JP7440224B2 - Positive photosensitive resin composition - Google Patents

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Description

本発明は、ポジ型感光性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、及びプリント配線板や半導体素子等の電子部品に関する。 The present invention relates to a positive photosensitive resin composition, a dry film, a cured product, and electronic components such as printed wiring boards and semiconductor devices.

電子部品における表面保護膜、層間絶縁膜等の形成にアルカリ性水溶液で現像可能なポジ型感光性樹脂組成物を使用することが知られている。このような組成物として、耐熱性及び電気絶縁性に優れた硬化物を与えるポリベンゾオキサゾール(以下「PBO」ともいう。)前駆体を、ナフトキノンジアジド化合物等の光酸発生剤と組み合わせた組成物が着目されている。 It is known to use a positive photosensitive resin composition that can be developed with an alkaline aqueous solution to form surface protective films, interlayer insulating films, etc. in electronic components. Such a composition is a composition in which a polybenzoxazole (hereinafter also referred to as "PBO") precursor that provides a cured product with excellent heat resistance and electrical insulation is combined with a photoacid generator such as a naphthoquinone diazide compound. is attracting attention.

ポジ型感光性樹脂組成物に対しては、シリコンウェハーや基板等に対する密着性はもちろん、パターニング性が要求される。このような要求に応えるべく、感光性樹脂組成物の研究開発がなされている。 A positive photosensitive resin composition is required to have patternability as well as adhesion to silicon wafers, substrates, etc. In order to meet such demands, research and development of photosensitive resin compositions has been carried out.

特許文献1では、メラミン系架橋剤と特定のシランカップリング剤とを共に配合することにより、密着性とともに、未露光部の残膜率に優れるポジ型感光性樹脂組成物が提案されている。
特許文献2では、特定のアゾール化合物を配合することにより、密着性と現像性の両性能において優れるポジ型感光性樹脂組成物が提案されている。
特許文献3では、銅との密着性の向上を図るため、1013hPa、25℃の条件下で液体でありかつ沸点が210℃以上の化合物を含有するポジ型感光性樹脂組成物が提案されている。
Patent Document 1 proposes a positive photosensitive resin composition that has excellent adhesion and a residual film rate in unexposed areas by combining a melamine crosslinking agent and a specific silane coupling agent.
Patent Document 2 proposes a positive photosensitive resin composition that is excellent in both adhesion and developability by blending a specific azole compound.
Patent Document 3 proposes a positive photosensitive resin composition containing a compound that is liquid under 1013 hPa and 25°C and has a boiling point of 210°C or higher in order to improve adhesion to copper. .

国際公開2018/056013号International Publication 2018/056013 特開2019-20522号公報JP 2019-20522 Publication 国際公開2017/217293号International Publication 2017/217293

しかしながら、これらの特許文献に記載されたポジ型感光性樹脂組成物では、ポジ型感光性樹脂組成物からなる硬化物の柔軟性(伸び)が十分ではなく、例えば、該感光性樹脂組成物を用いてシリコンウェハー上に絶縁膜を形成した場合、シリコンウェハーと絶縁膜との間に生じる歪み(反り)によって、絶縁膜に割れや剥れが生じるといった問題があった。そのため、このような絶縁膜には歪み(反り)に耐え得る良好な柔軟性(伸び)が求められるようになっている。 However, in the positive photosensitive resin compositions described in these patent documents, the flexibility (elongation) of the cured product made of the positive photosensitive resin composition is not sufficient. When an insulating film is formed on a silicon wafer using this method, there is a problem in that the insulating film cracks or peels due to distortion (warpage) that occurs between the silicon wafer and the insulating film. Therefore, such insulating films are required to have good flexibility (elongation) that can withstand strain (warpage).

そこで、本発明は、密着性及びパターニング性に優れ、良好な柔軟性(伸び)を有する硬化物を与えることができるポジ型感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a positive photosensitive resin composition that can provide a cured product with excellent adhesion and patterning properties and good flexibility (elongation).

本発明者らは、ポリベンゾオキサゾール前駆体及び光酸発生剤を含むポジ型感光性樹脂組成物に、窒素原子を含むシランカップリング剤とアミン価20mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である密着性向上剤とを組み合わせることによって、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have applied adhesive properties of a positive photosensitive resin composition containing a polybenzoxazole precursor and a photoacid generator to a silane coupling agent containing a nitrogen atom with an amine value of 20 mgKOH/g or more and 100 mgKOH/g or less. The inventors have discovered that the above-mentioned problems can be solved by combining it with an improving agent, and have completed the present invention.

本発明の要旨は以下のとおりである。
[1](A)ポリベンゾオキサゾール前駆体、
(B)光酸発生剤、
(C)窒素原子を含むシランカップリング剤及び
(D)アミン価20mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である密着性向上剤
を含むポジ型感光性樹脂組成物。
[2]さらに、(E)架橋剤を含む、[1]のポジ型感光性樹脂組成物。
[3](A)100質量部に対し、
(B)が0.5質量部以上40質量部以下であり、
(C)が0.1質量部以上10質量部以下であり、かつ
(D)が0.1質量部以上10質量部以下である
[1]又は[2]のポジ型感光性樹脂組成物。
[4](C)と(D)の質量割合((C)の質量:(D)の質量)が、1:0.2~1:10である、[1]~[3]のいずれかのポジ型感光性樹脂組成物。
[5](C)がアミノ基含有アルコキシシランである、[1]~[4]のいずれかのポジ型感光性樹脂組成物。
[6][1]~[5]のいずれかのポジ型感光性樹脂組成物を、フィルムに塗布、乾燥して得られる樹脂層を有するドライフィルム。
[7][1]~[5]のいずれかのポジ型感光性樹脂組成物又は[6]のドライフィルムの樹脂層を、硬化して得られる硬化物。
[8][7]の硬化物を有する電子部品。
[9][1]~[5]のいずれかのポジ型感光性樹脂組成物の製造方法であって、(A)及び(B)を溶媒中で撹拌しつつ、(C)を添加し、次いで(D)を添加するか、あるいは、(D)を添加し、次いで(C)を添加する方法。
The gist of the present invention is as follows.
[1] (A) polybenzoxazole precursor,
(B) photoacid generator,
A positive photosensitive resin composition comprising (C) a silane coupling agent containing a nitrogen atom and (D) an adhesion improver having an amine value of 20 mgKOH/g or more and 100 mgKOH/g or less.
[2] The positive photosensitive resin composition of [1] further comprising (E) a crosslinking agent.
[3] For 100 parts by mass of (A),
(B) is 0.5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less,
The positive photosensitive resin composition according to [1] or [2], wherein (C) is 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and (D) is 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less.
[4] Any one of [1] to [3], wherein the mass ratio of (C) and (D) (mass of (C): mass of (D)) is 1:0.2 to 1:10. positive photosensitive resin composition.
[5] The positive photosensitive resin composition according to any one of [1] to [4], wherein (C) is an amino group-containing alkoxysilane.
[6] A dry film having a resin layer obtained by applying and drying the positive photosensitive resin composition according to any one of [1] to [5].
[7] A cured product obtained by curing the positive photosensitive resin composition according to any one of [1] to [5] or the resin layer of the dry film according to [6].
[8] An electronic component comprising the cured product of [7].
[9] A method for producing a positive photosensitive resin composition according to any one of [1] to [5], which comprises adding (C) while stirring (A) and (B) in a solvent; Then (D) is added, or (D) is added and then (C) is added.

本発明によれば、密着性及びパターニング性に優れ、良好な柔軟性(伸び)を有する硬化物を与えることができるポジ型感光性樹脂組成物が提供される。また、該組成物から得られる樹脂層を有するドライフィルム、該組成物又は該ドライフィルムの樹脂層を硬化して得られる硬化物、該硬化物を有するプリント配線板や半導体素子等の電子部品が提供される。 According to the present invention, a positive photosensitive resin composition is provided which can provide a cured product having excellent adhesion and patterning properties and good flexibility (elongation). In addition, a dry film having a resin layer obtained from the composition, a cured product obtained by curing the resin layer of the composition or the dry film, and electronic components such as printed wiring boards and semiconductor elements containing the cured product are also available. provided.

<ポジ型感光性樹脂組成物>
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体、(B)光酸発生剤、(C)窒素原子を含むシランカップリング剤及び(D)アミン価20mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である密着性向上剤を含む。
<Positive photosensitive resin composition>
The positive photosensitive resin composition of the present invention comprises (A) a polybenzoxazole precursor, (B) a photoacid generator, (C) a silane coupling agent containing a nitrogen atom, and (D) an amine value of 20 mgKOH/g or more. Contains an adhesion improver of 100 mg KOH/g or less.

(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体
ポリベンゾオキサゾール前駆体は、閉環反応によりベンゾオキサゾール骨格を形成する樹脂であれば、特に限定されない。式(1):

Figure 0007440224000001
(式中、
Xは、4価の有機基であり、
Yは、2価の有機基であり、
nは、1以上の整数であり、好ましくは10以上50以下の整数であり、より好ましくは20以上40以下の整数である。)
で示される繰り返し構造を有するポリヒドロキシアミド酸が好ましい。4価の有機基であるXは、隣接するアミド結合(-NHCO-)と閉環反応によってベンゾオキサゾール骨格を形成可能な基であることができる。 (A) Polybenzoxazole Precursor The polybenzoxazole precursor is not particularly limited as long as it is a resin that forms a benzoxazole skeleton through a ring-closing reaction. Formula (1):
Figure 0007440224000001
(In the formula,
X is a tetravalent organic group,
Y is a divalent organic group,
n is an integer of 1 or more, preferably an integer of 10 or more and 50 or less, more preferably an integer of 20 or more and 40 or less. )
A polyhydroxyamic acid having a repeating structure shown in is preferred. X, which is a tetravalent organic group, can be a group capable of forming a benzoxazole skeleton through a ring-closing reaction with an adjacent amide bond (-NHCO-).

このようなポリヒドロキシアミド酸は、アミン成分としてジヒドロキシジアミン類、酸成分としてジカルボン酸ジクロリド等のジカルボン酸ジハライド類を用いて、これらを反応させて得ることができる。ジカルボン酸ジハライド類に代えて、活性エステル型ジカルボン酸、テトラカルボン酸二無水物、トリメリット酸無水物等も使用することができる。 Such a polyhydroxyamic acid can be obtained by reacting dihydroxydiamines as the amine component and dicarboxylic acid dihalides such as dicarboxylic acid dichloride as the acid component. In place of dicarboxylic acid dihalides, active ester dicarboxylic acids, tetracarboxylic dianhydrides, trimellitic anhydrides, etc. can also be used.

ジヒドロキシジアミン類としては、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシビフェニル、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジヒドロキシビフェニル、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル)スルホン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。中でも、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパンが好ましい。 Examples of dihydroxydiamines include 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxybiphenyl, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxybiphenyl, bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)propane, and bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)propane. (4-amino-3-hydroxyphenyl)propane, bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)sulfone, bis(4-amino-3-hydroxyphenyl)sulfone, 2,2-bis(3-amino-4- hydroxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis(4-amino-3-hydroxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoro Examples include propane. Among them, 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane is preferred.

ジカルボン酸ジハライド等におけるジカルボン酸としては、イソフタル酸、テレフタル酸、5-tert-ブチルイソフタル酸、5-ブロモイソフタル酸、5-フルオロイソフタル酸、5-クロロイソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ジカルボキシビフェニル、4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル、4,4’-ジカルボキシテトラフェニルシラン、ビス(4-カルボキシフェニル)スルホン、2,2-ビス(p-カルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等の芳香環を有するジカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、1,2-シクロブタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸等の脂肪族系ジカルボン酸が挙げられる。中でも、4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテルが好ましい。 Examples of dicarboxylic acids in dicarboxylic acid dihalides include isophthalic acid, terephthalic acid, 5-tert-butyl isophthalic acid, 5-bromoisophthalic acid, 5-fluoroisophthalic acid, 5-chloroisophthalic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, 4,4'-dicarboxybiphenyl, 4,4'-dicarboxydiphenyl ether, 4,4'-dicarboxytetraphenylsilane, bis(4-carboxyphenyl)sulfone, 2,2-bis(p-carboxyphenyl)propane , dicarboxylic acids with aromatic rings such as 2,2-bis(4-carboxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, 1,2- Examples include aliphatic dicarboxylic acids such as cyclobutanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, and 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid. Among them, 4,4'-dicarboxydiphenyl ether is preferred.

式(1)中、Xが示す4価の有機基は、上記ジヒドロキシジアミン類に対応する4価の芳香族基であることができ、ジヒドロキシジアミン類から、2つの-OH基と2つのアミノ基を除いた構造に相当する。Xに隣接する-OHとアミド結合(-NHCO-)の窒素原子とは、Xに含まれるベンゼン環のオルト位に位置するように結合することができる。4価の芳香族基の炭素原子数は、6以上30以下が好ましく、6以上24以下がより好ましい。芳香族基は、酸素原子、硫黄原子、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)を含有していてもよい。 In formula (1), the tetravalent organic group represented by Corresponds to the structure excluding . -OH adjacent to X and the nitrogen atom of the amide bond (-NHCO-) can be bonded to be located at the ortho position of the benzene ring contained in X. The number of carbon atoms in the tetravalent aromatic group is preferably 6 or more and 30 or less, more preferably 6 or more and 24 or less. The aromatic group may contain an oxygen atom, a sulfur atom, or a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, etc.).

Xとしては、例えば、以下の基が挙げられるが、これらに限定されず、ポリベンゾオキサゾール前駆体に含まれる公知の芳香族基であることができる。

Figure 0007440224000002
Examples of X include, but are not limited to, the following groups, and may be any known aromatic group contained in a polybenzoxazole precursor.
Figure 0007440224000002

中でも下記の基が好ましい。

Figure 0007440224000003
Among them, the following groups are preferred.
Figure 0007440224000003

式(1)中、Yが示す2価の有機基は、上記ジカルボン酸に対応する2価の脂肪族基又は芳香族基であることができ、ジカルボン酸から2つのカルボキシル基を除いた構造に相当する。Yは、芳香族基が好ましく、Yに隣接するアミド結合(-NHCO-)の炭素原子が、Y中のベンゼン環に結合していることがより好ましい。2価の芳香族基の炭素原子数は、6以上30以下が好ましく、6以上24以下がより好ましい。芳香族基は、酸素原子、硫黄原子、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)を含有していてもよい。 In formula (1), the divalent organic group represented by Y can be a divalent aliphatic group or an aromatic group corresponding to the dicarboxylic acid, and has a structure obtained by removing two carboxyl groups from the dicarboxylic acid. Equivalent to. Y is preferably an aromatic group, and more preferably the carbon atom of the amide bond (-NHCO-) adjacent to Y is bonded to the benzene ring in Y. The number of carbon atoms in the divalent aromatic group is preferably 6 or more and 30 or less, more preferably 6 or more and 24 or less. The aromatic group may contain an oxygen atom, a sulfur atom, or a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, etc.).

Yとしては、例えば、以下の基が挙げられるが、これらに限定されず、ポリベンゾオキサゾール前駆体に含まれる公知の芳香族基であることができる。

Figure 0007440224000004
(式中、
Aは、単結合、-CH-、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-NHCO-、-C(CF-又は-C(CH-を示す。) Examples of Y include the following groups, but are not limited to these, and may be any known aromatic group contained in a polybenzoxazole precursor.
Figure 0007440224000004
(In the formula,
A represents a single bond, -CH 2 -, -O-, -CO-, -S-, -SO 2 -, -NHCO-, -C(CF 3 ) 2 - or -C(CH 3 ) 2 - show. )

Yは、中でも下記の基が好ましい。

Figure 0007440224000005
Among them, the following groups are preferable for Y.
Figure 0007440224000005

ポリベンゾオキサゾール前駆体は、式(1)で示される繰り返し構造を1種のみ含んでいても、2種以上含んでいてもよい。また、式(1)で示される繰り返し構造以外の構造を含んでいてもよく、そのような構造としては、例えば、ポリアミド酸の繰り返し構造が挙げられる。 The polybenzoxazole precursor may contain only one type of repeating structure represented by formula (1), or may contain two or more types. Further, it may contain a structure other than the repeating structure represented by formula (1), and such a structure includes, for example, a repeating structure of polyamic acid.

ポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量(Mn)は、5,000以上が好ましく、8,000以上がより好ましく、また、100,000以下が好ましく、50,000以下がより好ましい。本明細書において、数平均分子量は、(GPC)で測定し、標準ポリスチレンで換算した数値である。
ポリベンゾオキサゾール前駆体の重量平均分子量(Mw)は、10,000以上が好ましく、16,000以上がより好ましく、また、200,000以下が好ましく、100,000以下がより好ましい。本明細書において、重量平均分子量は、(GPC)で測定し、標準ポリスチレンで換算した数値である。
Mw/Mnは1以上が好ましく、また、5以下が好ましく、3以下がより好ましい。
The number average molecular weight (Mn) of the polybenzoxazole precursor is preferably 5,000 or more, more preferably 8,000 or more, and preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less . In this specification, the number average molecular weight is a value measured by (GPC) and converted to standard polystyrene.
The weight average molecular weight (Mw) of the polybenzoxazole precursor is preferably 10,000 or more, more preferably 16,000 or more, and preferably 200,000 or less , more preferably 100,000 or less . In this specification, the weight average molecular weight is a value measured by (GPC) and converted to standard polystyrene.
Mw/Mn is preferably 1 or more, preferably 5 or less, and more preferably 3 or less.

ポリベンゾオキサゾール前駆体は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The polybenzoxazole precursors may be used alone or in combination of two or more.

(B)光酸発生剤
光酸発生剤は、光エネルギーを吸収することにより酸を発生する化合物であれば、特に限定されない。例えば、ナフトキノンジアジド化合物、ジアリールスルホニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、アリールジアゾニウム塩、芳香族テトラカルボン酸エステル、芳香族スルホン酸エステル、ニトロベンジルエステル、芳香族N-オキシイミドスルフォネート、芳香族スルファミド、ベンゾキノンジアゾスルホン酸エステル等が挙げられる。
(B) Photoacid generator The photoacid generator is not particularly limited as long as it is a compound that generates acid by absorbing light energy. For example, naphthoquinonediazide compounds, diarylsulfonium salts, triarylsulfonium salts, dialkylphenacylsulfonium salts, diaryliodonium salts, aryldiazonium salts, aromatic tetracarboxylic acid esters, aromatic sulfonic acid esters, nitrobenzyl esters, aromatic N- Examples include oximide sulfonate, aromatic sulfamide, benzoquinone diazosulfonic acid ester, and the like.

光酸発生剤は、溶解阻害剤であることが好ましい。中でもナフトキノンジアジド化合物が好ましい。ナフトキノンジアジド化合物としては、例えば、トリス(4-ヒドロキシフェニル)-1-エチル-4-イソプロピルベンゼンのナフトキノンジアジド付加物(例えば、三宝化学研究所社製のTS533,TS567,TS583,TS593)や、テトラヒドロキシベンゾフェノンのナフトキノンジアジド付加物(例えば、三宝化学研究所社製のBS550,BS570,BS599)等が挙げられる。 Preferably, the photoacid generator is a dissolution inhibitor. Among these, naphthoquinone diazide compounds are preferred. Examples of naphthoquinone diazide compounds include naphthoquinone diazide adducts of tris(4-hydroxyphenyl)-1-ethyl-4-isopropylbenzene (for example, TS533, TS567, TS583, and TS593 manufactured by Sanpo Chemical Research Institute), and tetra Examples include naphthoquinonediazide adducts of hydroxybenzophenone (for example, BS550, BS570, BS599 manufactured by Sanpo Chemical Research Institute).

光酸発生剤は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The photoacid generators may be used alone or in combination of two or more.

(C)窒素原子を含むシランカップリング剤
窒素原子を含むシランカップリング剤としては、アミノ基含有アルコキシシラン、ウレア基含有アルコキシシラン、ウレイド基含有アルコキシシラン、イソシアネート基含有アルコキシシラン、イソシアヌレート基含有アルコキシシラン等が挙げられる。
(C) Silane coupling agent containing a nitrogen atom Examples of the silane coupling agent containing a nitrogen atom include amino group-containing alkoxysilane, urea group-containing alkoxysilane, ureido group-containing alkoxysilane, isocyanate group-containing alkoxysilane, and isocyanurate group-containing alkoxysilane. Examples include alkoxysilane.

アミノ基含有アルコキシシランにおけるアミノ基は、非置換又は置換であり、置換の場合、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基等により、モノ置換又はジ置換されたアミノ基が挙げられる。アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基等は、ヒドロキシ基等によって置換されていてもよく、アミノ基で置換されていてもよい。 The amino group in the amino group-containing alkoxysilane is unsubstituted or substituted, and examples of substitution include mono- or di-substituted amino groups with alkyl groups, aryl groups, heteroaryl groups, etc. The alkyl group, aryl group, heteroaryl group, etc. may be substituted with a hydroxy group or the like, or may be substituted with an amino group.

アルキル基としては、炭素原子数1以上10以下のアルキル基が挙げられ、例えばメチル、エチル、プロピル等であり、プロピルが好ましい。
アリール基としては、炭素原子数6以上15以下のアリール基が挙げられ、例えば、フェニル、トリル、キシリル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル等であり、フェニルが好ましい。
ヘテロアリール基におけるヘテロ原子としては、窒素原子、硫黄原子、酸素原子等が挙げられる。ヘテロアリール基としては、チエニル、インドリル、フラニル、オキシラニル等が挙げられ、チエニルが好ましい。
Examples of the alkyl group include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, etc., with propyl being preferred.
Examples of the aryl group include aryl groups having 6 to 15 carbon atoms, such as phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl, anthracenyl, and phenanthrenyl, with phenyl being preferred.
Examples of the heteroatom in the heteroaryl group include a nitrogen atom, a sulfur atom, an oxygen atom, and the like. Examples of the heteroaryl group include thienyl, indolyl, furanyl, oxiranyl, and the like, with thienyl being preferred.

アリール基で置換されたアミノ基としては、例えば、式(2):

Figure 0007440224000006
(式中、
31~R35は、独立して、水素原子又は有機基(例えば、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数6以上15以下のアリール基等)であり、好ましくは水素原子である。)で示される基が挙げられる。 As the amino group substituted with an aryl group, for example, formula (2):
Figure 0007440224000006
(In the formula,
R 31 to R 35 are independently a hydrogen atom or an organic group (for example, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, etc.), and preferably a hydrogen atom. be. ) are mentioned.

アミノ基含有アルコキシシランは、アミノ基を2つ以上有していてもよく、その場合、2つ以上のアミノ基は同一であっても、異なっていてもよい。 The amino group-containing alkoxysilane may have two or more amino groups, and in that case, the two or more amino groups may be the same or different.

アミノ基含有アルコキシシランにおけるシリル基は、ジアルコキシアルキルシリル基、トリアルコキシシリル基等が挙げられ、中でもトリアルコキシシリル基が好ましい。アルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ等が挙げられ、メトキシ、エトキシが好ましい。シリル基が複数のアルコキシ基を有する場合、それらは、同一であっても、異なっていてもよく、好ましくは同一である。 The silyl group in the amino group-containing alkoxysilane includes a dialkoxyalkylsilyl group, a trialkoxysilyl group, and the like, with a trialkoxysilyl group being preferred. Examples of the alkoxy group include methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy and the like, with methoxy and ethoxy being preferred. When the silyl group has multiple alkoxy groups, they may be the same or different, preferably the same.

アミノ基含有アルコキシシランは、シリル基を2つ以上有していてもよく、その場合、2つのシリル基は同一であっても、異なっていてもよい。アミノ基含有アルコキシシラン中のシリル基は好ましくは1つである。 The amino group-containing alkoxysilane may have two or more silyl groups, and in that case, the two silyl groups may be the same or different. The number of silyl groups in the amino group-containing alkoxysilane is preferably one.

アミノ基含有アルコキシシランは、アミノ基の窒素原子とシリル基のケイ素原子とが、炭素原子数1以上10以下の炭化水素基で結合しているアミノ基含有アルコキシシランが好ましい。炭化水素基の炭素原子数は、1以上6以下が好ましい。炭化水素基としては、アルキレン基が挙げられ、直鎖状のアルキレン基が好ましい。 The amino group-containing alkoxysilane is preferably an amino group-containing alkoxysilane in which the nitrogen atom of the amino group and the silicon atom of the silyl group are bonded via a hydrocarbon group having 1 or more and 10 or less carbon atoms. The number of carbon atoms in the hydrocarbon group is preferably 1 or more and 6 or less. Examples of the hydrocarbon group include alkylene groups, and linear alkylene groups are preferred.

アミノ基含有アルコキシシランとしては、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、ビス(2-ヒドロキシエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノ-プロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the amino group-containing alkoxysilane include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)- 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-(2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane, bis(2-hydroxyethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, N-phenyl- Examples include 3-amino-propyltrimethoxysilane.

ウレア基含有アルコキシシランとしては、N,N-ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)ウレア、N,N-ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ウレア等が挙げられる。 Examples of the urea group-containing alkoxysilane include N,N-bis(3-trimethoxysilylpropyl)urea and N,N-bis(3-triethoxysilylpropyl)urea.

ウレイド基含有アルコキシシランとしては、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the ureido group-containing alkoxysilane include 3-ureidopropyltriethoxysilane.

イソシアネート基含有アルコキシシランとしては、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the isocyanate group-containing alkoxysilane include 3-isocyanatepropyltriethoxysilane.

イソシアヌレート基含有アルコキシシランとしては、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等が挙げられる。 Examples of the isocyanurate group-containing alkoxysilane include tris-(trimethoxysilylpropyl)isocyanurate.

密着性とパターニング性の両立の点から、アミノ基含有アルコキシシランが好ましく、中でも、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノ-プロピルトリメトキシシラン等が好ましい。 From the viewpoint of both adhesion and patterning properties, amino group-containing alkoxysilanes are preferred, and among them, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-amino-propyltrimethoxysilane, etc. is preferred.

窒素原子を含むシランカップリング剤は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The silane coupling agents containing a nitrogen atom may be used alone or in combination of two or more.

(D)アミン価20mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である密着性向上剤
密着性向上剤は、アミン価20mgKOH/g以上100mgKOH/g以下を有する。金属への密着性と硬化膜特性向上の点から、アミン価は30mgKOH/g以上が好ましく、また、70mgKOH/g以下が好ましい。
(D) Adhesion improver having an amine value of 20 mgKOH/g or more and 100 mgKOH/g or less The adhesion improver has an amine value of 20 mgKOH/g or more and 100 mgKOH/g or less. From the viewpoint of adhesion to metals and improvement of cured film properties, the amine value is preferably 30 mgKOH/g or more, and preferably 70 mgKOH/g or less.

密着性向上剤は高分子系の密着性向上剤であることが好ましく、硬化膜の物性改質の点から、数平均分子量(Mn)は200以上が好ましく、1,000以上がより好ましく、また、50,000以下が好ましく、20,000以下がより好ましい。 The adhesion improver is preferably a polymeric adhesion improver, and from the viewpoint of improving the physical properties of the cured film, the number average molecular weight (Mn) is preferably 200 or more, more preferably 1,000 or more, and , 50,000 or less is preferable, and 20,000 or less is more preferable.

密着性向上剤は水酸基を含むことができる。 The adhesion improver can contain a hydroxyl group.

密着性向上剤としては、ビックケミー・ジャパン社製BYK-4512(CASNo.1788896-49-0)、BYK-4513(CASNo.225543-54-3)等が挙げられる。
Examples of the adhesion improver include BYK-4512 (CAS No. 1788896-49-0) and BYK-4513 (CAS No. 2255 3 43-54-3) manufactured by BYK Chemie Japan.

アミン価20mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である密着性向上剤は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The adhesion improvers having an amine value of 20 mgKOH/g or more and 100 mgKOH/g or less may be used alone or in combination of two or more.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体100質量部に対し、(B)光酸発生剤を1質量部以上40質量部以下で含むことができる。パターニング性向上の点から、7質量部以上が好ましく、また、感度低下の抑制の点から、20質量部以下が好ましい。 The positive photosensitive resin composition of the present invention can contain (B) a photoacid generator in an amount of 1 part by mass or more and 40 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (A) polybenzoxazole precursor. From the viewpoint of improving patterning properties, it is preferably 7 parts by mass or more, and from the viewpoint of suppressing a decrease in sensitivity, it is preferably 20 parts by mass or less.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体100質量部に対し、(C)窒素原子を含むシランカップリング剤を0.1質量部以上10質量部以下で含むことができる。基材への密着性付与の点から、0.5質量部以上が好ましく、また、現像残り防止の点から、10質量部以下が好ましい。 The positive photosensitive resin composition of the present invention contains (C) a nitrogen atom-containing silane coupling agent in an amount of 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of (A) a polybenzoxazole precursor. be able to. From the viewpoint of imparting adhesion to the substrate, it is preferably 0.5 parts by mass or more, and from the viewpoint of preventing development residues, it is preferably 10 parts by mass or less.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体100質量部に対し、(D)アミン価20mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である密着性向上剤を0.1質量部以上10質量部以下で含むことができる。密着性付与と膜物性向上の点から、3質量部以上が好ましく、また、熱特性低下の抑制の点から、7質量部以下が好ましい。 In the positive photosensitive resin composition of the present invention, 0.1 mass parts of (D) an adhesion improver having an amine value of 20 mgKOH/g or more and 100 mgKOH/g or less is added to 100 parts by mass of (A) the polybenzoxazole precursor. It can be included in an amount of 1 part or more and 10 parts by mass or less. From the viewpoint of providing adhesion and improving the physical properties of the film, it is preferably 3 parts by mass or more, and from the viewpoint of suppressing deterioration of thermal properties, it is preferably 7 parts by mass or less.

(C)窒素原子を含むシランカップリング剤及び(D)アミン価20mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である密着性向上剤の質量割合は、シリコン基板と金属への密着性の両立の点から、(C)の質量:(D)の質量が、1:0.2~1:10が好ましく、1:0.5~1:6がより好ましい。 The mass proportion of (C) the silane coupling agent containing a nitrogen atom and (D) the adhesion improver having an amine value of 20 mgKOH/g or more and 100 mgKOH/g or less is determined from the viewpoint of achieving both adhesion to the silicon substrate and metal. The mass of (C): the mass of (D) is preferably 1:0.2 to 1:10, more preferably 1:0.5 to 1:6.

(E)架橋剤
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、架橋剤を含有してもよい。架橋剤は、加熱により架橋又は重合し得る剤である。架橋剤は、塗布、露光、現像後に加熱処理する工程において、ポリベンゾオキサゾール前駆体又はポリベンゾオキサゾールと反応して架橋するか、架橋剤自体が重合することで、未露光部の残膜率を高くするとともに、露光部の現像残りを防止し、パターニング性を向上させることができる。
(E) Crosslinking agent The positive photosensitive resin composition of the present invention may contain a crosslinking agent. A crosslinking agent is an agent that can be crosslinked or polymerized by heating. The crosslinking agent reacts with the polybenzoxazole precursor or polybenzoxazole in the heat treatment process after coating, exposure, and development to crosslink, or the crosslinking agent itself polymerizes, reducing the residual film rate in the unexposed area. At the same time, it is possible to prevent undeveloped areas in exposed areas and improve patterning properties.

架橋剤は、メチロール基、アルコキシメチル基、エポキシ基、オキセタニル基又はビニルエーテル基を有する化合物が好ましく、これらの基がベンゼン環に結合している化合物、N位がメチロール基及びアルコキシメチル基から選ばれる基で置換されたメラミン樹脂又は尿素樹脂等がより好ましい。 The crosslinking agent is preferably a compound having a methylol group, an alkoxymethyl group, an epoxy group, an oxetanyl group, or a vinyl ether group, a compound in which these groups are bonded to a benzene ring, and a compound in which the N-position is selected from a methylol group and an alkoxymethyl group. More preferred are melamine resins or urea resins substituted with groups.

架橋剤としては、例えば、以下が挙げられる。

Figure 0007440224000007
Examples of the crosslinking agent include the following.
Figure 0007440224000007

パターニング性向上と耐薬品性の向上の点から、メラミン構造を有する架橋剤、が好ましい。 From the viewpoint of improving patterning properties and chemical resistance, a crosslinking agent having a melamine structure is preferred.

架橋剤は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.

架橋剤を用いる場合、架橋剤は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体100質量部に対し、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましく、また、50質量部以下が好ましく、20質量部以下がより好ましい。 When using a crosslinking agent, the crosslinking agent is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and preferably 50 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the polybenzoxazole precursor (A). More preferably, it is 20 parts by mass or less.

(F)溶媒
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、溶媒を含有してもよい。溶媒は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体、(B)光酸発生剤、(C)窒素原子を含むシランカップリング剤及び(D)アミン価20mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である密着性向上剤、ならびに場合により配合される任意成分を溶解するものであれば、特に限定されない。
(F) Solvent The positive photosensitive resin composition of the present invention may contain a solvent. The solvent includes (A) a polybenzoxazole precursor, (B) a photoacid generator, (C) a silane coupling agent containing a nitrogen atom, and (D) an adhesion improving agent with an amine value of 20 mgKOH/g or more and 100 mgKOH/g or less. There is no particular limitation as long as it dissolves the agent and any optional ingredients that may be added.

例えば、N,N’-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N’-ジメチルアセトアミド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリノン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、ピリジン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。溶解性と作業性の点から、γ-ブチロラクトンが好ましい。 For example, N,N'-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N,N'-dimethylacetamide, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, Examples include tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, pyridine, diethylene glycol monomethyl ether, and the like. From the viewpoint of solubility and workability, γ-butyrolactone is preferred.

溶媒は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 One type of solvent may be used alone or two or more types may be used in combination.

溶媒を用いる場合、塗布する膜厚、粘度等に応じて、溶媒の量を選択することができるが、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体100質量部に対し、50質量部以上が好ましく、150質量部以上がより好ましく、また、9000質量部以下が好ましく、700質量部以下がより好ましい。 When using a solvent, the amount of the solvent can be selected depending on the coating thickness, viscosity, etc., but it is preferably 50 parts by mass or more, and 150 parts by mass or more based on 100 parts by mass of (A) polybenzoxazole precursor. The amount is more preferably 9,000 parts by mass or less, and more preferably 700 parts by mass or less.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の成分を含有してもよい。例えば、t-ブチルカテコール類を含有することができ、これにより、現像残さ(スカム)を少なくすることができる。また、(C)以外のシランカップリング剤、(D)以外の密着性向上剤、界面活性剤、レベリング剤、可塑剤、微粒子(ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の有機微粒子、コロイダルシリカ、カーボン、層状ケイ酸塩等の無機微粒子等)、着色剤、繊維等を含有することができる。 The positive photosensitive resin composition of the present invention may contain components other than those mentioned above, as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, it can contain t-butylcatechol, thereby reducing development residue (scum). In addition, silane coupling agents other than (C), adhesion improvers other than (D), surfactants, leveling agents, plasticizers, fine particles (organic fine particles such as polystyrene and polytetrafluoroethylene, colloidal silica, carbon, (inorganic fine particles such as layered silicate), colorants, fibers, etc.

<ポジ型感光性樹脂組成物の製造方法>
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体、(B)光酸発生剤、(C)窒素原子を含むシランカップリング剤及び(D)アミン価20mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である密着性向上剤、並びに場合により(E)架橋剤、(F)溶媒及びその他の任意成分を混合することにより製造することができるが、(C)と(D)が直接、接するとゲル化を生じさせ得るため、製造工程において、(C)と(D)とは接しないようにすることが好ましい。例えば、(C)と(D)は、混合系に同時に供給しないことが好ましく、例えば、撹拌下で、(C)を先に添加してから、(D)を添加するか、あるいは(D)を先に添加してから、(C)を添加することができる。このような供給の仕方をすることにより、ゲル化を抑制して、ポジ型感光性樹脂組成物に適切な塗布性を付与することができる。(C)及び(D)の供給の仕方以外は、特に限定されず、それぞれ任意の順序で配合することができる。(F)溶媒を使用する場合、各成分をあらかじめ(F)溶媒に溶解してから、混合してもよい。
<Method for producing positive photosensitive resin composition>
The positive photosensitive resin composition of the present invention comprises (A) a polybenzoxazole precursor, (B) a photoacid generator, (C) a silane coupling agent containing a nitrogen atom, and (D) an amine value of 20 mgKOH/g or more. It can be produced by mixing an adhesion improver with a concentration of 100 mgKOH/g or less, and optionally (E) a crosslinking agent, (F) a solvent, and other optional components, but if (C) and (D) are directly If they come into contact with each other, gelation may occur, so it is preferable that (C) and (D) do not come into contact with each other in the manufacturing process. For example, it is preferable that (C) and (D) are not supplied simultaneously to the mixed system; for example, (C) is added first and then (D) is added under stirring, or (D) can be added first, and then (C) can be added. By supplying in this manner, gelation can be suppressed and appropriate coating properties can be imparted to the positive photosensitive resin composition. (C) and (D) are not particularly limited except for how to supply them, and they can be blended in any order. When using the (F) solvent, each component may be dissolved in the (F) solvent in advance and then mixed.

ポジ型感光性樹脂組成物の粘度は、20mPa・s以上が好ましく、200mPa・s以上がより好ましく、また、50Pa・s以下が好ましく、10Pa・s以下がより好ましい。本明細書において、粘度は、コーンプレート型粘度計により、25℃で測定した数値である。 The viscosity of the positive photosensitive resin composition is preferably 20 mPa·s or more, more preferably 200 mPa·s or more, and preferably 50 Pa·s or less, more preferably 10 Pa·s or less. In this specification, viscosity is a value measured at 25°C using a cone-plate viscometer.

<ドライフィルム>
本発明のドライフィルムは、本発明のポジ型感光性樹脂組成物をフィルムに塗布後、乾燥させて得られる樹脂層を有する。本発明のドライフィルムは、樹脂層を、基材に接するようにラミネートして使用される。
塗布の方法は、特に限定されず、ブレードコーター、リップコーター、コンマコーター、フィルムコーター等を用いて、行うことができる。塗布厚は、塗布の方法、粘度等によって選択することができるが、乾燥後の樹脂層の膜厚にして100μm以下となる塗布厚が好ましく、5μm以上50μm以下となる塗布厚がより好ましい。
ポジ型感光性樹脂組成物を塗布するフィルム(キャリアフィルム)は、特に限定されず、熱可塑性フィルムを使用することができ、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム等が挙げられる。フィルムの厚さは、2μm以上150μm以下とすることができる。
乾燥の方法は、特に限定されず、乾燥温度は、70℃以上140℃以下とすることができる。樹脂層の膜厚は、100μm以下が好ましく、5μm以上50μm以下がより好ましい。
乾燥させて得られる樹脂層の上に、カバーフィルムを積層することが好ましい。カバーフィルムはフィルム(キャリアフィルム)と同じ材料であっても、異なる材料であってもよいが、樹脂層との接着力がフィルム(キャリアフィルム)よりも小さいものが好ましい。
カバーフィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等も好適に使用することができる。
<Dry film>
The dry film of the present invention has a resin layer obtained by applying the positive photosensitive resin composition of the present invention onto a film and then drying the film. The dry film of the present invention is used by laminating the resin layer so as to be in contact with the base material.
The coating method is not particularly limited, and can be performed using a blade coater, lip coater, comma coater, film coater, or the like. The coating thickness can be selected depending on the coating method, viscosity, etc., but the coating thickness is preferably 100 μm or less in terms of the thickness of the resin layer after drying, and more preferably 5 μm or more and 50 μm or less.
The film (carrier film) on which the positive photosensitive resin composition is applied is not particularly limited, and thermoplastic films can be used, such as polyester films such as polyethylene terephthalate, polyimide films, and the like. The thickness of the film can be 2 μm or more and 150 μm or less.
The drying method is not particularly limited, and the drying temperature can be 70°C or higher and 140°C or lower. The thickness of the resin layer is preferably 100 μm or less, more preferably 5 μm or more and 50 μm or less.
It is preferable to laminate a cover film on the resin layer obtained by drying. The cover film may be made of the same material as the film (carrier film) or a different material, but it is preferable that the adhesive force with the resin layer is smaller than that of the film (carrier film).
As the cover film, polyethylene film, polypropylene film, etc. can also be suitably used.

<硬化物>
本発明のポジ型感光性樹脂組成物又はドライフィルムの樹脂層を硬化して、硬化物を得ることができる。硬化物からなるパターン膜は、以下のようにして製造することができる。
ステップ1:
本発明のポジ型感光性樹脂組成物を基材上に塗布、乾燥するか、又はドライフィルムから樹脂層を基材上に転写することにより塗膜を得る。ポジ型感光性樹脂組成物の基材上への塗布方法は、特に限定されず、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、インクジェット法等が挙げられる。塗膜の乾燥方法は、特に限定されず、風乾、オーブン又はホットプレートによる加熱乾燥、真空乾燥等が挙げられる。塗膜の乾燥は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の閉環が起こらないような条件で行うことが好ましく、具体的には、自然乾燥、送風乾燥又は加熱乾燥を70℃以上140℃以下で1分以上30分以下の条件で行うことが挙げられ、ホットプレート上で1分以上20分以下で乾燥を行うことが好ましい。真空乾燥も可能であり、この場合、室温(25℃)で20分以上1時間以下の条件で行うことが挙げられる。
基材は、特に限定されず、シリコンウェハー等の半導体基材、配線基板、樹脂又は金属からなる基材等が挙げられる。
<Cured product>
A cured product can be obtained by curing the resin layer of the positive photosensitive resin composition or dry film of the present invention. A patterned film made of a cured product can be manufactured as follows.
Step 1:
A coating film is obtained by applying the positive photosensitive resin composition of the present invention onto a substrate and drying it, or by transferring a resin layer from a dry film onto the substrate. The method of applying the positive photosensitive resin composition onto the substrate is not particularly limited, and examples include methods of applying with a spin coater, bar coater, blade coater, curtain coater, screen printer, etc., and spraying with a spray coater. method, inkjet method, etc. The method of drying the coating film is not particularly limited, and examples thereof include air drying, heating drying using an oven or hot plate, vacuum drying, and the like. It is preferable to dry the coating film under conditions that do not cause ring closure of the polybenzoxazole precursor (A). Specifically, drying is carried out under conditions that do not cause ring closure of the polybenzoxazole precursor (A). Drying may be carried out for at least 1 minute and at most 30 minutes, and preferably for at least 1 minute and at most 20 minutes on a hot plate. Vacuum drying is also possible, and in this case, drying may be carried out at room temperature (25° C.) for 20 minutes or more and 1 hour or less.
The base material is not particularly limited, and examples include semiconductor base materials such as silicon wafers, wiring boards, base materials made of resin or metal, and the like.

ステップ2:
上記塗膜を、パターンを有するフォトマスクを介するか、又は直接露光する。露光に用いる光線は、(B)光酸発生剤を活性化させ、酸を発生させることができる波長の光線とし、具体的には、最大波長が350nm以上410nm以下の範囲にある光線が挙げられる。増感剤を用いて、光感度を調整してもよい。
露光装置は、特に限定されず、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション、ステッパー、レーザーダイレクト露光装置等が挙げられる。
Step 2:
The coating film is exposed to light either through a patterned photomask or directly. The light beam used for exposure is a light beam with a wavelength capable of activating the photoacid generator (B) and generating acid, and specifically includes a light beam with a maximum wavelength in the range of 350 nm or more and 410 nm or less. . Photosensitivity may be adjusted using a sensitizer.
The exposure device is not particularly limited, and examples include contact aligners, mirror projections, steppers, laser direct exposure devices, and the like.

ステップ3:
露光後、塗膜を加熱して、未露光部の(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体の一部を閉環してもよい。この場合、閉環率を30%程度とすることが好ましく、例えば10%以上40%以下である。加熱時間及び加熱温度は、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体や(B)光酸発生剤の種類、塗布厚等によって、適宜選択することができる。
Step 3:
After exposure, the coating film may be heated to close a portion of the polybenzoxazole precursor (A) in the unexposed area. In this case, the ring closure rate is preferably about 30%, for example 10% or more and 40% or less. The heating time and heating temperature can be appropriately selected depending on the type of (A) polybenzoxazole precursor and (B) photoacid generator, coating thickness, etc.

ステップ4:
次いで、塗膜を現像液で処理し、塗膜の露光部分を除去して、パターン膜(未硬化)を形成することができる。
現像方法は、特に限定されず、公知のフォトレジストの現像方法を用いることができ、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が挙げられる。
現像液は、特に限定されず、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類;エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン類;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド等の四級アンモニウム塩類等の水溶液が挙げられる。メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の水溶性有機溶媒、界面活性剤を添加してもよい。
その後、パターン膜(未硬化)をリンス液によって洗浄してもよい。リンス液は、特に限定されず、蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。これらは1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Step 4:
The coating can then be treated with a developer to remove exposed portions of the coating to form a patterned film (uncured).
The developing method is not particularly limited, and any known photoresist developing method may be used, such as a rotary spray method, a paddle method, a dipping method accompanied by ultrasonic treatment, and the like.
The developing solution is not particularly limited, and includes inorganic alkalis such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, and aqueous ammonia; organic amines such as ethylamine, diethylamine, triethylamine, and triethanolamine; tetramethylammonium hydroxide, and tetramethylammonium hydroxide. Examples include aqueous solutions of quaternary ammonium salts such as butylammonium hydroxide. Water-soluble organic solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and surfactants may be added.
Thereafter, the patterned film (uncured) may be washed with a rinsing liquid. The rinsing liquid is not particularly limited, and examples thereof include distilled water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

ステップ5:
次いで、パターン膜(未硬化)を加熱して硬化させ、硬化物からなるパターン膜を得る。加熱により、(A)ポリベンゾオキサゾール前駆体を閉環させ、ポリベンゾオキサゾールに変換すればよい。加熱条件は、ポリベンゾオキサゾール前駆体が閉環可能な条件とすることができ、例えば、不活性ガス中、150℃以上350℃以下で5分以上120分以下の加熱を行うことが挙げられる。加熱温度は、200℃以上300℃以下が好ましい。加熱装置は、特に限定されず、ホットプレート、オーブン、温度プログラムを設定できる昇温式オーブンが挙げられる。加熱する際の雰囲気(気体)は、空気中であってもよく、窒素、アルゴン等の不活性ガス中であってもよい。
Step 5:
Next, the patterned film (uncured) is heated and cured to obtain a patterned film made of a cured product. By heating, the polybenzoxazole precursor (A) may be ring-closed and converted into polybenzoxazole. The heating conditions can be such that the polybenzoxazole precursor can undergo ring closure, and examples include heating at 150° C. or higher and 350° C. or lower for 5 minutes or more and 120 minutes or less in an inert gas. The heating temperature is preferably 200°C or more and 300°C or less. The heating device is not particularly limited, and examples thereof include a hot plate, an oven, and a heating oven in which a temperature program can be set. The atmosphere (gas) during heating may be air or an inert gas such as nitrogen or argon.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物の用途は、特に限定されず、印刷インキ、接着剤、充填剤、電子材料、光回路部品、成形材料、レジスト材料、建築材料、3次元造形、光学部材等が挙げられる。特に、ポリベンゾオキサゾールの耐熱性、寸法安定性、絶縁性等の特性が有効とされる分野に好適に使用することができ、例えば、塗料又は印刷インキ、カラーフィルター、フレキシブルディスプレー用フィルム、半導体素子の被覆膜、電子部品、層間絶縁膜、ソルダーレジスト等のプリント配線板の被覆膜、光回路、光回路部品、反射防止膜、ホログラム、光学部材又は建築材料の材料が挙げられる。 Applications of the positive photosensitive resin composition of the present invention are not particularly limited, and include printing inks, adhesives, fillers, electronic materials, optical circuit components, molding materials, resist materials, building materials, three-dimensional modeling, and optical components. etc. In particular, polybenzoxazole can be suitably used in fields where its properties such as heat resistance, dimensional stability, and insulation properties are effective, such as paints or printing inks, color filters, flexible display films, and semiconductor devices. Examples include coating films for electronic components, interlayer insulating films, coating films for printed wiring boards such as solder resists, optical circuits, optical circuit components, antireflection films, holograms, optical members, and materials for building materials.

中でも、本発明のポジ型感光性樹脂組成物を、パターン形成材料(レジスト)として用いることができる。形成したパターン膜(硬化物)は、ポリベンゾオキサゾールを含む永久膜として耐熱性、絶縁性の付与に貢献し、例えばカラーフィルター、フレキシブルディスプレー用フィルム、電子部品、半導体素子の被覆膜、層間絶縁膜、ソルダーレジストやカバーレイ膜等のプリント配線板の被覆膜、ソルダーダム、光回路、光回路部品、反射防止膜、その他の光学部材、電子部材等に好適に用いることができる。 Among these, the positive photosensitive resin composition of the present invention can be used as a pattern forming material (resist). The formed patterned film (cured product) is a permanent film containing polybenzoxazole that contributes to heat resistance and insulation, and is used for example in color filters, flexible display films, electronic components, coating films for semiconductor devices, and interlayer insulation. It can be suitably used for films, coating films for printed wiring boards such as solder resists and coverlay films, solder dams, optical circuits, optical circuit components, antireflection films, other optical members, electronic members, and the like.

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。以下において「部」及び「%」は、特に断りのない限り、質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail using Examples, but the present invention is not limited thereto. In the following, "parts" and "%" are based on mass unless otherwise specified.

<ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成>
実施例で使用したポリベンゾオキサゾール前駆体は、以下のようにして合成した。
撹拌機、温度計を備えた0.5Lのフラスコ中にN-メチルピロリドン212gを仕込み、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシアミドフェニル)ヘキサフルオロプロパン28.00g(76.5mmol)を撹拌溶解した。その後、フラスコを氷浴に浸し、フラスコ内を0~5℃に保ちながら、4,4-ジフェニルエーテルジカルボン酸クロリド25.00g(83.2mmol)を固体のまま5gずつ30分間かけて加え、氷浴中で30分間撹拌した。その後、室温で5時間撹拌を続けた。撹拌した溶液を1Lのイオン交換水(比抵抗値18.2MΩ・cm)に投入し、析出物を回収した。回収した析出物をアセトン420mLに溶解させ、1Lのイオン交換水に投入した。その後、析出した固体を回収し、減圧乾燥してカルボキシル基末端を有する、下記の繰り返し構造を有するポリベンゾオキサゾール前駆体を得た。ポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量(Mn)は12,900、重量平均分子量(Mw)は29,300、Mw/Mnは2.28であった。

Figure 0007440224000008
<Synthesis of polybenzoxazole precursor>
The polybenzoxazole precursor used in the examples was synthesized as follows.
212 g of N-methylpyrrolidone was placed in a 0.5 L flask equipped with a stirrer and a thermometer, and 28.00 g (76.5 mmol) of bis(3-amino-4-hydroxyamidophenyl)hexafluoropropane was dissolved with stirring. . Thereafter, the flask was immersed in an ice bath, and while keeping the inside of the flask at 0 to 5°C, 25.00 g (83.2 mmol) of 4,4-diphenyl ether dicarboxylic acid chloride was added as a solid in 5 g portions over 30 minutes. The mixture was stirred for 30 minutes. Thereafter, stirring was continued for 5 hours at room temperature. The stirred solution was poured into 1 L of ion-exchanged water (specific resistance value: 18.2 MΩ·cm), and the precipitate was collected. The collected precipitate was dissolved in 420 mL of acetone and poured into 1 L of ion exchange water. Thereafter, the precipitated solid was collected and dried under reduced pressure to obtain a polybenzoxazole precursor having the following repeating structure and having carboxyl group terminals. The polybenzoxazole precursor had a number average molecular weight (Mn) of 12,900, a weight average molecular weight (Mw) of 29,300, and an Mw/Mn of 2.28.
Figure 0007440224000008

<実施例1、2、4~8、比較例1~3>
表1に示す量(各成分の量は質量部表示である。以下も同様である。)で、ポリベンゾオキサゾール前駆体、光酸発生剤、場合により架橋剤、溶媒を、100g遮光容器に投入し、室温で10分撹拌した。次いで、表1に示す量で、密着性向上剤を添加した。その後、撹拌を5分継続した。密着性向上剤の添加後、撹拌下に、表1に示す量で、カップリング剤を添加、10分攪拌し、ワニスを得た。
<Examples 1, 2, 4-8, Comparative Examples 1-3>
Pour 100g of the polybenzoxazole precursor, photoacid generator, optional crosslinking agent, and solvent into a light-shielding container in the amounts shown in Table 1 (the amounts of each component are expressed in parts by mass. The same applies below). The mixture was stirred at room temperature for 10 minutes. Next, an adhesion improver was added in the amount shown in Table 1. Stirring was then continued for 5 minutes. After adding the adhesion improver, a coupling agent was added in the amount shown in Table 1 while stirring, and the mixture was stirred for 10 minutes to obtain a varnish.

<実施例3>
表1に示す量で、ポリベンゾオキサゾール前駆体、光酸発生剤、架橋剤、溶媒を、100g遮光容器に投入し、室温で10分撹拌した。次いで、表1に示す量で、カップリング剤を添加した。その後、撹拌を5分継続した。カップリング剤の添加後、撹拌下に、表1に示す量で、密着性向上剤を添加、10分攪拌し、ワニスを得た。
<Example 3>
100 g of the polybenzoxazole precursor, photoacid generator, crosslinking agent, and solvent were added to a light-shielding container in the amounts shown in Table 1, and stirred at room temperature for 10 minutes. A coupling agent was then added in the amount shown in Table 1. Stirring was then continued for 5 minutes. After adding the coupling agent, an adhesion improver was added in the amount shown in Table 1 while stirring, and the mixture was stirred for 10 minutes to obtain a varnish.

<参考例>
表1に示す量で、ポリベンゾオキサゾール前駆体、光酸発生剤、架橋剤、溶媒、カップリング剤、密着性向上剤を同時に投入し、撹拌してワニスを得た。
<Reference example>
A polybenzoxazole precursor, a photoacid generator, a crosslinking agent, a solvent, a coupling agent, and an adhesion improver were simultaneously added in the amounts shown in Table 1 and stirred to obtain a varnish.

実施例で使用したポリベンゾオキサゾール前駆体以外の成分は、以下のとおりである。 Components other than the polybenzoxazole precursor used in the examples are as follows.

光酸発生剤:

Figure 0007440224000009
(三宝化学研究所社製、TKF-428) Photoacid generator:
Figure 0007440224000009
(Manufactured by Sanpo Chemical Research Institute, TKF-428)

シランカップリング剤1:

Figure 0007440224000010
(信越化学工業社製、KBE-903)
シランカップリング剤2:
Figure 0007440224000011
(信越化学工業社製、KBM-573)
シランカップリング剤3(比較剤):
Figure 0007440224000012
(信越化学工業社製、KBE-403) Silane coupling agent 1:
Figure 0007440224000010
(Manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBE-903)
Silane coupling agent 2:
Figure 0007440224000011
(Manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-573)
Silane coupling agent 3 (comparative agent):
Figure 0007440224000012
(Manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBE-403)

密着性向上剤:
ビックケミー・ジャパン社製、BYK-4512
アミン価 56mgKOH/g
(不揮発分:60%。溶剤:メトキシプロピルアセテート。表1中の量は、溶剤を含む。)
Adhesion improver:
BYK-4512 manufactured by BYK Chemie Japan Co., Ltd.
Amine value 56mgKOH/g
(Non-volatile content: 60%. Solvent: methoxypropyl acetate. The amounts in Table 1 include the solvent.)

架橋剤1:

Figure 0007440224000013
(旭有機材社製、TM-BIP-A)
架橋剤2:
Figure 0007440224000014
(三和ケミカル社製、MW-390)
架橋剤3:
Figure 0007440224000015
(DIC社製、HP-4032D) Crosslinking agent 1:
Figure 0007440224000013
(Manufactured by Asahi Yukizai Co., Ltd., TM-BIP-A)
Crosslinking agent 2:
Figure 0007440224000014
(Manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., MW-390)
Crosslinking agent 3:
Figure 0007440224000015
(Manufactured by DIC, HP-4032D)

溶媒:γ-ブチロラクトン Solvent: γ-butyrolactone

各実施例のワニスについて、以下の評価を行った。評価結果を表1に示す。
<ゲル化及び保存安定性>
得られたワニスを4℃で14日間保持した。保存前と14日経過後の粘度を、コーンプレート型粘度計(TPE-100、東機産業社製、回転数50rpm、25℃)を用いて測定し、粘度増加率を算出した。結果を表1に示す。
◎:粘度増加率が5%未満
○:粘度増加率が5%以上10%未満
△:粘度増加率が10%以上15%未満
×:粘度増加率が15%以上又はゲル化により測定不可。
The varnishes of each example were evaluated as follows. The evaluation results are shown in Table 1.
<Gelification and storage stability>
The resulting varnish was kept at 4°C for 14 days. The viscosity before storage and after 14 days was measured using a cone plate viscometer (TPE-100, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., rotation speed 50 rpm, 25° C.), and the viscosity increase rate was calculated. The results are shown in Table 1.
◎: Viscosity increase rate is less than 5%. ○: Viscosity increase rate is 5% or more and less than 10%. △: Viscosity increase rate is 10% or more and less than 15%. ×: Viscosity increase rate is 15% or more or cannot be measured due to gelation.

<密着性>
得られたワニスを、スピンコーターを用いてシリコン基板又は銅板上に8μmの膜厚で塗布した。ホットプレートで120℃3分乾燥し、乾燥塗膜を得た。
得られた乾燥塗膜に対し、カッターナイフにて1×1(mm)サイズの正方形を縦横10列ずつ計100個の碁盤目を形成した。このサンプルに対しプレッシャークッカー(PCT)試験(条件:温度121℃、湿度100%の条件下50時間連続処理)を施した後、テープで碁盤目を剥がした。剥がれた碁盤目の数を数えることで密着性を評価した。
<Adhesion>
The obtained varnish was applied to a film thickness of 8 μm onto a silicon substrate or a copper plate using a spin coater. It was dried on a hot plate at 120°C for 3 minutes to obtain a dry coating film.
A total of 100 squares with a size of 1×1 (mm) were formed in a grid of 10 rows and columns on the obtained dried coating film using a cutter knife. This sample was subjected to a pressure cooker (PCT) test (conditions: continuous treatment for 50 hours at a temperature of 121° C. and a humidity of 100%), and then the grid pattern was peeled off with tape. Adhesion was evaluated by counting the number of peeled off grids.

<感度>
得られたワニスを、スピンコーターを用いてシリコン基板上に8μmの膜厚で塗布した。ホットプレートで110℃3分乾燥し、乾燥塗膜を得た。得られた乾燥塗膜に高圧水銀ランプを用い、パターン(L/S=10μm/10μm)が刻まれたマスクを介して、ブロード光を照射した。露光後2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液にて60秒現像し、水でリンスし、ポジ型パターン膜を得た。ポジ型パターン膜を電子顕微鏡(SEM「JSM-6010」)で観察した。露光量を変化させて実験を行い、露光部をスカム(現像残渣)なくパターニングできる最少露光量を感度(mJ/cm)とし評価した。
<Sensitivity>
The obtained varnish was applied to a film thickness of 8 μm on a silicon substrate using a spin coater. It was dried on a hot plate at 110°C for 3 minutes to obtain a dry coating film. The obtained dried coating film was irradiated with broad light using a high-pressure mercury lamp through a mask having a pattern (L/S=10 μm/10 μm) carved therein. After exposure, the film was developed with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds and rinsed with water to obtain a positive pattern film. The positive pattern film was observed using an electron microscope (SEM "JSM-6010"). Experiments were conducted by varying the exposure amount, and the minimum exposure amount that could pattern the exposed area without scum (development residue) was evaluated as the sensitivity (mJ/cm 2 ).

<残膜率>
上記感度評価と同様の方法にて得られたポジ型パターン膜の未露光部の膜厚を測定し、現像前の膜厚との比をとって未露光部残膜率を求め、下記基準で評価した。
残膜率(%)=(現像後の未露光部膜厚(μm)/現像前の未露光部膜厚(μm))×100
◎:未露光部残膜率が95%以上
○:未露光部残膜率が95%未満90%以上
△:未露光部残膜率が90%未満80%以上
×:未露光部残膜率が80%未満または剥がれが生じて確認できなかったもの
<Residual film rate>
Measure the film thickness of the unexposed area of the positive pattern film obtained by the same method as the sensitivity evaluation above, calculate the ratio of the film thickness to the film thickness before development to determine the remaining film rate of the unexposed area, and use the following criteria. evaluated.
Remaining film rate (%) = (Thickness of unexposed area after development (μm)/Thickness of unexposed area before development (μm)) x 100
◎: Unexposed area residual film rate is 95% or more ○: Unexposed area residual film rate is less than 95% and 90% or more △: Unexposed area residual film rate is less than 90% and 80% or more ×: Unexposed area residual film rate less than 80% or could not be confirmed due to peeling

<伸び率>
得られたワニスを、スピンコーターを用いてアルミニウムをスパッタリングしたシリコン基板上に40μmの膜厚で塗布した。ホットプレートで110℃3分乾燥し、その後、イナートガスオーブン(光洋サーモシステム社製、CLH-21CD-S)中、窒素雰囲気下、110℃で10分加熱した後、150℃で30分間保持、220℃で60分加熱して膜厚約30μmの硬化膜を得た。得られた硬化膜を10%塩酸に浸し、基板から剥離した後、小型卓上試験機(島津製作所社製、EZ-SX)を用いて、引張試験より破断伸びを求め、以下の基準で評価した。
◎:破断伸びが40%以上
○:破断伸びが40%未満35%以上
×:破断伸びが35%未満
<Elongation rate>
The obtained varnish was applied to a film thickness of 40 μm onto a silicon substrate sputtered with aluminum using a spin coater. Dry on a hot plate for 3 minutes at 110°C, then heat at 110°C for 10 minutes in a nitrogen atmosphere in an inert gas oven (manufactured by Koyo Thermo Systems, CLH-21CD-S), hold at 150°C for 30 minutes, and hold at 220°C for 30 minutes. C. for 60 minutes to obtain a cured film with a thickness of about 30 μm. After immersing the obtained cured film in 10% hydrochloric acid and peeling it off from the substrate, the elongation at break was determined by a tensile test using a small tabletop tester (manufactured by Shimadzu Corporation, EZ-SX), and evaluated according to the following criteria. .
◎: Elongation at break is 40% or more ○: Elongation at break is less than 40% 35% or more ×: Elongation at break is less than 35%

Figure 0007440224000016
Figure 0007440224000016

実施例1~8は、いずれも、シリコン基板及び銅板の両方への密着性に優れ、良好な残膜性及び感度に示されるようにパターニング性に優れるとともに、伸びにおいても優れていた。実施例6~8より、架橋剤を添加することにより、残膜率が一層向上することがわかる。一方、(C)を欠く比較例1は、シリコン基板に対する密着性が得られず、残膜率も劣っていた。(D)を欠く比較例2は、銅板への密着性が得られず、シリコン基板への密着性も実施例には及ばず、伸び率も劣っていた。(C)以外のシランカップリング剤を使用した比較例3は、シリコン基板及び銅板への密着性が得られず、感度に劣る上、未露光部が剥がれて残膜率が確認できなかった。比較例3は、伸び率についても実施例に及ばなかった。 Examples 1 to 8 all had excellent adhesion to both silicon substrates and copper plates, excellent patterning properties as shown by good film retention and sensitivity, and excellent elongation. From Examples 6 to 8, it can be seen that the residual film ratio is further improved by adding a crosslinking agent. On the other hand, in Comparative Example 1 lacking (C), adhesion to the silicon substrate could not be obtained and the remaining film rate was also poor. Comparative Example 2, which lacked (D), could not achieve adhesion to a copper plate, its adhesion to a silicon substrate was not as good as that of the example, and its elongation rate was also poor. In Comparative Example 3 using a silane coupling agent other than (C), adhesion to the silicon substrate and copper plate could not be obtained, the sensitivity was poor, and unexposed areas peeled off, making it impossible to confirm the residual film rate. Comparative Example 3 also fell short of the Examples in terms of elongation rate.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、密着性及びパターニング性に優れ、良好な伸びを有する硬化物を与えることができるため、産業上有用性が高い。 The positive photosensitive resin composition of the present invention has excellent adhesion and patterning properties, and can provide a cured product with good elongation, so it is highly useful industrially.

Claims (7)

(A)1種又は2種以上のポリベンゾオキサゾール前駆体、
(B)1種又は2種以上の光酸発生剤、
(C)1種又は2種以上の窒素原子を含むシランカップリング剤及び
(D)1種又は2種以上の、アミン価20mgKOH/g以上100mgKOH/g以下であ密着性向上剤
を含み、
(C)と(D)の質量割合((C)の質量:(D)の質量)が、1:0.2~1:10である、ポジ型感光性樹脂組成物であって、
ここで、(C)が、アミノ基の窒素原子とシリル基のケイ素原子とが、炭素原子数1以上10以下の炭化水素基で結合しているアミノ基含有アルコキシシランのみからなり、
(D)が、数平均分子量(Mn)が200以上、20,000以下を有する高分子系密着性向上剤のみからなり、かつ該高分子系密着性向上剤がCASNo.1788896-49-0及びCASNo.2255343-54-3から選ばれる、
ポジ型感光性樹脂組成物
(A) one or more polybenzoxazole precursors,
(B) one or more photoacid generators,
(C) a silane coupling agent containing one or more nitrogen atoms; and (D) one or more adhesion improvers having an amine value of 20 mgKOH/g or more and 100 mgKOH/g or less. ,
A positive photosensitive resin composition in which the mass ratio of (C) and (D) (mass of (C): mass of (D)) is 1:0.2 to 1:10,
Here, (C) consists only of an amino group-containing alkoxysilane in which the nitrogen atom of the amino group and the silicon atom of the silyl group are bonded via a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms,
(D) consists only of a polymer adhesion improver having a number average molecular weight (Mn) of 200 or more and 20,000 or less, and the polymer adhesion improver is CAS No. 1788896-49-0 and CAS No. Selected from 2255343-54-3,
Positive photosensitive resin composition .
さらに、(E)架橋剤を含む、請求項1記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to claim 1, further comprising (E) a crosslinking agent. (A)100質量部に対し、
(B)が0.5質量部以上40質量部以下であり、
(C)が0.1質量部以上10質量部以下であり、かつ
(D)が0.1質量部以上10質量部以下である
請求項1又は2記載のポジ型感光性樹脂組成物。
(A) For 100 parts by mass,
(B) is 0.5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less,
The positive photosensitive resin composition according to claim 1 or 2, wherein (C) is 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and (D) is 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less.
請求項1~3のいずれか一項記載のポジ型感光性樹脂組成物を、フィルムに塗布、乾燥して得られる樹脂層を有するドライフィルム。 A dry film having a resin layer obtained by applying the positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3 onto a film and drying it. 請求項1~3のいずれか一項記載のポジ型感光性樹脂組成物又は請求項4記載のドライフィルムの樹脂層を、硬化して得られる硬化物。 A cured product obtained by curing the positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3 or the resin layer of the dry film according to claim 4. 請求項5記載の硬化物を有する電子部品。 An electronic component comprising the cured product according to claim 5. 請求項1~3のいずれか一項記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法であって、(A)及び(B)を溶媒中で撹拌しつつ、(C)を添加し、次いで(D)を添加するか、あるいは、(D)を添加し、次いで(C)を添加する方法。 A method for producing a positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein (C) is added while (A) and (B) are stirred in a solvent, and then ( A method of adding D), or a method of adding (D) and then adding (C).
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018056013A1 (en) 2016-09-20 2018-03-29 太陽ホールディングス株式会社 Positive photosensitive resin composition, dry film, cured product, printed wiring board and semiconductor element

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01274132A (en) * 1988-04-27 1989-11-01 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Photosensitive composition
EP1602009A4 (en) * 2003-03-11 2010-03-17 Fujifilm Electronic Materials Novel photosensitive resin compositions
JP4657808B2 (en) * 2005-05-24 2011-03-23 東京応化工業株式会社 Photosensitive composition and color filter formed from the photosensitive composition
JP2008250074A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Fujifilm Corp Photosensitive resin composition, photosensitive film, photosensitive laminate, method for forming permanent pattern and printed board
KR20090040584A (en) * 2007-10-22 2009-04-27 주식회사 엘지화학 Photosensitive resin composition and liquid crystal display device made by the same
CN103649831A (en) * 2011-08-19 2014-03-19 富士胶片株式会社 Photosensitive resin composition, and photosensitive film, photosensitive laminate, method for forming permanent pattern, and printed substrate using same
JP6267132B2 (en) * 2012-12-28 2018-01-24 大阪有機化学工業株式会社 Adhesion improver and silane compound
KR102229661B1 (en) * 2013-10-21 2021-03-18 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 Positive-type photosensitive resin composition
JP6528404B2 (en) * 2013-11-27 2019-06-12 東レ株式会社 Resin composition for semiconductor, resin film for semiconductor, and semiconductor device using the same
KR101853387B1 (en) * 2015-03-27 2018-04-30 동우 화인켐 주식회사 Hard coating film for flexible display
CN108604059B (en) * 2016-02-05 2021-07-02 艾曲迪微系统股份有限公司 Positive photosensitive resin composition
JP6958351B2 (en) * 2016-03-18 2021-11-02 東レ株式会社 Hardened film and positive photosensitive resin composition
JP6843528B2 (en) 2016-06-09 2021-03-17 オリンパス株式会社 Curved tube structure and endoscope
WO2018066395A1 (en) * 2016-10-05 2018-04-12 東レ株式会社 Resin composition, cured film, semiconductor device and method for producing same
KR20180056013A (en) 2016-11-18 2018-05-28 강원대학교산학협력단 Method and apparatus for predicting toxicity of nano material
WO2018221457A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-06 富士フイルム株式会社 Photosensitive resin composition, polymeric precursor, cured film, laminate, cured film production method, and semiconductor device
CN110914756B (en) * 2017-06-30 2021-05-04 住友电木株式会社 Photosensitive resin composition, resin film, and electronic device
JP2019020522A (en) 2017-07-13 2019-02-07 住友ベークライト株式会社 Photosensitive resin composition, cured film, and electronic device
US20210172072A1 (en) 2017-07-19 2021-06-10 Showa Denko K.K. Method for treating surface of aluminum article
CN111133382B (en) * 2017-09-26 2023-10-31 东丽株式会社 Photosensitive resin composition, cured film, element and organic EL display device having cured film, and method for producing same
JP6993154B2 (en) * 2017-09-27 2022-01-13 株式会社タムラ製作所 Photosensitive resin composition
TWI781220B (en) * 2017-10-31 2022-10-21 日商太陽控股股份有限公司 Photosensitive resin compositions, dry films, cured products, semiconductor elements, printed wiring boards, and electronic parts
JP6617785B2 (en) * 2018-03-22 2019-12-11 東洋インキScホールディングス株式会社 Photosensitive resin composition and coating film using the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018056013A1 (en) 2016-09-20 2018-03-29 太陽ホールディングス株式会社 Positive photosensitive resin composition, dry film, cured product, printed wiring board and semiconductor element

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