethylenically unsaturated bond may be a polyfunctional monomer having an acid group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group. The polyfunctional monomer having an acid group is preferably an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid, and an acid group is obtained by reacting an unreacted hydroxy group of the aliphatic polyhydroxy compound with a non-aromatic carboxylic acid anhydride. The polyfunctional monomer having the above is more preferable. Particularly preferably, in a polyfunctional monomer in which an unreacted hydroxy group of an aliphatic polyhydroxy compound is reacted with a non-aromatic carboxylic acid anhydride to have an acid group, the aliphatic polyhydroxy compound is pentaerythritol and / or di. It is pentaerythritol. Examples of commercially available products include M-510 and M-520 as polybasic acid-modified acrylic oligomers manufactured by Toagosei Co., Ltd.
As the polyfunctional monomer having an acid group, one type may be used alone, or two or more types may be mixed and used. Further, if necessary, a polyfunctional monomer having no acid group and a polyfunctional monomer having an acid group may be used in combination.
The acid value of the polyfunctional monomer having an acid group is preferably 0.1 to 40 mgKOH / g, and particularly preferably 5 to 30 mgKOH / g. When the acid value of the polyfunctional monomer is within the above range, it is excellent in manufacture and handling, and further excellent in developability. Moreover, the polymerizability is good.

エチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物の含有量は、良好な重合性と耐熱性の観点から、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、1〜50質量%が好ましい。下限は5質量%以上がより好ましい。上限は、30質量%以下がより好ましい。エチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物は1種類を単独で用いてもよいが、2種類以上を混合して用いてもよい。
また、樹脂とエチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物との質量割合(樹脂/重合性化合物)は、98/2〜10/90が好ましく、95/5〜30/70がより好ましく、90/10〜50/50が最も好ましい。樹脂とエチレン性不飽和結合を有する基を含む化合物との質量割合が上記範囲であれば、重合性および耐熱性により優れた硬化膜を形成できる。
The content of the compound containing a group having an ethylenically unsaturated bond is preferably 1 to 50% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition from the viewpoint of good polymerization and heat resistance. The lower limit is more preferably 5% by mass or more. The upper limit is more preferably 30% by mass or less. One type of the compound containing a group having an ethylenically unsaturated bond may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
The mass ratio (resin / polymerizable compound) of the resin and the compound containing a group having an ethylenically unsaturated bond is preferably 98/2 to 10/90, more preferably 95/5 to 30/70, and 90. / 10 to 50/50 is most preferable. When the mass ratio of the resin and the compound containing a group having an ethylenically unsaturated bond is in the above range, a cured film having better polymerizable properties and heat resistance can be formed.

(ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基またはアシルオキシメチル基を有する化合物)
ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基またはアシルオキシメチル基を有する化合物としては、下記式(AM1)で示される化合物が好ましい。
(Compounds having a hydroxymethyl group, an alkoxymethyl group or an acyloxymethyl group)
As the compound having a hydroxymethyl group, an alkoxymethyl group or an acyloxymethyl group, a compound represented by the following formula (AM1) is preferable.

(AM1)

Figure 0006845848
(式中、tは、1〜20の整数を示し、R4は炭素数1〜200のt価の有機基を示し、R5は下記式(AM2)または下記式(AM3)で示される基を示す。)(AM1)
Figure 0006845848
(In the formula, t represents an integer of 1 to 20, R 4 represents an organic group having a t-valence of 1 to 200 carbon atoms, and R 5 is a group represented by the following formula (AM2) or the following formula (AM3). Shows.)

式(AM2) 式(AM3)

Figure 0006845848
(式中R6は、水酸基または炭素数1〜10の有機基を示す。)Equation (AM2) Equation (AM3)
Figure 0006845848
(R 6 in the formula represents a hydroxyl group or an organic group having 1 to 10 carbon atoms.)

樹脂100質量部に対して、式(AM1)で示される化合物が5質量部以上40質量部以下であることが好ましい。さらに好ましくは、10質量部以上35質量部以下である。また、全重合性化合物中、下記式(AM4)で表される化合物を10質量%以上90質量%以下含有し、下記式(AM5)で表される化合物を全熱架橋剤中10質量%以上90質量%以下含有することも好ましい。 It is preferable that the amount of the compound represented by the formula (AM1) is 5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin. More preferably, it is 10 parts by mass or more and 35 parts by mass or less. Further, among the total polymerizable compounds, the compound represented by the following formula (AM4) is contained in an amount of 10% by mass or more and 90% by mass or less, and the compound represented by the following formula (AM5) is contained in an amount of 10% by mass or more in the total thermal cross-linking agent. It is also preferable to contain 90% by mass or less.

(AM4)

Figure 0006845848
(式中、R4は炭素数1〜200の2価の有機基を示し、R5は下記式(AM2)または下記式(AM3)で示される基を示す。)(AM4)
Figure 0006845848
(In the formula, R 4 represents a divalent organic group having 1 to 200 carbon atoms, and R 5 represents a group represented by the following formula (AM2) or the following formula (AM3).)

式(AM5)

Figure 0006845848
(式中uは3〜8の整数を示し、R4は炭素数1〜200のu価の有機基を示し、R5は下記式(AM2)または下記式(AM3)で示される基を示す。)Equation (AM5)
Figure 0006845848
(In the formula, u represents an integer of 3 to 8, R 4 represents a u-valent organic group having 1 to 200 carbon atoms, and R 5 represents a group represented by the following formula (AM2) or the following formula (AM3). .)

式(AM2) 式(AM3)

Figure 0006845848
(式中R6は、水酸基または炭素数1〜10の有機基を示す。)Equation (AM2) Equation (AM3)
Figure 0006845848
(R 6 in the formula represents a hydroxyl group or an organic group having 1 to 10 carbon atoms.)

この範囲とすることで、凹凸のある基板上に感光性樹脂組成物層を形成した際に、クラックが生じることがより少なくなる。パターン加工性に優れ、5%質量減少温度が350℃以上、より好ましくは380℃以上となる高い耐熱性を有することができる。式(AM4)で示される化合物の具体例としては、46DMOC、46DMOEP(以上、商品名、旭有機材工業(株)製)、DML−MBPC、DML−MBOC、DML−OCHP、DML−PCHP、DML−PC、DML−PTBP、DML−34X、DML−EP、DML−POP、dimethylolBisOC−P、DML−PFP、DML−PSBP、DML−MTrisPC(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、NIKALAC MX−290(以上、商品名、(株)三和ケミカル製)、2,6−dimethoxymethyl−4−t−buthylphenol、2,6−dimethoxymethyl−p−cresol、2,6−diacethoxymethyl−p−cresolなどが挙げられる。 Within this range, cracks are less likely to occur when the photosensitive resin composition layer is formed on the uneven substrate. It is excellent in pattern processability and can have high heat resistance such that the 5% mass reduction temperature is 350 ° C. or higher, more preferably 380 ° C. or higher. Specific examples of the compound represented by the formula (AM4) include 46DMOC, 46DMOEP (trade name, manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.), DML-MBPC, DML-MBOC, DML-OCHP, DML-PCHP, DML. -PC, DML-PTBP, DML-34X, DML-EP, DML-POP, dimethylolBisOC-P, DML-PFP, DML-PSBP, DML-MTrisPC (trade name, manufactured by Honshu Kagaku Kogyo Co., Ltd.), NIKARAC MX-290 (trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), 2,6-dimethoxymethyl-4-t-butylphenol, 2,6-dimethoxymethyl-p-cresol, 2,6-diacetoxymethyl-p-cresol, etc. Can be mentioned.

また、式(AM5)で示される化合物の具体例としては、TriML−P、TriML−35XL、TML−HQ、TML−BP、TML−pp−BPF、TML−BPA、TMOM−BP、HML−TPPHBA、HML−TPHAP、HMOM−TPPHBA、HMOM−TPHAP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、TM−BIP−A(商品名、旭有機材工業(株)製)、NIKALAC MX−280、NIKALAC MX−270、NIKALAC MW−100LM(以上、商品名、(株)三和ケミカル製)が挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the formula (AM5) include TriML-P, TriML-35XL, TML-HQ, TML-BP, TML-pp-BPF, TML-BPA, TMOM-BP, HML-TPPHBA, and the like. HML-TPHAP, HMOM-TPPHBA, HMOM-TPHAP (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), TM-BIP-A (trade name, manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.), NIKALAC MX-280, Examples thereof include NIKALAC MX-270 and NIKALAC MW-100LM (above, trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).

<<<光重合開始剤>>>
感光性樹脂組成物は、光重合開始剤を含有しても良い。特に、感光性樹脂組成物が光ラジカル重合開始剤を含むことにより、感光性樹脂組成物を半導体ウェハなどの基板に適用して感光性樹脂組成物層を形成した後、光を照射することで、ラジカルに起因する硬化が起こり、光照射部における溶解性を低下させることができる。このため、例えば、電極部のみをマスクしたパターンを持つフォトマスクを介して感光性樹脂組成物層を露光することで、電極のパターンにしたがって、溶解性の異なる領域を簡便に作製できるという利点がある。
<<< Photopolymerization Initiator >>>
The photosensitive resin composition may contain a photopolymerization initiator. In particular, since the photosensitive resin composition contains a photoradical polymerization initiator, the photosensitive resin composition is applied to a substrate such as a semiconductor wafer to form a photosensitive resin composition layer, and then irradiated with light. , Curing due to radicals occurs, and the solubility in the light irradiated portion can be reduced. Therefore, for example, by exposing the photosensitive resin composition layer through a photomask having a pattern in which only the electrode portion is masked, there is an advantage that regions having different solubilities can be easily prepared according to the electrode pattern. is there.

光重合開始剤としては、重合性化合物の重合反応(架橋反応)を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視領域の光線に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよい。
光重合開始剤は、約300〜800nm(好ましくは330〜500nm)の範囲内に少なくとも約50のモル吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種類含有していることが好ましい。化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いて測定することができる。具体的には、例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Cary−5 spectrophotometer)にて、酢酸エチル溶剤を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate a polymerization reaction (crosslinking reaction) of the polymerizable compound, and can be appropriately selected from known photopolymerization initiators. For example, those having photosensitivity to light rays in the ultraviolet region to the visible region are preferable. Further, it may be an activator that produces an active radical by causing some action with the photoexcited sensitizer.
The photopolymerization initiator preferably contains at least one compound having a molar extinction coefficient of at least about 50 in the range of about 300 to 800 nm (preferably 330 to 500 nm). The molar extinction coefficient of the compound can be measured using a known method. Specifically, for example, it is preferable to measure at a concentration of 0.01 g / L using an ethyl acetate solvent with an ultraviolet-visible spectrophotometer (Cary-5 spectrophotometer manufactured by Varian).

光重合開始剤としては、公知の化合物を制限なく使用できるが、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、トリハロメチル基を有するものなど)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノン、アゾ系化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、有機ホウ素化合物、鉄アレーン錯体などが挙げられる。 As the photopolymerization initiator, known compounds can be used without limitation, and for example, halogenated hydrocarbon derivatives (for example, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton, those having a trihalomethyl group, etc.), Acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, oxime compounds such as hexaarylbiimidazole and oxime derivatives, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketooxime ethers, aminoacetophenone compounds, hydroxyacetophenone, azo-based Examples thereof include compounds, azide compounds, metallocene compounds, organic boron compounds, and iron arene complexes.

トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、例えば、若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)記載の化合物、英国特許1388492号明細書記載の化合物、特開昭53−133428号公報に記載の化合物、独国特許3337024号明細書記載の化合物、F.C.Schaeferなど著、J.Org.Chem.;29、1527(1964)記載の化合物、特開昭62−58241号公報に記載の化合物、特開平5−281728号公報に記載の化合物、特開平5−34920号公報に記載の化合物、米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物などが挙げられる。 Examples of the halogenated hydrocarbon compound having a triazine skeleton include Wakabayashi et al., Bull. Chem. Soc. Japanese Patent No. 42, 2924 (1969), British Patent No. 1388492, Compound described in JP-A-53-133428, German Patent No. 3337024, F.I. C. Written by Schaefer et al., J. Mol. Org. Chem. 29, 1527 (1964), compound described in JP-A-62-58241, compound described in JP-A-5-281728, compound described in JP-A-5-341920, US Pat. Examples include the compounds described in No. 4212976.

米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物としては、例えば、オキサジアゾール骨格を有する化合物(例えば、2−トリクロロメチル−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−クロロフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(2−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリブロモメチル−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリブロモメチル−5−(2−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール;2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−クロロスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−メトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−n−ブトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリブロモメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾールなど)などが挙げられる。 Examples of the compound described in US Pat. No. 4,212,976 include compounds having an oxadiazole skeleton (for example, 2-trichloromethyl-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloro. Methyl-5- (4-chlorophenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (2-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-tribromomethyl-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole, 2-tribromomethyl-5- (2-naphthyl)- 1,3,4-Oxadiazole; 2-trichloromethyl-5-styryl-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-chlorostyryl) -1,3,4-oxa Diazole, 2-trichloromethyl-5- (4-methoxystyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-n-butoxystylyl) -1,3,4-oxa Diazole, 2-tribromomethyl-5-styryl-1,3,4-oxadiazole, etc.) and the like.

また、上記以外の光重合開始剤として、特開2015−087611号公報の段落0086に記載の化合物、特開昭53−133428号公報、特公昭57−1819号公報、同57−6096号公報、および米国特許第3615455号明細書に記載された化合物などが例示され、これらの内容は本明細書に組み込まれる。 In addition, as photopolymerization initiators other than the above, the compounds described in paragraph 0086 of JP-A-2015-087611, JP-A-53-133428, JP-A-57-1819, JP-A-57-6096, And the compounds described in US Pat. No. 3,615,455 are exemplified, and their contents are incorporated in the present specification.

ケトン化合物としては、例えば、特開2015−087611号公報の段落0087に記載の化合物が例示され、この内容は本明細書に組み込まれる。
市販品では、カヤキュアーDETX(日本化薬(株)製)も好適に用いられる。
Examples of the ketone compound include the compounds described in paragraph 0087 of JP-A-2015-087611, the contents of which are incorporated in the present specification.
As a commercially available product, KayaCure DETX (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) is also preferably used.

光重合開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、および、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10−291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤も用いることができる。
ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE−184(IRGACUREは登録商標)、DAROCUR−1173、IRGACURE−500、IRGACURE−2959、IRGACURE−127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE−907、IRGACURE−369、および、IRGACURE−379(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
アミノアセトフェノン系開始剤として、365nmまたは405nm等の波長に極大吸収波長がマッチングされた特開2009−191179号公報に記載の化合物も用いることができる。
アシルホスフィン系開始剤としては、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイドなどが挙げられる。また、市販品であるIRGACURE−819やIRGACURE−TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
メタロセン化合物としては、IRGACURE−784(BASF社製)などが例示される。
As the photopolymerization initiator, a hydroxyacetophenone compound, an aminoacetophenone compound, and an acylphosphine compound can also be preferably used. More specifically, for example, the aminoacetophenone-based initiator described in JP-A-10-291969 and the acylphosphine oxide-based initiator described in Japanese Patent No. 4225898 can also be used.
As the hydroxyacetophenone-based initiator, IRGACURE-184 (IRGACURE is a registered trademark), DAROCUR-1173, IRGACURE-500, IRGACURE-2959, and IRGACURE-127 (trade names: all manufactured by BASF) can be used.
As the aminoacetophenone-based initiator, commercially available products IRGACURE-907, IRGACURE-369, and IRGACURE-379 (trade names: all manufactured by BASF) can be used.
As the aminoacetophenone-based initiator, the compound described in JP-A-2009-191179, in which the maximum absorption wavelength is matched with a wavelength such as 365 nm or 405 nm, can also be used.
Examples of the acylphosphine-based initiator include 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide. Further, commercially available products such as IRGACURE-819 and IRGACURE-TPO (trade names: both manufactured by BASF) can be used.
Examples of the metallocene compound include IRGACURE-784 (manufactured by BASF).

光重合開始剤として、より好ましくはオキシム化合物が挙げられる。オキシム化合物を用いることにより、露光ラチチュードをより効果的に向上させることが可能になる。オキシムエステル系化合物は、露光ラチチュード(露光マージン)が広く、かつ、熱塩基発生剤としても働くため、特に好ましい。
オキシム化合物の具体例としては、特開2001−233842号公報に記載の化合物、特開2000−80068号公報に記載の化合物、特開2006−342166号公報に記載の化合物を用いることができる。
好ましいオキシム化合物としては、例えば、下記化合物や、3−ベンゾオキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−(4−トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン−2−オン、および2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オンなどが挙げられる。

Figure 0006845848
The photopolymerization initiator is more preferably an oxime compound. By using the oxime compound, the exposure latitude can be improved more effectively. Oxime ester compounds are particularly preferable because they have a wide exposure latitude (exposure margin) and also act as a thermal base generator.
As specific examples of the oxime compound, the compound described in JP-A-2001-233842, the compound described in JP-A-2000-80068, and the compound described in JP-A-2006-342166 can be used.
Preferred oxime compounds include, for example, the following compounds, 3-benzooxyiminobutane-2-one, 3-acetoxyiminovtan-2-one, 3-propionyloxyiminovtan-2-one, 2-acetoxyiminopentane-. 3-one, 2-acetoxyimino-1-phenylpropane-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropane-1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutane-2-one, and 2 −ethoxycarbonyloxyimino-1-phenylpropane-1-one and the like can be mentioned.
Figure 0006845848

オキシム化合物としては、J.C.S.Perkin II(1979年)p p.1653−1660、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156−162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202−232の各文献に記載の化合物、特開2000−66385号公報に記載の化合物、特開2000−80068号公報、特表2004−534797号公報、特開2006−342166号公報、国際公開WO2015/036910号公報の各公報に記載の化合物等が挙げられる。
市販品ではIRGACURE OXE 01、IRGACURE OXE 02、IRGACURE OXE 03、IRGACURE OXE 04(以上、BASF社製)、アデカオプトマーN−1919((株)ADEKA製、特開2012−14052号公報に記載の光重合開始剤2)も好適に用いられる。また、TR−PBG−304(常州強力電子新材料有限公司製)、アデカアークルズNCI−831およびアデカアークルズNCI−930(ADEKA社製)も用いることができる。また、DFI−091(ダイトーケミックス株式会社製)も用いることができる。
Examples of the oxime compound include J. C. S. Perkin II (1979) pp. 1653-1660, J. Mol. C. S. Perkin II (1979) pp. 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995) pp. Compounds described in each document of 202-232, compounds described in JP-A-2000-66385, JP-A-2000-80068, JP-A-2004-534977, JP-A-2006-342166, International Publication WO2015. Examples thereof include compounds described in each of the publications of No. 036910.
Commercially available products include IRGACURE OXE 01, IRGACURE OXE 02, IRGACURE OXE 03, IRGACURE OXE 04 (above, manufactured by BASF), ADEKA OPTMER N-1919 (manufactured by ADEKA Corporation, JP2012-14052). The polymerization initiator 2) is also preferably used. Further, TR-PBG-304 (manufactured by Changzhou Powerful Electronics New Materials Co., Ltd.), ADEKA ARCLUDS NCI-831 and ADEKA ARCULDS NCI-930 (manufactured by ADEKA) can also be used. Further, DFI-091 (manufactured by Daito Chemix Co., Ltd.) can also be used.

また、カルバゾール環のN位にオキシムが連結した特表2009−519904号公報に記載の化合物、ベンゾフェノン部位にヘテロ置換基が導入された米国特許7626957号公報に記載の化合物、色素部位にニトロ基が導入された特開2010−15025号公報および米国特許公開2009−292039号公報に記載の化合物、国際公開WO2009−131189号に記載のケトオキシム化合物、トリアジン骨格とオキシム骨格を分子内に含む米国特許7556910号公報に記載の化合物、405nmに吸収極大を有しg線光源に対して良好な感度を有する特開2009−221114号公報に記載の化合物などを用いてもよい。
また、特開2007−231000号公報、および、特開2007−322744号公報に記載される環状オキシム化合物も好適に用いることができる。環状オキシム化合物の中でも、特に特開2010−32985号公報、特開2010−185072号公報に記載されるカルバゾール色素に縮環した環状オキシム化合物は、高い光吸収性を有し高感度化の観点から好ましい。
また、オキシム化合物の特定部位に不飽和結合を有する化合物である、特開2009−242469号公報に記載の化合物も好適に使用することができる。
さらに、また、フッ素原子を有するオキシム化合物を用いることも可能である。そのようなオキシム化合物の具体例としては、特開2010−262028号公報に記載されている化合物、特表2014−500852号公報の0345段落に記載されている化合物24、36〜40、特開2013−164471号公報の0101段落に記載されている化合物(C−3)などが挙げられる。具体例としては、以下の化合物が挙げられる。

Figure 0006845848
最も好ましいオキシム化合物は、特開2007−269779号公報に示される特定置換基を有するオキシム化合物や、特開2009−191061号公報に示されるチオアリール基を有するオキシム化合物などが挙げられる。Further, the compound described in JP-A-2009-5199004 in which an oxime is linked to the N-position of the carbazole ring, the compound described in US Pat. No. 7,626,957 in which a hetero-substituent is introduced at the benzophenone moiety, and a nitro group at the dye moiety. The introduced Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-15025 and US Patent Publication No. 2009-292039, the ketooxime compound described in International Publication No. WO2009-131189, and US Pat. No. 7,556910 containing a triazine skeleton and an oxime skeleton in the molecule. The compound described in JP-A, the compound described in JP-A-2009-221114, which has an absorption maximum at 405 nm and has good sensitivity to a g-ray light source, and the like may be used.
Further, the cyclic oxime compounds described in JP-A-2007-231000 and JP-A-2007-322744 can also be preferably used. Among the cyclic oxime compounds, the cyclic oxime compound fused to the carbazole dye described in JP-A-2010-32985 and JP-A-2010-185072 has high light absorption and has high sensitivity. preferable.
Further, the compound described in JP-A-2009-242469, which is a compound having an unsaturated bond at a specific site of the oxime compound, can also be preferably used.
Furthermore, it is also possible to use an oxime compound having a fluorine atom. Specific examples of such an oxime compound include compounds described in JP-A-2010-262028, compounds 24, 36-40 described in paragraph 0345 of JP-A-2014-500852, and JP-A-2013. Examples thereof include the compound (C-3) described in paragraph 0101 of JP-A-164471. Specific examples include the following compounds.
Figure 0006845848
The most preferable oxime compound includes an oxime compound having a specific substituent shown in JP-A-2007-269779 and an oxime compound having a thioaryl group shown in JP-A-2009-191061.

光重合開始剤は、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、オニウム塩化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物およびその誘導体、シクロペンタジエン−ベンゼン−鉄錯体およびその塩、ハロメチルオキサジアゾール化合物、3−アリール置換クマリン化合物からなる群より選択される化合物が好ましい。
さらに好ましい光重合開始剤は、トリハロメチルトリアジン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、オニウム塩化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物であり、トリハロメチルトリアジン化合物、α−アミノケトン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、ベンゾフェノン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種類の化合物が一層好ましく、メタロセン化合物またはオキシム化合物を用いるのがより一層好ましく、オキシム化合物が特に一層好ましい。
また、光重合開始剤は、ベンゾフェノン、N,N′−テトラメチル−4,4′−ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)等のN,N′−テトラアルキル−4,4′−ジアミノベンゾフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパノン−1等の芳香族ケトン、アルキルアントラキノン等の芳香環と縮環したキノン類、ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン、アルキルベンゾイン等のベンゾイン化合物、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体などを用いることもできる。
また、下記式(I)で表される化合物を用いることもできる。

Figure 0006845848
式(I)中、R50は、炭素数1〜20のアルキル基;1個以上の酸素原子によって中断された炭素数2〜20のアルキル基;炭素数1〜12のアルコキシ基;フェニル基;炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、炭素数1〜12のアルケニル基、1個以上の酸素原子によって中断された炭素数2〜18のアルキル基および炭素数1〜4のアルキル基の少なくとも1つで置換されたフェニル基;またはビフェニリルであり、R51は、式(II)で表される基であるか、R50と同じ基であり、R52〜R54は各々独立に炭素数1〜12のアルキル、炭素数1〜12のアルコキシまたはハロゲンである。
Figure 0006845848
式中、R55〜R57は、上記式(I)のR52〜R54と同じである。From the viewpoint of exposure sensitivity, the photopolymerization initiator is a trihalomethyltriazine compound, a benzyl dimethyl ketal compound, an α-hydroxyketone compound, an α-aminoketone compound, an acylphosphine compound, a phosphine oxide compound, a metallocene compound, an oxime compound, or a triaryl. Selected from the group consisting of imidazole dimer, onium salt compound, benzothiazole compound, benzophenone compound, acetophenone compound and its derivative, cyclopentadiene-benzene-iron complex and its salt, halomethyloxaziazole compound, 3-aryl substituted coumarin compound. Compounds are preferred.
More preferable photopolymerization initiators are trihalomethyltriazine compounds, α-aminoketone compounds, acylphosphine compounds, phosphine oxide compounds, metallocene compounds, oxime compounds, triarylimidazole dimers, onium salt compounds, benzophenone compounds and acetophenone compounds. At least one compound selected from the group consisting of trihalomethyltriazine compounds, α-aminoketone compounds, oxime compounds, triarylimidazole dimers, and benzophenone compounds is more preferable, and metallocene compounds or oxime compounds are even more preferable, and oxime compounds are even more preferable. Is particularly preferred.
The photopolymerization initiator is N, N'-tetraalkyl-4,4'-diaminobenzophenone, 2-benzyl-, such as benzophenone, N, N'-tetramethyl-4,4'-diaminobenzophenone (Michler ketone). 2-Dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propanone-1 and other aromatic ketones, alkylanthraquinone and the like Kinones fused with an aromatic ring, benzoin ether compounds such as benzoin alkyl ether, benzoin compounds such as benzoin and alkyl benzoin, and benzyl derivatives such as benzyl dimethyl ketal can also be used.
Further, a compound represented by the following formula (I) can also be used.
Figure 0006845848
In formula (I), R 50 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms interrupted by one or more oxygen atoms; an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms; a phenyl group; Alkyl groups with 1 to 20 carbon atoms, alkoxy groups with 1 to 12 carbon atoms, halogen atoms, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, alkenyl groups with 1 to 12 carbon atoms, carbon atoms 2 to 2 interrupted by one or more oxygen atoms A phenyl group substituted with at least one of 18 alkyl groups and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms; or biphenylyl, where R 51 is the group represented by formula (II) or is the same as R 50. The groups, R 52 to R 54, are independently alkyl having 1 to 12 carbon atoms and alkoxy or halogen having 1 to 12 carbon atoms, respectively.
Figure 0006845848
In the formula, R 55 to R 57 are the same as R 52 to R 54 in the above formula (I).

また、光重合開始剤は、国際公開WO2015/125469号の段落0048〜0055に記載の化合物を用いることもできる。 Further, as the photopolymerization initiator, the compounds described in paragraphs 0048 to 0055 of International Publication WO2015 / 125469 can also be used.

感光性樹脂組成物が光重合開始剤を含む場合、光重合開始剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対し0.1〜30質量%が好ましく、より好ましくは0.1〜20質量%であり、さらに好ましくは0.1〜10質量%である。
光重合開始剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。光重合開始剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
When the photosensitive resin composition contains a photopolymerization initiator, the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 0.1, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. It is ~ 20% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass.
The photopolymerization initiator may be only one type or two or more types. When there are two or more types of photopolymerization initiators, the total is preferably in the above range.

<<<マイグレーション抑制剤>>>
感光性樹脂組成物は、さらにマイグレーション抑制剤を含むことが好ましい。マイグレーション抑制剤を含むことにより、金属層(金属配線)由来の金属イオンが感光性樹脂組成物層内へ移動することを効果的に抑制可能となる。
マイグレーション抑制剤としては、特に制限はないが、複素環(ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピラゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、テトラゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、2H−ピラン環および6H−ピラン環、トリアジン環)を有する化合物、チオ尿素類およびメルカプト基を有する化合物、ヒンダードフェノール系化合物、サリチル酸誘導体系化合物、ヒドラジド誘導体系化合物が挙げられる。特に、トリアゾール、ベンゾトリアゾール等のトリアゾール系化合物、テトラゾール、ベンゾテトラゾール等のテトラゾール系化合物が好ましく使用できる。
<<< Migration inhibitor >>>
The photosensitive resin composition preferably further contains a migration inhibitor. By including the migration inhibitor, it is possible to effectively suppress the movement of metal ions derived from the metal layer (metal wiring) into the photosensitive resin composition layer.
The migration inhibitor is not particularly limited, but heterocycles (pyrazole ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyrazole ring, isoxazole ring, isothiazole ring, tetrazole ring, pyridine ring, etc. Pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperazine ring, piperazine ring, morpholin ring, 2H-pyran ring and 6H-pyran ring, triazine ring), thiourea and mercapto group compounds, hindered phenolic compounds , Salicylate derivative compound, hydrazide derivative compound and the like. In particular, triazole-based compounds such as triazole and benzotriazole, and tetrazole-based compounds such as tetrazole and benzotetrazole can be preferably used.

また、ハロゲンイオンなどの陰イオンを捕捉するイオントラップ剤を使用することもできる。 It is also possible to use an ion trap agent that traps anions such as halogen ions.

その他のマイグレーション抑制剤としては、特開2013−15701号公報の0094段落に記載の防錆剤、特開2009−283711号公報の段落0073〜0076に記載の化合物、特開2011−59656号公報の段落0052に記載の化合物、特開2012−194520号公報の段落0114、0116および0118に記載の化合物などを使用することができる。 Examples of other migration inhibitors include rust preventives described in paragraph 0094 of JP2013-15701, compounds described in paragraphs 0073 to 0076 of JP2009-283711, and JP2011-59656A. The compounds described in paragraph 0052, the compounds described in paragraphs 0114, 0116 and 0118 of JP2012-194520 can be used.

マイグレーション抑制剤の具体例としては、1H−1,2,3−トリアゾール、1H−1,2,4−トリアゾール、1H−テトラゾールを挙げることができる。 Specific examples of the migration inhibitor include 1H-1,2,3-triazole, 1H-1,2,4-triazole, and 1H-tetrazole.

感光性樹脂組成物がマイグレーション抑制剤を有する場合、マイグレーション抑制剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.01〜5.0質量%が好ましく、0.05〜2.0質量%がより好ましく、0.1〜1.0質量%がさらに好ましい。
マイグレーション抑制剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。マイグレーション抑制剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
When the photosensitive resin composition has a migration inhibitor, the content of the migration inhibitor is preferably 0.01 to 5.0% by mass, preferably 0.05 to 5.0% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. 2.0% by mass is more preferable, and 0.1 to 1.0% by mass is further preferable.
Only one type of migration inhibitor may be used, or two or more types may be used. When there are two or more types of migration inhibitors, the total is preferably in the above range.

<<<重合禁止剤>>>
本発明で用いる感光性樹脂組成物は、重合禁止剤を含むことが好ましい。
重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、パラメトキシフェノール、ジ−tert−ブチル−パラクレゾール、ピロガロール、パラ−tert−ブチルカテコール、パラベンゾキノン、ジフェニル−パラベンゾキノン、4,4′−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩、フェノチアジン、N−ニトロソジフェニルアミン、N−フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2−シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、5−ニトロソ−8−ヒドロキシキノリン、1−ニトロソ−2−ナフトール、2−ニトロソ−1−ナフトール、2−ニトロソ−5−(N−エチル−N−スルフォプロピルアミノ)フェノール、N−ニトロソ−N−(1−ナフチル)ヒドロキシアミンアンモニウム塩、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−tert−ブチル)フェニルメタンなどが好適に用いられる。また、特開2015−127817号公報の段落0060に記載の重合禁止剤、および、国際公開WO2015/125469号の段落0031〜0046に記載の化合物を用いることもできる。
組成物が重合禁止剤を有する場合、重合禁止剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.01〜5質量%が好ましい。
重合禁止剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。重合禁止剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<<< Polymerization inhibitor >>>
The photosensitive resin composition used in the present invention preferably contains a polymerization inhibitor.
Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, paramethoxyphenol, di-tert-butyl-paracresol, pyrogallol, para-tert-butylcatechol, parabenzoquinone, diphenyl-parabenzoquinone, 4,4'-thiobis (3-methyl). -6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), N-nitroso-N-phenylhydroxyamine aluminum salt, phenothiazine, N-nitrosodiphenylamine, N-phenylnaphthylamine, Ethylenediamine tetraacetic acid, 1,2-cyclohexanediamine tetraacetic acid, glycol ether diamine tetraacetic acid, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 5-nitroso-8-hydroxyquinoline, 1-nitroso-2-naphthol , 2-nitroso-1-naphthol, 2-nitroso-5- (N-ethyl-N-sulfopropylamino) phenol, N-nitroso-N- (1-naphthyl) hydroxyamine ammonium salt, bis (4-hydroxy) -3,5-tert-butyl) phenylmethane and the like are preferably used. Further, the polymerization inhibitor described in paragraph 0060 of JP-A-2015-127817 and the compound described in paragraphs 0031 to 0046 of International Publication WO2015 / 125469 can also be used.
When the composition has a polymerization inhibitor, the content of the polymerization inhibitor is preferably 0.01 to 5% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition.
The polymerization inhibitor may be only one kind or two or more kinds. When there are two or more types of polymerization inhibitors, the total is preferably in the above range.

<<<熱塩基発生剤>>>
本発明で用いる感光性樹脂組成物は、熱塩基発生剤を含んでいてもよい。
熱塩基発生剤としては、その種類等は特に定めるものではないが、40℃以上に加熱すると塩基を発生する酸性化合物、および、pKa1が0〜4のアニオンとアンモニウムカチオンとを有するアンモニウム塩から選ばれる少なくとも一種類を含む熱塩基発生剤を含むことが好ましい。ここで、pKa1とは、酸の第一のプロトンの解離定数(Ka)の対数(−Log10Ka)を表し、詳細は後述する。
このような化合物を配合することにより、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などの環化反応を低温で行うことができ、また、より安定性に優れた組成物とすることができる。また、熱塩基発生剤は、加熱しなければ塩基を発生しないので、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などと共存させても、保存中におけるポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などの環化を抑制でき、保存安定性に優れている。
<<< Thermal base generator >>>
The photosensitive resin composition used in the present invention may contain a thermal base generator.
The type of thermal base generator is not particularly specified, but it is selected from an acidic compound that generates a base when heated to 40 ° C. or higher, and an ammonium salt having an anion having a pKa1 of 0 to 4 and an ammonium cation. It is preferable to include a thermobase generator containing at least one of these. Here, pKa1 represents the logarithm (-Log 10 Ka) of the dissociation constant (Ka) of the first proton of the acid, and the details will be described later.
By blending such a compound, the cyclization reaction of the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor can be carried out at a low temperature, and a composition having more excellent stability can be obtained. Further, since the thermal base generator does not generate a base unless it is heated, even if it coexists with a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor, cyclization of the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor during storage is performed. It can suppress the problem and has excellent storage stability.

熱塩基発生剤は、40℃以上に加熱すると塩基を発生する酸性化合物(A1)、および、pKa1が0〜4のアニオンとアンモニウムカチオンとを有するアンモニウム塩(A2)から選ばれる少なくとも一種類を含むことが好ましい。
上記酸性化合物(A1)および上記アンモニウム塩(A2)は、加熱すると塩基を発生するので、これらの化合物から発生した塩基により、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などの環化反応を促進でき、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などの環化を低温で行うことができる。また、これらの化合物は、塩基により環化して硬化するポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などと共存させても、加熱しなければポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などの環化が殆ど進行しないので、安定性に優れたポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などを含む感光性樹脂組成物を調製することができる。
なお、本明細書において、酸性化合物とは、化合物を容器に1g採取し、イオン交換水とテトラヒドロフランとの混合液(質量比は水/テトラヒドロフラン=1/4)を50mL加えて、室温で1時間撹拌して得られた溶液を、pH(power of hydrogen)メーターを用いて、20℃にて測定した値が7未満である化合物を意味する。
The thermobase generator contains at least one selected from an acidic compound (A1) that generates a base when heated to 40 ° C. or higher, and an ammonium salt (A2) having an anion having a pKa1 of 0 to 4 and an ammonium cation. Is preferable.
Since the acidic compound (A1) and the ammonium salt (A2) generate bases when heated, the bases generated from these compounds can promote the cyclization reaction of the polyimide precursor, the polybenzoxazole precursor, and the like. Cyclization of polyimide precursors and polybenzoxazole precursors can be carried out at low temperatures. Further, even if these compounds coexist with a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor that are cyclized and cured by a base, cyclization of the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor almost progresses unless they are heated. Therefore, a photosensitive resin composition containing a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor having excellent stability can be prepared.
In the present specification, the acidic compound means that 1 g of the compound is collected in a container, 50 mL of a mixed solution of ion-exchanged water and tetrahydrofuran (mass ratio is water / tetrahydrofuran = 1/4) is added, and the compound is added at room temperature for 1 hour. It means a compound having a value of less than 7 measured at 20 ° C. using a pH (power of hydrogen) meter for the solution obtained by stirring.

本発明において、酸性化合物(A1)およびアンモニウム塩(A2)の塩基発生温度は、40℃以上が好ましく、120〜200℃がより好ましい。塩基発生温度の上限は、190℃以下が好ましく、180℃以下がより好ましく、165℃以下がさらに好ましい。塩基発生温度の下限は、130℃以上が好ましく、135℃以上がより好ましい。
酸性化合物(A1)およびアンモニウム塩(A2)の塩基発生温度が120℃以上であれば、保存中に塩基が発生しにくいので、安定性に優れたポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などを含む感光性樹脂組成物を調製することができる。酸性化合物(A1)およびアンモニウム塩(A2)の塩基発生温度が200℃以下であれば、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などの環化温度を低くできる。塩基発生温度は、例えば、示差走査熱量測定を用い、化合物を耐圧カプセル中5℃/分で250℃まで加熱し、最も温度が低い発熱ピークのピーク温度を読み取り、ピーク温度を塩基発生温度として測定することができる。
In the present invention, the base generation temperature of the acidic compound (A1) and the ammonium salt (A2) is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 120 to 200 ° C. The upper limit of the base generation temperature is preferably 190 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower, and even more preferably 165 ° C. or lower. The lower limit of the base generation temperature is preferably 130 ° C. or higher, more preferably 135 ° C. or higher.
If the base generation temperature of the acidic compound (A1) and ammonium salt (A2) is 120 ° C. or higher, bases are unlikely to be generated during storage, and thus include a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor having excellent stability. A photosensitive resin composition can be prepared. When the base generation temperature of the acidic compound (A1) and the ammonium salt (A2) is 200 ° C. or lower, the cyclization temperature of the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor can be lowered. For the base generation temperature, for example, using differential scanning calorimetry, the compound is heated to 250 ° C. in a pressure resistant capsule at 5 ° C./min, the peak temperature of the lowest exothermic peak is read, and the peak temperature is measured as the base generation temperature. can do.

本発明において、熱塩基発生剤により発生する塩基は、2級アミンまたは3級アミンが好ましく、3級アミンがより好ましい。3級アミンは、塩基性が高いので、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などの環化温度をより低くできる。また、熱塩基発生剤により発生する塩基の沸点は、80℃以上であることが好ましく、100℃以上であることがより好ましく、140℃以上であることが最も好ましい。
また、発生する塩基の分子量は、80〜2000が好ましい。下限は100以上がより好ましい。上限は500以下がより好ましい。なお、分子量の値は、構造式から求めた理論値である。
In the present invention, the base generated by the thermal base generator is preferably a secondary amine or a tertiary amine, and more preferably a tertiary amine. Since the tertiary amine is highly basic, the cyclization temperature of the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor can be lowered. The boiling point of the base generated by the thermal base generator is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and most preferably 140 ° C. or higher.
The molecular weight of the generated base is preferably 80 to 2000. The lower limit is more preferably 100 or more. The upper limit is more preferably 500 or less. The value of the molecular weight is a theoretical value obtained from the structural formula.

本発明において、上記酸性化合物(A1)は、アンモニウム塩および後述する式(101)または(102)で表される化合物から選ばれる1種類以上を含むことが好ましい。 In the present invention, the acidic compound (A1) preferably contains one or more selected from an ammonium salt and a compound represented by the formula (101) or (102) described later.

本発明において、上記アンモニウム塩(A2)は、酸性化合物であることが好ましい。なお、上記アンモニウム塩(A2)は、40℃以上(好ましくは120〜200℃)に加熱すると塩基を発生する酸性化合物を含む化合物であってもよいし、40℃以上(好ましくは120〜200℃)に加熱すると塩基を発生する酸性化合物を除く化合物であってもよい。 In the present invention, the ammonium salt (A2) is preferably an acidic compound. The ammonium salt (A2) may be a compound containing an acidic compound that generates a base when heated to 40 ° C. or higher (preferably 120 to 200 ° C.), or 40 ° C. or higher (preferably 120 to 200 ° C.). ) May be a compound excluding an acidic compound that generates a base when heated.

本発明において、アンモニウム塩とは、下記式(101)または式(102)で表されるアンモニウムカチオンと、アニオンとの塩を意味する。アニオンは、アンモニウムカチオンのいずれかの一部と共有結合を介して結合していてもよく、アンモニウムカチオンの分子外に有していてもよいが、アンモニウムカチオンの分子外に有していることが好ましい。なお、アニオンが、アンモニウムカチオンの分子外に有するとは、アンモニウムカチオンとアニオンが共有結合を介して結合していない場合をいう。以下、カチオン部の分子外のアニオンを対アニオンともいう。
式(101) 式(102)

Figure 0006845848
式(101)および式(102)中、R1〜R6は、それぞれ独立に、水素原子または炭化水素基を表し、R7は炭化水素基を表す。式(101)および式(102)におけるR1とR2、R3とR4、R5とR6、R5とR7はそれぞれ結合して環を形成してもよい。In the present invention, the ammonium salt means a salt of an ammonium cation represented by the following formula (101) or formula (102) and an anion. The anion may be bonded to any part of the ammonium cation via a covalent bond, or may be held outside the molecule of the ammonium cation, but may be held outside the molecule of the ammonium cation. preferable. The fact that the anion is present outside the molecule of the ammonium cation means that the ammonium cation and the anion are not bonded via a covalent bond. Hereinafter, the extramolecular anion of the cation part is also referred to as a counter anion.
Equation (101) Equation (102)
Figure 0006845848
In formulas (101) and (102), R 1 to R 6 independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and R 7 represents a hydrocarbon group. R 1 and R 2 , R 3 and R 4 , R 5 and R 6 , and R 5 and R 7 in formulas (101) and (102) may be combined to form a ring, respectively.

アンモニウムカチオンは、下記式(Y1−1)〜(Y1−5)のいずれかで表されることが好ましい。

Figure 0006845848
The ammonium cation is preferably represented by any of the following formulas (Y1-1) to (Y1-5).
Figure 0006845848

式(Y1−1)〜(Y1−5)において、R101は、n価の有機基を表し、R1およびR7は、式(101)または式(102)と同義である。
式(Y1−1)〜(Y1−5)において、Ar101およびAr102は、それぞれ独立に、アリール基を表し、nは、1以上の整数を表し、mは、0〜5の整数を表す。
In formulas (Y1-1) to (Y1-5), R 101 represents an n-valent organic group, and R 1 and R 7 are synonymous with formula (101) or formula (102).
In formulas (Y1-1) to (Y1-5), Ar 101 and Ar 102 each independently represent an aryl group, n represents an integer of 1 or more, and m represents an integer of 0 to 5. ..

本発明において、アンモニウム塩は、pKa1が0〜4のアニオンとアンモニウムカチオンとを有することが好ましい。アニオンのpKa1の上限は、3.5以下がより好ましく、3.2以下が一層好ましい。下限は、0.5以上が好ましく、1.0以上がより好ましい。アニオンのpKa1が上記範囲であれば、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などを低温で環化でき、さらには、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などを含む感光性樹脂組成物の安定性を向上できる。pKa1が4以下であれば、熱塩基発生剤の安定性が良好で、加熱なしに塩基が発生することを抑制でき、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などを含む感光性樹脂組成物の安定性が良好である。pKa1が0以上であれば、発生した塩基が中和されにくく、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などの環化効率が良好である。
アニオンの種類は、カルボン酸アニオン、フェノールアニオン、リン酸アニオンおよび硫酸アニオンから選ばれる1種類が好ましく、塩の安定性と熱分解性を両立させられるという理由からカルボン酸アニオンがより好ましい。すなわち、アンモニウム塩は、アンモニウムカチオンとカルボン酸アニオンとの塩がより好ましい。
カルボン酸アニオンは、2個以上のカルボキシル基を持つ2価以上のカルボン酸のアニオンが好ましく、2価のカルボン酸のアニオンがより好ましい。この態様によれば、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などを含む感光性樹脂組成物の安定性、硬化性および現像性をより向上できる熱塩基発生剤とすることができる。特に、2価のカルボン酸のアニオンを用いることで、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などを含む感光性樹脂組成物の安定性、硬化性および現像性をさらに向上できる。
本発明において、カルボン酸アニオンは、pKa1が4以下のカルボン酸のアニオンであることが好ましい。pKa1は、3.5以下がより好ましく、3.2以下が一層好ましい。この態様によれば、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体などを含む感光性樹脂組成物の安定性をより向上できる。
ここでpKa1とは、酸の第一のプロトンの解離定数の逆数の対数を表し、Determination of Organic Structures by Physical Methods(著者:Brown, H. C., McDaniel, D. H., Hafliger, O., Nachod, F. C.; 編纂:Braude, E. A., Nachod, F. C.; Academic Press, New York, 1955)や、Data for Biochemical Research(著者:Dawson, R.M.C.et al; Oxford, Clarendon Press, 1959)に記載の値を参照することができる。これらの文献に記載の無い化合物については、ACD/pKa(ACD/Labs製)のソフトを用いて構造式より算出した値を用いることとする。
In the present invention, the ammonium salt preferably has an anion having a pKa1 of 0 to 4 and an ammonium cation. The upper limit of pKa1 of the anion is more preferably 3.5 or less, and even more preferably 3.2 or less. The lower limit is preferably 0.5 or more, and more preferably 1.0 or more. When the pKa1 of the anion is within the above range, the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor can be cyclized at a low temperature, and further, the stability of the photosensitive resin composition containing the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor and the like can be obtained. Can be improved. When pKa1 is 4 or less, the stability of the thermobase generator is good, the generation of bases can be suppressed without heating, and the stability of the photosensitive resin composition containing the polyimide precursor, the polybenzoxazole precursor, and the like is stable. Good sex. When pKa1 is 0 or more, the generated base is not easily neutralized, and the cyclization efficiency of the polyimide precursor, the polybenzoxazole precursor, and the like is good.
The type of anion is preferably one selected from carboxylic acid anion, phenol anion, phosphate anion and sulfate anion, and carboxylic acid anion is more preferable because both salt stability and thermal decomposability can be achieved. That is, the ammonium salt is more preferably a salt of an ammonium cation and a carboxylic acid anion.
The carboxylic acid anion is preferably a divalent or higher carboxylic acid anion having two or more carboxyl groups, and more preferably a divalent carboxylic acid anion. According to this aspect, it is possible to obtain a thermobase generator capable of further improving the stability, curability and developability of a photosensitive resin composition containing a polyimide precursor, a polybenzoxazole precursor and the like. In particular, by using a divalent carboxylic acid anion, the stability, curability and developability of the photosensitive resin composition containing the polyimide precursor, the polybenzoxazole precursor and the like can be further improved.
In the present invention, the carboxylic acid anion is preferably an anion of a carboxylic acid having a pKa1 of 4 or less. The pKa1 is more preferably 3.5 or less, and even more preferably 3.2 or less. According to this aspect, the stability of the photosensitive resin composition containing the polyimide precursor, the polybenzoxazole precursor, and the like can be further improved.
Here, pKa1 represents the logarithm of the reciprocal of the dissociation constant of the first proton of the acid, and is Determination of Organic Structures by Physical Methods (author: Brown, HC, McDaniel, D.H., Hafli). , Nachod, F.C .; Compilation: Braude, E.A., Nachod, F.C .; Academic Press, New York, 1955) and Data for Biochemical Research (Author: D. al; Oxford, Clarendon Press, 1959) can be referred to. For compounds not described in these documents, the values calculated from the structural formulas using software of ACD / pKa (manufactured by ACD / Labs) shall be used.

カルボン酸アニオンは、下記式(X1)で表されることが好ましい。

Figure 0006845848
式(X1)において、EWGは、電子求引性基を表す。The carboxylic acid anion is preferably represented by the following formula (X1).
Figure 0006845848
In formula (X1), EWG represents an electron-attracting group.

本発明において電子求引性基とは、ハメットの置換基定数σmが正の値を示すものを意味する。ここでσmは、都野雄甫総説、有機合成化学協会誌第23巻第8号(1965)p.631−642に詳しく説明されている。なお、本発明における電子求引性基は、上記文献に記載された置換基に限定されるものではない。
σmが正の値を示す置換基の例としては例えば、CF3基(σm=0.43)、CF3CO基(σm=0.63)、HC≡C基(σm=0.21)、CH2=CH基(σm=0.06)、Ac基(σm=0.38)、MeOCO基(σm=0.37)、MeCOCH=CH基(σm=0.21)、PhCO基(σm=0.34)、H2NCOCH2基(σm=0.06)などが挙げられる。なお、Meはメチル基を表し、Acはアセチル基を表し、Phはフェニル基を表す。
In the present invention, the electron-attracting group means that the substituent constant σm of Hammett shows a positive value. Here, σm is a review by Yusuke Tono, Journal of Synthetic Organic Chemistry, Vol. 23, No. 8 (1965), p. It is described in detail in 631-642. The electron-attracting group in the present invention is not limited to the substituents described in the above documents.
Examples of substituents in which σm shows a positive value include CF 3 group (σm = 0.43), CF 3 CO group (σm = 0.63), HC≡C group (σm = 0.21), and the like. CH 2 = CH group (σm = 0.06), Ac group (σm = 0.38), MeOCO group (σm = 0.37), MeCOCH = CH group (σm = 0.21), PhCO group (σm = 0.34), H 2 NCOCH 2 group (σm = 0.06), and the like. Me represents a methyl group, Ac represents an acetyl group, and Ph represents a phenyl group.

EWGは、下記式(EWG−1)〜(EWG−6)で表される基であることが好ましい。

Figure 0006845848
式(EWG−1)〜(EWG−6)中、Rx1〜Rx3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヒドロキシ基またはカルボキシル基を表し、Arは芳香族基を表す。The EWG is preferably a group represented by the following formulas (EWG-1) to (EWG-6).
Figure 0006845848
In formulas (EWG-1) to (EWG-6), R x1 to R x3 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a hydroxy group or a carboxyl group, and Ar is an aromatic group. Represents.

本発明において、カルボン酸アニオンは、下記式(XA)で表されることが好ましい。
式(XA)

Figure 0006845848
式(XA)において、L10は、単結合、または、アルキレン基、アルケニレン基、芳香族基、−NRX−およびこれらの組み合わせから選ばれる2価の連結基を表し、RXは、水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアリール基を表す。In the present invention, the carboxylic acid anion is preferably represented by the following formula (XA).
Equation (XA)
Figure 0006845848
In the formula (XA), L 10 represents a single bond or an alkylene group, an alkenylene group, an aromatic group, -NR X - represents and divalent linking group selected from these combinations, R X is a hydrogen atom , Alkyl group, alkenyl group or aryl group.

カルボン酸アニオンの具体例としては、マレイン酸アニオン、フタル酸アニオン、N−フェニルイミノ二酢酸アニオンおよびシュウ酸アニオンが挙げられる。これらを好ましく用いることができる。 Specific examples of the carboxylic acid anion include maleic acid anion, phthalate anion, N-phenyliminodiacetic acid anion and oxalate anion. These can be preferably used.

熱塩基発生剤の具体例としては、以下の化合物を挙げることができる。

Figure 0006845848
Figure 0006845848
Specific examples of the thermobase generator include the following compounds.
Figure 0006845848
Figure 0006845848

Figure 0006845848
Figure 0006845848

熱塩基発生剤を用いる場合、感光性樹脂組成物における熱塩基発生剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対し、0.1〜50質量%が好ましい。下限は、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上がさらに好ましい。上限は、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましい。
熱塩基発生剤は、1種類または2種類以上を用いることができる。2種類以上を用いる場合は、合計量が上記範囲であることが好ましい。
When a thermobase generator is used, the content of the thermobase generator in the photosensitive resin composition is preferably 0.1 to 50% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition. The lower limit is more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1% by mass or more. The upper limit is more preferably 30% by mass or less, further preferably 20% by mass or less.
As the thermobase generator, one kind or two or more kinds can be used. When two or more types are used, the total amount is preferably in the above range.

<<<金属接着性改良剤>>>
本発明で用いる感光性樹脂組成物は、電極や配線などに用いられる金属材料との接着性を向上させるための金属接着性改良剤を含んでいることが好ましい。金属接着性改良剤の例としては、特開2014−186186号公報の段落0046〜0049や、特開2013−072935号公報の段落0032〜0043に記載のスルフィド系化合物が挙げられる。金属接着性改良剤としては、また、下記化合物(N−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]マレイン酸モノアミドなど)も例示される。

Figure 0006845848
金属接着性改良剤は樹脂100質量部に対して好ましくは0.1〜30質量部であり、さらに好ましくは0.5〜15質量部の範囲である。0.1質量部以上とすることで硬化工程後の硬化膜と金属層との接着性が良好となり、30質量部以下とすることで硬化工程後の硬化膜の耐熱性、機械特性が良好となる。
金属接着性改良剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。2種類以上用いる場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。<<< Metal Adhesive Improvement Agent >>>
The photosensitive resin composition used in the present invention preferably contains a metal adhesiveness improving agent for improving the adhesiveness with a metal material used for electrodes, wiring and the like. Examples of the metal adhesive improving agent include the sulfide compounds described in paragraphs 0046 to 0049 of JP2014-186186A and paragraphs 0032 to 0043 of JP2013-072935A. Examples of the metal adhesion improver also include the following compounds (N- [3- (triethoxysilyl) propyl] maleic acid monoamide and the like).
Figure 0006845848
The metal adhesiveness improving agent is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin. When the amount is 0.1 parts by mass or more, the adhesiveness between the cured film and the metal layer after the curing process is good, and when the amount is 30 parts by mass or less, the heat resistance and mechanical properties of the cured film after the curing process are good. Become.
The metal adhesiveness improving agent may be only one kind or two or more kinds. When two or more types are used, the total is preferably in the above range.

<<<溶剤>>>
本発明で用いる感光性樹脂組成物を塗布によって層状にする場合、溶剤を配合することが好ましい。溶剤は、感光性樹脂組成物を層状に形成できれば、公知のものを制限なく使用できる。溶剤としては、エステル類、エーテル類、ケトン類、芳香族炭化水素類、スルホキシド類などの化合物が挙げられる。
エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、アルキルオキシ酢酸アルキル(例:アルキルオキシ酢酸メチル、アルキルオキシ酢酸エチル、アルキルオキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3−アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3−アルキルオキシプロピオン酸メチル、3−アルキルオキシプロピオン酸エチル等(例えば、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等))、2−アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2−アルキルオキシプロピオン酸メチル、2−アルキルオキシプロピオン酸エチル、2−アルキルオキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル))、2−アルキルオキシ−2−メチルプロピオン酸メチルおよび2−アルキルオキシ−2−メチルプロピオン酸エチル(例えば、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等が好適に挙げられる。
エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、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モノエチルエーテル、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、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等が好適に挙げられる。
ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、N−メチル−2−ピロリドン等が好適に挙げられる。
芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン、アニソール、リモネン等が好適に挙げられる。
スルホキシド類としてジメチルスルホキシドが好適に挙げられる。
<<< Solvent >>>
When the photosensitive resin composition used in the present invention is layered by coating, it is preferable to add a solvent. As the solvent, known ones can be used without limitation as long as the photosensitive resin composition can be formed in layers. Examples of the solvent include compounds such as esters, ethers, ketones, aromatic hydrocarbons, and sulfoxides.
Examples of esters include ethyl acetate, -n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, γ-butyrolactone, ε-caprolactone. , Δ-Valerolactone, alkylalkyloxyacetate (eg, methyl alkyloxyacetate, ethyl alkyloxyacetate, butyl alkyloxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, etc.) )), 3-Alkyloxypropionate alkyl esters (eg, methyl 3-alkyloxypropionate, ethyl 3-alkyloxypropionate, etc. (eg, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3- Methyl ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, etc.)), 2-alkyloxypropionate alkyl esters (eg, methyl 2-alkyloxypropionate, ethyl 2-alkyloxypropionate, propyl 2-alkyloxypropionate) Etc. (eg, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate), 2-alkyloxy-2-methylpropionate, etc. Methyl acid and ethyl 2-alkyloxy-2-methylpropionate (eg, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, etc.), methyl pyruvate, ethyl pyruvate, pyruvin Preferable examples thereof include propyl acid acid, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutate, ethyl 2-oxobutate and the like.
Examples of ethers include diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol. Preferable examples thereof include monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, and propylene glycol monopropyl ether acetate.
Preferable examples of the ketones include methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone, N-methyl-2-pyrrolidone and the like.
Preferred examples of aromatic hydrocarbons include toluene, xylene, anisole, limonene and the like.
Dimethyl sulfoxide is preferably used as the sulfoxides.

溶剤は、塗布面状の改良などの観点から、2種類以上を混合する形態も好ましい。なかでも、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、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、およびプロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択される2種類以上で構成される混合溶液が好ましい。ジメチルスルホキシドとγ−ブチロラクトンとの併用が特に好ましい。 As the solvent, a form in which two or more kinds are mixed is also preferable from the viewpoint of improving the coating surface shape. Among them, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, cyclopentanone, γ-butyrolactone. , Dimethyl sulfoxide, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol methyl ether, and a mixed solution composed of two or more selected from propylene glycol methyl ether acetate are preferable. The combined use of dimethyl sulfoxide and γ-butyrolactone is particularly preferred.

感光性樹脂組成物が溶剤を有する場合、溶剤の含有量は、塗布性の観点から、感光性樹脂組成物の全固形分濃度が5〜80質量%になる量とすることが好ましく、5〜70質量%がさらに好ましく、10〜60質量%が特に好ましい。溶剤の含有量は、所望の厚さと塗布方法に応じて調節すればよい。例えば塗布方法がスピンコートやスリットコートであれば上記範囲の固形分濃度となる溶剤の含有量が好ましい。スプレーコートであれば0.1質量%〜50質量%になる量とすることが好ましく、1.0質量%〜25質量%とすることが好ましい。塗布方法に応じて溶剤の含有量を調節することで、所望の厚さの感光性樹脂組成物層を均一に形成することができる。
溶剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。溶剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
また、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミドおよびN,N−ジメチルホルムアミドの含有量は、膜強度の観点から、感光性樹脂組成物の全質量に対して5質量%未満が好ましく、1質量%未満がより好ましく、0.5質量%未満が特に好ましく、0.1質量%未満がより特に好ましい。
When the photosensitive resin composition has a solvent, the content of the solvent is preferably an amount such that the total solid content concentration of the photosensitive resin composition is 5 to 80% by mass from the viewpoint of coatability. 70% by mass is more preferable, and 10 to 60% by mass is particularly preferable. The solvent content may be adjusted according to the desired thickness and coating method. For example, if the coating method is spin coating or slit coating, the content of the solvent having a solid content concentration in the above range is preferable. In the case of spray coating, the amount is preferably 0.1% by mass to 50% by mass, and preferably 1.0% by mass to 25% by mass. By adjusting the content of the solvent according to the coating method, the photosensitive resin composition layer having a desired thickness can be uniformly formed.
The solvent may be only one type or two or more types. When there are two or more types of solvents, the total is preferably in the above range.
The content of N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide and N, N-dimethylformamide is the total mass of the photosensitive resin composition from the viewpoint of film strength. It is preferably less than 5% by mass, more preferably less than 1% by mass, particularly preferably less than 0.5% by mass, and even more preferably less than 0.1% by mass.

<<<その他の添加剤>>>
本発明で用いる感光性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、各種類の添加物、例えば、光塩基発生剤、熱重合開始剤、熱酸発生剤、シランカップリング剤、増感色素、連鎖移動剤、界面活性剤、高級脂肪酸誘導体、無機粒子、硬化剤、硬化触媒、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することができる。これらの添加剤を配合する場合、その合計配合量は組成物の固形分の3質量%以下とすることが好ましい。
<<< Other Additives >>>
The photosensitive resin composition used in the present invention is, if necessary, various kinds of additives such as a photobase generator, a thermal polymerization initiator, a thermal acid generator, and a silane, as long as the effects of the present invention are not impaired. Coupling agents, sensitizing dyes, chain transfer agents, surfactants, higher fatty acid derivatives, inorganic particles, curing agents, curing catalysts, fillers, antioxidants, ultraviolet absorbers, antiaggregating agents and the like can be blended. .. When these additives are blended, the total blending amount is preferably 3% by mass or less of the solid content of the composition.

(光塩基発生剤)
本発明で用いる感光性樹脂組成物は、光塩基発生剤を含んでいてもよい。光塩基発生剤とは、露光により塩基を発生するものであり、常温常圧の通常の条件下では活性を示さないが、外部刺激として電磁波の照射と加熱が行なわれると、塩基(塩基性物質)を発生するものであれば特に限定されるものではない。露光により発生した塩基はポリイミド前駆体およびベンゾオキサゾール前駆体などを加熱により硬化させる際の触媒として働くため、ネガ型において好適に用いることができる。
(Photobase generator)
The photosensitive resin composition used in the present invention may contain a photobase generator. A photobase generator is a substance that generates a base by exposure and does not show activity under normal conditions of normal temperature and pressure, but when it is irradiated with electromagnetic waves and heated as an external stimulus, it is a base (basic substance). ) Is not particularly limited as long as it occurs. Since the base generated by exposure acts as a catalyst for curing the polyimide precursor, the benzoxazole precursor, and the like by heating, it can be suitably used in the negative type.

光塩基発生剤の含有量としては、所望のパターンを形成できるものであれば特に限定されるものではなく、一般的な含有量とすることができる。光塩基発生剤が、樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上30質量部未満の範囲内であることが好ましく、0.05質量部〜25質量部の範囲内であることがより好ましく、0.1質量部〜20質量部の範囲内であることがさらに好ましい。
光塩基発生剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。光塩基発生剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
The content of the photobase generator is not particularly limited as long as it can form a desired pattern, and can be a general content. The photobase generator is preferably in the range of 0.01 parts by mass or more and less than 30 parts by mass, and more preferably in the range of 0.05 parts by mass to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin. It is preferably in the range of 0.1 parts by mass to 20 parts by mass, more preferably.
Only one type of photobase generator may be used, or two or more types may be used. When there are two or more types of photobase generators, the total is preferably in the above range.

本発明においては、光塩基発生剤として公知のものを用いることができる。例えば、M.Shirai, and M.Tsunooka, Prog.Polym.Sci.,21,1(1996);角岡正弘,高分子加工,46,2(1997);C.Kutal,Coord.Chem.Rev.,211,353(2001);Y.Kaneko,A.Sarker, and D.Neckers,Chem.Mater.,11,170(1999);H.Tachi,M.Shirai, and M.Tsunooka,J.Photopolym.Sci.Technol.,13,153(2000);M.Winkle, and K.Graziano,J.Photopolym.Sci.Technol.,3,419(1990);M.Tsunooka,H.Tachi, and S.Yoshitaka,J.Photopolym.Sci.Technol.,9,13(1996);K.Suyama,H.Araki,M.Shirai,J.Photopolym.Sci.Technol.,19,81(2006)に記載されているように、遷移金属化合物錯体や、アンモニウム塩などの構造を有するものや、アミジン部分がカルボン酸と塩形成することで潜在化されたもののように、塩基成分が塩を形成することにより中和されたイオン性の化合物や、カルバメート誘導体、オキシムエステル誘導体、アシル化合物などのウレタン結合やオキシム結合などにより塩基成分が潜在化された非イオン性の化合物を挙げることができる。
本発明に用いることができる光塩基発生剤は、特に限定されず公知のものを用いることができ、例えば、カルバメート誘導体、アミド誘導体、イミド誘導体、αコバルト錯体類、イミダゾール誘導体、桂皮酸アミド誘導体、オキシム誘導体等が挙げられる。
光塩基発生剤としては、例えば、特開2009−80452号公報および国際公開WO2009/123122号で開示されたような桂皮酸アミド構造を有する光塩基発生剤、特開2006−189591号公報および特開2008−247747号公報で開示されたようなカルバメート構造を有する光塩基発生剤、特開2007−249013号公報および特開2008−003581号公報で開示されたようなオキシム構造、カルバモイルオキシム構造を有する光塩基発生剤等が挙げられるが、これらに限定されず、その他にも公知の光塩基発生剤を用いることができる。
その他、光塩基発生剤としては、特開2012−93746号公報の段落0185〜0188、0199〜0200および0202に記載の化合物、特開2013−194205号公報の段落0022〜0069に記載の化合物、特開2013−204019号公報の段落0026〜0074に記載の化合物、ならびに国際公開WO2010/064631号の段落0052に記載の化合物が例として挙げられる。
In the present invention, known photobase generators can be used. For example, M. Shirai, and M. Tsunooka, Prog. Polym. Sci. , 21, 1 (1996); Masahiro Kadooka, Polymer Processing, 46, 2 (1997); C.I. Kutal, Code. Chem. Rev. , 211,353 (2001); Y. Kaneko, A.M. Sarker, and D. Neckers, Chem. Mater. , 11, 170 (1999); Tachi, M. et al. Shirai, and M. Tsunooka, J. Mol. Photopolym. Sci. Technol. , 13, 153 (2000); Winkle, and K. Graziano, J. et al. Photopolym. Sci. Technol. , 3,419 (1990); Tsunooka, H. et al. Tachi, and S. Yoshitaka, J.M. Photopolym. Sci. Technol. , 9, 13 (1996); Suyama, H. et al. Araki, M. et al. Shirai, J. et al. Photopolym. Sci. Technol. , 19, 81 (2006), such as those having a structure such as a transition metal compound complex or an ammonium salt, or those in which the amidin moiety is latent by salt formation with a carboxylic acid. Ionic compounds whose base components are neutralized by forming salts, and nonionic compounds whose base components are latent by urethane bonds or oxime bonds such as carbamate derivatives, oxime ester derivatives, and acyl compounds. Can be mentioned.
The photobase generator that can be used in the present invention is not particularly limited, and known ones can be used. For example, carbamate derivatives, amide derivatives, imide derivatives, α-cobalt complexes, imidazole derivatives, cinnamic acid amide derivatives, etc. Oxime derivatives and the like can be mentioned.
Examples of the photobase generator include a photobase generator having a katsura acid amide structure as disclosed in JP-A-2009-80452 and International Publication WO2009 / 123122, JP-A-2006-189591 and JP-A. A photobase generator having a carbamate structure as disclosed in JP-A-2008-247747, a light having an oxime structure and a carbamoyl oxime structure as disclosed in JP-A-2007-249013 and JP-A-2008-003581. Examples thereof include, but are not limited to, a base generator, and other known photobase generators can be used.
Other examples of the photobase generator include the compounds described in paragraphs 0185 to 0188, 0199 to 0200 and 0202 of JP2012-93746A, and the compounds described in paragraphs 0022 to 0069 of JP2013-194205. Examples include the compounds described in paragraphs 0026 to 0074 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-204319, and the compounds described in paragraphs 0052 of WO2010 / 064631.

(熱重合開始剤)
本発明で用いる感光性樹脂組成物は、熱重合開始剤(好ましくは熱ラジカル重合開始剤)を含んでいてもよい。熱ラジカル重合開始剤としては、公知の熱ラジカル重合開始剤を用いることができる。
熱ラジカル重合開始剤は、熱のエネルギーによってラジカルを発生し、重合性化合物の重合反応を開始または促進させる化合物である。熱ラジカル重合開始剤を添加することによって、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体の環化反応を進行させる際に、重合性化合物の重合反応を進行させることができる。また、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体がエチレン性不飽和結合を含む場合は、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体の環化と共に、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体の重合反応を進行させることもできるので、より高度な耐熱化が達成できることとなる。
熱ラジカル重合開始剤として、具体的には、特開2008−63554号公報の段落0074〜0118に記載されている化合物が挙げられる。
(Thermal polymerization initiator)
The photosensitive resin composition used in the present invention may contain a thermal polymerization initiator (preferably a thermal radical polymerization initiator). As the thermal radical polymerization initiator, a known thermal radical polymerization initiator can be used.
A thermal radical polymerization initiator is a compound that generates radicals by heat energy to initiate or accelerate the polymerization reaction of a polymerizable compound. By adding the thermal radical polymerization initiator, the polymerization reaction of the polymerizable compound can be allowed to proceed when the cyclization reaction of the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor is allowed to proceed. When the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor contain an ethylenically unsaturated bond, the polymerization reaction of the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor proceeds along with the cyclization of the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor. Therefore, it is possible to achieve a higher degree of heat resistance.
Specific examples of the thermal radical polymerization initiator include compounds described in paragraphs 0074 to 0118 of JP-A-2008-63554.

感光性樹脂組成物が熱ラジカル重合開始剤を有する場合、熱ラジカル重合開始剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対し0.1〜50質量%が好ましく、0.1〜30質量%がより好ましく、0.1〜20質量%が特に好ましい。また、重合性化合物100質量部に対し、熱ラジカル重合開始剤を0.1〜50質量部含むことが好ましく、0.5〜30質量部含むことがより好ましい。この態様によれば、より耐熱性に優れた硬化膜を形成しやすい。
熱ラジカル重合開始剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。熱ラジカル重合開始剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
When the photosensitive resin composition has a thermal radical polymerization initiator, the content of the thermal radical polymerization initiator is preferably 0.1 to 50% by mass, preferably 0.1 to 50% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. 30% by mass is more preferable, and 0.1 to 20% by mass is particularly preferable. Further, it is preferable to contain 0.1 to 50 parts by mass of the thermal radical polymerization initiator with respect to 100 parts by mass of the polymerizable compound, and more preferably 0.5 to 30 parts by mass. According to this aspect, it is easy to form a cured film having more excellent heat resistance.
The thermal radical polymerization initiator may be only one kind or two or more kinds. When there are two or more types of thermal radical polymerization initiators, the total is preferably in the above range.

(熱酸発生剤)
本発明で用いる感光性樹脂組成物は、熱酸発生剤を含んでいてもよい。熱酸発生剤は、加熱により酸を発生し、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体の環化を促進し硬化膜の機械特性をより向上させる。さらに熱酸発生剤は、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基またはアシルオキシメチル基を有する化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物およびベンゾオキサジン化合物から選ばれる少なくとも1種類の化合物の架橋反応を促進させる効果がある。
(Thermal acid generator)
The photosensitive resin composition used in the present invention may contain a thermal acid generator. The thermoacid generator generates an acid by heating, promotes the cyclization of the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor, and further improves the mechanical properties of the cured film. Further, the thermoacid generator has an effect of accelerating the cross-linking reaction of at least one compound selected from a compound having a hydroxymethyl group, an alkoxymethyl group or an acyloxymethyl group, an epoxy compound, an oxetane compound and a benzoxazine compound.

熱酸発生剤の例としては、特開2013−072935号公報の段落0055に記載のものが挙げられる。 Examples of the thermoacid generator include those described in paragraph 0055 of JP2013-072935A.

また、特開2013−167742号公報の段落0059に記載の化合物も熱酸発生剤として好ましい。 Further, the compound described in paragraph 0059 of JP2013-167742A is also preferable as the thermoacid generator.

熱酸発生剤の含有量は、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体100質量部に対して0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましい。0.01質量部以上含有することで、架橋反応およびポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体の環化が促進されるため、硬化膜の機械特性および耐薬品性をより向上させることができる。また、硬化膜の電気絶縁性の観点から、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましく、10質量部以下が特に好ましい。
熱酸発生剤は、1種類のみ用いても、2種類以上用いてもよい。2種類以上用いる場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
The content of the thermoacid generator is preferably 0.01 part by mass or more, and more preferably 0.1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor. When it is contained in an amount of 0.01 part by mass or more, the cross-linking reaction and the cyclization of the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor are promoted, so that the mechanical properties and chemical resistance of the cured film can be further improved. Further, from the viewpoint of electrical insulation of the cured film, 20 parts by mass or less is preferable, 15 parts by mass or less is more preferable, and 10 parts by mass or less is particularly preferable.
Only one type of thermoacid generator may be used, or two or more types may be used. When two or more types are used, the total amount is preferably in the above range.

(シランカップリング剤)
本発明で用いる感光性樹脂組成物は、基板との密着性を向上させるために、シランカップリング剤を含んでいてもよい。
シランカップリング剤の例としては、特開2014−191002号公報の段落0062〜0073に記載の化合物、国際公開WO2011/080992A1号の段落0063〜0071に記載の化合物、特開2014−191252号公報の段落0060〜0061に記載の化合物、特開2014−41264号公報の段落0045〜0052に記載の化合物、国際公開WO2014/097594号の段落0055に記載の化合物が挙げられる。また、特開2011−128358号公報の段落0050〜0058に記載のように異なる2種類以上のシランカップリング剤を用いることも好ましい。
シランカップリング剤は樹脂100質量部に対して好ましくは0.1〜20質量部であり、さらに好ましくは1〜10質量部の範囲である。0.1質量部以上であると、基板とのより充分な密着性を付与することができ、20質量部以下であると室温保存時において粘度上昇等の問題をより抑制できる。
シランカップリング剤は、1種類のみ用いても、2種類以上用いてもよい。2種類以上用いる場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
(Silane coupling agent)
The photosensitive resin composition used in the present invention may contain a silane coupling agent in order to improve the adhesion to the substrate.
Examples of the silane coupling agent include the compounds described in paragraphs 0062 to 0073 of JP-A-2014-191002, the compounds described in paragraphs 0063-0071 of International Publication WO2011 / 080992A1, JP-A-2014-191252. Examples thereof include the compounds described in paragraphs 0060 to 0061, the compounds described in paragraphs 0045 to 0052 of JP-A-2014-41264, and the compounds described in paragraph 0055 of International Publication WO2014 / 0975994. It is also preferable to use two or more different types of silane coupling agents as described in paragraphs 0050 to 0058 of JP2011-128358A.
The silane coupling agent is preferably in the range of 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin. When it is 0.1 part by mass or more, more sufficient adhesion to the substrate can be imparted, and when it is 20 parts by mass or less, problems such as an increase in viscosity during storage at room temperature can be further suppressed.
Only one type of silane coupling agent may be used, or two or more types may be used. When two or more types are used, the total amount is preferably in the above range.

(増感色素)
本発明で用いる感光性樹脂組成物は、増感色素を含んでいてもよい。増感色素は、特定の活性放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感色素は、アミン発生剤、熱ラジカル重合開始剤、光重合開始剤などと接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じる。これにより、アミン発生剤、熱ラジカル重合開始剤、光重合開始剤は化学変化を起こして分解し、ラジカル、酸或いは塩基を生成する。
(Sensitizing pigment)
The photosensitive resin composition used in the present invention may contain a sensitizing dye. The sensitizing dye absorbs a specific active radiation and becomes an electron-excited state. The sensitizing dye in the electron-excited state comes into contact with an amine generator, a thermal radical polymerization initiator, a photopolymerization initiator, or the like, and causes actions such as electron transfer, energy transfer, and heat generation. As a result, the amine generator, the thermal radical polymerization initiator, and the photopolymerization initiator undergo a chemical change and decompose to generate radicals, acids, or bases.

好ましい増感色素の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ300nmから450nm領域に吸収波長を有するものを挙げることができる。例えば、多核芳香族類(例えば、フェナントレン、アントラセン、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、9.10−ジアルコキシアントラセン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、チオキサントン類(例えば、2,4−ジエチルチオキサントン)、シアニン類(例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリリウム類(例えば、スクアリリウム)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン)、スチリルベンゼン類、ジスチリルベンゼン類、カルバゾール類等が挙げられる。 Examples of preferable sensitizing dyes include those belonging to the following compounds and having an absorption wavelength in the range of 300 nm to 450 nm. For example, polynuclear aromatics (eg, phenanthrene, anthracene, pyrene, perylene, triphenylene, 9.10-dialkoxyanthracene), xanthenes (eg, fluoressein, eosin, erythrosin, rhodamine B, rosebenzene), thioxanthones. (For example, 2,4-diethylthioxanthone), cyanines (eg, thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanines (eg, merocyanine, carbomerocyanine), thiadins (eg, thionin, methylene blue, toluidine blue), acridines. (For example, acridine orange, chloroflavin, acryflabin), anthracenes (eg, anthracene), squaryliums (eg, squarylium), coumarins (eg, 7-diethylamino-4-methylcoumarin), styrylbenzenes, distyryl Benzenes, carbazoles and the like can be mentioned.

感光性樹脂組成物が増感色素を含む場合、増感色素の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対し、0.01〜20質量%が好ましく、0.1〜15質量%がより好ましく、0.5〜10質量%がさらに好ましい。増感色素は、1種類単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。 When the photosensitive resin composition contains a sensitizing dye, the content of the sensitizing dye is preferably 0.01 to 20% by mass, preferably 0.1 to 15% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. Is more preferable, and 0.5 to 10% by mass is further preferable. The sensitizing dye may be used alone or in combination of two or more.

(連鎖移動剤)
本発明で用いる感光性樹脂組成物は、連鎖移動剤を含有してもよい。連鎖移動剤は、例えば高分子辞典第三版(高分子学会編、2005年)683−684頁に定義されている。連鎖移動剤としては、例えば、分子内にSH、PH、SiH、GeHを有する化合物群が用いられる。これらは、低活性のラジカルに水素を供与して、ラジカルを生成するか、もしくは、酸化された後、脱プロトンすることによりラジカルを生成しうる。特に、チオール化合物(例えば、2−メルカプトベンズイミダゾール類、2−メルカプトベンズチアゾール類、2−メルカプトベンズオキサゾール類、3−メルカプトトリアゾール類、5−メルカプトテトラゾール類等)を好ましく用いることができる。
(Chain transfer agent)
The photosensitive resin composition used in the present invention may contain a chain transfer agent. Chain transfer agents are defined, for example, in the Polymer Dictionary, Third Edition (edited by the Society of Polymer Science, 2005), pp. 683-684. As the chain transfer agent, for example, a group of compounds having SH, PH, SiH, and GeH in the molecule is used. They can donate hydrogen to low-activity radicals to generate radicals, or they can be oxidized and then deprotonated to generate radicals. In particular, thiol compounds (for example, 2-mercaptobenzimidazoles, 2-mercaptobenzthiazoles, 2-mercaptobenzoxazoles, 3-mercaptotriazoles, 5-mercaptotetrazol, etc.) can be preferably used.

感光性樹脂組成物が連鎖移動剤を有する場合、連鎖移動剤の好ましい含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分100質量部に対し、好ましくは0.01〜20質量部、さらに好ましくは1〜10質量部、特に好ましくは1〜5質量部である。
連鎖移動剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。連鎖移動剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
When the photosensitive resin composition has a chain transfer agent, the preferable content of the chain transfer agent is preferably 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.01 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. It is 1 to 10 parts by mass, particularly preferably 1 to 5 parts by mass.
The chain transfer agent may be of only one type or of two or more types. When there are two or more types of chain transfer agents, the total is preferably in the above range.

(界面活性剤)
本発明で用いる感光性樹脂組成物には、塗布性をより向上させる観点から、各種類の界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種類の界面活性剤を使用できる。
(Surfactant)
Each type of surfactant may be added to the photosensitive resin composition used in the present invention from the viewpoint of further improving the coatability. As the surfactant, various types of surfactants such as fluorine-based surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, and silicone-based surfactants can be used.

感光性樹脂組成物が界面活性剤を有する場合、界面活性剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.001〜2.0質量%が好ましく、より好ましくは0.005〜1.0質量%である。
界面活性剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。界面活性剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
When the photosensitive resin composition has a surfactant, the content of the surfactant is preferably 0.001 to 2.0% by mass, more preferably 0, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. It is .005 to 1.0% by mass.
Only one type of surfactant may be used, or two or more types may be used. When there are two or more types of surfactants, the total is preferably in the above range.

(高級脂肪酸誘導体)
本発明で用いる感光性樹脂組成物には、酸素に起因する重合阻害を防止するために、ベヘン酸やベヘン酸アミドのような高級脂肪酸誘導体を添加して、塗布後の乾燥の過程で組成物の表面に偏在させてもよい。
感光性樹脂組成物が高級脂肪酸誘導体を有する場合、高級脂肪酸誘導体の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.1〜10質量%が好ましい。
高級脂肪酸誘導体は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。高級脂肪酸誘導体が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
(Higher fatty acid derivative)
In order to prevent polymerization inhibition due to oxygen, higher fatty acid derivatives such as behenic acid and behenic acid amide are added to the photosensitive resin composition used in the present invention, and the composition is dried in the process of application and drying. It may be unevenly distributed on the surface of.
When the photosensitive resin composition has a higher fatty acid derivative, the content of the higher fatty acid derivative is preferably 0.1 to 10% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition.
Only one type of higher fatty acid derivative may be used, or two or more types may be used. When there are two or more types of higher fatty acid derivatives, the total is preferably in the above range.

<<感光性樹脂組成物の特性>>
次に、本発明で用いる感光性樹脂組成物の特性について説明する。
本発明で用いる感光性樹脂組成物が、露光により架橋構造が構築されて有機溶剤への溶解度が低下することが好ましい。架橋構造を有することにより、感光性樹脂組成物層を積層した際に、層間の密着力を高くすることができる。また、露光により感光性樹脂組成物層の有機溶剤への溶解度が低下することにより、積層数が増えた場合に深い溝や深い穴を設けるときに有利になる。
本発明で用いる感光性樹脂組成物の水分含有量は、塗布面状の観点から、5質量%未満が好ましく、1質量%未満がさらに好ましく、0.6質量%未満が特に好ましい。
<< Characteristics of photosensitive resin composition >>
Next, the characteristics of the photosensitive resin composition used in the present invention will be described.
It is preferable that the photosensitive resin composition used in the present invention has a crosslinked structure constructed by exposure and its solubility in an organic solvent is lowered. By having the crosslinked structure, when the photosensitive resin composition layers are laminated, the adhesion between the layers can be increased. Further, since the solubility of the photosensitive resin composition layer in an organic solvent is lowered by exposure, it is advantageous when a deep groove or a deep hole is provided when the number of layers is increased.
The water content of the photosensitive resin composition used in the present invention is preferably less than 5% by mass, more preferably less than 1% by mass, and particularly preferably less than 0.6% by mass from the viewpoint of the coated surface.

本発明で用いる感光性樹脂組成物の金属含有量は、絶縁性の観点から、5質量ppm(parts per million)未満が好ましく、1質量ppm未満がさらに好ましく、0.5質量ppm未満が特に好ましい。金属としては、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、クロム、ニッケルなどが挙げられる。金属を複数含む場合は、これらの金属の合計が上記範囲であることが好ましい。
また、感光性樹脂組成物に意図せずに含まれる金属不純物を低減する方法としては、感光性樹脂組成物を構成する原料として金属含有量が少ない原料を選択する、感光性樹脂組成物を構成する原料に対してフィルター濾過を行う、装置内をポリテトラフロロエチレン等でライニングしてコンタミネーションを可能な限り抑制した条件下で蒸留を行う等の方法を挙げることができる。
The metal content of the photosensitive resin composition used in the present invention is preferably less than 5 mass ppm (parts per million), more preferably less than 1 mass ppm, and particularly preferably less than 0.5 mass ppm, from the viewpoint of insulating properties. .. Examples of the metal include sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, chromium, nickel and the like. When a plurality of metals are contained, the total of these metals is preferably in the above range.
Further, as a method for reducing metal impurities unintentionally contained in the photosensitive resin composition, a photosensitive resin composition is formed by selecting a raw material having a low metal content as a raw material constituting the photosensitive resin composition. Examples thereof include a method of filtering the raw material to be used, and a method of lining the inside of the apparatus with polytetrafluoroethylene or the like and performing distillation under conditions in which contamination is suppressed as much as possible.

本発明で用いる感光性樹脂組成物は、ハロゲン原子の含有量が、配線腐食性の観点から、500質量ppm未満が好ましく、300質量ppm未満がより好ましく、200質量ppm未満が特に好ましい。中でも、ハロゲンイオンの状態で存在するものは、5質量ppm未満が好ましく、1質量ppm未満がさらに好ましく、0.5質量ppm未満が特に好ましい。ハロゲン原子としては、塩素原子および臭素原子が挙げられる。塩素原子および臭素原子、あるいは塩化物イオンおよび臭化物イオンの合計がそれぞれ上記範囲であることが好ましい。 The photosensitive resin composition used in the present invention preferably has a halogen atom content of less than 500 mass ppm, more preferably less than 300 mass ppm, and particularly preferably less than 200 mass ppm, from the viewpoint of wiring corrosiveness. Among them, those existing in the state of halogen ions are preferably less than 5 mass ppm, more preferably less than 1 mass ppm, and particularly preferably less than 0.5 mass ppm. Examples of the halogen atom include a chlorine atom and a bromine atom. It is preferable that the total of chlorine atom and bromine atom, or chloride ion and bromide ion is in the above range, respectively.

<乾燥工程>
本発明の積層体の製造方法は、感光性樹脂組成物層を形成後、溶剤を乾燥する工程を含んでいてもよい。好ましい乾燥温度は50〜150℃で、70〜130℃がより好ましく、90〜110℃がさらに好ましい。乾燥時間としては、30秒間〜20分間が好ましく、1分間〜10分間がより好ましく、3分間〜7分間がさらに好ましい。
<Drying process>
The method for producing a laminate of the present invention may include a step of forming a photosensitive resin composition layer and then drying the solvent. The preferred drying temperature is 50 to 150 ° C., more preferably 70 to 130 ° C., even more preferably 90 to 110 ° C. The drying time is preferably 30 seconds to 20 minutes, more preferably 1 minute to 10 minutes, still more preferably 3 minutes to 7 minutes.

<露光工程>
本発明の積層体の製造方法は、感光性樹脂組成物層を露光する露光工程を含む。露光の条件は、特に定めるものではなく、感光性樹脂組成物の露光部の現像液に対する溶解度を変化させられることが好ましく、感光性樹脂組成物の露光部を硬化できることがより好ましい。例えば、露光は感光性樹脂組成物層に対して、波長365nmでの露光エネルギー換算で100〜10000mJ/cm2照射することが好ましく、200〜8000mJ/cm2照射することがより好ましい。
露光波長は、190〜1000nmの範囲で適宜定めることができ、240〜550nmが好ましい。
<Exposure process>
The method for producing a laminate of the present invention includes an exposure step of exposing a photosensitive resin composition layer. The exposure conditions are not particularly specified, and it is preferable that the solubility of the exposed portion of the photosensitive resin composition in the developing solution can be changed, and it is more preferable that the exposed portion of the photosensitive resin composition can be cured. For example, exposure of the photosensitive resin composition layer, it is preferable to irradiate 100~10000mJ / cm 2 at an exposure energy conversion at a wavelength 365 nm, it is more preferable to irradiate 200~8000mJ / cm 2.
The exposure wavelength can be appropriately determined in the range of 190 to 1000 nm, preferably 240 to 550 nm.

パターン露光で露光を行ってもよく、全面均一照射で露光を行ってもよい。 The exposure may be performed by pattern exposure, or may be performed by uniform irradiation over the entire surface.

<現像処理工程>
本発明の積層体の製造方法は、露光された感光性樹脂組成物層に対して、現像処理を行う現像処理工程を含む。
現像処理工程は、ネガ型現像処理工程であることが好ましい。ネガ型現像処理を行うことにより、露光されていない部分(非露光部)が除去される。現像方法は、特に制限は無く、所望のパターンを形成できることが好ましく、例えば、パドル、スプレー、浸漬、超音波等の現像方法が採用可能である。
本発明では、全面均一照射で露光を行う場合も現像処理工程を行うことが好ましい。
現像は現像液を用いて行うことが好ましい。現像液は、露光されていない部分(非露光部)が除去されるものであれば、特に制限なく使用できる。有機溶剤による現像が好ましく、エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、アルキルオキシ酢酸アルキル(例:アルキルオキシ酢酸メチル、アルキルオキシ酢酸エチル、アルキルオキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3−アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3−アルキルオキシプロピオン酸メチル、3−アルキルオキシプロピオン酸エチル等(例えば、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等))、2−アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2−アルキルオキシプロピオン酸メチル、2−アルキルオキシプロピオン酸エチル、2−アルキルオキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル))、2−アルキルオキシ−2−メチルプロピオン酸メチルおよび2−アルキルオキシ−2−メチルプロピオン酸エチル(例えば、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、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モノエチルエーテル、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、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等が挙げられる。
ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。
芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン、アニソール、リモネン等が挙げられる。
スルホキシド類としてジメチルスルホキシドが好適に挙げられる。
中でも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、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、およびプロピレングリコールメチルエーテルアセテートが好ましく、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、がより好ましい。
現像時間は、10秒間〜5分間が好ましい。
現像時の温度は、特に定めるものではないが、通常、20〜40℃で行うことができる。
現像液を用いた処理の後、さらに、リンスを行ってもよい。リンスは、現像液とは異なる溶剤で行うことが好ましい。例えば、感光性樹脂組成物に含まれる溶剤を用いてリンスすることができる。リンス時間は、5秒間〜1分間が好ましい。
<Development process>
The method for producing a laminate of the present invention includes a development treatment step of performing a development treatment on the exposed photosensitive resin composition layer.
The development processing step is preferably a negative type development processing step. By performing the negative development process, the unexposed portion (non-exposed portion) is removed. The developing method is not particularly limited, and it is preferable that a desired pattern can be formed. For example, a developing method such as paddle, spray, immersion, ultrasonic wave or the like can be adopted.
In the present invention, it is preferable to perform the development processing step even when the exposure is performed by uniform irradiation on the entire surface.
Development is preferably carried out using a developing solution. The developer can be used without particular limitation as long as the unexposed portion (non-exposed portion) is removed. Development with an organic solvent is preferable, and as esters, for example, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, etc. γ-Butyrolactone, ε-caprolactone, δ-valerolactone, alkylalkyloxyacetate (eg, methyl alkyloxyacetate, ethyl alkyloxyacetate, butyl alkyloxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, ethoxy) Methyl acetate, ethyl ethoxyacetate, etc.)), alkyl esters of 3-alkyloxypropionate (eg, methyl 3-alkyloxypropionate, ethyl 3-alkyloxypropionate, etc.), etc. (eg, methyl 3-methoxypropionate, 3- Ethyl methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, etc.)), 2-alkyloxypropionate alkyl esters (eg, methyl 2-alkyloxypropionate, ethyl 2-alkyloxypropionate, etc.) Propyl 2-alkyloxypropionate and the like (eg, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate), 2- Methyl alkyloxy-2-methylpropionate and ethyl 2-alkyloxy-2-methylpropionate (eg, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, etc.), pyruvate Methyl, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutate, ethyl 2-oxobutate, etc., and as ethers, for example, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene Glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acete And so on.
Examples of the ketones include methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone, N-methyl-2-pyrrolidone and the like.
Examples of aromatic hydrocarbons include toluene, xylene, anisole, limonene and the like.
Dimethyl sulfoxide is preferably used as the sulfoxides.
Among them, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, cyclopentanone, γ-butyrolactone, dimethyl Sulfoxide, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol methyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate are preferable, and cyclopentanone and γ-butyrolactone are more preferable.
The development time is preferably 10 seconds to 5 minutes.
The temperature at the time of development is not particularly specified, but is usually 20 to 40 ° C.
After the treatment with the developing solution, further rinsing may be performed. The rinsing is preferably performed with a solvent different from that of the developing solution. For example, it can be rinsed with a solvent contained in the photosensitive resin composition. The rinsing time is preferably 5 seconds to 1 minute.

<硬化工程>
本発明の積層体の製造方法は、現像処理後の感光性樹脂組成物層を硬化する硬化工程を含む。
硬化工程は、感光性樹脂組成物層を昇温する昇温工程と、昇温工程後に感光性樹脂組成物層を冷却する冷却工程とを含むことが好ましい。
<Curing process>
The method for producing a laminate of the present invention includes a curing step of curing the photosensitive resin composition layer after the development treatment.
The curing step preferably includes a temperature raising step of raising the temperature of the photosensitive resin composition layer and a cooling step of cooling the photosensitive resin composition layer after the temperature raising step.

硬化工程(特に昇温工程および保持工程)は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスを流す等により、低酸素濃度の雰囲気で行うことが樹脂の分解を防ぐ点で好ましい。酸素濃度は、50体積ppm以下が好ましく、20体積ppm以下が好ましい。 The curing step (particularly the temperature raising step and the holding step) is preferably performed in an atmosphere having a low oxygen concentration by flowing an inert gas such as nitrogen, helium, or argon from the viewpoint of preventing decomposition of the resin. The oxygen concentration is preferably 50 volume ppm or less, and preferably 20 volume ppm or less.

<<昇温工程>>
昇温工程は、感光性樹脂組成物層をガラス転移温度以上の温度に昇温する工程であることが好ましい。
昇温工程では、感光性樹脂組成物層に含まれる樹脂(好ましくはポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体)の環化反応を進行させることが好ましい。例えばポリイミドやポリベンゾオキサゾールでは、架橋剤と共に加熱する場合、3次元ネットワーク構造を形成することができる。また、未反応のラジカル重合性化合物の硬化なども進行させることができる。
昇温工程の最終到達温度は、感光性樹脂組成物層に含まれる樹脂のイミド化温度であることが好ましい。
昇温工程の最終到達温度は、最高加熱温度であることが好ましい。最高加熱温度としては、100〜500℃が好ましく、150〜450℃がより好ましく、160〜350℃がさらに好ましい。本発明の積層体の製造方法は、昇温工程の最終到達温度が250℃以下であることが応力緩和の観点から特に好ましい。
<< Heating process >>
The temperature raising step is preferably a step of raising the temperature of the photosensitive resin composition layer to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature.
In the temperature raising step, it is preferable to proceed with the cyclization reaction of the resin (preferably the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor) contained in the photosensitive resin composition layer. For example, in polyimide or polybenzoxazole, a three-dimensional network structure can be formed when heated together with a cross-linking agent. In addition, curing of unreacted radically polymerizable compounds can be promoted.
The final temperature reached in the temperature raising step is preferably the imidization temperature of the resin contained in the photosensitive resin composition layer.
The final temperature reached in the temperature raising step is preferably the maximum heating temperature. The maximum heating temperature is preferably 100 to 500 ° C, more preferably 150 to 450 ° C, and even more preferably 160 to 350 ° C. In the method for producing a laminate of the present invention, it is particularly preferable that the final temperature reached in the temperature raising step is 250 ° C. or lower from the viewpoint of stress relaxation.

昇温工程は、20〜150℃の温度から最高加熱温度まで1〜12℃/分の昇温速度で行うことが好ましく、2〜11℃/分がより好ましく、3〜10℃/分がさらに好ましい。昇温速度を1℃/分以上とすることにより、生産性を確保しつつ、アミンの過剰な揮発を防止することができ、昇温速度を12℃/分以下とすることにより、硬化膜の残留応力を緩和することができる。
加熱開始時の温度は、20〜150℃が好ましく、20℃〜130℃がより好ましく、25℃〜120℃がさらに好ましい。加熱開始時の温度は、最高加熱温度まで加熱する工程を開始する際の加熱温度のことをいう。例えば、感光性樹脂組成物を基板の上に適用した後、乾燥させる場合、この乾燥後の温度であり、例えば、感光性樹脂組成物に含まれる溶剤の沸点−(30〜200)℃から徐々に昇温させることが好ましい。
The heating step is preferably performed from a temperature of 20 to 150 ° C. to the maximum heating temperature at a heating rate of 1 to 12 ° C./min, more preferably 2 to 11 ° C./min, and further 3 to 10 ° C./min. preferable. By setting the temperature rise rate to 1 ° C./min or more, it is possible to prevent excessive volatilization of amine while ensuring productivity, and by setting the temperature rise rate to 12 ° C./min or less, the cured film can be prevented. Residual stress can be relaxed.
The temperature at the start of heating is preferably 20 to 150 ° C, more preferably 20 ° C to 130 ° C, and even more preferably 25 ° C to 120 ° C. The temperature at the start of heating refers to the heating temperature at the start of the process of heating to the maximum heating temperature. For example, when the photosensitive resin composition is applied onto a substrate and then dried, it is the temperature after drying, for example, gradually from the boiling point of the solvent contained in the photosensitive resin composition- (30 to 200) ° C. It is preferable to raise the temperature to.

加熱は段階的に行ってもよい。例として、25℃〜180℃まで3℃/分で昇温し、180℃にて60分間置き、180〜200℃まで2℃/分で昇温し、200℃にて120分間置く、といった前処理工程を行ってもよい。前処理工程としての加熱の温度は100〜200℃が好ましく、110〜190℃であることがより好ましく、120〜185℃であることが最も好ましい。この前処理工程においては、米国特許9159547号に記載のとおりUVを照射しながら処理することも好ましい。このような前処理工程により硬化膜の特性を向上させることが可能である。前処理工程は10秒間〜2時間程度の短い時間で行うことが好ましく、15秒間〜30分間がより好ましい。前処理工程は2段階以上のステップとしてもよく、例えば100〜150℃の範囲で前処理工程1を行い、その後に150〜200℃の範囲で前処理工程2を行ってもよい。 Heating may be performed in stages. As an example, before the temperature is raised from 25 ° C. to 180 ° C. at 3 ° C./min, left at 180 ° C. for 60 minutes, the temperature is raised from 180 to 200 ° C. at 2 ° C./min, and left at 200 ° C. for 120 minutes. A processing step may be performed. The heating temperature as the pretreatment step is preferably 100 to 200 ° C., more preferably 110 to 190 ° C., and most preferably 120 to 185 ° C. In this pretreatment step, it is also preferable to carry out the treatment while irradiating with UV as described in US Pat. No. 9,159,547. It is possible to improve the characteristics of the cured film by such a pretreatment step. The pretreatment step is preferably carried out in a short time of about 10 seconds to 2 hours, more preferably 15 seconds to 30 minutes. The pretreatment step may be two or more steps, for example, the pretreatment step 1 may be performed in the range of 100 to 150 ° C., and then the pretreatment step 2 may be performed in the range of 150 to 200 ° C.

昇温工程は、20〜200分間であることが好ましく、20〜100分間であることがより好ましく、20〜60分間であることが特に好ましい。 The temperature raising step is preferably 20 to 200 minutes, more preferably 20 to 100 minutes, and particularly preferably 20 to 60 minutes.

<<保持工程>>
本発明の積層体の製造方法は、昇温工程後、冷却工程前に、昇温工程の最終到達温度と等しい保持温度で保持する保持工程を含むことが好ましい。
昇温工程の最終到達温度に到達した後、昇温工程の最終到達温度と等しい保持温度で30〜360分間加熱を行うことが好ましく、30〜300分間加熱を行うことがより好ましく、30〜240分間加熱を行うことが特に好ましく、60〜240分間加熱を行うことがより特に好ましい。
保持工程にかかる時間を、保持時間という。
保持工程における保持温度が、150〜450℃であることが好ましく、160〜350℃がさらに好ましい。本発明の積層体の製造方法は、保持工程における保持温度が250℃以下であることが応力緩和の観点から特に好ましい。
<< Holding process >>
The method for producing a laminate of the present invention preferably includes a holding step of holding at a holding temperature equal to the final reached temperature of the raising step after the raising step and before the cooling step.
After reaching the final temperature reached in the temperature raising step, heating is preferably performed for 30 to 360 minutes at a holding temperature equal to the final temperature reached in the temperature rising step, more preferably 30 to 300 minutes, and 30 to 240. It is particularly preferable to heat for 1 minute, and more preferably to heat for 60 to 240 minutes.
The time required for the holding process is called the holding time.
The holding temperature in the holding step is preferably 150 to 450 ° C, more preferably 160 to 350 ° C. In the method for producing a laminate of the present invention, it is particularly preferable that the holding temperature in the holding step is 250 ° C. or lower from the viewpoint of stress relaxation.

<<冷却工程>>
冷却工程は、昇温工程後に感光性樹脂組成物層を2℃/分以下の降温速度で冷却する工程であることが好ましい。
冷却工程の降温速度は2℃/分以下であることが好ましく、1℃/分以下であることがより好ましい。冷却工程の降温速度は0.1℃/分以上であることが応力緩和の観点から好ましい。
冷却工程の降温速度は、昇温工程の昇温速度よりも遅いことが応力緩和の観点から好ましい。
<< Cooling process >>
The cooling step is preferably a step of cooling the photosensitive resin composition layer at a temperature lowering rate of 2 ° C./min or less after the temperature raising step.
The temperature lowering rate in the cooling step is preferably 2 ° C./min or less, and more preferably 1 ° C./min or less. The temperature lowering rate in the cooling step is preferably 0.1 ° C./min or more from the viewpoint of stress relaxation.
From the viewpoint of stress relaxation, it is preferable that the temperature lowering rate in the cooling step is slower than the temperature rising rate in the heating step.

冷却工程は、30〜600分間であることが好ましく、60〜600分間であることがより好ましく、120〜600分間であることが特に好ましい。
本発明の積層体の製造方法は、冷却工程の時間が、昇温工程の時間よりも長いことが応力緩和の観点から好ましい。
The cooling step is preferably 30 to 600 minutes, more preferably 60 to 600 minutes, and particularly preferably 120 to 600 minutes.
In the method for producing a laminate of the present invention, it is preferable that the time of the cooling step is longer than the time of the raising step from the viewpoint of stress relaxation.

冷却工程の最終到達温度が硬化工程後の感光性樹脂組成物層(硬化膜)のガラス転移温度(Tg)より30℃以上低いことが好ましい。冷却工程の最終到達温度が感光性樹脂組成物層のTgより30℃以上低い温度まで降温すれば、ポリイミドが十分に硬化し、かつ層間剥離の発生を抑制しやすい。
冷却工程の最終到達温度が硬化工程後の感光性樹脂組成物層のガラス転移温度より160〜250℃低いことがより好ましく、180〜230℃低いことが特に好ましい。
It is preferable that the final temperature reached in the cooling step is 30 ° C. or higher lower than the glass transition temperature (Tg) of the photosensitive resin composition layer (cured film) after the curing step. When the final temperature reached in the cooling step is lowered to a temperature 30 ° C. or higher lower than the Tg of the photosensitive resin composition layer, the polyimide is sufficiently cured and the occurrence of delamination is likely to be suppressed.
The final temperature reached in the cooling step is more preferably 160 to 250 ° C. lower than the glass transition temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step, and particularly preferably 180 to 230 ° C. lower.

<<室温にする工程>>
感光性樹脂組成物層が冷却工程の最終到達温度に到達した後は、感光性樹脂組成物層を任意の降温速度で冷却し、室温にする工程を含むことが好ましい。
室温にする工程の降温速度は、特に制限は無く、冷却工程の降温速度より速いことが好ましい。室温にする工程の降温速度は、例えば、5〜10℃/分とすることができる。
<< Process to bring to room temperature >>
After the photosensitive resin composition layer reaches the final temperature reached in the cooling step, it is preferable to include a step of cooling the photosensitive resin composition layer at an arbitrary temperature lowering rate to bring it to room temperature.
The temperature lowering rate in the step of bringing the room temperature to room temperature is not particularly limited, and is preferably faster than the temperature lowering rate in the cooling step. The temperature lowering rate in the step of bringing the room temperature to room temperature can be, for example, 5 to 10 ° C./min.

<金属層形成工程>
本発明の積層体の製造方法は、硬化工程後の感光性樹脂組成物層の表面に気相成膜により金属層を形成する金属層形成工程を含み、
金属層を形成する際の硬化工程後の感光性樹脂組成物層の温度が、硬化工程後の感光性樹脂組成物層のガラス転移温度未満である。
<Metal layer forming process>
The method for producing a laminate of the present invention includes a metal layer forming step of forming a metal layer on the surface of the photosensitive resin composition layer after a curing step by vapor phase film formation.
The temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step when forming the metal layer is lower than the glass transition temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step.

本発明の積層体の製造方法は、金属層を形成する際の感光性樹脂組成物層の温度が感光性樹脂組成物層のガラス転移温度より30℃以上低いことが好ましく、30〜200℃低いことがより好ましく、100〜200℃低いことが特に好ましい。
金属層形成工程で形成される金属層が2層以上である場合、少なくとも硬化工程後の感光性樹脂組成物層に直接接触する金属層(好ましくはバリアメタル膜)を形成する際の硬化工程後の感光性樹脂組成物層の温度が上記範囲であることが好ましい。金属層形成工程で形成される金属層が2層以上である場合、2層目の金属層を形成する際の硬化工程後の感光性樹脂組成物層の温度は特に制限はない。ただし、2層目の金属層であっても感光性樹脂組成物層の上に直接設けられる部分がある場合、2層目の金属層を形成する際の硬化工程後の感光性樹脂組成物層の温度も上記範囲であることが好ましい。
特に気相成膜を用いて2層目の金属層を形成するときは、2層目の金属層を形成する際の硬化工程後の感光性樹脂組成物層の温度も上記範囲であることが好ましい。なお、非気相成膜(めっき等)を用いて2層目の金属層を形成するときは、一般に2層目の金属層を形成する際の硬化工程後の感光性樹脂組成物層の温度は感光性樹脂組成物層のガラス転移温度未満となる。
In the method for producing a laminate of the present invention, the temperature of the photosensitive resin composition layer when forming the metal layer is preferably 30 ° C. or more lower than the glass transition temperature of the photosensitive resin composition layer, and is 30 to 200 ° C. lower. It is more preferable, and it is particularly preferable that it is 100 to 200 ° C. lower.
When the number of metal layers formed in the metal layer forming step is two or more, at least after the curing step when forming a metal layer (preferably a barrier metal film) that comes into direct contact with the photosensitive resin composition layer after the curing step. The temperature of the photosensitive resin composition layer is preferably in the above range. When the number of metal layers formed in the metal layer forming step is two or more, the temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step when forming the second metal layer is not particularly limited. However, if there is a portion directly provided on the photosensitive resin composition layer even in the second metal layer, the photosensitive resin composition layer after the curing step when forming the second metal layer. The temperature of is also preferably in the above range.
In particular, when the second metal layer is formed by using vapor deposition, the temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step when forming the second metal layer must also be within the above range. preferable. When the second metal layer is formed by using non-gas phase film formation (plating, etc.), the temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step when forming the second metal layer is generally the temperature of the photosensitive resin composition layer. Is below the glass transition temperature of the photosensitive resin composition layer.

金属層形成工程で形成される金属層としては、特に限定なく、既存の金属を使用することができる。金属層形成工程で形成される金属層が含む金属としては、銅、アルミニウム、ニッケル、バナジウム、チタン、タンタル、クロム、コバルト、金およびタングステンならびにこれらのうち少なくとも1種類を含む化合物(合金を含む)が例示される。本発明の積層体の製造方法は、金属層形成工程で形成される金属層が、チタン、タンタルおよび銅ならびにこれらのうち少なくとも1種類を含む化合物のうち少なくとも1種類を含むことがより好ましく、チタンおよび銅ならびにこれらのうち少なくとも1種類を含む化合物のうち少なくとも1種類を含むことが特に好ましく、銅を含むことがより特に好ましい。金属層が、チタン、タンタルおよび銅ならびにこれらのうち少なくとも1種類を含む化合物のうち少なくとも1種類を含む場合の具体例として、チタン、タンタル、銅、TiN、TaNまたはTiWからなる金属層が挙げられ、チタン、タンタル、銅、TiNまたはTiWからなる金属層であることが好ましい。金属層形成工程で形成される金属層が含む金属は1種類であっても、2種類以上であってもよい。 The metal layer formed in the metal layer forming step is not particularly limited, and an existing metal can be used. The metal contained in the metal layer formed in the metal layer forming step includes copper, aluminum, nickel, vanadium, titanium, tantalum, chromium, cobalt, gold and tungsten, and compounds (including alloys) containing at least one of these. Is exemplified. In the method for producing a laminate of the present invention, it is more preferable that the metal layer formed in the metal layer forming step contains at least one of titanium, tantalum and copper and a compound containing at least one of these, and titanium. And copper and at least one of compounds containing at least one of these are particularly preferably contained, and more preferably copper is contained. Specific examples of the case where the metal layer contains at least one of titanium, tantalum and copper and a compound containing at least one of these include a metal layer made of titanium, tantalum, copper, TiN, TaN or TiW. , Titanium, tantalum, copper, TiN or TiW is preferred. The metal contained in the metal layer formed in the metal layer forming step may be one kind or two or more kinds.

本発明の積層体の製造方法は、金属層形成工程で形成される金属層の厚さが、50〜2000nmであることが好ましく、50〜1000nmであることがより好ましく、100〜300nmであることが特に好ましい。
本発明の積層体の製造方法は、金属層形成工程で形成される金属層が1層であっても、2層以上であってもよい。
金属層形成工程で形成される金属層が1層である場合、金属層は、バリアメタル膜として用いられることが好ましい。
金属層形成工程で形成される金属層が2層以上である場合、金属層形成工程で形成される金属層全体の厚さが上記範囲であることが好ましい。金属層形成工程で形成される金属層が2層以上である場合、金属層形成工程で形成される金属層が、バリアメタル膜とシード層の積層体であることが好ましい。
バリアメタル膜は、金属の硬化膜への侵入長を短くできる層であることが好ましい。バリアメタル膜の金属の種類は、金属層形成工程で形成される金属層が含む金属として上述した金属であることが好ましい。バリアメタル膜の厚さが、50〜2000nmであることが好ましく、50〜1000nmであることがより好ましく、100〜300nmであることが特に好ましい。
シード層は、第2の金属層形成工程で形成される第2の金属層のパターンを形成しやすくするための層であることが好ましい。シード層の金属の種類は、第2の金属層形成工程で形成される第2の金属層と同じ種類の金属であることが好ましい。シード層の厚さが、50〜2000nmであることが好ましく、50〜1000nmであることがより好ましく、100〜300nmであることが特に好ましい。
In the method for producing a laminate of the present invention, the thickness of the metal layer formed in the metal layer forming step is preferably 50 to 2000 nm, more preferably 50 to 1000 nm, and 100 to 300 nm. Is particularly preferable.
In the method for producing a laminate of the present invention, the metal layer formed in the metal layer forming step may be one layer or two or more layers.
When the metal layer formed in the metal layer forming step is one layer, the metal layer is preferably used as a barrier metal film.
When the number of metal layers formed in the metal layer forming step is two or more, it is preferable that the thickness of the entire metal layer formed in the metal layer forming step is in the above range. When the number of metal layers formed in the metal layer forming step is two or more, it is preferable that the metal layer formed in the metal layer forming step is a laminate of a barrier metal film and a seed layer.
The barrier metal film is preferably a layer capable of shortening the penetration depth of the metal into the cured film. The type of metal of the barrier metal film is preferably the above-mentioned metal as the metal contained in the metal layer formed in the metal layer forming step. The thickness of the barrier metal film is preferably 50 to 2000 nm, more preferably 50 to 1000 nm, and particularly preferably 100 to 300 nm.
The seed layer is preferably a layer for facilitating the formation of a pattern of the second metal layer formed in the second metal layer forming step. The type of metal of the seed layer is preferably the same type of metal as the second metal layer formed in the second metal layer forming step. The thickness of the seed layer is preferably 50 to 2000 nm, more preferably 50 to 1000 nm, and particularly preferably 100 to 300 nm.

金属層の形成方法は、特に限定されず、既存の気相成膜の方法を適用することができる。例えば、スパッタ法、化学気相蒸着(chemical vapor deposition;CVD)、プラズマ法およびこれらを組み合わせた方法などが考えられる。これらの中でも、金属層の形成方法は、スパッタ法であることが膜厚制御の観点から好ましい。 The method for forming the metal layer is not particularly limited, and an existing method for forming a vapor phase film can be applied. For example, a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD), a plasma method, or a method in which these are combined can be considered. Among these, the method for forming the metal layer is preferably a sputtering method from the viewpoint of film thickness control.

<第2の金属層形成工程>
本発明の積層体の製造方法は、さらに、金属層の表面に第2の金属層を形成する第2の金属層形成工程を含むことが好ましい。
<Second metal layer forming process>
The method for producing a laminate of the present invention preferably further includes a second metal layer forming step of forming a second metal layer on the surface of the metal layer.

第2の金属層形成工程で形成される第2の金属層としては、特に限定なく、既存の金属を使用することができる。第2の金属層形成工程で形成される第2の金属層が含む金属としては、銅、アルミニウム、ニッケル、バナジウム、チタン、タンタル、クロム、コバルト、金およびタングステンが例示される。本発明の積層体の製造方法は、第2の金属層が、銅を含むことが半導体素子の再配線層として本発明の積層体を用いる観点から好ましい。 As the second metal layer formed in the second metal layer forming step, an existing metal can be used without particular limitation. Examples of the metal contained in the second metal layer formed in the second metal layer forming step include copper, aluminum, nickel, vanadium, titanium, tantalum, chromium, cobalt, gold and tungsten. In the method for producing a laminate of the present invention, it is preferable that the second metal layer contains copper from the viewpoint of using the laminate of the present invention as the rewiring layer of the semiconductor element.

積層体の製造方法は、第2の金属層形成工程で形成される第2の金属層の厚さが、例えば3〜50μmであり、3〜10μmであることが好ましく、5〜10μmであることがより好ましく、5〜7μmであることが特に好ましい。パワー半導体用途の積層体を製造する場合は、第2の金属層形成工程で形成される第2の金属層の厚さが35〜50μmであることが好ましい。 In the method for producing the laminate, the thickness of the second metal layer formed in the second metal layer forming step is, for example, 3 to 50 μm, preferably 3 to 10 μm, and 5 to 10 μm. Is more preferable, and 5 to 7 μm is particularly preferable. When producing a laminate for power semiconductor applications, the thickness of the second metal layer formed in the second metal layer forming step is preferably 35 to 50 μm.

第2の金属層の形成方法は、特に限定されず、既存の方法を適用することができる。例えば、特開2007−157879号公報、特表2001−521288号公報、特開2004−214501号公報、特開2004−101850号公報に記載の方法を使用することができる。例えば、フォトリソグラフィ、リフトオフ、化学気相蒸着(chemical vapor deposition;CVD)、電解めっき、無電解めっき、エッチング、印刷、およびこれらを組み合わせた方法などが考えられる。より具体的には、フォトリソグラフィおよびエッチングを組み合わせたパターニング方法、フォトリソグラフィと電解めっきを組み合わせたパターニング方法、フォトリソグラフィ、電解めっきおよびエッチングを組み合わせたパターニング方法が挙げられる。
フォトリソグラフィおよび電解めっきを組み合わせたパターニング方法としては、金属層形成工程で形成される金属層のシード層をスパッタリングで形成した後に、フォトリソグラフィでシード層のパターンを形成し、パターンを形成されたシード層の上に電解めっきを施して第2の金属層を形成する方法が好ましい。その後、さらにエッチングを行い、第2の金属層が形成されていない領域のシード層を除去してもよい。
The method for forming the second metal layer is not particularly limited, and an existing method can be applied. For example, the methods described in JP-A-2007-157879, JP-A-2001-521288, JP-A-2004-214501, and JP-A-2004-101850 can be used. For example, photolithography, lift-off, chemical vapor deposition (CVD), electroplating, electroless plating, etching, printing, and a combination method thereof can be considered. More specifically, a patterning method combining photolithography and etching, a patterning method combining photolithography and electroplating, and a patterning method combining photolithography, electroplating and etching can be mentioned.
As a patterning method that combines photolithography and electroplating, a seed layer of a metal layer formed in a metal layer forming step is formed by sputtering, and then a pattern of the seed layer is formed by photolithography, and the seed in which the pattern is formed is formed. A method of forming a second metal layer by electroplating on the layer is preferable. After that, further etching may be performed to remove the seed layer in the region where the second metal layer is not formed.

<表面活性化処理工程>
積層体の製造方法は、上記金属層および感光性樹脂組成物層の少なくとも一部を表面活性化処理する表面活性化処理工程を含んでもよい。
表面活性化処理工程は、通常、金属層形成工程の後に行うことが好ましい。上記硬化工程の後、感光性樹脂組成物層に、表面活性化処理工程を行ってから、金属層を形成してもよい。
表面活性化処理は、金属層の少なくとも一部のみに行ってもよいし、硬化工程後の感光性樹脂組成物層の少なくとも一部のみに行ってもよいし、金属層および硬化工程後の感光性樹脂組成物層の両方について、それぞれ、少なくとも一部に行ってもよい。表面活性化処理は、金属層の少なくとも一部について行うことが好ましく、金属層のうち、その上にさらに感光性樹脂組成物層を形成する領域の一部または全部に表面活性化処理を行うことがより好ましい。このように、金属層の表面に表面活性化処理を行うことにより、その表面に設けられる硬化膜との密着性を向上させることができる。
また、表面活性化処理は、硬化工程後の感光性樹脂組成物層(硬化膜)の一部または全部についても行うことが好ましい。このように、感光性樹脂組成物層の表面に表面活性化処理を行うことにより、表面活性化処理した表面に設けられる金属層や硬化膜との密着性を向上させることができる。ネガ型現像をする場合、露光部が表面処理を受けることとなり、硬化などにより膜の強度が向上していることから、感光性樹脂組成物層(硬化膜)がダメージを受けない。
表面活性化処理としては、具体的には、各種類の原料ガス(酸素、水素、アルゴン、窒素、窒素および水素混合ガス、ならびに、アルゴンおよび酸素混合ガスなど)のプラズマ処理;コロナ放電処理;CF4およびO2混合ガス、NF3およびO2混合ガス、SF6、NF3、ならびに、NF3およびO2混合ガスを用いるエッチング処理;紫外線(ultraviolet;UV)オゾン法を用いる表面処理;塩酸水溶液に浸漬して酸化皮膜を除去した後にアミノ基とチオール基を少なくとも一種類有する化合物を含む有機表面処理剤への浸漬処理;ブラシを用いた機械的な粗面化処理から選択されることが好ましい。プラズマ処理がより好ましく、原料ガスに酸素を用いた酸素プラズマ処理が特に好ましい。コロナ放電処理の場合、エネルギーは、500〜200000J/m2が好ましく、1000〜100000J/m2がより好ましく、10000〜50000J/m2がさらに好ましい。
<Surface activation treatment process>
The method for producing the laminate may include a surface activation treatment step of surface activating at least a part of the metal layer and the photosensitive resin composition layer.
The surface activation treatment step is usually preferably performed after the metal layer forming step. After the above curing step, the photosensitive resin composition layer may be subjected to a surface activation treatment step, and then a metal layer may be formed.
The surface activation treatment may be performed on at least a part of the metal layer, on at least a part of the photosensitive resin composition layer after the curing step, or on the metal layer and the photosensitive after the curing step. For both of the sex resin composition layers, at least a part of each may be carried out. The surface activation treatment is preferably performed on at least a part of the metal layer, and the surface activation treatment is performed on a part or all of the region of the metal layer on which the photosensitive resin composition layer is further formed. Is more preferable. By performing the surface activation treatment on the surface of the metal layer in this way, the adhesion to the cured film provided on the surface can be improved.
Further, it is preferable that the surface activation treatment is performed on a part or all of the photosensitive resin composition layer (cured film) after the curing step. By performing the surface activation treatment on the surface of the photosensitive resin composition layer in this way, it is possible to improve the adhesion to the metal layer and the cured film provided on the surface activated surface. In the case of negative development, the exposed portion is subjected to surface treatment, and the strength of the film is improved by curing or the like, so that the photosensitive resin composition layer (cured film) is not damaged.
Specific examples of the surface activation treatment include plasma treatment of each type of raw material gas (oxygen, hydrogen, argon, nitrogen, nitrogen and hydrogen mixed gas, and argon and oxygen mixed gas); corona discharge treatment; CF. Etching treatment using 4 and O 2 mixed gas, NF 3 and O 2 mixed gas, SF 6 , NF 3 , and NF 3 and O 2 mixed gas; surface treatment using ultraviolet (ultraviolet; UV) ozone method; aqueous hydrochloric acid solution Immersion treatment in an organic surface treatment agent containing a compound having at least one amino group and thiol group after removing the oxide film by immersing in the gas; preferably selected from mechanical roughening treatment using a brush. .. Plasma treatment is more preferable, and oxygen plasma treatment using oxygen as a raw material gas is particularly preferable. For corona discharge treatment, the energy is preferably 500~200000J / m 2, more preferably 1000~100000J / m 2, more preferably 10000~50000J / m 2.

<積層工程>
本発明の積層体の製造方法は、金属層形成工程の後に、さらに、再度、感光性樹脂組成物層形成工程、露光工程、現像処理工程、硬化工程、および、金属層形成工程を、上記順に行うことが好ましい。この場合、金属層形成工程が繰り返されるため、特に基板と硬化膜と金属層を積層した場合の層間剥離を抑制できる効果が大きい。
本明細書では、金属層形成工程の後に、さらに、再度、感光性樹脂組成物層形成工程、露光工程、現像処理工程、硬化工程、および、金属層形成工程を、上記順に行う工程のことを、積層工程と言う。積層工程は、感光性樹脂組成物層形成工程、露光工程、現像処理工程、硬化工程、金属層形成工程、および第2の金属層形成工程を、上記順に行う工程であることがより好ましい。
<Laminating process>
In the method for producing a laminate of the present invention, after the metal layer forming step, the photosensitive resin composition layer forming step, the exposure step, the developing process, the curing step, and the metal layer forming step are performed again in the above order. It is preferable to do so. In this case, since the metal layer forming step is repeated, the effect of suppressing delamination when the substrate, the cured film, and the metal layer are laminated is great.
In the present specification, a step of performing the photosensitive resin composition layer forming step, the exposure step, the developing treatment step, the curing step, and the metal layer forming step again in the above order after the metal layer forming step. , It is called a laminating process. The laminating step is more preferably a step in which the photosensitive resin composition layer forming step, the exposure step, the developing treatment step, the curing step, the metal layer forming step, and the second metal layer forming step are performed in the above order.

積層工程後、さらに積層工程を行う場合には、上記露光工程後、または、上記金属層形成工程後に、さらに、上記表面活性化処理工程を行うことができる。
上記積層工程は、3〜7回行うことが好ましく、3〜5回行うことがより好ましい。
例えば、硬化膜/金属層/硬化膜/金属層/硬化膜/金属層のような、硬化膜が3層以上7層以下の構成が好ましく、3層以上5層以下がさらに好ましい。多層構成にするほど、感光性樹脂組成物層は繰り返し現像液や金属エッチング処理、硬化工程における高温処理にさらされるため、本発明の積層体の製造方法に起因する金属層/硬化膜界面、あるいは、硬化膜/硬化膜界面における層間剥離の発生を抑制できる効果を奏する。
このような構成とすることにより、感光性樹脂組成物層(硬化膜)と金属層を交互に積層することができ、再配線層などの半導体素子の多層配線構造として用いることができる。
感光性樹脂組成物層(硬化膜)は、積層が上に行くほど厚さが厚くなることが好ましい。
When the laminating step is further performed after the laminating step, the surface activation treatment step can be further performed after the exposure step or the metal layer forming step.
The laminating step is preferably performed 3 to 7 times, more preferably 3 to 5 times.
For example, a structure such as a cured film / metal layer / cured film / metal layer / cured film / metal layer is preferable, and the cured film is preferably 3 layers or more and 7 layers or less, and more preferably 3 layers or more and 5 layers or less. The more multi-layered the structure is, the more the photosensitive resin composition layer is exposed to repeated developing solutions, metal etching treatments, and high-temperature treatments in the curing step. , It has the effect of suppressing the occurrence of delamination at the cured film / cured film interface.
With such a configuration, the photosensitive resin composition layer (cured film) and the metal layer can be alternately laminated, and can be used as a multi-layer wiring structure of a semiconductor element such as a rewiring layer.
It is preferable that the photosensitive resin composition layer (cured film) becomes thicker as the lamination goes up.

[積層体]
本発明の積層体は、基板と、パターン硬化膜と、パターン硬化膜の表面に位置する金属層とを有し、
パターン硬化膜は、ポリイミドまたはポリベンゾオキサゾールを含み、
パターン硬化膜の表面に位置する金属層を構成する金属のパターン硬化膜への侵入がパターン硬化膜の表面から130nm以下である。
[Laminate]
The laminate of the present invention has a substrate, a pattern-cured film, and a metal layer located on the surface of the pattern-cured film.
The pattern cured film contains polyimide or polybenzoxazole and contains
The invasion of the metal constituting the metal layer located on the surface of the pattern cured film into the pattern cured film is 130 nm or less from the surface of the pattern cured film.

<パターン硬化膜>
本発明の積層体におけるパターン硬化膜は、本発明の積層体の製造方法における硬化工程後の感光性樹脂組成物層であることが好ましい。
<Pattern cured film>
The pattern cured film in the laminated body of the present invention is preferably a photosensitive resin composition layer after the curing step in the method for producing the laminated body of the present invention.

<<Tg>>
パターン硬化膜(硬化工程後の感光性樹脂組成物層)のガラス転移温度が150〜300℃であることが好ましく、160〜250℃であることがより好ましく、180〜230℃であることが特に好ましい。
<< Tg >>
The glass transition temperature of the pattern cured film (photosensitive resin composition layer after the curing step) is preferably 150 to 300 ° C, more preferably 160 to 250 ° C, and particularly preferably 180 to 230 ° C. preferable.

<<残留応力>>
パターン硬化膜(硬化工程後の感光性樹脂組成物層。好ましくは金属層形成工程後の感光性樹脂組成物層。より好ましくは金属層形成工程および第2の金属層形成工程後の感光性樹脂組成物層)のレーザー計測法に従って測定した残留応力が35MPa未満であることが好ましく、25MPa未満であることがより好ましく、15MPa未満であることが特に好ましい。
<< Residual stress >>
Pattern cured film (photosensitive resin composition layer after curing step; preferably photosensitive resin composition layer after metal layer forming step. More preferably, photosensitive resin after metal layer forming step and second metal layer forming step. The residual stress measured according to the laser measurement method of the composition layer) is preferably less than 35 MPa, more preferably less than 25 MPa, and particularly preferably less than 15 MPa.

<金属層>
本発明の積層体における金属層は、本発明の積層体の製造方法における金属層形成工程で形成される金属層であることが好ましい。
また、本発明の積層体における金属層は、本発明の積層体の製造方法における金属層形成工程で形成される金属層と、第2の金属層形成工程で形成される第2の金属層の積層体であってもよい。この場合、本発明の積層体の製造方法における金属層形成工程で形成される金属層と、第2の金属層形成工程で形成される第2の金属層が一体化して、本発明の積層体における金属層となってもよい。
また、本発明の積層体の製造方法における金属層形成工程で形成される金属層が、例えばバリアメタル膜とシード層の2層であり、第2の金属層形成工程で形成される第2の金属層がシード層と同じ種類の金属である場合は、シード層と第2の金属層のみが一体化したいてもよい。この場合、シード層と第2の金属層のみが一体化した層と、バリアメタル膜との積層体が、本発明の積層体における金属層となってもよい。
本発明の積層体における金属層の厚さとしては、最も厚肉の部分で、0.1〜50μmが好ましく、1〜10μmがより好ましい。
本発明の積層体における金属層は、平坦な金属層であることが、金属層の膜質を安定化させる観点から好ましい。スパッタ法を用いて金属層を形成することで、平坦な金属層を形成できる。さらに、金属層を形成する際の硬化工程後の感光性樹脂組成物層の温度が、硬化工程後の感光性樹脂組成物層のガラス転移温度未満の条件でスパッタ法を用いて金属層を形成することで、より平坦な金属層を形成できる。
<Metal layer>
The metal layer in the laminate of the present invention is preferably a metal layer formed in the metal layer forming step in the method for producing the laminate of the present invention.
Further, the metal layer in the laminate of the present invention is composed of a metal layer formed in the metal layer forming step in the method for producing the laminate of the present invention and a second metal layer formed in the second metal layer forming step. It may be a laminated body. In this case, the metal layer formed in the metal layer forming step in the method for producing a laminated body of the present invention and the second metal layer formed in the second metal layer forming step are integrated to form the laminated body of the present invention. It may be a metal layer in.
Further, the metal layer formed in the metal layer forming step in the method for producing a laminate of the present invention is, for example, two layers of a barrier metal film and a seed layer, and a second metal layer formed in the second metal layer forming step. When the metal layer is the same type of metal as the seed layer, only the seed layer and the second metal layer may be integrated. In this case, the laminated body of the layer in which only the seed layer and the second metal layer are integrated and the barrier metal film may be the metal layer in the laminated body of the present invention.
The thickness of the metal layer in the laminate of the present invention is preferably 0.1 to 50 μm, more preferably 1 to 10 μm at the thickest portion.
The metal layer in the laminate of the present invention is preferably a flat metal layer from the viewpoint of stabilizing the film quality of the metal layer. By forming the metal layer by using the sputtering method, a flat metal layer can be formed. Further, the metal layer is formed by a sputtering method under the condition that the temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step when forming the metal layer is lower than the glass transition temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step. By doing so, a flatter metal layer can be formed.

<金属のパターン硬化膜への侵入長>
パターン硬化膜の表面に位置する金属層を構成する金属のパターン硬化膜への侵入長は、パターン硬化膜の表面から130nm以下であり、50nm以下であることが好ましく、30nm以下であることがより好ましい。
<Invasion depth of metal pattern cured film>
The penetration depth of the metal constituting the metal layer located on the surface of the pattern cured film into the pattern cured film is 130 nm or less, preferably 50 nm or less, and more preferably 30 nm or less from the surface of the pattern cured film. preferable.

[半導体素子の製造方法]
本発明の半導体素子の製造方法は、本発明の積層体の製造方法を含む。
上記構成により、本発明の半導体素子の製造方法は、基板と硬化膜と金属層を積層した場合の層間剥離が抑制された半導体素子を提供できる。
[Manufacturing method of semiconductor device]
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes the method for manufacturing a laminate of the present invention.
With the above configuration, the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention can provide a semiconductor device in which delamination is suppressed when a substrate, a cured film, and a metal layer are laminated.

以下に、本発明の半導体素子の製造方法で得られた半導体素子の一実施形態について説明する。
図1は、半導体素子の一実施形態の構成を示す概略図である。図1に示す半導体素子100は、いわゆる3次元実装デバイスであり、複数の半導体チップ101a〜101dが積層した半導体チップ101が、配線基板120の上に配置されている。
なお、この実施形態では、半導体チップの積層数が4層である場合を中心に説明するが、半導体チップの積層数は特に限定されるものではなく、例えば、2層、8層、16層、32層等であってもよい。また、1層であってもよい。
Hereinafter, an embodiment of the semiconductor device obtained by the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of an embodiment of a semiconductor device. The semiconductor element 100 shown in FIG. 1 is a so-called three-dimensional mounting device, and a semiconductor chip 101 in which a plurality of semiconductor chips 101a to 101d are laminated is arranged on a wiring board 120.
In this embodiment, the case where the number of laminated semiconductor chips is 4 is mainly described, but the number of laminated semiconductor chips is not particularly limited, and for example, 2 layers, 8 layers, 16 layers, etc. It may be 32 layers or the like. Moreover, it may be one layer.

複数の半導体チップ101a〜101dは、いずれもシリコン基板等の半導体ウェハからなる。
最上段の半導体チップ101aは、貫通電極を有さず、その一方の面に電極パッド(図示せず)が形成されている。
半導体チップ101b〜101dは、貫通電極102b〜102dを有し、各半導体チップの両面には、貫通電極に一体に設けられた接続パッド(図示せず)が設けられている。
Each of the plurality of semiconductor chips 101a to 101d is made of a semiconductor wafer such as a silicon substrate.
The uppermost semiconductor chip 101a does not have a through electrode, and an electrode pad (not shown) is formed on one surface thereof.
The semiconductor chips 101b to 101d have through electrodes 102b to 102d, and connection pads (not shown) integrally provided with the through electrodes are provided on both sides of each semiconductor chip.

半導体チップ101は、貫通電極を有さない半導体チップ101aと、貫通電極102b〜102dを有する半導体チップ101b〜101dとをフリップチップ接続した構造を有している。
すなわち、貫通電極を有さない半導体チップ101aの電極パッドと、これに隣接する貫通電極102bを有する半導体チップ101bの半導体チップ101a側の接続パッドが、半田バンプ等の金属バンプ103aで接続されている。貫通電極102bを有する半導体チップ101bの他方の側の接続パッドが、それに隣接する貫通電極102cを有する半導体チップ101cの半導体チップ101b側の接続パッドと、半田バンプ等の金属バンプ103bで接続されている。同様に、貫通電極102cを有する半導体チップ101cの他方の側の接続パッドが、それに隣接する貫通電極102dを有する半導体チップ101dの半導体チップ101c側の接続パッドと、半田バンプ等の金属バンプ103cで接続されている。
The semiconductor chip 101 has a structure in which a semiconductor chip 101a having no through electrode and a semiconductor chip 101b to 101d having through electrodes 102b to 102d are flip-chip connected.
That is, the electrode pad of the semiconductor chip 101a having no through electrode and the connection pad on the semiconductor chip 101a side of the semiconductor chip 101b having the through electrode 102b adjacent thereto are connected by a metal bump 103a such as a solder bump. .. The connection pad on the other side of the semiconductor chip 101b having the through electrode 102b is connected to the connection pad on the semiconductor chip 101b side of the semiconductor chip 101c having the through electrode 102c adjacent thereto by a metal bump 103b such as a solder bump. .. Similarly, the connection pad on the other side of the semiconductor chip 101c having the through electrode 102c is connected to the connection pad on the semiconductor chip 101c side of the semiconductor chip 101d having the through electrode 102d adjacent thereto by a metal bump 103c such as a solder bump. Has been done.

各半導体チップ101a〜101dの間隙には、アンダーフィル層110が形成されており、各半導体チップ101a〜101dは、アンダーフィル層110を介して積層している。 An underfill layer 110 is formed in the gap between the semiconductor chips 101a to 101d, and the semiconductor chips 101a to 101d are laminated via the underfill layer 110.

半導体チップ101は、配線基板120の上に積層されている。
配線基板120としては、例えば樹脂基板、セラミックス基板、ガラス基板等の絶縁基板を基材として用いた多層配線基板が使用される。樹脂基板を適用した配線基板120としては、多層銅張積層板(多層プリント配線板)等が挙げられる。
The semiconductor chip 101 is laminated on the wiring board 120.
As the wiring board 120, for example, a multilayer wiring board using an insulating substrate such as a resin substrate, a ceramics substrate, or a glass substrate as a substrate is used. Examples of the wiring board 120 to which the resin substrate is applied include a multilayer copper-clad laminate (multilayer printed wiring board) and the like.

配線基板120の一方の面には、表面電極120aが設けられている。
配線基板120と半導体チップ101との間には、再配線層105が形成された絶縁層115が配置されており、配線基板120と半導体チップ101とは、再配線層105を介して電気的に接続されている。絶縁層115として、本発明における硬化工程後の感光性樹脂組成物層(硬化膜)を用いることができる。再配線層105が形成された絶縁層115として、本発明の積層体の製造方法によって得られる積層体を用いることができる。
再配線層105の一端は、半田バンプ等の金属バンプ103dを介して、半導体チップ101dの再配線層105側の面に形成された電極パッドに接続されている。また、再配線層105の他端は、配線基板の表面電極120aと、半田バンプ等の金属バンプ103eを介して接続している。
そして、絶縁層115と半導体チップ101との間には、アンダーフィル層110aが形成されている。また、絶縁層115と配線基板120との間には、アンダーフィル層110bが形成されている。
A surface electrode 120a is provided on one surface of the wiring board 120.
An insulating layer 115 on which a rewiring layer 105 is formed is arranged between the wiring board 120 and the semiconductor chip 101, and the wiring board 120 and the semiconductor chip 101 are electrically connected to each other via the rewiring layer 105. It is connected. As the insulating layer 115, the photosensitive resin composition layer (cured film) after the curing step in the present invention can be used. As the insulating layer 115 on which the rewiring layer 105 is formed, a laminate obtained by the method for producing a laminate of the present invention can be used.
One end of the rewiring layer 105 is connected to an electrode pad formed on the surface of the semiconductor chip 101d on the rewiring layer 105 side via a metal bump 103d such as a solder bump. Further, the other end of the rewiring layer 105 is connected to the surface electrode 120a of the wiring board via a metal bump 103e such as a solder bump.
An underfill layer 110a is formed between the insulating layer 115 and the semiconductor chip 101. Further, an underfill layer 110b is formed between the insulating layer 115 and the wiring board 120.

図2は、本発明の積層体の製造方法で得られる積層体の一実施形態の構成を示す概略図である。図2は、具体的には、本発明の積層体の製造方法によって得られる積層体を再配線層として用いる一例を示したものである。図2において、200は本発明の方法で得られる積層体を、201は感光性樹脂組成物層(硬化膜)を、203は金属層を示している。図2において、金属層203は斜線で示した層である。感光性樹脂組成物層201は、ネガ型現像によって、所望のパターンで形成されている。金属層203は、上記パターンの表面の一部を覆うように形成され、上記金属層203の表面に、さらに、感光性樹脂組成物層(硬化膜)201が積層される。そして、感光性樹脂組成物層(硬化膜)が絶縁層として働き、金属層が再配線層として働き、上述のような半導体素子に再配線層として組み込まれる。 FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of one embodiment of the laminated body obtained by the method for producing a laminated body of the present invention. Specifically, FIG. 2 shows an example in which the laminate obtained by the method for producing a laminate of the present invention is used as a rewiring layer. In FIG. 2, 200 indicates a laminate obtained by the method of the present invention, 201 indicates a photosensitive resin composition layer (cured film), and 203 indicates a metal layer. In FIG. 2, the metal layer 203 is a layer shown by diagonal lines. The photosensitive resin composition layer 201 is formed in a desired pattern by negative development. The metal layer 203 is formed so as to cover a part of the surface of the pattern, and the photosensitive resin composition layer (cured film) 201 is further laminated on the surface of the metal layer 203. Then, the photosensitive resin composition layer (cured film) acts as an insulating layer, the metal layer acts as a rewiring layer, and is incorporated as a rewiring layer in the semiconductor element as described above.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。「部」、「%」は特に述べない限り、質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The materials, amounts used, ratios, treatment contents, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be appropriately changed as long as they do not deviate from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below. Unless otherwise specified, "part" and "%" are based on mass.

[実施例1]
<ポリイミド前駆体の合成>
<<4,4’−オキシジフタル酸二無水物、4,4’−オキシジアニリンおよび2−ヒドロキシエチルメタクリレートからのポリイミド前駆体Aa−1(ラジカル重合性基を有するポリイミド前駆体)の合成>>
20.0g(64.5ミリモル)の4,4’−オキシジフタル酸二無水物(4,4’−オキシジフタル酸を140℃で12時間乾燥したもの)と、18.6g(129ミリモル)の2−ヒドロキシエチルメタクリレートと、0.05gのハイドロキノンと、10.7gのピリジンと、140gのダイグライム(ジエチレングリコールジメチルエーテル)と混合した。混合物を60℃の温度で18時間撹拌して、4,4’−オキシジフタル酸と2−ヒドロキシエチルメタクリレートのジエステルを製造した。次いで、反応混合物を−10℃に冷却し、温度を−10±4℃に保ちながら16.12g(135.5ミリモル)のSOCl2を10分かけて加えた。反応混合物を50mlのN−メチルピロリドンで希釈した後、反応混合物を室温で2時間撹拌した。次いで、100mlのN−メチルピロリドンに11.08g(58.7ミリモル)の4,4’−オキシジアニリンを溶解させた溶液を、20〜23℃で20分かけて反応混合物に滴下した。次いで、反応混合物を室温で1晩撹拌した。次いで、5リットルの水の中に反応混合物を加えて、ポリイミド前駆体を沈殿させた。水およびポリイミド前駆体の混合物を5000rpmの速度で15分間撹拌した。水およびポリイミド前駆体の混合物を濾過して、濾液を除き、4リットルの水の中にポリイミド前駆体を含む残渣を加えた。水およびポリイミド前駆体の混合物を再度30分間撹拌し、再び濾過して、残渣としてポリイミド前駆体を得た。次いで、得られたポリイミド前駆体を減圧下で、45℃で3日間乾燥し、ポリイミド前駆体Aa−1を得た。
ポリイミド前駆体Aa−1の構造を以下に示す。

Figure 0006845848
[Example 1]
<Synthesis of polyimide precursor>
<< Synthesis of polyimide precursor Aa-1 (polyimide precursor having a radically polymerizable group) from 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, 4,4'-oxydianiline and 2-hydroxyethyl methacrylate >>
20.0 g (64.5 mmol) of 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (4,4'-oxydiphthalic acid dried at 140 ° C. for 12 hours) and 18.6 g (129 mmol) of 2- Hydroxyethyl methacrylate, 0.05 g of hydroquinone, 10.7 g of pyridine, and 140 g of diglyme (diethylene glycol dimethyl ether) were mixed. The mixture was stirred at a temperature of 60 ° C. for 18 hours to produce a diester of 4,4'-oxydiphthalic acid and 2-hydroxyethyl methacrylate. The reaction mixture was then cooled to −10 ° C. and 16.12 g (135.5 mmol) of SOCL 2 was added over 10 minutes while keeping the temperature at −10 ± 4 ° C. The reaction mixture was diluted with 50 ml N-methylpyrrolidone and then the reaction mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Then, a solution prepared by dissolving 11.08 g (58.7 mmol) of 4,4′-oxydianiline in 100 ml of N-methylpyrrolidone was added dropwise to the reaction mixture at 20 to 23 ° C. over 20 minutes. The reaction mixture was then stirred at room temperature overnight. The reaction mixture was then added to 5 liters of water to precipitate the polyimide precursor. The mixture of water and polyimide precursor was stirred at a rate of 5000 rpm for 15 minutes. The mixture of water and polyimide precursor was filtered to remove the filtrate and the residue containing the polyimide precursor was added to 4 liters of water. The mixture of water and polyimide precursor was stirred again for 30 minutes and filtered again to give the polyimide precursor as a residue. Then, the obtained polyimide precursor was dried under reduced pressure at 45 ° C. for 3 days to obtain a polyimide precursor Aa-1.
The structure of the polyimide precursor Aa-1 is shown below.
Figure 0006845848

<感光性樹脂組成物の調製>
下記の成分を混合し、均一な溶液として、感光性樹脂組成物を調製した。
<Preparation of photosensitive resin composition>
The following components were mixed to prepare a photosensitive resin composition as a uniform solution.

<<感光性樹脂組成物A−1の組成>>
樹脂:ポリイミド前駆体(Aa−1) 32質量部
重合性化合物B−1 6.9質量部
光重合開始剤C−1 1.0質量部
重合禁止剤:パラベンゾキノン(東京化成工業製) 0.08質量部
マイグレーション抑制剤:1H−テトラゾール(東京化成工業製)
0.12質量部
金属接着性改良剤:N−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]マレイン酸モノアミド 0.70質量部
溶剤:γ−ブチロラクトン 48.00質量部
溶剤:ジメチルスルホキシド 12.00質量部
<< Composition of Photosensitive Resin Composition A-1 >>
Resin: Polyimide precursor (Aa-1) 32 parts by mass polymerizable compound B-1 6.9 parts by mass Photopolymerization initiator C-1 1.0 parts by mass Polymerization inhibitor: Parabenzoquinone (manufactured by Tokyo Chemical Industry) 0. 08 parts by mass migration inhibitor: 1H-tetrazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry)
0.12 parts by mass Metal adhesion improver: N- [3- (triethoxysilyl) propyl] maleic acid monoamide 0.70 parts by mass Solvent: γ-butyrolactone 48.00 parts by mass Solvent: 12.00 parts by mass of dimethyl sulfoxide

<<感光性樹脂組成物A−2の組成>>
樹脂:ポリイミド前駆体(Aa−1) 32質量部
重合性化合物B−1 6.9質量部
光重合開始剤C−1 1.0質量部
重合禁止剤:2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(東京化成工業製) 0.1質量部
マイグレーション抑制剤:1H−1,2,4−トリアゾール(東京化成工業製) 0.1質量部
溶剤:γ−ブチロラクトン 48.00質量部
溶剤:ジメチルスルホキシド 12.00質量部
<< Composition of Photosensitive Resin Composition A-2 >>
Resin: Polyimide precursor (Aa-1) 32 parts by mass polymerizable compound B-1 6.9 parts by mass Photopolymerization initiator C-1 1.0 parts by mass Polymerization inhibitor: 2,6-di-tert-butyl- 4-Methylphenol (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo) 0.1 parts by mass Migration inhibitor: 1H-1,2,4-triazole (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo) 0.1 parts by mass Solvent: γ-butyrolactone 48.00 parts by mass Solvent : 12.00 parts by mass of dimethyl sulfoxide

各添加剤の詳細は以下のとおりである。
B−1:NKエステル A−9300(新中村化学工業(株)製、3官能アクリレート、下記構造)

Figure 0006845848
The details of each additive are as follows.
B-1: NK ester A-9300 (manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd., trifunctional acrylate, structure below)
Figure 0006845848

(C)光重合開始剤
C−1:特表2014−500852号公報の0345段落に記載されている化合物24

Figure 0006845848
(C) Photopolymerization Initiator C-1: Compound 24 described in paragraph 0345 of JP-A-2014-500852.
Figure 0006845848

<濾過工程>
各感光性樹脂組成物を、細孔の幅が0.8μmのフィルターを通して加圧濾過した。
<Filtration process>
Each photosensitive resin composition was pressure-filtered through a filter having a pore width of 0.8 μm.

<感光性樹脂組成物層形成工程>
その後、各感光性樹脂組成物をシリコンウェハ上にスピンコート法により適用して層状にし、感光性樹脂組成物層を形成した。
<Photosensitive resin composition layer forming process>
Then, each photosensitive resin composition was applied onto a silicon wafer by a spin coating method to form a layer, and a photosensitive resin composition layer was formed.

<乾燥工程>
得られた感光性樹脂組成物層を有するシリコンウェハをホットプレート上で、100℃で5分間乾燥し、シリコンウェハ上に20μmの厚さの均一な感光性樹脂組成物層を得た。
<Drying process>
The silicon wafer having the obtained photosensitive resin composition layer was dried on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes to obtain a uniform photosensitive resin composition layer having a thickness of 20 μm on the silicon wafer.

<露光工程>
次いで、シリコンウェハ上の感光性樹脂組成物層を、ステッパー(Nikon NSR 2005 i9C)を用いて、365nm(i線)の露光波長で、500mJ/cm2の露光エネルギーで露光した(全面均一照射)。
本実施例では、応力の測定を容易にするために全面均一照射で露光し、現像液に浸漬し、硬化工程を経て硬化膜を形成する。ただし、パターン露光し、現像液に浸漬して未露光部を除き、硬化工程を経てパターンを形成された硬化膜を形成してもよい。
感光性樹脂組成物層をパターン化する場合の方が、パターン化しない場合よりも多くの界面が生じ、基板と硬化膜と金属層を積層した場合の層間に接触面積が少ない箇所が生じる。この場合、より層間剥離が生じやすくなり、本発明の効果がより顕著に得られる。
<Exposure process>
Next, the photosensitive resin composition layer on the silicon wafer was exposed using a stepper (Nikon NSR 2005 i9C) at an exposure wavelength of 365 nm (i-line) with an exposure energy of 500 mJ / cm 2 (uniform irradiation over the entire surface). ..
In this embodiment, in order to facilitate the measurement of stress, the entire surface is exposed with uniform irradiation, immersed in a developing solution, and a cured film is formed through a curing step. However, a cured film in which a pattern is formed may be formed through a curing step by exposing the pattern and immersing it in a developing solution to remove an unexposed portion.
When the photosensitive resin composition layer is patterned, more interfaces are generated than when the photosensitive resin composition layer is not patterned, and there are places where the contact area is small between the layers when the substrate, the cured film, and the metal layer are laminated. In this case, delamination is more likely to occur, and the effect of the present invention can be obtained more remarkably.

<現像処理工程>
全面露光された感光性樹脂組成物層を、シクロペンタノンに60秒間浸漬して、現像処理した。
<Development process>
The fully exposed photosensitive resin composition layer was immersed in cyclopentanone for 60 seconds for development treatment.

<硬化工程>
次いで、現像処理後の感光性樹脂組成物層を以下の(1)〜(4)の方法で硬化した。
<Curing process>
Next, the photosensitive resin composition layer after the development treatment was cured by the following methods (1) to (4).

<<(1)昇温工程>>
まず、酸素濃度20体積ppm以下の窒素雰囲気下で、現像処理後の感光性樹脂組成物層を有する基板を温度調整可能なプレートの上に乗せ、室温(20℃)から10℃/分の昇温速度で昇温し、21分間かけて最終到達温度230℃まで加熱した。
<< (1) Temperature rise step >>
First, in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration of 20% by volume or less, a substrate having a photosensitive resin composition layer after development treatment is placed on a temperature-adjustable plate, and the temperature rises from room temperature (20 ° C.) to 10 ° C./min. The temperature was raised at a temperature rate, and the temperature was raised to the final reached temperature of 230 ° C. over 21 minutes.

<<(2)保持工程>>
その後、感光性樹脂組成物層を昇温工程の最終到達温度(保持温度)の230℃で3時間維持した。
<< (2) Holding process >>
Then, the photosensitive resin composition layer was maintained at 230 ° C., which is the final temperature reached in the temperature raising step (holding temperature), for 3 hours.

<<(3)冷却工程>>
保持工程で3時間加熱後の感光性樹脂組成物層を、230℃から2℃/分の降温速度で、30分間かけて冷却工程の最終到達温度170℃までゆっくり冷却した。
<< (3) Cooling process >>
The photosensitive resin composition layer after heating for 3 hours in the holding step was slowly cooled from 230 ° C. to 2 ° C./min at a temperature lowering rate of 230 ° C. over 30 minutes to the final temperature reached 170 ° C. in the cooling step.

<<(4)室温にする工程>>
感光性樹脂組成物層が冷却工程の最終到達温度170℃に到達した後は、感光性樹脂組成物層を5〜10℃/分の降温速度で冷却し、室温にして、硬化膜を得た。
<< (4) Step to bring to room temperature >>
After the photosensitive resin composition layer reached the final temperature of 170 ° C. in the cooling step, the photosensitive resin composition layer was cooled at a cooling rate of 5 to 10 ° C./min to bring it to room temperature to obtain a cured film. ..

<金属層形成工程>
次いで、スパッタ装置(AMAT製、製品名Endura)の中で、硬化工程後の感光性樹脂組成物層の上に、スパッタ法を用いて感光性樹脂組成物層の温度が150℃となる条件でTiを100nm成膜してバリアメタル膜として用いる1層目の金属層を形成し、連続してCuを300nm成膜し、シード層として用いる2層目の金属層を形成した。
スパッタ法を用いる金属層形成工程で形成した金属層全体の厚さは400nmとした。
スパッタ装置内において、感光性樹脂組成物層の温度は、感光性樹脂組成物層の表面の温度を、温度で変色するシール(サーモラベル、日油技研工業株式会社)を表面に貼って色の変化を見ることによって測定して求めた。
<Metal layer forming process>
Next, in a sputtering apparatus (manufactured by AMAT, product name Endura), the temperature of the photosensitive resin composition layer is 150 ° C. on the photosensitive resin composition layer after the curing step by using a sputtering method. A 100 nm film of Ti was formed to form a first metal layer to be used as a barrier metal film, and a 300 nm film of Cu was continuously formed to form a second metal layer to be used as a seed layer.
The thickness of the entire metal layer formed in the metal layer forming step using the sputtering method was 400 nm.
In the sputtering device, the temperature of the photosensitive resin composition layer is the temperature of the surface of the photosensitive resin composition layer, and a sticker (Thermolabel, Nichiyu Giken Kogyo Co., Ltd.) that changes color with temperature is attached to the surface. It was measured and calculated by observing the change.

<第2の金属層形成工程>
次いで、シード層の上にドライフィルムレジスト(日立化成株式会社製、商品名 Photec RY−3525)をロールラミネーターで貼着し、パターンを形成したフォトツールを密着させ、株式会社オーク製作所製EXM−1201型露光機を使用して、100mJ/cm2のエネルギー量で露光を行った。次いで、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液で、90秒間スプレー現像を行い、ドライフィルムレジストを開口させた。次いで、電解銅めっき法を用いて、ドライフィルムレジスト上およびドライフィルムレジストが開口した部分のシード層上に、厚さ7μmの銅めっき層を形成した。次いで、剥離液を用いて、ドライフィルムレジストを剥離した。次いでドライフィルムレジストが剥離された部分のシード層(300nmのCu層)を、エッチング液を用いて除去し、硬化工程後の感光性樹脂組成物層の表面にパターン化された金属層を形成した。
<Second metal layer forming process>
Next, a dry film resist (manufactured by Hitachi Kasei Co., Ltd., trade name Photoc RY-3525) was attached onto the seed layer with a roll laminator, and the photo tool forming the pattern was brought into close contact with the EXM-1201 manufactured by ORC Manufacturing Co., Ltd. Exposure was performed with an energy amount of 100 mJ / cm 2 using a mold exposure machine. Then, spray development was carried out for 90 seconds with a 1% by mass sodium carbonate aqueous solution at 30 ° C. to open a dry film resist. Next, a copper plating layer having a thickness of 7 μm was formed on the dry film resist and on the seed layer in the portion where the dry film resist was opened by using the electrolytic copper plating method. Then, the dry film resist was peeled off using a stripping solution. Next, the seed layer (300 nm Cu layer) of the portion where the dry film resist was peeled off was removed using an etching solution to form a patterned metal layer on the surface of the photosensitive resin composition layer after the curing step. ..

<硬化膜の特性>
<<ガラス転移温度の測定>>
硬化工程後の感光性樹脂組成物層(硬化膜)について、ガラス転移温度の測定を以下の方法で行った。
動的粘弾性測定装置にセットし、引っ張り法、周波数1Hzで、昇温速度10℃/分で0℃から350℃まで昇温し、tanδのピーク温度からTgを求めた。
得られた結果を下記表1に記載した。
<Characteristics of cured film>
<< Measurement of glass transition temperature >>
The glass transition temperature of the photosensitive resin composition layer (cured film) after the curing step was measured by the following method.
It was set in a dynamic viscoelasticity measuring device, and the temperature was raised from 0 ° C. to 350 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min at a tensile method and a frequency of 1 Hz, and Tg was determined from the peak temperature of tan δ.
The results obtained are shown in Table 1 below.

<<応力の測定>>
金属層形成工程および第2の金属層形成工程後の感光性樹脂組成物層(硬化膜)について、応力の測定を以下の方法で行った。
感光性樹脂組成物層の塗布前のシリコンウェハについて、薄膜応力測定装置にウェハをセットし、室温下でレーザースキャンし、ブランク数値を求めた。
薄膜応力測定装置に金属層形成工程および第2の金属層形成工程後の感光性樹脂組成物層(硬化膜)を形成したウェハをセットし、室温下でレーザースキャン後、感光性樹脂組成物層の塗布前のブランク数値と比較し、膜厚および曲率半径から応力を測定した。
得られた結果を下記表1に記載した。
<< Measurement of stress >>
The stress of the photosensitive resin composition layer (cured film) after the metal layer forming step and the second metal layer forming step was measured by the following method.
For the silicon wafer before coating the photosensitive resin composition layer, the wafer was set in a thin film stress measuring device and laser scanned at room temperature to obtain a blank value.
A wafer on which the photosensitive resin composition layer (cured film) is formed after the metal layer forming step and the second metal layer forming step is set in the thin film stress measuring device, and after laser scanning at room temperature, the photosensitive resin composition layer is formed. The stress was measured from the film thickness and the radius of curvature by comparing with the blank value before coating.
The results obtained are shown in Table 1 below.

<積層工程>
さらに、金属層と硬化工程後の感光性樹脂組成物層により凹凸が形成されている面に、再度、同じ感光性樹脂組成物を用いて上記と同様に感光性樹脂組成物の濾過工程から硬化工程までの手順を再度実施して、硬化工程後の感光性樹脂組成物層を2層有する積層体を形成した。
さらに、硬化工程後の感光性樹脂組成物層を2層有する積層体に対して、上記と同様に金属層形成工程および第2の金属層形成工程を再度実施して、積層体を形成した。
<Laminating process>
Further, on the surface where the unevenness is formed by the metal layer and the photosensitive resin composition layer after the curing step, the same photosensitive resin composition is used again and cured from the filtering step of the photosensitive resin composition in the same manner as described above. The procedure up to the step was carried out again to form a laminate having two layers of the photosensitive resin composition after the curing step.
Further, the metal layer forming step and the second metal layer forming step were carried out again in the same manner as described above for the laminated body having two layers of the photosensitive resin composition layer after the curing step to form the laminated body.

<積層体の評価>
<<金属の硬化膜への侵入長の測定>>
金属層形成工程および第2の金属層形成工程後の積層体について、スパッタ法を用いる金属層形成工程後の金属の硬化膜への侵入長の測定を以下の方法で行った。
収束イオンビーム(Focused Ion Beam;FIB)と透過型電子顕微鏡(TEM)により断面図の直接観察による測長を行い、高角度散乱暗視野走査透過電子顕微鏡(high−angle annular dark−field scanning transmission electron microscopy;HAADF−STEM)と電子エネルギー損失分光法(Electron Energy Loss Spectroscopy;EELS)の併用で元素分析を行った。
得られた結果を下記表1に記載した。
<Evaluation of laminated body>
<< Measurement of metal penetration depth >>
For the laminate after the metal layer forming step and the second metal layer forming step, the penetration length of the metal into the cured film after the metal layer forming step using the sputtering method was measured by the following method.
Focused ion beam (FIB) and transmission electron microscope (TEM) are used to measure the length by direct observation of the cross-sectional view, and high-angle scattered dark-field scanning transmission electron microscope (high-angle annal dark-field scanning transmission electron spectroscopy). Element analysis was performed using a combination of microscope (HAADF-STEM) and electron energy loss spectroscopy (EELS).
The results obtained are shown in Table 1 below.

<<サイクル試験後の剥離試験>>
積層工程後の積層体について、サイクル試験後の剥離試験を以下の方法で行った。
各積層体を、窒素中−55℃で30分間冷却し、その後125℃で30分間加熱するサイクルを500サイクル行った。その後、各積層体を、硬化膜の面に対し、垂直方向に幅5mmとなるように、かつ、硬化膜と金属層が接している部分と、金属層と第2の金属層が接している部分を、それぞれ、切り出し、その断面を観察して、1つの切り出し片における、硬化膜と金属層の間、および金属層と第2の金属層の間での剥がれの有無を光学顕微鏡で確認した。「剥離なし」であることが好ましい。
得られた結果を下記表1に記載した。
<< Peeling test after cycle test >>
The peeling test after the cycle test was performed on the laminated body after the laminating step by the following method.
Each laminate was cooled in nitrogen at −55 ° C. for 30 minutes and then heated at 125 ° C. for 30 minutes for 500 cycles. After that, each laminated body has a width of 5 mm in the direction perpendicular to the surface of the cured film, and the portion where the cured film and the metal layer are in contact is in contact with the metal layer and the second metal layer. Each part was cut out, and the cross section thereof was observed, and the presence or absence of peeling between the cured film and the metal layer and between the metal layer and the second metal layer in one cut piece was confirmed with an optical microscope. .. It is preferably "no peeling".
The results obtained are shown in Table 1 below.

[実施例2〜6および比較例1〜3]
下記表で示す条件に変更した以外は実施例1と同様にして、実施例2〜6および比較例1〜3の積層体を製造した。
実施例1と同様にして、硬化膜の特性の測定および積層体の評価を行った。
[Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 3]
Laminates of Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were produced in the same manner as in Example 1 except that the conditions shown in the table below were changed.
In the same manner as in Example 1, the characteristics of the cured film were measured and the laminate was evaluated.

Figure 0006845848
Figure 0006845848

上記表1より、金属層を形成する際の硬化工程後の感光性樹脂組成物層の温度が、硬化工程後の感光性樹脂組成物層のガラス転移温度未満である場合、硬化膜の残留応力が小さく、スパッタ法を用いる金属層形成工程後の金属の侵入長が短い積層体を提供できることがわかった。硬化膜の残留応力が小さく、金属の侵入長が短い本発明の積層体では、基板と硬化膜と金属層を積層した場合の層間剥離を抑制できることがわかった。
一方、比較例1〜3より、金属層を形成する際の硬化工程後の感光性樹脂組成物層の温度が、硬化工程後の感光性樹脂組成物層のガラス転移温度以上である場合、硬化膜の残留応力が大きく、スパッタ法を用いる金属層形成工程後の金属の侵入長が長い積層体が得られた。硬化膜の残留応力が大きく、金属の侵入長が長い比較例1〜3の積層体では、基板と硬化膜と金属層を積層した場合に層間剥離が発生することがわかった。
From Table 1 above, when the temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step when forming the metal layer is lower than the glass transition temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step, the residual stress of the cured film It was found that a laminate having a small metal penetration length after the metal layer forming step using the sputtering method can be provided. It was found that the laminate of the present invention having a small residual stress of the cured film and a short metal penetration length can suppress delamination when the substrate, the cured film and the metal layer are laminated.
On the other hand, from Comparative Examples 1 to 3, when the temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step when forming the metal layer is equal to or higher than the glass transition temperature of the photosensitive resin composition layer after the curing step, the curing is performed. A laminated body having a large residual stress of the film and a long metal penetration length after the metal layer forming step using the sputtering method was obtained. It was found that in the laminated bodies of Comparative Examples 1 to 3 in which the residual stress of the cured film was large and the penetration depth of the metal was long, delamination occurred when the substrate, the cured film and the metal layer were laminated.

実施例1において、金属層(銅薄膜)をアルミ薄膜に変更し、他は同様に行ったところ、実施例1と同様に良好な結果が得られた。
実施例1において、感光性樹脂組成物1の固形分濃度を組成比を変えずに1/10にし、スプレーガン(オーストリアEVグループ(EVG)社製「NanoSpray」)を用いてスプレー塗布した以外は、実施例1と同様にして積層体を形成した。実施例1と同様の優れた効果が得られた。
実施例1の積層体の製造において、230℃で3時間の加熱を行う前に100℃で10分間の加熱(前処理)を行った以外は実施例1と同様にして積層体を製造し、特性を評価した。実施例1と同様に優れた効果が得られた。
実施例1の積層体の製造において、230℃で3時間の加熱を行う前に150℃で10分間の加熱(前処理)を行った以外は実施例1と同様にして積層体を製造し、特性を評価した。実施例1と同様に優れた効果が得られた。
実施例1の積層体の製造において、230℃で3時間の加熱を行う前にUV光を照射しながら180℃で10分間の加熱(前処理)を行った以外は実施例1と同様にして積層体を製造し、特性を評価した。実施例1と同様に優れた効果が得られた。
In Example 1, the metal layer (copper thin film) was changed to an aluminum thin film, and the others were carried out in the same manner. As a result, good results were obtained as in Example 1.
In Example 1, except that the solid content concentration of the photosensitive resin composition 1 was reduced to 1/10 without changing the composition ratio and spray-coated using a spray gun (“NanoSpray” manufactured by Austrian EV Group (EVG)). , A laminate was formed in the same manner as in Example 1. The same excellent effect as in Example 1 was obtained.
In the production of the laminate of Example 1, the laminate was produced in the same manner as in Example 1 except that the laminate was heated at 100 ° C. for 10 minutes (pretreatment) before being heated at 230 ° C. for 3 hours. The characteristics were evaluated. An excellent effect was obtained as in Example 1.
In the production of the laminate of Example 1, the laminate was produced in the same manner as in Example 1 except that the laminate was heated at 150 ° C. for 10 minutes (pretreatment) before being heated at 230 ° C. for 3 hours. The characteristics were evaluated. An excellent effect was obtained as in Example 1.
In the production of the laminate of Example 1, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the laminate was heated at 180 ° C. for 10 minutes (pretreatment) while being irradiated with UV light before being heated at 230 ° C. for 3 hours. A laminate was manufactured and its properties were evaluated. An excellent effect was obtained as in Example 1.

本発明の積層体の製造方法で製造された積層体は、基板と硬化膜と金属層を積層した場合の層間剥離を抑制することができる。さらに本発明の積層体の製造方法で製造された積層体は、基板と硬化膜と金属層の積層体が2組以上積層された場合も層間剥離を抑制することができる。このような積層体は、半導体素子の再配線層用層間絶縁層を製造するために利用することができ、層間剥離が抑制された再配線層用層間絶縁層を提供できる。また、このような積層体は、パワー半導体用途の層間絶縁層、三次元IC(Three−Dimensional Integrated Circuit)用の銅ピラー中膜または単層絶縁層およびパネル用途の層間絶縁層を製造するために利用できる。 The laminate produced by the method for producing a laminate of the present invention can suppress delamination when the substrate, the cured film, and the metal layer are laminated. Further, the laminate produced by the method for producing a laminate of the present invention can suppress delamination even when two or more pairs of a substrate, a cured film and a metal layer are laminated. Such a laminate can be used for manufacturing an interlayer insulating layer for a rewiring layer of a semiconductor element, and can provide an interlayer insulating layer for a rewiring layer in which delamination is suppressed. Further, such a laminate is used to manufacture an interlayer insulating layer for power semiconductors, a copper pillar middle film or a single layer insulating layer for a three-dimensional IC (Three-Dimensional Integrated Circuit), and an interlayer insulating layer for panels. Available.

100:半導体素子
101、101a〜101d:半導体チップ
102b、102c、102d:貫通電極
103a〜103e:金属バンプ
105:再配線層
110、110a、110b:アンダーフィル層
115:絶縁層
120:配線基板
120a:表面電極
200:積層体
201:感光性樹脂組成物層(硬化膜)
203:金属層
100: Semiconductor elements 101, 101a-101d: Semiconductor chips 102b, 102c, 102d: Through electrodes 103a-103e: Metal bumps 105: Rewiring layers 110, 110a, 110b: Underfill layer 115: Insulation layer 120: Wiring board 120a: Surface electrode 200: Laminated body 201: Photosensitive resin composition layer (cured film)
203: Metal layer

Claims (11)

感光性樹脂組成物を基板に適用して層状にする、感光性樹脂組成物層形成工程と、
前記基板に適用された感光性樹脂組成物層を露光する露光工程と、
前記露光された感光性樹脂組成物層に対して、現像処理を行う現像処理工程と、
前記現像後の感光性樹脂組成物層を硬化する硬化工程と、
前記硬化工程後の感光性樹脂組成物層の表面に気相成膜により金属層を形成する金属層形成工程とを、上記順に行うことを含み、
前記金属層を形成する際の前記感光性樹脂組成物層の温度が前記感光性樹脂組成物層のガラス転移温度より30℃以上低く、
さらに、再度、前記感光性樹脂組成物層形成工程、前記露光工程、前記現像処理工程、前記硬化工程、および、前記金属層形成工程を、上記順に行うことを含む、積層体の製造方法。
A step of forming a photosensitive resin composition layer, in which the photosensitive resin composition is applied to a substrate to form a layer,
An exposure step for exposing the photosensitive resin composition layer applied to the substrate, and
A developing process for performing a developing process on the exposed photosensitive resin composition layer, and
A curing step of curing the photosensitive resin composition layer after development, and
The metal layer forming step of forming a metal layer by vapor phase film formation on the surface of the photosensitive resin composition layer after the curing step is performed in the above order.
The metal layer temperature of the photosensitive resin composition layer at the time of forming the rather low 30 ° C. or higher than the glass transition temperature of the photosensitive resin composition layer,
Further, a method for producing a laminate, which comprises performing the photosensitive resin composition layer forming step, the exposure step, the developing treatment step, the curing step, and the metal layer forming step again in the above order.
感光性樹脂組成物を基板に適用して層状にする、感光性樹脂組成物層形成工程と、
前記基板に適用された感光性樹脂組成物層を露光する露光工程と、
前記露光された感光性樹脂組成物層に対して、現像処理を行う現像処理工程と、
前記現像後の感光性樹脂組成物層を硬化する硬化工程と、
前記硬化工程後の感光性樹脂組成物層の表面に気相成膜により金属層を形成する金属層形成工程とを、上記順に行うことを含み、
前記金属層を形成する際の前記感光性樹脂組成物層の温度が前記感光性樹脂組成物層のガラス転移温度より30℃以上低く、
前記感光性樹脂組成物が、露光により架橋構造が構築されて有機溶剤への溶解度が低下する、積層体の製造方法。
A step of forming a photosensitive resin composition layer, in which the photosensitive resin composition is applied to a substrate to form a layer,
An exposure step for exposing the photosensitive resin composition layer applied to the substrate, and
A developing process for performing a developing process on the exposed photosensitive resin composition layer, and
A curing step of curing the photosensitive resin composition layer after development, and
The metal layer forming step of forming a metal layer by vapor phase film formation on the surface of the photosensitive resin composition layer after the curing step is performed in the above order.
The temperature of the photosensitive resin composition layer when forming the metal layer is 30 ° C. or more lower than the glass transition temperature of the photosensitive resin composition layer.
A method for producing a laminate in which a crosslinked structure of the photosensitive resin composition is constructed by exposure and the solubility in an organic solvent is reduced.
前記感光性樹脂組成物が、ポリイミド前駆体、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール前駆体およびポリベンゾオキサゾールから選択される少なくとも1種類の樹脂を含む、請求項1または2に記載の積層体の製造方法。 The method for producing a laminate according to claim 1 or 2 , wherein the photosensitive resin composition contains at least one resin selected from a polyimide precursor, a polyimide, a polybenzoxazole precursor, and polybenzoxazole. さらに、前記金属層の表面に第2の金属層を形成する第2の金属層形成工程を含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。 The method for producing a laminate according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a second metal layer forming step of forming a second metal layer on the surface of the metal layer. 前記第2の金属層が、銅を含む、請求項に記載の積層体の製造方法。 The method for producing a laminate according to claim 4 , wherein the second metal layer contains copper. 前記金属層が、チタン、タンタルおよび銅ならびにこれらのうち少なくとも1種類を含む化合物のうち少なくとも1種類を含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。 The method for producing a laminate according to any one of claims 1 to 5 , wherein the metal layer contains at least one of titanium, tantalum and copper, and a compound containing at least one of these. 前記金属層形成工程で形成される前記金属層の厚さが、50〜2000nmである、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。 The method for producing a laminate according to any one of claims 1 to 6 , wherein the thickness of the metal layer formed in the metal layer forming step is 50 to 2000 nm. 前記硬化工程後の前記感光性樹脂組成物のレーザー計測法に従って測定した残留応力が35MPa未満である、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。 The method for producing a laminate according to any one of claims 1 to 7 , wherein the residual stress measured according to the laser measurement method of the photosensitive resin composition after the curing step is less than 35 MPa. 前記感光性樹脂組成物が、ネガ型現像用である、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。 The method for producing a laminate according to any one of claims 1 to 8 , wherein the photosensitive resin composition is for negative development. 前記硬化工程が、前記感光性樹脂組成物層を昇温する昇温工程と、前記昇温工程の最終到達温度と等しい保持温度で保持する保持工程とを含み、
前記保持工程における前記保持温度が250℃以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。
The curing step includes a heating step of raising the temperature of the photosensitive resin composition layer and a holding step of holding the photosensitive resin composition layer at a holding temperature equal to the final reached temperature of the raising step.
The method for producing a laminate according to any one of claims 1 to 9 , wherein the holding temperature in the holding step is 250 ° C. or lower.
請求項1〜10のいずれか1項に記載の積層体の製造方法を含む、半導体素子の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises the method for manufacturing a laminate according to any one of claims 1 to 10.
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