JP7238316B2 - PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, METHOD FOR MANUFACTURING PATTERN CURED PRODUCT, CURED PRODUCT, INTERLAYER INSULATING FILM, COVER COAT LAYER, SURFACE PROTECTIVE FILM AND ELECTRONIC COMPONENTS - Google Patents
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Description
本発明は、感光性樹脂組成物、パターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photosensitive resin composition, a method for producing a patterned cured product, a cured product, an interlayer insulating film, a cover coat layer, a surface protective film and an electronic component.
従来、半導体素子の表面保護膜及び層間絶縁膜には、優れた耐熱性と電気特性、機械特性等を併せ持つポリイミドやポリベンゾオキサゾールが用いられている。近年、これらの樹脂自身に感光特性を付与した感光性樹脂組成物が用いられており、これを用いるとパターン硬化物の製造工程が簡略化でき、煩雑な製造工程を短縮できる。(例えば、特許文献1参照) Conventionally, polyimide and polybenzoxazole, which have excellent heat resistance, electrical properties, mechanical properties, etc., have been used for surface protective films and interlayer insulating films of semiconductor devices. In recent years, photosensitive resin compositions obtained by imparting photosensitive properties to these resins themselves have been used, and the use of these can simplify the production process of the patterned cured product and shorten the complicated production process. (For example, see Patent Document 1)
ところで、近年、コンピュータの高性能化を支えてきたトランジスタの微細化は、スケーリング則の限界に来ており、さらなる高性能化や高速化のために半導体素子を3次元的に積層する積層デバイス構造が注目を集めている。 By the way, in recent years, the miniaturization of transistors, which has supported the advancement of computer performance, has reached the limit of the scaling law. is attracting attention.
積層デバイス構造の中でも、マルチダイファンアウトウエハレベルパッケージ(Multi-die Fanout Wafer Level Packaging)は、一つのパッケージの中に複数のダイを一括封止して製造するパッケージであり、従来から提案されているファンアウトウエハレベルパッケージ(一つのパッケージの中に一つのダイを封止して製造する)よりも低コスト化、高性能化が期待できるので、非常に注目を集めている。 Among stacked device structures, multi-die fanout wafer level packaging is a package manufactured by encapsulating a plurality of dies in one package, and has been proposed in the past. It is attracting a great deal of attention because it can be expected to have lower cost and higher performance than the fan-out wafer level package (manufactured by sealing one die in one package).
マルチダイファンアウトウエハレベルパッケージの作製においては、高性能なダイの保護や耐熱性の低い封止材を保護し、歩留まりを向上させる観点から、低温硬化性が強く求められている(例えば、特許文献2~4参照)。 In the fabrication of multi-die fan-out wafer-level packages, low-temperature curability is strongly desired from the viewpoint of protecting high-performance dies and sealing materials with low heat resistance and improving yields (for example, patented References 2-4).
本発明の目的は、200℃以下の低温硬化であっても、解像度に優れた硬化物を形成でき、かつ、銅の変色を抑制できる感光性樹脂組成物、パターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品を提供することである。 An object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition that can form a cured product with excellent resolution even when cured at a low temperature of 200 ° C. or less and can suppress discoloration of copper, a method for producing a pattern cured product, and a cured product. , an interlayer insulating film, a cover coat layer, a surface protective film and an electronic component.
電子機器には小型化及び高集積化の要求がある。本発明者らは、そこから、パターン化した樹脂膜を加熱硬化して形成するパターン硬化膜の高解像度化が課題となることを見出した。
また、銅配線の酸化及び変色が課題となることを見出した。
Electronic devices are required to be miniaturized and highly integrated. The inventors of the present invention have found that there is a problem of increasing the resolution of a patterned cured film formed by heating and curing a patterned resin film.
In addition, it was found that oxidation and discoloration of the copper wiring were problems.
本発明者らは、上記課題を鑑み、検討を重ねた結果、感光性樹脂組成物に特定の成分の組み合わせを用いることで、解像度に優れたパターン硬化膜の硬化物を形成でき、かつ、銅の変色を抑制できることを見出し、本発明を完成させた。 In view of the above problems, the present inventors have made repeated studies and found that by using a combination of specific components in a photosensitive resin composition, it is possible to form a cured product of a pattern cured film with excellent resolution, and copper The inventors have found that the discoloration can be suppressed, and have completed the present invention.
本発明によれば、以下の感光性樹脂組成物等が提供される。
1.(A)重合性の不飽和結合を有するポリイミド前駆体、
(B)重合性モノマー、
(C)光重合開始剤、及び
(D)下記式(101)~(107)で表される化合物
を含有する感光性樹脂組成物。
R101~R110は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~3の脂肪族炭化水素基、炭素数1~3のアルコキシ基、又はヒドロキシ基であり、
R101~R105のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、R106~R110のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、
R111~R114は、それぞれ独立に水素原子、又は炭素数1~3の脂肪族炭化水素基であり、
R115は、2価の基、又は単結合であり、
R121、R131、R141、R151~R154、R161、R162、R171及びR172は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~3の脂肪族炭化水素基、炭素数1~3のアルコキシ基、又は、ヒドロキシ基である。)
2.前記(A)成分が、下記式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体である1に記載の感光性樹脂組成物。
3.前記(B)成分が、重合性の不飽和二重結合を含む基を有する重合性モノマーを含む1又は2に記載の感光性樹脂組成物。
4.前記重合性の不飽和二重結合を含む基が、2以上である3に記載の感光性樹脂組成物。
5.前記重合性モノマーが、脂肪族環状骨格を有する1~4のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
6.前記(B)成分が、下記式(3)で表される重合性モノマーを含む1~3のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
7.n1+n2が、2又は3である6に記載の感光性樹脂組成物。
8.前記(B)成分が、下記式(5)で表される重合性モノマーを含む1~7のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
10.R115がメチレン基である9に記載の感光性樹脂組成物。
11.前記(D)成分が、下記式(101A)で表される化合物である1~10のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
12.さらに、(I)熱重合開始剤を含む1~11のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
13.1~12のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記感光性樹脂膜をパターン露光して、樹脂膜を得る工程と、
前記パターン露光後の樹脂膜を、有機溶剤を用いて、現像し、パターン樹脂膜を得る工程と、
前記パターン樹脂膜を加熱処理する工程と、を含むパターン硬化物の製造方法。
14.前記加熱処理の温度が200℃以下である13に記載のパターン硬化物の製造方法。
15.1~12のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を硬化した硬化物。
16.パターン硬化物である15に記載の硬化物。
17.15又は16に記載の硬化物を用いて作製された層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜。
18.17に記載の層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜を含む電子部品。
According to the present invention, the following photosensitive resin composition and the like are provided.
1. (A) a polyimide precursor having a polymerizable unsaturated bond,
(B) a polymerizable monomer,
(C) a photopolymerization initiator, and (D) a photosensitive resin composition containing compounds represented by the following formulas (101) to (107).
R 101 to R 110 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a hydroxy group;
at least one of R 101 to R 105 is a hydroxy group and at least one of R 106 to R 110 is a hydroxy group;
R 111 to R 114 are each independently a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms,
R 115 is a divalent group or a single bond,
R 121 , R 131 , R 141 , R 151 to R 154 , R 161 , R 162 , R 171 and R 172 each independently represent a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 1 to 3 alkoxy groups or hydroxy groups. )
2. 2. The photosensitive resin composition according to 1, wherein the component (A) is a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula (1).
3. 3. The photosensitive resin composition according to 1 or 2, wherein the component (B) contains a polymerizable monomer having a group containing a polymerizable unsaturated double bond.
4. 4. The photosensitive resin composition according to 3, wherein the number of groups containing polymerizable unsaturated double bonds is 2 or more.
5. 5. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 4, wherein the polymerizable monomer has an aliphatic cyclic skeleton.
6. 4. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 3, wherein the component (B) contains a polymerizable monomer represented by the following formula (3).
7. 7. The photosensitive resin composition according to 6, wherein n1+n2 is 2 or 3.
8. 8. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 7, wherein the component (B) contains a polymerizable monomer represented by the following formula (5).
10. 9. The photosensitive resin composition according to 9, wherein R115 is a methylene group.
11. 11. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 10, wherein the component (D) is a compound represented by the following formula (101A).
12. 12. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 11, further comprising (I) a thermal polymerization initiator.
13. A step of applying the photosensitive resin composition according to any one of 1 to 12 on a substrate and drying it to form a photosensitive resin film;
a step of pattern-exposing the photosensitive resin film to obtain a resin film;
a step of developing the resin film after the pattern exposure using an organic solvent to obtain a patterned resin film;
and a step of heat-treating the pattern resin film.
14. 14. The method for producing a patterned cured product according to 13, wherein the temperature of the heat treatment is 200° C. or less.
15. A cured product obtained by curing the photosensitive resin composition according to any one of 1 to 12.
16. 16. The cured product according to 15, which is a pattern cured product.
17. An interlayer insulating film, a cover coat layer or a surface protective film produced using the cured product according to 15 or 16.
18. An electronic component comprising the interlayer insulating film, cover coat layer or surface protective film according to 17.
本発明によれば、200℃以下の低温硬化であっても、解像度に優れた硬化物を形成でき、かつ、銅の変色を抑制できる感光性樹脂組成物、パターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品が提供できる。 According to the present invention, a photosensitive resin composition capable of forming a cured product with excellent resolution even when cured at a low temperature of 200 ° C. or less and suppressing discoloration of copper, a method for producing a pattern cured product, and a cured product , an interlayer insulating film, a cover coat layer, a surface protective film, and an electronic component.
以下に、本発明の感光性樹脂組成物、それを用いたパターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品の実施の形態を詳細に説明する。尚、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the photosensitive resin composition of the present invention, a method for producing a pattern cured product using the same, a cured product, an interlayer insulating film, a cover coat layer, a surface protective film and an electronic component will be described in detail. It should be noted that the present invention is not limited by the following embodiments.
本明細書において「A又はB」とは、AとBのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。また、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。
「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。また、本明細書において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。さらに、例示材料は特に断らない限り単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本明細書における「(メタ)アクリル基」とは、「アクリル基」及び「メタクリル基」を意味する。
As used herein, "A or B" may include either A or B, or may include both. In addition, the term "step" as used herein refers not only to an independent step, but also to the term if the desired action of the step is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other steps. included.
A numerical range indicated using "-" indicates a range including the numerical values before and after "-" as the minimum and maximum values, respectively. In addition, in the present specification, the content of each component in the composition is the sum of the multiple substances present in the composition when there are multiple substances corresponding to each component in the composition, unless otherwise specified. means quantity. Further, unless otherwise specified, the exemplified materials may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
"(Meth)acrylic group" as used herein means "acrylic group" and "methacrylic group".
本発明の感光性樹脂組成物は、(A)重合性の不飽和結合を有するポリイミド前駆体(以下、「(A)成分」ともいう。)、(B)重合性モノマー(以下、「(B)成分」ともいう。)、(C)光重合開始剤(以下、「(C)成分」ともいう。)、及び(D)下記式(101)~(107)で表される化合物からなる群から選択される1以上の化合物(以下、「(D)成分」ともいう。)を含有する。
R101~R110は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~3の脂肪族炭化水素基、炭素数1~3のアルコキシ基、又はヒドロキシ基であり、
R101~R105のうち少なくとも1つ(式(102)~(106)においては、R101~R104のうち少なくとも1つ)はヒドロキシ基であり、R106~R110のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、
R111~R114は、それぞれ独立に水素原子、又は炭素数1~3の脂肪族炭化水素基であり、
R115は、2価の基、又は単結合であり、
R121、R131、R141、R151~R154、R161、R162、R171及びR172は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~3の脂肪族炭化水素基、炭素数1~3のアルコキシ基、又は、ヒドロキシ基である。)
The photosensitive resin composition of the present invention includes (A) a polyimide precursor having a polymerizable unsaturated bond (hereinafter also referred to as "(A) component"), (B) a polymerizable monomer (hereinafter, "(B ) component”.), (C) a photopolymerization initiator (hereinafter also referred to as “(C) component”), and (D) a group consisting of compounds represented by the following formulas (101) to (107) Contains one or more compounds selected from (hereinafter also referred to as "(D) component").
R 101 to R 110 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a hydroxy group;
At least one of R 101 to R 105 (at least one of R 101 to R 104 in formulas (102) to (106)) is a hydroxy group, and at least one of R 106 to R 110 is is a hydroxy group,
R 111 to R 114 are each independently a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms,
R 115 is a divalent group or a single bond,
R 121 , R 131 , R 141 , R 151 to R 154 , R 161 , R 162 , R 171 and R 172 each independently represent a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 1 to 3 alkoxy groups or hydroxy groups. )
これにより、200℃以下の低温硬化であっても、解像度に優れた硬化物を形成でき、かつ、銅の変色を抑制できる。 As a result, even when curing is performed at a low temperature of 200° C. or less, a cured product with excellent resolution can be formed, and discoloration of copper can be suppressed.
本発明の感光性樹脂組成物は、ネガ型感光性樹脂組成物であることが好ましい。
また、本発明の感光性樹脂組成物は、電子部品用材料であることが好ましい。
The photosensitive resin composition of the present invention is preferably a negative photosensitive resin composition.
Moreover, the photosensitive resin composition of the present invention is preferably a material for electronic parts.
(A)成分としては、特に制限はされないが、パターニング時の光源にi線を用いた場合の透過率が高く、200℃以下の低温硬化時にも高い硬化物特性を示すポリイミド前駆体が好ましい。 Component (A) is not particularly limited, but is preferably a polyimide precursor that exhibits high transmittance when i-line is used as a light source during patterning and exhibits high cured product properties even when cured at a low temperature of 200° C. or less.
重合性の不飽和結合としては、炭素-炭素二重結合等が挙げられる。 Examples of polymerizable unsaturated bonds include carbon-carbon double bonds.
(A)成分は、下記式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体であることが好ましい。これにより、i線の透過率が高く、200℃以下の低温硬化時にも良好な硬化物を形成できる。
式(1)で表される構造単位の含有量は、(A)成分の全構成単位に対して、50モル%以上であることが好ましく、80モル%以上がより好ましく、90モル%以上がさらに好ましい。上限は特に限定されず、100モル%でもよい。
Component (A) is preferably a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula (1). As a result, the transmittance of the i-line is high, and a good cured product can be formed even when cured at a low temperature of 200° C. or less.
The content of the structural unit represented by formula (1) is preferably 50 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and more preferably 90 mol% or more, relative to all structural units of component (A). More preferred. The upper limit is not particularly limited, and may be 100 mol %.
式(1)のX1の1以上(好ましくは1~3、より好ましくは1又は2)の芳香族基を有する4価の基において、芳香族基は、芳香族炭化水素基でもよく、芳香族複素環式基でもよい。芳香族炭化水素基が好ましい。 In the tetravalent group having one or more (preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2) aromatic groups in X 1 of formula (1), the aromatic group may be an aromatic hydrocarbon group, an aromatic It may also be a group heterocyclic group. Aromatic hydrocarbon groups are preferred.
式(1)のX1の芳香族炭化水素基としては、ベンゼン環から形成される2~4価(2価、3価又は4価)の基、ナフタレンから形成される2~4価の基、ペリレンから形成される2~4価の基等が挙げられる。 The aromatic hydrocarbon group for X 1 in formula (1) includes a divalent to tetravalent (divalent, trivalent or tetravalent) group formed from a benzene ring, and a divalent to tetravalent group formed from naphthalene. , divalent to tetravalent groups formed from perylene, and the like.
式(1)のX1の1以上の芳香族基を有する4価の基としては、例えば以下の式(6)の4価の基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
式(6)において、X及びYの、各々が結合するベンゼン環と共役しない2価の基は、-O-、-S-、メチレン基、ビス(トリフルオロメチル)メチレン基、又はジフルオロメチレン基であることが好ましく、-O-であることがより好ましい。 In formula (6), the divalent group that is not conjugated with the benzene ring to which each of X and Y is bonded is -O-, -S-, a methylene group, a bis(trifluoromethyl)methylene group, or a difluoromethylene group. is preferred, and -O- is more preferred.
式(1)のY1の1以上(好ましくは1~3、より好ましくは1又は2)の芳香族基を有する2価の基において、芳香族基は、芳香族炭化水素基でもよく、芳香族複素環式基でもよい。芳香族炭化水素基が好ましい。 In the divalent group having one or more (preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2) aromatic groups for Y 1 of formula (1), the aromatic group may be an aromatic hydrocarbon group, an aromatic It may also be a group heterocyclic group. Aromatic hydrocarbon groups are preferred.
式(1)のY1の芳香族炭化水素基としては、ベンゼン環から形成される2~4価の基、ナフタレンから形成される2~4価の基、ペリレンから形成される2~4価の基等が挙げられる。 The aromatic hydrocarbon group for Y 1 in formula (1) includes a divalent to tetravalent group formed from a benzene ring, a divalent to tetravalent group formed from naphthalene, and a divalent to tetravalent group formed from perylene. and the like.
式(1)のY1の1以上の芳香族基を有する2価の基としては、例えば2つの芳香族基がエーテル基(-O-)を介して結合した2価の基が挙げられるが、これに限定されるものではない。 The divalent group having one or more aromatic groups for Y 1 of formula (1) includes, for example, a divalent group in which two aromatic groups are bonded via an ether group (—O—). , but not limited to.
式(1)のY1の1以上の芳香族基を有する2価の基としては、例えば以下の式(7)の基が挙げられるが、これに限定されるものではない。
式(7)のR12~R19の1価の脂肪族炭化水素基(好ましくは炭素数1~10、より好ましくは炭素数1~6)としては、メチル基等が挙げられる。例えば、R12及びR15~R19が水素原子であり、R13及びR14が1価の脂肪族炭化水素基であってもよい。 Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon group (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms) for R 12 to R 19 in formula (7) include methyl group and the like. For example, R 12 and R 15 to R 19 may be hydrogen atoms, and R 13 and R 14 may be monovalent aliphatic hydrocarbon groups.
式(7)のR12~R19のハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を有する1価の有機基は、ハロゲン原子を有する1価の脂肪族炭化水素基(好ましくは炭素数1~10、より好ましくは炭素数1~6)が好ましく、トリフルオロメチル基等が挙げられる。 The monovalent organic group having a halogen atom (preferably a fluorine atom) for R 12 to R 19 in formula (7) is a monovalent aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more Preferably, it has 1 to 6 carbon atoms, such as a trifluoromethyl group.
式(1)のR1及びR2の炭素数1~4(好ましくは1又は2)の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、2-プロピル基、n-ブチル基等が挙げられる。 Examples of aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms (preferably 1 or 2) for R 1 and R 2 in formula (1) include methyl group, ethyl group, n-propyl group, 2-propyl group, n- A butyl group and the like can be mentioned.
式(1)のR1及びR2の少なくとも一方が、式(2)で表される基であり、ともに式(2)で表される基であることが好ましい。 At least one of R 1 and R 2 in formula (1) is a group represented by formula (2), and both are preferably groups represented by formula (2).
式(2)のR3~R5の炭素数1~3(好ましくは1又は2)の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、2-プロピル基等が挙げられる。メチル基が好ましい。 Examples of aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 3 carbon atoms (preferably 1 or 2) for R 3 to R 5 in formula (2) include methyl group, ethyl group, n-propyl group and 2-propyl group. be done. Methyl groups are preferred.
式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体は、例えば下記式(8)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、下記式(9)で表されるジアミノ化合物とを、N-メチル-2-ピロリドン等の有機溶剤中にて反応させポリアミド酸を得て、下記式(10)で表される化合物を加え、有機溶剤中で反応させ部分的にエステル基を導入することで得ることができる。
式(8)で表されるテトラカルボン酸二無水物及び式(9)で表されるジアミノ化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
A polyimide precursor having a structural unit represented by formula (1) is, for example, a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (8) and a diamino compound represented by the following formula (9), N -By reacting in an organic solvent such as methyl-2-pyrrolidone to obtain a polyamic acid, adding a compound represented by the following formula (10), reacting in an organic solvent and partially introducing an ester group. Obtainable.
The tetracarboxylic dianhydride represented by formula (8) and the diamino compound represented by formula (9) may be used singly or in combination of two or more.
(A)成分は、式(1)で表される構造単位以外の構造単位を有してもよい。
式(1)で表される構造単位以外の構造単位としては、式(11)で表される構造単位等が挙げられる。
Structural units other than the structural unit represented by formula (1) include structural units represented by formula (11).
式(11)のX2の1以上の芳香族基を有する4価の基は、式(1)のX1の1以上の芳香族基を有する4価の基と同様のものが挙げられる。
式(11)のY2の1以上の芳香族基を有する2価の基は、式(1)のY1の1以上の芳香族基を有する2価の基と同様のものが挙げられる。
式(11)のR51及びR52の炭素数1~4の脂肪族炭化水素基は、R1及びR2の炭素数1~4の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
Examples of the tetravalent group having one or more aromatic groups for X 2 of formula (11) include the same tetravalent groups having one or more aromatic groups as X 1 for formula (1).
Examples of the divalent group having one or more aromatic groups for Y 2 in formula (11) include the same divalent groups as the divalent groups having one or more aromatic groups for Y 1 in formula (1).
Examples of the aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms for R 51 and R 52 in formula (11) include the same aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms as R 1 and R 2 .
式(1)で表される構造単位以外の構造単位は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 Structural units other than the structural unit represented by formula (1) may be used singly or in combination of two or more.
式(1)で表される構造単位以外の構造単位の含有量は、(A)成分の全構成単位に対して、50モル%未満であることが好ましい。 The content of structural units other than the structural units represented by formula (1) is preferably less than 50 mol % of all structural units of component (A).
(A)成分において、全カルボキシ基及び全カルボキシエステルに対して、式(2)で表される基でエステル化されたカルボキシ基の割合が、50モル%以上であることが好ましく、60~100モル%がより好ましく、70~90モル%がさらに好ましい。 In component (A), the ratio of carboxy groups esterified with the group represented by formula (2) to all carboxy groups and all carboxy esters is preferably 50 mol% or more, preferably 60 to 100 mol % is more preferred, and 70 to 90 mol % is even more preferred.
(A)成分の分子量に特に制限はないが、重量平均分子量で10,000~200,000であることが好ましい。
重量平均分子量は、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィー法によって測定することができ、標準ポリスチレン検量線を用いて換算することによって求めることができる。
The molecular weight of component (A) is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably from 10,000 to 200,000.
The weight average molecular weight can be measured, for example, by gel permeation chromatography, and can be obtained by conversion using a standard polystyrene calibration curve.
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)重合性モノマーを含む。これにより、形成される硬化物の耐熱性、機械特性及び耐薬品性を向上することができる。 The photosensitive resin composition of the present invention contains (B) a polymerizable monomer. Thereby, the heat resistance, mechanical properties and chemical resistance of the cured product to be formed can be improved.
(B)成分は、(A)成分との架橋密度向上の観点から、(好ましくは2以上の)重合性の不飽和二重結合を含む基(好ましくは、光重合開始剤により重合可能であることから、(メタ)アクリル基)を有する重合性モノマーを含むことが好ましい。 Component (B) is a group containing (preferably two or more) polymerizable unsaturated double bonds (preferably polymerizable by a photopolymerization initiator, from the viewpoint of improving the crosslink density with component (A). Therefore, it is preferable to contain a polymerizable monomer having a (meth)acrylic group.
重合性モノマーは、脂肪族環状骨格(好ましくは炭素数4~15、より好ましくは5~12)を有することが好ましい。これにより、形成できる硬化物に疎水性を付与でき、高温多湿条件下での硬化物と基板間の接着性低下を抑制できる。 The polymerizable monomer preferably has an aliphatic cyclic skeleton (preferably 4 to 15 carbon atoms, more preferably 5 to 12 carbon atoms). This makes it possible to impart hydrophobicity to the cured product that can be formed, and to suppress deterioration in adhesiveness between the cured product and the substrate under high temperature and high humidity conditions.
重合性モノマーは、架橋密度及び光感度の向上、現像後のパターンの膨潤の抑制のため、2又は3の、重合性の不飽和二重結合を含む基を、有することが好ましい。 The polymerizable monomer preferably has 2 or 3 groups containing polymerizable unsaturated double bonds in order to improve crosslink density and photosensitivity and suppress swelling of the pattern after development.
(B)成分は、下記式(3)で表される重合性モノマーを含むことが好ましい。
R7が2つの場合、2つのR7は同一でもよく、異なっていてもよい。 When there are two R7 's, the two R7 's may be the same or different.
(B)成分は、下記式(5)で表される重合性モノマーを含むことがより好ましい。
また、(B)成分として、例えば以下の重合性モノマーを用いてもよい。 Moreover, as the component (B), for example, the following polymerizable monomers may be used.
R21が2以上存在する場合、2以上のR21は同一でもよく、異なっていてもよい。
R22が2以上存在する場合、2以上のR22は同一でもよく、異なっていてもよい。
When two or more R 21 are present, the two or more R 21 may be the same or different.
When two or more R 22 are present, the two or more R 22 may be the same or different.
n3個のR21の少なくとも1つ(好ましくは2又は3)は、上記式(4)で表される基である。
n4個のR22の少なくとも1つ(好ましくは2又は3)は、上記式(4)で表される基である。
n5個のR23及びn6個のR24の少なくとも1つ(好ましくは2)は、上記式(4)で表される基である。
At least one (preferably 2 or 3) of n3 R 21 is a group represented by the above formula (4).
At least one (preferably 2 or 3) of n4 R 22 is a group represented by the above formula (4).
At least one (preferably 2) of n5 R 23 and n6 R 24 is a group represented by the above formula (4).
式(3)のR6及びR7及び式(12)のR21~R24の炭素数1~4の脂肪族炭化水素基としては、式(1)のR1及びR2の炭素数1~4の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。 Aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms for R 6 and R 7 in formula (3) and R 21 to R 24 in formula (12) include 1 carbon atom for R 1 and R 2 in formula (1). The same as the aliphatic hydrocarbon groups of 1 to 4 can be mentioned.
式(4)のR9~R11の炭素数1~3の脂肪族炭化水素基としては、式(2)のR3~R5の炭素数1~3の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。 The aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 3 carbon atoms for R 9 to R 11 in formula (4) are the same as the aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 3 carbon atoms for R 3 to R 5 in formula (2). things are mentioned.
(B)成分として、脂肪族環状骨格を有する重合性モノマー以外の重合性モノマーを用いてもよい。脂肪族環状骨格を有する重合性モノマー以外の重合性モノマーとしては、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート等が挙げられる。
また、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、
テトラメチロールメタンテトラアクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、テトラキスアクリル酸メタンテトライルテトラキス(メチレンオキシエチレン)、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリメタクリレート、アクリロイルオキシエチルイソシアヌレート、メタクリロイルオキシエチルイソシアヌレート等が挙げられる。
As the component (B), polymerizable monomers other than polymerizable monomers having an aliphatic cyclic skeleton may be used. Polymerizable monomers other than polymerizable monomers having an aliphatic cyclic skeleton include diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, 1 ,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate and the like.
Also, trimethylolpropane diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate,
Tetramethylolmethane tetraacrylate, tetramethylolmethane tetramethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, tetrakisacrylate methanetetrayltetrakis(methyleneoxyethylene), ethoxylated isocyanuric acid triacrylate, ethoxylated isocyanuric acid trimethacrylate , acryloyloxyethyl isocyanurate, methacryloyloxyethyl isocyanurate, and the like.
中でも、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、テトラキスアクリル酸メタンテトライルテトラキス(メチレンオキシエチレン)が好ましい。 Among them, tetraethylene glycol dimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, and tetrakis methanetetrayl tetrakis(methyleneoxyethylene) acrylate are preferred.
(B)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 (B) component may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types.
(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、1~50質量部が好ましい。硬化物の疎水性向上の観点から、より好ましくは3~50質量部、さらに好ましくは5~40質量部である。
上記範囲内である場合、実用的なレリーフパターンが得られやすく、未露光部の現像後残滓を抑制しやすい。
The content of component (B) is preferably 1 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of component (A). From the viewpoint of improving the hydrophobicity of the cured product, it is more preferably 3 to 50 parts by mass, still more preferably 5 to 40 parts by mass.
Within the above range, it is easy to obtain a practical relief pattern, and it is easy to suppress post-development residues in unexposed areas.
(C)成分としては、例えば、ベンゾフェノン、2-ベンゾイル安息香酸メチル、4-ベンゾイル-4′-メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン等のベンゾフェノン誘導体、
2,2′-ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアセトフェノン誘導体、
チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン等のチオキサントン誘導体、
ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジル-β-メトキシエチルアセタール等のベンジル誘導体、
ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のベンゾイン誘導体、及び
1-フェニル-1,2-ブタンジオン-2-(O-メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-ベンゾイル)オキシム、1,3-ジフェニルプロパントリオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-3-エトキシプロパントリオン-2-(O-ベンゾイル)オキシム、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)、下記式で表される化合物等のオキシムエステル類などが好ましく挙げられるが、これらに限定されるものではない。
acetophenone derivatives such as 2,2'-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone;
thioxanthone derivatives such as thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, and diethylthioxanthone;
benzyl derivatives such as benzyl, benzyl dimethyl ketal, benzyl-β-methoxyethyl acetal;
Benzoin, benzoin derivatives such as benzoin methyl ether, and 1-phenyl-1,2-butanedione-2-(O-methoxycarbonyl)oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-methoxycarbonyl) Oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-benzoyl)oxime, 1,3-diphenylpropanetrione -2-(O-ethoxycarbonyl)oxime, 1-phenyl-3-ethoxypropanetrione-2-(O-benzoyl)oxime, ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H- Carbazol-3-yl]-,1-(O-acetyloxime) and oxime esters such as compounds represented by the following formulas are preferred, but are not limited thereto.
特に光感度の点で、オキシムエステル類が好ましい。 Oxime esters are particularly preferred in view of photosensitivity.
(C)成分は、(C1)下記式(15-1)で表される化合物及び下記式(15-2)で表される化合物からなる群から選択される1以上の化合物(以下、「(C1)成分」ともいう。)を含有することが好ましい。
(C1)成分は、活性光線に対する感度が後述する(C2)成分より高いことが好ましく、高感度な感光剤であることが好ましい。
Component (C) is (C1) one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (15-1) and compounds represented by the following formula (15-2) (hereinafter, "( (also referred to as "C1) component").
Component (C1) preferably has higher sensitivity to actinic rays than component (C2), which will be described later, and is preferably a highly sensitive photosensitizer.
R11Aは、好ましくは炭素数1~4のアルキル基であり、より好ましくはメチル基である。a1は好ましくは1である。R12Aは、好ましくは炭素数1~4のアルキル基であり、より好ましくはエチル基である。R13A及びR14Aは、好ましくはそれぞれ独立に炭素数1~4のアルキル基であり、より好ましくはメチル基である。 R 11A is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group. a1 is preferably 1. R 12A is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an ethyl group. R 13A and R 14A are preferably each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group.
式(15-1)で表される化合物としては、例えば、下記式(15A)で表される化合物が挙げられ、BASFジャパン株式会社製「IRGACURE OXE 02」として入手可能である。
R15Aは、好ましくは-O(CH2)2OHである。b1は好ましくは0又は1である。R16Aは、好ましくは炭素数1~6のアルキル基であり、より好ましくはメチル基又はヘキシル基である。R17Aは、好ましくは炭素数1~6のアルキル基又はフェニル基であり、より好ましくはメチル基又はフェニル基である。
R 15A is preferably —O(CH 2 ) 2 OH. b1 is preferably 0 or 1; R 16A is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methyl group or a hexyl group. R 17A is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group, more preferably a methyl group or a phenyl group.
式(15-2)で表される化合物としては、例えば下記式(15B)で表される化合物が挙げられ、株式会社ADEKA製「NCI-930」として入手可能である。
また、(C)成分は、(C2)下記式(16)で表される化合物(以下、「(C2)成分」ともいう。)を含有することが好ましい。
(C2)成分は、活性光線に対する感度が(C1)成分より低いことが好ましく、標準的な感度の感光剤であることが好ましい。
In addition, the (C) component preferably contains (C2) a compound represented by the following formula (16) (hereinafter also referred to as "(C2) component").
Component (C2) preferably has lower sensitivity to actinic rays than component (C1), and is preferably a photosensitizer with standard sensitivity.
c1は好ましくは0である。R22Aは、好ましくは炭素数1~4のアルキル基であり、より好ましくはメチル基である。R23Aは、好ましくは炭素数1~12のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数1~4のアルコキシ基であり、さらに好ましくはメトキシ基又はエトキシ基である。 c1 is preferably zero. R 22A is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group. R 23A is preferably an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, still more preferably a methoxy group or an ethoxy group.
式(16)で表される化合物としては、例えば下記式(16A)で表される化合物が挙げられ、Lambson社製「G-1820(PDO)」として入手可能である。
(C)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 (C) component may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types.
(C)成分は、(C1)成分及び(C2)成分からなる群から選択される1以上を含むことが好ましい。
また、(C)成分は、透過率の調整の観点から、(C1)成分及び(C2)成分を含むことが好ましい。
Component (C) preferably contains one or more selected from the group consisting of component (C1) and component (C2).
In addition, the (C) component preferably contains the (C1) component and the (C2) component from the viewpoint of adjusting the transmittance.
(C)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましく、より好ましくは0.1~15質量部であり、さらに好ましくは0.1~10質量部である。
上記範囲内の場合、光架橋が膜厚方向で均一となりやすく、実用的なレリーフパターンを得やすくなる。
The content of component (C) is preferably from 0.1 to 20 parts by mass, more preferably from 0.1 to 15 parts by mass, and even more preferably from 0.1 to 100 parts by mass of component (A). 10 parts by mass.
Within the above range, the photocrosslinking tends to be uniform in the film thickness direction, making it easier to obtain a practical relief pattern.
(C1)成分を含有する場合、(C1)成分の含有量は、通常、(A)成分100質量部に対して0.05~5.0質量部であり、好ましくは0.1~2.5質量部であり、より好ましくは0.2~2.0質量部である。 When component (C1) is contained, the content of component (C1) is usually 0.05 to 5.0 parts by mass, preferably 0.1 to 2.0 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). 5 parts by mass, more preferably 0.2 to 2.0 parts by mass.
(C2)成分を含有する場合、(C2)成分の含有量は、通常、(A)成分100質量部に対して0.5~15.0質量部であり、好ましくは1.0~10.0質量部である。 When component (C2) is contained, the content of component (C2) is usually 0.5 to 15.0 parts by mass, preferably 1.0 to 10.0 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). It is 0 parts by mass.
(C1)成分及び(C2)成分を含有する場合、(C1)成分の含有量が(A)成分100質量部に対して0.05~5.0質量部であり、かつ、(C2)成分の含有量が(A)成分100質量部に対して0.5~15.0質量部であると好ましい。 When component (C1) and component (C2) are contained, the content of component (C1) is 0.05 to 5.0 parts by mass per 100 parts by mass of component (A), and component (C2) is preferably 0.5 to 15.0 parts by mass per 100 parts by mass of component (A).
(C1)成分及び(C2)成分を含有する場合、(C1)成分と(C2)成分の含有量の質量比は、好ましくは1:3~1:70であり、より好ましくは1:5~1:50である。 When the component (C1) and the component (C2) are contained, the mass ratio of the content of the component (C1) and the component (C2) is preferably 1:3 to 1:70, more preferably 1:5 to It is 1:50.
本発明の感光性樹脂組成物は、(D)下記式(101)~(107)で表される化合物からなる群から選択される1以上の化合物を含有する。
R101~R110は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~3の脂肪族炭化水素基、炭素数1~3のアルコキシ基、又はヒドロキシ基であり、
R101~R105のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、R106~R110のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、
R111~R114は、それぞれ独立に水素原子、又は炭素数1~3の脂肪族炭化水素基であり、
R115は、2価の基、又は単結合であり、
R121、R131、R141、R151~R154、R161、R162、R171及びR172は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~3の脂肪族炭化水素基、炭素数1~3のアルコキシ基、又は、ヒドロキシ基である。)
The photosensitive resin composition of the present invention contains (D) one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (101) to (107).
R 101 to R 110 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a hydroxy group;
at least one of R 101 to R 105 is a hydroxy group and at least one of R 106 to R 110 is a hydroxy group;
R 111 to R 114 are each independently a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms,
R 115 is a divalent group or a single bond,
R 121 , R 131 , R 141 , R 151 to R 154 , R 161 , R 162 , R 171 and R 172 each independently represent a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 1 to 3 alkoxy groups or hydroxy groups. )
式(101)~(107)のR101~R110、R111~R114、R121、R131、R141、R151~R154、R161、R162、R171及びR172の炭素数1~3の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。メチル基が好ましい。 Number of carbon atoms of R 101 to R 110 , R 111 to R 114 , R 121 , R 131 , R 141 , R 151 to R 154 , R 161 , R 162 , R 171 and R 172 in formulas (101) to (107) Examples of 1 to 3 aliphatic hydrocarbon groups include methyl group, ethyl group and propyl group. Methyl groups are preferred.
式(101)~(107)のR101~R110、R111~R114、R121、R131、R141、R151~R154、R161、R162、R171及びR172の炭素数1~3のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。メトキシ基が好ましい。 Number of carbon atoms of R 101 to R 110 , R 111 to R 114 , R 121 , R 131 , R 141 , R 151 to R 154 , R 161 , R 162 , R 171 and R 172 in formulas (101) to (107) The 1-3 alkoxy groups include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and the like. A methoxy group is preferred.
(D)成分は、上記式(101)で表される化合物であることが好ましい。 Component (D) is preferably a compound represented by the above formula (101).
式(101)のR115は、メチレン基であることが好ましい。 R 115 in formula (101) is preferably a methylene group.
(例えば、式(101)の)R103及びR108のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であることが好ましい。R103及びR108がヒドロキシ基であることがより好ましい。 Preferably, at least one of R 103 and R 108 (eg of formula (101)) is a hydroxy group. More preferably, R 103 and R 108 are hydroxy groups.
式(101)のR111~R114の炭素数1~3の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。メチル基が好ましい。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms for R 111 to R 114 in formula (101) include methyl group, ethyl group and propyl group. Methyl groups are preferred.
式(101)のR111~R114は、水素原子であることが好ましい。 R 111 to R 114 in formula (101) are preferably hydrogen atoms.
(D)成分は、下記式(101A)で表される化合物であることがより好ましい。これにより、活性光線照射の際に乱反射による未露光部の架橋を抑制できる。さらに、Cuめっき基板の変色を抑制できる。
(D)成分は、10mg/Lの濃度で、365nmにおける吸光度が0.05以上であることが好ましく、0.1以上であることがより好ましい。 Component (D) preferably has an absorbance at 365 nm of 0.05 or more, more preferably 0.1 or more at a concentration of 10 mg/L.
(D)成分としては、例えば、フラボン、フラボノール、イソフラボン、カルコン、オーロン、フラバン3-オール、アントシアニジン、ロイコアントシアニジン、(1E,6E)-1-(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)-7-(4-ヒドロキシフェニル)-1,6-ヘプタジエン-3,5-ジオン)、(1E,6E)-1,7-ビス(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)-1,6-ヘプタジエン-3,5-ジオン、1,7-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,6-ヘプタジエン-3,5-ジオン等が挙げられる。 Component (D) includes, for example, flavone, flavonol, isoflavone, chalcone, aurone, flavan-3-ol, anthocyanidin, leucoanthocyanidin, (1E,6E)-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-7- (4-hydroxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione), (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-heptadiene-3, 5-dione, 1,7-bis(4-hydroxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione and the like.
(D)成分は、1種単独で又は2種以上を組み合わせてもよい。 Component (D) may be used alone or in combination of two or more.
(D)成分の含有量は、解像度(解像性)に優れる点において、(A)成分100質量部に対して、0.05質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.2質量部以上がさらに好ましい。
(D)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましく、2質量部以下がさらに好ましい。これにより、活性光線照射の際に組成物の表面での吸収が増大して内部の光硬化が不充分となることを抑えることができる。
The content of component (D) is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 part by mass or more, relative to 100 parts by mass of component (A) in terms of excellent resolution (resolution). 0.2 parts by mass or more is more preferable.
The content of component (D) is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less, and even more preferably 2 parts by mass or less per 100 parts by mass of component (A). As a result, it is possible to prevent insufficient photocuring inside the composition due to increased absorption on the surface of the composition upon exposure to actinic rays.
本発明の感光性樹脂組成物は、保存安定性の確保の観点から、さらに、(E)重合禁止剤(以下、「(E)成分」ともいう。)を含んでもよい。
(E)成分としては、ラジカル重合禁止剤、ラジカル重合抑制剤等が挙げられる。
From the viewpoint of ensuring storage stability, the photosensitive resin composition of the present invention may further contain (E) a polymerization inhibitor (hereinafter also referred to as "(E) component").
Component (E) includes radical polymerization inhibitors, radical polymerization inhibitors, and the like.
(E)成分としては、例えば、p-メトキシフェノール、ジフェニル-p-ベンゾキノン、ベンゾキノン、ヒドロキノン、ピロガロール、フェノチアジン、レゾルシノール、オルトジニトロベンゼン、パラジニトロベンゼン、メタジニトロベンゼン、フェナントラキノン、N-フェニル-2-ナフチルアミン、クペロン、2,5-トルキノン、タンニン酸、パラベンジルアミノフェノール、ニトロソアミン類、及び1,4,4-トリメチル-2,3-ジアザビシクロ[3.2.2]-ノナ-2-エン-2,3-ジキソイド)等のジキソイド類などが挙げられる。 Examples of component (E) include p-methoxyphenol, diphenyl-p-benzoquinone, benzoquinone, hydroquinone, pyrogallol, phenothiazine, resorcinol, orthodinitrobenzene, paradinitrobenzene, metadinitrobenzene, phenanthraquinone, and N-phenyl-2. -naphthylamine, cupferron, 2,5-toluquinone, tannic acid, parabenzylaminophenol, nitrosamines, and 1,4,4-trimethyl-2,3-diazabicyclo[3.2.2]-non-2-ene- 2,3-dixoid) and the like.
(E)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 (E) component may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types.
(E)成分を含有する場合、(E)成分の含有量としては、感光性樹脂組成物の保存安定性及び得られる硬化物の耐熱性の観点から、(A)成分100質量部に対して、0.01~30質量部が好ましく、0.01~10質量部がより好ましく、0.05~5質量部がさらに好ましい。 When the component (E) is contained, the content of the component (E) is, from the viewpoint of the storage stability of the photosensitive resin composition and the heat resistance of the resulting cured product, relative to 100 parts by mass of the component (A). , preferably 0.01 to 30 parts by mass, more preferably 0.01 to 10 parts by mass, and even more preferably 0.05 to 5 parts by mass.
本発明の感光性樹脂組成物は、銅及び銅合金の腐食の抑制や変色の防止の観点から、さらに、(F)防錆剤(以下、「(F)成分」ともいう。)を含んでもよい。
(F)成分としては、例えば、1,2,4-トリアゾール、1,2,3-トリアゾール、1,2,5-トリアゾール、3-メルカプト-4-メチル-4H-1,2,4-トリアゾール、3-メルカプト-1,2,4-トリアゾール、4-アミノ-3,5-ジメチル-4H-1,2,4-トリアゾール、4-アミノ-3,5-ジプロピル-4H-1,2,4-トリアゾール、3-アミノ-5-イソプロピル-1,2,4-トリアゾール、4-アミノ-3-メルカプト-5-メチル-4H-1,2,4-トリアゾール、3-アミノ-5-メルカプト-1,2,4-トリアゾール、3-アミノ-5-メチル-4H-1,2,4-トリアゾール、4-アミノ-1,2,4-トリアゾール、4-アミノ-3,5-ジメチル-1,2,4-トリアゾール、4-アミノ-5-メチル-4H-1,2,4-トリアゾール-3-チオール、3,5-ジアミノ-1H-1,2,4-トリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、5,6-ジメチルベンゾトリアゾール、5-アミノ-1H-ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール-4-スルホン酸、1,2,3-ベンゾトリアゾール等のトリアゾール誘導体、及び、
1H-テトラゾール、5-メチル-1H-テトラゾール、5-(メチルチオ)-1H-テトラゾール、5-(エチルチオ)-1H-テトラゾール、5-フェニル-1H-テトラゾール、5-ニトロ-1H-テトラゾール1-メチル-1H-テトラゾール、5,5’-ビス-1H-テトラゾール、5-アミノ-1H-テトラゾール等のテトラゾール誘導体などが挙げられる。
(F)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
From the viewpoint of suppressing corrosion and preventing discoloration of copper and copper alloys, the photosensitive resin composition of the present invention may further contain (F) a rust inhibitor (hereinafter also referred to as "(F) component"). good.
Component (F) includes, for example, 1,2,4-triazole, 1,2,3-triazole, 1,2,5-triazole, 3-mercapto-4-methyl-4H-1,2,4-triazole , 3-mercapto-1,2,4-triazole, 4-amino-3,5-dimethyl-4H-1,2,4-triazole, 4-amino-3,5-dipropyl-4H-1,2,4 -triazole, 3-amino-5-isopropyl-1,2,4-triazole, 4-amino-3-mercapto-5-methyl-4H-1,2,4-triazole, 3-amino-5-mercapto-1 , 2,4-triazole, 3-amino-5-methyl-4H-1,2,4-triazole, 4-amino-1,2,4-triazole, 4-amino-3,5-dimethyl-1,2 ,4-triazole, 4-amino-5-methyl-4H-1,2,4-triazole-3-thiol, 3,5-diamino-1H-1,2,4-triazole, 5-methyl-1H-benzo Triazole derivatives such as triazole, 5,6-dimethylbenzotriazole, 5-amino-1H-benzotriazole, benzotriazole-4-sulfonic acid, 1,2,3-benzotriazole, and
1H-tetrazole, 5-methyl-1H-tetrazole, 5-(methylthio)-1H-tetrazole, 5-(ethylthio)-1H-tetrazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, 5-nitro-1H-tetrazole 1-methyl -1H-tetrazole, 5,5′-bis-1H-tetrazole, 5-amino-1H-tetrazole and other tetrazole derivatives.
Component (F) may be used singly or in combination of two or more.
(F)成分を用いる場合、防錆剤の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.01~10質量部が好ましく、0.1~5質量部がより好ましく、0.5~4質量部がさらに好ましい。 When component (F) is used, the content of the rust inhibitor is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.5 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). ~4 parts by mass is more preferred.
本発明の感光性樹脂組成物は、得られる硬化膜の基材への接着性を向上させる観点から、さらに、(G)シランカップリング剤(接着助剤)(以下、「(G)成分」ともいう。)を含んでもよい。 From the viewpoint of improving the adhesion of the resulting cured film to the substrate, the photosensitive resin composition of the present invention further contains (G) a silane coupling agent (adhesion aid) (hereinafter referred to as "(G) component" Also called.) may be included.
通常、(G)成分は、現像後の加熱処理において、(A)成分と反応して架橋する、又は加熱処理する工程において(G)成分自身が重合する。これにより、得られる硬化物と基板との接着性をより向上させることができる。 Generally, the component (G) reacts with the component (A) to be crosslinked in the heat treatment after development, or the component (G) itself is polymerized in the heat treatment step. Thereby, the adhesion between the obtained cured product and the substrate can be further improved.
(G)成分としては、ウレア結合(-NH-CO-NH-)を有する化合物が挙げられる。これにより、200℃以下の低温下で硬化を行った場合も基板との接着性をさらに高めることができる。
低温での硬化を行った際の接着性の発現に優れる点で、下記式(13)で表される化合物がより好ましい。
A compound represented by the following formula (13) is more preferable in that it exhibits excellent adhesiveness when cured at a low temperature.
式(13)で表される化合物の具体例としては、ウレイドメチルトリメトキシシラン、ウレイドメチルトリエトキシシラン、2-ウレイドエチルトリメトキシシラン、2-ウレイドエチルトリエトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、4-ウレイドブチルトリメトキシシラン、4-ウレイドブチルトリエトキシシラン等が挙げられ、好ましくは3-ウレイドプロピルトリエトキシシランである。 Specific examples of the compound represented by formula (13) include ureidomethyltrimethoxysilane, ureidomethyltriethoxysilane, 2-ureidoethyltrimethoxysilane, 2-ureidoethyltriethoxysilane, and 3-ureidopropyltrimethoxysilane. , 3-ureidopropyltriethoxysilane, 4-ureidobutyltrimethoxysilane, 4-ureidobutyltriethoxysilane and the like, preferably 3-ureidopropyltriethoxysilane.
(G)成分として、ヒドロキシ基又はグリシジル基を有するシランカップリング剤を用いてもよい。ヒドロキシ基又はグリシジル基を有するシランカップリング剤、及び分子内にウレア結合を有するシランカップリング剤を併用すると、さらに低温硬化時の硬化物の基板への接着性を向上することができる。
ヒドロキシ基又はグリシジル基を有するシランカップリング剤としては、メチルフェニルシランジオール、エチルフェニルシランジオール、n-プロピルフェニルシランジオール、イソプロピルフェニルシランジオール、n-ブチルフェニルシランジオール、イソブチルフェニルシランジオール、tert-ブチルフェニルシランジオール、ジフェニルシランジオール、エチルメチルフェニルシラノール、n-プロピルメチルフェニルシラノール、イソプロピルメチルフェニルシラノール、n-ブチルメチルフェニルシラノール、イソブチルメチルフェニルシラノール、tert-ブチルメチルフェニルシラノール、エチルn-プロピルフェニルシラノール、エチルイソプロピルフェニルシラノール、n-ブチルエチルフェニルシラノール、イソブチルエチルフェニルシラノール、tert-ブチルエチルフェニルシラノール、メチルジフェニルシラノール、エチルジフェニルシラノール、n-プロピルジフェニルシラノール、イソプロピルジフェニルシラノール、n-ブチルジフェニルシラノール、イソブチルジフェニルシラノール、tert-ブチルジフェニルシラノール、フェニルシラントリオール、1,4-ビス(トリヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(メチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(エチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(プロピルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ブチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ジエチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ジプロピルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ジブチルヒドロキシシリル)ベンゼン、及び下記式(14)で表わされる化合物等が挙げられる。中でも、特に、基板との接着性をより向上させるため、式(14)で表される化合物が好ましい。
A silane coupling agent having a hydroxy group or a glycidyl group may be used as the component (G). When a silane coupling agent having a hydroxy group or a glycidyl group and a silane coupling agent having a urea bond in the molecule are used in combination, the adhesion of the cured product to the substrate during low temperature curing can be further improved.
Silane coupling agents having a hydroxy group or a glycidyl group include methylphenylsilanediol, ethylphenylsilanediol, n-propylphenylsilanediol, isopropylphenylsilanediol, n-butylphenylsilanediol, isobutylphenylsilanediol, tert- Butylphenylsilanediol, diphenylsilanediol, ethylmethylphenylsilanol, n-propylmethylphenylsilanol, isopropylmethylphenylsilanol, n-butylmethylphenylsilanol, isobutylmethylphenylsilanol, tert-butylmethylphenylsilanol, ethyl n-propylphenyl silanol, ethylisopropylphenylsilanol, n-butylethylphenylsilanol, isobutylethylphenylsilanol, tert-butylethylphenylsilanol, methyldiphenylsilanol, ethyldiphenylsilanol, n-propyldiphenylsilanol, isopropyldiphenylsilanol, n-butyldiphenylsilanol, isobutyldiphenylsilanol, tert-butyldiphenylsilanol, phenylsilanetriol, 1,4-bis(trihydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(methyldihydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(ethyldihydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(propyldihydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(butyldihydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(dimethylhydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(diethylhydroxysilyl)benzene, 1, 4-bis(dipropylhydroxysilyl)benzene, 1,4-bis(dibutylhydroxysilyl)benzene, compounds represented by the following formula (14), and the like. Among them, the compound represented by the formula (14) is particularly preferable in order to further improve the adhesiveness to the substrate.
式(14)で表される化合物としては、ヒドロキシメチルトリメトキシシラン、ヒドロキシメチルトリエトキシシラン、2-ヒドロキシエチルトリメトキシシラン、2-ヒドロキシエチルトリエトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、4-ヒドロキシブチルトリメトキシシラン、4-ヒドロキシブチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、2-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、2-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、4-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、4-グリシドキシブチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
市販品としては、商品名「KBM403」(信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。
Compounds represented by formula (14) include hydroxymethyltrimethoxysilane, hydroxymethyltriethoxysilane, 2-hydroxyethyltrimethoxysilane, 2-hydroxyethyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3- Hydroxypropyltriethoxysilane, 4-hydroxybutyltrimethoxysilane, 4-hydroxybutyltriethoxysilane, glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltriethoxysilane, 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 2- glycidoxyethyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 4-glycidoxybutyltrimethoxysilane, 4-glycidoxybutyltriethoxysilane and the like. be done.
Commercially available products include the product name "KBM403" (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
ヒドロキシ基又はグリシジル基を有するシランカップリング剤は、さらに、窒素原子を有する基を含むことが好ましく、さらにアミノ基又はアミド結合を有するシランカップリング剤がより好ましい。
さらにアミノ基を有するシランカップリング剤としては、ビス(2-ヒドロキシメチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス(2-ヒドロキシメチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス(2-グリシドキシメチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス(2-ヒドロキシメチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
The silane coupling agent having a hydroxy group or glycidyl group preferably further contains a group having a nitrogen atom, more preferably a silane coupling agent having an amino group or an amide bond.
Furthermore, silane coupling agents having an amino group include bis(2-hydroxymethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, bis(2-hydroxymethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, bis(2-glycidide xymethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, bis(2-hydroxymethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane and the like.
さらにアミド結合を有するシランカップリング剤としては、下記式で表される化合物等が挙げられる。
R36-(CH2)e-CO-NH-(CH2)f-Si(OR37)3
(R36はヒドロキシ基又はグリシジル基であり、e及びfは、それぞれ独立に、1~3の整数であり、R37はメチル基、エチル基又はプロピル基である)
Furthermore, examples of the silane coupling agent having an amide bond include compounds represented by the following formulas.
R 36 —(CH 2 ) e —CO—NH—(CH 2 ) f —Si(OR 37 ) 3
(R 36 is a hydroxy group or a glycidyl group, e and f are each independently an integer of 1 to 3, and R 37 is a methyl group, an ethyl group or a propyl group)
また、(G)成分は、トリエトキシシリルプロピルエチルカーボメートを用いてもよい。 Also, triethoxysilylpropylethyl carbonate may be used as the component (G).
(G)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 (G) Component may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types.
(G)成分を用いる場合、(G)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましく、1~15質量部がより好ましく、1~10質量部がさらに好ましい。 When component (G) is used, the content of component (G) is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 15 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass, relative to 100 parts by mass of component (A). Parts by mass are more preferred.
本発明の感光性樹脂組成物は、広範囲の露光量における残膜率の維持と良好な解像性との両立の観点から、さらに、(H)増感剤(以下、「(H)成分」ともいう。)を含んでもよい。 The photosensitive resin composition of the present invention further contains (H) a sensitizer (hereinafter referred to as "(H) component") from the viewpoint of achieving both good resolution and maintenance of residual film ratio in a wide range of exposure doses. Also called.) may be included.
(H)成分としては、ミヒラーズケトン、ベンゾイン、2-メチルベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、2-t-ブチルアントラキノン、1,2-ベンゾ-9,10-アントラキノン、アントラキノン、メチルアントラキノン、4,4′-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、1,5-アセナフテン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノ-1-プロパノン、ジアセチルベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、ジフェニルジスルフィド、アントラセン、フェナンスレンキノン、リボフラビンテトラブチレート、アクリジンオレンジ、エリスロシン、フェナンスレンキノン、2-イソプロピルチオキサントン、2,6-ビス(p-ジエチルアミノベンジリデン)-4-メチル-4-アザシクロヘキサノン、6-ビス(p-ジメチルアミノベンジリデン)-シクロペンタノン、2,6-ビス(p-ジエチルアミノベンジリデン)-4-フェニルシクロヘキサノン、アミノスチリルケトン、3-ケトクマリン化合物、ビスクマリン化合物、N-フェニルグリシン、N-フェニルジエタノールアミン、3,3′,4,4′-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等が挙げられる。 Component (H) includes Michler's ketone, benzoin, 2-methylbenzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin butyl ether, 2-t-butylanthraquinone, 1,2-benzo-9,10-anthraquinone, anthraquinone, methylanthraquinone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, acetophenone, benzophenone, thioxanthone, 1,5-acenaphthene, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-methyl- [4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-1-propanone, diacetyl benzyl, benzyl dimethyl ketal, benzyl diethyl ketal, diphenyl disulfide, anthracene, phenanthrene quinone, riboflavin tetrabutyrate, acridine orange, erythrosine, phenanth Lenquinone, 2-isopropylthioxanthone, 2,6-bis(p-diethylaminobenzylidene)-4-methyl-4-azacyclohexanone, 6-bis(p-dimethylaminobenzylidene)-cyclopentanone, 2,6-bis( p-diethylaminobenzylidene)-4-phenylcyclohexanone, aminostyryl ketone, 3-ketocoumarin compound, biscoumarin compound, N-phenylglycine, N-phenyldiethanolamine, 3,3′,4,4′-tetra(t-butylper oxycarbonyl)benzophenone and the like.
(H)成分は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせてもよい。 (H) component may be used individually by 1 type, or may combine 2 or more types.
(H)成分を含有する場合、(H)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~2.0質量部が好ましく、0.2~1.5質量部がより好ましい。 When component (H) is contained, the amount of component (H) is preferably 0.1 to 2.0 parts by mass, preferably 0.2 to 1.5 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). is more preferred.
本発明の感光性樹脂組成物は、重合反応の促進の観点から、さらに、(I)熱重合開始剤(以下、「(I)成分」ともいう。)を含んでもよい。
(I)成分としては、成膜時に溶剤を除去するための加熱(乾燥)では分解せず、硬化時の加熱により分解してラジカルを発生し、(B)成分同士、又は(A)成分及び(B)成分の重合反応を促進する化合物が好ましい。
(I)成分は分解点が、110℃以上200℃以下の化合物が好ましく、より低温で重合反応を促進する観点から、110℃以上175℃以下の化合物がより好ましい。
From the viewpoint of promoting the polymerization reaction, the photosensitive resin composition of the present invention may further contain (I) a thermal polymerization initiator (hereinafter also referred to as "(I) component").
Component (I) is not decomposed by heating (drying) for removing the solvent during film formation, but is decomposed by heating during curing to generate radicals, and component (B) itself, or component (A) and A compound that accelerates the polymerization reaction of component (B) is preferred.
Component (I) is preferably a compound with a decomposition point of 110° C. or higher and 200° C. or lower, and more preferably a compound with a decomposition point of 110° C. or higher and 175° C. or lower from the viewpoint of promoting the polymerization reaction at a lower temperature.
具体例としては、メチルエチルケトンペルオキシド等のケトンペルオキシド、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン等のパーオキシケタール、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロペルオキシド、クメンハイドロペルオキシド、p-メンタンハイドロペルオキシド等のハイドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオキシド等のジアルキルペルオキシド、ジラウロイルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド等のジアシルペルオキシド、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート等のパーオキシエステル、ビス(1-フェニル-1-メチルエチル)ペルオキシドなどが挙げられる。市販品としては、商品名「パークミルD」、「パークミルP」、「パークミルH」、「パーブチルO」(以上、日油株式会社製)等が挙げられる。 Specific examples include ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, 1,1-di(t-hexylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di(t-hexylperoxy)cyclohexane, 1, Peroxyketals such as 1-di(t-butylperoxy)cyclohexane, hydroperoxides such as 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, dicumyl peroxide, di - Dialkyl peroxides such as t-butyl peroxide, diacyl peroxides such as dilauroyl peroxide and dibenzoyl peroxide, peroxys such as di(4-t-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate, di(2-ethylhexyl)peroxydicarbonate Dicarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxyisopropylmonocarbonate, t-butylperoxybenzoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexa Peroxy esters such as noate, bis(1-phenyl-1-methylethyl) peroxide and the like. Commercially available products include trade names "Percumyl D", "Percumyl P", "Perbutyl H", and "Perbutyl O" (manufactured by NOF Corporation).
(I)成分を含有する場合、(I)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましく、良好な耐フラックス性の確保のために0.2~20質量部がより好ましく、乾燥時の分解による溶解性低下抑制の観点から、0.3~10質量部がさらに好ましい。 When component (I) is contained, the content of component (I) is preferably 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (A). 2 to 20 parts by mass is more preferable, and 0.3 to 10 parts by mass is more preferable from the viewpoint of suppressing deterioration of solubility due to decomposition during drying.
(J)成分としては、N-メチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸ベンジル、n-ブチルアセテート、エトキシエチルプロピオネート、3-メチルメトキシプロピオネート、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリルアミド、テトラメチレンスルホン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルアミルケトン、N-ジメチルモルホリン等が挙げられ、通常、他の成分を充分に溶解できるものであれば特に制限はない。
この中でも、各成分の溶解性と感光性樹脂膜形成時の塗布性に優れる観点から、N-メチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミドを用いることが好ましい。
Component (J) includes N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, benzyl acetate, n-butyl acetate, ethoxyethyl propionate, 3-methylmethoxypropionate, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphorylamide, tetramethylenesulfone, cyclohexanone, cyclopentanone, diethylketone, diisobutylketone, methylamylketone, N-dimethylmorpholine and the like. There is usually no particular limitation as long as the other components can be sufficiently dissolved.
Among these, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and N,N-dimethylformamide are preferred from the viewpoint of the solubility of each component and the coating properties when forming a photosensitive resin film. , N,N-dimethylacetamide is preferably used.
また、(J)成分としては、下記式(21)で表される化合物を用いてもよい。
式(21)中におけるR41~R43の炭素数1~10(好ましくは1~3、より好ましくは1又は3)のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等を挙げることができる。
式(21)で表される化合物は、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(例えば、商品名「KJCMPA-100」(KJケミカルズ株式会社製))であることが好ましい。
The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 3, more preferably 1 or 3) for R 41 to R 43 in formula (21) includes methyl group, ethyl group, n-propyl group and isopropyl group. , n-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group and the like.
The compound represented by formula (21) is preferably 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide (eg, trade name "KJCMPA-100" (manufactured by KJ Chemicals Co., Ltd.)).
(J)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
(J)成分の含有量は、特に限定されないが、一般的に、(A)成分100質量部に対して、50~1000質量部である。
(J) component may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types.
The content of component (J) is not particularly limited, but is generally 50 to 1000 parts by mass per 100 parts by mass of component (A).
本発明の感光性樹脂組成物は、さらに界面活性剤又はレベリング剤等を含有してもよい。 The photosensitive resin composition of the present invention may further contain surfactants or leveling agents.
界面活性剤又はレベリング剤を含むことで、塗布性(例えばストリエーション(膜厚のムラ)の抑制)及び現像性を向上させることができる。 By containing a surfactant or a leveling agent, it is possible to improve coatability (for example, suppression of striation (unevenness in film thickness)) and developability.
界面活性剤又はレベリング剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル等が挙げられ、市販品としては、商品名「メガファックF171」、「F173」、「R-08」(以上、DIC株式会社製)、商品名「フロラードFC430」、「FC431」(以上、住友スリーエム株式会社製)、商品名「オルガノシロキサンポリマーKP341」(信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。 Examples of surfactants or leveling agents include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, and polyoxyethylene octylphenol ether. ”, “F173”, “R-08” (manufactured by DIC Corporation), trade names “Florado FC430”, “FC431” (manufactured by Sumitomo 3M), trade name “Organosiloxane polymer KP341” (Shin-Etsu manufactured by Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and the like.
界面活性剤及びレベリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 Surfactants and leveling agents may be used singly or in combination of two or more.
界面活性剤又はレベリング剤を含む場合、界面活性剤又はレベリング剤の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.01~10質量部が好ましく、0.05~5質量部がより好ましく、0.05~3質量部がさらに好ましい。 When a surfactant or leveling agent is included, the content of the surfactant or leveling agent is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.05 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). Preferably, 0.05 to 3 parts by mass is more preferable.
本発明の感光性樹脂組成物は、(J)成分を除いて、本質的に、(A)~(D)、並びに任意に(E)~(I)成分、界面活性剤、及びレベリング剤からなっており、本発明の効果を損なわない範囲で他に不可避不純物を含んでもよい。
本発明の感光性樹脂組成物の、例えば、80質量%以上、90質量%以上、95質量%以上、98質量%以上又は100質量%が、(J)成分を除いて、
(A)~(D)成分、
(A)~(I)成分、又は
(A)~(D)成分、並びに任意に(E)~(I)成分、界面活性剤、及びレベリング剤からなっていてもよい。
Except for component (J), the photosensitive resin composition of the present invention consists essentially of components (A) to (D) and optionally components (E) to (I), a surfactant, and a leveling agent. and may contain other unavoidable impurities within a range that does not impair the effects of the present invention.
For example, 80% by mass or more, 90% by mass or more, 95% by mass or more, 98% by mass or more, or 100% by mass of the photosensitive resin composition of the present invention, excluding the component (J),
(A) to (D) components,
It may consist of components (A)-(I) or components (A)-(D) and optionally components (E)-(I), surfactants and leveling agents.
本発明の硬化物は、上述の感光性樹脂組成物を硬化することで得ることができる。
本発明の硬化物は、パターン硬化物として用いてもよく、パターンがない硬化物として用いてもよい。
本発明の硬化物の膜厚は、5~20μmが好ましい。
The cured product of the present invention can be obtained by curing the photosensitive resin composition described above.
The cured product of the present invention may be used as a patterned cured product or as a non-patterned cured product.
The film thickness of the cured product of the present invention is preferably 5 to 20 μm.
本発明のパターン硬化物の製造方法では、上述の感光性樹脂組成物を基板上に塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成する工程と、感光性樹脂膜をパターン露光して、樹脂膜を得る工程と、パターン露光後の樹脂膜を、有機溶剤を用いて、現像し、パターン樹脂膜を得る工程と、パターン樹脂膜を加熱処理する工程と、を含む。
これにより、パターン硬化物を得ることができる。
In the method for producing a patterned cured product of the present invention, the above photosensitive resin composition is coated on a substrate and dried to form a photosensitive resin film, and the photosensitive resin film is pattern-exposed to form a resin film. a step of obtaining a patterned resin film, a step of developing the resin film after pattern exposure using an organic solvent to obtain a patterned resin film, and a step of heat-treating the patterned resin film.
Thereby, a pattern hardened material can be obtained.
パターンがない硬化物を製造する方法は、例えば、上述の感光性樹脂膜を形成する工程と加熱処理する工程とを備える。さらに、露光する工程を備えてもよい。 A method for producing a pattern-free cured product includes, for example, the steps of forming the above-described photosensitive resin film and heat-treating. Furthermore, you may provide the process of exposing.
基板としては、ガラス基板、Si基板(シリコンウエハ)等の半導体基板、TiO2基板、SiO2基板等の金属酸化物絶縁体基板、Cuめっきウエハ、窒化ケイ素基板、銅基板、銅合金基板等が挙げられる。 Examples of substrates include glass substrates, semiconductor substrates such as Si substrates (silicon wafers), metal oxide insulator substrates such as TiO2 substrates and SiO2 substrates, Cu plated wafers, silicon nitride substrates, copper substrates, copper alloy substrates, and the like. mentioned.
塗布方法に特に制限はないが、スピナー等を用いて行うことができる。 The coating method is not particularly limited, but can be performed using a spinner or the like.
乾燥は、ホットプレート、オーブン等を用いて行うことができる。
乾燥温度は90~150℃が好ましく、溶解コントラスト確保の観点から、90~120℃がより好ましい。
乾燥時間は、30秒間~5分間が好ましい。
乾燥は、2回以上行ってもよい。
これにより、上述の感光性樹脂組成物を膜状に形成した感光性樹脂膜を得ることができる。
Drying can be performed using a hot plate, an oven, or the like.
The drying temperature is preferably 90 to 150°C, more preferably 90 to 120°C from the viewpoint of ensuring the dissolution contrast.
The drying time is preferably 30 seconds to 5 minutes.
Drying may be performed twice or more.
As a result, a photosensitive resin film formed by forming the above photosensitive resin composition into a film can be obtained.
感光性樹脂膜の膜厚は、5~100μmが好ましく、6~50μmがより好ましく、7~30μmがさらに好ましい。 The film thickness of the photosensitive resin film is preferably 5 to 100 μm, more preferably 6 to 50 μm, even more preferably 7 to 30 μm.
パターン露光は、例えばフォトマスクを介して所定のパターンに露光する。
照射する活性光線は、i線等の紫外線、可視光線、放射線等が挙げられるが、i線であることが好ましい。
露光装置としては、平行露光機、投影露光機、ステッパ、スキャナ露光機等を用いることができる。
In pattern exposure, for example, a predetermined pattern is exposed through a photomask.
The actinic rays to be irradiated include ultraviolet rays such as i-rays, visible rays, and radiation, but i-rays are preferable.
As an exposure device, a parallel exposure machine, a projection exposure machine, a stepper, a scanner exposure machine, or the like can be used.
露光後、現像前に、必要に応じて露光後加熱(PEB)を行ってもよい。露光後加熱の温度は60℃~160℃が好ましく、露光後加熱の時間は0.5分間~5分間が好ましい。 After exposure and before development, post-exposure baking (PEB) may be performed, if necessary. The post-exposure heating temperature is preferably 60° C. to 160° C., and the post-exposure heating time is preferably 0.5 to 5 minutes.
現像することで、パターン形成された樹脂膜(パターン樹脂膜)を得ることができる。一般的に、ネガ型感光性樹脂組成物を用いた場合には、未露光部を現像液で除去する。
現像液として用いる有機溶剤は、現像液としては、感光性樹脂膜の良溶媒を単独で、又は良溶媒と貧溶媒を適宜混合して用いることができる。
良溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-アセチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
貧溶媒としては、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、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メチルエーテル、水等が挙げられる。
By developing, a patterned resin film (patterned resin film) can be obtained. In general, when a negative photosensitive resin composition is used, the unexposed area is removed with a developer.
As for the organic solvent used as the developer, a good solvent for the photosensitive resin film can be used alone, or a good solvent and a poor solvent can be appropriately mixed and used as the developer.
Good solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, Cyclopentanone, cyclohexanone and the like can be mentioned.
Poor solvents include toluene, xylene, methanol, ethanol, isopropanol, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, water and the like.
現像液に界面活性剤を添加してもよい。添加量としては、現像液100質量部に対して、0.01~10質量部が好ましく、0.1~5質量部がより好ましい。 A surfactant may be added to the developer. The amount to be added is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the developer.
現像時間は、例えば感光性樹脂膜を浸漬して完全に溶解するまでの時間の2倍とすることができる。
現像時間は、用いる(A)成分によっても異なるが、10秒間~15分間が好ましく、10秒間~5分間がより好ましく、生産性の観点からは、20秒間~5分間がさらに好ましい。
The development time can be, for example, double the time required for the photosensitive resin film to be immersed and completely dissolved.
The development time varies depending on the component (A) used, but is preferably 10 seconds to 15 minutes, more preferably 10 seconds to 5 minutes, and still more preferably 20 seconds to 5 minutes from the viewpoint of productivity.
現像後、リンス液により洗浄を行ってもよい。
リンス液としては、蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、トルエン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル等を単独又は適宜混合して用いてもよく、また段階的に組み合わせて用いてもよい。
After development, washing may be performed with a rinse liquid.
As the rinse liquid, distilled water, methanol, ethanol, isopropanol, toluene, xylene, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, etc. may be used singly or in an appropriate mixture, or may be used in a stepwise combination. good.
パターン樹脂膜を加熱処理することにより、パターン硬化物を得ることができる。
(A)成分のポリイミド前駆体が、加熱処理工程によって、脱水閉環反応を起こし、通常対応するポリイミドとなる。
A pattern cured product can be obtained by heat-treating the pattern resin film.
The polyimide precursor of the component (A) undergoes a dehydration ring-closure reaction in the heat treatment step, and usually becomes the corresponding polyimide.
加熱処理の温度は、250℃以下が好ましく、120~250℃がより好ましく、200℃以下又は160~200℃がさらに好ましい。
上記範囲内であることにより、基板やデバイスへのダメージを小さく抑えることができ、デバイスを歩留り良く生産することが可能となり、プロセスの省エネルギー化を実現することができる。
The temperature of the heat treatment is preferably 250°C or lower, more preferably 120 to 250°C, and even more preferably 200°C or lower or 160 to 200°C.
Within the above range, damage to substrates and devices can be minimized, devices can be produced with high yield, and energy saving in the process can be realized.
加熱処理の時間は、5時間以下が好ましく、30分間~3時間がより好ましい。
上記範囲内であることにより、架橋反応又は脱水閉環反応を充分に進行することができる。
加熱処理の雰囲気は大気中であっても、窒素等の不活性雰囲気中であってもよいが、パターン樹脂膜の酸化を防ぐことができる観点から、窒素雰囲気下が好ましい。
The heat treatment time is preferably 5 hours or less, more preferably 30 minutes to 3 hours.
By being within the above range, the cross-linking reaction or the dehydration ring-closing reaction can proceed sufficiently.
The atmosphere of the heat treatment may be the air or an inert atmosphere such as nitrogen, but the nitrogen atmosphere is preferable from the viewpoint of preventing the pattern resin film from being oxidized.
加熱処理に用いられる装置としては、石英チューブ炉、ホットプレート、ラピッドサーマルアニール、縦型拡散炉、赤外線硬化炉、電子線硬化炉、マイクロ波硬化炉等が挙げられる。 Devices used for the heat treatment include quartz tube furnaces, hot plates, rapid thermal annealing, vertical diffusion furnaces, infrared curing furnaces, electron beam curing furnaces, microwave curing furnaces, and the like.
本発明の硬化物は、パッシベーション膜、バッファーコート膜、層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜等として用いることができる。
上記パッシベーション膜、バッファーコート膜、層間絶縁膜、カバーコート層及び表面保護膜等からなる群から選択される1以上を用いて、信頼性の高い、半導体装置、多層配線板、各種電子デバイス、積層デバイス(マルチダイファンアウトウエハレベルパッケージ等)等の電子部品などを製造することができる。
The cured product of the present invention can be used as a passivation film, a buffer coat film, an interlayer insulating film, a cover coat layer, a surface protection film, or the like.
Highly reliable semiconductor devices, multilayer wiring boards, various electronic devices, laminates using one or more selected from the group consisting of the passivation film, buffer coat film, interlayer insulating film, cover coat layer, surface protective film, etc. Electronic parts such as devices (multi-die fan-out wafer level packages, etc.) can be manufactured.
本発明の電子部品である半導体装置の製造工程の一例を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電子部品である多層配線構造の半導体装置の製造工程図である。
図1において、回路素子を有するSi基板等の半導体基板1は、回路素子の所定部分を除いてシリコン酸化膜等の保護膜2等で被覆され、露出した回路素子上に第1導体層3が形成される。その後、前記半導体基板1上に層間絶縁膜4が形成される。
An example of the manufacturing process of the semiconductor device, which is the electronic component of the present invention, will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a semiconductor device having a multilayer wiring structure, which is an electronic component according to one embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a
次に、塩化ゴム系、フェノールノボラック系等の感光性樹脂層5が、層間絶縁膜4上に形成され、公知の写真食刻技術によって所定部分の層間絶縁膜4が露出するように窓6Aが設けられる。
Next, a photosensitive resin layer 5 made of chlorinated rubber, phenol novolac, or the like is formed on the
窓6Aが露出した層間絶縁膜4は、選択的にエッチングされ、窓6Bが設けられる。
次いで、窓6Bから露出した第1導体層3を腐食することなく、感光性樹脂層5のみを腐食するようなエッチング溶液を用いて感光性樹脂層5が完全に除去される。
The
Next, the photosensitive resin layer 5 is completely removed using an etching solution that corrodes only the photosensitive resin layer 5 without corroding the
さらに公知の写真食刻技術を用いて、第2導体層7を形成し、第1導体層3との電気的接続を行う。
3層以上の多層配線構造を形成する場合には、上述の工程を繰り返して行い、各層を形成することができる。
Further, using a known photolithography technique, the
In the case of forming a multilayer wiring structure having three or more layers, the above steps can be repeated to form each layer.
次に、上述の感光性樹脂組成物を用いて、パターン露光により窓6Cを開口し、表面保護膜8を形成する。表面保護膜8は、第2導体層7を外部からの応力、α線等から保護するものであり、得られる半導体装置は信頼性に優れる。
尚、前記例において、層間絶縁膜を本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成することも可能である。
Next, using the photosensitive resin composition described above, the
In the above examples, it is also possible to form the interlayer insulating film using the photosensitive resin composition of the present invention.
以下、実施例及び比較例に基づき、本発明についてさらに具体的に説明する。尚、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples and comparative examples. It should be noted that the present invention is not limited to the following examples.
実施例及び比較例で用いた各成分は以下の通りである。 Components used in Examples and Comparative Examples are as follows.
(A)成分:重合性の不飽和結合を有するポリイミド前駆体
A1:後述の合成例1で得られた化合物
A2:後述の合成例2で得られた化合物
A3:後述の合成例3で得られた化合物
A4:後述の合成例4で得られた化合物
(A) Component: Polyimide precursor A1 having a polymerizable unsaturated bond: Compound A2 obtained in Synthesis Example 1 described later: Compound A3 obtained in Synthesis Example 2 described later: Obtained in Synthesis Example 3 described later Compound A4: a compound obtained in Synthesis Example 4 described later
(B)成分:重合性モノマー
B1:A-DCP(新中村化学工業株式会社製、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、下記式で表される化合物)
B3:TEGDMA(新中村化学工業株式会社製、テトラエチレングリコールジメタクリレート)
B4:A-TMMT(新中村化学工業株式会社製、ペンタエリスリトールテトラアクリレート)
(B) component: polymerizable monomer B1: A-DCP (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., tricyclodecanedimethanol diacrylate, compound represented by the following formula)
B3: TEGDMA (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., tetraethylene glycol dimethacrylate)
B4: A-TMMT (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., pentaerythritol tetraacrylate)
(C)成分:光重合開始剤
C1:IRGACURE OXE 02(BASFジャパン株式会社製、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム))
C2:G-1820(PDO)(Lambson株式会社製、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム)
C3:NCI-930(株式会社ADEKA製、2-(アセトキシイミノ)-1-[4-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニルスルファニル]フェニル]プロパン-1-オン)
(C) component: photopolymerization initiator C1: IRGACURE OXE 02 (manufactured by BASF Japan Ltd., ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1 -(O-acetyloxime))
C2: G-1820 (PDO) (manufactured by Lambson, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)oxime)
C3: NCI-930 (manufactured by ADEKA Corporation, 2-(acetoxyimino)-1-[4-[4-(2-hydroxyethoxy)phenylsulfanyl]phenyl]propan-1-one)
(D)成分
D1:クルクミン(株式会社三和ケミカル製、(1E,6E)-1,7-ビス(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)-1,6-ヘプタジエン-3,5-ジオン)
D2:HPH(株式会社三和ケミカル製、1,7-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,6-ヘプタジエン-3,5-ジオン)
(D′)成分
D′1:アデカスタブ LA-29(株式会社ADEKA製、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール)
D′2:アデカスタブ LA-24(株式会社ADEKA製、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール)
D′3:アデカスタブ LA-32(株式会社ADEKA製、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-クレゾール)
D′4:SEESORB106(シプロ化成株式会社製、2,2′,4,4′-テトラヒドロキシベンゾフェノン)
D′5:SEESORB107(シプロ化成株式会社製、2,2′-ジヒドロキシ-4,4′-ジメトキシベンゾフェノン)
D′6:ディスパースレッド1(日立化成テクノサービス株式会社製、4-[エチル(2-ヒドロキシエチル)アミノ]-4′-ニトロアゾベンゼン)
(D) component
D1: Curcumin (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione)
D2: HPH (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., 1,7-bis(4-hydroxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione)
(D') Component D'1: ADEKA STAB LA-29 (manufactured by ADEKA Corporation, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol)
D'2: Adekastab LA-24 (manufactured by ADEKA Corporation, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol)
D'3: Adekastab LA-32 (manufactured by ADEKA Corporation, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol)
D'4: SEESORB106 (manufactured by Shipro Kasei Co., Ltd., 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone)
D'5: SEESORB107 (manufactured by Shipro Kasei Co., Ltd., 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone)
D′6: Disperse Thread 1 (manufactured by Hitachi Chemical Techno Service Co., Ltd., 4-[ethyl (2-hydroxyethyl)amino]-4′-nitroazobenzene)
(E)成分:重合禁止剤
E1:Taobn(Hampford Research社製、1,4,4-トリメチル-2,3-ジアザビシクロ[3.2.2]-ノナ-2-エン-2,3-ジキソイド)
E2:ヒドロキノン
(E) component: polymerization inhibitor E1: Taobn (manufactured by Hampford Research, 1,4,4-trimethyl-2,3-diazabicyclo[3.2.2]-non-2-ene-2,3-dixoid)
E2: Hydroquinone
(H)成分:増感剤
H1:EMK(Aldrich社製、4,4′-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン)
Component (H): Sensitizer H1: EMK (manufactured by Aldrich, 4,4′-bis(diethylamino)benzophenone)
(I)成分:熱重合開始剤
I1:パークミルD(日油株式会社製、ビス(1-フェニル-1-メチルエチル)ペルオキシド)
(I) Component: Thermal polymerization initiator I1: Permir D (manufactured by NOF Corporation, bis (1-phenyl-1-methylethyl) peroxide)
(J)成分:溶剤
J1:N-メチル-2-ピロリドン
J2:γ-ブチロラクトン
J3:KJCMPA-100(KJケミカルズ株式会社製、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド)
(J) Component: Solvent J1: N-methyl-2-pyrrolidone J2: γ-butyrolactone J3: KJCMPA-100 (manufactured by KJ Chemicals, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide)
[吸光度測定] [Absorbance measurement]
また、(D)成分及び(D′)成分の吸光度を、以下の条件で測定した。結果を表1に示す。
(D)成分及び(D′)成分をそれぞれクロロホルムに溶かし、10mg/Lになるよう調製し、測定用試料とした。
測定機器:U-3900H(株式会社日立ハイテクサイエンス製)
測定条件:セル長:10.0mm
Also, the absorbances of the components (D) and (D') were measured under the following conditions. Table 1 shows the results.
Components (D) and (D') were each dissolved in chloroform to prepare a solution of 10 mg/L, which was used as a sample for measurement.
Measuring instrument: U-3900H (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.)
Measurement conditions: cell length: 10.0 mm
合成例1(A1の合成)
3,3′,4,4′-ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物(ODPA)47.1g(152mmol)とメタクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEMA)5.54g(43mmol)及び触媒量の1,4-ジアザビシクロ[2.2.2.]オクタントリエチレンジアミンを380gのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)中に溶解して、45℃で1時間撹拌した後25℃まで冷却し、2,2’-ジメチルベンジジン27.4g(129mmol)及び乾燥したN-メチル-2-ピロリドン145mLを加えた後45℃で150分間撹拌した後、室温へ冷却した。この溶液へトリフルオロ酢酸無水物59.7g(284mmol)を滴下した後、120分間撹拌した後、触媒量のベンゾキノンを加え、さらにHEMA40.4g(310mmol)を加え45℃で20時間撹拌した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリイミド前駆体A1を得た。
ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法を用いて、標準ポリスチレン換算により、以下の条件で、重量平均分子量を求めた。A1の重量平均分子量は35,000であった。
Synthesis Example 1 (Synthesis of A1)
47.1 g (152 mmol) of 3,3′,4,4′-diphenylethertetracarboxylic dianhydride (ODPA), 5.54 g (43 mmol) of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and a catalytic amount of 1,4- diazabicyclo [2.2.2. ] Octanetriethylenediamine was dissolved in 380 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), stirred at 45° C. for 1 hour and then cooled to 25° C. to give 27.4 g (129 mmol) of 2,2′-dimethylbenzidine. and 145 mL of dry N-methyl-2-pyrrolidone were added, stirred at 45° C. for 150 minutes, and then cooled to room temperature. After 59.7 g (284 mmol) of trifluoroacetic anhydride was added dropwise to this solution and stirred for 120 minutes, a catalytic amount of benzoquinone was added, and 40.4 g (310 mmol) of HEMA was further added and stirred at 45° C. for 20 hours. This reaction liquid was added dropwise to distilled water, and the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain polyimide precursor A1.
Using a gel permeation chromatography (GPC) method, the weight average molecular weight was obtained under the following conditions by standard polystyrene conversion. A1 had a weight average molecular weight of 35,000.
0.5mgのA1に対して溶剤[テトラヒドロフラン(THF)/ジメチルホルムアミド(DMF)=1/1(容積比)]1mLの溶液を用いて測定した。 Measurement was performed using a solution of 1 mL of solvent [tetrahydrofuran (THF)/dimethylformamide (DMF)=1/1 (volume ratio)] with respect to 0.5 mg of A1.
測定装置:検出器 株式会社日立製作所製L4000UV
ポンプ:株式会社日立製作所製L6000
株式会社島津製作所製C-R4A Chromatopac
測定条件:カラムGelpack GL-S300MDT-5×2本
溶離液:THF/DMF=1/1(容積比)
LiBr(0.03mol/L)、H3PO4(0.06mol/L)
流速:1.0mL/min、検出器:UV270nm
Measuring device: Detector L4000UV manufactured by Hitachi, Ltd.
Pump: L6000 manufactured by Hitachi, Ltd.
Shimadzu Corporation C-R4A Chromatopac
Measurement conditions: column Gelpack GL-S300MDT-5 × 2 eluent: THF/DMF = 1/1 (volume ratio)
LiBr (0.03 mol/L), H3PO4 ( 0.06 mol/L)
Flow rate: 1.0 mL/min, detector: UV270 nm
また、A1のエステル化率(ODPAのカルボキシ基のHEMAとの反応率)を、以下の条件でNMR測定を行い、算出した。エステル化率は、ポリアミド酸の全カルボキシ基に対し81モル%であった(残り19モル%はカルボキシ基)。 Further, the esterification rate of A1 (reaction rate of the carboxy group of ODPA with HEMA) was calculated by NMR measurement under the following conditions. The esterification rate was 81 mol % with respect to all carboxy groups in polyamic acid (remaining 19 mol % of carboxy groups).
測定機器:ブルカー・バイオスピン社製 AV400M
磁場強度:400MHz
基準物質:テトラメチルシラン(TMS)
溶媒:ジメチルスルホキシド(DMSO)
Measuring instrument: AV400M manufactured by Bruker Biospin
Magnetic field strength: 400MHz
Reference substance: Tetramethylsilane (TMS)
Solvent: dimethyl sulfoxide (DMSO)
合成例2(A2の合成)
ODPA47.1g(152mmol)とHEMA2.77g(21mmol)及び触媒量の1,4-ジアザビシクロ[2.2.2.]オクタントリエチレンジアミンを500gのNMP中に溶解して、45℃で1時間撹拌した後25℃まで冷却し、2,2’-ジメチルベンジジン30.0g(141mmol)及び乾燥したNMP145mLを加えた後45℃で150分間撹拌した後、室温へ冷却した。この溶液へトリフルオロ酢酸無水物65.2g(311mmol)を滴下した後、180分間撹拌した後、触媒量のベンゾキノンを加え、さらにHEMA43.1g(331mmol)を加え45℃で20時間撹拌した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリイミド前駆体A2を得た。
ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法を用いて、標準ポリスチレン換算により、以下の条件で、重量平均分子量を求めた。A2の重量平均分子量は70,000であった。
Synthesis Example 2 (Synthesis of A2)
47.1 g (152 mmol) of ODPA and 2.77 g (21 mmol) of HEMA and a catalytic amount of 1,4-diazabicyclo [2.2.2. ] Octanetriethylenediamine was dissolved in 500 g of NMP and stirred at 45° C. for 1 hour, then cooled to 25° C. and 30.0 g (141 mmol) of 2,2′-dimethylbenzidine and 145 mL of dry NMP were added. After stirring for 150 minutes at 0 C, it was cooled to room temperature. After 65.2 g (311 mmol) of trifluoroacetic anhydride was added dropwise to this solution, the mixture was stirred for 180 minutes, a catalytic amount of benzoquinone was added, and 43.1 g (331 mmol) of HEMA was further added and stirred at 45° C. for 20 hours. This reaction liquid was added dropwise to distilled water, and the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain a polyimide precursor A2.
Using a gel permeation chromatography (GPC) method, the weight average molecular weight was obtained under the following conditions by standard polystyrene conversion. A2 had a weight average molecular weight of 70,000.
また、A2のエステル化率を、合成例1と同じ条件でNMR測定を行い、算出した。エステル化率は、ポリアミド酸の全カルボキシ基に対し73モル%であった(残り27モル%はカルボキシ基)。 Further, the esterification rate of A2 was calculated by NMR measurement under the same conditions as in Synthesis Example 1. The esterification rate was 73 mol % with respect to all carboxy groups in the polyamic acid (the remaining 27 mol % were carboxy groups).
合成例3(A3の合成)
ODPA62.0g(200mmol)、HEMA5.2g(40.0mmol)及び触媒量の1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタントリエチレンジアミンをNMP250gに溶解し、45℃で1時間撹拌した後、25℃まで冷却し、m-フェニレンジアミン5.5g(50.9mmol)、オキシジアニリン(4,4′-ジアミノジフェニルエーテル)23.8g(119mmol)及び乾燥したNMP100mLを加え、45℃で150分間撹拌した後、室温へ冷却し、ポリアミド酸を得た。この溶液へトリフルオロ酢酸無水物78.5g(374mmol)を滴下し、20分間撹拌した後、HEMA53.1g(408mmol)を加え45℃で20時間撹拌した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリイミド前駆体A3を得た。
GPC法を用いて、合成例1と同じ条件で、重量平均分子量を求めた。A3の重量平均分子量は35,000であった。
また、A3のエステル化率を、合成例1と同じ条件でNMR測定を行い、算出した。エステル化率は、ポリアミド酸の全カルボキシ基に対し70モル%であった(残り30モル%はカルボキシ基)。
Synthesis Example 3 (Synthesis of A3)
62.0 g (200 mmol) of ODPA, 5.2 g (40.0 mmol) of HEMA and a catalytic amount of 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octanetriethylenediamine were dissolved in 250 g of NMP and stirred at 45° C. for 1 hour. 5.5 g (50.9 mmol) of m-phenylenediamine, 23.8 g (119 mmol) of oxydianiline (4,4′-diaminodiphenyl ether) and 100 mL of dry NMP were added and stirred at 45° C. for 150 minutes. After that, it was cooled to room temperature to obtain a polyamic acid. After 78.5 g (374 mmol) of trifluoroacetic anhydride was added dropwise to this solution and stirred for 20 minutes, 53.1 g (408 mmol) of HEMA was added and stirred at 45° C. for 20 hours. This reaction liquid was added dropwise to distilled water, and the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain polyimide precursor A3.
Using the GPC method, the weight average molecular weight was obtained under the same conditions as in Synthesis Example 1. A3 had a weight average molecular weight of 35,000.
Further, the esterification rate of A3 was calculated by NMR measurement under the same conditions as in Synthesis Example 1. The esterification rate was 70 mol % with respect to all carboxy groups in the polyamic acid (the remaining 30 mol % were carboxy groups).
合成例4(A4の合成)
ピロメリット酸二無水物(PMDA)43.6g(200mmol)とHEMA54.9g(401mmol)とヒドロキノン0.220gをNMP394gに溶解し、1,8-ジアザビシクロウンデセンを触媒量添加した後に、25℃で24時間撹拌し、エステル化を行い、ピロメリット酸-ヒドロキシエチルメタクリレートジエステル溶液を得た。この溶液をPMDA-HEMA溶液とする。
ODPA49.6g(160mmol)とHEMA4.98g(328mmol)とヒドロキノン0.176gをNMP378gに溶解し、1,8-ジアザビシクロウンデセンを触媒量添加した後に、25℃で48時間撹拌し、エステル化を行い、3,3′,4,4′-ジフェニルエーテルテトラカルボン酸-ヒドロキシエチルメタクリレートジエステル溶液を得た。この溶液をODPA-HEMA溶液とする。
PMDA-HEMA溶液196gとODPA-HEMA溶液58.7gとを混合し、その後、氷冷下で塩化チオニル25.9g(218mmol)を反応溶液温度が10℃以下を保つように滴下漏斗を用いて滴下した。塩化チオニルの滴下が終了した後、氷冷下で2時間反応を行いPMDAとODPAの酸クロリドの溶液を得た。次いで、滴下漏斗を用いて、2,2′-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン31.7g(99.0mmol)、ピリジン34.5g(436mmol)、ヒドロキノン0.076g(693mmol)のNMP90.2g溶液を氷冷下で反応溶液の温度が10℃を超えないように注意しながら滴下した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリイミド前駆体A4を得た。
GPC法を用いて、合成例1と同じ条件で、重量平均分子量を求めた。A4の重量平均分子量は34,000であった。
Synthesis Example 4 (Synthesis of A4)
43.6 g (200 mmol) of pyromellitic dianhydride (PMDA), 54.9 g (401 mmol) of HEMA, and 0.220 g of hydroquinone were dissolved in 394 g of NMP, and after adding a catalytic amount of 1,8-diazabicycloundecene, 25 C. for 24 hours to effect esterification to obtain a solution of pyromellitic acid-hydroxyethyl methacrylate diester. This solution is designated as PMDA-HEMA solution.
Dissolve 49.6 g (160 mmol) of ODPA, 4.98 g (328 mmol) of HEMA and 0.176 g of hydroquinone in 378 g of NMP, add a catalytic amount of 1,8-diazabicycloundecene, stir at 25° C. for 48 hours, and esterify. to obtain a 3,3',4,4'-diphenyl ether tetracarboxylic acid-hydroxyethyl methacrylate diester solution. Let this solution be the ODPA-HEMA solution.
196 g of PMDA-HEMA solution and 58.7 g of ODPA-HEMA solution were mixed, and then 25.9 g (218 mmol) of thionyl chloride was added dropwise under ice cooling using a dropping funnel so that the temperature of the reaction solution was maintained at 10°C or less. bottom. After the dropwise addition of thionyl chloride was completed, reaction was carried out for 2 hours under ice-cooling to obtain a solution of acid chlorides of PMDA and ODPA. Then, using a dropping funnel, a solution of 31.7 g (99.0 mmol) of 2,2′-bis(trifluoromethyl)benzidine, 34.5 g (436 mmol) of pyridine, and 0.076 g (693 mmol) of hydroquinone in 90.2 g of NMP was added. The temperature of the reaction solution was added dropwise under ice-cooling while being careful not to exceed 10°C. This reaction liquid was added dropwise to distilled water, and the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain polyimide precursor A4.
Using the GPC method, the weight average molecular weight was obtained under the same conditions as in Synthesis Example 1. A4 had a weight average molecular weight of 34,000.
実施例1~13及び比較例1~18
[感光性樹脂組成物の調製]
表2~表4に示した成分及び配合量にて、実施例1~13及び比較例1~18の感光性樹脂組成物を調製した。表2~表4の配合量は、100質量部の(A)成分に対する、各成分の質量部である。
Examples 1-13 and Comparative Examples 1-18
[Preparation of photosensitive resin composition]
The photosensitive resin compositions of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 18 were prepared using the components and blending amounts shown in Tables 2 to 4. The blending amounts in Tables 2 to 4 are parts by mass of each component with respect to 100 parts by mass of component (A).
[パターン樹脂膜の製造]
得られた感光性樹脂組成物を、塗布装置Act8(東京エレクトロン株式会社製)を用いて、Cuめっきウエハ上にスピンコートし、100℃で2分間乾燥後、110℃で2分間乾燥して乾燥膜厚が7~10μmの感光性樹脂膜を形成した。
得られた感光性樹脂膜をシクロペンタノンに浸漬して完全に溶解するまでの時間の2倍を現像時間として設定した。
また、上記と同様に感光性樹脂膜を作製し、得られた感光性樹脂膜に、i線ステッパFPA-3000iW(キヤノン株式会社製)を用いて、表2~表4に示した露光量で、直径1μm~100μmのビア形成用フォトマスクに照射して、露光を行った。
Act8を用いて、大気下、120℃で3分間、露光後加熱を行った。
露光後加熱後の樹脂膜を、Act8を用いて、シクロペンタノンに、上記の現像時間でパドル現像した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)でリンス洗浄を行い、パターン樹脂膜を得た。
[Production of patterned resin film]
The obtained photosensitive resin composition is spin-coated on a Cu-plated wafer using a coating device Act8 (manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd.), dried at 100 ° C. for 2 minutes, and dried at 110 ° C. for 2 minutes. A photosensitive resin film having a film thickness of 7 to 10 μm was formed.
The development time was set to twice the time required for completely dissolving the obtained photosensitive resin film by immersing it in cyclopentanone.
In addition, a photosensitive resin film was prepared in the same manner as described above, and an i-line stepper FPA-3000iW (manufactured by Canon Inc.) was applied to the obtained photosensitive resin film at the exposure amounts shown in Tables 2 to 4. , and exposure was performed by irradiating a photomask for via formation with a diameter of 1 μm to 100 μm.
Using Act8, post-exposure heating was performed at 120° C. for 3 minutes in the atmosphere.
After the post-exposure heating, the resin film was puddle-developed with cyclopentanone using Act8 for the above development time, and then rinsed with propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) to obtain a patterned resin film.
[Cu変色の評価]
得られたパターン樹脂膜について、開口部のCuの色を、光学顕微鏡を用いて観察した。スピンコート前のCuめっきウエハの色と比較して、以下の基準で評価した。
A:変色しなかった。
B:赤く変色した。
C:白く変色した。
D:残渣が発生したため、変色を観察できなかった。
結果を表2~表4に示す。
[Evaluation of Cu discoloration]
The patterned resin film thus obtained was observed with an optical microscope for the color of Cu in the openings. The color was compared with the color of the Cu-plated wafer before spin coating and evaluated according to the following criteria.
A: No discoloration.
B: Discolored to red.
C: Discolored to white.
D: No discoloration was observed due to the generation of residue.
The results are shown in Tables 2-4.
[パターン硬化物の製造]
得られたパターン樹脂膜を、縦型拡散炉μ-TF(光洋サーモシステム株式会社製)を用いて、窒素雰囲気下、175℃で1時間加熱し、パターン硬化物(硬化後膜厚5μm)を得た。
[Production of pattern cured product]
The resulting patterned resin film was heated at 175° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere using a vertical diffusion furnace μ-TF (manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.) to form a patterned cured product (film thickness after curing: 5 μm). Obtained.
[解像度の評価]
得られたパターン硬化物について、光学顕微鏡を用いて観察し、ビアのマスク寸法の面積に対して、55%以上の基板表面が露出した開口が形成された最小の直径を解像度として、以下の基準で評価した。
A:4μm未満のパターンが開口した。
B:4μm以上6μm未満のパターンが開口した。
C:6μm以上8μm未満のパターンが開口した。
D:8μm以上のパターンが開口した。
結果を表2~表4に示す。
[Resolution evaluation]
The obtained pattern cured product was observed using an optical microscope, and the minimum diameter at which an opening exposing 55% or more of the substrate surface was formed with respect to the area of the mask dimension of the via was defined as the resolution according to the following criteria. evaluated with
A: A pattern of less than 4 µm was opened.
B: A pattern of 4 μm or more and less than 6 μm was opened.
C: A pattern of 6 μm or more and less than 8 μm was opened.
D: A pattern of 8 μm or more was opened.
The results are shown in Tables 2-4.
実施例1a、9a~12a及び比較例5a、6a、12a~15a、17a、18a
[感光性樹脂組成物の調製]
表5に示した成分及び配合量にて、実施例1a、9a~12a及び比較例5a、6a、12a~15a、17a、18aの感光性樹脂組成物を調製した。表5の配合量は、100質量部の(A)成分に対する、各成分の質量部である。
Examples 1a, 9a-12a and Comparative Examples 5a, 6a, 12a-15a, 17a, 18a
[Preparation of photosensitive resin composition]
Using the components and blending amounts shown in Table 5, photosensitive resin compositions of Examples 1a, 9a to 12a and Comparative Examples 5a, 6a, 12a to 15a, 17a and 18a were prepared. The blending amounts in Table 5 are parts by mass of each component with respect to 100 parts by mass of component (A).
[パターン樹脂膜の製造]
得られた感光性樹脂組成物を用いて、実施例1~13及び比較例1~18と同様にして、感光性樹脂膜を形成した。
得られた感光性樹脂膜をシクロペンタノンに浸漬して完全に溶解するまでの時間の2倍を現像時間として設定した。
また、上記と同様に感光性樹脂膜を作製し、得られた感光性樹脂膜に、FPA-3000iWを用いて、表5に示した露光量で、直径1μm~100μmのビア形成用フォトマスクに照射して、露光を行った。
露光後の樹脂膜を、Act8を用いて、シクロペンタノンに、上記の現像時間でパドル現像した後、PGMEAでリンス洗浄を行い、パターン樹脂膜を得た。
[Production of patterned resin film]
Using the obtained photosensitive resin composition, photosensitive resin films were formed in the same manner as in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 18.
The development time was set to twice the time required for completely dissolving the obtained photosensitive resin film by immersing it in cyclopentanone.
In addition, a photosensitive resin film was prepared in the same manner as above, and FPA-3000iW was applied to the obtained photosensitive resin film at the exposure amount shown in Table 5 to form a via formation photomask with a diameter of 1 μm to 100 μm. Exposure was performed by irradiation.
The exposed resin film was puddle-developed using Act8 in cyclopentanone for the above development time, and then rinsed with PGMEA to obtain a patterned resin film.
[Cu変色の評価]
得られたパターン樹脂膜について、実施例1~13及び比較例1~18と同様にして、開口部のCuの色を評価した。
結果を表5に示す。
[Evaluation of Cu discoloration]
Regarding the obtained patterned resin films, the color of Cu in the openings was evaluated in the same manner as in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 18.
Table 5 shows the results.
[パターン硬化物の製造]
得られたパターン樹脂膜を、μ-TFを用いて、窒素雰囲気下、175℃で1時間加熱し、パターン硬化物(硬化後膜厚5μm)を得た。
[Production of pattern cured product]
The resulting patterned resin film was heated in a nitrogen atmosphere at 175° C. for 1 hour using μ-TF to obtain a patterned cured product (film thickness after curing: 5 μm).
[解像度の評価]
得られたパターン硬化物について、実施例1~13及び比較例1~18と同様にして、解像度を評価した。
結果を表5に示す。
[Resolution evaluation]
The obtained pattern cured products were evaluated for resolution in the same manner as in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 18.
Table 5 shows the results.
実施例14~16及び比較例19~21
[感光性樹脂組成物の調製]
表6に示した成分及び配合量にて、実施例14~16及び比較例19~21の感光性樹脂組成物を調製した。表6の配合量は、100質量部の(A)成分に対する、各成分の質量部である。
Examples 14-16 and Comparative Examples 19-21
[Preparation of photosensitive resin composition]
The photosensitive resin compositions of Examples 14 to 16 and Comparative Examples 19 to 21 were prepared using the components and blending amounts shown in Table 6. The blending amounts in Table 6 are parts by mass of each component with respect to 100 parts by mass of component (A).
[パターン樹脂膜の製造]
得られた感光性樹脂組成物を、塗布装置Act8(東京エレクトロン株式会社製)を用いて、Cuめっきウエハ上にスピンコートし、100℃で2分間乾燥後、110℃で2分間乾燥して乾燥膜厚が12~15μmの感光性樹脂膜を形成した。
得られた感光性樹脂膜をシクロペンタノンに浸漬して完全に溶解するまでの時間の2倍を現像時間として設定した。
また、上記と同様に感光性樹脂膜を作製し、得られた感光性樹脂膜に、FPA-3000iWを用いて、表6に示した露光量で、直径1μm~100μmのビア形成用フォトマスクに照射して、露光を行った。
露光後の樹脂膜を、Act8を用いて、シクロペンタノンに、上記の現像時間でパドル現像した後、PGMEAでリンス洗浄を行い、パターン樹脂膜を得た。
[Production of patterned resin film]
The obtained photosensitive resin composition is spin-coated on a Cu-plated wafer using a coating device Act8 (manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd.), dried at 100 ° C. for 2 minutes, and dried at 110 ° C. for 2 minutes. A photosensitive resin film having a film thickness of 12 to 15 μm was formed.
The development time was set to twice the time required for completely dissolving the obtained photosensitive resin film by immersing it in cyclopentanone.
In addition, a photosensitive resin film was prepared in the same manner as above, and FPA-3000iW was applied to the obtained photosensitive resin film at the exposure amount shown in Table 6 to form a via formation photomask with a diameter of 1 μm to 100 μm. Exposure was performed by irradiation.
The exposed resin film was puddle-developed using Act8 in cyclopentanone for the above development time, and then rinsed with PGMEA to obtain a patterned resin film.
[パターン硬化物の製造]
得られたパターン樹脂膜を、μ-TFを用いて、窒素雰囲気下、175℃で1時間加熱し、パターン硬化物(硬化後膜厚10μm)を得た。
[Production of pattern cured product]
The resulting patterned resin film was heated in a nitrogen atmosphere at 175° C. for 1 hour using μ-TF to obtain a patterned cured product (film thickness after curing: 10 μm).
[解像度の評価]
得られたパターン硬化物について、光学顕微鏡を用いて観察し、ビアのマスク寸法の面積に対して、55%以上の基板表面が露出した開口が形成された最小の直径を解像度として、以下の基準で評価した。
A:8μm未満のパターンが開口した。
B:8μm以上10μm未満のパターンが開口した。
C:10μm以上15μm未満のパターンが開口した。
D:15μm以上のパターンが開口した。
結果を表6に示す。
[Resolution evaluation]
The obtained pattern cured product was observed using an optical microscope, and the minimum diameter at which an opening exposing 55% or more of the substrate surface was formed with respect to the area of the mask dimension of the via was defined as the resolution according to the following criteria. evaluated with
A: A pattern of less than 8 μm was opened.
B: A pattern of 8 μm or more and less than 10 μm was opened.
C: A pattern of 10 μm or more and less than 15 μm was opened.
D: A pattern of 15 μm or more was opened.
Table 6 shows the results.
実施例17、18及び比較例22、23
[感光性樹脂組成物の調製]
表7に示した成分及び配合量にて、実施例17、18及び比較例22、23の感光性樹脂組成物を調製した。表7の配合量は、100質量部の(A)成分に対する、各成分の質量部である。
Examples 17, 18 and Comparative Examples 22, 23
[Preparation of photosensitive resin composition]
The photosensitive resin compositions of Examples 17 and 18 and Comparative Examples 22 and 23 were prepared using the components and blending amounts shown in Table 7. The blending amounts in Table 7 are parts by mass of each component with respect to 100 parts by mass of component (A).
[パターン樹脂膜の製造]
得られた感光性樹脂組成物を、Act8を用いて、Cuめっきウエハ上にスピンコートし、100℃で2分間乾燥後、110℃で2分間乾燥して乾燥膜厚が12~15μmの感光性樹脂膜を形成した。
得られた感光性樹脂膜をシクロペンタノンに浸漬して完全に溶解するまでの時間の2倍を現像時間として設定した。
また、上記と同様に感光性樹脂膜を作製し、得られた感光性樹脂膜に、FPA-3000iWを用いて、表7に示した露光量で、直径1μm~100μmのビア形成用フォトマスクに照射して、露光を行った。
Act8を用いて、大気下、120℃で3分間、露光後加熱を行った。
露光後加熱後の樹脂膜を、Act8を用いて、シクロペンタノンに、上記の現像時間でパドル現像した後、PGMEAでリンス洗浄を行い、パターン樹脂膜を得た。
[Production of patterned resin film]
The obtained photosensitive resin composition is spin-coated on a Cu-plated wafer using Act8, dried at 100 ° C. for 2 minutes, dried at 110 ° C. for 2 minutes, and has a dry film thickness of 12 to 15 μm. A resin film was formed.
The development time was set to twice the time required for completely dissolving the obtained photosensitive resin film by immersing it in cyclopentanone.
In addition, a photosensitive resin film was prepared in the same manner as above, and FPA-3000iW was applied to the obtained photosensitive resin film at the exposure amount shown in Table 7 to form a via formation photomask with a diameter of 1 μm to 100 μm. Exposure was performed by irradiation.
Using Act8, post-exposure heating was performed at 120° C. for 3 minutes in the atmosphere.
After the post-exposure heating, the resin film was puddle-developed with cyclopentanone using Act8 for the above development time, and then rinsed with PGMEA to obtain a patterned resin film.
[パターン硬化物の製造]
得られたパターン樹脂膜を、μ-TFを用いて、窒素雰囲気下、175℃で1時間加熱し、パターン硬化物(硬化後膜厚10μm)を得た。
[Production of pattern cured product]
The resulting patterned resin film was heated in a nitrogen atmosphere at 175° C. for 1 hour using μ-TF to obtain a patterned cured product (film thickness after curing: 10 μm).
[解像度の評価]
得られたパターン硬化物について、実施例14~16及び比較例19~21
と同様にして、解像度を評価した。
結果を表7に示す。
[Resolution evaluation]
Examples 14 to 16 and Comparative Examples 19 to 21 for the resulting patterned cured product
The resolution was evaluated in the same manner as above.
Table 7 shows the results.
本発明の感光性樹脂組成物は、層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜等に用いることができ、本発明の層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜は、電子部品等に用いることができる。 The photosensitive resin composition of the present invention can be used for an interlayer insulating film, a cover coat layer, a surface protective film, or the like, and the interlayer insulating film, cover coat layer, or surface protective film of the present invention can be used for electronic parts or the like. can be done.
1 半導体基板
2 保護膜
3 第1導体層
4 層間絶縁膜層
5 感光性樹脂層
6A、6B、6C 窓
7 第2導体層
8 表面保護膜層
1
Claims (16)
(B)重合性モノマー、
(C)光重合開始剤、及び
(D)下記式(101)で表される化合物
を含有する銅基板用又は銅配線用の感光性樹脂組成物。
R101~R110は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~3の脂肪族炭化水素基、炭素数1~3のアルコキシ基、又はヒドロキシ基であり、
R101~R105のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、R106~R110のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、
R111~R114は、それぞれ独立に水素原子、又は炭素数1~3の脂肪族炭化水素基であり、
R115は、メチレン基である。) (A) a polyimide precursor having a polymerizable unsaturated bond;
(B) a polymerizable monomer,
(C) A photopolymerization initiator, and (D) a photosensitive resin composition for a copper substrate or copper wiring containing a compound represented by the following formula (101) .
R 101 to R 110 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a hydroxy group;
at least one of R 101 to R 105 is a hydroxy group and at least one of R 106 to R 110 is a hydroxy group;
R 111 to R 114 are each independently a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms,
R 115 is a methylene group. )
前記感光性樹脂膜をパターン露光して、樹脂膜を得る工程と、
前記パターン露光後の樹脂膜を、有機溶剤を用いて、現像し、パターン樹脂膜を得る工程と、
前記パターン樹脂膜を加熱処理する工程と、を含むパターン硬化物の製造方法。 A step of applying the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 10 on a substrate and drying it to form a photosensitive resin film;
a step of pattern-exposing the photosensitive resin film to obtain a resin film;
a step of developing the resin film after the pattern exposure using an organic solvent to obtain a patterned resin film;
and a step of heat-treating the pattern resin film.
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