JP7332076B1 - Photosensitive resin composition for insulating film formation - Google Patents
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Abstract
ポリイミド、ポリアミック酸、及びポリアミック酸エステルの少なくともいずれかの重合体と、溶媒とを含み、前記重合体が、光重合性基、芳香族基及び炭素原子数5以上のアルキル基を有する、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物。An insulating film comprising a polymer of at least one of polyimide, polyamic acid, and polyamic acid ester, and a solvent, wherein the polymer has a photopolymerizable group, an aromatic group, and an alkyl group having 5 or more carbon atoms. A photosensitive resin composition for forming.
Description
本発明は、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物、該組成物から得られる絶縁膜、該組成物を用いた感光性レジストフィルム、硬化レリーフパターン付き基板の製造方法、及び硬化レリーフパターンを有する半導体装置に関する。 The present invention provides a photosensitive resin composition for forming an insulating film, an insulating film obtained from the composition, a photosensitive resist film using the composition, a method for producing a substrate with a cured relief pattern, and a semiconductor having a cured relief pattern. Regarding the device.
従来、電子部品の絶縁材料、及び半導体装置のパッシベーション膜、表面保護膜、層間絶縁膜等には、優れた耐熱性、電気特性及び機械特性を併せ持つポリイミド樹脂が用いられている。このポリイミド樹脂の中でも、感光性ポリイミド前駆体の形態で供されるものは、該前駆体の塗布、露光、現像、及びキュアによる熱イミド化処理によって、耐熱性のレリーフパターン被膜を容易に形成することができる。このような感光性ポリイミド前駆体は、従来の非感光型ポリイミド樹脂と比較して、大幅な工程短縮を可能にするという特徴を有している。 BACKGROUND ART Conventionally, polyimide resins, which have excellent heat resistance, electrical properties and mechanical properties, have been used as insulating materials for electronic parts, passivation films, surface protective films, interlayer insulating films, etc. for semiconductor devices. Among these polyimide resins, those provided in the form of a photosensitive polyimide precursor easily form a heat-resistant relief pattern film by thermal imidization treatment by applying, exposing, developing, and curing the precursor. be able to. Such a photosensitive polyimide precursor has the feature of enabling a significant process reduction compared to conventional non-photosensitive polyimide resins.
特許文献1及び特許文献2には、(メタ)アクリロイルオキシ基を有するジアミンを用いたポリアミック酸又はポリイミドを含有する感光性樹脂組成物が提案されている。
また、半導体装置のパッシベーション膜、表面保護膜、層間絶縁膜等を厚膜化及び高弾性率化することによって応力が増大し、半導体ウェハの反りが大きくなって、搬送やウェハ固定の際に不具合が生じる場合がある。そのため、残留応力が低いポリイミド樹脂の開発が望まれている。ポリイミド樹脂の残留応力を低減する方法として、例えば、ポリイミドの熱膨張係数をシリコンウェハの熱膨張係数に近づけるために、ポリイミドの分子鎖を剛直な骨格にする方法(例えば特許文献3)が挙げられる。Patent Literature 1 and Patent Literature 2 propose a photosensitive resin composition containing polyamic acid or polyimide using a diamine having a (meth)acryloyloxy group.
In addition, increasing the film thickness and modulus of elasticity of the passivation film, surface protection film, interlayer insulating film, etc. of the semiconductor device increases the stress, causing the warpage of the semiconductor wafer to increase, resulting in problems during transportation and wafer fixing. may occur. Therefore, development of a polyimide resin with low residual stress is desired. As a method for reducing the residual stress of the polyimide resin, for example, a method of making the polyimide molecular chain into a rigid skeleton in order to bring the thermal expansion coefficient of the polyimide close to the thermal expansion coefficient of the silicon wafer (for example, Patent Document 3). .
近年、半導体装置では、大容量の情報を高速で伝送・処理する必要から、電気信号の高周波化が進んでいる。高周波の電気信号は減衰しやすいため、伝送損失を低くする必要がある。そのため、半導体装置に用いられる絶縁膜には低い誘電正接が求められる。 2. Description of the Related Art In recent years, in semiconductor devices, the frequency of electrical signals has been increasing due to the need to transmit and process large amounts of information at high speed. Since high-frequency electrical signals are easily attenuated, it is necessary to reduce transmission loss. Therefore, insulating films used in semiconductor devices are required to have a low dielectric loss tangent.
また、硬化レリーフパターンを形成する際には、現像液による現像が行われるが、一般的にアルカリ水溶液現像液又は有機溶媒現像液が用いられる。硬化レリーフパターンを得るための感光性樹脂は、露光、現像により、露光部の感光性樹脂が現像液に溶解し、未露光部の感光性樹脂が残るポジ型と、未露光部の感光性樹脂が現像液に溶解し、露光部の感光性樹脂が残るネガ型とに分けられる。特に、ネガ型はポジ型よりも解像性には劣るが、厚膜化やフィルム化が容易で信頼性に優れており、そのような特徴を必要とする半導体装置の製造で用いられる。他方、ポリイミドを含有するネガ型感光性樹脂の場合、有機溶媒現像における現像時間が長いという問題がある。また、ネガ型感光性樹脂で特に厚膜化する場合、半導体ウェハの反りを小さくするために、残留応力が低い方が望ましい。 Further, when forming a cured relief pattern, development is performed using a developing solution, and generally an alkaline aqueous solution developing solution or an organic solvent developing solution is used. The photosensitive resin used to obtain the hardened relief pattern is divided into two types: the positive type, in which the photosensitive resin in the exposed areas is dissolved in the developer by exposure and development, leaving the photosensitive resin in the unexposed areas, and the photosensitive resin in the unexposed areas. is dissolved in the developer and the photosensitive resin in the exposed areas remains. In particular, the negative type is inferior to the positive type in resolution, but is easy to form a thick film or a film, and is excellent in reliability. On the other hand, in the case of a negative photosensitive resin containing polyimide, there is a problem that the development time in organic solvent development is long. In addition, when a negative photosensitive resin is used to increase the thickness of the film, it is desirable that the residual stress is low in order to reduce the warpage of the semiconductor wafer.
したがって、得られる絶縁膜において低い誘電正接を有し、有機溶媒現像における現像時間が短く、更に残留応力が低い絶縁膜形成用感光性樹脂組成物が求められている。
しかし、特許文献1乃至特許文献3に記載の感光性樹脂組成物は、それら特性の全てが満足できるものではない。Accordingly, there is a demand for a photosensitive resin composition for forming an insulating film which has a low dielectric loss tangent in the resulting insulating film, a short development time in organic solvent development, and a low residual stress.
However, the photosensitive resin compositions described in Patent Documents 1 to 3 do not satisfy all of these properties.
本発明の目的は、上記事情に鑑み、得られる絶縁膜において低い誘電正接を有し、有機溶媒現像における現像時間が短く、更に残留応力が低い絶縁膜形成用感光性樹脂組成物、該組成物から得られる絶縁膜、該組成物を用いた感光性レジストフィルム、硬化レリーフパターン付き基板の製造方法、並びに硬化レリーフパターンを有する半導体装置を提供することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition for forming an insulating film having a low dielectric loss tangent in the obtained insulating film, a short development time in organic solvent development, and low residual stress, and the composition. The object of the present invention is to provide an insulating film obtained from , a photosensitive resist film using the composition, a method for producing a substrate with a cured relief pattern, and a semiconductor device having a cured relief pattern.
本発明者らは、上記の課題を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物に、特定の重合体を含有させることで、得られる絶縁膜において低い誘電正接を有し、有機溶媒現像における現像時間が短く、更に残留応力が低い絶縁膜形成用感光性樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 The inventors of the present invention have made intensive studies to achieve the above problems, and found that the resulting insulating film has a low dielectric loss tangent by containing a specific polymer in the photosensitive resin composition for forming an insulating film. The inventors have found that a photosensitive resin composition for forming an insulating film having a short development time in organic solvent development and a low residual stress can be obtained, thereby completing the present invention.
[1] ポリイミド、ポリアミック酸、及びポリアミック酸エステルの少なくともいずれかの重合体と、溶媒とを含み、
前記重合体が、光重合性基、芳香族基及び炭素原子数5以上のアルキル基を有する、
絶縁膜形成用感光性樹脂組成物。
[2] 前記ポリイミドが、以下のポリイミド(1)であり、
前記ポリアミック酸が、以下のポリアミック酸(2)であり、
前記ポリアミック酸エステルが、以下のポリアミック酸エステル(3)である、
[1]に記載の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物。
ポリイミド(1):下記式(1-a)、下記式(1-b)及び下記式(1-c)で表される構造単位を有するポリイミド。
ポリアミック酸(2):下記式(2)、下記式(1-b)、及び下記式(1-c)で表される構造単位を有するポリアミック酸。
ポリアミック酸エステル(3):以下のポリアミック酸エステル(3a)~(3b)の少なくともいずれか。
ポリアミック酸エステル(3a):下記式(3-a)、及び下記式(1-b)で表される構造単位を有するポリアミック酸エステル。
ポリアミック酸エステル(3b):下記式(3-b)、下記式(1-b)、及び下記式(1-c)で表される構造単位を有するポリアミック酸エステル。
式(1-b)中、Xは炭素原子数5以上のアルキル基を有する2価の芳香族基を表す。
式(1-c)中、Yは光重合性基を有する2価の芳香族基を表す。]
式(3-b)中、Ar4は4価の有機基を表し、R1、及びR2はそれぞれ独立して1価の有機基を表す。]
[3] 前記式(1-b)中、Xが下記式(V-1)~(V-6)のいずれかで表される2価の有機基を表す[2]に記載の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物。
式(V-2)~(V-5)中、Xv2~Xv5は、それぞれ独立に、-(CH2)a-(aは1~15の整数である。)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-NH-、-O-、-CH2-O-、-CH2-OCO-、-COO-、又は-OCO-を表す。Rv2~Rv5は、それぞれ独立に、炭素原子数5~20のアルキル基を表す。
式(V-6)中、Xaは、単結合、-O-、-NH-、-O-(CH2)m-O-(mは1~6の整数を表す。)、-C(CH3)2-、-CO-、-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-SO2-、-O-C(CH3)2-、-CO-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-NH-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-SO2-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-(CH2)m-NHCO-(mは1~6の整数を表す。)、-COO-(CH2)m-OCO-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-、-NH-(CH2)m-NH-(mは1~6の整数を表す。)、又は-SO2-(CH2)m-SO2-(mは1~6の整数を表す。)を表す。Xp1及びXp2は、それぞれ独立に、-(CH2)a-(aは1~15の整数である。)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-NH-、-O-、-CH2-O-、-CH2-OCO-、-COO-、又は-OCO-を表す。R1a及びR1bは、それぞれ独立に、炭素原子数5~20のアルキル基を表す。k1及びk2は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
式(V-1)~(V-6)中、*は結合手を表す。)
[4] 前記式(1-c)中、Yが下記式(9-a)で表される2価の有機基を表し、
前記式(3-a)中、L1及びL2がそれぞれ独立して下記式(9-b)で表される1価の有機基を表す、
[2]又は[3]に記載の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物。
[5] 前記式(9-a)におけるV1がエステル結合を表し、さらにW1が酸素原子を表す[4]に記載の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物。
[6] 前記式(9-a)におけるR15が1,2-エチレン基を表す[4]又は[5]に記載の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物。
[7] さらに光ラジカル重合開始剤を含む[1]から[6]のいずれかに記載の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物。
[8] さらに架橋性化合物を含む[1]から[7]のいずれかに記載の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物。
[9] ネガ型感光性樹脂組成物である[1]から[8]のいずれかに記載の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物。
[10] [1]から[9]のいずれかに記載の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物の塗布膜の焼成物である絶縁膜。
[11] 基材フィルムと、[1]から[9]のいずれかに記載の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物から形成される感光性樹脂層と、カバーフィルムとを有する感光性レジストフィルム。
[12] (1)[1]から[9]のいずれかに記載の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物を基板上に塗布して、感光性樹脂層を該基板上に形成する工程と、
(2)該感光性樹脂層を露光する工程と、
(3)該露光後の感光性樹脂層を現像して、レリーフパターンを形成する工程と、
(4)該レリーフパターンを加熱処理して、硬化レリーフパターンを形成する工程と、
を含む、硬化レリーフパターン付き基板の製造方法。
[13] 前記現像に用いられる現像液が有機溶媒である[12]に記載の硬化レリーフパターン付き基板の製造方法。
[14] [12]又は[13]に記載の方法により製造された硬化レリーフパターン付き基板。
[15] 半導体素子と該半導体素子の上部又は下部に設けられた硬化膜とを備える半導体装置であって、該硬化膜は[1]から[9]のいずれかに記載の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物から形成される硬化レリーフパターンである半導体装置。[1] Containing at least one polymer of polyimide, polyamic acid, and polyamic acid ester, and a solvent,
The polymer has a photopolymerizable group, an aromatic group and an alkyl group having 5 or more carbon atoms,
A photosensitive resin composition for forming an insulating film.
[2] The polyimide is the following polyimide (1),
The polyamic acid is the following polyamic acid (2),
The polyamic acid ester is the following polyamic acid ester (3),
The photosensitive resin composition for forming an insulating film according to [1].
Polyimide (1): A polyimide having structural units represented by the following formulas (1-a), (1-b) and (1-c) below.
Polyamic acid (2): Polyamic acid having structural units represented by the following formula (2), the following formula (1-b), and the following formula (1-c).
Polyamic acid ester (3): at least one of the following polyamic acid esters (3a) to (3b).
Polyamic acid ester (3a): Polyamic acid ester having structural units represented by the following formula (3-a) and the following formula (1-b).
Polyamic acid ester (3b): Polyamic acid ester having structural units represented by the following formula (3-b), the following formula (1-b), and the following formula (1-c).
In formula (1-b), X represents a divalent aromatic group having an alkyl group with 5 or more carbon atoms.
In formula (1-c), Y represents a divalent aromatic group having a photopolymerizable group. ]
In formula (3-b), Ar 4 represents a tetravalent organic group, and R 1 and R 2 each independently represent a monovalent organic group. ]
[3] Insulating film formation according to [2], wherein X in the formula (1-b) represents a divalent organic group represented by any one of the following formulas (V-1) to (V-6) Photosensitive resin composition for
In formulas (V-2) to (V-5), X v2 to X v5 are each independently -(CH 2 ) a - (a is an integer of 1 to 15), -CONH-, - represents NHCO-, -CON(CH 3 )-, -NH-, -O-, -CH 2 -O-, -CH 2 -OCO-, -COO- or -OCO-; R v2 to R v5 each independently represent an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms.
In formula (V-6), X a is a single bond, —O—, —NH—, —O—(CH 2 ) m —O— (m represents an integer of 1 to 6), —C( CH 3 ) 2 -, -CO-, -(CH 2 ) m - (m represents an integer of 1 to 6), -SO 2 -, -OC(CH 3 ) 2 -, -CO-( CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —NH—(CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —SO 2 —(CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —CONH—(CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —CONH—(CH 2 ) m —NHCO— (m is 1 represents an integer of ~6.), -COO-(CH 2 ) m -OCO- (m represents an integer of 1 to 6.), -CONH-, -NH-(CH 2 ) m -NH-(m represents an integer of 1 to 6), or -SO 2 -(CH 2 ) m -SO 2 - (m represents an integer of 1 to 6). X p1 and X p2 each independently represent -(CH 2 ) a - (a is an integer of 1 to 15), -CONH-, -NHCO-, -CON(CH 3 )-, -NH- , -O-, -CH 2 -O-, -CH 2 -OCO-, -COO-, or -OCO-. R 1a and R 1b each independently represent an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms. k1 and k2 each independently represent an integer of 0 to 2;
In formulas (V-1) to (V-6), * represents a bond. )
[4] In the formula (1-c), Y represents a divalent organic group represented by the following formula (9-a),
In the above formula (3-a), L 1 and L 2 each independently represent a monovalent organic group represented by the following formula (9-b),
The photosensitive resin composition for forming an insulating film according to [2] or [3].
[5] The photosensitive resin composition for forming an insulating film according to [4], wherein V 1 in formula (9-a) represents an ester bond and W 1 represents an oxygen atom.
[6] The photosensitive resin composition for forming an insulating film according to [4] or [5], wherein R 15 in formula (9-a) represents a 1,2-ethylene group.
[7] The photosensitive resin composition for forming an insulating film according to any one of [1] to [6], further comprising a photoradical polymerization initiator.
[8] The photosensitive resin composition for forming an insulating film according to any one of [1] to [7], further comprising a crosslinkable compound.
[9] The photosensitive resin composition for forming an insulating film according to any one of [1] to [8], which is a negative photosensitive resin composition.
[10] An insulating film which is a baked product of a coating film of the photosensitive resin composition for forming an insulating film according to any one of [1] to [9].
[11] A photosensitive resist film comprising a substrate film, a photosensitive resin layer formed from the photosensitive resin composition for forming an insulating film according to any one of [1] to [9], and a cover film.
[12] (1) A step of applying the photosensitive resin composition for forming an insulating film according to any one of [1] to [9] onto a substrate to form a photosensitive resin layer on the substrate;
(2) exposing the photosensitive resin layer;
(3) developing the exposed photosensitive resin layer to form a relief pattern;
(4) heat-treating the relief pattern to form a cured relief pattern;
A method of manufacturing a cured relief patterned substrate, comprising:
[13] The method for producing a cured relief patterned substrate according to [12], wherein the developer used for the development is an organic solvent.
[14] A substrate with a cured relief pattern produced by the method of [12] or [13].
[15] A semiconductor device comprising a semiconductor element and a cured film provided above or below the semiconductor element, wherein the cured film is the photosensitive material for forming an insulating film according to any one of [1] to [9]. A semiconductor device, which is a cured relief pattern formed from a flexible resin composition.
本発明によれば、得られる絶縁膜において低い誘電正接を有し、有機溶媒現像における現像時間が短く、更に残留応力が低い絶縁膜形成用感光性樹脂組成物、該組成物から得られる絶縁膜、該組成物を用いた感光性レジストフィルム、硬化レリーフパターン付き基板の製造方法、並びに硬化レリーフパターンを有する半導体装置が得られる。 According to the present invention, a photosensitive resin composition for forming an insulating film having a low dielectric loss tangent in the resulting insulating film, a short development time in organic solvent development, and low residual stress, and an insulating film obtained from the composition. , a photosensitive resist film using the composition, a method for producing a substrate with a cured relief pattern, and a semiconductor device having a cured relief pattern are obtained.
(絶縁膜形成用感光性樹脂組成物)
本発明の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物は、重合体と溶媒とを少なくとも含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。(Photosensitive resin composition for insulating film formation)
The photosensitive resin composition for forming an insulating film of the present invention contains at least a polymer and a solvent, and further contains other components as necessary.
<重合体>
重合体は、ポリイミド、ポリアミック酸、及びポリアミック酸エステルの少なくともいずれかである。以下、当該重合体を「特定の重合体」と称することがある。
特定の重合体は、光重合性基を有する。
特定の重合体は、芳香族基を有する。
特定の重合体は、炭素原子数5以上のアルキル基を有する。<Polymer>
The polymer is at least one of polyimide, polyamic acid, and polyamic acid ester. Hereinafter, the polymer may be referred to as "specific polymer".
Certain polymers have photopolymerizable groups.
Certain polymers have aromatic groups.
Certain polymers have alkyl groups of 5 or more carbon atoms.
本発明者らは、本発明の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物によって本発明の効果が奏する理由を、以下のように考えている。
特定の重合体が光重合性基を有することにより、特定の重合体を含む樹脂組成物に感光性が付与される。
特定の重合体が炭素原子数5以上のアルキル基及び芳香族基を有することにより、絶縁膜の誘電正接が低くなる。
特定の重合体が炭素原子数5以上のアルキル基及び芳香族基を有することにより、有機溶媒現像における現像時間を短くできる。
特定の重合体が炭素原子数5以上のアルキル基を有することにより、残留応力を低くできる。The present inventors consider the reason why the effect of the present invention is exhibited by the photosensitive resin composition for forming an insulating film of the present invention is as follows.
Photosensitivity is imparted to the resin composition containing the specific polymer by the specific polymer having a photopolymerizable group.
When the specific polymer has an alkyl group having 5 or more carbon atoms and an aromatic group, the dielectric loss tangent of the insulating film is lowered.
When the specific polymer has an alkyl group having 5 or more carbon atoms and an aromatic group, development time in organic solvent development can be shortened.
Residual stress can be reduced by having a specific polymer having an alkyl group having 5 or more carbon atoms.
ポリイミドとしては、以下のポリイミド(1)が好ましい。
ポリアミック酸としては、以下のポリアミック酸(2)が好ましい。
ポリアミック酸エステルとしては、以下のポリアミック酸エステル(3)が好ましい。
ポリイミド(1)は、下記式(1-a)、下記式(1-b)及び下記式(1-c)で表される構造単位を有するポリイミドである。
ポリアミック酸(2)は、下記式(2)、下記式(1-b)、及び下記式(1-c)で表される構造単位を有するポリアミック酸である。
ポリアミック酸エステル(3)は、以下のポリアミック酸エステル(3a)~(3b)の少なくともいずれかである。
ポリアミック酸エステル(3a)は、下記式(3-a)、及び下記式(1-b)で表される構造単位を有するポリアミック酸エステルである。
ポリアミック酸エステル(3b)は、下記式(3-b)、下記式(1-b)、及び下記式(1-c)で表される構造単位を有するポリアミック酸エステルである。As the polyimide, the following polyimide (1) is preferable.
As the polyamic acid, the following polyamic acid (2) is preferable.
As the polyamic acid ester, the following polyamic acid ester (3) is preferable.
Polyimide (1) is a polyimide having structural units represented by the following formulas (1-a), (1-b) and (1-c) below.
The polyamic acid (2) is a polyamic acid having structural units represented by the following formula (2), the following formula (1-b), and the following formula (1-c).
Polyamic acid ester (3) is at least one of the following polyamic acid esters (3a) to (3b).
The polyamic acid ester (3a) is a polyamic acid ester having structural units represented by the following formula (3-a) and the following formula (1-b).
The polyamic acid ester (3b) is a polyamic acid ester having structural units represented by the following formulas (3-b), (1-b) and (1-c) below.
式(1-b)中、Xは炭素原子数5以上のアルキル基を有する2価の芳香族基を表す。
式(1-c)中、Yは光重合性基を有する2価の芳香族基を表す。]
In formula (1-b), X represents a divalent aromatic group having an alkyl group with 5 or more carbon atoms.
In formula (1-c), Y represents a divalent aromatic group having a photopolymerizable group. ]
式(3-b)中、Ar4は4価の有機基を表し、R1、及びR2はそれぞれ独立して1価の有機基を表す。]
In formula (3-b), Ar 4 represents a tetravalent organic group, and R 1 and R 2 each independently represent a monovalent organic group. ]
<<Ar1、Ar2、Ar3、及びAr4>>
Ar1、Ar2、Ar3、及びAr4は、それぞれ独立して、4価の有機基を表す。
4価の有機基としては、特に制限されないが、2つ以上の芳香族環を有する4価の有機基であることが、絶縁膜の誘電正接がより低くなる点で好ましい。<<Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 >>
Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 each independently represent a tetravalent organic group.
Although the tetravalent organic group is not particularly limited, a tetravalent organic group having two or more aromatic rings is preferable because the dielectric loss tangent of the insulating film is further lowered.
2つ以上の芳香族環を有する4価の有機基が有する芳香族環の数としては、2つ以上であれば、特に限定されないが、例えば、4つ以上であってもよい。芳香族環の数の上限値としては、特に限定されないが、例えば、8つ以下であってもよいし、6つ以下であってもよい。 The number of aromatic rings possessed by the tetravalent organic group having two or more aromatic rings is not particularly limited as long as it is two or more, and may be, for example, four or more. The upper limit of the number of aromatic rings is not particularly limited, but may be, for example, 8 or less, or 6 or less.
「2つ以上の芳香族環」における芳香族環の数え方に関し、ナフタレン環、アントラセン環のような2以上の芳香族環が縮合してなる多環芳香族環は1つの芳香族環として数える。そのため、ナフタレン環は1つの芳香族環として数える。他方、ビフェニル環は縮合環ではないため2つの芳香族環として数える。そして、ペリレン環は、2つのナフタレン環が結合してなる構造とみなし、2つの芳香族環として数える。
芳香族環としては、芳香族炭化水素環、芳香族複素環などが挙げられる。Regarding how to count aromatic rings in "two or more aromatic rings", polycyclic aromatic rings formed by condensing two or more aromatic rings such as naphthalene ring and anthracene ring are counted as one aromatic ring. . Therefore, a naphthalene ring is counted as one aromatic ring. On the other hand, a biphenyl ring is not a fused ring and counts as two aromatic rings. A perylene ring is regarded as a structure formed by bonding two naphthalene rings and counted as two aromatic rings.
Aromatic rings include aromatic hydrocarbon rings, aromatic heterocycles, and the like.
Ar1、Ar2、Ar3、及びAr4としては、本発明の効果を好適に得る観点から、下記式(4)で表される4価の有機基を表すことが好ましい。
Ra1及びRa2はそれぞれ独立に置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
Z1は下記式(5-a)、下記式(5-b)、下記式(5-c)又は下記式(5-d)で表される2価の有機基を表す。
n1及びn2はそれぞれ独立に0~3の整数を表す。
Ra1が複数の場合、複数のRa1は同じでもよいし異なっていてもよい。Ra2が複数の場合、複数のRa2は同じでもよいし異なっていてもよい。
*は結合手を表す。]Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 preferably represent a tetravalent organic group represented by the following formula (4) from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention.
R a1 and R a2 each independently represent an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Z 1 represents a divalent organic group represented by the following formula (5-a), (5-b), (5-c) or (5-d) below.
n1 and n2 each independently represent an integer of 0 to 3;
When there are multiple R a1 s , the multiple R a1s may be the same or different. When R a2 is plural, the plural R a2 may be the same or different.
* represents a bond. ]
式(4)中のRa1及びRa2における置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基としては、例えば、炭素原子数1~6のアルキル基が挙げられる。炭素原子数1~6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。本明細書において、アルキル基、アルキレン基は、その構造について特に言及されていない限り、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよいし、環状であってもよいし、これらの2以上の組み合わせであってもよい。
置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基における置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシ基、シアノ基、ホルミル基、ハロホルミル基、スルホ基、アミノ基、ニトロ基、ニトロソ基、オキソ基、チオキシ基、炭素原子数1~6のアルコキシ基などが挙げられる。
なお、「置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基」の「炭素原子数1~6」とは、置換基を除く「アルキル基」の炭素原子数を指す。また、置換基の数としては特に限定されない。Examples of optionally substituted alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms in R a1 and R a2 in formula (4) include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms. Examples of alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group and hexyl group. In the present specification, alkyl groups and alkylene groups may be linear, branched, or cyclic, unless otherwise specified for their structure. may be a combination of two or more of
Examples of substituents on the optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a halogen atom, a hydroxy group, a mercapto group, a carboxy group, a cyano group, a formyl group, a haloformyl group, a sulfo group, an amino group, nitro group, nitroso group, oxo group, thioxy group, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and the like.
The "1 to 6 carbon atoms" of the "optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms" refers to the number of carbon atoms in the "alkyl group" excluding substituents. Also, the number of substituents is not particularly limited.
式(5-b)中、Z2は直接結合、又は下記式(6-a)若しくは下記式(6-b)で表される2価の有機基を表し、R4及びR5はそれぞれ独立して炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数2~6のアルケニル基又は炭素原子数1~6のアルコキシ基を表し、m2及びm3はそれぞれ独立して0~4の整数を表す。m2が2以上の時、R4は同じであってもよいし、異なっていてもよい。m3が2以上の時、R5は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
式(5-c)中、R6は炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数2~6のアルケニル基又は炭素原子数1~6のアルコキシ基を表し、m4は0~6の整数を表す。m4が2以上の時、R6は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
式(5-d)中、Z3は直接結合、又は下記式(6-a)若しくは下記式(6-b)で表される2価の有機基を表す。
*は結合手を表す。]
In formula (5-b), Z 2 represents a direct bond or a divalent organic group represented by formula (6-a) or (6-b) below, and R 4 and R 5 are each independent represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and m 2 and m 3 are each independently an integer of 0 to 4. represent. When m2 is 2 or more, R4 may be the same or different. When m3 is 2 or more, R5 may be the same or different.
In formula (5-c), R 6 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and m 4 represents 0 to 6 represents an integer. When m4 is 2 or more, R6 may be the same or different.
In formula (5-d), Z 3 represents a direct bond or a divalent organic group represented by formula (6-a) or (6-b) below.
* represents a bond. ]
式(6-b)中、R9、及びR10はそれぞれ独立に置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキレン基又は置換されていてもよい炭素原子数6~12のアリーレン基を表す。
*は結合手を表す。]
In formula (6-b), R 9 and R 10 are each independently an optionally substituted alkylene group having 1 to 6 carbon atoms or an optionally substituted arylene group having 6 to 12 carbon atoms. represent.
* represents a bond. ]
Z1は、本発明の効果を好適に得る観点から、式(5-b)で表される2価の有機基を表すことが好ましい。
本発明の効果を好適に得る観点から、式(5-b)において、Z2は直接結合を表すことが好ましい。
本発明の効果を好適に得る観点から、式(5-b)において、R4及びR5はメチル基を表すことが好ましい。Z 1 preferably represents a divalent organic group represented by formula (5-b) from the viewpoint of favorably obtaining the effects of the present invention.
From the viewpoint of favorably obtaining the effects of the present invention, in formula (5-b), Z 2 preferably represents a direct bond.
From the viewpoint of favorably obtaining the effects of the present invention, in formula (5-b), R 4 and R 5 preferably represent a methyl group.
R7及びR8におけるハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基としては、例えば、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のハロゲン化アルキル基などが挙げられる。
炭素原子数1~6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。
炭素原子数1~6のハロゲン化アルキル基におけるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
炭素原子数1~6のハロゲン化アルキル基におけるハロゲン化は、一部であってもよいし、全部であってもよい。Examples of alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted with halogen atoms for R 7 and R 8 include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and halogenated alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms. etc.
Examples of alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group and hexyl group.
Examples of the halogen atom in the halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom.
A halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms may be partially or completely halogenated.
R9及びR10における置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキレン基における置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシ基、シアノ基、ホルミル基、ハロホルミル基、スルホ基、アミノ基、ニトロ基、ニトロソ基、オキソ基、チオキシ基、炭素原子数1~6のアルコキシ基などが挙げられる。
置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキレン基としては、例えば、炭素原子数1~6のアルキレン基、炭素原子数1~6のハロゲン化アルキレン基などが挙げられる。炭素原子数1~6のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。
なお、「置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキレン基」の「炭素原子数1~6」とは、置換基を除く「アルキレン基」の炭素原子数を指す。また、置換基の数としては特に限定されない。Examples of substituents on the optionally substituted alkylene group having 1 to 6 carbon atoms in R 9 and R 10 include a halogen atom, a hydroxy group, a mercapto group, a carboxy group, a cyano group, a formyl group, a haloformyl group, sulfo group, amino group, nitro group, nitroso group, oxo group, thioxy group, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and the like.
Examples of optionally substituted alkylene groups having 1 to 6 carbon atoms include alkylene groups having 1 to 6 carbon atoms and halogenated alkylene groups having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms include methylene group, ethylene group, propylene group and butylene group.
The "1 to 6 carbon atoms" of the "optionally substituted alkylene group having 1 to 6 carbon atoms" refers to the number of carbon atoms in the "alkylene group" excluding substituents. Also, the number of substituents is not particularly limited.
R9及びR10における置換されていてもよい炭素原子数6~10のアリーレン基における置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ハロゲン化されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基、ハロゲン化されていてもよい炭素原子数1~6のアルコキシ基などが挙げられる。なお、ハロゲン化は、一部であってもよいし、全部であってもよい。
アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられる。
なお、「置換されていてもよい炭素原子数6~10のアリーレン基」の「炭素原子数6~10」とは、置換基を除く「アリーレン基」の炭素原子数を指す。また、置換基の数としては特に限定されない。Examples of substituents on the optionally substituted arylene group having 6 to 10 carbon atoms in R 9 and R 10 include a halogen atom, an optionally halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, halogen and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted. Halogenation may be partially or wholly.
The arylene group includes, for example, a phenylene group and a naphthylene group.
The "6 to 10 carbon atoms" of the "optionally substituted arylene group having 6 to 10 carbon atoms" refers to the number of carbon atoms in the "arylene group" excluding substituents. Also, the number of substituents is not particularly limited.
式(6-a)で表される2価の有機基としては、例えば、以下の式で表される2価の有機基が挙げられる。
式(6-b)で表される2価の有機基としては、例えば、以下の式で表される2価の有機基が挙げられる。
R31~R33におけるハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基の具体例としては、例えば、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のハロゲン化アルキル基が挙げられる。
炭素原子数1~6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。
炭素原子数1~6のハロゲン化アルキル基におけるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。炭素原子数1~6のハロゲン化アルキル基におけるハロゲン化は、一部であってもよいし、全部であってもよい。
R31~R33におけるハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルコキシ基の具体例としては、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基をアルコキシ基にしたものが挙げられる。Specific examples of alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted with halogen atoms for R 31 to R 33 include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and halogen having 1 to 6 carbon atoms. alkyl group.
Examples of alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group and hexyl group.
Examples of the halogen atom in the halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom. A halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms may be partially or completely halogenated.
Specific examples of the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom for R 31 to R 33 are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom. based on.
2つ以上の芳香族環を有する4価の有機基としては、例えば、以下の式で表される4価の有機基が挙げられる。
<<X>>
Xは、炭素原子数5以上のアルキル基を有する2価の芳香族基を表す。炭素原子数5以上のアルキル基は、当該2価の芳香族基の芳香族環に直結していてもよいし、他の連結基を介して結合していてもよい。
アルキル基の炭素原子数としては、5以上であれば特に制限されず、例えば、40以下であってもよいし、35以下であってもよいし、30以下であってもよい。
アルキル基の炭素原子数は、8以上40以下が好ましく、10以上35以下がより好ましく、12以上30以下が特に好ましい。
アルキル基は、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよいし、環状であってもよいし、これらの2種以上の組み合わせであってもよい。<<X>>
X represents a divalent aromatic group having an alkyl group with 5 or more carbon atoms. The alkyl group having 5 or more carbon atoms may be directly bonded to the aromatic ring of the divalent aromatic group, or may be bonded via another linking group.
The number of carbon atoms in the alkyl group is not particularly limited as long as it is 5 or more, and may be, for example, 40 or less, 35 or less, or 30 or less.
The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 8 or more and 40 or less, more preferably 10 or more and 35 or less, and particularly preferably 12 or more and 30 or less.
The alkyl group may be linear, branched, cyclic, or a combination of two or more thereof.
Xとしては、本発明の効果を好適に得る観点から、式(V-1)~(V-6)のいずれかで表される2価の芳香族基を表すことが好ましい。
式(V-2)~(V-5)中、Xv2~Xv5は、それぞれ独立に、-(CH2)a-(aは1~15の整数である。)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-NH-、-O-、-CH2-O-、-CH2-OCO-、-COO-、又は-OCO-を表す。Rv2~Rv5は、それぞれ独立に、炭素原子数5~20のアルキル基を表す。
式(V-6)中、Xaは、単結合、-O-、-NH-、-O-(CH2)m-O-(mは1~6の整数を表す。)、-C(CH3)2-、-CO-、-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-SO2-、-O-C(CH3)2-、-CO-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-NH-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-SO2-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-(CH2)m-NHCO-(mは1~6の整数を表す。)、-COO-(CH2)m-OCO-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-、-NH-(CH2)m-NH-(mは1~6の整数を表す。)、又は-SO2-(CH2)m-SO2-(mは1~6の整数を表す。)を表す。Xp1及びXp2は、それぞれ独立に、-(CH2)a-(aは1~15の整数である。)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-NH-、-O-、-CH2-O-、-CH2-OCO-、-COO-、又は-OCO-を表す。R1a及びR1bは、それぞれ独立に、炭素原子数5~20のアルキル基を表す。k1及びk2は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
式(V-1)~(V-6)中、*は結合手を表す。)X preferably represents a divalent aromatic group represented by any one of formulas (V-1) to (V-6) from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention.
In formulas (V-2) to (V-5), X v2 to X v5 are each independently -(CH 2 ) a - (a is an integer of 1 to 15), -CONH-, - represents NHCO-, -CON(CH 3 )-, -NH-, -O-, -CH 2 -O-, -CH 2 -OCO-, -COO- or -OCO-; R v2 to R v5 each independently represent an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms.
In formula (V-6), X a is a single bond, —O—, —NH—, —O—(CH 2 ) m —O— (m represents an integer of 1 to 6), —C( CH 3 ) 2 -, -CO-, -(CH 2 ) m - (m represents an integer of 1 to 6), -SO 2 -, -OC(CH 3 ) 2 -, -CO-( CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —NH—(CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —SO 2 —(CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —CONH—(CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —CONH—(CH 2 ) m —NHCO— (m is 1 represents an integer of ~6.), -COO-(CH 2 ) m -OCO- (m represents an integer of 1 to 6.), -CONH-, -NH-(CH 2 ) m -NH-(m represents an integer of 1 to 6), or -SO 2 -(CH 2 ) m -SO 2 - (m represents an integer of 1 to 6). X p1 and X p2 each independently represent -(CH 2 ) a - (a is an integer of 1 to 15), -CONH-, -NHCO-, -CON(CH 3 )-, -NH- , -O-, -CH 2 -O-, -CH 2 -OCO-, -COO-, or -OCO-. R 1a and R 1b each independently represent an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms. k1 and k2 each independently represent an integer of 0 to 2;
In formulas (V-1) to (V-6), * represents a bond. )
Xv1~Xv5としては、-O-を表すことが好ましい。
Xp1及びXp2としては、-CH2-O-を表すことが好ましい。
Xaとしては、単結合を表すことが好ましい。X v1 to X v5 preferably represent -O-.
X p1 and X p2 preferably represent —CH 2 —O—.
Xa preferably represents a single bond.
<<Y>>
Yは、光重合性基を有する2価の芳香族基を表す。
光重合性基としては、例えば、ラジカル重合性基、カチオン重合性基、アニオン重合性基が挙げられる。これらの中でも、ラジカル重合性基が好ましい。
ラジカル重合性基としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロペニルエーテル基、ビニルエーテル基、ビニル基などが挙げられる。<<Y>>
Y represents a divalent aromatic group having a photopolymerizable group.
Photopolymerizable groups include, for example, radically polymerizable groups, cationic polymerizable groups, and anionically polymerizable groups. Among these, a radically polymerizable group is preferred.
Examples of radically polymerizable groups include acryloyl groups, methacryloyl groups, propenyl ether groups, vinyl ether groups, and vinyl groups.
光重合性基を有する2価の芳香族基における芳香族環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などが挙げられる。 Examples of the aromatic ring in the divalent aromatic group having a photopolymerizable group include benzene ring, naphthalene ring and anthracene ring.
光重合性基を有する2価の芳香族基は、例えば、光重合性基を有する芳香族ジアミン化合物から2つのアミノ基を除いた残基である。 A divalent aromatic group having a photopolymerizable group is, for example, a residue obtained by removing two amino groups from an aromatic diamine compound having a photopolymerizable group.
光重合性基を有する2価の芳香族基としては、下記式(9-a)で表される2価の有機基が好ましい。
式(9-a)における2つの結合手は、例えば、窒素原子に結合する結合手である。 The two bonds in formula (9-a) are, for example, bonds that bond to a nitrogen atom.
本明細書において、水酸基で置換されていてもよい炭素原子数2~6のアルキレン基としては、例えば、1,1-エチレン基、1,2-エチレン基、1,2-プロピレン基、1,3-プロピレン基、1,4-ブチレン基、1,2-ブチレン基、2,3-ブチレン基、1,2-ペンチレン基、2,4-ペンチレン基、1,2-へキシレン基、1,2-シクロプロピレン基、1,2-シクロブチレン基、1,3-シクロブチレン基、1,2-シクロペンチレン基、1,2-シクロへキシレン基、これらの水素原子の少なくとも一部が水酸基で置換されたアルキレン基(例えば、2-ヒドロキシ-1,3-プロピレン基)などが挙げられる。 In the present specification, the alkylene group having 2 to 6 carbon atoms which may be substituted with a hydroxyl group includes, for example, 1,1-ethylene group, 1,2-ethylene group, 1,2-propylene group, 1, 3-propylene group, 1,4-butylene group, 1,2-butylene group, 2,3-butylene group, 1,2-pentylene group, 2,4-pentylene group, 1,2-hexylene group, 1, 2-cyclopropylene group, 1,2-cyclobutylene group, 1,3-cyclobutylene group, 1,2-cyclopentylene group, 1,2-cyclohexylene group, at least part of these hydrogen atoms are hydroxyl groups and an alkylene group substituted with (eg, 2-hydroxy-1,3-propylene group).
V1はエステル結合(-COO-)を表すことが好ましい。
W1は酸素原子を表すことが好ましい。
R15は1,2-エチレン基を表すことが好ましい。V 1 preferably represents an ester bond (--COO--).
W1 preferably represents an oxygen atom.
R 15 preferably represents a 1,2-ethylene group.
式(9-a)で表される2価の有機基としては、以下の式で表される2価の有機基が挙げられる。
<<L1、及びL2>>
L1、及びL2は、それぞれ独立して、光重合性基を有する1価の有機基を表す。
光重合性基としては、例えば、ラジカル重合性基、カチオン重合性基、アニオン重合性基が挙げられる。これらの中でも、ラジカル重合性基が好ましい。
ラジカル重合性基としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロペニルエーテル基、ビニルエーテル基、ビニル基などが挙げられる。<<L 1 and L 2 >>
L 1 and L 2 each independently represent a monovalent organic group having a photopolymerizable group.
Photopolymerizable groups include, for example, radically polymerizable groups, cationic polymerizable groups, and anionically polymerizable groups. Among these, a radically polymerizable group is preferred.
Examples of radically polymerizable groups include acryloyl groups, methacryloyl groups, propenyl ether groups, vinyl ether groups, and vinyl groups.
光重合性基を有する1価の有機基としては、下記式(9-b)で表される1価の有機基が好ましい。
W2は酸素原子を表すことが好ましい。
R17は1,2-エチレン基を表すことが好ましい。 W2 preferably represents an oxygen atom.
R 17 preferably represents a 1,2-ethylene group.
<<R1、及びR2>>
R1、及びR2は、それぞれ独立して、1価の有機基を表す。
1価の有機基としては、例えば、炭素原子数1~30のアルキル基が挙げられる。
炭素原子数1~30のアルキル基としては、直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、脂環式アルキル基などが挙げられる。
炭素原子数1~30の直鎖状アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基(アミル基)、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基(ラウリル基)、トリデシル基、テトラデシル基(ミリスチル基)、ペンタデシル基、ヘキサデシル基(パルミチル基)、ヘプタデシル基(マルガリル基)、オクタデシル基(ステアリル基)、ノナデシル基、イコシル基(アラキル基)、ヘンイコシル基、ドコシル基(ベヘニル基)、トリコシル基、テトラコシル基(リグノセリル基)、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基などが挙げられる。
炭素原子数1~30の分岐鎖状アルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、sec-イソアミル基、イソヘキシル基、ネオへキシル基、4-メチルヘキシル基、5-メチルヘキシル基、1-エチルヘキシル基、2-エチルヘキシル基、3-エチルヘキシル基、4-エチルヘキシル基、2-エチルペンチル基、ヘプタン-3-イル基、ヘプタン-4-イル基、4-メチルヘキサン-2-イル基、3-メチルヘキサン-3-イル基、2,3-ジメチルペンタン-2-イル基、2,4-ジメチルペンタン-2-イル基、4,4-ジメチルペンタン-2-イル基、6-メチルヘプチル基、2-エチルヘキシル基、オクタン-2-イル基、6-メチルヘプタン-2-イル基、6-メチルオクチル基、3,5,5-トリメチルヘキシル基、ノナン-4-イル基、2,6-ジメチルヘプタン-3-イル基、3,6-ジメチルヘプタン-3-イル基、3-エチルヘプタン-3-イル基、3,7-ジメチルオクチル基、8-メチルノニル基、3-メチルノナン-3-イル基、4-エチルオクタン-4-イル基、9-メチルデシル基、ウンデカン-5-イル基、3-エチルノナン-3-イル基、5-エチルノナン-5-イル基、2,2,4,5,5-ペンタメチルヘキサン-4-イル基、10-メチルウンデシル基、11-メチルドデシル基、トリデカン-6-イル基、トリデカン-7-イル基、7-エチルウンデカン-2-イル基、3-エチルウンデカン-3-イル基、5-エチルウンデカン-5-イル基、12-メチルトリデシル基、13-メチルテトラデシル基、ペンタデカン-7-イル基、ペンタデカン-8-イル基、14-メチルペンタデシル基、15-メチルヘキサデシル基、ヘプタデカン-8-イル基、ヘプタデカン-9-イル基、3,13-ジメチルペンタデカン-7-イル基、2,2,4,8,10,10-ヘキサメチルウンデカン-5-イル基、16-メチルヘプタデシル基、17-メチルオクタデシル基、ノナデカン-9-イル基、ノナデカン-10-イル基、2,6,10,14-テトラメチルペンタデカン-7-イル基、18-メチルノナデシル基、19-メチルイコシル基、ヘンイコサン-10-イル基、20-メチルヘンイコシル基、21-メチルドコシル基、トリコサン-11-イル基、22-メチルトリコシル基、23-メチルテトラコシル基、ペンタコサン-12-イル基、ペンタコサン-13-イル基、2,22-ジメチルトリコサン-11-イル基、3,21-ジメチルトリコサン-11-イル基、9,15-ジメチルトリコサン-11-イル基、24-メチルペンタコシル基、25-メチルヘキサコシル基、ヘプタコサン-13-イル基などが挙げられる。
炭素原子数1~30の脂環式アルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、4-tert-ブチルシクロヘキシル基、1,6-ジメチルシクロヘキシル基、メンチル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル基、ボルニル基、イソボルニル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-4-イル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イル基、シクロドデシル基などが挙げられる。<<R 1 and R 2 >>
R 1 and R 2 each independently represent a monovalent organic group.
Monovalent organic groups include, for example, alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms.
Examples of alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms include straight-chain alkyl groups, branched-chain alkyl groups and alicyclic alkyl groups.
Linear alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group (amyl group), hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group and decyl group. , undecyl group, dodecyl group (lauryl group), tridecyl group, tetradecyl group (myristyl group), pentadecyl group, hexadecyl group (palmityl group), heptadecyl group (margaryl group), octadecyl group (stearyl group), nonadecyl group, icosyl group (arachyl group), henicosyl group, docosyl group (behenyl group), tricosyl group, tetracosyl group (lignoceryl group), pentacosyl group, hexacosyl group, heptacosyl group and the like.
Branched alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms include, for example, isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, sec-isoamyl group and isohexyl. group, neohexyl group, 4-methylhexyl group, 5-methylhexyl group, 1-ethylhexyl group, 2-ethylhexyl group, 3-ethylhexyl group, 4-ethylhexyl group, 2-ethylpentyl group, heptane-3-yl group, heptane-4-yl group, 4-methylhexan-2-yl group, 3-methylhexan-3-yl group, 2,3-dimethylpentan-2-yl group, 2,4-dimethylpentane-2- yl group, 4,4-dimethylpentan-2-yl group, 6-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, octan-2-yl group, 6-methylheptan-2-yl group, 6-methyloctyl group, 3 , 5,5-trimethylhexyl group, nonan-4-yl group, 2,6-dimethylheptan-3-yl group, 3,6-dimethylheptan-3-yl group, 3-ethylheptan-3-yl group, 3,7-dimethyloctyl group, 8-methylnonyl group, 3-methylnonan-3-yl group, 4-ethyloctan-4-yl group, 9-methyldecyl group, undecane-5-yl group, 3-ethylnonane-3- yl group, 5-ethylnonan-5-yl group, 2,2,4,5,5-pentamethylhexan-4-yl group, 10-methylundecyl group, 11-methyldodecyl group, tridecane-6-yl group , tridecane-7-yl group, 7-ethylundecane-2-yl group, 3-ethylundecane-3-yl group, 5-ethylundecane-5-yl group, 12-methyltridecyl group, 13-methyltetradecyl group, pentadecane-7-yl group, pentadecane-8-yl group, 14-methylpentadecyl group, 15-methylhexadecyl group, heptadecan-8-yl group, heptadecan-9-yl group, 3,13-dimethylpentadecane -7-yl group, 2,2,4,8,10,10-hexamethylundecane-5-yl group, 16-methylheptadecyl group, 17-methyloctadecyl group, nonadecan-9-yl group, nonadecan-10 -yl group, 2,6,10,14-tetramethylpentadecan-7-yl group, 18-methylnonadecyl group, 19-methylicosyl group, henicosan-10-yl group, 20-methylhenicosyl group, 21-methyldocosyl group , tricosan-11-yl group, 22-methyltricosyl group, 23-methyltetracosyl group, pentacosan-12-yl group, pentacosan-13-yl group, 2,22-dimethyltricosan-11-yl group, 3,21-dimethyltricosan-11-yl group, 9,15-dimethyltricosan-11-yl group, 24-methylpentacosyl group, 25-methylhexacosyl group, heptacosan-13-yl group, etc. mentioned.
Examples of alicyclic alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 4-tert-butylcyclohexyl, 1,6-dimethylcyclohexyl and menthyl groups. , cycloheptyl group, cyclooctyl group, bicyclo[2.2.1]heptan-2-yl group, bornyl group, isobornyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group, tricyclo[5.2.1.0 2 ,6 ]decan-4-yl group, tricyclo[5.2.1.0 2,6 ]decan-8-yl group, cyclododecyl group and the like.
ポリアミック酸エステル(3)は、以下のポリアミック酸エステル(3c)であってもよい。
ポリアミック酸エステル(3c):上記式(3-b)、下記式(3-c)、及び上記式(1-b)で表される構造単位を有するポリアミック酸エステル。ただし、式(3-b)において、Ar4における4価の有機基は、2つ以上の芳香族環を有する4価の有機基を表す。
Polyamic acid ester (3c): Polyamic acid ester having structural units represented by the above formula (3-b), the following formula (3-c), and the above formula (1-b). However, in formula (3-b), the tetravalent organic group in Ar 4 represents a tetravalent organic group having two or more aromatic rings.
L3、及びL4における光重合性基を有する1価の有機基としては、例えば、L1、及びL2の説明で例示した光重合性基を有する1価の有機基が挙げられる。Examples of the monovalent organic group having a photopolymerizable group in L 3 and L 4 include the monovalent organic groups having a photopolymerizable group exemplified in the description of L 1 and L 2 .
<<Ar5>>
Ar5は、4価の有機基を表す。
4価の有機基としては、特に限定されないが、例えば、2つ以上の芳香族環を有する4価の有機基以外の4価の有機基が挙げられる。そのような4価の有機基としては、例えば、以下の式で表される4価の有機基が挙げられる。
Ar 5 represents a tetravalent organic group.
The tetravalent organic group is not particularly limited, but includes, for example, a tetravalent organic group other than a tetravalent organic group having two or more aromatic rings. Examples of such tetravalent organic groups include tetravalent organic groups represented by the following formulas.
<<その他の4価の有機基>>
特定の重合体は、これまでに例示した4価の有機基以外の4価の有機基を有していてもよい。<<Other tetravalent organic groups>>
A specific polymer may have a tetravalent organic group other than the tetravalent organic groups exemplified so far.
<<その他の2価の有機基>>
特定の重合体は、X、及びY以外の2価の有機基を有していてもよい。そのような2価の有機基としては、例えば、得られる絶縁膜において、より低い誘電正接が得られる点から、3つ以上の芳香族環を有する2価の有機基が好ましい。3つ以上の芳香族環を有する2価の有機基は、例えば、3つ以上の芳香族環を有する芳香族ジアミン化合物から2つのアミノ基を除いた残基である。<<Other divalent organic groups>>
A specific polymer may have divalent organic groups other than X and Y. As such a divalent organic group, for example, a divalent organic group having three or more aromatic rings is preferable in terms of obtaining a lower dielectric loss tangent in the resulting insulating film. A divalent organic group having three or more aromatic rings is, for example, a residue obtained by removing two amino groups from an aromatic diamine compound having three or more aromatic rings.
3つ以上の芳香族環を有する2価の有機基における芳香族環の数としては、3つ以上であれば、特に限定されないが、例えば、4つ以上であってもよい。芳香族環の数の上限値としては、特に限定されないが、例えば、8つ以下であってもよいし、6つ以下であってもよい。 The number of aromatic rings in the divalent organic group having 3 or more aromatic rings is not particularly limited as long as it is 3 or more. For example, it may be 4 or more. The upper limit of the number of aromatic rings is not particularly limited, but may be, for example, 8 or less, or 6 or less.
3つ以上の芳香族環を有する2価の有機基としては、特に限定されないが、好ましくは下記式(13)で表される2価の有機基である。
R21及びR22はそれぞれ独立に置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
Y20は上記式(5-a)、上記式(5-b)又は上記式(5-c)で表される2価の有機基を表す。
n21及びn22はそれぞれ独立に0~4の整数を表す。
R21が複数の場合、複数のR21は同じでもよいし異なっていてもよい。R22が複数の場合、複数のR22は同じでもよいし異なっていてもよい。
*は結合手を表す。]Although the divalent organic group having three or more aromatic rings is not particularly limited, it is preferably a divalent organic group represented by the following formula (13).
R 21 and R 22 each independently represent an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Y 20 represents a divalent organic group represented by formula (5-a), formula (5-b) or formula (5-c) above.
n21 and n22 each independently represent an integer of 0 to 4;
When R 21 is plural, the plural R 21 may be the same or different. When R 22 is plural, the plural R 22 may be the same or different.
* represents a bond. ]
式(13)中のR21及びR22における置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基としては、例えば、炭素原子数1~6のアルキル基が挙げられる。炭素原子数1~6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。本明細書において、アルキル基、アルキレン基は、その構造について特に言及されていない限り、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよいし、環状であってもよいし、これらの2以上の組み合わせであってもよい。
置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基における置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシ基、シアノ基、ホルミル基、ハロホルミル基、スルホ基、アミノ基、ニトロ基、ニトロソ基、オキソ基、チオキシ基、炭素原子数1~6のアルコキシ基などが挙げられる。
なお、「置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基」の「炭素原子数1~6」とは、置換基を除く「アルキル基」の炭素原子数を指す。また、置換基の数としては特に限定されない。The optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 21 and R 22 in formula (13) includes, for example, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group and hexyl group. In the present specification, alkyl groups and alkylene groups may be linear, branched, or cyclic, unless otherwise specified for their structure. may be a combination of two or more of
Examples of substituents on the optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a halogen atom, a hydroxy group, a mercapto group, a carboxy group, a cyano group, a formyl group, a haloformyl group, a sulfo group, an amino group, nitro group, nitroso group, oxo group, thioxy group, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and the like.
The "1 to 6 carbon atoms" of the "optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms" refers to the number of carbon atoms in the "alkyl group" excluding substituents. Also, the number of substituents is not particularly limited.
3つ以上の芳香族環を有する2価の有機基としては、例えば、以下の式で表される2価の有機基が挙げられる。
その他の2価の有機基としては、例えば、以下の式で表される2価の有機基が挙げられる。これらの2価の有機基は、例えば、ジアミンから2つのアミノ基を除いた残基である。
ポリイミドは、例えば、ジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体との反応生成物であるポリアミック酸のイミド化物である。
ポリイミドのイミド化率は100%である必要はない。ポリイミドのイミド化率は、例えば90%以上であってもよいし、95%以上であってもよいし、98%以上であってもよい。Polyimide is, for example, an imidized polyamic acid that is a reaction product of a diamine component and a tetracarboxylic acid derivative.
The imidization rate of polyimide need not be 100%. The imidization rate of polyimide may be, for example, 90% or more, 95% or more, or 98% or more.
ポリアミック酸は、例えば、ジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体との反応生成物である。
ポリアミック酸エステルは、例えば、ジアミン成分とテトラカルボン酸ジエステルとの反応生成物である。Polyamic acids are, for example, reaction products of diamine components and tetracarboxylic acid derivatives.
Polyamic acid esters are, for example, reaction products of diamine components and tetracarboxylic acid diesters.
ここで、テトラカルボン酸誘導体としては、テトラカルボン酸、テトラカルボン酸ジエステル、テトラカルボン酸ジハロゲン化物、テトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。 Here, the tetracarboxylic acid derivatives include tetracarboxylic acids, tetracarboxylic acid diesters, tetracarboxylic acid dihalides, tetracarboxylic acid dianhydrides, and the like.
テトラカルボン酸誘導体は、2つ以上の芳香族環を有するテトラカルボン酸誘導体を含むことが好ましい。
式(1-a)中のAr1、式(2)中のAr2、式(3-a)中のAr3、及び式(3-b)中のAr4である4価の有機基は、例えば、2つ以上の芳香族環を有するテトラカルボン酸誘導体からカルボキシル基、カルボン酸エステル基、又はカルボン酸二無水物基を除いた残基であることが好ましい。Tetracarboxylic acid derivatives preferably include tetracarboxylic acid derivatives having two or more aromatic rings.
The tetravalent organic groups represented by Ar 1 in formula (1-a), Ar 2 in formula (2), Ar 3 in formula (3-a), and Ar 4 in formula (3-b) are For example, it is preferably a residue obtained by removing a carboxyl group, a carboxylic acid ester group, or a carboxylic acid dianhydride group from a tetracarboxylic acid derivative having two or more aromatic rings.
2つ以上の芳香族環を有するテトラカルボン酸誘導体としては、以下の式(4-Z)で表されるテトラカルボン酸二無水物が好ましい。
Ra1及びRa2はそれぞれ独立に置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
Z1は上記式(5-a)、上記式(5-b)、上記式(5-c)又は上記式(5-d)で表される2価の有機基を表す。
n1及びn2はそれぞれ独立に0~3の整数を表す。
Ra1が複数の場合、複数のRa1は同じでもよいし異なっていてもよい。Ra2が複数の場合、複数のRa2は同じでもよいし異なっていてもよい。]As the tetracarboxylic acid derivative having two or more aromatic rings, a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (4-Z) is preferable.
R a1 and R a2 each independently represent an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Z 1 represents a divalent organic group represented by formula (5-a), formula (5-b), formula (5-c) or formula (5-d).
n1 and n2 each independently represent an integer of 0 to 3;
When there are multiple R a1 s , the multiple R a1s may be the same or different. When R a2 is plural, the plural R a2 may be the same or different. ]
ジアミン成分は、炭素原子数5以上のアルキル基を有する芳香族ジアミン化合物を含むことが好ましい。
ジアミン成分は、光重合性基を有する芳香族ジアミン化合物を含むことが好ましい。
式(1-b)中のXである炭素原子数5以上のアルキル基を有する2価の芳香族基は、例えば、炭素原子数5以上のアルキル基を有する芳香族ジアミン化合物から2つのアミノ基を除いた残基である。
式(1-c)中のYである光重合性基を有する2価の芳香族基は、例えば、光重合性基を有する芳香族ジアミン化合物から2つのアミノ基を除いた残基である。The diamine component preferably contains an aromatic diamine compound having an alkyl group with 5 or more carbon atoms.
The diamine component preferably contains an aromatic diamine compound having a photopolymerizable group.
The divalent aromatic group having an alkyl group having 5 or more carbon atoms, which is X in the formula (1-b), is, for example, two amino groups from an aromatic diamine compound having an alkyl group having 5 or more carbon atoms. is the residue excluding
The divalent aromatic group having a photopolymerizable group, which is Y in formula (1-c), is, for example, a residue obtained by removing two amino groups from an aromatic diamine compound having a photopolymerizable group.
炭素原子数5以上のアルキル基を有する芳香族ジアミン化合物としては、下記式(V-1a)~(V-6a)で表されるジアミン化合物が好ましい。
式(V-2a)~(V-5a)中、Xv2~Xv5は、それぞれ独立に、-(CH2)a-(aは1~15の整数である。)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-NH-、-O-、-CH2-O-、-CH2-OCO-、-COO-、又は-OCO-を表す。Rv2~Rv5は、それぞれ独立に、炭素原子数5~20のアルキル基を表す。
式(V-6a)中、Xaは、単結合、-O-、-NH-、-O-(CH2)m-O-(mは1~6の整数を表す。)、-C(CH3)2-、-CO-、-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-SO2-、-O-C(CH3)2-、-CO-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-NH-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-SO2-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-(CH2)m-NHCO-(mは1~6の整数を表す。)、-COO-(CH2)m-OCO-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-、-NH-(CH2)m-NH-(mは1~6の整数を表す。)、又は-SO2-(CH2)m-SO2-(mは1~6の整数を表す。)を表す。Xp1及びXp2は、それぞれ独立に、-(CH2)a-(aは1~15の整数である。)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-NH-、-O-、-CH2-O-、-CH2-OCO-、-COO-、又は-OCO-を表す。R1a及びR1bは、それぞれ独立に、炭素原子数5~20のアルキル基を表す。k1及びk2は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。)As the aromatic diamine compound having an alkyl group having 5 or more carbon atoms, diamine compounds represented by the following formulas (V-1a) to (V-6a) are preferred.
In formulas (V-2a) to (V-5a), X v2 to X v5 are each independently -(CH 2 ) a - (a is an integer of 1 to 15), -CONH-, - represents NHCO-, -CON(CH 3 )-, -NH-, -O-, -CH 2 -O-, -CH 2 -OCO-, -COO- or -OCO-; R v2 to R v5 each independently represent an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms.
In formula (V-6a), X a is a single bond, —O—, —NH—, —O—(CH 2 ) m —O— (m represents an integer of 1 to 6), —C( CH 3 ) 2 -, -CO-, -(CH 2 ) m - (m represents an integer of 1 to 6), -SO 2 -, -OC(CH 3 ) 2 -, -CO-( CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —NH—(CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —SO 2 —(CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —CONH—(CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —CONH—(CH 2 ) m —NHCO— (m is 1 represents an integer of ~6.), -COO-(CH 2 ) m -OCO- (m represents an integer of 1 to 6.), -CONH-, -NH-(CH 2 ) m -NH-(m represents an integer of 1 to 6), or -SO 2 -(CH 2 ) m -SO 2 - (m represents an integer of 1 to 6). X p1 and X p2 each independently represent -(CH 2 ) a - (a is an integer of 1 to 15), -CONH-, -NHCO-, -CON(CH 3 )-, -NH- , -O-, -CH 2 -O-, -CH 2 -OCO-, -COO-, or -OCO-. R 1a and R 1b each independently represent an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms. k1 and k2 each independently represent an integer of 0 to 2; )
炭素原子数5以上のアルキル基を有する芳香族ジアミン化合物の具体例を以下に例示する。
光重合性基を有する芳香族ジアミン化合物としては、下記式(9-A)で表される芳香族ジアミン化合物が好ましい。
ポリイミドを構成する全テトラカルボン酸誘導体に対する、2つ以上の芳香族環を有する芳香族テトラカルボン酸誘導体の割合としては、特に限定されないが、本発明の効果を好適に得る観点から、20モル%~100モル%が好ましく、40モル%~100モル%がより好ましい。
ポリアミック酸を構成する全テトラカルボン酸誘導体に対する、2つ以上の芳香族環を有する芳香族テトラカルボン酸誘導体の割合としては、特に限定されないが、本発明の効果を好適に得る観点から、20モル%~100モル%が好ましく、40モル%~100モル%がより好ましい。
ポリアミック酸エステルを構成する全テトラカルボン酸誘導体に対する、2つ以上の芳香族環を有する芳香族テトラカルボン酸誘導体の割合としては、特に限定されないが、本発明の効果を好適に得る観点から、20モル%~100モル%が好ましく、40モル%~100モル%がより好ましい。The ratio of the aromatic tetracarboxylic acid derivative having two or more aromatic rings to the total tetracarboxylic acid derivative constituting the polyimide is not particularly limited, but from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, it is 20 mol %. ~100 mol % is preferable, and 40 mol % to 100 mol % is more preferable.
The ratio of the aromatic tetracarboxylic acid derivative having two or more aromatic rings to the total tetracarboxylic acid derivative constituting the polyamic acid is not particularly limited, but from the viewpoint of suitably obtaining the effect of the present invention, it is 20 mol. % to 100 mol %, more preferably 40 mol % to 100 mol %.
The ratio of the aromatic tetracarboxylic acid derivative having two or more aromatic rings to the total tetracarboxylic acid derivative constituting the polyamic acid ester is not particularly limited, but from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, 20 mol % to 100 mol % is preferred, and 40 mol % to 100 mol % is more preferred.
ポリイミドを構成する全ジアミン成分に対する、炭素原子数5以上のアルキル基を有する芳香族ジアミン化合物の割合としては、特に限定されないが、本発明の効果を好適に得る観点から、5モル%~80モル%が好ましく、10モル%~70モル%がより好ましく、15モル%~65モル%が特に好ましい。
ポリアミック酸を構成する全ジアミン成分に対する、炭素原子数5以上のアルキル基を有する芳香族ジアミン化合物の割合としては、特に限定されないが、本発明の効果を好適に得る観点から、5モル%~80モル%が好ましく、10モル%~70モル%がより好ましく、15モル%~65モル%が特に好ましい。
ポリアミック酸エステルを構成する全ジアミン成分に対する、炭素原子数5以上のアルキル基を有する芳香族ジアミン化合物の割合としては、特に限定されないが、本発明の効果を好適に得る観点から、5モル%~80モル%が好ましく、10モル%~70モル%がより好ましく、15モル%~65モル%が特に好ましい。The ratio of the aromatic diamine compound having an alkyl group having 5 or more carbon atoms to the total diamine component constituting the polyimide is not particularly limited, but from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, it is 5 mol % to 80 mol. %, more preferably 10 mol % to 70 mol %, particularly preferably 15 mol % to 65 mol %.
The ratio of the aromatic diamine compound having an alkyl group having 5 or more carbon atoms to the total diamine component constituting the polyamic acid is not particularly limited, but from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, it is 5 mol % to 80 mol %. mol % is preferred, 10 mol % to 70 mol % is more preferred, and 15 mol % to 65 mol % is particularly preferred.
The ratio of the aromatic diamine compound having an alkyl group having 5 or more carbon atoms to the total diamine component constituting the polyamic acid ester is not particularly limited, but from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, it is 5 mol % to 5 mol %. 80 mol % is preferred, 10 mol % to 70 mol % is more preferred, and 15 mol % to 65 mol % is particularly preferred.
ポリイミドを構成する全ジアミン成分に対する、光重合性基を有する芳香族ジアミン化合物の割合としては、特に限定されないが、十分な感光性を得る観点から、10モル%~90モル%が好ましく、15モル%~75モル%がより好ましく、20モル%~60モル%が特に好ましい。
ポリアミック酸を構成する全ジアミン成分に対する、光重合性基を有する芳香族ジアミン化合物の割合としては、特に限定されないが、十分な感光性を得る観点から、10モル%~90モル%が好ましく、15モル%~75モル%がより好ましく、20モル%~60モル%が特に好ましい。
ポリアミック酸エステルを構成する全ジアミン成分に対する、光重合性基を有する芳香族ジアミン化合物の割合としては、特に限定されないが、十分な感光性を得る観点から、10モル%~90モル%が好ましく、15モル%~75モル%がより好ましく、20モル%~60モル%が特に好ましい。The ratio of the aromatic diamine compound having a photopolymerizable group to the total diamine component constituting the polyimide is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining sufficient photosensitivity, it is preferably 10 mol% to 90 mol%, and 15 mol. % to 75 mol % is more preferred, and 20 mol % to 60 mol % is particularly preferred.
The ratio of the aromatic diamine compound having a photopolymerizable group to the total diamine component constituting the polyamic acid is not particularly limited, but is preferably 10 mol % to 90 mol % from the viewpoint of obtaining sufficient photosensitivity. mol % to 75 mol % is more preferred, and 20 mol % to 60 mol % is particularly preferred.
The ratio of the aromatic diamine compound having a photopolymerizable group to the total diamine component constituting the polyamic acid ester is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining sufficient photosensitivity, it is preferably 10 mol% to 90 mol%, 15 mol % to 75 mol % is more preferred, and 20 mol % to 60 mol % is particularly preferred.
ポリイミド、ポリアミック酸、及びポリアミック酸エステルにおける、光重合性基を有する芳香族ジアミン化合物(A)と炭素原子数5以上のアルキル基を有する芳香族ジアミン化合物(B)とのモル割合(A:B)としては、特に制限されないが、3:1~0.3:1が好ましく、2:1~0.5:1がより好ましく、1.5:1~0.5:1が特に好ましい。 The molar ratio (A:B ) is not particularly limited, but is preferably 3:1 to 0.3:1, more preferably 2:1 to 0.5:1, and particularly preferably 1.5:1 to 0.5:1.
ポリイミド、ポリアミック酸、及びポリアミック酸エステルを構成する全ジアミン成分に対する、光重合性基を有する芳香族ジアミン化合物と炭素原子数5以上のアルキル基を有する芳香族ジアミン化合物との合計のモル割合としては、特に限定されないが、本発明の効果を好適に得る観点から、30モル%以上が好ましく、40モル%以上がより好ましく、50モル%以上が特に好ましい。合計のモル割合の上限値としては、特に制限されないが、合計のモル割合は、100モル%以下であってもよいし、90モル%以下であってもよい。 The total molar ratio of the aromatic diamine compound having a photopolymerizable group and the aromatic diamine compound having an alkyl group having 5 or more carbon atoms with respect to all the diamine components constituting the polyimide, polyamic acid, and polyamic acid ester is Although not particularly limited, it is preferably 30 mol % or more, more preferably 40 mol % or more, and particularly preferably 50 mol % or more from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention. The upper limit of the total molar ratio is not particularly limited, but the total molar ratio may be 100 mol % or less, or may be 90 mol % or less.
ポリアミック酸を構成する全ジアミン成分に対する、3つ以上の芳香族環を有する芳香族ジアミン化合物の割合としては、特に限定されないが、本発明の効果を好適に得る観点から、5モル%~60モル%が好ましく、10モル%~55モル%がより好ましく、15モル%~50モル%が特に好ましい。 The ratio of the aromatic diamine compound having three or more aromatic rings to the total diamine component constituting the polyamic acid is not particularly limited, but from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, it is 5 mol % to 60 mol. %, more preferably 10 mol % to 55 mol %, particularly preferably 15 mol % to 50 mol %.
特定の重合体の重量平均分子量としては、特に限定されないが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、本明細書ではGPCと略称する)によるポリエチレンオキシド換算で測定される重量平均分子量は、5,000~100,000が好ましく、7,000~50,000がより好ましく、10,000~50,000が更に好ましく、10,000~40,000が特に好ましい。 The weight average molecular weight of the specific polymer is not particularly limited, but the weight average molecular weight measured in terms of polyethylene oxide by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC in this specification) is 5,000 to 5,000. 100,000 is preferred, 7,000 to 50,000 is more preferred, 10,000 to 50,000 is even more preferred, and 10,000 to 40,000 is particularly preferred.
<<特定の重合体の製造方法>>
特定の重合体の製造方法としては、特に限定されず、例えば、ジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体とを反応させてポリアミック酸、ポリアミック酸エステル又はポリイミドを得る公知の方法が挙げられる。ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドは、例えば、WO2013/157586号公報に記載されるような公知の方法で合成出来る。<<Method for producing a specific polymer>>
The method for producing the specific polymer is not particularly limited, and includes, for example, a known method in which a diamine component and a tetracarboxylic acid derivative are reacted to obtain polyamic acid, polyamic acid ester, or polyimide. Polyamic acids, polyamic acid esters and polyimides can be synthesized by known methods such as those described in WO2013/157586.
ポリアミック酸又はポリアミック酸エステルの製造は、例えば、ジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体とを溶媒中で(縮重合)反応させることにより行われる。 A polyamic acid or a polyamic acid ester is produced, for example, by reacting (condensation polymerization) a diamine component and a tetracarboxylic acid derivative in a solvent.
上記溶媒の具体例としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルプロピオンアミド、N,N-ジメチルイソ酪酸アミド、ジメチルスルホキシド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノンが挙げられる。また、重合体の溶媒溶解性が高い場合は、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、又は下記の式[D-1]~式[D-3]で示される溶媒を用いることができる。
これら溶媒は単独で使用しても、混合して使用してもよい。さらに、ポリアミック酸又はポリアミック酸エステルを溶解しない溶媒であっても、ポリアミック酸又はポリアミック酸エステルが析出しない範囲で、上記溶媒に混合して使用してもよい。 These solvents may be used alone or in combination. Furthermore, even a solvent that does not dissolve the polyamic acid or the polyamic acid ester may be used by being mixed with the above solvent within the range that the polyamic acid or the polyamic acid ester does not precipitate.
ジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体とを溶媒中で反応させる際には、反応は任意の濃度で行うことができるが、好ましくは1質量%~50質量%、より好ましくは5質量%~30質量%である。反応初期は高濃度で行い、その後、溶媒を追加することもできる。
反応においては、ジアミン成分の合計モル数とテトラカルボン酸誘導体の合計モル数の比は0.8~1.2であることが好ましい。通常の縮重合反応同様、このモル比が1.0に近いほど生成するポリアミック酸又はポリアミック酸エステルの分子量は大きくなる。When the diamine component and the tetracarboxylic acid derivative are reacted in a solvent, the reaction can be carried out at any concentration, preferably 1% by mass to 50% by mass, more preferably 5% by mass to 30% by mass. is. The initial stage of the reaction can be carried out at a high concentration, and then the solvent can be added.
In the reaction, the ratio of the total number of moles of the diamine component to the total number of moles of the tetracarboxylic acid derivative is preferably 0.8 to 1.2. As is the case with ordinary polycondensation reactions, the closer this molar ratio is to 1.0, the greater the molecular weight of the polyamic acid or polyamic acid ester produced.
ジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体とを反応させる際には、光重合性基の重合を避けるために、熱重合禁止剤を反応系に添加してもよい。
熱重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、4-メトキシフェノール、N-ニトロソジフェニルアミン、p-tert-ブチルカテコール、フェノチアジン、N-フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2-シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、5-ニトロソ-8-ヒドロキシキノリン、1-ニトロソ-2-ナフトール、2-ニトロソ-1-ナフトール、2-ニトロソ-5-(N-エチル-N-スルフォプロピルアミノ)フェノール、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、N-ニトロソ-N(1-ナフチル)ヒドロキシルアミンアンモニウム塩等が挙げられる。
熱重合禁止剤の使用量としては、特に限定されない。When reacting the diamine component and the tetracarboxylic acid derivative, a thermal polymerization inhibitor may be added to the reaction system in order to avoid polymerization of the photopolymerizable group.
Examples of thermal polymerization inhibitors include hydroquinone, 4-methoxyphenol, N-nitrosodiphenylamine, p-tert-butylcatechol, phenothiazine, N-phenylnaphthylamine, ethylenediaminetetraacetic acid, 1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid, and glycol ether. diaminetetraacetic acid, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 5-nitroso-8-hydroxyquinoline, 1-nitroso-2-naphthol, 2-nitroso-1-naphthol, 2-nitroso-5-( N-ethyl-N-sulfopropylamino)phenol, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine ammonium salt, N-nitroso-N(1-naphthyl)hydroxylamine ammonium salt and the like.
The amount of the thermal polymerization inhibitor used is not particularly limited.
ポリイミドは、上記反応で得られたポリアミック酸を脱水閉環して得られる。
ポリイミドを得る方法としては、上記反応で得られたポリアミック酸の溶液をそのまま加熱する熱イミド化、又はポリアミック酸の溶液に触媒を添加する化学イミド化が挙げられる。溶液中で熱イミド化させる場合の温度は、100℃~400℃、好ましくは120℃~250℃であり、イミド化反応により生成する水を系外に除きながら行う方が好ましい。Polyimide is obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid obtained by the above reaction.
Methods for obtaining polyimide include thermal imidization in which the polyamic acid solution obtained by the above reaction is heated as it is, and chemical imidization in which a catalyst is added to the polyamic acid solution. The temperature for thermal imidization in a solution is 100° C. to 400° C., preferably 120° C. to 250° C. It is preferable to perform the imidization reaction while removing water produced by the imidization reaction from the system.
上記化学イミド化は、反応で得られたポリアミック酸の溶液に、塩基性触媒と酸無水物とを添加し、-20℃~250℃、好ましくは0℃~180℃で撹拌することにより行うことができる。塩基性触媒の量はアミド酸基の0.1モル倍~30モル倍、好ましくは0.2モル倍~20モル倍であり、酸無水物の量はアミド酸基の1モル倍~50モル倍、好ましくは1.5モル倍~30モル倍である。塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミンなどを挙げることができ、なかでも、トリエチルアミンは副生成物であるポリイソイミドが生成しにくいので好ましい。酸無水物としては、無水酢酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などを挙げることができ、なかでも、無水酢酸を用いると反応終了後の精製が容易となるので好ましい。化学イミド化によるイミド化率(ポリイミド前駆体の有する全繰り返し単位に対する閉環される繰り返し単位の割合、閉環率ともいう。)は、触媒量と反応温度、反応時間を調節することにより制御することができる。 The chemical imidization is carried out by adding a basic catalyst and an acid anhydride to the polyamic acid solution obtained by the reaction and stirring at -20°C to 250°C, preferably 0°C to 180°C. can be done. The amount of the basic catalyst is 0.1 to 30 times the moles of the amic acid groups, preferably 0.2 to 20 times the moles, and the amount of the acid anhydride is 1 to 50 times the moles of the amic acid groups. times, preferably 1.5- to 30-fold. Examples of basic catalysts include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, and trioctylamine. Among them, triethylamine is preferred because polyisoimide as a by-product is less likely to form. Examples of the acid anhydride include acetic anhydride, trimellitic anhydride, and pyromellitic anhydride. Among them, acetic anhydride is preferable because purification after completion of the reaction is facilitated. The rate of imidization by chemical imidization (ratio of repeating units to be ring-closed to all repeating units of the polyimide precursor, also referred to as rate of ring closure) can be controlled by adjusting the amount of catalyst, reaction temperature, and reaction time. can.
上記イミド化の反応溶液から、生成したイミド化物を回収する場合には、反応溶液を溶媒に投入して沈殿させればよい。沈殿に用いる溶媒としてはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、ヘキサン、ブチルセロソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、ベンゼン、水などを挙げることができる。溶媒に投入して沈殿させたポリマーは濾過して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して乾燥することができる。 In the case of recovering the produced imidized product from the imidization reaction solution, the reaction solution may be poured into a solvent to precipitate. Solvents used for precipitation include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, benzene, and water. The polymer precipitated by putting it into a solvent can be filtered and recovered, and then dried at room temperature or under heat under normal pressure or reduced pressure.
特定の重合体は、末端封止がされていてもよい。末端封止の方法としては、特に制限されず、例えば、モノアミン又は酸無水物を用いた従来公知の方法を用いることができる。 Certain polymers may be end-capped. A method for terminal blocking is not particularly limited, and for example, a conventionally known method using a monoamine or an acid anhydride can be used.
<溶媒>
絶縁膜形成用感光性樹脂組成物に含有される溶媒としては、特定の重合体に対する溶解性の点から、有機溶媒を用いることが好ましい。具体的には、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルプロピオンアミド、N,N-ジメチルイソ酪酸アミド、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリノン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、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、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル、乳酸エチル又は下記の式[D-1]~式[D-3]で示される溶媒等が挙げられ、これらは単独又は2種以上の組合せで用いることができる。
As the solvent contained in the photosensitive resin composition for forming an insulating film, it is preferable to use an organic solvent from the viewpoint of solubility with respect to a specific polymer. Specifically, N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylpropionamide, N,N-dimethylisobutyric acid amide , dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, propylene glycol Monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, methyl 2-hydroxyisobutyrate, ethyl lactate or the following formulas [D-1] to [D-3] ], and these can be used alone or in combination of two or more.
溶媒は、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物の所望の塗布膜厚及び粘度に応じて、特定の重合体100質量部に対し、例えば、30質量部~1500質量部の範囲、好ましくは100質量部~1000質量部の範囲で用いることができる。 The solvent is in the range of, for example, 30 parts by mass to 1500 parts by mass, preferably 100 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the specific polymer, depending on the desired coating thickness and viscosity of the photosensitive resin composition for forming an insulating film. parts to 1000 parts by mass.
<その他の成分>
実施の形態では、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物は、特定の重合体及び溶媒以外のその他の成分をさらに含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、光ラジカル重合開始剤(「光ラジカル開始剤」ともいう)、架橋性化合物(「架橋剤」ともいう)、熱硬化剤、その他の樹脂成分、フィラー、増感剤、接着助剤、熱重合禁止剤、アゾール化合物、ヒンダードフェノール化合物などが挙げられる。<Other ingredients>
In an embodiment, the insulating film-forming photosensitive resin composition may further contain components other than the specific polymer and solvent. Other components include, for example, photoradical polymerization initiators (also referred to as “photoradical initiators”), crosslinkable compounds (also referred to as “crosslinkers”), thermosetting agents, other resin components, fillers, and sensitizers. , adhesion promoters, thermal polymerization inhibitors, azole compounds, hindered phenol compounds, and the like.
<<光ラジカル重合開始剤>>
光ラジカル重合開始剤としては、光硬化時に使用する光源に吸収をもつ化合物であれば特に限定されないが、例えば、tert-ブチルペルオキシ-iso-ブチレート、2,5-ジメチル-2,5-ビス(ベンゾイルジオキシ)ヘキサン、1,4-ビス[α-(tert-ブチルジオキシ)-iso-プロポキシ]ベンゼン、ジ-tert-ブチルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(tert-ブチルジオキシ)ヘキセンヒドロペルオキシド、α-(iso-プロピルフェニル)-iso-プロピルヒドロペルオキシド、tert-ブチルヒドロペルオキシド、1,1-ビス(tert-ブチルジオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、ブチル-4,4-ビス(tert-ブチルジオキシ)バレレート、シクロヘキサノンペルオキシド、2,2’,5,5’-テトラ(tert-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(tert-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(tert-アミルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(tert-ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’-ビス(tert-ブチルペルオキシカルボニル)-4,4’-ジカルボキシベンゾフェノン、tert-ブチルペルオキシベンゾエート、ジ-tert-ブチルジペルオキシイソフタレート等の有機過酸化物;9,10-アントラキノン、1-クロロアントラキノン、2-クロロアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2-ベンズアントラキノン等のキノン類;ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、α-メチルベンゾイン、α-フェニルベンゾイン等のベンゾイン誘導体;2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-[4-{4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)ベンジル}-フェニル]-2-メチル-プロパン-1-オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-1-ブタノン、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチルベンジル)-1-(4-モルホリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン等のアルキルフェノン系化合物;ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系化合物;2-(O-ベンゾイルオキシム)-1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-1,2-オクタンジオン、1-(O-アセチルオキシム)-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]エタノン等のオキシムエステル系化合物が挙げられる。i線硬化性の観点から、オキシムエステル系化合物が特に好ましい。<<Photo radical polymerization initiator>>
The photoradical polymerization initiator is not particularly limited as long as it is a compound that absorbs the light source used for photocuring. benzoyldioxy)hexane, 1,4-bis[α-(tert-butyldioxy)-iso-propoxy]benzene, di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis(tert-butyldioxy)hexene Hydroperoxide, α-(iso-propylphenyl)-iso-propyl hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, 1,1-bis(tert-butyldioxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, butyl-4,4- Bis(tert-butyldioxy)valerate, cyclohexanone peroxide, 2,2′,5,5′-tetra(tert-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,3′,4,4′-tetra(tert-butylperoxycarbonyl)benzophenone , 3,3′,4,4′-tetra(tert-amylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,3′,4,4′-tetra(tert-hexylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,3′-bis(tert- butylperoxycarbonyl)-4,4'-dicarboxybenzophenone, tert-butylperoxybenzoate, di-tert-butyldiperoxyisophthalate and other organic peroxides; 9,10-anthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-chloro quinones such as anthraquinone, octamethylanthraquinone, and 1,2-benzanthraquinone; benzoin derivatives such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, α-methylbenzoin, and α-phenylbenzoin; 2,2-dimethoxy-1,2-diphenyl Ethan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy- 2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-1-[4-{4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)benzyl}-phenyl]-2-methyl-propan-1-one , phenylglyoxylic acid methyl ester, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl) -1-butanone, 2-dimethylamino-2-(4-methylbenzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-one and other alkylphenone compounds; bis(2,4 Acylphosphine oxide compounds such as ,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide; ]-1,2-octanedione, 1-(O-acetyloxime)-1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]ethanone and other oxime ester compounds mentioned. From the viewpoint of i-ray curability, oxime ester compounds are particularly preferred.
光ラジカル重合開始剤は、市販品として入手が可能であり、例えば、IRGACURE[登録商標]651、同184、同2959、同127、同907、同369、同379EG、同819、同819DW、同1800、同1870、同784、同OXE01、同OXE02、同OXE03、同OXE04、同250、同1173、同MBF、同TPO、同4265、同TPO(以上、BASF社製)、KAYACURE[登録商標]DETX-S、同MBP、同DMBI、同EPA、同OA(以上、日本化薬(株)))、VICURE-10、同55(以上、STAUFFER Co.LTD製)、ESACURE KIP150、同TZT、同1001、同KTO46、同KB1、同KL200、同KS300、同EB3、トリアジン-PMS、トリアジンA、トリアジンB(以上、日本シイベルヘグナー(株))、アデカオプトマーN-1717、同N-1414、同N-1606、アデカアークルズN-1919T、同NCI-831E、同NCI-930、同NCI-730(以上、(株)ADEKA製)が挙げられる。
これらの光ラジカル重合開始剤は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。Radical photopolymerization initiators are commercially available, for example, IRGACURE [registered trademark] 651, 184, 2959, 127, 907, 369, 379EG, 819, 819DW, 1800, 1870, 784, OXE01, OXE02, OXE03, OXE04, 250, 1173, MBF, TPO, 4265, TPO (manufactured by BASF), KAYACURE [registered trademark] DETX-S, MBP, DMBI, EPA, OA (Nippon Kayaku Co., Ltd.), VICURE-10, 55 (manufactured by STAUFFER Co. LTD), ESACURE KIP150, TZT, 1001, KTO46, KB1, KL200, KS300, EB3, Triazine-PMS, Triazine A, Triazine B (Japan SiberHegner Co., Ltd.), Adeka Optomer N-1717, N-1414, N -1606, ADEKA Arkles N-1919T, ADEKA NCI-831E, ADEKA NCI-930, and ADEKA NCI-730 (manufactured by ADEKA Corporation).
These radical photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
光ラジカル重合開始剤の含有量は、特に限定されないが、特定の重合体100質量部に対し、0.1質量部~20質量部が好ましく、光感度特性の観点から0.5質量部~15質量部がより好ましい。光ラジカル重合開始剤を特定の重合体100質量部に対し0.1質量部以上含有する場合には、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物の光感度が向上しやすく、一方で、20質量部以下含有する場合には、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物の厚膜硬化性が改善しやすい。 The content of the photoradical polymerization initiator is not particularly limited, but is preferably 0.1 parts by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the specific polymer, and from the viewpoint of photosensitivity characteristics, 0.5 parts by mass to 15 parts by mass. Parts by mass are more preferred. When 0.1 parts by mass or more of the photoradical polymerization initiator is contained with respect to 100 parts by mass of the specific polymer, the photosensitivity of the photosensitive resin composition for forming an insulating film tends to be improved, while 20 parts by mass When it is contained below, the thick film curability of the insulating film-forming photosensitive resin composition is likely to be improved.
<<架橋性化合物>>
実施の形態では、レリーフパターンの解像性を向上させるために、光ラジカル重合性の不飽和結合を有するモノマー(架橋性化合物)を任意に絶縁膜形成用感光性樹脂組成物に含有させることができる。
このような架橋性化合物としては、光ラジカル重合開始剤によりラジカル重合反応する重合性基を含む化合物が好ましく、(メタ)アクリル化合物やマレイミド化合物を挙げることができるが、特に以下に限定するものではない。(メタ)アクリル化合物としては、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコール又はポリエチレングリコールモノ又はジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール又はポリプロピレングリコールのモノ又はジ(メタ)アクリレート、グリセロールのモノ、ジ又はトリ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールのジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールのジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールのジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールのジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールのジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールのジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールのジ(メタ)アクリレート、ジオキサングリコールのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのモノ又はジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFのジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールAのジ(メタ)アクリレート、ベンゼントリメタクリレート、9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンのジ(メタ)アクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのジ(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アクリルアミド及びその誘導体、メタクリルアミド及びその誘導体、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセロールのジ又はトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのジ、トリ、又はテトラ(メタ)アクリレート、並びにこれら化合物のエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物等の化合物、2-イソシアネートエチル(メタ)アクリレート又はイソシアネート含有(メタ)アクリレート、及びこれらにメチルエチルケトンオキシム、ε-カプロラクタム、γ-カプロラクタム、3,5-ジメチルピラゾール、マロン酸ジエチル、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、1-メトキシ-2-プロパノール等のブロック剤を付加した化合物を挙げることができる。また、マレイミド化合物としては、1,2-ビス(マレイミド)エタン、1,4-ビス(マレイミド)ブタン、1,6-ビス(マレイミド)ヘキサン、N,N’-1,4-フェニレンビスマレイミド、N,N’-1,3-フェニレンジマレイミド、4,4’-ビスマレイミドジフェニルメタン、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、ビス(2-マレイミドエチル)ジスルフィド、2,2-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、1,6’-ビスマレイミド-(2,2,4-トリメチル)ヘキサン等を挙げることができる。マレイミド化合物の市販品としては、BMI-689、BMI-1500、BMI-1700、BMI-3000(以上、Designer Molecules Inc.製)等を挙げることができる。尚、これらの化合物は単独で使用しても、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。また、本明細書において、(メタ)アクリレートはアクリレート及びメタクリレートを意味する。<<crosslinkable compound>>
In the embodiment, in order to improve the resolution of the relief pattern, the photosensitive resin composition for forming an insulating film may optionally contain a monomer having a photoradical polymerizable unsaturated bond (crosslinkable compound). can.
As such a crosslinkable compound, a compound containing a polymerizable group that undergoes a radical polymerization reaction with a photoradical polymerization initiator is preferable, and examples thereof include (meth)acrylic compounds and maleimide compounds, but are not particularly limited to the following. do not have. (Meth)acrylic compounds include diethylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, ethylene glycol or polyethylene glycol mono- or di(meth)acrylate, propylene glycol or polypropylene glycol mono- or di(meth)acrylate. , mono-, di- or tri(meth)acrylate of glycerol, di(meth)acrylate of 1,4-butanediol, di(meth)acrylate of 1,6-hexanediol, di(meth)acrylate of 1,9-nonanediol Acrylates, di(meth)acrylate of 1,10-decanediol, di(meth)acrylate of neopentyl glycol, cyclohexane di(meth)acrylate, di(meth)acrylate of cyclohexanedimethanol, di(meth)acrylate of tricyclodecanedimethanol meth)acrylate, dioxane glycol di(meth)acrylate, bisphenol A mono- or di(meth)acrylate, bisphenol F di(meth)acrylate, hydrogenated bisphenol A di(meth)acrylate, benzene trimethacrylate, 9, 9-bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]fluorene di(meth)acrylate, tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate di(meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, acrylamide and its derivatives, methacryl Amide and derivatives thereof, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, glycerol di- or tri-(meth)acrylate, pentaerythritol di-, tri-, or tetra-(meth)acrylate, and ethylene oxide or propylene oxide adducts of these compounds, etc. 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate or isocyanate-containing (meth)acrylate, and methyl ethyl ketone oxime, ε-caprolactam, γ-caprolactam, 3,5-dimethylpyrazole, diethyl malonate, ethanol, isopropanol, n- Compounds added with blocking agents such as butanol and 1-methoxy-2-propanol can be mentioned. Examples of maleimide compounds include 1,2-bis(maleimido)ethane, 1,4-bis(maleimido)butane, 1,6-bis(maleimido)hexane, N,N'-1,4-phenylenebismaleimide, N,N'-1,3-phenylenedimaleimide, 4,4'-bismaleimidodiphenylmethane, bis(3-ethyl-5-methyl-4-maleimidophenyl)methane, bis(2-maleimidoethyl)disulfide, 2, 2-bis[4-(4-maleimidophenoxy)phenyl]propane, 1,6'-bismaleimido-(2,2,4-trimethyl)hexane and the like can be mentioned. Commercially available maleimide compounds include BMI-689, BMI-1500, BMI-1700, and BMI-3000 (manufactured by Designer Molecules Inc.). In addition, these compounds may be used individually or may be used in combination of 2 or more types. Moreover, in this specification, (meth)acrylate means acrylate and methacrylate.
架橋性化合物の含有量は、特に限定されないが、特定の重合体100質量部に対し、好ましくは1質量部~100質量部であり、より好ましくは1質量部~50質量部である。 The content of the crosslinkable compound is not particularly limited, but is preferably 1 part by mass to 100 parts by mass, more preferably 1 part by mass to 50 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the specific polymer.
<<熱硬化剤>>
熱硬化剤としては、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミン、テトラメトキシメチルグリコールウリル、テトラメトキシメチルベンゾグアナミン、1,3,4,6-テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル、1,3,4,6-テトラキス(ブトキシメチル)グリコールウリル、1,3,4,6-テトラキス(ヒドロキシメチル)グリコールウリル、1,3-ビス(ヒドロキシメチル)尿素、1,1,3,3-テトラキス(ブトキシメチル)尿素及び1,1,3,3-テトラキス(メトキシメチル)尿素などが挙げられる。
絶縁膜形成用感光性樹脂組成物における熱硬化剤の含有量は、特に限定されない。<<Heat curing agent>>
Examples of heat curing agents include hexamethoxymethylmelamine, tetramethoxymethylglycoluril, tetramethoxymethylbenzoguanamine, 1,3,4,6-tetrakis(methoxymethyl)glycoluril, 1,3,4,6-tetrakis ( butoxymethyl)glycoluril, 1,3,4,6-tetrakis(hydroxymethyl)glycoluril, 1,3-bis(hydroxymethyl)urea, 1,1,3,3-tetrakis(butoxymethyl)urea and 1, 1,3,3-tetrakis(methoxymethyl)urea and the like.
The content of the thermosetting agent in the insulating film-forming photosensitive resin composition is not particularly limited.
<<フィラー>>
フィラーとしては、例えば無機フィラーが挙げられ、具体的にはシリカ、窒化アルミニウム、窒化ボロン、ジルコニア、アルミナなどのゾルが挙げられる。
絶縁膜形成用感光性樹脂組成物にけるフィラーの含有量は、特に限定されない。<<Filler>>
Examples of fillers include inorganic fillers, and specific examples include sols of silica, aluminum nitride, boron nitride, zirconia, alumina, and the like.
The content of the filler in the insulating film-forming photosensitive resin composition is not particularly limited.
<<その他の樹脂成分>>
実施の形態では、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物は、特定の重合体以外の樹脂成分をさらに含有してもよい。絶縁膜形成用感光性樹脂組成物に含有させることができる樹脂成分としては、例えば、特定の重合体以外のポリイミド、ポリオキサゾール、ポリオキサゾール前駆体、フェノール樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、シロキサン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
これらの樹脂成分の含有量は、特に限定されないが、特定の重合体100質量部に対して、好ましくは0.01質量部~20質量部の範囲である。<<Other resin components>>
In an embodiment, the insulating film-forming photosensitive resin composition may further contain a resin component other than the specific polymer. Examples of resin components that can be contained in the insulating film-forming photosensitive resin composition include polyimides other than specific polymers, polyoxazoles, polyoxazole precursors, phenolic resins, polyamides, epoxy resins, siloxane resins, acrylic resins, and polyoxazole precursors. Resin etc. are mentioned.
The content of these resin components is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the specific polymer.
<<増感剤>>
実施の形態では、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物には、光感度を向上させるために増感剤を任意に配合することができる。
増感剤としては、例えば、ミヒラーズケトン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,5-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロペンタン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)-4-メチルシクロヘキサノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p-ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、p-ジメチルアミノベンジリデンインダノン、2-(p-ジメチルアミノフェニルビフェニレン)-ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3-ビス(4’-ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3’-カルボニル-ビス(7-ジエチルアミノクマリン)、3-アセチル-7-ジメチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-ベンジロキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-メトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン、N-フェニル-N’-エチルエタノールアミン、N-フェニルジエタノールアミン、N-p-トリルジエタノールアミン、N-フェニルエタノールアミン、4-モルホリノベンゾフェノン、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、2-メルカプトベンズイミダゾール、1-フェニル-5-メルカプトテトラゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ナフト(1,2-d)チアゾール、2-(p-ジメチルアミノベンゾイル)スチレン等が挙げられる。
これらは単独で、又は複数の組合せで用いることができる。<<Sensitizer>>
In the embodiment, the photosensitive resin composition for forming an insulating film may optionally contain a sensitizer in order to improve photosensitivity.
Sensitizers include, for example, Michler's ketone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, 2,5-bis(4'-diethylaminobenzal)cyclopentane, 2,6-bis(4'-diethylaminobenzal) Cyclohexanone, 2,6-bis(4'-diethylaminobenzal)-4-methylcyclohexanone, 4,4'-bis(dimethylamino)chalcone, 4,4'-bis(diethylamino)chalcone, p-dimethylaminocinnamyl denindanone, p-dimethylaminobenzylideneindanone, 2-(p-dimethylaminophenylbiphenylene)-benzothiazole, 2-(p-dimethylaminophenylvinylene)benzothiazole, 2-(p-dimethylaminophenylvinylene)iso naphthothiazole, 1,3-bis(4′-dimethylaminobenzal)acetone, 1,3-bis(4′-diethylaminobenzal)acetone, 3,3′-carbonyl-bis(7-diethylaminocoumarin), 3 -acetyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-benzyloxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-methoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7-diethylamino Coumarin, N-phenyl-N'-ethylethanolamine, N-phenyldiethanolamine, Np-tolyldiethanolamine, N-phenylethanolamine, 4-morpholinobenzophenone, isoamyl dimethylaminobenzoate, isoamyl diethylaminobenzoate, 2-mercapto benzimidazole, 1-phenyl-5-mercaptotetrazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-(p-dimethylaminostyryl)benzoxazole, 2-(p-dimethylaminostyryl)benzthiazole, 2-(p-dimethylaminostyryl) ) naphtho(1,2-d)thiazole, 2-(p-dimethylaminobenzoyl)styrene and the like.
These can be used alone or in multiple combinations.
増感剤の含有量は、特に限定されないが、特定の重合体100質量部に対し、0.1質量部~25質量部であることが好ましい。 Although the content of the sensitizer is not particularly limited, it is preferably 0.1 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the specific polymer.
<<接着助剤>>
実施の形態では、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物を用いて形成される膜と基材との接着性を向上させるために、接着助剤を任意に絶縁膜形成用感光性樹脂組成物に配合することができる。
接着助剤としては、例えば、γ-アミノプロピルジメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメトキシメチル-3-ピペリジノプロピルシラン、ジエトキシ-3-グリシドキシプロピルメチルシラン、N-(3-ジエトキシメチルシリルプロピル)スクシンイミド、N-〔3-(トリエトキシシリル)プロピル〕フタルアミド酸、ベンゾフェノン-3,3’-ビス(N-〔3-トリエトキシシリル〕プロピルアミド)-4,4’-ジカルボン酸、ベンゼン-1,4-ビス(N-〔3-トリエトキシシリル〕プロピルアミド)-2,5-ジカルボン酸、3-(トリエトキシシリル)プロピルスクシニックアンハイドライド、N-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、及びアルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系接着助剤等が挙げられる。<<Adhesion Aid>>
In the embodiment, in order to improve the adhesion between the film formed using the insulating film-forming photosensitive resin composition and the substrate, an adhesion aid is optionally added to the insulating film-forming photosensitive resin composition. can be compounded.
Examples of adhesion promoters include γ-aminopropyldimethoxysilane, N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, dimethoxymethyl-3-piperidinopropylsilane, diethoxy-3-glycidoxypropylmethylsilane, N-(3 -diethoxymethylsilylpropyl)succinimide, N-[3-(triethoxysilyl)propyl]phthalamic acid, benzophenone-3,3′-bis(N-[3-triethoxysilyl]propylamide)-4,4′ -dicarboxylic acid, benzene-1,4-bis(N-[3-triethoxysilyl]propylamide)-2,5-dicarboxylic acid, 3-(triethoxysilyl)propyl succinic anhydride, N-phenylaminopropyl Examples include silane coupling agents such as trimethoxysilane, and aluminum-based adhesion aids such as aluminum tris(ethylacetoacetate), aluminum tris(acetylacetonate), and ethylacetoacetate aluminum diisopropylate.
これらの接着助剤のうちでは、接着力の点からシランカップリング剤を用いることがより好ましい。 Among these adhesion aids, the silane coupling agent is more preferable from the point of adhesion.
接着助剤の含有量は、特に限定されないが、特定の重合体100質量部に対し、0.5質量部~25質量部の範囲が好ましい。 The content of the adhesion promoter is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.5 parts by mass to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the specific polymer.
<<熱重合禁止剤>>
実施の形態では、特に溶媒を含む溶液の状態での保存時の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物の粘度及び光感度の安定性を向上させるために、熱重合禁止剤を任意に配合することができる。
熱重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、4-メトキシフェノール、N-ニトロソジフェニルアミン、p-tert-ブチルカテコール、フェノチアジン、N-フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2-シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、5-ニトロソ-8-ヒドロキシキノリン、1-ニトロソ-2-ナフトール、2-ニトロソ-1-ナフトール、2-ニトロソ-5-(N-エチル-N-スルフォプロピルアミノ)フェノール、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、N-ニトロソ-N(1-ナフチル)ヒドロキシルアミンアンモニウム塩等が用いられる。<<Thermal polymerization inhibitor>>
In the embodiment, in order to improve the stability of the viscosity and photosensitivity of the photosensitive resin composition for forming an insulating film during storage in a solution containing a solvent, a thermal polymerization inhibitor may be arbitrarily blended. can be done.
Examples of thermal polymerization inhibitors include hydroquinone, 4-methoxyphenol, N-nitrosodiphenylamine, p-tert-butylcatechol, phenothiazine, N-phenylnaphthylamine, ethylenediaminetetraacetic acid, 1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid, and glycol ether. diaminetetraacetic acid, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 5-nitroso-8-hydroxyquinoline, 1-nitroso-2-naphthol, 2-nitroso-1-naphthol, 2-nitroso-5-( N-ethyl-N-sulfopropylamino)phenol, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine ammonium salt, N-nitroso-N(1-naphthyl)hydroxylamine ammonium salt and the like are used.
熱重合禁止剤の含有量としては、特に限定されないが、特定の重合体100質量部に対し、0.005質量部~12質量部の範囲が好ましい。 The content of the thermal polymerization inhibitor is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.005 parts by mass to 12 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the specific polymer.
<<アゾール化合物>>
例えば、銅又は銅合金から成る基板を用いる場合には、基板変色を抑制するためにアゾール化合物を任意に絶縁膜形成用感光性樹脂組成物に配合することができる。
アゾール化合物としては、例えば、1H-トリアゾール、5-メチル-1H-トリアゾール、5-エチル-1H-トリアゾール、4,5-ジメチル-1H-トリアゾール、5-フェニル-1H-トリアゾール、4-t-ブチル-5-フェニル-1H-トリアゾール、5-ヒドロキシフェニル-1H-トリアゾール、フェニルトリアゾール、p-エトキシフェニルトリアゾール、5-フェニル-1-(2-ジメチルアミノエチル)トリアゾール、5-ベンジル-1H-トリアゾール、ヒドロキシフェニルトリアゾール、1,5-ジメチルトリアゾール、4,5-ジエチル-1H-トリアゾール、1H-ベンゾトリアゾール、2-(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α―ジメチルベンジル)フェニル]-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3-t-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、4-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、4-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾール、5-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾール、1H-テトラゾール、5-メチル-1H-テトラゾール、5-フェニル-1H-テトラゾール、5-アミノ-1H-テトラゾール、1-メチル-1H-テトラゾール等が挙げられる。特に好ましくは、4-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾール及び5-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾールが挙げられる。
また、これらのアゾール化合物は、1種で用いても2種以上の混合物で用いてもよい。<<Azole compound>>
For example, when a substrate made of copper or a copper alloy is used, an azole compound can optionally be added to the photosensitive resin composition for forming an insulating film in order to suppress discoloration of the substrate.
Azole compounds include, for example, 1H-triazole, 5-methyl-1H-triazole, 5-ethyl-1H-triazole, 4,5-dimethyl-1H-triazole, 5-phenyl-1H-triazole, 4-t-butyl -5-phenyl-1H-triazole, 5-hydroxyphenyl-1H-triazole, phenyltriazole, p-ethoxyphenyltriazole, 5-phenyl-1-(2-dimethylaminoethyl)triazole, 5-benzyl-1H-triazole, Hydroxyphenyltriazole, 1,5-dimethyltriazole, 4,5-diethyl-1H-triazole, 1H-benzotriazole, 2-(5-methyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-[2-hydroxy-3, 5-bis(α,α-dimethylbenzyl)phenyl]-benzotriazole, 2-(3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(3-t-butyl-5-methyl -2-hydroxyphenyl)-benzotriazole, 2-(3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl)benzotriazole, Hydroxyphenylbenzotriazole, tolyltriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, 4-methyl-1H-benzotriazole, 4-carboxy-1H-benzotriazole, 5-carboxy-1H-benzotriazole, 1H-tetrazole, 5- methyl-1H-tetrazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, 5-amino-1H-tetrazole, 1-methyl-1H-tetrazole and the like. Particularly preferred are 4-carboxy-1H-benzotriazole and 5-carboxy-1H-benzotriazole.
Moreover, these azole compounds may be used either singly or as a mixture of two or more.
アゾール化合物の含有量は、特に限定されないが、特定の重合体100質量部に対し、0.1質量部~20質量部であることが好ましく、光感度特性の観点から0.5質量部~5質量部であることがより好ましい。アゾール化合物の特定の重合体100質量部に対する含有量が0.1質量部以上である場合には、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物を銅又は銅合金の上に形成したときに、銅又は銅合金表面の変色が抑制され、一方、20質量部以下である場合には、光感度に優れるため好ましい。 The content of the azole compound is not particularly limited, but it is preferably 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the specific polymer, and from the viewpoint of photosensitivity characteristics, 0.5 to 5 parts by mass. Parts by mass are more preferred. When the content of the azole compound with respect to 100 parts by mass of the specific polymer is 0.1 parts by mass or more, when the photosensitive resin composition for forming an insulating film is formed on copper or a copper alloy, copper or Discoloration of the copper alloy surface is suppressed, and on the other hand, when the amount is 20 parts by mass or less, the photosensitivity is excellent, which is preferable.
<<ヒンダードフェノール化合物>>
実施の形態では、銅上の変色を抑制するためにヒンダードフェノール化合物を任意に絶縁膜形成用感光性樹脂組成物に配合することができる。
ヒンダードフェノール化合物としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,5-ジ-t-ブチル-ハイドロキノン、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネ-ト、イソオクチル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-t-ブチルフェノール)、4,4’-チオ-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス〔3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6-ヘキサンジオール-ビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,2-チオ-ジエチレンビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N,N’ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、2,2’-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレン-ビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、ペンタエリスリチル-テトラキス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレート、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-2,6-ジメチル-4-イソプロピルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-s-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス[4-(1-エチルプロピル)-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス[4-トリエチルメチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-2,6-ジメチル-4-フェニルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,5,6-トリメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5-エチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-6-エチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-6-エチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5,6-ジエチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5‐エチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
これらの中でも、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオンが特に好ましい。<<Hindered phenol compound>>
In embodiments, a hindered phenol compound can optionally be blended into the insulating film-forming photosensitive resin composition in order to suppress discoloration on copper.
Hindered phenol compounds include, for example, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,5-di-t-butyl-hydroquinone, octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl -4-hydroxyphenyl)propionate, isooctyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 4,4′-methylenebis(2,6-di-t-butylphenol), 4,4′-thio-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4′-butylidene-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), triethylene glycol-bis[3-(3 -t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 1,6-hexanediol-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 2,2 -thio-diethylenebis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], N,N'hexamethylenebis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydro cinnamamide), 2,2′-methylene-bis(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2′-methylene-bis(4-ethyl-6-t-butylphenol), pentaerythrityl-tetrakis [3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], tris-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-isocyanurate, 1,3,5- Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, 1,3,5-tris(3-hydroxy-2,6-dimethyl-4-isopropylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-s-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris[4-(1-ethylpropyl)-3-hydroxy-2,6- dimethylbenzyl]-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris[4-triethylmethyl-3-hydroxy-2,6-dimethyl benzyl]-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(3-hydroxy-2,6-dimethyl-4-phenylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,5,6-trimethyl benzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-5-ethyl-3-hydroxy-2 ,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-6-ethyl-3 -hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-6-ethyl -3-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl -5,6-diethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4 -t-butyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t -butyl-3-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t -Butyl-5-ethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione and the like, but are not limited thereto. not something.
Among these, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H )-trione is particularly preferred.
ヒンダードフェノール化合物の含有量は、特に限定されないが、特定の重合体100質量部に対し、0.1質量部~20質量部であることが好ましく、光感度特性の観点から0.5質量部~10質量部であることがより好ましい。ヒンダードフェノール化合物の特定の重合体100質量部に対する含有量が0.1質量部以上である場合、例えば銅又は銅合金の上に絶縁膜形成用感光性樹脂組成物を形成した場合に、銅又は銅合金の変色・腐食が防止され、一方、20質量部以下である場合には光感度に優れるため好ましい。 The content of the hindered phenol compound is not particularly limited, but it is preferably 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the specific polymer, and 0.5 parts by mass from the viewpoint of photosensitivity characteristics. More preferably, it is up to 10 parts by mass. When the content of the hindered phenol compound with respect to 100 parts by mass of the specific polymer is 0.1 parts by mass or more, for example, when the photosensitive resin composition for forming an insulating film is formed on copper or a copper alloy, copper Alternatively, discoloration and corrosion of the copper alloy can be prevented, and on the other hand, when the amount is 20 parts by mass or less, the photosensitivity is excellent, which is preferable.
絶縁膜形成用感光性樹脂組成物は、後述する硬化レリーフパターンの製造のための絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物として好適に用いることができる。 The insulating film-forming photosensitive resin composition can be suitably used as a negative-type insulating film-forming photosensitive resin composition for producing a cured relief pattern, which will be described later.
(絶縁膜)
本発明の絶縁膜は、本発明の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物の塗布膜の焼成物である。
塗布方法としては、従来から絶縁膜形成用感光性樹脂組成物の塗布に用いられている方法、例えば、スピンコーター、バーコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、スクリーン印刷機等で塗布する方法、スプレーコーターで噴霧塗布する方法等を用いることができる。
焼成物を得る際の焼成の方法としては、例えば、ホットプレートによるもの、オーブンを用いるもの、温度プログラムを設定できる昇温式オーブンを用いるもの等種々の方法を選ぶことができる。焼成は、例えば、130℃~250℃で30分~5時間の条件で行うことができる。加熱硬化時の雰囲気気体としては空気を用いてもよく、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いることもできる。
絶縁膜の厚みとしては、特に限定されないが、1μm~100μmが好ましく、2μm~50μmがより好ましい。(insulating film)
The insulating film of the present invention is a baked product of a coating film of the photosensitive resin composition for forming an insulating film of the present invention.
As the coating method, a method conventionally used for coating a photosensitive resin composition for forming an insulating film, for example, a method of coating with a spin coater, a bar coater, a blade coater, a curtain coater, a screen printer, etc., or a spray coater. A method such as spray coating can be used.
As a baking method for obtaining a baked product, various methods can be selected such as, for example, using a hot plate, using an oven, and using a heating oven in which a temperature program can be set. Firing can be performed, for example, at 130° C. to 250° C. for 30 minutes to 5 hours. Air may be used as the atmospheric gas during heat curing, or an inert gas such as nitrogen or argon may be used.
Although the thickness of the insulating film is not particularly limited, it is preferably 1 μm to 100 μm, more preferably 2 μm to 50 μm.
(感光性レジストフィルム)
本発明の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物は、感光性レジストフィルム(所謂、ドライフィルムレジスト)に用いることができる。
感光性レジストフィルムは、基材フィルムと、本発明の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物から形成される感光性樹脂層(感光性樹脂膜)と、カバーフィルムとを有する。
通常、基材フィルム上に、感光性樹脂層と、カバーフィルムとがこの順で積層されている。(Photosensitive resist film)
The photosensitive resin composition for forming an insulating film of the present invention can be used for a photosensitive resist film (so-called dry film resist).
The photosensitive resist film has a base film, a photosensitive resin layer (photosensitive resin film) formed from the insulating film-forming photosensitive resin composition of the present invention, and a cover film.
Usually, a photosensitive resin layer and a cover film are laminated in this order on a base film.
感光性レジストフィルムは、例えば、基材フィルム上に、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥させて感光性樹脂層を形成した後、その感光性樹脂層上にカバーフィルムを積層することにより製造できる。
塗布方法としては、従来から絶縁膜形成用感光性樹脂組成物の塗布に用いられている方法、例えば、スピンコーター、バーコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、スクリーン印刷機等で塗布する方法、スプレーコーターで噴霧塗布する方法等を用いることができる。
乾燥の方法としては、例えば、20℃~200℃で1分~1時間の条件が挙げられる。
得られる感光性樹脂層の厚みとしては、特に限定されないが、1μm~100μmが好ましく、2μm~50μmがより好ましい。A photosensitive resist film is produced, for example, by coating a base film with a photosensitive resin composition for forming an insulating film, drying it to form a photosensitive resin layer, and then laminating a cover film on the photosensitive resin layer. It can be manufactured by
As the coating method, a method conventionally used for coating a photosensitive resin composition for forming an insulating film, for example, a method of coating with a spin coater, a bar coater, a blade coater, a curtain coater, a screen printer, etc., or a spray coater. A method such as spray coating can be used.
The drying method includes, for example, conditions of 20° C. to 200° C. for 1 minute to 1 hour.
The thickness of the resulting photosensitive resin layer is not particularly limited, but is preferably 1 μm to 100 μm, more preferably 2 μm to 50 μm.
基材フィルムには、公知のものを使用でき、例えば熱可塑性樹脂フィルム等が用いられる。この熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート等のポリエステルが挙げられる。基材フィルムの厚みは、2μm~150μmが好ましい。
カバーフィルムには、公知のものを使用でき、例えばポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等が用いられる。カバーフィルムとしては、感光性樹脂層との接着力が基材フィルムよりも小さいフィルムが好ましい。カバーフィルムの厚みは、2μm~150μmが好ましく、2μm~100μmがより好ましく、5μm~50μmが特に好ましい。
基材フィルムとカバーフィルムとは、同一のフィルム材料であってもよいし、異なるフィルムを用いてもよい。A known base film can be used, and for example, a thermoplastic resin film or the like is used. Examples of the thermoplastic resin include polyester such as polyethylene terephthalate. The thickness of the base film is preferably 2 μm to 150 μm.
A known cover film can be used, for example, a polyethylene film, a polypropylene film, or the like. As the cover film, it is preferable to use a film having a weaker adhesion to the photosensitive resin layer than the base film. The thickness of the cover film is preferably 2 μm to 150 μm, more preferably 2 μm to 100 μm, particularly preferably 5 μm to 50 μm.
The base film and the cover film may be made of the same film material, or may be made of different films.
(硬化レリーフパターン付き基板の製造方法)
本発明の硬化レリーフパターン付き基板の製造方法は、
(1)本発明に係る絶縁膜形成用感光性樹脂組成物を基板上に塗布して、感光性樹脂層(感光性樹脂膜)を該基板上に形成する工程と、
(2)該感光性樹脂層を露光する工程と、
(3)該露光後の感光性樹脂層を現像して、レリーフパターンを形成する工程と、
(4)該レリーフパターンを加熱処理して、硬化レリーフパターンを形成する工程と
を含む。(Manufacturing method of substrate with cured relief pattern)
The method for producing a cured relief patterned substrate of the present invention comprises:
(1) a step of applying the photosensitive resin composition for forming an insulating film according to the present invention onto a substrate to form a photosensitive resin layer (photosensitive resin film) on the substrate;
(2) exposing the photosensitive resin layer;
(3) developing the exposed photosensitive resin layer to form a relief pattern;
(4) heat-treating the relief pattern to form a cured relief pattern.
以下、各工程について説明する。 Each step will be described below.
(1)本発明に係る絶縁膜形成用感光性樹脂組成物を基板上に塗布して、感光性樹脂層を該基板上に形成する工程
本工程では、本発明に係る絶縁膜形成用感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、必要に応じて、その後に乾燥させて、感光性樹脂層を形成する。塗布方法としては、従来から絶縁膜形成用感光性樹脂組成物の塗布に用いられている方法、例えば、スピンコーター、バーコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、スクリーン印刷機等で塗布する方法、スプレーコーターで噴霧塗布する方法等を用いることができる。(1) A step of applying the photosensitive resin composition for forming an insulating film according to the present invention onto a substrate to form a photosensitive resin layer on the substrate. A resin composition is applied onto a substrate and, if necessary, dried to form a photosensitive resin layer. As the coating method, a method conventionally used for coating a photosensitive resin composition for forming an insulating film, for example, a method of coating with a spin coater, a bar coater, a blade coater, a curtain coater, a screen printer, etc., or a spray coater. A method such as spray coating can be used.
必要に応じて、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物から成る塗膜を乾燥させることができ、そして乾燥方法としては、例えば、風乾、オーブン又はホットプレートによる加熱乾燥、真空乾燥等の方法が用いられる。具体的には、風乾又は加熱乾燥を行う場合、20℃~200℃で1分~1時間の条件で乾燥を行うことができる。以上により基板上に感光性樹脂層を形成できる。 If necessary, the coating film made of the photosensitive resin composition for forming an insulating film can be dried. Examples of drying methods include air drying, heat drying using an oven or hot plate, and vacuum drying. be done. Specifically, when air drying or heat drying is performed, drying can be performed at 20° C. to 200° C. for 1 minute to 1 hour. As described above, a photosensitive resin layer can be formed on the substrate.
(2)感光性樹脂層を露光する工程
本工程では、上記(1)工程で形成した感光性樹脂層を、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション、ステッパー等の露光装置を用いて、パターンを有するフォトマスク又はレチクルを介して又は直接に、紫外線光源等により露光する。
露光の際に使用される光源としては、例えば、g線、h線、i線、ghi線ブロードバンド、及びKrFエキシマレーザーが挙げられる。露光量は25mJ/cm2~2000mJ/cm2が望ましい。(2) Step of exposing the photosensitive resin layer In this step, the photosensitive resin layer formed in the above step (1) is exposed using an exposure device such as a contact aligner, mirror projection, stepper, or the like, using a photomask or a patterned photomask. It is exposed to an ultraviolet light source or the like through a reticle or directly.
Light sources used for exposure include, for example, g-line, h-line, i-line, ghi-line broadband, and KrF excimer laser. The exposure amount is desirably 25 mJ/cm 2 to 2000 mJ/cm 2 .
この後、光感度の向上等の目的で、必要に応じて、任意の温度及び時間の組合せによる露光後ベーク(PEB)及び/又は現像前ベークを施してもよい。ベーク条件の範囲は、温度は50℃~200℃であることが好ましく、時間は10秒~600秒であることが好ましいが、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物の諸特性を阻害するものでない限り、この範囲に限らない。 After that, for the purpose of improving photosensitivity, if necessary, post-exposure baking (PEB) and/or pre-development baking may be performed at any combination of temperature and time. The range of baking conditions is preferably 50° C. to 200° C. and a time of 10 seconds to 600 seconds. However, it is not limited to this range.
(3)露光後の感光性樹脂層を現像して、レリーフパターンを形成する工程
本工程では、露光後の感光性樹脂層のうち未露光部を現像除去する。露光(照射)後の感光性樹脂層を現像する現像方法としては、従来知られているフォトレジストの現像方法、例えば、回転スプレー法、パドル法、超音波処理を伴う浸漬法等の中から任意の方法を選択して使用することができる。また、現像の後、現像液を除去する目的でリンスを施してもよい。さらに、レリーフパターンの形状を調整する等の目的で、必要に応じて、任意の温度及び時間の組合せによる現像後ベークを施してもよい。
現像に使用される現像液としては、有機溶媒が好ましい。有機溶媒としては、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン等が好ましい。また、各溶媒を2種以上、例えば数種類組合せて用いることもできる。
リンスに使用されるリンス液としては、現像液と混和し、絶縁膜形成用感光性樹脂組成物に対して溶解性が低い有機溶媒が好ましい。リンス液としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、乳酸エチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、トルエン、キシレン等が好ましい。また、各溶媒を2種以上、例えば数種類組合せて用いることもできる。(3) Step of developing the exposed photosensitive resin layer to form a relief pattern In this step, the unexposed portion of the exposed photosensitive resin layer is removed by development. As a developing method for developing the photosensitive resin layer after exposure (irradiation), any of conventionally known photoresist developing methods such as a rotary spray method, a paddle method, an immersion method accompanied by ultrasonic treatment, and the like can be used. method can be selected and used. After development, rinsing may be performed for the purpose of removing the developer. Furthermore, for the purpose of adjusting the shape of the relief pattern, etc., post-development baking may be performed at any combination of temperature and time, if necessary.
Organic solvents are preferred as the developer used for development. Examples of organic solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, cyclopentanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, α- Acetyl-γ-butyrolactone and the like are preferred. Moreover, two or more kinds of each solvent can be used, for example, several kinds can be used in combination.
As the rinsing liquid used for rinsing, an organic solvent that is miscible with the developer and has low solubility in the insulating film-forming photosensitive resin composition is preferable. Preferred examples of the rinse solution include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl lactate, propylene glycol methyl ether acetate, toluene, and xylene. Moreover, two or more kinds of each solvent can be used, for example, several kinds can be used in combination.
(4)レリーフパターンを加熱処理して、硬化レリーフパターンを形成する工程
本工程では、上記現像により得られたレリーフパターンを加熱して硬化レリーフパターンに変換する。加熱硬化の方法としては、例えば、ホットプレートによるもの、オーブンを用いるもの、温度プログラムを設定できる昇温式オーブンを用いるもの等種々の方法を選ぶことができる。加熱は、例えば、130℃~250℃で30分~5時間の条件で行うことができる。加熱硬化時の雰囲気気体としては空気を用いてもよく、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いることもできる。(4) Step of Heating Relief Pattern to Form Hardened Relief Pattern In this step, the relief pattern obtained by the development is heated and converted into a hardened relief pattern. As the heat-curing method, various methods can be selected, for example, using a hot plate, using an oven, or using a heating oven capable of setting a temperature program. Heating can be performed, for example, at 130° C. to 250° C. for 30 minutes to 5 hours. Air may be used as the atmospheric gas during heat curing, or an inert gas such as nitrogen or argon may be used.
硬化レリーフパターンの厚みとしては、特に限定されないが、1μm~100μmが好ましく、2μm~50μmがより好ましい。 The thickness of the cured relief pattern is not particularly limited, but is preferably 1 μm to 100 μm, more preferably 2 μm to 50 μm.
(半導体装置)
実施の形態では、半導体素子と該半導体素子の上部又は下部に設けられた硬化膜とを備える半導体装置も提供される。硬化膜は、本発明の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物から形成される硬化レリーフパターンである。硬化レリーフパターンは、例えば、上述した硬化レリーフパターン付き基板の製造方法における工程(1)~(4)により得ることができる。
また、本発明は、基板として半導体素子を用い、上述した硬化レリーフパターン付き基板の製造方法を工程の一部として含む半導体装置の製造方法にも適用できる。本発明の半導体装置は、硬化レリーフパターンを、表面保護膜、層間絶縁膜、再配線用絶縁膜、フリップチップ装置用保護膜、又はバンプ構造を有する半導体装置の保護膜等として形成し、既知の半導体装置の製造方法と組合せることで製造することができる。(semiconductor device)
Embodiments also provide a semiconductor device comprising a semiconductor element and a cured film provided over or under the semiconductor element. A cured film is a cured relief pattern formed from the photosensitive resin composition for forming an insulating film of the present invention. The cured relief pattern can be obtained, for example, by steps (1) to (4) in the method for producing a substrate with a cured relief pattern described above.
The present invention can also be applied to a method of manufacturing a semiconductor device using a semiconductor element as a substrate and including the above-described method of manufacturing a substrate with a cured relief pattern as part of the steps. The semiconductor device of the present invention forms a cured relief pattern as a surface protective film, an interlayer insulating film, a rewiring insulating film, a protective film for a flip chip device, a protective film for a semiconductor device having a bump structure, or the like. It can be manufactured by combining with a manufacturing method of a semiconductor device.
(表示体装置)
実施の形態では、表示体素子と該表示体素子の上部に設けられた硬化膜とを備える表示体装置であって、該硬化膜は上述の硬化レリーフパターンである表示体装置が提供される。ここで、当該硬化レリーフパターンは、当該表示体素子に直接接して積層されていてもよく、別の層を間に挟んで積層されていてもよい。例えば、該硬化膜として、TFT(Thin Film Transistor)液晶表示素子及びカラーフィルター素子の表面保護膜、絶縁膜、及び平坦化膜、MVA(Multi-domain Vertical Alignment)型液晶表示装置用の突起、並びに有機EL(Electro-Luminescence)素子陰極用の隔壁を挙げることができる。(Display device)
In an embodiment, there is provided a display device comprising a display element and a cured film provided on top of the display element, wherein the cured film is the cured relief pattern described above. Here, the cured relief pattern may be laminated in direct contact with the display element, or may be laminated with another layer interposed therebetween. For example, the cured film includes a surface protective film, an insulating film, and a flattening film for TFT (Thin Film Transistor) liquid crystal display elements and color filter elements, projections for MVA (Multi-domain Vertical Alignment) type liquid crystal display devices, and A partition wall for an organic EL (Electro-Luminescence) element cathode can be mentioned.
本発明の絶縁膜形成用感光性樹脂組成物は、上記のような半導体装置への適用の他、多層回路の層間絶縁膜、フレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜、及び液晶配向膜等の用途にも有用である。 The photosensitive resin composition for forming an insulating film of the present invention can be applied not only to the above semiconductor devices, but also to interlayer insulating films of multilayer circuits, cover coats of flexible copper-clad plates, solder resist films, liquid crystal alignment films, and the like. is also useful for
次に実施例を挙げ本発明の内容を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Next, the content of the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these.
下記合成例及び比較合成例に示す化合物は下記に示すものである。
BEM-S:3,5-ジアミノ安息香酸2-(メタクリロイルオキシ)エチル(三星化学工業(株)製)
BEM-S: 2-(methacryloyloxy)ethyl 3,5-diaminobenzoate (manufactured by Samsung Chemical Industries Co., Ltd.)
BAPP:2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
HFBAPP:2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン
APC-14:4-テトラデシルオキシ-1,3-フェニレンジアミン(東京化成工業(株)製)
APC-16:4-ヘキサデシルオキシ-1,3-フェニレンジアミン(和歌山精化工業(株)製)
DAB-C18:4-オクタデシルオキシ-1,3-フェニレンジアミン(和歌山精化工業(株)製)
BPADA:4,4’-(4,4’-イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物
TMPBP-TME:2,2’,3,3’,5,5’-ヘキサメチル-[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジイルビス(1,3-ジオキソ-1,3-ジヒドロイソベンゾフラン-5-カルボキシレート)(本州化学工業(株)製)
6FDA:4,4’-[ペルフルオロ(プロパン-2,2-ジイル)]ジ無水フタル酸(ダイキン工業(株)製)
下記合成例に示す重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、本明細書ではGPCと略称する)による測定結果である。測定には、GPC装置(HLC-8320GPC(東ソー(株)製))を用い、測定条件は以下の通りである。
・カラム:Shodex〔登録商標〕KD-805/Shodex〔登録商標〕KD-803(昭和電工(株)製)
・カラム温度:50℃
・流量:1mL/分
・溶離液:N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、臭化リチウム一水和物(30mM)/リン酸(30mM)/テトラヒドロフラン(1%)
・標準試料:ポリエチレンオキシドThe weight-average molecular weight (Mw) shown in the synthesis examples below is the result of measurement by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC in this specification). For measurement, a GPC apparatus (HLC-8320GPC (manufactured by Tosoh Corporation)) is used, and the measurement conditions are as follows.
Column: Shodex (registered trademark) KD-805 / Shodex (registered trademark) KD-803 (manufactured by Showa Denko Co., Ltd.)
・Column temperature: 50°C
・Flow rate: 1 mL/min ・Eluent: N,N-dimethylformamide (DMF), lithium bromide monohydrate (30 mM)/phosphoric acid (30 mM)/tetrahydrofuran (1%)
・Standard sample: polyethylene oxide
下記合成例に示す化学イミド化率は、核磁気共鳴装置(以下、本明細書ではNMRと略称する)による測定結果である。測定には、NMR装置(JNM-ECA500)(日本電子(株)製)を用い、測定条件は下記の通りである。
・測定温度:室温
・測定溶媒:重水素化テトラヒドロフラン(THF-d8)
尚、化学イミド化率はイミド化前後で変化しない構造に由来するプロトンを基準プロトンとし、このプロトンのピーク積算値と、9.5ppm~11.0ppm付近に現れるアミック酸のNH基に由来するプロトンピーク積算値とを用い以下の式によって算出した。
化学イミド化率(%)=(1-α・x/y)×100
上記式において、xはアミック酸のNH基由来のプロトンピーク積算値、yは基準プロトンのピーク積算値、αはポリアミック酸(イミド化率が0%)の場合におけるアミック酸のNH基プロトン1個に対する基準プロトンの個数割合である。The chemical imidization rates shown in the synthesis examples below are the results of measurement by a nuclear magnetic resonance spectrometer (hereinafter abbreviated as NMR in this specification). For the measurement, an NMR apparatus (JNM-ECA500) (manufactured by JEOL Ltd.) was used under the following measurement conditions.
・Measurement temperature: room temperature ・Measurement solvent: deuterated tetrahydrofuran (THF-d8)
In addition, the chemical imidization rate is based on the proton derived from the structure that does not change before and after imidization, and the peak integrated value of this proton and the proton derived from the NH group of the amic acid appearing around 9.5 ppm to 11.0 ppm. It was calculated by the following formula using the peak integrated value.
Chemical imidization rate (%) = (1-α x/y) x 100
In the above formula, x is the proton peak integrated value derived from the NH group of the amic acid, y is the peak integrated value of the reference proton, and α is one NH group proton of the amic acid in the case of polyamic acid (imidization rate is 0%). is the number ratio of reference protons to
<合成例1> ポリイミド(P-1)の合成
4口フラスコにBEM-S 5.50g(20.81mmol)、DAB-C18 14.56g(38.65mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 211.43gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、BPADA 14.86g(28.54mmol)、TMPBP-TME 18.39g(29.73mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 90.61gをフラスコ内に加え、50℃で20時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 177.65g、無水酢酸 18.21g、及びトリエチルアミン 3.01gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。次にN-エチル-2-ピロリドン 532.95gを加え、メタノール中に滴下し、生じた沈殿物をろ過後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は25,770であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は99%であった。<Synthesis Example 1> Synthesis of polyimide (P-1) BEM-S 5.50 g (20.81 mmol), DAB-C18 14.56 g (38.65 mmol), and N-ethyl-2-pyrrolidone 211 in a 4-necked flask 0.43 g was added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, 14.86 g (28.54 mmol) of BPADA, 18.39 g (29.73 mmol) of TMPBP-TME, and 90.61 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added to the flask and stirred at 50°C for 20 hours. A polyamic acid solution was obtained. Next, 177.65 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 18.21 g of acetic anhydride, and 3.01 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. Next, 532.95 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added and dropped into methanol, and the resulting precipitate was filtered and dried at 60° C. under reduced pressure to obtain polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 25,770, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 99%.
<合成例2> ポリイミド(P-2)の合成
4口フラスコにBEM-S 5.10g(19.30mmol)、DAB-C18 10.38g(27.57mmol)、HFBAPP 4.29g(8.27mmol)及びN-エチル-2-ピロリドン 200.71gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、BPADA 13.78g(26.47mmol)、TMPBP-TME 17.05g(27.57mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 86.02gをフラスコ内に加え、50℃で20時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 168.65g、無水酢酸 16.89g、及びトリエチルアミン 2.79gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。次にN-エチル-2-ピロリドン 505.95gを加え、メタノール中に滴下し、生じた沈殿物をろ過後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は32,863であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は99%であった。<Synthesis Example 2> Synthesis of polyimide (P-2) BEM-S 5.10 g (19.30 mmol), DAB-C18 10.38 g (27.57 mmol), HFBAPP 4.29 g (8.27 mmol) in a 4-necked flask and 200.71 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, 13.78 g (26.47 mmol) of BPADA, 17.05 g (27.57 mmol) of TMPBP-TME, and 86.02 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added to the flask and stirred at 50°C for 20 hours. A polyamic acid solution was obtained. Next, 168.65 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 16.89 g of acetic anhydride, and 2.79 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. Next, 505.95 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added and dropped into methanol, and the resulting precipitate was filtered and dried at 60° C. under reduced pressure to obtain polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 32,863, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 99%.
<合成例3> ポリイミド(P-3)の合成
4口フラスコにBEM-S 5.40g(20.43mmol)、DAB-C18 14.29g(37.95mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 200.02gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、BPADA 8.51g(16.35mmol)、TMPBP-TME 14.45g(23.35mmol)、6FDA 7.78g(17.51mmol)及びN-エチル-2-ピロリドン 85.72gをフラスコ内に加え、50℃で20時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 168.10g、無水酢酸 17.88g、及びトリエチルアミン 2.95gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。次にN-エチル-2-ピロリドン 504.30gを加え、メタノール中に滴下し、生じた沈殿物をろ過後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は28,569であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は99%であった。<Synthesis Example 3> Synthesis of polyimide (P-3) BEM-S 5.40 g (20.43 mmol), DAB-C18 14.29 g (37.95 mmol), and N-ethyl-2-pyrrolidone 200 in a 4-necked flask 0.02 g was added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, BPADA 8.51 g (16.35 mmol), TMPBP-TME 14.45 g (23.35 mmol), 6FDA 7.78 g (17.51 mmol) and N-ethyl-2-pyrrolidone 85.72 g were added into the flask, A polyamic acid solution was obtained by stirring at 50° C. for 20 hours. Next, 168.10 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 17.88 g of acetic anhydride, and 2.95 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. Next, 504.30 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added and added dropwise to methanol. The resulting precipitate was filtered and dried at 60° C. under reduced pressure to obtain polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 28,569, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 99%.
<合成例4> ポリイミド(P-4)の合成
4口フラスコにBEM-S 5.50g(20.81mmol)、APC-14 12.39g(38.65mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 195.12gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、BPADA 7.92g(17.84mmol)、TMPBP-TME 14.71g(23.78mmol)、6FDA 8.67g(16.65mmol)及びN-エチル-2-ピロリドン 83.62gをフラスコ内に加え、50℃で20時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 163.97g、無水酢酸 18.21g、及びトリエチルアミン 3.01gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。次にN-エチル-2-ピロリドン 491.91gを加え、メタノール中に滴下し、生じた沈殿物をろ過後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は32,929であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は99%であった。<Synthesis Example 4> Synthesis of polyimide (P-4) BEM-S 5.50 g (20.81 mmol), APC-14 12.39 g (38.65 mmol), and N-ethyl-2-pyrrolidone 195 in a four-necked flask .12 g was added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, BPADA 7.92 g (17.84 mmol), TMPBP-TME 14.71 g (23.78 mmol), 6FDA 8.67 g (16.65 mmol) and N-ethyl-2-pyrrolidone 83.62 g were added into the flask, A polyamic acid solution was obtained by stirring at 50° C. for 20 hours. Next, 163.97 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 18.21 g of acetic anhydride, and 3.01 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. Next, 491.91 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added and dropped into methanol, and the resulting precipitate was filtered and dried under reduced pressure at 60°C to obtain polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 32,929, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 99%.
<合成例5> ポリイミド(P-5)の合成
4口フラスコにBEM-S 5.50g(20.81mmol)、APC-16 13.47g(38.65mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 199.43gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、BPADA 7.92g(17.84mmol)、TMPBP-TME 14.71g(23.78mmol)、6FDA 8.67g(16.65mmol)及びN-エチル-2-ピロリドン 85.47gをフラスコ内に加え、50℃で20時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 167.58g、無水酢酸 18.21g、及びトリエチルアミン 3.01gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。次にN-エチル-2-ピロリドン 502.76gを加え、メタノール中に滴下し、生じた沈殿物をろ過後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は30,568であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は99%であった。<Synthesis Example 5> Synthesis of polyimide (P-5) BEM-S 5.50 g (20.81 mmol), APC-16 13.47 g (38.65 mmol), and N-ethyl-2-pyrrolidone 199 in a 4-necked flask 0.43 g was added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, BPADA 7.92 g (17.84 mmol), TMPBP-TME 14.71 g (23.78 mmol), 6FDA 8.67 g (16.65 mmol) and N-ethyl-2-pyrrolidone 85.47 g were added into the flask, A polyamic acid solution was obtained by stirring at 50° C. for 20 hours. Next, 167.58 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 18.21 g of acetic anhydride, and 3.01 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. Next, 502.76 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added and dropped into methanol, and the resulting precipitate was filtered and dried at 60° C. under reduced pressure to obtain polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 30,568, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 99%.
<合成例6> ポリイミド(P-6)の合成
4口フラスコにBEM-S 7.05g(26.68mmol)、BAPP 4.38g(10.67mmol)、DAB-C18 6.03g(16.01mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 98.95gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、BPADA 7.22g(13.87mmol)、TMPBP-TME 13.20g(21.35mmol)、6FDA 7.11g(16.01mmol)及びN-エチル-2-ピロリドン 156.05gをフラスコ内に加え、50℃で19時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 150.00g、無水酢酸 16.34g、及びトリエチルアミン 2.79gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。反応溶液にN-エチル-2-ピロリドン 192.86gを加えて希釈し、この希釈溶液をメタノール中に滴下した。生じた沈殿物をろ過し、メタノールで洗浄後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は22,930であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は98%であった。<Synthesis Example 6> Synthesis of polyimide (P-6) BEM-S 7.05 g (26.68 mmol), BAPP 4.38 g (10.67 mmol), DAB-C18 6.03 g (16.01 mmol) in a 4-necked flask , and 98.95 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, BPADA 7.22 g (13.87 mmol), TMPBP-TME 13.20 g (21.35 mmol), 6FDA 7.11 g (16.01 mmol) and N-ethyl-2-pyrrolidone 156.05 g were added into the flask, A polyamic acid solution was obtained by stirring at 50° C. for 19 hours. Next, 150.00 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 16.34 g of acetic anhydride, and 2.79 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. 192.86 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added to dilute the reaction solution, and this diluted solution was dropped into methanol. The resulting precipitate was filtered, washed with methanol, and dried under reduced pressure at 60° C. to obtain a polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 22,930, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 98%.
<合成例7> ポリイミド(P-7)の合成
4口フラスコにBEM-S 6.96g(26.34mmol)、BAPP 4.32g(10.53mmol)、DAB-C18 5.95g(15.80mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 97.67gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、BPADA 7.40g(14.22mmol)、TMPBP-TME 13.03g(21.07mmol)、6FDA 7.02g(15.80mmol)、無水マレイン酸 0.31g(3.16mmol)及びN-エチル-2-ピロリドン 157.33gをフラスコ内に加え、50℃で19時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 150.00g、無水酢酸 16.13g、及びトリエチルアミン 2.66gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。反応溶液にN-エチル-2-ピロリドン 192.86gを加えて希釈し、この希釈溶液をメタノール中に滴下した。生じた沈殿物をろ過し、メタノールで洗浄後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は22,959であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は100%であった。<Synthesis Example 7> Synthesis of polyimide (P-7) BEM-S 6.96 g (26.34 mmol), BAPP 4.32 g (10.53 mmol), DAB-C18 5.95 g (15.80 mmol) in a 4-necked flask , and 97.67 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, BPADA 7.40 g (14.22 mmol), TMPBP-TME 13.03 g (21.07 mmol), 6FDA 7.02 g (15.80 mmol), maleic anhydride 0.31 g (3.16 mmol) and N-ethyl- 157.33 g of 2-pyrrolidone was added to the flask and stirred at 50° C. for 19 hours to obtain a polyamic acid solution. Next, 150.00 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 16.13 g of acetic anhydride, and 2.66 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. 192.86 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added to dilute the reaction solution, and this diluted solution was dropped into methanol. The resulting precipitate was filtered, washed with methanol, and dried under reduced pressure at 60° C. to obtain a polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 22,959, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 100%.
<合成例8> ポリイミド(P-8)の合成
4口フラスコにBEM-S 6.95g(26.31mmol)、BAPP 4.32g(10.52mmol)、DAB-C18 5.95g(15.79mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 97.57gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、BPADA 7.39g(14.21mmol)、TMPBP-TME 13.02g(21.05mmol)、6FDA 7.01g(15.79mmol)、イタコン酸無水物 0.35g(3.16mmol)及びN-エチル-2-ピロリドン 157.43gをフラスコ内に加え、50℃で19時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 150.00g、無水酢酸 16.12g、及びトリエチルアミン 2.66gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。反応溶液にN-エチル-2-ピロリドン 192.86gを加えて希釈し、この希釈溶液をメタノール中に滴下した。生じた沈殿物をろ過し、メタノールで洗浄後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は26,102であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は100%であった。<Synthesis Example 8> Synthesis of polyimide (P-8) BEM-S 6.95 g (26.31 mmol), BAPP 4.32 g (10.52 mmol), DAB-C18 5.95 g (15.79 mmol) in a 4-necked flask , and 97.57 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, BPADA 7.39 g (14.21 mmol), TMPBP-TME 13.02 g (21.05 mmol), 6FDA 7.01 g (15.79 mmol), itaconic anhydride 0.35 g (3.16 mmol) and N-ethyl 157.43 g of -2-pyrrolidone was added to the flask and stirred at 50° C. for 19 hours to obtain a polyamic acid solution. Next, 150.00 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 16.12 g of acetic anhydride, and 2.66 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. 192.86 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added to dilute the reaction solution, and this diluted solution was dropped into methanol. The resulting precipitate was filtered, washed with methanol, and dried under reduced pressure at 60° C. to obtain a polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 26,102, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 100%.
<合成例9> ポリイミド(P-9)の合成
4口フラスコにBEM-S 6.93g(26.21mmol)、BAPP 4.30g(10.49mmol)、DAB-C18 5.92g(15.73mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 97.22gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、BPADA 7.37g(14.16mmol)、TMPBP-TME 12.97g(20.97mmol)、6FDA 6.99g(15.73mmol)、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物 0.52g(3.15mmol)及びN-エチル-2-ピロリドン 157.78gをフラスコ内に加え、50℃で19時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 150.00g、無水酢酸 16.06g、及びトリエチルアミン 2.65gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。反応溶液にN-エチル-2-ピロリドン 192.86gを加えて希釈し、この希釈溶液をメタノール中に滴下した。生じた沈殿物をろ過し、メタノールで洗浄後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は26,096であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は99%であった。<Synthesis Example 9> Synthesis of polyimide (P-9) BEM-S 6.93 g (26.21 mmol), BAPP 4.30 g (10.49 mmol), DAB-C18 5.92 g (15.73 mmol) in a 4-necked flask , and 97.22 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, BPADA 7.37 g (14.16 mmol), TMPBP-TME 12.97 g (20.97 mmol), 6FDA 6.99 g (15.73 mmol), 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride 0.52 g ( 3.15 mmol) and 157.78 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added into the flask and stirred at 50° C. for 19 hours to obtain a polyamic acid solution. Next, 150.00 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 16.06 g of acetic anhydride, and 2.65 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. 192.86 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added to dilute the reaction solution, and this diluted solution was dropped into methanol. The resulting precipitate was filtered, washed with methanol, and dried under reduced pressure at 60° C. to obtain a polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 26,096, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 99%.
<合成例10> ポリイミド(P-10)の合成
4口フラスコにBEM-S 6.80g(25.72mmol)、BAPP 4.22g(10.29mmol)、DAB-C18 5.81g(15.43mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 95.37gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、TMPBP-TME 21.32g(34.46mmol)、6FDA 6.85g(15.43mmol)及びN-エチル-2-ピロリドン 159.63gをフラスコ内に加え、50℃で22時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 150.00g、無水酢酸 15.75g、及びトリエチルアミン 2.60gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。反応溶液にN-エチル-2-ピロリドン 192.86gを加えて希釈し、この希釈溶液をメタノール中に滴下した。生じた沈殿物をろ過し、メタノールで洗浄後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は33,309であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は99%であった。<Synthesis Example 10> Synthesis of polyimide (P-10) BEM-S 6.80 g (25.72 mmol), BAPP 4.22 g (10.29 mmol), DAB-C18 5.81 g (15.43 mmol) in a 4-necked flask , and 95.37 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, 21.32 g (34.46 mmol) of TMPBP-TME, 6.85 g (15.43 mmol) of 6FDA and 159.63 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added to the flask and stirred at 50° C. for 22 hours to obtain polyamic. An acid solution was obtained. Next, 150.00 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 15.75 g of acetic anhydride, and 2.60 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. 192.86 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added to dilute the reaction solution, and this diluted solution was dropped into methanol. The resulting precipitate was filtered, washed with methanol, and dried under reduced pressure at 60° C. to obtain a polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 33,309, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 99%.
<合成例11> ポリイミド(P-11)の合成
4口フラスコにBEM-S 6.75g(25.54mmol)、BAPP 4.19g(10.22mmol)、DAB-C18 5.77g(15.33mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 94.73gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、TMPBP-TME 21.17g(34.23mmol)、6FDA 6.81g(15.33mmol)、無水マレイン酸 0.30g(3.07mmol)及びN-エチル-2-ピロリドン 160.27gをフラスコ内に加え、50℃で19時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 150.00g、無水酢酸 15.65g、及びトリエチルアミン 2.58gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。反応溶液にN-エチル-2-ピロリドン 192.86gを加えて希釈し、この希釈溶液をメタノール中に滴下した。生じた沈殿物をろ過し、メタノールで洗浄後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は29,575であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は100%であった。<Synthesis Example 11> Synthesis of polyimide (P-11) BEM-S 6.75 g (25.54 mmol), BAPP 4.19 g (10.22 mmol), DAB-C18 5.77 g (15.33 mmol) in a 4-necked flask , and 94.73 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, TMPBP-TME 21.17 g (34.23 mmol), 6FDA 6.81 g (15.33 mmol), maleic anhydride 0.30 g (3.07 mmol) and N-ethyl-2-pyrrolidone 160.27 g were placed in the flask. The polyamic acid solution was obtained by adding and stirring at 50 degreeC for 19 hours. Next, 150.00 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 15.65 g of acetic anhydride, and 2.58 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. 192.86 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added to dilute the reaction solution, and this diluted solution was dropped into methanol. The resulting precipitate was filtered, washed with methanol, and dried under reduced pressure at 60° C. to obtain a polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 29,575, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 100%.
<合成例12> ポリイミド(P-12)の合成
4口フラスコにBEM-S 10.09g(38.18mmol)、DAB-C18 6.16g(16.36mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 92.09gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、BPADA 7.66g(14.73mmol)、TMPBP-TME 13.49g(21.82mmol)、6FDA 7.27g(16.36mmol)、無水マレイン酸 0.32g(3.27mmol)及びN-エチル-2-ピロリドン 162.91gをフラスコ内に加え、50℃で19時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 150.00g、無水酢酸 16.70g、及びトリエチルアミン 2.76gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。反応溶液にN-エチル-2-ピロリドン 192.86gを加えて希釈し、この希釈溶液をメタノール中に滴下した。生じた沈殿物をろ過し、メタノールで洗浄後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は22,161であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は100%であった。<Synthesis Example 12> Synthesis of polyimide (P-12) BEM-S 10.09 g (38.18 mmol), DAB-C18 6.16 g (16.36 mmol), and N-ethyl-2-pyrrolidone 92 in a 4-necked flask 0.09 g was added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, BPADA 7.66 g (14.73 mmol), TMPBP-TME 13.49 g (21.82 mmol), 6FDA 7.27 g (16.36 mmol), maleic anhydride 0.32 g (3.27 mmol) and N-ethyl- 162.91 g of 2-pyrrolidone was added to the flask and stirred at 50° C. for 19 hours to obtain a polyamic acid solution. Next, 150.00 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 16.70 g of acetic anhydride, and 2.76 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. 192.86 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added to dilute the reaction solution, and this diluted solution was dropped into methanol. The resulting precipitate was filtered, washed with methanol, and dried under reduced pressure at 60° C. to obtain a polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 22,161, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 100%.
<合成例13> ポリイミド(P-13)の合成
4口フラスコにBEM-S 8.43g(38.18mmol)、BAPP 5.46g(13.30mmol)、DAB-C18 3.01g(7.98mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 95.76gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、BPADA 6.92g(13.30mmol)、TMPBP-TME 16.45g(26.60mmol)、6FDA 4.73g(10.64mmol)及びN-エチル-2-ピロリドン 159.24gをフラスコ内に加え、50℃で19時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 150.00g、無水酢酸 16.29g、及びトリエチルアミン 2.69gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。反応溶液にN-エチル-2-ピロリドン 192.86gを加えて希釈し、この希釈溶液をメタノール中に滴下した。生じた沈殿物をろ過し、メタノールで洗浄後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は23,237であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は98%であった。<Synthesis Example 13> Synthesis of polyimide (P-13) BEM-S 8.43 g (38.18 mmol), BAPP 5.46 g (13.30 mmol), DAB-C18 3.01 g (7.98 mmol) in a 4-necked flask , and 95.76 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, 6.92 g (13.30 mmol) of BPADA, 16.45 g (26.60 mmol) of TMPBP-TME, 4.73 g (10.64 mmol) of 6FDA and 159.24 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added into the flask, A polyamic acid solution was obtained by stirring at 50° C. for 19 hours. Next, 150.00 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 16.29 g of acetic anhydride, and 2.69 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. 192.86 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added to dilute the reaction solution, and this diluted solution was dropped into methanol. The resulting precipitate was filtered, washed with methanol, and dried under reduced pressure at 60° C. to obtain a polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 23,237, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 98%.
<比較合成例1> ポリイミド(P-14)の合成
4口フラスコにBEM-S 2.81g(10.62mmol)、HFBAPP 10.23g(19.72mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 96.15gを加え、空気下、室温で撹拌して溶解させた。さらに、BPADA 7.58g(14.57mmol)、TMPBP-TME 9.39g(15.17mmol)、及びN-エチル-2-ピロリドン 73.85gをフラスコ内に加え、室温で39時間撹拌することでポリアミック酸溶液を得た。次に、N-エチル-2-ピロリドン 100.00g、無水酢酸 9.29g、及びトリエチルアミン 1.54gをフラスコ内に加え、60℃で3時間撹拌することで化学イミド化を行った。反応溶液にN-エチル-2-ピロリドン 128.57gを加えて希釈し、この希釈溶液をメタノール中に滴下した。生じた沈殿物をメタノールで洗浄後、60℃で減圧乾燥することでポリイミド粉末を得た。GPCによる重量平均分子量(Mw)は44,173であり、NMR(THF-d8)による化学イミド化率は99%であった。<Comparative Synthesis Example 1> Synthesis of polyimide (P-14) 2.81 g (10.62 mmol) of BEM-S, 10.23 g (19.72 mmol) of HFBAPP, and N-ethyl-2-pyrrolidone were placed in a four-necked flask. 15 g was added and dissolved by stirring at room temperature under air. Furthermore, 7.58 g (14.57 mmol) of BPADA, 9.39 g (15.17 mmol) of TMPBP-TME, and 73.85 g of N-ethyl-2-pyrrolidone were added to the flask and stirred at room temperature for 39 hours to obtain polyamic. An acid solution was obtained. Next, 100.00 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 9.29 g of acetic anhydride, and 1.54 g of triethylamine were added to the flask and stirred at 60° C. for 3 hours for chemical imidization. 128.57 g of N-ethyl-2-pyrrolidone was added to dilute the reaction solution, and this diluted solution was dropped into methanol. The resulting precipitate was washed with methanol and dried under reduced pressure at 60° C. to obtain a polyimide powder. The weight average molecular weight (Mw) by GPC was 44,173, and the chemical imidization rate by NMR (THF-d8) was 99%.
実施例及び比較例に示す化合物は下記に示すものである。
・NKエステル A-DOD-N:1,10-デカンジオールジアクリレート(新中村化学工業(株)製)
・BMI-689:式で表されるマレイミド化合物(Designer Molecules Inc.製)
・ NK ester A-DOD-N: 1,10-decanediol diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
· BMI-689: a maleimide compound represented by the formula (manufactured by Designer Molecules Inc.)
・CaA-BTZ:5-カルボキシベンゾトリアゾール(Sigma-Aldrich Japan G.K.社製)
・CBT-SG:4-カルボキシベンゾトリアゾール及び5-カルボキシベンゾトリアゾールの混合物(城北化学工業(株)製)
・KBM-5103:3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製)· CaA-BTZ: 5-carboxybenzotriazole (manufactured by Sigma-Aldrich Japan GK)
· CBT-SG: a mixture of 4-carboxybenzotriazole and 5-carboxybenzotriazole (manufactured by Johoku Chemical Industry Co., Ltd.)
· KBM-5103: 3-acryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
<実施例1>
合成例1で得られたポリイミド(P-1)5.81g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 0.58g、光ラジカル開始剤としてIRGACURE[登録商標]OXE01 0.12g、CaA-BTZ 0.17g、KBM-5103 0.11g、N-エチル-2-ピロリドン 3.96g、及びシクロペンタノン 9.24gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 1>
Polyimide obtained in Synthesis Example 1 (P-1) 5.81 g, NK ester A-DOD-N 0.58 g as a cross-linking agent, IRGACURE [registered trademark] OXE01 0.12 g as a photoradical initiator, CaA-BTZ 0 .17 g, KBM-5103 0.11 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 3.96 g, and cyclopentanone 9.24 g are mixed and dissolved, and then filtered using a polypropylene filter with a pore size of 5 μm. , a negative photosensitive resin composition for forming an insulating film was prepared.
<実施例2>
合成例2で得られたポリイミド(P-2)5.32g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 0.80g、光ラジカル開始剤としてIRGACURE[登録商標]OXE01 0.21g、CaA-BTZ 0.16g、KBM-5103 0.11g、N-エチル-2-ピロリドン 7.02g、γ-ブチロラクトン 9.36g、及びシクロヘキサノン 7.02gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 2>
Polyimide obtained in Synthesis Example 2 (P-2) 5.32 g, NK ester A-DOD-N 0.80 g as a cross-linking agent, IRGACURE [registered trademark] OXE01 0.21 g as a photoradical initiator, CaA-BTZ 0 .16 g, KBM-5103 0.11 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 7.02 g, γ-butyrolactone 9.36 g, and cyclohexanone 7.02 g were mixed and dissolved, and then a polypropylene filter with a pore size of 5 μm was used. A negative photosensitive resin composition for forming an insulating film was prepared by filtering the mixture.
<実施例3>
合成例2で得られたポリイミド(P-2)7.66g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.15g、光ラジカル開始剤としてIRGACURE[登録商標]OXE01 0.31g、CaA-BTZ 0.23g、KBM-5103 0.15g、N-エチル-2-ピロリドン 12.15g、γ-ブチロラクトン 16.20g、及びシクロヘキサノン 12.15gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 3>
Polyimide obtained in Synthesis Example 2 (P-2) 7.66 g, NK ester A-DOD-N 1.15 g as a cross-linking agent, IRGACURE [registered trademark] OXE01 0.31 g as a photoradical initiator, CaA-BTZ 0 .23 g, KBM-5103 0.15 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 12.15 g, γ-butyrolactone 16.20 g, and cyclohexanone 12.15 g were mixed and dissolved, and then a polypropylene filter with a pore size of 5 μm was used. A negative photosensitive resin composition for forming an insulating film was prepared by filtering the mixture.
<実施例4>
合成例3で得られたポリイミド(P-3)7.02g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.05g、光ラジカル開始剤としてIRGACURE[登録商標]OXE01 0.28g、CaA-BTZ 0.21g、KBM-5103 0.14g、N-エチル-2-ピロリドン 6.39g、γ-ブチロラクトン 8.52g、及びシクロヘキサノン 6.39gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 4>
Polyimide obtained in Synthesis Example 3 (P-3) 7.02 g, NK ester A-DOD-N 1.05 g as a cross-linking agent, IRGACURE [registered trademark] OXE01 0.28 g as a photoradical initiator, CaA-BTZ 0 .21 g, KBM-5103 0.14 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 6.39 g, γ-butyrolactone 8.52 g, and cyclohexanone 6.39 g were mixed and dissolved, and then a polypropylene filter with a pore size of 5 μm was used. A negative photosensitive resin composition for forming an insulating film was prepared by filtering the mixture.
<実施例5>
合成例3で得られたポリイミド(P-3)10.08g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.51g、光ラジカル開始剤としてIRGACURE[登録商標]OXE01 0.40g、CaA-BTZ 0.30g、KBM-5103 0.20g、N-エチル-2-ピロリドン 11.25g、γ-ブチロラクトン 15.00g、及びシクロヘキサノン 11.25gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 5>
Polyimide obtained in Synthesis Example 3 (P-3) 10.08 g, NK ester A-DOD-N 1.51 g as a cross-linking agent, IRGACURE [registered trademark] OXE01 0.40 g as a photoradical initiator, CaA-BTZ 0 .30 g, KBM-5103 0.20 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 11.25 g, γ-butyrolactone 15.00 g, and cyclohexanone 11.25 g were mixed and dissolved, and then a polypropylene filter with a pore size of 5 μm was used. A negative photosensitive resin composition for forming an insulating film was prepared by filtering the mixture.
<実施例6>
合成例4で得られたポリイミド(P-4)8.06g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.21g、光ラジカル開始剤としてIRGACURE[登録商標]OXE01 0.32g、CaA-BTZ 0.24g、KBM-5103 0.16g、N-エチル-2-ピロリドン 9.00g、γ-ブチロラクトン 12.00g、及びシクロヘキサノン 9.00gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 6>
Polyimide (P-4) 8.06 g obtained in Synthesis Example 4, NK ester A-DOD-N 1.21 g as a cross-linking agent, IRGACURE [registered trademark] OXE01 0.32 g as a photoradical initiator, CaA-BTZ 0 .24 g, KBM-5103 0.16 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 9.00 g, γ-butyrolactone 12.00 g, and cyclohexanone 9.00 g were mixed and dissolved, and then a polypropylene filter with a pore size of 5 μm was used. A negative photosensitive resin composition for forming an insulating film was prepared by filtering the mixture.
<実施例7>
合成例5で得られたポリイミド(P-5)8.06g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.21g、光ラジカル開始剤としてIRGACURE[登録商標]OXE01 0.32g、CaA-BTZ 0.24g、KBM-5103 0.16g、N-エチル-2-ピロリドン 9.00g、γ-ブチロラクトン 12.00g、及びシクロヘキサノン 9.00gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 7>
Polyimide obtained in Synthesis Example 5 (P-5) 8.06 g, NK ester A-DOD-N 1.21 g as a cross-linking agent, IRGACURE [registered trademark] OXE01 0.32 g as a photoradical initiator, CaA-BTZ 0 .24 g, KBM-5103 0.16 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 9.00 g, γ-butyrolactone 12.00 g, and cyclohexanone 9.00 g were mixed and dissolved, and then a polypropylene filter with a pore size of 5 μm was used. A negative photosensitive resin composition for forming an insulating film was prepared by filtering the mixture.
<実施例8>
合成例6で得られたポリイミド(P-6)8.82g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.32g及びBMI-689 0.88g、光ラジカル開始剤としてIRGACURE[登録商標]OXE01 0.26g、CBT-SG 0.13g、KBM-5103 0.18g、N-エチル-2-ピロリドン 8.52g、γ-ブチロラクトン 11.36g、並びにシクロヘキサノン 8.52gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 8>
Polyimide obtained in Synthesis Example 6 (P-6) 8.82 g, NK ester A-DOD-N 1.32 g and BMI-689 0.88 g as a cross-linking agent, IRGACURE [registered trademark] OXE01 0 as a photoradical initiator .26 g, 0.13 g of CBT-SG, 0.18 g of KBM-5103, 8.52 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 11.36 g of γ-butyrolactone, and 8.52 g of cyclohexanone were mixed and dissolved. A negative photosensitive resin composition for forming an insulating film was prepared by filtering using a 5 μm polypropylene filter.
<実施例9>
合成例7で得られたポリイミド(P-7)8.82g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.32g及びBMI-689 0.88g、光ラジカル開始剤としてIRGACURE[登録商標]OXE01 0.26g、CBT-SG 0.13g、KBM-5103 0.18g、N-エチル-2-ピロリドン 8.52g、γ-ブチロラクトン 11.36g、並びにシクロヘキサノン 8.52gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 9>
Polyimide (P-7) 8.82 g obtained in Synthesis Example 7, NK ester A-DOD-N 1.32 g and BMI-689 0.88 g as a cross-linking agent, IRGACURE [registered trademark] OXE01 0 as a photoradical initiator .26 g, 0.13 g of CBT-SG, 0.18 g of KBM-5103, 8.52 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 11.36 g of γ-butyrolactone, and 8.52 g of cyclohexanone were mixed and dissolved. A negative photosensitive resin composition for forming an insulating film was prepared by filtering using a 5 μm polypropylene filter.
<実施例10>
合成例7で得られたポリイミド(P-7)8.56g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.28g及びBMI-689 0.86g、光ラジカル開始剤としてアデカアークルズNCI-930 0.09g、IRGACURE[登録商標]819 0.51g、CBT-SG 0.13g、KBM-5103 0.17g、N-エチル-2-ピロリドン 8.52g、γ-ブチロラクトン 11.36g、並びにシクロヘキサノン 8.52gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 10>
Polyimide (P-7) 8.56 g obtained in Synthesis Example 7, NK ester A-DOD-N 1.28 g and BMI-689 0.86 g as a cross-linking agent, Adeka Arcles NCI-9300 as a photoradical initiator .09 g, IRGACURE® 819 0.51 g, CBT-SG 0.13 g, KBM-5103 0.17 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 8.52 g, γ-butyrolactone 11.36 g, and cyclohexanone 8.52 g. were mixed and dissolved, and filtered through a polypropylene filter having a pore size of 5 μm to prepare a negative photosensitive resin composition for forming an insulating film.
<実施例11>
合成例8で得られたポリイミド(P-8)8.82g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.32g及びBMI-689 0.88g、光ラジカル開始剤としてIRGACURE[登録商標]OXE01 0.26g、CBT-SG 0.13g、KBM-5103 0.18g、N-エチル-2-ピロリドン 8.52g、γ-ブチロラクトン 11.36g、並びにシクロヘキサノン 8.52gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 11>
Polyimide (P-8) 8.82 g obtained in Synthesis Example 8, NK ester A-DOD-N 1.32 g and BMI-689 0.88 g as a cross-linking agent, IRGACURE [registered trademark] OXE01 0 as a photoradical initiator .26 g, 0.13 g of CBT-SG, 0.18 g of KBM-5103, 8.52 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 11.36 g of γ-butyrolactone, and 8.52 g of cyclohexanone were mixed and dissolved. A negative photosensitive resin composition for forming an insulating film was prepared by filtering using a 5 μm polypropylene filter.
<実施例12>
合成例9で得られたポリイミド(P-9)8.82g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.32g及びBMI-689 0.88g、光ラジカル開始剤としてIRGACURE[登録商標]OXE01 0.26g、CBT-SG 0.13g、KBM-5103 0.18g、N-エチル-2-ピロリドン 8.52g、γ-ブチロラクトン 11.36g、並びにシクロヘキサノン 8.52gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 12>
Polyimide obtained in Synthesis Example 9 (P-9) 8.82 g, NK ester A-DOD-N 1.32 g and BMI-689 0.88 g as a cross-linking agent, IRGACURE [registered trademark] OXE01 0 as a photoradical initiator .26 g, CBT-SG 0.13 g, KBM-5103 0.18 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 8.52 g, γ-butyrolactone 11.36 g, and cyclohexanone 8.52 g were mixed and dissolved, and then the pore size was determined. A negative photosensitive resin composition for forming an insulating film was prepared by filtering using a 5 μm polypropylene filter.
<実施例13>
合成例10で得られたポリイミド(P-10)9.23g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.38g及びBMI-689 0.92g、光ラジカル開始剤としてアデカアークルズNCI-930 0.09g及びIRGACURE[登録商標]819 0.55g、CBT-SG 0.14g、KBM-5103 0.18g、N-エチル-2-ピロリドン 11.25g、γ-ブチロラクトン 15.00g、並びにシクロヘキサノン 11.25gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 13>
Polyimide (P-10) 9.23 g obtained in Synthesis Example 10, NK ester A-DOD-N 1.38 g and BMI-689 0.92 g as a cross-linking agent, Adeka Arcles NCI-9300 as a photoradical initiator 0.09 g and IRGACURE® 819 0.55 g, CBT-SG 0.14 g, KBM-5103 0.18 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 11.25 g, γ-butyrolactone 15.00 g, and cyclohexanone 11.25 g. was mixed and dissolved, and filtered using a polypropylene filter having a pore size of 5 μm to prepare a negative photosensitive resin composition for forming an insulating film.
<実施例14>
合成例11で得られたポリイミド(P-11)7.97g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.20g及びBMI-689 0.80g、光ラジカル開始剤としてアデカアークルズNCI-930 0.08g及びIRGACURE[登録商標]819 0.48g、CBT-SG 0.12g、KBM-5103 0.16g、N-エチル-2-ピロリドン 8.76g、γ-ブチロラクトン 11.68g、並びにシクロヘキサノン 8.76gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 14>
7.97 g of the polyimide (P-11) obtained in Synthesis Example 11, NK ester A-DOD-N 1.20 g and BMI-689 0.80 g as a cross-linking agent, and Adeka Arcles NCI-9300 as a photoradical initiator .08 g and IRGACURE® 819 0.48 g, CBT-SG 0.12 g, KBM-5103 0.16 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 8.76 g, γ-butyrolactone 11.68 g, and cyclohexanone 8.76 g. were mixed and dissolved, and filtered through a polypropylene filter having a pore size of 5 μm to prepare a negative photosensitive resin composition for forming an insulating film.
<実施例15>
合成例12で得られたポリイミド(P-12)8.56g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.28g及びBMI-689 0.86g、光ラジカル開始剤としてアデカアークルズNCI-930 0.09g及びIRGACURE[登録商標]819 0.51g、CBT-SG 0.13g、KBM-5103 0.17g、N-エチル-2-ピロリドン 8.52g、γ-ブチロラクトン 11.36g、並びにシクロヘキサノン 8.52gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 15>
Polyimide (P-12) 8.56 g obtained in Synthesis Example 12, NK ester A-DOD-N 1.28 g and BMI-689 0.86 g as a cross-linking agent, Adeka Arcles NCI-9300 as a photoradical initiator 0.09 g and IRGACURE® 819 0.51 g, CBT-SG 0.13 g, KBM-5103 0.17 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 8.52 g, γ-butyrolactone 11.36 g, and cyclohexanone 8.52 g. were mixed and dissolved, and filtered through a polypropylene filter having a pore size of 5 μm to prepare a negative photosensitive resin composition for forming an insulating film.
<実施例16>
合成例13で得られたポリイミド(P-13)10.70g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.61g及びBMI-689 1.07g、光ラジカル開始剤としてアデカアークルズNCI-930 0.11g及びIRGACURE[登録商標]819 0.64g、CBT-SG 0.16g、KBM-5103 0.21g、N-エチル-2-ピロリドン 10.65g、γ-ブチロラクトン 14.20g、並びにシクロヘキサノン 10.65gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Example 16>
10.70 g of the polyimide (P-13) obtained in Synthesis Example 13, NK ester A-DOD-N 1.61 g and BMI-689 1.07 g as a cross-linking agent, and Adeka Arcles NCI-9300 as a photoradical initiator .11 g and IRGACURE® 819 0.64 g, CBT-SG 0.16 g, KBM-5103 0.21 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 10.65 g, γ-butyrolactone 14.20 g, and cyclohexanone 10.65 g. was mixed and dissolved, and filtered using a polypropylene filter having a pore size of 5 μm to prepare a negative photosensitive resin composition for forming an insulating film.
<比較例1>
比較合成例1で得られたポリイミド(P-14)10.00g、架橋剤としてNKエステル A-DOD-N 1.50g、光ラジカル開始剤としてIRGACURE[登録商標]OXE01 0.40g、CaA-BTZ 0.30g、KBM-5103 0.20g、N-エチル-2-ピロリドン 12.45g、γ-ブチロラクトン 16.61g、及びシクロペンタノン 12.45gを混合して溶解させた後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターを用いてろ過することで、絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。<Comparative Example 1>
Polyimide obtained in Comparative Synthesis Example 1 (P-14) 10.00 g, NK ester A-DOD-N 1.50 g as a cross-linking agent, IRGACURE [registered trademark] OXE01 0.40 g as a photoradical initiator, CaA-BTZ After mixing and dissolving 0.30 g, KBM-5103 0.20 g, N-ethyl-2-pyrrolidone 12.45 g, γ-butyrolactone 16.61 g, and cyclopentanone 12.45 g, polypropylene with a pore size of 5 μm A negative photosensitive resin composition for forming an insulating film was prepared by filtering using a filter.
<比較例2>
比較例1で得られた絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物 32.89gに、N-エチル-2-ピロリドン 4.32g、γ-ブチロラクトン 5.76g、及びシクロペンタノン 4.32gを混合して希釈した。<Comparative Example 2>
4.32 g of N-ethyl-2-pyrrolidone, 5.76 g of γ-butyrolactone, and 4.32 g of cyclopentanone were mixed with 32.89 g of the negative photosensitive resin composition for forming an insulating film obtained in Comparative Example 1. and diluted.
〔電気特性評価〕
実施例1、実施例2、実施例4、実施例6乃至実施例16及び比較例1で調製した絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を20μm厚のアルミニウム箔を被覆させた4インチシリコンウェハ上にスピンコートし、ホットプレート上で115℃、270秒間焼成することで、アルミニウム箔上に約25μmの感光性樹脂膜を形成した。得られた感光性樹脂膜上にi線アライナー(PLA-501、キヤノン(株)製)を用いて、ウェハ上に500mJ/cm2で全面露光した後、高温クリーンオーブン(CLH-21CD(V)-S、光洋サーモシステム(株))を用いて、窒素雰囲気中、230℃、2時間焼成した。さらに、焼成したアルミニウム箔を6N塩酸に浸漬し、アルミニウム箔を溶解させることで、フィルムを得た。得られたフィルムの60GHzにおける誘電正接を、スプリットシリンダー共振器を用いて測定した。誘電正接の測定条件は以下の通りである。
・測定方法:スプリットシリンダー共振器
・ベクトルネットワークアナライザー:FieldFox N9926A(キーサイト・テクノロジーズ(株)製)
・共振器:CR-760(EMラボ(株)製)
・測定周波数:約60GHz
フィルムの60GHzにおける誘電正接の測定結果を表1に示す。[Evaluation of electrical characteristics]
4-inch silicon coated with an aluminum foil having a thickness of 20 μm with the negative photosensitive resin composition for forming an insulating film prepared in Examples 1, 2, 4, 6 to 16 and Comparative Example 1 A photosensitive resin film having a thickness of about 25 μm was formed on the aluminum foil by spin coating on the wafer and baking on a hot plate at 115° C. for 270 seconds. Using an i-line aligner (PLA-501, manufactured by Canon Inc.) on the resulting photosensitive resin film, the entire surface of the wafer was exposed to light at 500 mJ/cm 2 , and then placed in a high-temperature clean oven (CLH-21CD(V). -S, Koyo Thermo Systems Co., Ltd.) was used to bake in a nitrogen atmosphere at 230° C. for 2 hours. Furthermore, the film was obtained by immersing the baked aluminum foil in 6N hydrochloric acid to dissolve the aluminum foil. The dielectric loss tangent of the obtained film at 60 GHz was measured using a split cylinder resonator. The dielectric loss tangent measurement conditions are as follows.
・Measurement method: Split cylinder resonator ・Vector network analyzer: FieldFox N9926A (manufactured by Keysight Technologies Inc.)
・Resonator: CR-760 (manufactured by EM Lab Co., Ltd.)
・Measurement frequency: about 60 GHz
Table 1 shows the measurement results of the dielectric loss tangent of the film at 60 GHz.
〔感光性評価〕
実施例3、実施例5乃至実施例16、及び比較例2で調製した絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を8インチシリコンウェハ上にスピンコーター(CLEAN TRACK ACT-8、東京エレクトロン(株)製)を用いて塗布後、115℃、270秒間焼成することで、ウェハ上に膜厚約6.5μmの感光性樹脂膜を形成した。得られた感光性樹脂膜上にi線ステッパー(NSR-2205i12D、ニコン(株)製)を用いて7mm角の露光パターン(露光量:300mJ/cm2)を作成した。露光後、自動現像装置(AD-1200、ミカサ(株)製)を用い、現像液としてシクロペンタノンでスプレー現像し、リンス液としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)でスプレーリンスした。尚、シクロペンタノンによる現像時間は未露光部(0mJ/cm2)が完全に現像されるまでの時間とし、PGMEAによるリンス時間は10秒間とした。成膜直後の膜厚と未露光部及び露光部(300mJ/cm2)における現像後の膜厚を干渉膜厚計(ラムダエースVM-2110、SCREEN(株)製)を用いて測定することによって、露光部において現像されずに残存した膜厚の割合(残膜率(%))を以下の式によって算出した。
残膜率(%)=[(未露光部の膜厚)または(露光部の膜厚)]/(成膜直後の膜厚)×100
すなわち、残膜率が80%であれば、現像後の膜厚は成膜直後の膜厚の80%が現像されずに残存していることを意味している。現像時間及び現像後残膜率の測定結果を表2に示す。[Photosensitivity evaluation]
The negative photosensitive resin composition for forming an insulating film prepared in Example 3, Examples 5 to 16, and Comparative Example 2 was applied onto an 8-inch silicon wafer using a spin coater (CLEAN TRACK ACT-8, Tokyo Electron Ltd.). ), and then baked at 115° C. for 270 seconds to form a photosensitive resin film having a thickness of about 6.5 μm on the wafer. An i-line stepper (NSR-2205i12D, manufactured by Nikon Corporation) was used to form a 7 mm square exposure pattern (exposure amount: 300 mJ/cm 2 ) on the resulting photosensitive resin film. After exposure, using an automatic developing device (AD-1200, manufactured by Mikasa Co., Ltd.), spray development was carried out with cyclopentanone as a developer, and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) as a rinse was spray rinsed. The development time with cyclopentanone was the time until the unexposed area (0 mJ/cm 2 ) was completely developed, and the rinse time with PGMEA was 10 seconds. The film thickness immediately after film formation and the film thickness after development in unexposed and exposed areas (300 mJ/cm 2 ) were measured using an interferometric film thickness meter (Lambda Ace VM-2110, manufactured by SCREEN Co., Ltd.). , the ratio of the film thickness left undeveloped in the exposed area (remaining film ratio (%)) was calculated by the following formula.
Remaining film thickness (%) = [(film thickness of unexposed portion) or (film thickness of exposed portion)]/(film thickness immediately after film formation) x 100
In other words, if the residual film ratio is 80%, it means that 80% of the film thickness immediately after film formation remains without being developed. Table 2 shows the measurement results of the development time and post-development residual film ratio.
表2の結果から、実施例3、実施例5乃至実施例16、及び比較例2の絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物は、現像後に未露光部の感光性樹脂膜は全て現像され、露光部の感光性樹脂膜は殆ど現像されなかった。さらに、比較例2の絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物から得られた感光性樹脂膜は、実施例3及び実施例5乃至実施例16の絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物から得られた感光性樹脂膜と比較してシクロペンタノンによる現像時間が長かった。すなわち、実施例3及び実施例5乃至実施例16の絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物から得られた感光性樹脂膜は現像液に対する溶解性が高く、現像工程に係る現像時間の短縮や使用する現像液の削減に有効である。 From the results in Table 2, the negative photosensitive resin compositions for forming an insulating film of Example 3, Examples 5 to 16, and Comparative Example 2 were all developed in the unexposed areas of the photosensitive resin film after development. , the photosensitive resin film in the exposed portion was hardly developed. Furthermore, the photosensitive resin film obtained from the negative photosensitive resin composition for forming an insulating film of Comparative Example 2 was obtained from the negative photosensitive resin composition for forming an insulating film of Example 3 and Examples 5 to 16. The development time with cyclopentanone was longer than that of the photosensitive resin film obtained from . That is, the photosensitive resin films obtained from the negative photosensitive resin compositions for forming insulating films of Examples 3 and 5 to 16 have high solubility in the developer, and the development time required for the development process is shortened. It is also effective in reducing the amount of developer used.
〔残留応力評価〕
実施例3、実施例5、及び比較例2で調製した絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物を、厚さ724μmの新品8インチシリコンウェハに対して、スピンコーター(CLEAN TRACK ACT-8、東京エレクトロン(株)製)を用いて塗布後、115℃、270秒間焼成することで、ウェハ上に膜厚約6.5μmの感光性樹脂膜を形成した。
次に、i線ステッパー(NSR-2205i12D、ニコン(株)製)を用いて500mJ/cm2で全面露光した。次いで高温クリーンオーブン(CLH-21CD(V)-S、光洋サーモシステム(株))を用いて窒素雰囲気中、230℃、2時間焼成して、ポリイミド硬化膜を得た。得られたポリイミド膜の残留応力を室温下、薄膜応力測定装置(FLX-3300-T:ケーエルエー・テンコール(株)製)を用いて測定した。
残留応力を測定した結果を表3に示す。得られた測定値が25MPa以下を「良好」、30MPa以上を「不良」とした。[Evaluation of residual stress]
The negative photosensitive resin composition for forming an insulating film prepared in Example 3, Example 5, and Comparative Example 2 was applied to a new 8-inch silicon wafer having a thickness of 724 μm using a spin coater (CLEAN TRACK ACT-8, A photosensitive resin film having a thickness of about 6.5 .mu.m was formed on the wafer by applying the coating solution using a Tokyo Electron Co., Ltd.) and then baking at 115.degree. C. for 270 seconds.
Next, the entire surface was exposed at 500 mJ/cm 2 using an i-line stepper (NSR-2205i12D, manufactured by Nikon Corporation). Then, using a high-temperature clean oven (CLH-21CD(V)-S, Koyo Thermo Systems Co., Ltd.), the film was baked in a nitrogen atmosphere at 230° C. for 2 hours to obtain a cured polyimide film. The residual stress of the resulting polyimide film was measured at room temperature using a thin film stress measurement device (FLX-3300-T: manufactured by KLA-Tencor Co., Ltd.).
Table 3 shows the results of measuring the residual stress. A measured value of 25 MPa or less was defined as "good", and a value of 30 MPa or more was defined as "poor".
表3の結果から、実施例3及び実施例5の絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物から得られたポリイミド硬化膜は、比較例2の絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物から得られたポリイミド硬化膜よりも残留応力が小さいため、シリコンウェハが反りにくく、搬送やウェハ固定の際の不具合が生じにくい。 From the results in Table 3, the cured polyimide films obtained from the negative photosensitive resin compositions for forming an insulating film of Examples 3 and 5 were obtained from the negative photosensitive resin composition for forming an insulating film of Comparative Example 2. Since the residual stress is smaller than that of the obtained polyimide cured film, the silicon wafer is less likely to warp, and problems are less likely to occur during transportation and wafer fixing.
すなわち、実施例1乃至実施例16の絶縁膜形成用ネガ型感光性樹脂組成物は短い現像時間でレリーフパターンの作製が可能であるだけでなく、誘電正接が低く、さらに残留応力が小さいため、優れた電気特性を必要とする電子材料の製造に好適に用いることができる。 That is, the negative photosensitive resin compositions for forming an insulating film of Examples 1 to 16 not only allow formation of a relief pattern in a short development time, but also have a low dielectric loss tangent and a low residual stress. It can be suitably used for the production of electronic materials that require excellent electrical properties.
Claims (12)
前記ポリイミドが、光重合性基、芳香族基及び炭素原子数5以上のアルキル基を有する、
絶縁膜形成用感光性樹脂組成物であって、
前記ポリイミドが、以下のポリイミド(1)である、
絶縁膜形成用感光性樹脂組成物。
ポリイミド(1):下記式(1-a)、下記式(1-b)及び下記式(1-c)で表される構造単位を有するポリイミド。
式(1-b)中、Xは炭素原子数5以上のアルキル基を有する2価の芳香族基を表す。
式(1-c)中、Yは下記式(9-a)で表される2価の有機基を表す。]
The polyimide has a photopolymerizable group, an aromatic group and an alkyl group having 5 or more carbon atoms,
A photosensitive resin composition for forming an insulating film ,
The polyimide is the following polyimide (1),
A photosensitive resin composition for forming an insulating film.
Polyimide (1): A polyimide having structural units represented by the following formulas (1-a), (1-b) and (1-c) below.
In formula (1-b), X represents a divalent aromatic group having an alkyl group with 5 or more carbon atoms.
In formula (1-c), Y represents a divalent organic group represented by formula (9-a) below. ]
式(V-2)~(V-5)中、Xv2~Xv5は、それぞれ独立に、-(CH2)a-(aは1~15の整数である。)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-NH-、-O-、-CH2-O-、-CH2-OCO-、-COO-、又は-OCO-を表す。Rv2~Rv5は、それぞれ独立に、炭素原子数5~20のアルキル基を表す。
式(V-6)中、Xaは、単結合、-O-、-NH-、-O-(CH2)m-O-(mは1~6の整数を表す。)、-C(CH3)2-、-CO-、-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-SO2-、-O-C(CH3)2-、-CO-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-NH-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-SO2-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-(CH2)m-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-(CH2)m-NHCO-(mは1~6の整数を表す。)、-COO-(CH2)m-OCO-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-、-NH-(CH2)m-NH-(mは1~6の整数を表す。)、又は-SO2-(CH2)m-SO2-(mは1~6の整数を表す。)を表す。Xp1及びXp2は、それぞれ独立に、-(CH2)a-(aは1~15の整数である。)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-NH-、-O-、-CH2-O-、-CH2-OCO-、-COO-、又は-OCO-を表す。R1a及びR1bは、それぞれ独立に、炭素原子数5~20のアルキル基を表す。k1及びk2は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
式(V-1)~(V-6)中、*は結合手を表す。) The photosensitive material for forming an insulating film according to claim 1 , wherein X in the formula (1-b) represents a divalent organic group represented by any one of the following formulas (V-1) to (V-6). Resin composition.
In formulas (V-2) to (V-5), X v2 to X v5 are each independently -(CH 2 ) a - (a is an integer of 1 to 15), -CONH-, - represents NHCO-, -CON(CH 3 )-, -NH-, -O-, -CH 2 -O-, -CH 2 -OCO-, -COO- or -OCO-; R v2 to R v5 each independently represent an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms.
In formula (V-6), X a is a single bond, —O—, —NH—, —O—(CH 2 ) m —O— (m represents an integer of 1 to 6), —C( CH 3 ) 2 -, -CO-, -(CH 2 ) m - (m represents an integer of 1 to 6), -SO 2 -, -OC(CH 3 ) 2 -, -CO-( CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —NH—(CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —SO 2 —(CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —CONH—(CH 2 ) m — (m represents an integer of 1 to 6), —CONH—(CH 2 ) m —NHCO— (m is 1 represents an integer of ~6.), -COO-(CH 2 ) m -OCO- (m represents an integer of 1 to 6.), -CONH-, -NH-(CH 2 ) m -NH-(m represents an integer of 1 to 6), or -SO 2 -(CH 2 ) m -SO 2 - (m represents an integer of 1 to 6). X p1 and X p2 each independently represent -(CH 2 ) a - (a is an integer of 1 to 15), -CONH-, -NHCO-, -CON(CH 3 )-, -NH- , -O-, -CH 2 -O-, -CH 2 -OCO-, -COO-, or -OCO-. R 1a and R 1b each independently represent an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms. k1 and k2 each independently represent an integer of 0 to 2;
In formulas (V-1) to (V-6), * represents a bond. )
(2)該感光性樹脂層を露光する工程と、
(3)該露光後の感光性樹脂層を現像して、レリーフパターンを形成する工程と、
(4)該レリーフパターンを加熱処理して、硬化レリーフパターンを形成する工程と、
を含む、硬化レリーフパターン付き基板の製造方法。 (1) a step of applying the photosensitive resin composition for forming an insulating film according to any one of claims 1 to 6 onto a substrate to form a photosensitive resin layer on the substrate;
(2) exposing the photosensitive resin layer;
(3) developing the exposed photosensitive resin layer to form a relief pattern;
(4) heat-treating the relief pattern to form a cured relief pattern;
A method of manufacturing a cured relief patterned substrate, comprising:
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