JP7191622B2 - Photosensitive resin compositions, dry films, cured products, and electronic components - Google Patents

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Description

本発明は、感光性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、および電子部品に関する。 The present invention relates to photosensitive resin compositions, dry films, cured products, and electronic parts.

従来、半導体素子における再配線用の絶縁材料として、ポリベンゾオキサゾール前駆体(以下、「PBO前駆体」とも称する)を主成分とする樹脂組成物が用いられている。このPBO前駆体は、高温(>350℃)で加熱してベンゾオキサゾール環へと環化反応させることで剛直な構造となり、また分子間でのパッキング密度も上昇することから、このPBO前駆体を含む樹脂組成物によれば、耐薬品性、熱特性および柔軟性などの機械特性に優れた硬化膜が得られる。 Conventionally, a resin composition containing a polybenzoxazole precursor (hereinafter also referred to as “PBO precursor”) as a main component has been used as an insulating material for rewiring in semiconductor devices. When this PBO precursor is heated at a high temperature (>350°C) to undergo a cyclization reaction to form a benzoxazole ring, it becomes a rigid structure and also increases the packing density between molecules. A cured film having excellent mechanical properties such as chemical resistance, thermal properties, and flexibility can be obtained by using the resin composition containing the resin composition.

一方で近年、チップを封止剤で封止した後、再配線を形成する、いわゆるモールディングファースト型ファンアウトウエハレベルパッケージ工法が登場している。そのため、かかる工法に用いられる再配線用の絶縁材料としては、エポキシ樹脂を主成分とする封止材の耐熱性の観点から、220℃程度の低温で硬化可能な材料が求められている。 On the other hand, in recent years, a so-called molding-first type fan-out wafer level package construction method has appeared, in which rewiring is formed after sealing a chip with a sealant. Therefore, as an insulating material for rewiring used in such a construction method, a material that can be cured at a low temperature of about 220° C. is required from the viewpoint of heat resistance of a sealing material mainly composed of epoxy resin.

しかしながら、このような低い温度では、PBO前駆体を含む樹脂組成物は、PBO前駆体の環化が十分に進行せず、耐薬品性や熱特性、柔軟性などの機械特性といった種々の特性が低下してしまうという問題があった。 However, at such a low temperature, the resin composition containing the PBO precursor does not undergo sufficient cyclization of the PBO precursor, resulting in various properties such as chemical resistance, thermal properties, and mechanical properties such as flexibility. I had a problem with it going down.

これに対し従来、これらの問題を解決すべく、PBO前駆体を含む樹脂組成物に架橋剤を加えるアプローチが種々提案されている。例えば、特許文献1では、ポリイミド前駆体やPBO前駆体などから選ばれるアルカリ可溶性樹脂と特定の構造を有するエポキシ化合物を含む樹脂組成物が提案されている。 In order to solve these problems, various approaches have conventionally been proposed in which a cross-linking agent is added to a resin composition containing a PBO precursor. For example, Patent Document 1 proposes a resin composition containing an epoxy compound having a specific structure and an alkali-soluble resin selected from polyimide precursors, PBO precursors, and the like.

特開2014-111718号公報JP 2014-111718 A

この特許文献1に記載された技術によれば、確かに、特定の構造を有するエポキシ化合物を架橋剤として樹脂組成物に配合することで、かかる樹脂組成物は、低温硬化時でも優れた耐薬品性の硬化物が得られる。
しかしながら、この特許文献1に記載されたような樹脂組成物を用いた絶縁膜を備えるウエハでは、反りの発生や、絶縁膜へのクラックの発生を招くといった問題が依然として残っていた。かかる問題について、発明者らが鋭意検討したところ、特許文献1に記載された化合物を架橋剤として用いると、絶縁膜のCTE(線熱膨張係数)の上昇を招き、その結果、ウエハと絶縁膜とのCTEの差から反りが発生し、さらには、この反りによる応力が絶縁膜に加わることで、絶縁膜にクラックが発生するということに発明者らは気付いた。
According to the technique described in Patent Document 1, indeed, by blending an epoxy compound having a specific structure as a cross-linking agent into a resin composition, such a resin composition exhibits excellent chemical resistance even when cured at a low temperature. A hardened product of the same type is obtained.
However, in the wafer provided with the insulating film using the resin composition as described in Patent Document 1, there still remains the problem of warping and cracking of the insulating film. As a result of intensive investigation by the inventors of this problem, the use of the compound described in Patent Document 1 as a cross-linking agent causes an increase in the CTE (coefficient of linear thermal expansion) of the insulating film, and as a result, the wafer and the insulating film The inventors have found that warping occurs due to the difference in CTE between the two and that cracks occur in the insulating film due to the stress caused by this warping being applied to the insulating film.

また発明者らは、再配線用の低温硬化絶縁膜に柔軟性などの機械特性を付与すると、却ってCTEの上昇や耐薬品性の低下を招くという二律背反の問題があることに着目した。すなわち、再配線用の絶縁膜に適した樹脂組成物としては、低CTE化と柔軟性とを両立することが重要であることがわかった。 Further, the inventors have noted that imparting mechanical properties such as flexibility to a low-temperature curing insulating film for rewiring causes an increase in CTE and a decrease in chemical resistance. That is, it was found that it is important to achieve both low CTE and flexibility for a resin composition suitable for an insulating film for rewiring.

そこで本発明の主たる目的は、220℃程度の低温で硬化を行った場合であっても、耐薬品性に優れ、かつ優れた柔軟性を有する低CTEの絶縁膜が得られる、再配線用の絶縁膜に用いて好適な感光性樹脂組成物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、該組成物から得られる樹脂層を有するドライフィルム、該組成物または該ドライフィルムの樹脂層の硬化物、該硬化物を有する電子部品を提供することにある。
Therefore, the main object of the present invention is to obtain a low CTE insulating film having excellent chemical resistance and excellent flexibility even when curing is performed at a low temperature of about 220 ° C., for rewiring. An object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition suitable for use in insulating films.
Another object of the present invention is to provide a dry film having a resin layer obtained from the composition, a cured product of the composition or the resin layer of the dry film, and an electronic component having the cured product. .

本発明者らは、上記目的の実現に向け鋭意検討した。その結果、PBO前駆体を含む感光性樹脂組成物において、架橋剤としてナフタレン骨格を有する2官能以上のエポキシ化合物を含むことにより、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。 The inventors of the present invention have made extensive studies to achieve the above object. As a result, it was found that the above problems could be solved by including a bifunctional or more functional epoxy compound having a naphthalene skeleton as a cross-linking agent in a photosensitive resin composition containing a PBO precursor, and the present invention was completed. rice field.

すなわち、本発明の感光性樹脂組成物は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体、(B)感光剤、および、(C)ナフタレン骨格を有する2官能以上のエポキシ化合物を含むことを特徴とするものである。 That is, the photosensitive resin composition of the present invention is characterized by comprising (A) a polybenzoxazole precursor, (B) a photosensitive agent, and (C) a bifunctional or higher epoxy compound having a naphthalene skeleton. is.

本発明の感光性樹脂組成物は、さらに、トリアジン環構造を有する架橋剤を含むことが好ましい。 The photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a cross-linking agent having a triazine ring structure.

本発明のドライフィルムは、フィルム上に、前記感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して得られる樹脂層を有することを特徴とするものである。 The dry film of the present invention is characterized by having a resin layer obtained by coating and drying the photosensitive resin composition on the film.

本発明の硬化物は、前記感光性樹脂組成物または前記ドライフィルムの樹脂層を硬化して得られることを特徴とするものである。 The cured product of the present invention is characterized by being obtained by curing the resin layer of the photosensitive resin composition or the dry film.

本発明の電子部品は、前記硬化物を有することを特徴とするものである。 The electronic component of the present invention is characterized by having the cured product.

本発明によれば、220℃程度の低温で硬化を行った場合であっても、耐薬品性に優れ、かつ優れた柔軟性を有する低CTEの硬化膜が得られる、再配線用の絶縁膜に用いて好適な感光性樹脂組成物を提供することができる。また、本発明によれば、該組成物から得られる樹脂層を有するドライフィルム、該組成物または該ドライフィルムの樹脂層の硬化物、該硬化物を有する電子部品を提供することができる。 According to the present invention, even when curing is performed at a low temperature of about 220 ° C., a low CTE cured film having excellent chemical resistance and excellent flexibility can be obtained. An insulating film for rewiring. It is possible to provide a photosensitive resin composition suitable for use in Further, according to the present invention, it is possible to provide a dry film having a resin layer obtained from the composition, a cured product of the composition or the resin layer of the dry film, and an electronic component having the cured product.

以下、本発明の感光性樹脂組成物が含有する成分について詳述する。 The components contained in the photosensitive resin composition of the present invention are described in detail below.

[(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体]
本発明の感光性樹脂組成物は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体を含む。(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成方法は特に限定されず、公知の方法で合成すればよい。例えば、アミン成分としてジヒドロキシジアミン類と、酸成分としてジカルボン酸ジクロリド、ジカルボン酸、ジカルボン酸エステル等のジカルボン酸成分とを反応させて得ることができる。
[(A) Polybenzoxazole precursor]
The photosensitive resin composition of the present invention contains (A) a polybenzoxazole precursor. (A) The method for synthesizing the polybenzoxazole precursor is not particularly limited, and may be synthesized by a known method. For example, it can be obtained by reacting a dihydroxydiamine as an amine component with a dicarboxylic acid component such as a dicarboxylic acid dichloride, a dicarboxylic acid, or a dicarboxylic acid ester as an acid component.

(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、ポリヒドロキシアミドであることが好ましく、下記一般式(1)の繰り返し構造を有するポリヒドロキシアミドであることが好ましい。

Figure 0007191622000001
(式中、Xは4価の有機基を示し、Yは2価の有機基を示す。nは2以上の整数であり、好ましくは10~200、より好ましくは20~70である。) (A) The polybenzoxazole precursor is preferably a polyhydroxyamide, preferably a polyhydroxyamide having a repeating structure represented by the following general formula (1).
Figure 0007191622000001
(Wherein, X represents a tetravalent organic group, Y represents a divalent organic group, n is an integer of 2 or more, preferably 10 to 200, more preferably 20 to 70.)

(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体を上記の合成方法で合成する場合、上記一般式(1)中、Xは、上記ジヒドロキシジアミン類の残基であり、Yは、上記ジカルボン酸成分の残基である。 (A) When synthesizing a polybenzoxazole precursor by the above synthesis method, in the general formula (1), X is the residue of the dihydroxydiamines, and Y is the residue of the dicarboxylic acid component. be.

上記の繰り返し構造のジヒドロキシジアミン類としては、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、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル)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、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-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)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。中でも、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパンが好ましい。 Examples of the dihydroxydiamines having the repeating structure include 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybiphenyl, bis(3-amino-4-hydroxy phenyl)propane, bis(4-amino-3-hydroxyphenyl)propane, bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)sulfone, bis(4-amino-3-hydroxyphenyl)sulfone, 2,2-bis(3 -amino-4-hydroxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis(4-amino-3-hydroxyphenyl)-1,1,1,3,3 , 3-hexafluoropropane and the like. Among them, 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane is preferred.

上記の繰り返し構造のジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、テレフタル酸、5-tert-ブチルイソフタル酸、5-ブロモイソフタル酸、5-フルオロイソフタル酸、5-クロロイソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ジカルボキシビフェニル、4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル、4,4’-ジカルボキシテトラフェニルシラン、ビス(4-カルボキシフェニル)スルホン、2,2-ビス(p-カルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等の芳香環を有するジカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、1,2-シクロブタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸等の脂肪族系ジカルボン酸が挙げられる。中でも、4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテルが好ましい。 Examples of the dicarboxylic acid component having the repeating structure include isophthalic acid, terephthalic acid, 5-tert-butylisophthalic acid, 5-bromoisophthalic acid, 5-fluoroisophthalic acid, 5-chloroisophthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid. , 4,4′-dicarboxybiphenyl, 4,4′-dicarboxydiphenyl ether, 4,4′-dicarboxytetraphenylsilane, bis(4-carboxyphenyl)sulfone, 2,2-bis(p-carboxyphenyl) Dicarboxylic acids having aromatic rings such as propane, 2,2-bis(4-carboxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, 1,2 -Cyclobutanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid and other aliphatic dicarboxylic acids. Among them, 4,4'-dicarboxydiphenyl ether is preferred.

上記一般式(1)中、Xが示す4価の有機基は脂肪族基でも芳香族基でもよいが、芳香族基であることが好ましく、2つのヒドロキシ基と2つのアミノ基がオルト位に芳香環上に位置することがより好ましい。上記4価の芳香族基の炭素原子数は、6~30であることが好ましく、6~24であることがより好ましい。上記4価の芳香族基の具体例としては以下に示す基が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、ポリベンゾオキサゾール前駆体に含まれうる公知の芳香族基を用途に応じて選択すればよい。 In the above general formula (1), the tetravalent organic group represented by X may be an aliphatic group or an aromatic group, but is preferably an aromatic group, and two hydroxy groups and two amino groups are at the ortho positions. Positioning on an aromatic ring is more preferred. The tetravalent aromatic group preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 24 carbon atoms. Specific examples of the tetravalent aromatic group include, but are not limited to, the groups shown below, and a known aromatic group that can be contained in the polybenzoxazole precursor is selected depending on the application. do it.

Figure 0007191622000002
Figure 0007191622000002

上記4価の芳香族基は、上記芳香族基の中でも以下に示す基であることが好ましい。

Figure 0007191622000003
Among the above aromatic groups, the tetravalent aromatic group is preferably a group shown below.
Figure 0007191622000003

上記一般式(1)中、Yが示す2価の有機基は脂肪族基でも芳香族基でもよいが、芳香族基であることが好ましく、芳香環上で上記一般式(1)中のカルボニルと結合していることがより好ましい。上記2価の芳香族基の炭素原子数は、6~30であることが好ましく、6~24であることがより好ましい。上記2価の芳香族基の具体例としては以下に示す基が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、ポリベンゾオキサゾール前駆体に含まれる公知の芳香族基を用途に応じて選択すればよい。 In the above general formula (1), the divalent organic group represented by Y may be an aliphatic group or an aromatic group, but is preferably an aromatic group, and the carbonyl in the above general formula (1) on the aromatic ring. It is more preferable that the The number of carbon atoms in the divalent aromatic group is preferably 6-30, more preferably 6-24. Specific examples of the divalent aromatic group include, but are not limited to, the groups shown below, and a known aromatic group contained in the polybenzoxazole precursor may be selected depending on the application. Just do it.

Figure 0007191622000004
(式中、Aは単結合、-CH-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-NHCO-、-C(CF-、-C(CH-からなる群から選択される2価の基を表す。)
Figure 0007191622000004
(wherein A is a single bond, -CH 2 -, -O-, -CO-, -S-, -SO 2 -, -NHCO-, -C(CF 3 ) 2 -, -C(CH 3 ) 2 represents a divalent group selected from the group consisting of -.)

上記2価の有機基は、上記芳香族基の中でも以下に示す基であることが好ましい。

Figure 0007191622000005
Among the above aromatic groups, the divalent organic group is preferably a group shown below.
Figure 0007191622000005

(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、上記のポリヒドロキシアミドの繰り返し構造を2種以上含んでいてもよい。また、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、上記のポリヒドロキシアミドの繰り返し構造以外の構造を含んでいてもよく、例えば、ポリアミド酸の繰り返し構造やベンゾオキサゾール構造を含んでいてもよい。 (A) The polybenzoxazole precursor may contain two or more of the above polyhydroxyamide repeating structures. In addition, (A) the polybenzoxazole precursor may contain a structure other than the repeating structure of polyhydroxyamide, and may contain, for example, a repeating structure of polyamic acid or a benzoxazole structure.

(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量(Mn)は、1,000~100,000であることが好ましく、5,000~50,000であることがより好ましい。ここで数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、標準ポリスチレンで換算した数値である。また、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の重量平均分子量(Mw)は5,000~200,000であることが好ましく、10,000~100,000であることがより好ましい。ここで重量平均分子量は、GPCで測定し、標準ポリスチレンで換算した数値である。Mw/Mnは1~5であることが好ましく、1~3であることがより好ましい。 (A) The number average molecular weight (Mn) of the polybenzoxazole precursor is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 5,000 to 50,000. Here, the number average molecular weight is a numerical value measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted with standard polystyrene. The weight average molecular weight (Mw) of (A) the polybenzoxazole precursor is preferably 5,000 to 200,000, more preferably 10,000 to 100,000. Here, the weight average molecular weight is a numerical value measured by GPC and converted with standard polystyrene. Mw/Mn is preferably 1-5, more preferably 1-3.

(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 (A) A polybenzoxazole precursor may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

[(B)感光剤]
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)感光剤を含む。(B)感光剤としては、特に制限はなく、光酸発生剤や光塩基発生剤を用いることができる。光酸発生剤は、紫外線や可視光等の光照射により酸を発生する化合物であり、光塩基発生剤は、同様の光照射により分子構造が変化するか、または、分子が開裂することにより1種以上の塩基性物質を生成する化合物である。本発明においては、(B)感光剤として、光酸発生剤を好適に用いることができる。
[(B) Photosensitizer]
The photosensitive resin composition of the present invention contains (B) a photosensitive agent. (B) The photosensitive agent is not particularly limited, and a photoacid generator or a photobase generator can be used. A photoacid generator is a compound that generates an acid upon irradiation with light such as ultraviolet light or visible light. It is a compound that produces more than one basic substance. In the present invention, a photoacid generator can be suitably used as the (B) photosensitive agent.

光酸発生剤としては、ナフトキノンジアジド化合物、ジアリールスルホニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、アリールジアゾニウム塩、芳香族テトラカルボン酸エステル、芳香族スルホン酸エステル、ニトロベンジルエステル、芳香族N-オキシイミドスルフォネート、芳香族スルファミド、ベンゾキノンジアゾスルホン酸エステル等を挙げることができる。光酸発生剤は、溶解阻害剤であることが好ましい。中でもナフトキノンジアジド化合物であることが好ましい。 Photoacid generators include naphthoquinonediazide compounds, diarylsulfonium salts, triarylsulfonium salts, dialkylphenacylsulfonium salts, diaryliodonium salts, aryldiazonium salts, aromatic tetracarboxylic acid esters, aromatic sulfonic acid esters, nitrobenzyl esters. , aromatic N-oxyimide sulfonates, aromatic sulfamides, benzoquinonediazosulfonic acid esters, and the like. Preferably, the photoacid generator is a dissolution inhibitor. Among them, a naphthoquinone diazide compound is preferable.

ナフトキノンジアジド化合物としては、具体的には例えば、トリス(4-ヒドロキシフェニル)-1-エチル-4-イソプロピルベンゼンのナフトキノンジアジド付加物(例えば、三宝化学研究所社製のTS533,TS567,TS583,TS593)や、テトラヒドロキシベンゾフェノンのナフトキノンジアジド付加物(例えば、三宝化学研究所社製のBS550,BS570,BS599)や、4-{4-[1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エチル]-α,α-ジメチルベンジル}フェノールのナフトキノンジアジド付加物(例えば、三宝化学研究所社製のTKF-428,TKF-528)等を使用することができる。 Specific examples of the naphthoquinonediazide compound include tris(4-hydroxyphenyl)-1-ethyl-4-isopropylbenzene naphthoquinonediazide adducts (for example, TS533, TS567, TS583, TS593 manufactured by Sambo Kagaku Kenkyusho Co., Ltd.). ), naphthoquinone diazide adducts of tetrahydroxybenzophenone (for example, BS550, BS570, BS599 manufactured by Sambo Kagaku Kenkyusho Co., Ltd.), and 4-{4-[1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethyl]-α ,α-dimethylbenzyl}phenol naphthoquinonediazide adducts (eg, TKF-428 and TKF-528 manufactured by Sambo Kagaku Kenkyusho Co., Ltd.) and the like can be used.

また、光塩基発生剤としては、イオン型光塩基発生剤でもよく、非イオン型光塩基発生剤でもよいが、イオン型光塩基発生剤の方が組成物の感度が高く、パターン膜の形成に有利になるので好ましい。塩基性物質としては、例えば、2級アミン、3級アミンが挙げられる。 The photobase generator may be either an ionic photobase generator or a non-ionic photobase generator. It is advantageous, so it is preferable. Basic substances include, for example, secondary amines and tertiary amines.

イオン型の光塩基発生剤としては、例えば、芳香族成分含有カルボン酸と3級アミンとの塩や、和光純薬社製イオン型PBGのWPBG-082、WPBG-167、WPBG-168、WPBG-266、WPBG-300等を用いることができる。 Examples of ionic photobase generators include salts of aromatic component-containing carboxylic acids and tertiary amines, and ionic PBGs WPBG-082, WPBG-167, WPBG-168 and WPBG- manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 266, WPBG-300, etc. can be used.

非イオン型の光塩基発生剤としては、例えば、α-アミノアセトフェノン化合物、オキシムエステル化合物や、N-ホルミル化芳香族アミノ基、N-アシル化芳香族アミノ基、ニトロベンジルカーバメイト基、アルコオキシベンジルカーバメート基等の置換基を有する化合物等が挙げられる。その他の光塩基発生剤として、和光純薬社製のWPBG-018(商品名:9-anthrylmethyl N,N’-diethylcarbamate)、WPBG-027(商品名:(E)-1-[3-(2-hydroxyphenyl)-2-propenoyl]piperidine)、WPBG-140(商品名:1-(anthraquinon-2-yl)ethyl imidazolecarboxylate)、WPBG-165等を使用することもできる。 Examples of nonionic photobase generators include α-aminoacetophenone compounds, oxime ester compounds, N-formylated aromatic amino groups, N-acylated aromatic amino groups, nitrobenzylcarbamate groups, and alkoxybenzyls. A compound having a substituent such as a carbamate group is included. As other photobase generators, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. WPBG-018 (trade name: 9-anthrylmethyl N, N'-diethylcarbamate), WPBG-027 (trade name: (E)-1-[3-(2 -hydroxyphenyl)-2-propenoyl]piperidine), WPBG-140 (trade name: 1-(anthraquinon-2-yl)ethyl imidazolecarboxylate), WPBG-165 and the like can also be used.

(B)感光剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。(B)感光剤の配合量は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の不揮発成分100質量部に対し、3~30質量部であることが好ましい。 (B) The photosensitive agent may be used alone or in combination of two or more. The blending amount of (B) the photosensitive agent is preferably 3 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the non-volatile component of the (A) polybenzoxazole precursor.

[(C)ナフタレン骨格を有する2官能以上のエポキシ化合物]
本発明の感光性樹脂組成物は、(C)ナフタレン骨格を有する2官能以上のエポキシ化合物(以下、単に「(C)ナフタレン型エポキシ化合物」とも称する)を含有する。(C)ナフタレン型エポキシ化合物は、上記ポリベンゾオキサゾール前駆体の水酸基と熱反応し、架橋構造を形成することによって、硬化物の耐薬品性を向上するだけでなく、驚くべきことに、硬化物の柔軟性を向上し、また、低CTE化に寄与する。
[(C) Bifunctional or higher functional epoxy compound having a naphthalene skeleton]
The photosensitive resin composition of the present invention contains (C) a bifunctional or higher functional epoxy compound having a naphthalene skeleton (hereinafter also simply referred to as "(C) naphthalene-type epoxy compound"). (C) The naphthalene-type epoxy compound thermally reacts with the hydroxyl groups of the polybenzoxazole precursor to form a crosslinked structure, thereby not only improving the chemical resistance of the cured product, but also, surprisingly, and contributes to lower CTE.

(C)ナフタレン型エポキシ化合物は、ナフタレン骨格を有し、エポキシ基を2以上有する化合物であれば特に限定されず、例えば、1,2-ジグリシジルナフタレン、1,5-ジグリシジルナフタレン、1,6-ジグリシジルナフタレン、1,7-ジグリシジルナフタレン、2,7-ジグリシジルナフタレン、トリグリシジルナフタレン、及び1,2,5,6-テトラグリシジルナフタレン、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格変性クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、メトキシナフタレン変性クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、メトキシナフタレンジメチレン型エポキシ樹脂等の変性ナフタレン型エポキシ樹脂などが挙げられる。(C)ナフタレン型エポキシ化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 (C) The naphthalene-type epoxy compound is not particularly limited as long as it has a naphthalene skeleton and two or more epoxy groups. 6-diglycidylnaphthalene, 1,7-diglycidylnaphthalene, 2,7-diglycidylnaphthalene, triglycidylnaphthalene, and 1,2,5,6-tetraglycidylnaphthalene, naphthol aralkyl-type epoxy resin, naphthalene skeleton-modified cresol novolak modified naphthalene-type epoxy resins, methoxynaphthalene-modified cresol novolak-type epoxy resins, naphthylene ether-type epoxy resins, and methoxynaphthalene dimethylene-type epoxy resins. (C) A naphthalene type epoxy compound may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

市販品としては、DIC社製HP-4032D、HP-4700、HP-4770、HP-5000、HP-6000、HP-4710、日本化薬社製NC-7000L、NC-7300L等が挙げられる。 Commercially available products include HP-4032D, HP-4700, HP-4770, HP-5000, HP-6000, HP-4710 manufactured by DIC, and NC-7000L and NC-7300L manufactured by Nippon Kayaku.

(C)ナフタレン型エポキシ化合物は、構造に柔軟鎖を有していても、有さずともよいが、柔軟鎖を有さずとも本発明の感光性樹脂組成物の硬化物の柔軟性を向上することができることから、例えば、エポキシ基の間に原子数5~10、さらには3~5の直鎖構造を有さずともよい。 (C) The naphthalene-type epoxy compound may or may not have a flexible chain in its structure. Therefore, for example, it is not necessary to have a straight chain structure with 5 to 10 atoms, or further 3 to 5 atoms between epoxy groups.

(C)ナフタレン型エポキシ化合物のエポキシ当量は100~300g/eqが好ましい。 (C) The epoxy equivalent of the naphthalene-type epoxy compound is preferably 100 to 300 g/eq.

(C)ナフタレン型エポキシ化合物の配合量は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の不揮発成分100質量部に対し、好ましくは0.1~50質量部、より好ましくは0.1~30質量部とする。このような範囲とすることで、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体に対して適切な架橋密度を保つことができる。 (C) The amount of the naphthalene-type epoxy compound is preferably 0.1 to 50 parts by mass, more preferably 0.1 to 30 parts by mass, based on 100 parts by mass of the non-volatile component of the (A) polybenzoxazole precursor. do. By setting it as such a range, an appropriate crosslinking density can be maintained for (A) the polybenzoxazole precursor.

(その他の架橋剤)
本発明の感光性樹脂組成物は、(C)ナフタレン骨格を有する2官能以上のエポキシ化合物以外の架橋剤を含有することができる。本明細書において、その他の架橋剤は、上記ナフタレン型エポキシ化合物以外で、ポリベンゾオキサゾール前駆体のフェノール性水酸基と反応し、架橋構造を形成する化合物であることが好ましい。ここで、ポリベンゾオキサゾール前駆体のフェノール性水酸基と反応する官能基としては、エポキシ基などの環状エーテル基、エピスルフィド基などの環状チオエーテル基、メチロール基などの炭素数1~12のアルキレン基にヒドロキシル基が結合したアルコール性水酸基が挙げられる。
(Other cross-linking agents)
The photosensitive resin composition of the present invention may contain (C) a cross-linking agent other than the di- or more functional epoxy compound having a naphthalene skeleton. In this specification, the other cross-linking agent is preferably a compound other than the naphthalene-type epoxy compound that reacts with the phenolic hydroxyl group of the polybenzoxazole precursor to form a cross-linked structure. Here, the functional group that reacts with the phenolic hydroxyl group of the polybenzoxazole precursor includes a cyclic ether group such as an epoxy group, a cyclic thioether group such as an episulfide group, and an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms such as a methylol group. Group-bonded alcoholic hydroxyl groups can be mentioned.

その他の架橋剤としては、なかでも、トリアジン環構造を有する架橋剤が好ましく、本発明においては、硬化物の伸び率をさらに向上させることができる。このトリアジン環構造を有する架橋剤としては、特に限定されないが、下記一般式(2)で表される架橋剤であることが好ましい。

Figure 0007191622000006
(式中、R21A、R22A、R23A、R24A、R25AおよびR26Aはそれぞれ独立に炭素数1~3のアルキレン基であることが好ましい。R21B、R22B、R23B、R24B、R25BおよびR26Bはそれぞれ独立に水素原子、または、炭素数1~3のアルキル基であることが好ましい。) Among other cross-linking agents, a cross-linking agent having a triazine ring structure is preferable, and in the present invention, the elongation rate of the cured product can be further improved. The cross-linking agent having this triazine ring structure is not particularly limited, but is preferably a cross-linking agent represented by the following general formula (2).
Figure 0007191622000006
(wherein R 21A , R 22A , R 23A , R 24A , R 25A and R 26A are each independently preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. R 21B , R 22B , R 23B , R 24B , R 25B and R 26B are preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.)

上記一般式(C)中、R21A、R22A、R23A、R24A、R25AおよびR26Aはそれぞれメチレン基であることがより好ましい。また、R21B、R22B、R23B、R24B、R25BおよびR26Bはそれぞれ独立にメチル基または水素原子であることがより好ましい。 In general formula (C) above, each of R 21A , R 22A , R 23A , R 24A , R 25A and R 26A is more preferably a methylene group. Further, R 21B , R 22B , R 23B , R 24B , R 25B and R 26B are more preferably each independently a methyl group or a hydrogen atom.

その他の架橋剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。架橋によって現像性を損なわないためにもその他の架橋剤の配合量は、ポリベンゾオキサゾール前駆体の不揮発成分100質量部に対し、0.1~30質量部であることが好ましい。また、0.1~20質量部がより好ましい。 Other cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more. In order not to impair developability due to cross-linking, the amount of the other cross-linking agent is preferably 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of non-volatile components of the polybenzoxazole precursor. Further, 0.1 to 20 parts by mass is more preferable.

(可塑剤)
本発明の感光性樹脂組成物は、可塑剤を含有することが好ましい。可塑剤としては、可塑性を向上する化合物であれば特に限定されない。本発明においては、可塑剤を配合することによって、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の環化反応が促進され、低温硬化性がより向上し、耐薬品性に優れた硬化物を得ることができる。本来、220℃程度の低温硬化では、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の環化率は低く、また、架橋剤を配合すると低温硬化性を向上することができるが、環化反応が生じる官能基と架橋剤が反応するため、環化率はさらに低下し得る。詳しいメカニズムは明らかではないが、本発明においては、可塑剤の可塑作用、すなわち、ポリマー分子鎖間の凝集作用を削減し、分子鎖間の移動性、柔軟性が向上したことによって、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の熱分子運動が向上し、環化反応が促進されたと考えられる。また、本発明においては、可塑剤を配合することによって、柔軟性により優れた硬化物を得ることができる。さらに、本発明においては、(C)ナフタレン型エポキシ化合物の配合によって未露光部の耐現像性に優れるところ、可塑剤を配合すると露光部の現像性が向上することから、フォトリソグラフィによってより良好なパターン形成が可能となる。可塑剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。可塑剤は、組成物中の他の成分と架橋反応しない可塑剤であることが好ましい。また、可塑剤は、熱酸発生の機能を有さないことが好ましい。
(Plasticizer)
The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a plasticizer. The plasticizer is not particularly limited as long as it is a compound that improves plasticity. In the present invention, by blending a plasticizer, the cyclization reaction of (A) the polybenzoxazole precursor is promoted, the low-temperature curability is further improved, and a cured product with excellent chemical resistance can be obtained. . Originally, in low-temperature curing at about 220 ° C., the cyclization rate of (A) polybenzoxazole precursor is low, and the low-temperature curability can be improved by blending a cross-linking agent. and the cross-linking agent can further reduce the cyclization rate. Although the detailed mechanism is not clear, in the present invention, the plasticizing action of the plasticizer, that is, the aggregation action between polymer molecular chains is reduced, and the mobility and flexibility between molecular chains are improved, resulting in (A) It is considered that the thermal molecular motion of the polybenzoxazole precursor was improved and the cyclization reaction was promoted. Moreover, in the present invention, a cured product having excellent flexibility can be obtained by blending a plasticizer. Furthermore, in the present invention, the compounding of the naphthalene-type epoxy compound (C) improves the developability of the unexposed area, whereas the compounding of the plasticizer improves the developability of the exposed area. Pattern formation becomes possible. The plasticizers may be used singly or in combination of two or more. The plasticizer is preferably a plasticizer that does not cross-link with other ingredients in the composition. Moreover, it is preferable that the plasticizer does not have the function of generating thermal acid.

可塑剤は、自己重合性基を有する可塑剤でも、自己重合性基を有さない可塑剤であってもよい。自己重合性基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等が挙げられる。尚、本明細書において、(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基、メタクリロイル基およびそれらの混合物を総称する用語であり、他の類似の表現についても同様である。 The plasticizer may be a plasticizer with self-polymerizable groups or a plasticizer without self-polymerizable groups. A (meth)acryloyl group, a vinyl group, an allyl group, etc. are mentioned as a self-polymerizable group. In the present specification, (meth)acryloyl group is a generic term for acryloyl group, methacryloyl group and mixtures thereof, and the same applies to other similar expressions.

本発明の感光性樹脂組成物は、自己重合性基を有する可塑剤を含有することで、硬化物の柔軟性をさらに向上することができる。自己重合性基を有する可塑剤としては、2官能(メタ)アクリル化合物であることが好ましい。2官能(メタ)アクリル化合物は、組成物中の他の成分と架橋構造を形成しない化合物であることが好ましい。また、2官能(メタ)アクリル化合物は、自己重合により直鎖構造を形成する化合物であることが好ましい。 The photosensitive resin composition of the present invention can further improve the flexibility of the cured product by containing a plasticizer having a self-polymerizable group. A bifunctional (meth)acrylic compound is preferred as the plasticizer having a self-polymerizable group. The bifunctional (meth)acrylic compound is preferably a compound that does not form a crosslinked structure with other components in the composition. Also, the bifunctional (meth)acrylic compound is preferably a compound that forms a linear structure by self-polymerization.

2官能(メタ)アクリル化合物としては、(メタ)アクリロイル基を2つ有する化合物であれば特に限定されず、具体例としては、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレートなどのジオールのジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリ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、ネオペンチルグリコールにエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの少なくともいずれか1種を付加して得たジオールのジアクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレートなどのグリコールのジアクリレート、ビスフェノールA EO(エチレンオキサイド)付加物ジアクリレート、ビスフェノールA PO(プロピレンオキサイド)付加物ジアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートビスフェノールAにエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの少なくともいずれか1種を付加して得たジオールのジアクリレート、水添ジシクロペンタジエニルジアクリレート、シクロヘキシルジアクリレートなどの環状構造を有するジアクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジアクリレートなどのイソシアヌル酸のジアクリレート、2官能のポリエステルアクリレート、および、これらに対応するメタクリレートなどが挙げられる。 The bifunctional (meth)acrylic compound is not particularly limited as long as it is a compound having two (meth)acryloyl groups, and specific examples thereof include 1,4-butanediol diacrylate and 1,6-hexanediol diacrylate. , 1,9-nonanediol diacrylate, 1,10-decanediol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate , dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, a diol diacrylate obtained by adding at least one of ethylene oxide and propylene oxide to neopentyl glycol, Glycol diacrylates such as caprolactone-modified hydroxypivalic acid neopentyl glycol diacrylate, bisphenol A EO (ethylene oxide) adduct diacrylate, bisphenol A PO (propylene oxide) adduct diacrylate, bisphenol A diglycidyl ether acrylic acid adduct , tricyclodecane dimethanol diacrylate, tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate diol diacrylate obtained by adding at least one of ethylene oxide and propylene oxide to bisphenol A, hydrogenated dicyclopentadienyl Examples include diacrylates, diacrylates having a cyclic structure such as cyclohexyl diacrylate, isocyanuric acid diacrylates such as isocyanuric acid ethylene oxide-modified diacrylates, bifunctional polyester acrylates, and methacrylates corresponding to these.

市販品としては、ライトアクリレート1,6HX-A、1,9ND-A、3EG-A、4EG-A(共栄社化学社製の商品名)、HDDA、1,9-NDA、DPGDA、TPGDA(ダイセル・オルネクス社製の商品名)、ビスコート#195、#230、#230D、#260、#310HP、#335HP、#700HV、#540(大阪有機化学工業社製の商品名)、アロニックスM-208、M-211B、M-215、M-220、M-225、M-240、M-270、M-6200、M-6250、M-6500(東亞合成社製の商品名)、NKエステルBPE-200、BPE-500、BPE-900(新中村化学社製の商品名)などが挙げられる。 Commercially available products include light acrylate 1,6HX-A, 1,9ND-A, 3EG-A, 4EG-A (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), HDDA, 1,9-NDA, DPGDA, TPGDA (Daicel). Allnex (trade name), Viscoat #195, #230, #230D, #260, #310HP, #335HP, #700HV, #540 (trade name manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), Aronix M-208, M -211B, M-215, M-220, M-225, M-240, M-270, M-6200, M-6250, M-6500 (trade names manufactured by Toagosei Co., Ltd.), NK Ester BPE-200, BPE-500, BPE-900 (trade name of Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and the like.

2官能の(メタ)アクリル化合物の中でも、ジオールの(エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドなどの)アルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレートや2官能のポリエステル(メタ)アクリレートが好ましく、2官能のポリエステル(メタ)アクリレートがより好ましい。 Among the bifunctional (meth)acrylic compounds, diol (such as ethylene oxide and propylene oxide) alkylene oxide adduct di(meth)acrylates and bifunctional polyester (meth)acrylates are preferred, and bifunctional polyesters (meth)acrylates are preferred. ) acrylates are more preferred.

ジオールのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレートとしては、具体的にはジオールをアルキレンオキシド変性した後に末端に(メタ)アクリレートを付加させたものが好ましく、ジオールに芳香環を有するものがさらに好ましい。例えば、ビスフェノールA EO(エチレンオキサイド)付加物ジアクリレート、ビスフェノールA PO(プロピレンオキサイド)付加物ジアクリレートなどが挙げられる。ジオールのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレートの具体的な構造を下記に示すがこれに限定されるものではない。 As the di(meth)acrylate of the alkylene oxide adduct of the diol, specifically, one obtained by modifying the diol with alkylene oxide and then adding a (meth)acrylate to the terminal thereof is preferable, and a diol having an aromatic ring is more preferable. . Examples thereof include bisphenol A EO (ethylene oxide) adduct diacrylate and bisphenol A PO (propylene oxide) adduct diacrylate. Specific structures of di(meth)acrylates, which are alkylene oxide adducts of diols, are shown below, but are not limited thereto.

Figure 0007191622000007
(式中、m+nは2以上であり、2~40であることが好ましく、3.5~25であることがより好ましい。)
Figure 0007191622000007
(In the formula, m+n is 2 or more, preferably 2 to 40, more preferably 3.5 to 25.)

2官能のポリエステル(メタ)アクリレートとしては、M-6200、M-6250、M-6500(東亞合成社製の商品名)が好ましい。 Preferred bifunctional polyester (meth)acrylates are M-6200, M-6250 and M-6500 (trade names of Toagosei Co., Ltd.).

自己重合性基を有する可塑剤の配合量は、ポリベンゾオキサゾール前駆体の不揮発成分100質量部に対し、3~40質量部であることが好ましく、低温硬化において十分な薬品耐性をより発揮することができる。 The amount of the plasticizer having a self-polymerizable group is preferably 3 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the non-volatile component of the polybenzoxazole precursor, and exhibits sufficient chemical resistance in low-temperature curing. can be done.

本発明の感光性樹脂組成物は、自己重合性基を有さない可塑剤を含有することで、硬化物の耐薬品性を更に向上することができる。自己重合性基を有さない可塑剤としては、N-ブチルベンゼンスルホンアミド、N-エチル-p-トルエンスルホンアミド等のスルホンアミド化合物、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ(2-エチルヘキシル)などのフタル酸エステル化合物、マレイン酸ジ(2-エチルヘキシル)などのマレイン酸エステル化合物、トリス(2-エチルヘキシル)トリメリテートなどのトリメリット酸エステル、アジピン酸ジメチル、アジピン酸ジブチルなどの脂肪族二塩基酸エステル、トリメチルホスフェート、トリス(ブトキシエチル)ホスフェートなどのリン酸エステル、(CO)P(O)OCC(CHOP(O)(OCで表されるような芳香族縮合リン酸エステル、クラウンエーテルなどのエーテル化合物などが挙げられる。なかでも、スルホンアミド化合物、フタル酸エステル化合物、マレイン酸エステル化合物が好ましい。 The photosensitive resin composition of the present invention can further improve the chemical resistance of the cured product by containing a plasticizer having no self-polymerizable group. Plasticizers having no self-polymerizable group include sulfonamide compounds such as N-butylbenzenesulfonamide and N-ethyl-p-toluenesulfonamide, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, and di(2-ethylhexyl phthalate). ), maleate ester compounds such as di(2-ethylhexyl) maleate, trimellitate esters such as tris(2-ethylhexyl) trimellitate, dimethyl adipate, aliphatic dibasic compounds such as dibutyl adipate acid esters, phosphate esters such as trimethyl phosphate, tris(butoxyethyl) phosphate, ( C6H5O ) 2P ( O) OC6H4C ( CH3 ) 2C6H4OP ( O) ( OC 6 H 5 ) 2 , ether compounds such as aromatic condensed phosphates and crown ethers. Among them, sulfonamide compounds, phthalate compounds, and maleate compounds are preferred.

前記スルホンアミド化合物は、下記一般式(3)で表されるベンゼンスルホンアミド化合物であることが好ましい。 The sulfonamide compound is preferably a benzenesulfonamide compound represented by the following general formula (3).

Figure 0007191622000008
(一般式(3)中、R31は、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基またはアミド基であり、R32は、水素原子または有機基であり、nは0~5の整数である。nが2以上の場合、R31はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。)
Figure 0007191622000008
(In general formula (3), R 31 is an organic group, a nitro group, a halogen atom, a sulfo group, a sulfonyl group, an amino group or an amido group; R 32 is a hydrogen atom or an organic group; n is 0; is an integer of up to 5. When n is 2 or more, each R 31 may be the same or different.)

前記マレイン酸エステル化合物は、下記一般式(4)で表される化合物であることが好ましい。 The maleic acid ester compound is preferably a compound represented by the following general formula (4).

Figure 0007191622000009
(一般式(4)中、R41およびR42は、それぞれ独立に水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基またはアミド基であり、R41とR42は、結合して環を形成してもよい。R43は水素原子または有機基であり、R44は、水素原子または有機基である。)
Figure 0007191622000009
(In general formula (4), R 41 and R 42 are each independently a hydrogen atom, an organic group, a nitro group, a halogen atom, a sulfo group, a sulfonyl group, an amino group, or an amido group, and R 41 and R 42 are , may combine to form a ring, R 43 is a hydrogen atom or an organic group, and R 44 is a hydrogen atom or an organic group.)

尚、一般式(3)および(4)、並びに後述する一般式(5)および(6)において、有機基とは、炭素原子を含む基である。有機基としては、炭素数1~12のアルキル基などが挙げられ、直鎖であっても分岐を有していてもよい。 In general formulas (3) and (4) and general formulas (5) and (6) described later, the organic group is a group containing a carbon atom. Examples of organic groups include alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, which may be linear or branched.

自己重合性基を有さない可塑剤の配合量は、ポリベンゾオキサゾール前駆体の不揮発成分100質量部に対し、1~50質量部であることが好ましく、10~50質量部であることがさらに好ましい。配合量が1質量部以上であれば、可塑効果が表れやすく、50質量部以下であれば、得られた硬化膜の特性を損なうことがない。 The amount of the plasticizer having no self-polymerizable group is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 50 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the non-volatile component of the polybenzoxazole precursor. preferable. If the blending amount is 1 part by mass or more, the plasticizing effect is likely to appear, and if it is 50 parts by mass or less, the properties of the resulting cured film are not impaired.

本発明においては、自己重合性基を有する可塑剤と自己重合性基を有さない可塑剤とを併用することが好ましく、柔軟性および耐薬品性により優れた硬化物を得ることができる。 In the present invention, it is preferable to use a plasticizer having a self-polymerizable group and a plasticizer having no self-polymerizable group in combination, and a cured product having excellent flexibility and chemical resistance can be obtained.

(熱酸発生剤)
本発明の感光性樹脂組成物は、熱酸発生剤を含有することが好ましい。本発明においては、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体のフェノール性水酸基と(C)ナフタレン型エポキシ化合物のエポキシ基が反応し、架橋構造を形成すると考えられるが、水酸基とエポキシ基の反応では、架橋構造に水酸基が生じることで誘電特性が悪化するため、絶縁材用途としては改善の余地がある。詳しいメカニズムは明らかではないが、本発明において熱酸発生剤を配合すると、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の環化反応の触媒として作用することによって、低温での環化反応が促進され、上記架橋構造の水酸基の数が減少することで誘電特性が向上し、さらに、環化反応促進によって耐薬品性や耐熱性がより優れた硬化物を得ることができる。熱酸発生剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Thermal acid generator)
The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a thermal acid generator. In the present invention, the phenolic hydroxyl group of (A) the polybenzoxazole precursor reacts with the epoxy group of (C) the naphthalene-type epoxy compound to form a crosslinked structure. Since hydroxyl groups are generated in the structure, the dielectric properties deteriorate, so there is room for improvement as an insulating material. Although the detailed mechanism is not clear, when the thermal acid generator is blended in the present invention, it acts as a catalyst for the cyclization reaction of (A) the polybenzoxazole precursor, thereby promoting the cyclization reaction at low temperature. Dielectric properties are improved by reducing the number of hydroxyl groups in the crosslinked structure, and a cured product having better chemical resistance and heat resistance can be obtained by promoting the cyclization reaction. One of the thermal acid generators may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

熱酸発生剤は熱によって酸が発生すれば特に限定されない。また、発生する酸としては、例えば、スルホン酸、カルボン酸、酢酸、塩酸、硝酸、臭素酸、ヨウ素酸が挙げられるが、環化の効率の観点から強酸が好ましく、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸などのアリールスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸、カンファースルホン酸などのパーフルオロアルキルスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ブタンスルホン酸などのアルキルスルホン酸などのスルホン酸が好ましい。これらの酸は、熱酸発生剤として、例えば、オニウム塩としての塩や、イミドスルホナートのような共有結合によって潜在化した化合物として感光性樹脂組成物に配合される。 The thermal acid generator is not particularly limited as long as it generates acid by heat. Examples of the acid generated include sulfonic acid, carboxylic acid, acetic acid, hydrochloric acid, nitric acid, bromic acid, and iodic acid. From the viewpoint of cyclization efficiency, strong acids are preferred, such as benzenesulfonic acid and p-toluene. Sulfonic acids such as arylsulfonic acids such as sulfonic acids, perfluoroalkylsulfonic acids such as trifluoromethanesulfonic acid, nonafluorobutanesulfonic acid, camphorsulfonic acid, alkylsulfonic acids such as methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, butanesulfonic acid is preferred. These acids are blended into the photosensitive resin composition as thermal acid generators, for example, as salts such as onium salts or as compounds latent by covalent bonds such as imidosulfonates.

熱酸発生剤の具体例としては、スルホン酸エステル化合物、スルホンイミド化合物、スルホニウム塩、2-スルホ安息香酸無水物、p-トルエンスルホン酸無水物、ベンゾチアゾリウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、スルホン酸塩などが挙げられる。これらの中でも、スルホン酸エステル化合物、スルホン酸塩が好ましい。また、熱酸発生剤として、熱により強酸(水中の酸解離定数pKaが0以下)を発生する化合物であることが好ましい。 Specific examples of thermal acid generators include sulfonic acid ester compounds, sulfonimide compounds, sulfonium salts, 2-sulfobenzoic anhydride, p-toluenesulfonic anhydride, benzothiazolium salts, ammonium salts, phosphonium salts, sulfonate and the like. Among these, sulfonic acid ester compounds and sulfonates are preferred. The thermal acid generator is preferably a compound that generates a strong acid (acid dissociation constant pKa in water is 0 or less) by heat.

スルホン酸エステル化合物としては、メタンスルホン酸エチル、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸2-メトキシエチル、メタンスルホン酸2-イソプロポキシエチル、4-メチルベンゼンスルホン酸シクロヘキシル、(1R,2S,5R)-5-メチル-2-(プロパン-2-イル)シクロヘキシル 4-メチルベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸フェニル、p-トルエンスルホン酸エチル、p-トルエンスルホン酸メチル、p-トルエンスルホン酸2-フェニルエチル、p-トルエンスルホン酸n-プロピル、p-トルエンスルホン酸n-ブチル、p-トルエンスルホン酸t-ブチル、p-トルエンスルホン酸n-ヘキシル、p-トルエンスルホン酸n-ヘプチル、p-トルエンスルホン酸n-オクチル、p-トルエンスルホン酸2-メトキシエチル、p-トルエンスルホン酸プロパルギル、p-トルエンスルホン酸3-ブチニル、トリフルオロメタンスルホン酸エチル、トリフルオロメタンスルホン酸n-ブチル、パーフルオロブタンスルホン酸エチル、パーフルオロブタンスルホン酸メチル、ベンジル(4-ヒドロキシフェニル)メチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ベンジル(4-ヒドロキシフェニル)メチルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリメチルスルホニウムメチルスルファート、トリ-p-スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ピリジニウム-p-トルエンスルホナート、パーフルオロオクタンスルホン酸エチル、1,4-ブタンスルトン、2,4-ブタンスルトン、1,3-プロパンスルトン、フェノールレッド、ブロモクレゾールグリーン、ブロモクレゾールパープル等が挙げられる。 Sulfonic acid ester compounds include ethyl methanesulfonate, methyl methanesulfonate, 2-methoxyethyl methanesulfonate, 2-isopropoxyethyl methanesulfonate, cyclohexyl 4-methylbenzenesulfonate, (1R,2S,5R)- 5-methyl-2-(propan-2-yl)cyclohexyl 4-methylbenzenesulfonic acid, phenyl p-toluenesulfonate, ethyl p-toluenesulfonate, methyl p-toluenesulfonate, 2-phenyl p-toluenesulfonate Ethyl, n-propyl p-toluenesulfonate, n-butyl p-toluenesulfonate, t-butyl p-toluenesulfonate, n-hexyl p-toluenesulfonate, n-heptyl p-toluenesulfonate, p-toluene n-octyl sulfonate, 2-methoxyethyl p-toluenesulfonate, propargyl p-toluenesulfonate, 3-butynyl p-toluenesulfonate, ethyl trifluoromethanesulfonate, n-butyl trifluoromethanesulfonate, perfluorobutanesulfone Ethyl acid, methyl perfluorobutanesulfonate, benzyl (4-hydroxyphenyl) methylsulfonium hexafluoroantimonate, benzyl (4-hydroxyphenyl) methylsulfonium hexafluorophosphate, trimethylsulfonium methylsulfate, tri-p-sulfonium trifluoromethane sulfonate, trimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, pyridinium-p-toluenesulfonate, ethyl perfluorooctanesulfonate, 1,4-butanesultone, 2,4-butanesultone, 1,3-propanesultone, phenol red, bromocresol green, bromocresol purple and the like.

前記スルホン酸エステル化合物としては、下記一般式(5)で表される化合物が好ましい。 As the sulfonic acid ester compound, a compound represented by the following general formula (5) is preferable.

Figure 0007191622000010
(一般式(5)中、R51は、水素原子またはアルキル基を表し、R52は、水素原子または有機基を表す。)
Figure 0007191622000010
(In general formula (5), R 51 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and R 52 represents a hydrogen atom or an organic group.)

51がとりうるアルキル基は、直鎖であっても分岐を有していてもよい。また、炭素原子数が1~10であることが好ましく、1~6であることがより好ましい。 The alkyl group that R 51 can take may be linear or branched. Also, the number of carbon atoms is preferably 1-10, more preferably 1-6.

52がとりうる有機基は、直鎖であっても分岐を有していてもよく、環状構造を有していてもよい。炭素原子数が1~16であることが好ましく、1~11であることがより好ましい。 The organic group that R 52 can take may be linear or branched, and may have a cyclic structure. The number of carbon atoms is preferably 1-16, more preferably 1-11.

前記スルホン酸塩としては、下記一般式(6)で表される化合物が好ましい。 As the sulfonate, a compound represented by the following general formula (6) is preferable.

Figure 0007191622000011
(一般式(6)中、R61は水素原子またはアルキル基を表し、R62、R63はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。R62とR63は結合して環を形成してもよい。)
Figure 0007191622000011
(In general formula (6), R 61 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and R 62 and R 63 each independently represent a hydrogen atom or an organic group. R 62 and R 63 combine to form a ring is also good.)

61がとりうるアルキル基は直鎖であっても分岐を有していてもよい。また、炭素原子数は1~10であることが好ましく、1~6であることがより好ましい。 The alkyl group that R 61 can take may be linear or branched. The number of carbon atoms is preferably 1-10, more preferably 1-6.

62、R63がとりうる有機基は直鎖であっても分岐を有していてもよい。 The organic group that R 62 and R 63 can take may be linear or branched.

熱酸発生剤のなかでも、120~220℃で酸を発生する熱酸発生剤が好ましい。120℃以上で酸が発生する熱酸発生剤の場合、プリベーク時に反応が進行しにくく、現像残渣が生じにくい。さらには、150~220℃で酸を発生する熱酸発生剤が好ましい。酸の発生は、TG-DTAによる重量減少温度にて確認することができる。 Among thermal acid generators, those that generate acid at 120 to 220° C. are preferred. In the case of a thermal acid generator that generates acid at 120° C. or higher, the reaction does not easily proceed during prebaking, and development residue is less likely to occur. Further, thermal acid generators that generate acid at 150 to 220° C. are preferred. The generation of acid can be confirmed at the weight loss temperature by TG-DTA.

熱酸発生剤の配合量は、ポリベンゾオキサゾール前駆体の不揮発成分100質量部に対し、0.1~30質量部であることが好ましく、0.1~10質量部であることがより好ましく、さらに好ましくは1~3質量部である。 The amount of the thermal acid generator is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the non-volatile component of the polybenzoxazole precursor. More preferably, it is 1 to 3 parts by mass.

(増感剤、密着剤、その他の成分)
本発明の感光性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、更に光感度を向上させるために公知の増感剤や、基材との接着性向上のためシランカップリング剤などの公知の密着剤などを配合することもできる。更に、本発明の感光性樹脂組成物に加工特性や各種機能性を付与するために、その他に様々な有機または無機の低分子または高分子化合物を配合してもよい。例えば、界面活性剤、レベリング剤、微粒子等を用いることができる。微粒子には、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の有機微粒子、シリカ、カーボン、層状珪酸塩等の無機微粒子が含まれる。また、本発明の感光性樹脂組成物に各種着色剤および繊維等を配合してもよい。
(Sensitizer, adhesion agent, other ingredients)
In the photosensitive resin composition of the present invention, a known sensitizer for further improving photosensitivity, a silane coupling agent for improving adhesion to a substrate, etc., within a range that does not impair the effects of the present invention. A known adhesion agent or the like can also be blended. In addition, various organic or inorganic low-molecular-weight or high-molecular-weight compounds may be added to the photosensitive resin composition of the present invention in order to impart processing properties and various functionalities. For example, surfactants, leveling agents, fine particles and the like can be used. Fine particles include organic fine particles such as polystyrene and polytetrafluoroethylene, and inorganic fine particles such as silica, carbon, and layered silicate. In addition, various colorants, fibers, and the like may be added to the photosensitive resin composition of the present invention.

(溶剤)
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる溶剤は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体、(B)感光剤、(C)ナフタレン骨格を有する2官能以上のエポキシ化合物、および、他の添加剤を溶解させるものであれば特に限定されない。一例としては、N,N’-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N’-ジメチルアセトアミド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリノン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、ピリジン、γ-ブチロラクトン、ジエチレングリコールモノメチルエーテルを挙げることができる。これらは単独で用いても、二種以上を混合して用いてもかまわない。使用する溶剤の量は、塗布膜厚や粘度に応じて適宜に定めることができる。例えば、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体100質量部に対し、50~9000質量部の範囲で用いることができる。
(solvent)
The solvent used in the photosensitive resin composition of the present invention includes (A) a polybenzoxazole precursor, (B) a photosensitizer, (C) a bifunctional or higher epoxy compound having a naphthalene skeleton, and other additives. It is not particularly limited as long as it dissolves. Examples include N,N'-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N,N'-dimethylacetamide, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ- Butyrolactone, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphoramide, pyridine, γ-butyrolactone, diethylene glycol monomethyl ether. These may be used alone or in combination of two or more. The amount of solvent to be used can be appropriately determined according to the coating film thickness and viscosity. For example, it can be used in the range of 50 to 9000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polybenzoxazole precursor.

本発明の感光性樹脂組成物は、ポジ型であることが好ましい。 The photosensitive resin composition of the present invention is preferably of positive type.

[ドライフィルム]
本発明のドライフィルムは、本発明の感光性樹脂組成物をフィルム(例えば支持(キャリア)フィルム)に塗布後、乾燥して得られる樹脂層を有するものである。この樹脂層を、基材に接するようにラミネートして使用される。
[Dry film]
The dry film of the present invention has a resin layer obtained by applying the photosensitive resin composition of the present invention to a film (for example, a support (carrier) film) and then drying the film. This resin layer is used by laminating so as to be in contact with the substrate.

本発明のドライフィルムは、フィルムに本発明の感光性樹脂組成物をブレードコーター、リップコーター、コンマコーター、フィルムコーター等の適宜の方法により均一に塗布し、乾燥して、上記した樹脂層を形成し、好ましくはその上にフィルム(いわゆる保護(カバー)フィルム)を積層することにより、製造することができる。保護フィルムと支持フィルムは同一のフィルム材料であっても、異なるフィルムを用いてもよい。 The dry film of the present invention is formed by uniformly applying the photosensitive resin composition of the present invention to the film by an appropriate method such as a blade coater, lip coater, comma coater, film coater, etc., and drying to form the above resin layer. and preferably by laminating a film (so-called protective (cover) film) thereon. The protective film and the support film may be made of the same film material or may be made of different films.

本発明のドライフィルムにおいて、支持フィルムおよび保護フィルムのフィルム材料は、ドライフィルムに用いられるものとして公知のものをいずれも使用することができる。
支持フィルムとしては、例えば2~150μmの厚さのポリエチレンテレフタレート等のポリエステルフィルム等の熱可塑性フィルムが用いられる。
保護フィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等を使用することができるが、樹脂層との接着力が、支持フィルムよりも小さいものが良い。
In the dry film of the present invention, any film materials known for use in dry films can be used as film materials for the support film and the protective film.
As the support film, a thermoplastic film such as a polyester film such as polyethylene terephthalate having a thickness of 2 to 150 μm is used.
As the protective film, a polyethylene film, a polypropylene film, or the like can be used, but a film having a weaker adhesion to the resin layer than the support film is preferred.

本発明のドライフィルム上の樹脂層の膜厚は、100μm以下が好ましく、5~50μmの範囲がより好ましい。 The film thickness of the resin layer on the dry film of the present invention is preferably 100 μm or less, more preferably in the range of 5 to 50 μm.

[硬化物]
本発明の硬化物は、上述した本発明の感光性樹脂組成物を用い所定のステップにて硬化させたものである。その硬化物であるパターン膜は、公知慣用の製法で製造すればよく、例えば、(B)感光剤としての光酸発生剤を含有するポジ型感光性樹脂組成物の場合、次の各ステップにより製造する。
[Cured product]
The cured product of the present invention is obtained by curing the above-described photosensitive resin composition of the present invention through predetermined steps. The pattern film, which is the cured product, may be produced by a known and commonly used production method. For example, in the case of (B) a positive photosensitive resin composition containing a photoacid generator as a photosensitive agent, the following steps manufacture.

まず、ステップ1として、感光性樹脂組成物を基材上に塗布、乾燥することにより、あるいはドライフィルムから樹脂層を基材上に転写することにより、塗膜を得る。感光性樹脂組成物を基材上に塗布する方法としては、従来から感光性樹脂組成物の塗布に用いられていた方法、例えば、スピンコーター、バーコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、スクリーン印刷機等で塗布する方法、スプレーコーターで噴霧塗布する方法、さらにはインクジェット法等を用いることができる。塗膜の乾燥方法としては、風乾、オーブンまたはホットプレートによる加熱乾燥、真空乾燥等の方法が用いられる。また、塗膜の乾燥は、感光性樹脂組成物中のポリベンゾオキサゾール前駆体の環化が起こらないような条件で行うことが望ましい。具体的には、自然乾燥、送風乾燥、あるいは加熱乾燥を、70~140℃で1~30分の条件で行うことができる。好ましくは、ホットプレート上で1~20分乾燥を行う。また、真空乾燥も可能であり、この場合は、室温で20分~1時間の条件で行うことができる。
感光性樹脂組成物の塗膜が形成される基材に特に制限はなく、シリコンウエハ等の半導体基材、配線基板、各種樹脂、金属等に広く適用できる。
First, as step 1, a coating film is obtained by coating and drying a photosensitive resin composition on a substrate, or by transferring a resin layer from a dry film onto the substrate. The method for applying the photosensitive resin composition onto the substrate includes methods conventionally used for applying photosensitive resin compositions, such as spin coaters, bar coaters, blade coaters, curtain coaters, screen printers, and the like. a method of applying with a spray coater, a method of spraying with a spray coater, an inkjet method, or the like. As a method for drying the coating film, methods such as air drying, heat drying using an oven or a hot plate, and vacuum drying are used. Moreover, it is desirable to dry the coating film under conditions that do not cause cyclization of the polybenzoxazole precursor in the photosensitive resin composition. Specifically, natural drying, air drying, or heat drying can be performed at 70 to 140° C. for 1 to 30 minutes. Drying is preferably carried out on a hot plate for 1-20 minutes. Vacuum drying is also possible, and in this case, it can be carried out at room temperature for 20 minutes to 1 hour.
The substrate on which the coating film of the photosensitive resin composition is formed is not particularly limited, and can be widely applied to semiconductor substrates such as silicon wafers, wiring substrates, various resins, metals, and the like.

次に、ステップ2として、上記塗膜を、パターンを有するフォトマスクを介して、あるいは直接的に、露光する。露光光線は、(B)感光剤としての光酸発生剤を活性化させることができる波長のものを用いる。具体的には、露光光線は、最大波長が350~440nmの範囲にあるものが好ましい。上述したように、増感剤を適宜に配合することにより、光感度を調製することができる。露光装置としては、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション、ステッパー、レーザーダイレクト露光装置等を用いることができる。 Next, as step 2, the coating film is exposed through a photomask having a pattern or directly. The exposure light used has a wavelength capable of activating the photoacid generator as the photosensitizer (B). Specifically, the exposure light preferably has a maximum wavelength in the range of 350 to 440 nm. As described above, photosensitivity can be adjusted by appropriately blending a sensitizer. As an exposure device, a contact aligner, mirror projection, stepper, laser direct exposure device, or the like can be used.

次いで、ステップ3として、上記塗膜を現像液で処理する。これにより、塗膜中の露光部分を除去して、本発明の感光性樹脂組成物のパターン膜を形成することができる。 Next, as step 3, the coating film is treated with a developer. As a result, the exposed portions in the coating film can be removed to form a pattern film of the photosensitive resin composition of the present invention.

現像に用いる方法としては、従来知られているフォトレジストの現像方法、例えば回転スプレー法、パドル法、超音波処理を伴う浸せき法等の中から任意の方法を選択することができる。現像液としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド等の四級アンモニウム塩類等の水溶液を挙げることができる。また、必要に応じて、これらにメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の水溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加してもよい。その後、必要に応じて塗膜をリンス液により洗浄してパターン膜を得る。リンス液としては、蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等を単独または組み合わせて用いることができる。また、現像液として上記溶剤を使用してもよい。 As a method used for development, any method can be selected from conventionally known photoresist development methods, such as a rotary spray method, a paddle method, an immersion method accompanied by ultrasonic treatment, and the like. Examples of the developer include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate and aqueous ammonia; organic amines such as ethylamine, diethylamine, triethylamine and triethanolamine; tetramethylammonium hydroxide and tetrabutylammonium hydroxide. and aqueous solutions of quaternary ammonium salts such as If necessary, a suitable amount of a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol or isopropyl alcohol or a surfactant may be added. After that, the coating film is washed with a rinsing liquid as necessary to obtain a pattern film. Distilled water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol and the like can be used alone or in combination as the rinse liquid. Moreover, you may use the said solvent as a developer.

その後、ステップ4として、パターン膜を加熱して硬化塗膜(硬化物)を得る。この加熱により、ポリベンゾオキサゾール前駆体を環化し、ポリベンゾオキサゾールを得る。加熱温度は、感光性樹脂組成物のパターン膜を硬化可能なように適宜設定する。例えば、不活性ガス中で、150℃以上350℃未満で5~120分程度の加熱を行う。加熱温度のより好ましい範囲は、180~250℃である。本発明の感光性樹脂組成物は、(C)ナフタレン型エポキシ化合物を含むので、環化が促進され、250℃未満、さらには220℃以下の加熱温度とすることができる。加熱は、例えば、ホットプレート、オーブン、温度プログラムを設定できる昇温式オーブンを用いることにより行う。このときの雰囲気(気体)としては空気を用いてもよく、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いてもよい。 Thereafter, in step 4, the pattern film is heated to obtain a cured coating film (cured product). This heating cyclizes the polybenzoxazole precursor to obtain polybenzoxazole. The heating temperature is appropriately set so that the pattern film of the photosensitive resin composition can be cured. For example, heating is performed at 150° C. or more and less than 350° C. for about 5 to 120 minutes in an inert gas. A more preferable range of heating temperature is 180 to 250°C. Since the photosensitive resin composition of the present invention contains (C) a naphthalene-type epoxy compound, cyclization is promoted, and the heating temperature can be less than 250°C, further 220°C or less. Heating is performed, for example, by using a hot plate, an oven, or a temperature-programmable oven. As the atmosphere (gas) at this time, air may be used, or an inert gas such as nitrogen or argon may be used.

本発明の感光性樹脂組成物の用途は特に限定されず、例えば、塗料、印刷インキ、または接着剤、あるいは、表示装置、半導体装置、電子部品、光学部品、または建築材料の形成材料として好適に用いられる。具体的には、表示装置の形成材料としては、層形成材料や画像形成材料として、カラーフィルター、フレキシブルディスプレイ用フィルム、レジスト材料、配向膜等に用いることができる。また、半導体装置の形成材料としては、レジスト材料、バッファーコート膜のような層形成材料等に用いることができる。さらに、電子部品の形成材料としては、封止材料や層形成材料として、プリント配線板、層間絶縁膜、配線被覆膜等に用いることができる。さらにまた、光学部品の形成材料としては、光学材料や層形成材料として、ホログラム、光導波路、光回路、光回路部品、反射防止膜等に用いることができる。さらにまた、建築材料としては、塗料、コーティング剤等に用いることができる。 Applications of the photosensitive resin composition of the present invention are not particularly limited. Used. Specifically, as a material for forming a display device, it can be used as a layer-forming material or an image-forming material, such as a color filter, a flexible display film, a resist material, an alignment film, or the like. In addition, as a material for forming a semiconductor device, it can be used as a resist material, a layer forming material such as a buffer coat film, and the like. Furthermore, as a material for forming electronic parts, it can be used as a sealing material or a layer forming material for a printed wiring board, an interlayer insulating film, a wiring coating film, and the like. Furthermore, as a material for forming optical parts, it can be used as an optical material or a layer forming material for holograms, optical waveguides, optical circuits, optical circuit parts, antireflection films, and the like. Furthermore, as building materials, it can be used for paints, coating agents, and the like.

本発明の感光性樹脂組成物は、主にパターン形成材料として用いられ、それによって形成されたパターン膜は、例えば、ポリベンゾオキサゾールなどからなる永久膜として耐熱性や絶縁性を付与する成分として機能することから、特に半導体装置、表示体装置および発光装置の表面保護膜、層間絶縁膜、再配線用絶縁膜、フリップチップ装置用保護膜、バンプ構造を有する装置の保護膜、多層回路の層間絶縁膜、受動部品用絶縁材料、ソルダーレジストやカバーレイ膜などのプリント配線板の保護膜、ならびに液晶配向膜等として好適に利用できる。特に、本発明の感光性樹脂組成物は、硬化物の耐薬品性に優れることから、積層される層形成材料、例えば、層間絶縁膜、再配線用絶縁膜の形成材料として好適である。 The photosensitive resin composition of the present invention is mainly used as a pattern forming material, and the pattern film formed by it functions as a component that imparts heat resistance and insulation as a permanent film made of, for example, polybenzoxazole. Therefore, it is particularly suitable for surface protective films of semiconductor devices, display devices and light-emitting devices, interlayer insulating films, insulating films for rewiring, protective films for flip chip devices, protective films for devices having a bump structure, and interlayer insulation for multilayer circuits. It can be suitably used as films, insulating materials for passive components, protective films for printed wiring boards such as solder resists and coverlay films, liquid crystal alignment films, and the like. In particular, the photosensitive resin composition of the present invention is suitable as a material for forming laminated layers, such as an interlayer insulating film and a rewiring insulating film, because the cured product thereof has excellent chemical resistance.

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。なお、以下において、「部」および「%」とあるのは、特に断りのない限り、すべて質量基準である。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below using examples, but the present invention is not limited to the following examples. In the following description, "parts" and "%" are based on mass unless otherwise specified.

(ポリベンゾオキサゾール前駆体(A1)の合成)
温度計、攪拌機、原料仕込口及び窒素ガス導入口を備えた四つ口セパラブルフラスコに2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン40.3g(0.11モル)をN-メチル-2-ピロリドン1500gに溶解した後、ジフェニルエーテル-4、4’-ジカルボン酸ジクロリド35.4g(0.12モル)を反応系の温度を0~5℃に冷却しながら滴下した。
滴下終了後、反応系の温度を室温に戻し、そのまま6時間攪拌した。その後、純水1.8g(0.1モル)を加えて、更に40℃で1時間反応した。反応終了後、反応液を純水2000gに滴下した。沈殿物を濾集し、洗浄した後、真空乾燥を行い、以下に示す繰り返し構造を有するポリベンゾオキサゾール前駆体であるアルカリ可溶性ポリヒドロキシアミド(A1)を得た。重量平均分子量は32,000、数平均分子量は12,500、PDIは2.56であった。
(Synthesis of polybenzoxazole precursor (A1))
2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)-1,1,1,3,3,3 was placed in a four-necked separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material inlet and a nitrogen gas inlet. After dissolving 40.3 g (0.11 mol) of hexafluoropropane in 1500 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 35.4 g (0.12 mol) of diphenyl ether-4,4′-dicarboxylic acid dichloride was added to the reaction system. It was added dropwise while cooling the temperature to 0-5°C.
After completion of dropping, the temperature of the reaction system was returned to room temperature, and the mixture was stirred for 6 hours. After that, 1.8 g (0.1 mol) of pure water was added, and the mixture was further reacted at 40° C. for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction solution was added dropwise to 2000 g of pure water. The precipitate was collected by filtration, washed, and dried in a vacuum to obtain an alkali-soluble polyhydroxyamide (A1), which is a polybenzoxazole precursor having a repeating structure shown below. The weight average molecular weight was 32,000, the number average molecular weight was 12,500, and the PDI was 2.56.

Figure 0007191622000012
Figure 0007191622000012

(ポジ型感光性樹脂組成物の調製)
上記で合成したポリベンゾオキサゾール前駆体(A1)100質量部に対して、下記表1に記載の割合で、光酸発生剤(B1)、エポキシ化合物(C1、C2、*1)、および、各成分を配合した後、ポリマーが30質量%になるようにγ-ブチロラクトンを加えてワニスとした。
(Preparation of positive photosensitive resin composition)
With respect to 100 parts by mass of the polybenzoxazole precursor (A1) synthesized above, the photoacid generator (B1), epoxy compounds (C1, C2, *1), and each After blending the components, γ-butyrolactone was added to make the varnish so that the polymer content was 30% by mass.

(硬化膜の作製)
ミカサ社製スピンコーターMS-A150を用いてウエハ上にワニスを塗布した。ホットプレートで120℃10分乾燥後、150℃30分、続いて220℃1時間加熱処理して硬化を行い(昇温速度4℃/分)、物性試験用の硬化膜を得た。その後、プレッシャークッカー試験(PCT)装置を用いて121℃/100%RHに1時間さらし、シリコンウエハから剥離した。
(Preparation of cured film)
A varnish was applied to the wafer using a spin coater MS-A150 manufactured by Mikasa. After drying on a hot plate at 120° C. for 10 minutes, it was cured by heating at 150° C. for 30 minutes and then at 220° C. for 1 hour (heating rate 4° C./min) to obtain a cured film for physical property testing. After that, it was exposed to 121° C./100% RH for 1 hour using a pressure cooker test (PCT) device, and separated from the silicon wafer.

(CTE)
硬化膜の線熱膨張係数(CTE)をTAインスツルメントジャパン社製TMAQ400を用いて以下の条件で測定し、下記の評価基準で評価した。
・TMA測定条件
試験片:15mm×3mm、チャック間距離:16mm
Force:0.03N、窒素流量:100mL/分
温度プログラム:30℃→350℃(10℃/分)
A:CTEが45ppm/℃未満
B:CTEが45ppm/℃以上50ppm/℃未満
C:CTEが50ppm/℃以上
(CTE)
The coefficient of linear thermal expansion (CTE) of the cured film was measured using TMAQ400 manufactured by TA Instruments Japan under the following conditions, and evaluated according to the following evaluation criteria.
・TMA measurement conditions Test piece: 15 mm × 3 mm, distance between chucks: 16 mm
Force: 0.03 N, nitrogen flow rate: 100 mL/min Temperature program: 30°C → 350°C (10°C/min)
A: CTE is less than 45 ppm/°C B: CTE is 45 ppm/°C or more and less than 50 ppm/°C C: CTE is 50 ppm/°C or more

(耐薬品性)
10~12μmの硬化膜付きのウエハを2cm四方に裁断し、GBL(γ-ブチロラクトン)に浸漬した後、水洗し、乾燥させ、浸漬前後の硬化膜の膜減りを光学顕微鏡で観察し、下記の評価基準で評価した。
A+:膜減りが1%未満
A:膜減りが1%以上3%未満
B:膜減りが3%以上5%未満
C:膜減りが5%以上
(chemical resistance)
A wafer with a cured film of 10 to 12 μm was cut into 2 cm squares, immersed in GBL (γ-butyrolactone), washed with water, dried, and observed with an optical microscope for film reduction of the cured film before and after immersion. It was evaluated according to the evaluation criteria.
A+: Film reduction less than 1% A: Film reduction 1% or more and less than 3% B: Film reduction 3% or more and less than 5% C: Film reduction 5% or more

(伸び)
硬化膜の伸び率をshimadzu社製EZ-SXを用いて下記条件で測定した。
[引っ張り試験条件]
サンプルサイズ:50mm×5mm、つかみ具間距離:30mm
速度:3mm/min、測定回数:6回
A+:破断伸び40%以上
A:破断伸び30%以上40%未満
B:破断伸び10%以上30%未満
C:破断伸び10%未満
(stretch)
The elongation of the cured film was measured using EZ-SX manufactured by shimadzu under the following conditions.
[Tensile test conditions]
Sample size: 50 mm x 5 mm, distance between grips: 30 mm
Speed: 3 mm/min, Number of measurements: 6 times A+: Elongation at break 40% or more A: Elongation at break 30% or more and less than 40% B: Elongation at break 10% or more and less than 30% C: Elongation at break less than 10%

Figure 0007191622000013
Figure 0007191622000013

<(B)感光剤>
(B1)ナフトキノンジアジド化合物(三宝化学研究所社製TKF-428)

Figure 0007191622000014
<(B) Photosensitizer>
(B1) Naphthoquinone diazide compound (TKF-428 manufactured by Sambo Kagaku Kenkyusho Co., Ltd.)
Figure 0007191622000014

<(C)ナフタレン骨格を有する2官能以上のエポキシ化合物>
(C1)HP4032D(DIC社製)

Figure 0007191622000015
(C2)HP4700(DIC社製)
Figure 0007191622000016
<(C) Difunctional or higher functional epoxy compound having a naphthalene skeleton>
(C1) HP4032D (manufactured by DIC)
Figure 0007191622000015
(C2) HP4700 (manufactured by DIC)
Figure 0007191622000016

*1:エポキシ化合物(ナガセケムテックス社製EX-214P)

Figure 0007191622000017
*2:トリアジン環構造を有する架橋剤(三和ケミカル社製MW390)
Figure 0007191622000018
*3:2官能ポリエステルアクリレート(東亜合成社製M6250)
*4:N-ブチルベンゼンスルホンアミド(第八化学工業社製BM-4)
Figure 0007191622000019
*5:熱酸発生剤(富士フィルム和光純薬工業社製WPAG618)
Figure 0007191622000020
*6:GBL(γ-ブチロラクトン) * 1: Epoxy compound (EX-214P manufactured by Nagase ChemteX Corporation)
Figure 0007191622000017
*2: A cross-linking agent having a triazine ring structure (MW390 manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.)
Figure 0007191622000018
*3: Bifunctional polyester acrylate (M6250 manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
* 4: N-butylbenzenesulfonamide (BM-4 manufactured by Dai-Hachi Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
Figure 0007191622000019
*5: Thermal acid generator (WPAG618 manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Figure 0007191622000020
*6: GBL (γ-butyrolactone)

上記表中に示す結果から、本発明の感光性樹脂組成物は、220℃程度の低温で硬化を行った場合であっても、耐薬品性に優れ、かつ優れた柔軟性を有する低CTEの硬化膜が得られることが分かる。
From the results shown in the above table, the photosensitive resin composition of the present invention has excellent chemical resistance and excellent flexibility even when cured at a low temperature of about 220°C. It can be seen that a cured film is obtained.

Claims (5)

(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体、(B)感光剤、および、(C)下記構造式のナフタレン骨格を有するエポキシ化合物の少なくともいずれか1種を含み、
前記(B)感光剤が、ナフトキノンジアジド化合物であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
Figure 0007191622000021
(A) a polybenzoxazole precursor, (B) a photosensitizer, and (C) at least one epoxy compound having a naphthalene skeleton of the following structural formula ,
A photosensitive resin composition, wherein the photosensitive agent (B) is a naphthoquinone diazide compound .
Figure 0007191622000021
さらに、トリアジン環構造を有する架橋剤を含むことを特徴とする請求項1記載の感光性樹脂組成物。 2. The photosensitive resin composition according to claim 1, further comprising a cross-linking agent having a triazine ring structure. フィルム上に、請求項1または2記載の感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して得られる樹脂層を有することを特徴とするドライフィルム。 A dry film comprising a resin layer obtained by applying the photosensitive resin composition according to claim 1 or 2 on a film and drying the composition. 請求項1または2記載の感光性樹脂組成物または請求項3記載のドライフィルムの樹脂層を硬化して得られることを特徴とする硬化物。 A cured product obtained by curing the photosensitive resin composition according to claim 1 or 2 or the resin layer of the dry film according to claim 3. 請求項4に記載の硬化物を有することを特徴とする電子部品。 An electronic component comprising the cured product according to claim 4 .
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