JPWO2018159384A1 - Resin composition, resin sheet, cured pattern, semiconductor electronic component or semiconductor device - Google Patents

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Abstract

(a−1)ガラス転移温度が200℃以上300℃以下のアルカリ可溶性ポリイミド樹脂、(a−2)ガラス転移温度が50℃以上150℃以下であって、アルカリ可溶性ポリイミド、アルカリ可溶性ポリベンゾオキサゾール、アルカリ可溶性ポリアミドイミド、それらの前駆体およびそれらの共重合体から選択される少なくとも1種類の樹脂、ならびに(b)感光剤を含有する樹脂組成物であって、前記(a−1)成分100質量部に対し、前記(a−2)成分を10質量部以上40質量部以下含有する樹脂組成物。本発明によって、硬化のための加熱処理工程の最大温度が150℃以上220℃以下であっても、得られた硬化膜が低ストレスであり、かつ、その後のはんだリフロー工程における硬化パターンの形状変化が小さい樹脂組成物を得ることができる。(A-1) an alkali-soluble polyimide resin having a glass transition temperature of 200 ° C to 300 ° C, (a-2) an alkali-soluble polyimide, an alkali-soluble polybenzoxazole having a glass transition temperature of 50 ° C to 150 ° C, A resin composition containing at least one resin selected from an alkali-soluble polyamideimide, a precursor thereof, and a copolymer thereof, and (b) a photosensitizer, wherein the component (a-1) is 100 parts by mass. A resin composition containing the component (a-2) in an amount of 10 parts by mass or more and 40 parts by mass or less based on parts by mass. According to the present invention, even when the maximum temperature of the heat treatment step for curing is 150 ° C. or more and 220 ° C. or less, the obtained cured film has low stress, and the shape change of the cured pattern in the subsequent solder reflow step. Can be obtained.

Description

本発明は、樹脂組成物、樹脂シート、硬化パターンおよび半導体電子部品または半導体装置に関する。詳しくは、半導体素子の保護膜、層間絶縁膜、有機電界発光素子の絶縁層などに好適に用いられる樹脂組成物およびその用途に関する。   The present invention relates to a resin composition, a resin sheet, a cured pattern, and a semiconductor electronic component or a semiconductor device. Specifically, the present invention relates to a resin composition suitably used for a protective film of a semiconductor device, an interlayer insulating film, an insulating layer of an organic electroluminescent device, and the like, and uses thereof.

半導体素子の保護膜や層間絶縁膜、有機電界発光素子の絶縁層やTFT基板の平坦化膜には、耐熱性や機械特性等に優れたポリイミド系樹脂、ポリベンゾオキサゾール系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂などの耐熱性樹脂が広く使用されている。これらの耐熱性樹脂は、従来は、有機溶剤への溶解性が高い前駆体の状態で塗膜形成を行ない、該塗膜をノボラック樹脂などをベースとしたフォトレジストを用いてパターン加工した後、前駆体を加熱硬化させることにより不溶不融の耐熱性樹脂に変換する方法がとられていた。近年では、それ自身がパターン加工可能なネガ型またはポジ型の感光性樹脂組成物を用いることで、フォトレジスト工程を不要にすることによる工程の簡略化が図られている。ポジ型およびネガ型の感光性樹脂組成物には、それぞれ長所および短所があり、目的とする特性を得られるよう用途に応じて使い分けされている。開口寸法10μm以下の高解像度を必要とする用途においてはポジ型が適しており、レジスト剥離液のような薬液で処理される工程を必要とする用途においてはネガ型が適している。   Polyimide-based, polybenzoxazole-based, polyamide-imide-based resins with excellent heat resistance and mechanical properties are used for protective films and interlayer insulating films for semiconductor devices, insulating layers for organic electroluminescent devices, and flattening films for TFT substrates. Such heat-resistant resins are widely used. Conventionally, these heat-resistant resins form a coating film in a state of a precursor having high solubility in an organic solvent, and after patterning the coating film using a photoresist based on a novolak resin or the like, A method of converting the precursor into an insoluble and infusible heat-resistant resin by heating and curing the precursor has been adopted. In recent years, the use of a negative or positive photosensitive resin composition capable of pattern processing itself has simplified the process by eliminating the need for a photoresist process. Positive-type and negative-type photosensitive resin compositions have advantages and disadvantages, respectively, and are selectively used depending on applications so as to obtain desired characteristics. A positive type is suitable for applications requiring high resolution with an opening size of 10 μm or less, and a negative type is suitable for applications requiring a step of treatment with a chemical such as a resist stripper.

近年、半導体の高集積化や半導体メモリの高容量化に伴い、絶縁材料の多層化や厚膜化が進み、生産工程における半導体デバイスへの熱負荷の低減や、基板ウエハに対する応力低減のため、従来300℃以上の高温が必要であった加熱硬化処理に対して、250℃以下、さらには220℃以下の比較的低温の加熱処理で硬化可能な絶縁材料の開発が進められている。   In recent years, as the integration of semiconductors and the capacity of semiconductor memories have increased, multilayering and thickening of insulating materials have progressed, and in order to reduce the heat load on semiconductor devices in the production process and the stress on the substrate wafer, Development of an insulating material that can be cured by a heat treatment at a relatively low temperature of 250 ° C. or less, and further at 220 ° C. or less, has been advanced in contrast to a heat curing treatment that conventionally required a high temperature of 300 ° C. or more.

これに関し、ポリイミド等の耐熱性樹脂と多官能アルコキシメチル架橋剤を含む樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献1)。   In this regard, a resin composition containing a heat-resistant resin such as polyimide and a polyfunctional alkoxymethyl crosslinking agent has been proposed (for example, Patent Document 1).

また、伸度向上のために、アルキレングリコール等の柔軟基を主鎖に持つ樹脂を含む樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献2)。   Further, in order to improve elongation, a resin composition containing a resin having a flexible group in the main chain such as an alkylene glycol has been proposed (for example, Patent Document 2).

特開2010−72143号公報JP 2010-72143 A 国際公開2014/050558号公報International Publication No. 2014/050558

しかしながら、特許文献1の樹脂組成物は、架橋によって硬化膜の柔軟性が失われ、硬化膜が高ストレスかつ伸度不足になりやすく、半導体チップの反りを引き起こしたり、物理的衝撃または熱的衝撃によってクラックが発生しやすい傾向にあった。また、これらの樹脂組成物は、硬化のための加熱処理(以下、焼成と呼ぶ場合もある)工程の最大温度を220℃以下とした場合、その後のはんだリフロー工程(約250〜270℃)で硬化パターンが形状を維持できず、形状が崩れるという課題があった。   However, the resin composition of Patent Literature 1 loses flexibility of a cured film due to crosslinking, and the cured film tends to have high stress and insufficient elongation, causing warpage of a semiconductor chip, physical shock or thermal shock. Cracks tended to occur. Further, when the maximum temperature of the heat treatment for curing (hereinafter, also referred to as baking) step is set to 220 ° C. or lower, these resin compositions may be subjected to a subsequent solder reflow step (about 250 to 270 ° C.). There was a problem that the cured pattern could not maintain the shape and the shape collapsed.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、硬化のための加熱処理工程の最大温度が150℃以上220℃以下であっても、得られた硬化膜が低ストレスであり、かつ、その後のはんだリフロー工程における硬化パターンの形状変化が小さい樹脂組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, even if the maximum temperature of the heat treatment step for curing is 150 ° C or more and 220 ° C or less, the obtained cured film has low stress, and It is an object of the present invention to provide a resin composition having a small change in the shape of a cured pattern in the solder reflow step.

上記課題を解決するため、本発明は下記の構成を有する。
(1)(a−1)ガラス転移温度が200℃以上300℃以下のアルカリ可溶性ポリイミド樹脂、(a−2)ガラス転移温度が50℃以上150℃以下であって、アルカリ可溶性ポリイミド、アルカリ可溶性ポリベンゾオキサゾール、アルカリ可溶性ポリアミドイミド、それらの前駆体およびそれらの共重合体から選択される少なくとも1種類の樹脂、ならびに(b)感光剤を含有する樹脂組成物であって、
前記(a−1)成分100質量部に対し、前記(a−2)成分を10質量部以上40質量部以下含有する樹脂組成物。
(2)上記の樹脂組成物からなる樹脂シート。
(3)上記の樹脂組成物の硬化物からなる硬化パターン。
(4)上記の樹脂組成物を用いて硬化パターンを製造する方法であって、現像後の樹脂パターンを加熱処理する工程の最大温度が、前記(a−1)成分のガラス転移温度より低く、前記(a−2)成分のガラス転移温度より高い、硬化パターンの製造方法。
(5)上記の硬化パターンが配置された、半導体電子部品または半導体装置。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations.
(1) (a-1) an alkali-soluble polyimide resin having a glass transition temperature of 200 ° C. to 300 ° C .; (a-2) an alkali-soluble polyimide having an glass transition temperature of 50 ° C. to 150 ° C. A resin composition containing at least one resin selected from benzoxazole, alkali-soluble polyamideimide, a precursor thereof, and a copolymer thereof, and (b) a photosensitizer,
A resin composition containing 10 parts by mass or more and 40 parts by mass or less of the component (a-2) based on 100 parts by mass of the component (a-1).
(2) A resin sheet comprising the above resin composition.
(3) A cured pattern composed of a cured product of the above resin composition.
(4) A method for producing a cured pattern using the above resin composition, wherein the maximum temperature of the step of heat-treating the developed resin pattern is lower than the glass transition temperature of the component (a-1), A method for producing a cured pattern, which is higher than the glass transition temperature of the component (a-2).
(5) A semiconductor electronic component or a semiconductor device on which the above-described cured pattern is arranged.

本発明によって、硬化のための加熱処理工程の最大温度が150℃以上220℃以下であっても、得られた硬化膜が低ストレスであり、かつ、その後のはんだリフロー工程における硬化パターンの形状変化が小さい樹脂組成物を得ることができる。   According to the present invention, even if the maximum temperature of the heat treatment step for curing is 150 ° C. or more and 220 ° C. or less, the obtained cured film has low stress, and the shape change of the cured pattern in the subsequent solder reflow step. Can be obtained.

本発明の樹脂組成物は、
(a−1)ガラス転移温度が200℃以上300℃以下のアルカリ可溶性ポリイミド樹脂、(a−2)ガラス転移温度が50℃以上150℃以下であって、アルカリ可溶性ポリイミド、アルカリ可溶性ポリベンゾオキサゾール、アルカリ可溶性ポリアミドイミド、それらの前駆体およびそれらの共重合体から選択される少なくとも1種類の樹脂、ならびに(b)感光剤を含有する樹脂組成物であって、
前記(a−1)成分100質量部に対し、前記(a−2)成分を10質量部以上40質量部以下含有する。
The resin composition of the present invention,
(A-1) an alkali-soluble polyimide resin having a glass transition temperature of 200 ° C. or more and 300 ° C. or less, (a-2) an alkali-soluble polyimide having an glass transition temperature of 50 ° C. or more and 150 ° C. or less, and an alkali-soluble polybenzoxazole; A resin composition containing at least one resin selected from an alkali-soluble polyamideimide, a precursor thereof, and a copolymer thereof, and (b) a photosensitizer,
The component (a-2) is contained in an amount of 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a-1).

ガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC)を用いて求めることができる。詳細は、後述する。   The glass transition temperature can be determined using a differential scanning calorimeter (DSC). Details will be described later.

本発明では、異なるガラス転移温度を有する(a−1)成分および(a−2)成分の樹脂を含有することが、150℃以上220℃以下の低温焼成により得られる硬化膜の伸度向上およびストレス低下、ならびに硬化パターンのはんだリフロー工程耐性向上のために重要である。   In the present invention, the inclusion of the resin of the component (a-1) and the resin of the component (a-2) having different glass transition temperatures can improve the elongation of a cured film obtained by firing at a low temperature of 150 to 220 ° C. This is important for reducing stress and improving the resistance of the cured pattern to the solder reflow process.

発明者らは、これらの代わりに両者の中間の特性となる、ガラス転移温度が150℃超200℃未満の樹脂を用いても本発明の効果を達成することはできず、(a−1)成分と(a−2)成分を併用した場合にのみ、上記のような本発明の効果を達成できることを見出した。具体的には、(a−1)成分および(a−2)成分の代わりに、ガラス転移温度が150℃超200℃未満の樹脂のみを用いた場合、(a−2)成分のみの場合と同様に、はんだリフロー工程で硬化パターンが形状を維持できず、形状が崩れやすい傾向にある。推定メカニズムを以下に述べる。   The present inventors have failed to achieve the effects of the present invention by using a resin having a glass transition temperature of more than 150 ° C. and less than 200 ° C., which is an intermediate property between them, instead of the above (a-1). It has been found that the effects of the present invention as described above can be achieved only when the component and the component (a-2) are used in combination. Specifically, when only the resin having a glass transition temperature of more than 150 ° C and less than 200 ° C is used instead of the component (a-1) and the component (a-2), the case where only the component (a-2) is used, Similarly, the shape of the cured pattern cannot be maintained in the solder reflow process, and the shape tends to collapse. The estimation mechanism is described below.

本発明の樹脂組成物において、(a−1)成分が150℃以上220℃以下の低温焼成時のはんだリフロー工程耐性を向上させ、(a−2)成分が得られる硬化膜の伸度を向上させている。その上、(a−2)成分は得られる硬化パターンのストレスを緩和し、(a−1)成分との併用により、はんだリフロー工程での硬化パターンの変形を抑制する相乗効果がある。これらの効果によって、150℃以上220℃以下の低温焼成により得られる硬化膜の高伸度、低ストレス、および硬化パターンのはんだリフロー工程耐性の達成が可能となる。   In the resin composition of the present invention, the component (a-1) improves the solder reflow process resistance during low-temperature baking at 150 ° C to 220 ° C, and improves the elongation of the cured film from which the component (a-2) is obtained. Let me. In addition, the component (a-2) has a synergistic effect of alleviating the stress of the obtained cured pattern and suppressing the deformation of the cured pattern in the solder reflow step when used in combination with the component (a-1). These effects make it possible to achieve high elongation, low stress, and resistance to a solder reflow process of a cured pattern obtained by baking at a low temperature of 150 ° C. or more and 220 ° C. or less.

(a−1)成分のガラス転移温度は、200℃以上300℃以下であるが、硬化パターンのはんだリフロー工程耐性の観点で、より好ましくは220℃以上、さらに好ましくは240℃以上である。また、樹脂組成物の保存安定性の観点で、(a−1)成分のガラス転移温度は、より好ましくは280℃以下、さらに好ましくは270℃以下、特に好ましくは260℃以下である。   The glass transition temperature of the component (a-1) is 200 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, but is preferably 220 ° C. or higher, and more preferably 240 ° C. or higher, from the viewpoint of the solder reflow process resistance of the cured pattern. Further, from the viewpoint of storage stability of the resin composition, the glass transition temperature of the component (a-1) is more preferably 280 ° C or lower, further preferably 270 ° C or lower, and particularly preferably 260 ° C or lower.

(a−2)成分のガラス転移温度は、50℃以上150℃以下であるが、硬化パターンのはんだリフロー工程耐性の観点で、より好ましくは70℃以上、さらに好ましくは90℃以上、特に好ましくは100℃以上である。また、硬化膜の伸度向上およびストレス低減の観点で、(a−2)成分のガラス転移温度は、より好ましくは140℃以下、さらに好ましくは130℃以下、特に好ましくは120℃以下である。   The glass transition temperature of the component (a-2) is 50 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, but is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. or higher, and particularly preferably, from the viewpoint of the solder reflow process resistance of the cured pattern. 100 ° C. or higher. Further, from the viewpoint of improving the elongation of the cured film and reducing the stress, the glass transition temperature of the component (a-2) is more preferably 140 ° C. or lower, further preferably 130 ° C. or lower, and particularly preferably 120 ° C. or lower.

本発明の樹脂組成物を210℃で熱硬化して得られる硬化膜または硬化パターンのストレスは、10MPa以上30MPa以下であることが好ましい。硬化膜または硬化パターンのストレスは、ストレス測定装置で測定することができる。詳細は後述する。硬化膜または硬化パターンのストレスは、半導体チップの反り抑制の観点で、30MPa以下が好ましく、25MPa以下がより好ましく、20MPa以下がさらに好ましく、18MPa以下が特に好ましい。また、硬化膜または硬化パターンのストレスは、パターン形状維持のため、3MPa以上が好ましく、5MPa以上がより好ましく、10MPa以上が特に好ましい。   The stress of the cured film or cured pattern obtained by thermally curing the resin composition of the present invention at 210 ° C. is preferably 10 MPa or more and 30 MPa or less. The stress of the cured film or the cured pattern can be measured by a stress measuring device. Details will be described later. The stress of the cured film or the cured pattern is preferably 30 MPa or less, more preferably 25 MPa or less, further preferably 20 MPa or less, and particularly preferably 18 MPa or less, from the viewpoint of suppressing the warpage of the semiconductor chip. The stress of the cured film or cured pattern is preferably 3 MPa or more, more preferably 5 MPa or more, and particularly preferably 10 MPa or more, for maintaining the pattern shape.

本発明における「アルカリ可溶性」の樹脂とは、以下の方法で測定したアルカリ溶解速度が、60nm/分以上、1,000,000nm/分以下の樹脂であることを指す。   The “alkali-soluble” resin in the present invention refers to a resin having an alkali dissolution rate of 60 nm / min or more and 1,000,000 nm / min or less measured by the following method.

測定対象の樹脂を固形分35質量%になるようにγ−ブチロラクトンに溶解する。この溶液を6インチシリコンウエハ上に塗布し、120℃のホットプレートで4分間プリベークし、膜厚10μm±0.5μmの樹脂膜を形成する。これを23±1℃の2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に1分間浸漬し、浸漬前後の樹脂膜の膜厚の変化から、1分間当たりに溶解する樹脂膜の膜厚を求め、アルカリ溶解速度とする。1分未満の時間で樹脂膜が完全に溶解する場合は、溶解にかかった時間を測定し、これと浸漬前の樹脂膜の膜厚から、1分間当たりに溶解する膜厚を求め、これをアルカリ溶解速度とする。   The resin to be measured is dissolved in γ-butyrolactone so as to have a solid content of 35% by mass. This solution is applied on a 6-inch silicon wafer and prebaked on a hot plate at 120 ° C. for 4 minutes to form a resin film having a thickness of 10 μm ± 0.5 μm. This was immersed in an aqueous solution of 2.38% by mass of tetramethylammonium hydroxide at 23 ± 1 ° C. for 1 minute, and the thickness of the resin film dissolved per minute was determined from the change in the thickness of the resin film before and after immersion. The alkali dissolution rate is used. If the resin film completely dissolves in less than 1 minute, measure the time required for dissolution and determine the film thickness per minute from this and the film thickness of the resin film before immersion. The alkali dissolution rate is used.

本発明の樹脂組成物における(a−2)成分の含有量は、(a−1)成分100質量部に対し、10質量部以上40質量部以下である。(a−2)成分の含有量が10質量部未満の場合、得られる硬化膜の伸度向上およびストレス低減効果を十分得られない。(a−2)成分の含有量が40質量部超の場合、はんだリフロー工程耐性を損なう。(a−2)成分の含有量は、硬化膜の伸度向上およびストレス低減の観点で、より好ましくは12質量部以上、さらに好ましくは15質量部以上、特に好ましくは20質量部以上である。また、(a−2)成分の含有量は、硬化パターンのはんだリフロー工程耐性向上の観点で、より好ましくは37質量部以下、さらに好ましくは34質量部以下、特に好ましくは30質量部以下である。   The content of the component (a-2) in the resin composition of the present invention is 10 parts by mass or more and 40 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the component (a-1). When the content of the component (a-2) is less than 10 parts by mass, effects of improving the elongation and reducing the stress of the obtained cured film cannot be sufficiently obtained. When the content of the component (a-2) is more than 40 parts by mass, the resistance to the solder reflow process is impaired. The content of the component (a-2) is more preferably 12 parts by mass or more, further preferably 15 parts by mass or more, and particularly preferably 20 parts by mass or more, from the viewpoint of improving the elongation of the cured film and reducing the stress. The content of the component (a-2) is more preferably 37 parts by mass or less, further preferably 34 parts by mass or less, and particularly preferably 30 parts by mass or less, from the viewpoint of improving the resistance of the cured pattern to the solder reflow process. .

前記(a−1)成分のガラス転移温度および前記(a−2)成分のガラス転移温度の差は、得られる硬化膜のストレス低減の観点で、100℃以上が好ましく、130℃以上がさらに好ましい。また、ガラス転移温度の差は、硬化膜の伸度向上の観点で、220℃以下が好ましく、190℃以下がさらに好ましい。   The difference between the glass transition temperature of the component (a-1) and the glass transition temperature of the component (a-2) is preferably 100 ° C. or higher, and more preferably 130 ° C. or higher, from the viewpoint of reducing the stress of the obtained cured film. . Further, the difference in the glass transition temperature is preferably 220 ° C. or less, more preferably 190 ° C. or less, from the viewpoint of improving the elongation of the cured film.

本発明の樹脂組成物に好ましく用いられるポリイミドは、例えば、テトラカルボン酸、対応するテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドなどとジアミン、対応するジイソシアネート化合物、トリメチルシリル化ジアミンを反応させて得たポリアミド酸(ポリイミド前駆体)を、加熱処理あるいは酸や塩基などの化学処理で脱水閉環することで得ることができる。   The polyimide preferably used in the resin composition of the present invention is obtained, for example, by reacting a tetracarboxylic acid, a corresponding tetracarboxylic dianhydride, a tetracarboxylic diester dichloride and the like with a diamine, a corresponding diisocyanate compound, and a trimethylsilylated diamine. The obtained polyamic acid (polyimide precursor) can be obtained by dehydration and ring closure by heat treatment or chemical treatment such as acid or base.

本発明の樹脂組成物に好ましく用いられるポリベンゾオキサゾールは、例えば、ビスアミノフェノールとジカルボン酸、対応するジカルボン酸クロリド、ジカルボン酸活性エステルなどを反応させて得たポリヒドロキシアミド(ポリベンゾオキサゾール前駆体)を、加熱処理あるいは無水リン酸、塩基、カルボジイミド化合物などの化学処理で脱水閉環することで得ることができる。   The polybenzoxazole preferably used in the resin composition of the present invention is, for example, a polyhydroxyamide (polybenzoxazole precursor) obtained by reacting bisaminophenol with dicarboxylic acid, corresponding dicarboxylic acid chloride, dicarboxylic acid active ester, or the like. ) Can be obtained by dehydration and ring closure by heat treatment or chemical treatment with phosphoric anhydride, a base, a carbodiimide compound, or the like.

本発明の樹脂組成物に好ましく用いられるポリアミドイミドは、例えば、トリカルボン酸、対応するトリカルボン酸無水物、トリカルボン酸無水物ハライドなどとジアミンやジイソシアネートを反応させて得たポリアミドイミド前駆体を、加熱処理あるいは酸や塩基などの化学処理で脱水閉環することにより得ることができる。   Polyamide imide preferably used in the resin composition of the present invention, for example, tricarboxylic acid, corresponding tricarboxylic anhydride, tricarboxylic anhydride halide and the like, a polyamideimide precursor obtained by reacting with diamine or diisocyanate, heat treatment, Alternatively, it can be obtained by dehydration and ring closure by a chemical treatment with an acid or a base.

さらに、(a−1)成分および(a−2)成分の樹脂は、重合終了後にメタノールや水などポリマーに対する貧溶媒中にて沈殿させた後、洗浄および乾燥して得られるものであることがより好ましい。この操作により、ポリマーの低分子量成分などが除去できるため、樹脂組成物の加熱硬化後の機械特性が向上する。   Further, the resin of the component (a-1) and the resin of the component (a-2) may be obtained by precipitating in a poor solvent for the polymer such as methanol or water after completion of the polymerization, and then washing and drying. More preferred. By this operation, the low molecular weight component of the polymer can be removed, so that the mechanical properties of the resin composition after heat curing are improved.

前記(a−1)成分としては、一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂が好ましい。樹脂の一分子中に含まれる一般式(1)で表される構造単位の数は、好ましくは3以上、より好ましくは10以上、特に好ましくは15以上である。また、アルカリ溶解性の観点から、構造単位数は、好ましくは500以下、より好ましくは200以下、さらに好ましくは100以下、さらに好ましくは70以下、特に好ましくは50以下である。   As the component (a-1), a resin having a structural unit represented by the general formula (1) is preferable. The number of structural units represented by the general formula (1) contained in one molecule of the resin is preferably 3 or more, more preferably 10 or more, and particularly preferably 15 or more. Further, from the viewpoint of alkali solubility, the number of structural units is preferably 500 or less, more preferably 200 or less, further preferably 100 or less, further preferably 70 or less, and particularly preferably 50 or less.

Figure 2018159384
Figure 2018159384

一般式(1)中、Rは4価の有機基、Rは2〜6価の有機基、pは0〜4の整数を表す。In the general formula (1), R 1 represents a tetravalent organic group, R 2 represents a divalent to hexavalent organic group, and p represents an integer of 0 to 4.

(a−1)成分は、銅元素を含む金属配線や金属電極との密着性向上の観点で、一般式(4)で表される構造単位を有することが特に好ましい。樹脂の一分子中に含まれる一般式(4)で表される構造単位の数は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、特に好ましくは5以上である。また、アルカリ溶解性の観点から、構造単位数は、好ましくは100以下、より好ましくは50以下、さらに好ましくは20以下、特に好ましくは10以下である。   It is particularly preferable that the component (a-1) has a structural unit represented by the general formula (4) from the viewpoint of improving adhesion to a metal wiring containing a copper element or a metal electrode. The number of structural units represented by the general formula (4) contained in one molecule of the resin is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and particularly preferably 5 or more. Further, from the viewpoint of alkali solubility, the number of structural units is preferably 100 or less, more preferably 50 or less, further preferably 20 or less, and particularly preferably 10 or less.

Figure 2018159384
Figure 2018159384

一般式(4)中、Rは4価の有機基、Zは下記の(Z−1)群から選ばれる1種類以上の基を表す。In the general formula (4), R 9 represents a tetravalent organic group, and Z represents one or more groups selected from the following group (Z-1).

Figure 2018159384
Figure 2018159384

式中、R10は水素原子、水酸基、メルカプト基または1価の炭素数1〜10の炭化水素基を表す。In the formula, R 10 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.

前記(a−2)成分としては、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリアミドイミド、それらの前駆体およびそれらの共重合体のいずれの樹脂も好ましく用いられる。150℃以上220℃以下の低温焼成により得られる硬化膜の機械特性の観点で、一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂が特に好ましい。一般式(1)の構造単位を、(a−2)成分の全構造単位総数の30%以上含むことが好ましく、50%以上含むことがより好ましく、70%以上含むことがさらに好ましく、90%以上含むことが特に好ましい。   As the component (a-2), any resin of polyimide, polybenzoxazole, polyamideimide, a precursor thereof, and a copolymer thereof is preferably used. From the viewpoint of mechanical properties of a cured film obtained by firing at a low temperature of 150 ° C. or more and 220 ° C. or less, a resin having a structural unit represented by the general formula (1) is particularly preferable. The structural unit of the general formula (1) preferably contains 30% or more, more preferably 50% or more, even more preferably 70% or more, and more preferably 90% of the total number of the structural units of the component (a-2). It is particularly preferable to include the above.

Figure 2018159384
Figure 2018159384

一般式(1)中、Rは4価の有機基、Rは2〜6価の有機基、pは0〜4の整数を表す。In the general formula (1), R 1 represents a tetravalent organic group, R 2 represents a divalent to hexavalent organic group, and p represents an integer of 0 to 4.

前記(a−2)成分は、ガラス転移温度を50℃以上150℃以下とする観点で、一般式(2)および一般式(3)で表される構造単位から選択される1種類以上の構造単位を有することが好ましい。樹脂の一分子中に含まれる一般式(2)または(3)で表される構造単位の数は、ガラス転移温度を50℃以上150℃以下とする観点で、好ましくは3以上、より好ましくは5以上、さらに好ましくは10以上、特に好ましくは15以上である。また、構造単位数は、硬化パターンの耐熱性を高く維持する観点から、好ましくは100以下、より好ましくは80以下、さらに好ましくは50以下、特に好ましくは30以下である。一般式(2)および一般式(3)で表される構造単位は、樹脂中のジアミン化合物残基、ジカルボン酸化合物残基、トリカルボン酸化合物残基、およびテトラカルボン酸化合物残基のいずれの形態として含まれていてもよいが、ジアミン化合物残基として含まれることが、硬化膜の伸度の観点で好ましい。   The component (a-2) is one or more types of structures selected from structural units represented by general formulas (2) and (3) from the viewpoint of setting the glass transition temperature to 50 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. It is preferred to have units. The number of the structural units represented by the general formula (2) or (3) contained in one molecule of the resin is preferably 3 or more, more preferably 3 or more, from the viewpoint of setting the glass transition temperature to 50 ° C or more and 150 ° C or less. It is 5 or more, more preferably 10 or more, and particularly preferably 15 or more. Further, the number of structural units is preferably 100 or less, more preferably 80 or less, further preferably 50 or less, and particularly preferably 30 or less, from the viewpoint of maintaining high heat resistance of the cured pattern. The structural units represented by the general formulas (2) and (3) may be any of diamine compound residue, dicarboxylic acid compound residue, tricarboxylic acid compound residue, and tetracarboxylic acid compound residue in the resin. May be included, but it is preferable that it is included as a diamine compound residue from the viewpoint of elongation of the cured film.

Figure 2018159384
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一般式(2)および一般式(3)中、R、R、R、R、RおよびRは水素原子または炭素数1〜6の1価の炭化水素基を表し、同じでも異なっていてもよい。rは4〜20の整数、sは2〜20の整数を表す。In the general formulas (2) and (3), R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and are the same. But they may be different. r represents an integer of 4 to 20, and s represents an integer of 2 to 20.

一般式(1)および一般式(4)のR、R(OH)およびRは、その骨格中にフェノール性水酸基、スルホン酸基、チオール基などを含むことができる。フェノール性水酸基、スルホン酸基またはチオール基を適度に有する樹脂を用いることで、アルカリ溶解性とパターン形成性に優れた感光性樹脂組成物とすることができる。R 1 , R 2 (OH) p and R 9 in the general formulas (1) and (4) can include a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, a thiol group, and the like in the skeleton. By using a resin having an appropriate amount of a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group or a thiol group, a photosensitive resin composition excellent in alkali solubility and pattern formability can be obtained.

一般式(1)および一般式(4)中、RおよびRは、テトラカルボン酸化合物残基を表す。RおよびRを含む酸成分としては、ピロメリット酸、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸などの芳香族テトラカルボン酸や、ブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸などの脂肪族テトラカルボン酸などを挙げることができる。これらの酸成分は、そのまま、あるいは酸無水物、活性エステルなどとして使用できる。また、これら2種類以上の酸成分を組み合わせて用いてもよい。In the general formulas (1) and (4), R 1 and R 9 represent a tetracarboxylic acid compound residue. Acid components containing R 1 and R 9 include pyromellitic acid, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid, 2,2 ′ , 3,3'-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid, 2,2', 3,3'-benzophenonetetracarboxylic acid, 2,2-bis (3,4 -Dicarboxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane, 1,1-bis (2 , 3-Dicarboxyphenyl) ethane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone, bis 3,4-dicarboxyphenyl) ether, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid, 2,3,5,6-pyridinetetracarboxylic acid, And aromatic tetracarboxylic acids such as 4,9,10-perylenetetracarboxylic acid, and aliphatic tetracarboxylic acids such as butanetetracarboxylic acid and 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid. it can. These acid components can be used as they are, or as acid anhydrides, active esters and the like. Further, these two or more acid components may be used in combination.

一般式(1)中、R(OH)はジアミン化合物残基を表す。R(OH)を含むジアミン成分の例としては、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3−アミノ−4−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)メチレン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3−アミノ−4−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)フルオレンなどのヒドロキシル基含有ジアミン;3−スルホン酸−4,4’−ジアミノジフェニルエーテルなどのスルホン酸含有ジアミン;ジメルカプトフェニレンジアミンなどのチオール基含有ジアミン;3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、ベンジン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、2,6−ナフタレンジアミン、ビス(4−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(3−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス{4−(4−アミノフェノキシ)フェニル}エーテル、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’,3,3’−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’,4,4’−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニルなどの芳香族ジアミンや、これらの芳香族環の水素原子の一部を、炭素数1〜10のアルキル基やフルオロアルキル基、ハロゲン原子などで置換した化合物;2,4−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(グアナミン)、2,4−ジアミノ−6−メチル−1,3,5−トリアジン(アセトグアナミン)、2,4−ジアミノ−6−フェニル−1,3,5−トリアジン(ベンゾグアナミン)、2,4−ジアミノ−6−ビニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−ヒドロキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メルカプト−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノピリミジン、2,4−ジアミノ−6−メチルピリミジン、2,4−ジアミノ−6−フェニルピリミジン、2,4−ジアミノ−6−ビニルピリミジン、2,4−ジアミノ−6−ヒドロキシピリミジン、2,4−ジアミノ−6−メルカプトピリミジン、4,6−ジアミノピリミジン、4,6−ジアミノ−2−メチルピリミジン、4,6−ジアミノ−2−フェニルピリミジン、4,6−ジアミノ−2−ビニルピリミジン、4,6−ジアミノ−2−ヒドロキシピリミジン、4,6−ジアミノ−2−メルカプトピリミジンなどの含窒素複素芳香族環を有するジアミン;1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(p−アミノフェニル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(p−アミノフェネチル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,7−ビス(p−アミノフェニル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンなどのシリコーンジアミン;シクロヘキシルジアミン、メチレンビスシクロヘキシルアミンなどの脂環式ジアミン;脂肪族ジアミンなどを挙げることができる。また、長鎖の脂肪族基やポリアルキレンオキサイド基を含有するジアミンとして、ポリエチレンオキサイド基を含有する、“ジェファーミン”(登録商標)KH−511、ジェファーミンED−600、ジェファーミンED−900、ジェファーミンED−2003、ジェファーミンEDR−148、ジェファーミンEDR−176、ポリオキシプロピレンジアミンのジェファーミンD−200、ジェファーミンD−400、ジェファーミンD−2000、ジェファーミンD−4000(以上、商品名、HUNTSMAN(株)から入手可能) などを挙げることができる。これらのジアミンは、そのまま、あるいは対応するジイソシアネート化合物、トリメチルシリル化ジアミンとして使用できる。また、これら2種類以上のジアミン成分を組み合わせて用いてもよい。In the general formula (1), R 2 (OH) p represents a diamine compound residue. Examples of the diamine component containing R 2 (OH) p include bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, and bis (3-amino-4). -Hydroxyphenyl) propane, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) methylene, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) ether, bis (3-amino-4-hydroxy) biphenyl, bis (3-amino- Hydroxyl group-containing diamines such as 4-hydroxyphenyl) fluorene; sulfonic acid-containing diamines such as 3-sulfonic acid-4,4'-diaminodiphenyl ether; thiol group-containing diamines such as dimercaptophenylenediamine; 3,4'-diaminodiphenyl ether , 4,4'-diaminodiphenyl ether 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfide, 4,4'-diaminodiphenyl Sulfide, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, benzine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 1,5-naphthalenediamine, 2,6-naphthalenediamine, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfone , Bis (3-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis {4- (4-aminophenoxy) phenyl} ether, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2 '-Dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2 '-Diethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2', 3,3 '-Tetramethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3', 4,4'-tetramethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4 ' Aromatic diamines such as diaminobiphenyl, and compounds in which hydrogen atoms of these aromatic rings are partially substituted with alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, fluoroalkyl groups, halogen atoms, and the like; 2,4-diamino- 1,3,5-triazine (guanamine), 2,4-diamino-6-methyl-1,3,5-triazine (acetoguanamine), 2,4-diamino-6-phenyl-1,3,5-triazine (Benzoguanamine) 2,4-diamino-6-vinyl-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-hydroxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-mercapto-1,3,3 5-triazine, 2,4-diaminopyrimidine, 2,4-diamino-6-methylpyrimidine, 2,4-diamino-6-phenylpyrimidine, 2,4-diamino-6-vinylpyrimidine, 2,4-diamino- 6-hydroxypyrimidine, 2,4-diamino-6-mercaptopyrimidine, 4,6-diaminopyrimidine, 4,6-diamino-2-methylpyrimidine, 4,6-diamino-2-phenylpyrimidine, 4,6-diamino Nitrogen-containing heteroaromatics such as -2-vinylpyrimidine, 4,6-diamino-2-hydroxypyrimidine, 4,6-diamino-2-mercaptopyrimidine Diamine having a ring; 1,3-bis (3-aminopropyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-bis (p-aminophenyl) -1,1,3,3- Tetramethyldisiloxane, 1,3-bis (p-aminophenethyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,7-bis (p-aminophenyl) -1,1,3,3 Silicone diamines such as 5,5,7,7-octamethyltetrasiloxane; alicyclic diamines such as cyclohexyldiamine and methylenebiscyclohexylamine; and aliphatic diamines. As a diamine containing a long-chain aliphatic group or a polyalkylene oxide group, a polyethylene oxide group-containing “Jeffamine” (registered trademark) KH-511, Jeffamine ED-600, Jeffamine ED-900, Jeffamine ED-2003, Jeffamine EDR-148, Jeffamine EDR-176, Jeffamine D-200 of polyoxypropylenediamine, Jeffamine D-400, Jeffamine D-2000, Jeffamine D-4000 (Available from HUNTSMAN Co., Ltd.). These diamines can be used as they are or as the corresponding diisocyanate compound or trimethylsilylated diamine. Further, these two or more kinds of diamine components may be used in combination.

(a−2)成分は、長鎖の脂肪族基やポリアルキレンオキサイド基を含有するジアミン残基を有すると、樹脂のガラス転移温度を低くすることができ、好ましい。そのため、(a−2)成分としては、前記一般式(2)の構造単位および前記一般式(3)の構造単位から選ばれた構造単位を有するジアミン残基を有するものが特に好ましく用いられる。一方、(a−1)成分は、樹脂のガラス転移温度を高く維持する観点で、これらの構造単位を含まない方が好ましい。   The component (a-2) preferably has a diamine residue containing a long-chain aliphatic group or polyalkylene oxide group, because the glass transition temperature of the resin can be lowered. Therefore, as the component (a-2), a component having a diamine residue having a structural unit selected from the structural units of the general formula (2) and the general formula (3) is particularly preferably used. On the other hand, the component (a-1) preferably does not contain these structural units from the viewpoint of maintaining a high glass transition temperature of the resin.

また、(a−1)成分および/または(a−2)成分の構造単位中にフッ素原子を有することが好ましい。フッ素原子により、得られる樹脂膜の表面に撥水性が付与され、アルカリ現像の際に樹脂膜表面からの現像液のしみこみなどを抑えることができる。(a−1)成分および(a−2)成分中のフッ素原子含有量は、しみこみ防止効果を十分得るために10質量%以上が好ましく、また、アルカリ水溶液に対する溶解性の点から20質量%以下が好ましい。   Further, it is preferable that a fluorine atom is contained in the structural unit of the component (a-1) and / or the component (a-2). The fluorine atom imparts water repellency to the surface of the obtained resin film, and can suppress the infiltration of the developer from the resin film surface during alkali development. The fluorine atom content in the component (a-1) and the component (a-2) is preferably 10% by mass or more in order to sufficiently obtain the effect of preventing seepage, and 20% by mass or less from the viewpoint of solubility in an aqueous alkaline solution. Is preferred.

また、(a−1)成分および/または(a−2)成分において、耐熱性を低下させない範囲で、R(OH)としてシロキサン構造を有する脂肪族ジアミンを共重合してもよく、支持基板との接着性を向上させることができる。具体的には、ジアミン成分として、ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、ビス(p−アミノフェニル)オクタメチルペンタシロキサンなどを1〜10モル%共重合することが挙げられる。In the component (a-1) and / or the component (a-2), an aliphatic diamine having a siloxane structure may be copolymerized as R 2 (OH) p as long as the heat resistance is not reduced. Adhesion with the substrate can be improved. Specifically, as the diamine component, 1 to 10 mol% of bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, bis (p-aminophenyl) octamethylpentasiloxane or the like is copolymerized.

また、樹脂組成物の保存安定性を向上させるため、(a−1)成分および(a−2)成分は、主鎖末端をモノアミン、酸無水物、モノカルボン酸、モノ酸クロリド化合物、モノ活性エステル化合物などの末端封止剤で封止することが好ましい。得られる樹脂硬化膜の耐薬品性を向上させる目的で、これらの末端封止剤として、アルケニル基またはアルキニル基を少なくとも1個有するモノアミン、酸無水物、モノカルボン酸、モノ酸クロリド化合物、モノ活性エステル化合物などを用いることもできる。   In order to improve the storage stability of the resin composition, the component (a-1) and the component (a-2) have a main chain terminal of a monoamine, an acid anhydride, a monocarboxylic acid, a monoacid chloride compound, a mono-active compound. It is preferable to seal with a terminal blocking agent such as an ester compound. For the purpose of improving the chemical resistance of the obtained cured resin film, as these terminal blocking agents, monoamines having at least one alkenyl group or alkynyl group, acid anhydrides, monocarboxylic acids, monoacid chloride compounds, monoactive compounds Ester compounds and the like can also be used.

末端封止剤としてモノアミンを用いる場合、その導入割合は、全アミン成分に対して、好ましくは0.1モル%以上、特に好ましくは5モル%以上である。また、全アミン成分に対して、好ましくは60モル%以下、特に好ましくは50モル%以下である。末端封止剤として酸無水物、モノカルボン酸、モノ酸クロリド化合物またはモノ活性エステル化合物を用いる場合、その導入割合は、ジアミン成分に対して、好ましくは0.1モル%以上、特に好ましくは5モル%以上である。一方、樹脂の分子量を高く維持する点で、末端封止剤の導入割合は、ジアミン成分に対して、好ましくは100モル%以下、特に好ましくは90モル%以下である。複数の末端封止剤を反応させることにより、複数の異なる末端基を導入してもよい。   When a monoamine is used as a terminal blocking agent, its introduction ratio is preferably at least 0.1 mol%, particularly preferably at least 5 mol%, based on all amine components. Further, it is preferably at most 60 mol%, particularly preferably at most 50 mol%, based on all amine components. When an acid anhydride, a monocarboxylic acid, a monoacid chloride compound or a monoactive ester compound is used as a terminal blocking agent, the introduction ratio thereof is preferably 0.1 mol% or more, particularly preferably 5 mol% or more, based on the diamine component. Mol% or more. On the other hand, in order to maintain the molecular weight of the resin high, the introduction ratio of the terminal blocking agent is preferably 100 mol% or less, particularly preferably 90 mol% or less, based on the diamine component. A plurality of different terminal groups may be introduced by reacting a plurality of terminal blocking agents.

モノアミンとしては、アニリン、2−エチニルアニリン、3−エチニルアニリン、4−エチニルアニリン、5−アミノ−8−ヒドロキシキノリン、1−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−4−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−カルボキシ−7−アミノナフタレン、1−カルボキシ−6−アミノナフタレン、1−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−カルボキシ−7−アミノナフタレン、2−カルボキシ−6−アミノナフタレン、2−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、4−アミノサリチル酸、5−アミノサリチル酸、6−アミノサリチル酸、2−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノベンゼンスルホン酸、4−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノ−4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール、2−アミノチオフェノール、3−アミノチオフェノール、4−アミノチオフェノールなどが好ましい。これらを2種類以上用いてもよい。   Monoamines include aniline, 2-ethynylaniline, 3-ethynylaniline, 4-ethynylaniline, 5-amino-8-hydroxyquinoline, 1-hydroxy-7-aminonaphthalene, 1-hydroxy-6-aminonaphthalene, 1- Hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-hydroxy-4-aminonaphthalene, 2-hydroxy-7-aminonaphthalene, 2-hydroxy-6-aminonaphthalene, 2-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-carboxy-7-amino Naphthalene, 1-carboxy-6-aminonaphthalene, 1-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-carboxy-7-aminonaphthalene, 2-carboxy-6-aminonaphthalene, 2-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-amino Benzoic acid, 3-aminobenzoic acid, -Aminobenzoic acid, 4-aminosalicylic acid, 5-aminosalicylic acid, 6-aminosalicylic acid, 2-aminobenzenesulfonic acid, 3-aminobenzenesulfonic acid, 4-aminobenzenesulfonic acid, 3-amino-4,6-dihydroxy Preferred are pyrimidine, 2-aminophenol, 3-aminophenol, 4-aminophenol, 2-aminothiophenol, 3-aminothiophenol, 4-aminothiophenol and the like. Two or more of these may be used.

酸無水物、モノカルボン酸、モノ酸クロリド化合物、またはモノ活性エステル化合物としては、無水フタル酸、無水マレイン酸、ナジック酸無水物、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、3−ヒドロキシフタル酸無水物などの酸無水物;3−カルボキシフェノール、4−カルボキシフェノール、3−カルボキシチオフェノール、4−カルボキシチオフェノール、1−ヒドロキシ−7−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−6−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−5−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−7−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−6−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−5−カルボキシナフタレン、3−カルボキシベンゼンスルホン酸、4−カルボキシベンゼンスルホン酸などのモノカルボン酸類およびこれらのカルボキシル基が酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物;テレフタル酸、フタル酸、マレイン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、1,5−ジカルボキシナフタレン、1,6−ジカルボキシナフタレン、1,7−ジカルボキシナフタレン、2,6−ジカルボキシナフタレンなどのジカルボン酸類の一方のカルボキシル基だけが酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物;モノ酸クロリド化合物とN−ヒドロキシベンゾトリアゾールやN−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドとの反応により得られる活性エステル化合物などが好ましい。これらを2種類以上用いてもよい。   Examples of the acid anhydride, monocarboxylic acid, monoacid chloride compound, or monoactive ester compound include phthalic anhydride, maleic anhydride, nadic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride, and 3-hydroxyphthalic anhydride. Anhydride; 3-carboxyphenol, 4-carboxyphenol, 3-carboxythiophenol, 4-carboxythiophenol, 1-hydroxy-7-carboxynaphthalene, 1-hydroxy-6-carboxynaphthalene, 1-hydroxy-5-carboxy Monocarboxylic acids such as naphthalene, 1-mercapto-7-carboxynaphthalene, 1-mercapto-6-carboxynaphthalene, 1-mercapto-5-carboxynaphthalene, 3-carboxybenzenesulfonic acid, and 4-carboxybenzenesulfonic acid. And monocarboxylic acid compounds in which these carboxyl groups are acid chlorides; terephthalic acid, phthalic acid, maleic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, 1,5-dicarboxynaphthalene, 1,6-dicarboxynaphthalene, 1,7-dicarboxynaphthalene, Monoacid chloride compound in which only one carboxyl group of dicarboxylic acids such as 2,6-dicarboxynaphthalene is acid chloride; monoacid chloride compound and N-hydroxybenzotriazole or N-hydroxy-5-norbornene-2,3- Active ester compounds obtained by reaction with dicarboximide are preferred. Two or more of these may be used.

(a−1)成分および(a−2)成分中に導入された末端封止剤は、以下の方法で検出できる。例えば、末端封止剤が導入された樹脂を、酸性溶液に溶解し、構成単位であるアミン成分と酸無水物成分に分解し、これをガスクロマトグラフィー(GC)や、核磁気共鳴(NMR)測定することにより、末端封止剤を容易に検出できる。これとは別に、末端封止剤が導入された樹脂成分を直接、熱分解ガスクロクロマトグラフ(PGC)や赤外スペクトルおよび13C−NMRスペクトルで測定することによっても、容易に検出することが可能である。The terminal blocking agent introduced into the component (a-1) and the component (a-2) can be detected by the following method. For example, a resin into which an endcapping agent has been introduced is dissolved in an acidic solution and decomposed into an amine component and an acid anhydride component, which are constituent units, and this is subjected to gas chromatography (GC) or nuclear magnetic resonance (NMR). By performing the measurement, the terminal blocking agent can be easily detected. Separately, it can be easily detected by directly measuring the resin component into which the terminal blocking agent has been introduced by pyrolysis gas chromatography (PGC), infrared spectrum and 13 C-NMR spectrum. It is.

(a−1)成分において、全てのイミドおよびイミド前駆体ユニットの総量に対するイミド閉環したユニットのモル比をイミド環閉環率(RIM(%))と定義すると、RIMは、220℃以下の低温焼成時の硬化膜の機械特性および耐薬品性の観点で、好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは70%以上、特に好ましくは90%以上である。同様に、(a−2)成分としてポリイミドを用いる場合、イミド環閉環率RIMは、220℃以下の低温焼成時の硬化膜の機械特性および耐薬品性の観点で、好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは70%以上、特に好ましくは90%以上である。In the component (a-1), when the molar ratio of the imide-closed unit to the total amount of all the imide and imide precursor units is defined as an imide ring-closure ratio (R IM (%)), R IM is 220 ° C. or lower. From the viewpoint of mechanical properties and chemical resistance of the cured film at the time of low-temperature firing, it is preferably at least 30%, more preferably at least 50%, further preferably at least 70%, particularly preferably at least 90%. Similarly, when polyimide is used as the component (a-2), the imide ring closure ratio RIM is preferably 30% or more from the viewpoints of mechanical properties and chemical resistance of the cured film at the time of low-temperature firing at 220 ° C. or lower. It is more preferably at least 50%, further preferably at least 70%, particularly preferably at least 90%.

上記のイミド環閉環率(RIM(%))は、例えば、以下の方法で求めることができる。まず、ポリマーの赤外吸収スペクトルを測定し、ポリイミドに起因するイミド構造の吸収ピーク(1780cm−1付近、1377cm−1付近)の存在を確認し、1377cm−1付近のピーク強度(X)を求める。次に、そのポリマーを350℃で1時間熱処理して、イミド環を完全に閉環させた後、赤外吸収スペクトルを測定し、1377cm−1付近のピーク強度(Y)を求める。ピーク強度(X)をピーク強度(Y)で割ったピーク強度比が熱処理前ポリマー中のイミド閉環したユニットのモル比、すなわちイミド環閉環率に相当する(RIM=X/Y×100(%))。The imide ring closure rate (R IM (%)) can be determined, for example, by the following method. First, measuring the infrared absorption spectrum of the polymer, the absorption peak (1780 cm around -1, 1377 cm around -1) of an imide structure caused by a polyimide confirmed the presence of, determine the peak intensity at around 1377 cm -1 (X) . Next, the polymer is heat-treated at 350 ° C. for 1 hour to completely close the imide ring, and then the infrared absorption spectrum is measured to determine the peak intensity (Y) near 1377 cm −1 . The peak intensity ratio obtained by dividing the peak intensity (X) by the peak intensity (Y) corresponds to the molar ratio of the imide-closed units in the polymer before the heat treatment, that is, the imide ring-closure ratio (R IM = X / Y × 100 (%) )).

(a−1)成分および(a−2)成分は、現像時間を短縮する観点から、前述の方法で測定したアルカリ溶解速度が、好ましくは100nm/分以上、より好ましくは200nm/分以上、さらに好ましくは500nm/分以上、特に好ましくは1,000nm/分以上である。また、得られるパターンのパターン形状を良好にする観点から、アルカリ溶解速度が、好ましくは200,000nm/分以下、より好ましくは100,000nm/分以下、さらに好ましくは50,000nm/分以下、さらに好ましくは20,000nm/分以下、特に好ましくは15,000nm/分以下である。   From the viewpoint of shortening the development time, the components (a-1) and (a-2) have an alkali dissolution rate measured by the above-described method of preferably 100 nm / min or more, more preferably 200 nm / min or more, and furthermore It is preferably at least 500 nm / min, particularly preferably at least 1,000 nm / min. In addition, from the viewpoint of improving the pattern shape of the obtained pattern, the alkali dissolution rate is preferably 200,000 nm / min or less, more preferably 100,000 nm / min or less, even more preferably 50,000 nm / min or less. It is preferably at most 20,000 nm / min, particularly preferably at most 15,000 nm / min.

(a−1)成分および(a−2)成分の重量平均分子量は、硬化膜の機械特性の観点で、好ましくは1,000以上、より好ましくは1,500以上、さらに好ましくは5,000以上、特に好ましくは10,000以上である。重量平均分子量は、アルカリ溶解性の観点で、好ましくは100,000以下、より好ましくは50,000以下、さらに好ましくは40,000以下、特に好ましくは30,000以下である。本発明における重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算で求めた値である。詳細は、後述する。   The weight average molecular weight of the component (a-1) and the component (a-2) is preferably 1,000 or more, more preferably 1,500 or more, and still more preferably 5,000 or more, from the viewpoint of the mechanical properties of the cured film. And particularly preferably 10,000 or more. The weight average molecular weight is preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less, further preferably 40,000 or less, and particularly preferably 30,000 or less, from the viewpoint of alkali solubility. The weight average molecular weight in the present invention is a value determined by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene. Details will be described later.

本発明の樹脂組成物は、必要に応じてフェノール含有樹脂を含有してもよい。本発明におけるフェノール含有樹脂とは、構成単位としてフェノール基を有する樹脂であり、例えば、ポリヒドロキシスチレン樹脂、アルカリ可溶性のノボラック樹脂、レゾール樹脂、およびベンジルエーテル型フェノール樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。これらを2種類以上用いてもよい。これらの中でも硬化膜の信頼性の観点で、(a−3)ポリヒドロキシスチレン樹脂(以下、(a−3)成分と省略する場合がある)を含有することが特に好ましい。   The resin composition of the present invention may contain a phenol-containing resin as needed. The phenol-containing resin in the present invention is a resin having a phenol group as a structural unit, and includes, for example, a polyhydroxystyrene resin, an alkali-soluble novolak resin, a resole resin, and a benzyl ether type phenol resin, but is not limited thereto. Not done. Two or more of these may be used. Among these, it is particularly preferable to contain (a-3) a polyhydroxystyrene resin (hereinafter, sometimes abbreviated as the component (a-3)) from the viewpoint of the reliability of the cured film.

(a−3)ポリヒドロキシスチレン樹脂は、例えば、公知の方法で不飽和結合を有するフェノール誘導体を付加重合させて得ることができる。不飽和結合を有するフェノール誘導体としては、例えば、ヒドロキシスチレン、ジヒドロキシスチレン、アリルフェノール、クマル酸、2’−ヒドロキシカルコン、N−ヒドロキシフェニル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸イミド、レスベラトロール、4−ヒドロキシスチルベン等が挙げられ、これらを2種以上用いてもよい。また、スチレン等のフェノール性水酸基を含有しないモノマーとの共重合体であってもよい。こうすることで、アルカリ溶解速度の調整が容易になる。   (A-3) The polyhydroxystyrene resin can be obtained by, for example, addition polymerization of a phenol derivative having an unsaturated bond by a known method. Examples of the phenol derivative having an unsaturated bond include hydroxystyrene, dihydroxystyrene, allylphenol, coumaric acid, 2′-hydroxychalcone, N-hydroxyphenyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic imide, resveratrol , 4-hydroxystilbene and the like, and two or more of these may be used. Further, a copolymer with a monomer having no phenolic hydroxyl group such as styrene may be used. This facilitates adjustment of the alkali dissolution rate.

(a−3)ポリヒドロキシスチレン樹脂は、アルカリ溶解速度の調整の観点で、ヒドロキシスチレン残基およびスチレン残基を有する共重合体であることが好ましい。スチレン残基の含有量は、ヒドロキシスチレン残基100モル%に対し、好ましくは5モル%以上、より好ましくは10モル%以上、特に好ましくは15モル%以上である。また、スチレン残基の含有量は、ヒドロキシスチレン残基100モル%に対し、好ましくは60モル%以下、より好ましくは40モル%以下、より好ましくは30モル%以下、特に好ましくは25モル%以下である。   (A-3) The polyhydroxystyrene resin is preferably a copolymer having a hydroxystyrene residue and a styrene residue from the viewpoint of adjusting the alkali dissolution rate. The content of the styrene residue is preferably at least 5 mol%, more preferably at least 10 mol%, particularly preferably at least 15 mol%, based on 100 mol% of the hydroxystyrene residue. The content of the styrene residue is preferably 60 mol% or less, more preferably 40 mol% or less, more preferably 30 mol% or less, particularly preferably 25 mol% or less, based on 100 mol% of the hydroxystyrene residue. It is.

ノボラック樹脂、レゾール樹脂、およびベンジルエーテル型フェノール樹脂は、フェノール類とホルマリンなどのアルデヒド類を公知の方法で重縮合することにより得られる。   Novolak resins, resole resins, and benzyl ether type phenol resins are obtained by polycondensing phenols and aldehydes such as formalin by a known method.

フェノール類としては、例えば、フェノール、p−クレゾール、m−クレゾール、o−クレゾール、2,3−ジメチルフェノール、2,4−ジメチルフェノール、2,5−ジメチルフェノール、2,6−ジメチルフェノール、3,4−ジメチルフェノール、3,5−ジメチルフェノール、2,3,4−トリメチルフェノール、2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール、2,4,5−トリメチルフェノール、メチレンビスフェノール、メチレンビス(p−クレゾール)、レゾルシン、カテコール、2−メチルレゾルシン、4−メチルレゾルシン、o−クロロフェノール、m−クロロフェノール、p−クロロフェノール、2,3−ジクロロフェノール、m−メトキシフェノール、p−メトキシフェノール、p−ブトキシフェノール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、2,3−ジエチルフェノール、2,5−ジエチルフェノール、p−イソプロピルフェノール、α−ナフトール、β−ナフトールなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。   Examples of phenols include phenol, p-cresol, m-cresol, o-cresol, 2,3-dimethylphenol, 2,4-dimethylphenol, 2,5-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, 2,4-dimethylphenol, 3,5-dimethylphenol, 2,3,4-trimethylphenol, 2,3,5-trimethylphenol, 3,4,5-trimethylphenol, 2,4,5-trimethylphenol, methylene Bisphenol, methylenebis (p-cresol), resorcin, catechol, 2-methylresorcin, 4-methylresorcin, o-chlorophenol, m-chlorophenol, p-chlorophenol, 2,3-dichlorophenol, m-methoxyphenol, p-methoxyphenol, p-butyl Alkoxy phenol, o- ethylphenol, m- ethylphenol, p- ethylphenol, 2,3-diethyl phenol, 2,5-diethyl phenol, p- isopropylphenol, alpha-naphthol, such as β- naphthol. Two or more of these may be used.

また、アルデヒド類としては、ホルマリン、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロロアセトアルデヒドなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。   Examples of aldehydes include formalin, paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, and chloroacetaldehyde. Two or more of these may be used.

フェノール含有樹脂の重量平均分子量は、耐薬品性の観点で、好ましくは500以上、より好ましくは700以上、さらに好ましくは1,000以上、アルカリ溶解性の観点で好ましくは50,000以下、より好ましくは40,000以下、さらに好ましくは30,000以下、特に好ましくは20,000以下である。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算で求めた値である。   The weight average molecular weight of the phenol-containing resin is preferably 500 or more, more preferably 700 or more, further preferably 1,000 or more, and preferably 50,000 or less, more preferably 50,000 or less, from the viewpoint of chemical resistance. Is 40,000 or less, more preferably 30,000 or less, and particularly preferably 20,000 or less. The weight average molecular weight is a value determined in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC).

フェノール含有樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC)を用いて求めることができる。ガラス転移温度は、硬化パターンのはんだリフロー工程耐性の観点で、好ましくは50℃以上、より好ましくは70℃以上、さらに好ましくは100℃以上である。また、ガラス転移温度は、硬化膜の伸度の観点で、好ましくは200℃以下、より好ましくは170℃以下、特に好ましくは150℃以下である。   The glass transition temperature of the phenol-containing resin can be determined using a differential scanning calorimeter (DSC). The glass transition temperature is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, and even more preferably 100 ° C. or higher, from the viewpoint of the solder reflow process resistance of the cured pattern. Further, the glass transition temperature is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 170 ° C. or lower, and particularly preferably 150 ° C. or lower, from the viewpoint of elongation of the cured film.

フェノール含有樹脂の含有量は、(a−1)成分100質量部に対して、感光性樹脂組成物として用いる場合の感度向上の観点で、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、さらに好ましくは15質量部以上、特に好ましくは18質量部以上である。フェノール含有樹脂の含有量は、(a−1)成分100質量部に対して、硬化膜の耐熱性の観点で、好ましくは500質量部以下、より好ましくは300質量部以下、さらに好ましくは200質量部以下、さらに好ましくは100質量部以下、特に好ましくは50質量部以下である。   The content of the phenol-containing resin is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the component (a-1), from the viewpoint of improving sensitivity when used as a photosensitive resin composition. It is more preferably at least 15 parts by mass, particularly preferably at least 18 parts by mass. The content of the phenol-containing resin is preferably 500 parts by mass or less, more preferably 300 parts by mass or less, and still more preferably 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a-1) from the viewpoint of heat resistance of the cured film. Parts by mass, more preferably 100 parts by mass or less, particularly preferably 50 parts by mass or less.

フェノール含有樹脂のアルカリ溶解速度は、現像時間を適切にする観点から、好ましくは100nm/分以上、より好ましくは200nm/分以上、さらに好ましくは500nm/分以上、特に好ましくは1,000nm/分以上である。また、好ましくは200,000nm/分以下、より好ましくは100,000nm/分以下、さらに好ましくは50,000nm/分以下、さらに好ましくは20,000nm/分以下、特に好ましくは15,000nm/分以下である。   The alkali dissolution rate of the phenol-containing resin is preferably 100 nm / min or more, more preferably 200 nm / min or more, further preferably 500 nm / min or more, particularly preferably 1,000 nm / min or more, from the viewpoint of making the development time appropriate. It is. In addition, it is preferably 200,000 nm / min or less, more preferably 100,000 nm / min or less, further preferably 50,000 nm / min or less, further preferably 20,000 nm / min or less, and particularly preferably 15,000 nm / min or less. It is.

本発明の樹脂組成物は、(b)感光剤を含有する。(b)感光剤を含有することにより、紫外線露光部のアルカリ現像液または有機現像液に対する溶解性が変化するため、紫外線露光の後、現像液で現像することによって樹脂パターンを得ることができる。   The resin composition of the present invention contains (b) a photosensitizer. (B) By containing a photosensitive agent, the solubility of an ultraviolet-exposed portion in an alkali developing solution or an organic developing solution changes, so that a resin pattern can be obtained by developing with a developing solution after exposure to ultraviolet light.

本発明の樹脂組成物の好ましい態様は、(b)感光剤として、(b−1)キノンジアジド化合物を用いる。樹脂組成物が(b−1)キノンジアジド化合物を含有する場合、紫外線露光部に酸が発生し、露光部のアルカリ水溶液に対する溶解性が増大するため、紫外線露光の後、アルカリ現像することによってポジ型の樹脂パターンを得ることができる。2種類以上のキノンジアジド化合物を用いることもできる。これにより露光部と未露光部の溶解速度の比をより大きくすることができ、高感度な感光性樹脂組成物を得ることができる。   In a preferred embodiment of the resin composition of the present invention, (b-1) a quinonediazide compound is used as the photosensitizer (b). When the resin composition contains the (b-1) quinonediazide compound, an acid is generated in the UV-exposed area, and the solubility of the exposed area in an aqueous alkaline solution is increased. Can be obtained. Two or more quinonediazide compounds can also be used. This makes it possible to further increase the ratio of the dissolution rate between the exposed part and the unexposed part, and to obtain a highly sensitive photosensitive resin composition.

(b−1)化合物の例としては、ポリヒドロキシ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステル結合したもの、ポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がスルホンアミド結合したもの、ポリヒドロキシポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステル結合およびスルホンアミド結合から選択される1種類以上で結合したものなどが挙げられる。これらポリヒドロキシ化合物やポリアミノ化合物の全ての官能基がキノンジアジドで置換されていなくても良いが、官能基全体の50モル%以上がキノンジアジドで置換されていることが好ましい。このようなキノンジアジド化合物を用いることで、一般的な紫外線である水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、またはg線(436nm)に感光するポジ型感光性樹脂組成物を得ることができる。   (B-1) Examples of the compound include a polyhydroxy compound in which sulfonic acid of quinonediazide is ester-bonded, a polyamino compound in which sulfonic acid of quinonediazide is sulfonamide-bonded, and a polyhydroxypolyamino compound in which sulfonic acid of quinonediazide is esterified. And one or more types selected from a bond and a sulfonamide bond. All the functional groups of these polyhydroxy compounds and polyamino compounds may not be substituted with quinonediazide, but it is preferable that 50 mol% or more of all the functional groups are substituted with quinonediazide. By using such a quinonediazide compound, it is possible to obtain a positive photosensitive resin composition which is sensitive to i-line (365 nm), h-line (405 nm), or g-line (436 nm) of a mercury lamp which is a common ultraviolet ray. it can.

キノンジアジド化合物としては、5−ナフトキノンジアジドスルホニル基および4−ナフトキノンジアジドスルホニル基のいずれも好ましく用いられる。同一分子中にこれらの基を両方有する化合物を用いてもよいし、異なる基を用いた化合物を併用してもよい。   As the quinonediazide compound, both a 5-naphthoquinonediazidosulfonyl group and a 4-naphthoquinonediazidosulfonyl group are preferably used. A compound having both of these groups in the same molecule may be used, or a compound using different groups may be used in combination.

キノンジアジド化合物は、公知の方法により合成できる。例えば5−ナフトキノンジアジドスルホニルクロライドとポリヒドロキシ化合物をトリエチルアミン存在下で反応させる方法が挙げられる。   The quinonediazide compound can be synthesized by a known method. For example, there is a method in which 5-naphthoquinonediazidosulfonyl chloride is reacted with a polyhydroxy compound in the presence of triethylamine.

樹脂組成物中の(b−1)化合物の含有量は、(a−1)成分100質量部に対して、好ましくは1〜60質量部である。キノンジアジド化合物の含有量をこの範囲とすることにより、樹脂組成物の高感度化を図り、得られる硬化膜の伸度等の機械特性を維持できる。より高感度化するためには、(b−1)化合物の含有量は、好ましくは3質量部以上である。また、硬化膜の機械特性を損なわないためには、(b−1)化合物の含有量は、好ましくは50質量部以下、より好ましくは40質量部以下である。さらに増感剤などを必要に応じて含有してもよい。   The content of the compound (b-1) in the resin composition is preferably 1 to 60 parts by mass based on 100 parts by mass of the component (a-1). By setting the content of the quinonediazide compound in this range, the sensitivity of the resin composition can be increased, and mechanical properties such as elongation of the obtained cured film can be maintained. For higher sensitivity, the content of the compound (b-1) is preferably at least 3 parts by mass. In order not to impair the mechanical properties of the cured film, the content of the compound (b-1) is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less. Further, a sensitizer and the like may be contained as needed.

本発明の樹脂組成物の別の好ましい態様は、(b)感光剤として、(b−2)光重合開始剤を用いる。樹脂組成物が(b−2)光重合開始剤、および後述する(d)重合性不飽和結合基を有する化合物を含有する場合、紫外線露光およびその後の加熱処理によって露光部がアルカリ現像液または有機現像液に不溶化するため、ネガ型のパターン形成が可能になる。   In another preferred embodiment of the resin composition of the present invention, (b-2) a photopolymerization initiator is used as the photosensitizer (b). When the resin composition contains (b-2) a photopolymerization initiator and (d) a compound having a polymerizable unsaturated bond described below, the exposed portion is exposed to an alkali developer or an organic developer by ultraviolet exposure and subsequent heat treatment. Since it is insoluble in the developer, a negative pattern can be formed.

(b−2)光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、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、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類;3,5−ビス(ジエチルアミノベンジリデン)−N−メチル−4−ピペリドン、3,5−ビス(ジエチルアミノベンジリデン)−N−エチル−4−ピペリドンなどのベンジリデン類;7−ジエチルアミノ−3−テノニルクマリン、4,6−ジメチル−3−エチルアミノクマリン、3,3−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、7−ジエチルアミノ−3−(1−メチルメチルベンゾイミダゾリル)クマリン、3−(2−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマリンなどのクマリン類;2−t−ブチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノンなどのアントラキノン類;ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾイン類;エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、2−メルカプトベンズチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンズイミダゾールなどのメルカプト類;N−フェニルグリシン、N−メチル−N−フェニルグリシン、N−エチル−N−(p−クロロフェニル)グリシン、N−(4−シアノフェニル)グリシンなどのグリシン類;1−フェニル−1,2−ブタンジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、ビス(α−イソニトロソプロピオフェノンオキシム)イソフタル、1,2−オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(o−ベンゾイルオキシム)、OXE02(商品名、チバスペシャルティケミカルズ(株)製)、“アデカアークルズ”(登録商標)NCI−831(商品名、(株)ADEKA製)などのオキシム類;2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オンなどのα−アミノアルキルフェノン類;2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールなどが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。   (B-2) Examples of the photopolymerization initiator include benzophenone, Michler's ketone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, and the like. Benzophenones; benzylidenes such as 3,5-bis (diethylaminobenzylidene) -N-methyl-4-piperidone and 3,5-bis (diethylaminobenzylidene) -N-ethyl-4-piperidone; 7-diethylamino-3- Tenonyl coumarin, 4,6-dimethyl-3-ethylaminocoumarin, 3,3-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin), 7-diethylamino-3- (1-methylmethylbenzimidazolyl) coumarin, 3- (2-benzothiazolyl ) Coumarins such as -7-diethylaminocoumarin Anthraquinones such as 2-t-butylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone and 1,2-benzanthraquinone; benzoins such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin isopropyl ether; ethylene glycol bis (3-mercaptopropionate); ), 2-mercaptobenzthiazole, 2-mercaptobenzoxazole, mercapto such as 2-mercaptobenzimidazole; N-phenylglycine, N-methyl-N-phenylglycine, N-ethyl-N- (p-chlorophenyl) glycine Glycines such as N- (4-cyanophenyl) glycine; 1-phenyl-1,2-butanedione-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o (Methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-benzoyl) oxime, bis (α- Isonitrosopropiophenone oxime) isophthal, 1,2-octanedione-1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (o-benzoyloxime), OXE02 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), Oximes such as "ADEKA ARKULS" (registered trademark) NCI-831 (trade name, manufactured by ADEKA Corporation); 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane-1- Α-alkyl such as on, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, etc. Roh alkylphenones; 2,2'-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl biimidazole, and the like. Two or more of these may be contained.

樹脂組成物中の(b−2)光重合開始剤の含有量は、(a−1)成分の樹脂100質量部に対して、1種類につき0.1〜40質量部が好ましい。2種以上を組み合わせる場合は、総量で0.2〜60質量部とすることが好ましい。   The content of the photopolymerization initiator (b-2) in the resin composition is preferably from 0.1 to 40 parts by mass per 100 parts by mass of the resin (a-1). When two or more kinds are combined, the total amount is preferably 0.2 to 60 parts by mass.

本発明の樹脂組成物は、(c)熱架橋剤をさらに含有することが好ましい。熱架橋剤としては、アルコキシメチル基およびメチロール基から選択される1種類以上の基を少なくとも2つ有する化合物、または、エポキシ基およびオキセタニル基から選択される1種類以上の基を少なくとも2つ有する化合物が好ましく用いられるが、これらに限定されない。樹脂組成物が(c)熱架橋剤を含有することによって、樹脂組成物を用いて形成された樹脂パターンを焼成する際に、(a−1)成分および(a−2)成分と(c)熱架橋剤が反応して架橋構造体となり、得られる硬化膜のはんだリフロー工程耐性が向上する。また、熱架橋剤は2種類以上用いてもよく、これによってさらに幅広い設計が可能になる。   It is preferable that the resin composition of the present invention further contains (c) a thermal crosslinking agent. As the thermal crosslinking agent, a compound having at least two of one or more groups selected from an alkoxymethyl group and a methylol group, or a compound having at least two groups of one or more selected from an epoxy group and an oxetanyl group Are preferably used, but are not limited thereto. When the resin composition contains the thermal crosslinking agent (c), when the resin pattern formed by using the resin composition is fired, the components (a-1) and (a-2) and the component (c) are fired. The thermal crosslinking agent reacts to form a crosslinked structure, and the resulting cured film has improved solder reflow process resistance. In addition, two or more types of thermal crosslinking agents may be used, which enables a wider design.

アルコキシメチル基およびメチロール基から選択される1種類以上の基を少なくとも2つ有する化合物の好ましい例としては、例えば、DML−PC、DML−PEP、DML−OC、DML−OEP、DML−34X、DML−PTBP、DML−PCHP、DML−OCHP、DML−PFP、DML−PSBP、DML−POP、DML−MBOC、DML−MBPC、DML−MTrisPC、DML−BisOC−Z、DML−BisOCHP−Z、DML−BPC、DML−BisOC−P、DMOM−PC、DMOM−PTBP、DMOM−MBPC、TriML−P、TriML−35XL、TML−HQ、TML−BP、TML−pp−BPF、TML−BPE、TML−BPA、TML−BPAF、TML−BPAP、TMOM−BP、TMOM−BPE、TMOM−BPA、TMOM−BPAF、TMOM−BPAP、HML−TPPHBA、HML−TPHAP、HMOM−TPPHBA、HMOM−TPHAP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、“NIKALAC”(登録商標) MX−290、NIKALAC MX−280、NIKALAC MX−270、NIKALAC MX−279、NIKALAC MW−100LM、NIKALAC MX−750LM(以上、商品名、(株)三和ケミカル製)が挙げられ、各社から入手可能である。これらを2種類以上含有してもよい。   Preferred examples of the compound having at least two of one or more groups selected from an alkoxymethyl group and a methylol group include, for example, DML-PC, DML-PEP, DML-OC, DML-OEP, DML-34X, DML -PTBP, DML-PCHP, DML-OCHP, DML-PFP, DML-PSBP, DML-POP, DML-MBOC, DML-MBPC, DML-MTrisPC, DML-BisOC-Z, DML-BisOCHP-Z, DML-BPC , DML-BisOC-P, DMOM-PC, DMOM-PTBP, DMOM-MBPC, TriML-P, TriML-35XL, TML-HQ, TML-BP, TML-pp-BPF, TML-BPE, TML-BPA, TML -BPAF, TML-BPAP, MOM-BP, TMOM-BPE, TMOM-BPA, TMOM-BPAF, TMOM-BPAP, HML-TPPHBA, HML-TPHAP, HMOM-TPPHBA, HMOM-TPHAP (all trade names, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), “NIKALAC” (registered trademark) MX-290, NIKALAC MX-280, NIKALAC MX-270, NIKALAC MX-279, NIKALAC MW-100LM, NIKALAC MX-750LM (trade names, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) And are available from each company. Two or more of these may be contained.

また、エポキシ基およびオキセタニル基から選択される1種類以上の基を少なくとも2つ有する化合物の好ましい例としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型オキセタニル樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型オキセタニル樹脂、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリメチル(グリシジロキシプロピル)シロキサン等のエポキシ基含有シリコーンなどを挙げることができるが、これらに限定されない。具体的には、“EPICLON”(登録商標)850−S、HP−4032、HP−7200、HP−820、HP−4700、EXA−4710、HP−4770、EXA−859CRP、EXA−1514、EXA−4880、EXA−4850−150、EXA−4850−1000、EXA−4816、EXA−4822(以上商品名、DIC(株)製)、“リカレジン”(登録商標)BEO−60E(商品名、新日本理化(株)製)、EP−4003S、EP−4000S(商品名、(株)ADEKA製)、“TECHMORE”(登録商標)VG3101L、VG3101M80(商品名、(株)プリンテック製)などが挙げられ、各社から入手可能である。これらを2種類以上含有してもよい。   Preferred examples of the compound having at least two of one or more groups selected from an epoxy group and an oxetanyl group include, for example, bisphenol A epoxy resin, bisphenol A oxetanyl resin, bisphenol F epoxy resin, and bisphenol F Oxetanyl resins, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, epoxy group-containing silicones such as polymethyl (glycidyloxypropyl) siloxane, and the like, but are not limited thereto. Specifically, "EPICLON" (registered trademark) 850-S, HP-4032, HP-7200, HP-820, HP-4700, EXA-4710, HP-4770, EXA-859CRP, EXA-1514, EXA- 4880, EXA-4850-150, EXA-4850-1000, EXA-4816, EXA-4822 (both trade names, manufactured by DIC Corporation), "Rikaresin" (registered trademark) BEO-60E (trade name, Shin-Nippon Rika) EP-4003S, EP-4000S (trade name, manufactured by ADEKA Corporation), "TECHMORE" (registered trademark) VG3101L, VG3101M80 (trade name, manufactured by Printtech Co., Ltd.), and the like. Available from each company. Two or more of these may be contained.

樹脂組成物中の(c)熱架橋剤の含有量は、(a−1)成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、さらに好ましくは10質量部以上である。また、伸度等の機械特性維持の観点で、(c)熱架橋剤の含有量は、好ましくは300質量部以下、より好ましくは200質量部以下である。   The content of the thermal crosslinking agent (c) in the resin composition is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and still more preferably 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the component (a-1). Not less than parts by mass. From the viewpoint of maintaining mechanical properties such as elongation, the content of (c) the thermal crosslinking agent is preferably 300 parts by mass or less, more preferably 200 parts by mass or less.

(b)感光剤が、(b−2)光重合開始剤である態様においては、樹脂組成物は、(d)重合性不飽和結合基を有する化合物をさらに含有することが好ましい。前記(b−2)光重合開始剤、および(d)重合性不飽和結合基を有する化合物を含有することにより、紫外線露光およびその後の加熱処理によって露光部がアルカリまたは有機の現像液に不溶化するため、ネガ型のパターン形成が可能になる。   In an embodiment in which (b) the photosensitive agent is (b-2) a photopolymerization initiator, the resin composition preferably further contains (d) a compound having a polymerizable unsaturated bond group. By containing the (b-2) photopolymerization initiator and (d) a compound having a polymerizable unsaturated bond group, the exposed portion is insolubilized in an alkali or organic developer by ultraviolet exposure and subsequent heat treatment. Therefore, a negative pattern can be formed.

(d)成分において、重合性不飽和結合基としては、例えば、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等の不飽和二重結合基、およびプロパルギル基等の不飽和三重結合基が挙げられる。これらを2種以上有してもよい。これらの中でも、共役型のビニル基やアクリロイル基、およびメタクリロイル基から選ばれた基が重合性の面で好ましい。また、安定性の点から、これらの基を1分子中に1〜4個有することが好ましい。   In the component (d), examples of the polymerizable unsaturated bond group include an unsaturated double bond group such as a vinyl group, an allyl group, an acryloyl group, and a methacryloyl group, and an unsaturated triple bond group such as a propargyl group. . You may have these two or more types. Among these, a group selected from a conjugated vinyl group, an acryloyl group, and a methacryloyl group is preferable in terms of polymerizability. Further, from the viewpoint of stability, it is preferable to have 1 to 4 of these groups in one molecule.

(d)成分の例としては、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、1,2−ジヒドロナフタレン、1,3−ジイソプロペニルベンゼン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−ビニルナフタレン、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、1,10−デカンジオールジメタクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、1,3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパン、1,3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルメタクリレート、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルアクリレート、N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルメタクリレート、N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルアクリレート等が挙げられる。   Examples of the component (d) include, for example, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane diacrylate, trimethylol Methylolpropane triacrylate, trimethylolpropane dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, styrene, α-methylstyrene, 1,2-dihydronaphthalene, 1,3-diisopropenylbenzene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-vinylnaphthalene, butyl acrylate, butyl methacrylate, isobutyl acrylate, hexyl acrylate Isooctyl acrylate, isobornyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, 1,3-butanediol diacrylate, 1,3-butanediol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,4-butane Diol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol methacrylate, 1,9-nonanediol dimethacrylate, 1,10-decanediol dimethacrylate, dimethylol-tricyclodecane diacrylate, pentaerythritol triacrylate Acrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, 2-hydroxyethyl alcohol Acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 1,3-acryloyloxy-2-hydroxypropane, 1,3-methacryloyloxy-2-hydroxypropane, methylenebisacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-methylolacrylamide, 2, 2,6,6-tetramethylpiperidinyl methacrylate, 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl acrylate, N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl methacrylate, N-methyl -2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl acrylate and the like.

樹脂組成物中の(d)成分の含有量は、(a−1)成分100質量部に対して、好ましくは5〜200質量部であり、相溶性の点から5〜150質量部がより好ましい。   The content of the component (d) in the resin composition is preferably from 5 to 200 parts by mass, and more preferably from 5 to 150 parts by mass from the viewpoint of compatibility with respect to 100 parts by mass of the component (a-1). .

(b)感光剤が、(b−2)光重合開始剤である態様においては、樹脂組成物は、(e)重合禁止剤をさらに含有することが好ましい。(e)重合禁止剤とは、露光時に発生したラジカル、または、露光時のラジカル重合により得られるポリマー鎖の、ポリマー生長末端のラジカルを捕捉し、安定ラジカルとして保持することで、ラジカル重合を停止することが可能な化合物をいう。   In the embodiment in which (b) the photosensitive agent is (b-2) a photopolymerization initiator, the resin composition preferably further contains (e) a polymerization inhibitor. (E) The polymerization inhibitor stops radical polymerization by capturing a radical generated at the time of exposure or a radical at a polymer growing terminal of a polymer chain obtained by the radical polymerization at the time of exposure and holding it as a stable radical. Refers to compounds that can

(b)感光剤が、(b−2)光重合開始剤である態様において、樹脂組成物に、(e)重合禁止剤を適量含有させることで、現像後の残渣発生を抑制し、現像後の解像度を向上させることができる。これは、露光時に発生した過剰量のラジカル、または、高分子量のポリマー鎖の生長末端のラジカルを重合禁止剤が捕捉することで、過剰なラジカル重合の進行を抑制するためと推測される。   In the embodiment in which (b) the photosensitizer is (b-2) a photopolymerization initiator, the resin composition contains an appropriate amount of (e) a polymerization inhibitor, thereby suppressing generation of residues after development and after development. Resolution can be improved. This is presumed to be because the polymerization inhibitor traps an excessive amount of radicals generated at the time of exposure or a radical at the growing end of a high-molecular-weight polymer chain, thereby suppressing excessive radical polymerization.

(e)重合禁止剤としては、フェノール系重合禁止剤が好ましい。フェノール系重合禁止剤としては、例えば、4−t−ブチルフェノール、4−メトキシフェノール、1,4−ヒドロキノン、1,4−ベンゾキノン、2−t−ブチル−4−メトキシフェノール、3−t−ブチル−4−メトキシフェノール、4−t−ブチルカテコール、2−t−ブチル−1,4−ヒドロキノン、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,4,6−トリ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メトキシフェノール、2,5−ジ−t−ブチル−1,4−ヒドロキノン、2,5−ジ−t−アミル−1,4−ヒドロキノン、2−ニトロソ−1−ナフトール、“IRGANOX”(登録商標)1010、同1035、同1076、同1098、同1135、同1330、同1726、同1425、同1520、同245、同259、同3114、同565、または同295(以上、いずれもBASF製)が挙げられる。   (E) As the polymerization inhibitor, a phenol-based polymerization inhibitor is preferable. Examples of the phenolic polymerization inhibitor include 4-t-butylphenol, 4-methoxyphenol, 1,4-hydroquinone, 1,4-benzoquinone, 2-t-butyl-4-methoxyphenol, and 3-t-butyl- 4-methoxyphenol, 4-tert-butylcatechol, 2-tert-butyl-1,4-hydroquinone, 2,6-di-tert-butylphenol, 2,4,6-tri-tert-butylphenol, 2,6- Di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methoxyphenol, 2,5-di-tert-butyl-1,4-hydroquinone, 2,5-di-tert- Amyl-1,4-hydroquinone, 2-nitroso-1-naphthol, "IRGANOX" (registered trademark) 1010, 1035, 1076, 1098, 1135, 1330 The 1726, the 1425, the 1520, the 245, the 259, the 3114, the 565, or the 295 (all manufactured by BASF) and the like.

樹脂組成物中の(e)重合禁止剤の含有量は、(d)重合性不飽和結合基を有する化合物100質量部に対して、0.01質量部以上が好ましく、0.03質量部以上がより好ましく、0.05質量部以上がさらに好ましく、0.1質量部以上が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、現像後の解像度および硬化膜の耐熱性を向上させることができる。一方、(e)重合禁止剤の含有量は、10質量部以下が好ましく、8質量部以下がより好ましく、5質量部以下がさらに好ましく、3質量部以下が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。   The content of the polymerization inhibitor (e) in the resin composition is preferably at least 0.01 part by mass, more preferably at least 0.03 part by mass, based on 100 parts by mass of the compound having a polymerizable unsaturated bond group (d). Is more preferably, more preferably 0.05 part by mass or more, and particularly preferably 0.1 part by mass or more. When the content is within the above range, the resolution after development and the heat resistance of the cured film can be improved. On the other hand, the content of the polymerization inhibitor (e) is preferably at most 10 parts by mass, more preferably at most 8 parts by mass, further preferably at most 5 parts by mass, particularly preferably at most 3 parts by mass. When the content is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.

本発明の樹脂組成物は、必要に応じて溶剤を含有してもよい。溶剤の好ましい例としては、N−メチル−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、ジメチルスルホキシドなどの極性の非プロトン性溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン、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などのエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテートなどのエステル類;乳酸エチル、乳酸メチル、ジアセトンアルコール、3−メチル−3−メトキシブタノールなどのアルコール類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類などが挙げられる。これらを2種類以上含有してもよい。   The resin composition of the present invention may contain a solvent as needed. Preferred examples of the solvent include polar aprotic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide; tetrahydrofuran, dioxane, propylene glycol Ethers such as monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and diisobutyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, propyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl Esters such as acetate; alcohols such as ethyl lactate, methyl lactate, diacetone alcohol and 3-methyl-3-methoxybutanol; fragrances such as toluene and xylene Such as hydrocarbons. Two or more of these may be contained.

樹脂組成物中の溶剤の含有量は、(a−1)成分100質量部に対して、樹脂溶解の観点で、好ましくは70質量部以上、より好ましくは100質量部以上である。また、適度な膜厚を得る観点で、溶剤の含有量は、好ましくは1800質量部以下、より好ましくは1500質量部以下である。   The content of the solvent in the resin composition is preferably 70 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass or more, from the viewpoint of dissolving the resin, based on 100 parts by mass of the component (a-1). From the viewpoint of obtaining an appropriate film thickness, the content of the solvent is preferably 1800 parts by mass or less, more preferably 1500 parts by mass or less.

本発明の樹脂組成物は、上記の溶剤の中でも、(f)エステル構造を有する溶剤(以下、(f)溶剤と省略する場合がある)を含むことが好ましい。樹脂組成物を用いて形成した樹脂パターンを加熱処理して得られた硬化パターン中に(f)溶剤が少量含まれていることによって、詳細な理由は不明であるが、硬化パターンの伸度向上またはストレス低減効果があるため、好ましい。(f)エステル構造を有する溶剤の好ましい例としては、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、乳酸エチル、乳酸メチルなどが挙げられる。   The resin composition of the present invention preferably contains (f) a solvent having an ester structure (hereinafter, sometimes abbreviated as (f) solvent) among the above-mentioned solvents. Although the detailed reason is unknown because a small amount of the solvent (f) is contained in the cured pattern obtained by heat-treating the resin pattern formed using the resin composition, the elongation of the cured pattern is improved. Alternatively, it is preferable because it has a stress reducing effect. (F) Preferred examples of the solvent having an ester structure include γ-butyrolactone, δ-valerolactone, ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, propyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and 3-methyl-3-methoxybutyl acetate. , Ethyl lactate, methyl lactate and the like.

硬化パターン中に含まれている(f)溶剤の含有量は、硬化パターンに対する重量比で、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.005質量%以上、さらに好ましくは0.01質量%以上、特に好ましくは0.015質量%以上である。また、(f)溶剤の含有量は、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下、さらに好ましくは0.1質量%以下、さらに好ましくは0.05質量%以下、特に好ましくは0.03質量%以下である。   The content of the solvent (f) contained in the cured pattern is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, and still more preferably 0.01% by mass, relative to the cured pattern. %, Particularly preferably 0.015% by mass or more. Further, the content of the solvent (f) is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, further preferably 0.1% by mass or less, further preferably 0.05% by mass or less, and particularly preferably. Is 0.03% by mass or less.

本発明の樹脂組成物は、必要に応じて熱酸発生剤をさらに含有してもよい。熱酸発生剤は、加熱により酸を発生し、(c)熱架橋剤の架橋反応促進および、(a−1)および(a−2)成分が未閉環のイミド環構造および/またはオキサゾール環構造を有している場合は、これらの環化を促進し、通常よりも低い150〜300℃で焼成した場合においても、得られる硬化膜の機械特性をより向上させる効果がある。   The resin composition of the present invention may further contain a thermal acid generator as needed. The thermal acid generator generates an acid by heating, accelerates the crosslinking reaction of (c) the thermal crosslinking agent, and forms an unclosed imide ring structure and / or oxazole ring structure of the components (a-1) and (a-2). Has the effect of promoting these cyclizations and further improving the mechanical properties of the resulting cured film even when calcined at a lower than usual 150 to 300 ° C.

熱酸発生剤の熱分解開始温度は、好ましくは50℃〜270℃であり、より好ましくは220℃以下であり、さらに好ましくは180℃以下である。また、樹脂組成物を支持基板に塗布した後の乾燥(プリベーク:約70〜140℃)時には酸を発生せず、その後の露光および現像を経て樹脂パターンを形成した後の最終加熱(キュア:約100〜400℃)時に酸を発生するものを選択すると、現像時の感度低下を抑制できるため好ましい。本発明の樹脂組成物は、硬化のための加熱処理工程の最大温度が150℃以上220℃以下であっても、はんだリフロー工程における硬化パターンの形状変化が小さい点に優れるため、熱酸発生剤としては、熱分解開始温度が、該加熱処理工程の最大温度以下のものが好ましく用いられる。   The thermal decomposition start temperature of the thermal acid generator is preferably from 50 ° C to 270 ° C, more preferably 220 ° C or less, and further preferably 180 ° C or less. Further, when the resin composition is applied to a supporting substrate and dried (prebaked: about 70 to 140 ° C.), no acid is generated, and final heating (curing: aboutcured) after forming a resin pattern through subsequent exposure and development. (100 to 400 ° C.) is preferable because it can suppress the decrease in sensitivity during development. Even if the maximum temperature of the heat treatment step for curing is 150 ° C. or more and 220 ° C. or less, the resin composition of the present invention is excellent in that the shape change of the cured pattern in the solder reflow step is small, and thus the thermal acid generator As the thermal decomposition temperature, those having a thermal decomposition initiation temperature not higher than the maximum temperature of the heat treatment step are preferably used.

熱酸発生剤から発生する酸としては強酸が好ましく、例えば、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸などのアリールスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ブタンスルホン酸などのアルキルスルホン酸やトリフルオロメタンスルホン酸などのハロアルキルスルホン酸などが好ましい。これらはオニウム塩のような塩として、またはイミドスルホナートのような共有結合化合物として用いられる。   The acid generated from the thermal acid generator is preferably a strong acid, for example, arylsulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid and benzenesulfonic acid, alkylsulfonic acids such as methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid and butanesulfonic acid, and trifluoromethane. Haloalkylsulfonic acids such as sulfonic acids are preferred. These are used as salts, such as onium salts, or as covalent compounds, such as imidosulfonates.

樹脂組成物中の熱酸発生剤の含有量は、(a−1)成分100質量部に対して、架橋反応および樹脂の未閉環構造の環化促進の観点で、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上である。また、硬化膜の電気絶縁性の観点で、熱酸発生剤の含有量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下である。   The content of the thermal acid generator in the resin composition is preferably 0.01 part by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a-1), from the viewpoint of promoting a cross-linking reaction and cyclizing an unring-closed structure of the resin. The amount is more preferably 0.1 part by mass or more. Further, from the viewpoint of electrical insulation of the cured film, the content of the thermal acid generator is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, and further preferably 10 parts by mass or less.

本発明の樹脂組成物は、必要に応じてフェノール性水酸基を有する低分子化合物をさらに含有してもよい。フェノール性水酸基を有する低分子化合物を含有することにより、樹脂パターン形成時のアルカリ溶解性の調節が容易になる。   The resin composition of the present invention may further contain a low molecular compound having a phenolic hydroxyl group, if necessary. By containing a low molecular weight compound having a phenolic hydroxyl group, the alkali solubility during resin pattern formation can be easily adjusted.

フェノール性水酸基を有する低分子化合物の含有量は、(a−1)成分100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。また、伸度等の機械特性維持の観点で、含有量は、好ましくは30質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。   The content of the low molecular compound having a phenolic hydroxyl group is preferably at least 0.1 part by mass, more preferably at least 1 part by mass, per 100 parts by mass of the component (a-1). Further, from the viewpoint of maintaining mechanical properties such as elongation, the content is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less.

本発明の樹脂組成物は、必要に応じて支持基板との濡れ性を向上させる目的で界面活性剤;乳酸エチルやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類;エタノールなどのアルコール類;シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエ−テル類等をさらに含有してもよい。   The resin composition of the present invention may contain, if necessary, a surfactant for the purpose of improving wettability with a supporting substrate; esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate; alcohols such as ethanol; cyclohexanone and methyl isobutyl. Ketones such as ketones; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane may be further contained.

これらの支持基板との濡れ性を向上させる目的で用いる化合物の好ましい含有量は、(a−1)成分100質量部に対して0.001質量部以上である。また、適度な膜厚を得る観点で、含有量は、好ましくは1800質量部以下、より好ましくは1500質量部以下である。   The preferred content of the compound used for the purpose of improving the wettability with the support substrate is 0.001 part by mass or more based on 100 parts by mass of the component (a-1). Further, from the viewpoint of obtaining an appropriate film thickness, the content is preferably 1800 parts by mass or less, more preferably 1500 parts by mass or less.

本発明の樹脂組成物は無機粒子をさらに含んでもよい。好ましい具体例としては酸化珪素、酸化チタン、チタン酸バリウム、アルミナ、タルクなどが挙げられるがこれらに限定されない。   The resin composition of the present invention may further include inorganic particles. Preferred specific examples include, but are not limited to, silicon oxide, titanium oxide, barium titanate, alumina, and talc.

これら無機粒子の一次粒子径は、感度維持の観点で、好ましくは100nm以下、特に好ましくは60nm以下である。無機粒子の一次粒子径の求め方としては、数平均粒子径として、比表面積から求められる算出法が挙げられる。比表面積は、単位質量の粉体に含まれる表面積の総和として定義される。比表面積の測定法としてはBET法が挙げられ、比表面積測定装置(Mountech社製 HMmodel−1201など)を用いて測定することができる。   The primary particle diameter of these inorganic particles is preferably 100 nm or less, particularly preferably 60 nm or less, from the viewpoint of maintaining sensitivity. As a method for obtaining the primary particle diameter of the inorganic particles, a calculation method for obtaining the number average particle diameter from the specific surface area may be mentioned. The specific surface area is defined as the sum of the surface areas contained in a unit mass of powder. As a method for measuring the specific surface area, a BET method can be used, and the specific surface area can be measured using a specific surface area measuring device (such as HMmodel-1201 manufactured by Mounttech).

また、シリコン基板との接着性を高めるために、樹脂組成物に、トリメトキシアミノプロピルシラン、トリメトキシエポキシシラン、トリメトキシビニルシラン、トリメトキシチオールプロピルシランなどのシランカップリング剤をさらに含有してもよい。   Further, in order to enhance the adhesiveness with the silicon substrate, the resin composition may further contain a silane coupling agent such as trimethoxyaminopropylsilane, trimethoxyepoxysilane, trimethoxyvinylsilane, and trimethoxythiolpropylsilane. Good.

これらのシリコン基板との接着性を高めるために用いる化合物の好ましい含有量は、(a−1)成分100質量部に対して0.01質量部以上である。また、伸度等の機械特性維持の観点で、含有量は、好ましくは5質量部以下である。   The preferable content of the compound used for enhancing the adhesion to the silicon substrate is 0.01 part by mass or more based on 100 parts by mass of the component (a-1). From the viewpoint of maintaining mechanical properties such as elongation, the content is preferably 5 parts by mass or less.

樹脂組成物の粘度は、2〜5000mPa・sが好ましい。粘度が2mPa・s以上となるように固形分濃度を調整することにより、樹脂組成物を用いて所望の膜厚を得ることが容易になる。一方粘度が5000mPa・s以下であれば、均一性の高い塗布膜を得ることが容易になる。このような粘度を有する樹脂組成物は、例えば固形分濃度を5〜60質量%にすることで容易に得ることができる。   The viscosity of the resin composition is preferably from 2 to 5000 mPa · s. By adjusting the solid content concentration so that the viscosity becomes 2 mPa · s or more, it becomes easy to obtain a desired film thickness using the resin composition. On the other hand, if the viscosity is 5000 mPa · s or less, it becomes easy to obtain a coating film with high uniformity. A resin composition having such a viscosity can be easily obtained, for example, by setting the solid content concentration to 5 to 60% by mass.

次に、本発明の樹脂組成物を用いて硬化パターンを形成する方法について説明する。   Next, a method for forming a cured pattern using the resin composition of the present invention will be described.

本発明の硬化パターンは、本発明の樹脂組成物を用いて、所定の形状に形成された樹脂パターンを硬化してなるものである。すなわち、本発明の硬化パターンは、本発明の樹脂組成物の硬化物からなる。   The cured pattern of the present invention is obtained by curing a resin pattern formed into a predetermined shape using the resin composition of the present invention. That is, the cured pattern of the present invention comprises a cured product of the resin composition of the present invention.

硬化パターンは、本発明の樹脂組成物を支持基板上に塗布および乾燥し、樹脂膜を得る工程と、前記工程により得られた樹脂膜を露光する工程と、前記露光後の樹脂膜をアルカリ水溶液を用いて現像し樹脂パターンを形成する工程と、前記現像後の樹脂パターンを加熱処理する工程とを含む方法により製造することができる。また、硬化パターンは、本発明の樹脂組成物を基材上に塗布した後、有機溶媒を除去し、樹脂シートを得る工程と、前記工程により得られた樹脂シートを別の支持基板上に貼り合わせる工程と、前記貼り合わせ後の樹脂シートを露光する工程と、前記露光後の樹脂シートをアルカリ水溶液を用いて現像し樹脂パターンを形成する工程と、前記現像後の樹脂パターンを加熱処理する工程とを含む方法により製造することもできる。   The cured pattern is a step of applying and drying the resin composition of the present invention on a supporting substrate to obtain a resin film, a step of exposing the resin film obtained in the above step, and a step of subjecting the exposed resin film to an alkaline aqueous solution. And a step of heat-treating the resin pattern after the development to form a resin pattern. In addition, the cured pattern is obtained by applying the resin composition of the present invention onto a base material, removing an organic solvent, and obtaining a resin sheet, and attaching the resin sheet obtained in the above step to another supporting substrate. A step of bonding, a step of exposing the resin sheet after the bonding, a step of developing the resin sheet after the exposure using an alkaline aqueous solution to form a resin pattern, and a step of heat-treating the resin pattern after the development. It can also be manufactured by a method including:

硬化パターンを形成する方法について、より詳細には次のとおりである。まず、本発明の樹脂組成物を支持基板に塗布する。支持基板としてはシリコン、セラミックス類、ガリウムヒ素などのウエハ、または、その上に金属が電極および/または配線として形成されているものが用いられるが、これらに限定されない。ただし、本発明の樹脂組成物は銅元素を含む金属表面との密着性にも優れるため、支持基板が、銅元素を含む金属配線および銅元素を含む金属電極のうち少なくとも1種類以上が形成された基板であることが、高い耐久性の半導体素子を得る観点で好ましい。   The method for forming the cured pattern is described in more detail below. First, the resin composition of the present invention is applied to a supporting substrate. As the support substrate, a wafer made of silicon, ceramics, gallium arsenide, or the like, or a substrate on which a metal is formed as an electrode and / or a wiring is used, but is not limited thereto. However, since the resin composition of the present invention also has excellent adhesion to a metal surface containing a copper element, the support substrate is formed with at least one or more of a metal wiring containing a copper element and a metal electrode containing a copper element. It is preferable that the substrate has a high durability from the viewpoint of obtaining a semiconductor element having high durability.

塗布方法としてはスピンナを用いた回転塗布、スプレー塗布、スリット塗布、ロールコーティングなどの方法がある。また、樹脂組成物を塗布して得られる塗布膜の膜厚は、塗布手法、組成物の固形分濃度、粘度などによって異なるが、通常、乾燥後の膜厚が0.1〜150μmになるように塗布される。   Examples of the coating method include spin coating using a spinner, spray coating, slit coating, and roll coating. The thickness of the coating film obtained by applying the resin composition varies depending on the coating method, the solid content concentration of the composition, the viscosity, and the like, but usually, the thickness after drying is 0.1 to 150 μm. Applied to.

支持基板と樹脂組成物との接着性を高めるために、支持基板を前述のシランカップリング剤で前処理することもできる。例えば、シランカップリング剤をイソプロパノール、エタノール、メタノール、水、テトラヒドロフラン、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、乳酸エチル、アジピン酸ジエチルなどの溶媒に濃度0.5〜20質量%で溶解させた溶液を用いて、スピンコート、浸漬、スプレー塗布、蒸気処理などの手法により、支持基板の表面処理をする。必要に応じて、その後50〜300℃の熱処理を行い、支持基板とシランカップリング剤との反応を進行させる。   In order to enhance the adhesion between the support substrate and the resin composition, the support substrate may be pretreated with the above-mentioned silane coupling agent. For example, a silane coupling agent was dissolved at a concentration of 0.5 to 20% by mass in a solvent such as isopropanol, ethanol, methanol, water, tetrahydrofuran, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, and diethyl adipate. Using the solution, the surface treatment of the support substrate is performed by a technique such as spin coating, dipping, spray coating, or steam treatment. If necessary, a heat treatment at 50 to 300 ° C. is then performed to allow the reaction between the support substrate and the silane coupling agent to proceed.

次に樹脂組成物が塗布された支持基板を乾燥して、樹脂膜を得る。乾燥はオーブン、ホットプレート、赤外線などを使用し、50〜150℃の範囲で1分間〜数時間行うことが好ましい。   Next, the support substrate coated with the resin composition is dried to obtain a resin film. Drying is preferably performed using an oven, a hot plate, infrared rays or the like at a temperature of 50 to 150 ° C. for 1 minute to several hours.

次に、前記工程により得られた樹脂膜に所望のパターンを有するマスクを通して化学線を照射し、樹脂膜を露光する。露光に用いられる化学線としては、紫外線、可視光線、電子線、X線などがあるが、本発明では水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、もしくはg線(436nm)、またはこれらを含む混合波長の化学線が好ましく用いられる。   Next, the resin film obtained in the above step is irradiated with actinic radiation through a mask having a desired pattern to expose the resin film. Actinic rays used for exposure include ultraviolet rays, visible rays, electron beams, and X-rays. In the present invention, i-rays (365 nm), h-rays (405 nm), or g-rays (436 nm) of a mercury lamp, or these rays are used. Is preferably used.

必要に応じて、化学線を照射した後、露光後ベークをしても構わない。露光後ベークを行うことによって、現像後の解像度向上または現像条件の許容幅増大などの効果が期待できる。露光後ベークは、オーブン、ホットプレート、赤外線、フラッシュアニール装置またはレーザーアニール装置などを使用して行うことができる。露光後ベーク温度としては、50〜180℃が好ましく、60〜150℃がより好ましい。露光後ベーク時間は、10秒〜数時間が好ましい。露光後ベーク時間が上記範囲内であると、反応が良好に進行し、現像時間を短くできる場合がある。   If necessary, after irradiation with actinic radiation, post-exposure baking may be performed. By performing post-exposure baking, effects such as improvement in resolution after development or increase in the allowable width of development conditions can be expected. The post-exposure bake can be performed using an oven, a hot plate, an infrared ray, a flash annealing apparatus, a laser annealing apparatus, or the like. The post-exposure bake temperature is preferably from 50 to 180 ° C, more preferably from 60 to 150 ° C. The post-exposure bake time is preferably from 10 seconds to several hours. If the post-exposure bake time is within the above range, the reaction may proceed favorably, and the development time may be shortened.

露光後の樹脂膜を、現像液を用いて現像することにより、所望の樹脂パターンを形成する。現像液としては、アルカリ水溶液が好ましい。アルカリ水溶液としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルカリ性を示す化合物の水溶液が好ましい。また場合によっては、これらのアルカリ水溶液に、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジメチルアクリルアミドなどの極性溶媒;メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類;乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類;シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソブチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類などを単独で、あるいは数種を組み合わせたものを添加してもよい。現像後は、水にてリンス処理をすることが好ましい。ここでもエタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類などを水に加えてリンス処理をしてもよい。   A desired resin pattern is formed by developing the exposed resin film using a developing solution. As the developer, an alkaline aqueous solution is preferable. Examples of the alkaline aqueous solution include tetramethylammonium hydroxide, diethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, triethylamine, diethylamine, methylamine, dimethylamine, dimethylaminoethyl acetate, dimethylaminoethanol, and dimethylamine. An aqueous solution of a compound exhibiting alkalinity such as aminoethyl methacrylate, cyclohexylamine, ethylenediamine, and hexamethylenediamine is preferred. In some cases, a polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, or dimethylacrylamide is added to these aqueous alkali solutions; Alcohols such as isopropanol; esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate; ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone, isobutyl ketone and methyl isobutyl ketone alone or in combination of several kinds May be. After the development, it is preferable to perform a rinsing treatment with water. Here, rinsing treatment may be performed by adding alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, and esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate to water.

現像後の樹脂パターンを加熱処理することにより、樹脂パターンを硬化させ、硬化パターンを得る。樹脂パターンの硬化は、樹脂パターンに150〜500℃の温度を加えて、熱架橋反応、イミド閉環反応、オキサゾール閉環反応等を進行させることが好ましく、こうすることで得られる硬化パターンの耐熱性および耐薬品性を向上させることができる。本発明の樹脂組成物は、硬化のための加熱処理工程の最大温度が150℃以上220℃以下であっても、はんだリフロー工程における硬化パターンの形状変化が小さい点に優れるため、この加熱処理工程の最大温度は150℃以上220℃以下が好ましい。また、加熱処理工程の最大温度を、(a−1)成分のガラス転移温度より低く、かつ(a−2)成分のガラス転移温度より高くすることで、硬化時に(a−2)成分のみの流動性を高めることができ、伸度向上の観点で好ましい。加熱処理は、温度を選び段階的に昇温するか、もしくは、ある温度範囲を選び連続的に昇温しながら、5分間〜5時間実施するのが好ましい。一例としては、110℃、160℃および200℃で各30分ずつ熱処理する方法が挙げられる。あるいは室温から200℃まで1時間かけて直線的に昇温する方法が挙げられる。このような加熱処理工程において、温度が最も高くなったときの温度を、最大温度と定義する。   By heating the resin pattern after development, the resin pattern is cured to obtain a cured pattern. The curing of the resin pattern is preferably performed by applying a temperature of 150 to 500 ° C. to the resin pattern to allow a thermal crosslinking reaction, an imide ring-closing reaction, an oxazole ring-closing reaction, and the like to proceed. Chemical resistance can be improved. Even if the maximum temperature of the heat treatment step for curing is 150 ° C. or more and 220 ° C. or less, the resin composition of the present invention is excellent in that the shape change of the cured pattern in the solder reflow step is small. Is preferably 150 ° C. or more and 220 ° C. or less. Further, by setting the maximum temperature of the heat treatment step lower than the glass transition temperature of the component (a-1) and higher than the glass transition temperature of the component (a-2), only the component (a-2) at the time of curing is obtained. Fluidity can be increased, which is preferable from the viewpoint of improving elongation. The heat treatment is preferably performed for 5 minutes to 5 hours while selecting a temperature and increasing the temperature stepwise, or while selecting a certain temperature range and continuously increasing the temperature. As an example, there is a method of performing heat treatment at 110 ° C., 160 ° C., and 200 ° C. for 30 minutes each. Alternatively, a method of linearly raising the temperature from room temperature to 200 ° C. over 1 hour may be used. In such a heat treatment step, the temperature at which the temperature becomes the highest is defined as the maximum temperature.

次に、本発明の樹脂組成物を用いて樹脂シートを作製し、この樹脂シートを用いて、硬化パターンを形成する方法について説明する。   Next, a method for producing a resin sheet using the resin composition of the present invention and forming a cured pattern using the resin sheet will be described.

本発明の樹脂シートは、本発明の樹脂組成物をシート状に成形してなるものである。ただし、樹脂組成物が溶剤を含む場合は、本発明の樹脂シートは、本発明の樹脂組成物から該溶剤を除いたものである。前述の樹脂組成物を基材上に塗布することによって、樹脂シートを作製することができる。樹脂組成物が溶剤を含む場合は、基材上に塗布した後、樹脂組成物に含まれる溶剤を除去することによって、樹脂シートを得る。   The resin sheet of the present invention is obtained by molding the resin composition of the present invention into a sheet. However, when the resin composition contains a solvent, the resin sheet of the present invention is obtained by removing the solvent from the resin composition of the present invention. A resin sheet can be produced by applying the above-mentioned resin composition on a substrate. When the resin composition contains a solvent, the resin sheet is obtained by removing the solvent contained in the resin composition after coating on a substrate.

樹脂組成物を塗布する基材としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムなどを用いることができる。本発明の樹脂シートをシリコンウエハなどの支持基板に貼り合わせた後に、基材であるPETフィルムを剥離除去する必要がある場合は、表面にシリコーン樹脂などの離型剤がコーティングされたPETフィルムを基材として用いると、容易に樹脂シートと基材を剥離できるので好ましい。基材の厚みは、特に限定されないが、作業性の観点から、30〜80μmの範囲であることが好ましい。   As a substrate on which the resin composition is applied, a polyethylene terephthalate (PET) film or the like can be used. When it is necessary to peel and remove the PET film as the base material after bonding the resin sheet of the present invention to a supporting substrate such as a silicon wafer, a PET film having a surface coated with a release agent such as a silicone resin is used. It is preferable to use it as a base material because the resin sheet and the base material can be easily peeled off. The thickness of the substrate is not particularly limited, but is preferably in the range of 30 to 80 μm from the viewpoint of workability.

樹脂組成物を基材上へ塗布する方法としては、スクリーン印刷、スプレーコーター、バーコーター、ブレードコーター、ダイコーター、スピンコーターなどを用いることができる。   Screen printing, spray coater, bar coater, blade coater, die coater, spin coater and the like can be used as a method of applying the resin composition onto the base material.

樹脂組成物に含まれる有機溶媒を除去する方法としては、オーブンやホットプレートによる加熱、真空乾燥、赤外線やマイクロ波などの電磁波による加熱などが挙げられる。オーブンを使用して、50〜140℃の範囲で1分間〜1時間行うことが好ましい。ここで、有機溶媒の除去が不十分である場合、次の硬化処理により得られる硬化物が未硬化状態となったり、熱機械特性が不良となったりする場合がある。   Examples of the method for removing the organic solvent contained in the resin composition include heating with an oven or a hot plate, vacuum drying, and heating with electromagnetic waves such as infrared rays and microwaves. It is preferable to perform the treatment in an oven at 50 to 140 ° C. for 1 minute to 1 hour. Here, if the removal of the organic solvent is insufficient, the cured product obtained by the next curing treatment may be in an uncured state or may have poor thermomechanical properties.

樹脂シートの表面を大気中のゴミ等から保護するために、樹脂シートの表面にカバーフィルムを貼り合わせてもよい。また、得られた樹脂シートの膜厚が、所望する膜厚よりも薄い場合は、樹脂シートを2枚以上貼り合わせて所望の膜厚にしても良い。   In order to protect the surface of the resin sheet from dust and the like in the atmosphere, a cover film may be attached to the surface of the resin sheet. When the thickness of the obtained resin sheet is smaller than a desired thickness, two or more resin sheets may be bonded to each other to obtain a desired thickness.

上記の方法にて作製した樹脂シートを別の支持基板上に貼り合わせる場合は、ロールラミネーターや真空ラミネーターなどのラミネート装置を使用しても、ホットプレート上で加熱した支持基板にゴムローラーを用いて手動で貼り合わせても良い。樹脂シートを支持基板へ貼り合わせた後、十分に冷却してから基材を剥離することにより、支持基板に樹脂シートが積層された積層体が得られる。   When laminating the resin sheet prepared by the above method on another support substrate, even if using a laminating device such as a roll laminator or a vacuum laminator, using a rubber roller on the support substrate heated on a hot plate It may be pasted manually. After bonding the resin sheet to the support substrate, the substrate is peeled off after sufficiently cooling, whereby a laminate in which the resin sheet is laminated on the support substrate is obtained.

得られた積層体に対して、前述の樹脂組成物を用いて硬化パターンを形成する方法と同様にして、所望のパターンを有するマスクを通して支持基板上の樹脂シートに化学線を照射する工程、必要に応じて化学線照射後に露光後ベークをする工程、現像液を用いて露光部または非露光部を除去して樹脂パターンを形成する工程、150℃〜500℃の温度を加えて樹脂パターンを硬化する工程を経て、硬化パターンを得ることができる。   A step of irradiating a resin sheet on a supporting substrate with actinic radiation through a mask having a desired pattern in the same manner as in the method of forming a cured pattern using the resin composition on the obtained laminate, which is necessary Baking after exposure after exposure to actinic radiation, forming a resin pattern by removing exposed or unexposed parts using a developing solution, and curing the resin pattern by applying a temperature of 150 to 500 ° C. Through these steps, a cured pattern can be obtained.

本発明の樹脂組成物は、半導体電子部品、半導体装置などの用途に好適に用いることができる。具体的には、前記のようにして、本発明の樹脂組成物を用いて形成された硬化パターンは、層間絶縁膜、半導体保護膜等の用途に好適に用いられる。詳細には、本発明の樹脂組成物の硬化物からなる硬化パターンを、半導体のパッシベーション膜、半導体素子の保護膜、高密度実装用多層配線の層間絶縁膜、有機電界発光素子の絶縁層などとして配置した半導体電子部品または半導体装置が好適に用いられる。   The resin composition of the present invention can be suitably used for applications such as semiconductor electronic components and semiconductor devices. Specifically, the cured pattern formed using the resin composition of the present invention as described above is suitably used for applications such as an interlayer insulating film and a semiconductor protective film. In detail, a cured pattern composed of a cured product of the resin composition of the present invention is used as a passivation film of a semiconductor, a protective film of a semiconductor element, an interlayer insulating film of a multilayer wiring for high-density mounting, an insulating layer of an organic electroluminescent element, and the like. The arranged semiconductor electronic components or semiconductor devices are suitably used.

以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。まず、各実施例および比較例における評価方法について説明する。なお、樹脂組成物(以下ワニスと呼ぶ)の評価においては、あらかじめ1μmのポリテトラフルオロエチレン製のフィルター(住友電気工業(株)製)で濾過したワニスを用いた。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. First, the evaluation method in each example and comparative example will be described. In the evaluation of the resin composition (hereinafter, referred to as varnish), a varnish filtered in advance with a 1 μm polytetrafluoroethylene filter (manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) was used.

(1)膜厚
支持基板上の樹脂膜の膜厚は、光干渉式膜厚測定装置((株)SCREENホールディングス製ラムダエースVM−1030)を使用して測定した。なお、樹脂膜の屈折率は、ポリイミドを対象に、1.629として測定した。
(1) Film Thickness The thickness of the resin film on the support substrate was measured using a light interference type film thickness measuring device (Lambda Ace VM-1030 manufactured by SCREEN Holdings Co., Ltd.). The refractive index of the resin film was measured as 1.629 for polyimide.

(2)樹脂のガラス転移温度
示差走査熱量計((株)島津製作所製DSC−50)を用い、窒素気流下、昇温速度10℃/分、測定温度30〜350℃の条件で樹脂粉末を測定し、ガラス転移温度を求めた。この場合のガラス転移温度とは、熱量変化からJIS K 7121−2012「プラスチックの転移温度測定方法」に準拠した方法によって算出した中間点ガラス転移温度のことである。
(2) Glass transition temperature of resin Using a differential scanning calorimeter (DSC-50, manufactured by Shimadzu Corporation), the resin powder was heated at a rate of 10 ° C / min under a nitrogen gas flow at a measurement temperature of 30 to 350 ° C. Measurement was performed to determine the glass transition temperature. In this case, the glass transition temperature is a midpoint glass transition temperature calculated from a change in calorific value by a method based on JIS K 7121-2012 “Method of measuring transition temperature of plastic”.

(3)アルカリ溶解速度
樹脂を固形分濃度35質量%になるようにγ−ブチロラクトン(以下GBLと呼ぶ)に溶解した。この溶液を6インチシリコンウエハ上に塗布し、ホットプレートを用いて120℃で4分間プリベークし、膜厚10μm±0.5μmの樹脂膜を形成した。これを温度23±1℃の2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に1分間浸漬し、浸漬前後の樹脂膜の膜厚の変化から、1分間当たりに溶解した樹脂膜の膜厚を求め、アルカリ溶解速度とした。なお、1分未満の時間で樹脂膜が完全に溶解した場合は、溶解にかかった時間を測定し、これと浸漬前の樹脂膜の膜厚から、1分間当たりに溶解する膜厚を求め、これをアルカリ溶解速度とした。
(3) Alkali dissolution rate The resin was dissolved in γ-butyrolactone (hereinafter referred to as GBL) so as to have a solid concentration of 35% by mass. This solution was applied on a 6-inch silicon wafer, and prebaked at 120 ° C. for 4 minutes using a hot plate to form a resin film having a thickness of 10 μm ± 0.5 μm. This was immersed in a 2.38% by mass aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at a temperature of 23 ± 1 ° C. for 1 minute, and the thickness of the resin film dissolved per minute was determined from the change in the thickness of the resin film before and after immersion. And the alkali dissolution rate. When the resin film was completely dissolved in less than 1 minute, the time required for dissolution was measured, and the thickness of the resin film dissolved per minute was determined from this and the thickness of the resin film before immersion. This was taken as the alkali dissolution rate.

(4)重量平均分子量
樹脂の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)装置(日本ウォーターズ(株)製Waters2690−996)を用い、展開溶媒をN−メチル−2−ピロリドン(以下NMPと呼ぶ)として測定し、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)を計算した。
(4) Weight-average molecular weight The molecular weight of the resin was measured using a gel permeation chromatography (GPC) apparatus (Waters 2690-996, manufactured by Nippon Waters Co., Ltd.), and using N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) as a developing solvent. And the weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene was calculated.

(5)イミド環閉環率(RIM(%))
イミドまたはイミド前駆体構造を有する樹脂を濃度35質量%になるようにGBLに溶解した。この溶液を4インチのシリコンウエハ上にスピンナ(ミカサ(株)製1H−DX)を用いてスピンコート法で塗布し、次いで120℃のホットプレートで3分ベークし、厚さ4〜5μmの樹脂膜を作製した。この樹脂膜付きウエハを2分割し、一方をクリーンオーブン(光洋サーモシステム(株)製CLH−21CD−S)を用いて、窒素気流下(酸素濃度20ppm以下)において140℃で30分、次いでさらに昇温して320℃で1時間キュアして、イミド環を完全に閉環させた。赤外分光光度計((株)堀場製作所製FT−720)を用いてキュア前後の樹脂膜の透過赤外吸収スペクトルをそれぞれ測定し、ポリイミドに起因するイミド構造の吸収ピーク(1780cm−1付近、1377cm−1付近)の存在を確認の上、1377cm−1付近のピーク強度(キュア前:X、キュア後:Y)を求めた。ピーク強度(X)をピーク強度(Y)で割ったピーク強度比を算出し、熱処理前ポリマー中のイミド基の含量、すなわちイミド環閉環率を求めた(RIM=X/Y×100(%))。
(5) Ring closing ratio of imide ring (R IM (%))
An imide or a resin having an imide precursor structure was dissolved in GBL to a concentration of 35% by mass. This solution was applied on a 4-inch silicon wafer by spin coating using a spinner (1H-DX manufactured by Mikasa Corporation), and then baked on a hot plate at 120 ° C. for 3 minutes to obtain a resin having a thickness of 4 to 5 μm. A film was prepared. This wafer with a resin film is divided into two parts, and one of them is divided by using a clean oven (CLH-21CD-S manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.) at 140 ° C. for 30 minutes under a nitrogen stream (oxygen concentration 20 ppm or less), and then further. The temperature was raised and the mixture was cured at 320 ° C. for 1 hour to completely close the imide ring. The transmission infrared absorption spectra of the resin film before and after curing were each measured using an infrared spectrophotometer (FT-720 manufactured by Horiba, Ltd.), and the absorption peak of the imide structure due to polyimide (around 1780 cm −1 , 1377 cm -1 nearby) the presence on the confirmation, 1377 cm -1 peak intensity in the vicinity (before curing: X, after cure: Y) was determined. The peak intensity ratio obtained by dividing the peak intensity (X) by the peak intensity (Y) was calculated, and the content of the imide group in the polymer before the heat treatment, that is, the imide ring closure ratio was determined (R IM = X / Y × 100 (%) )).

(6)硬化膜の破断点伸度
ワニスを、8インチのシリコンウエハ上に塗布現像装置(東京エレクトロン(株)製ACT−8)を用いてスピンコート法で塗布した。塗布は、得られた樹脂膜を120℃で3分間プリベークした後の樹脂膜の膜厚が11μmになるように行った。次いで120℃のホットプレートで3分間プリベークを行った。
(6) Elongation at Break of Cured Film A varnish was applied on an 8-inch silicon wafer by a spin coating method using a coating and developing apparatus (ACT-8, manufactured by Tokyo Electron Limited). The coating was performed such that the thickness of the resin film after prebaking the obtained resin film at 120 ° C. for 3 minutes was 11 μm. Next, prebaking was performed on a hot plate at 120 ° C. for 3 minutes.

ネガ型ワニスを用いる場合は、プリベーク後の樹脂膜付きシリコンウエハに対し、露光装置(ユニオン光学(株)製マスクアライナーPEM−6M)を用いて、水銀灯のi線、h線、およびg線を含む波長の化学線を、g線で5,000J/mの露光量となるよう、ウエハ全面に照射する工程を追加した。When a negative type varnish is used, the i-line, h-line, and g-line of a mercury lamp are applied to a silicon wafer with a resin film after prebaking using an exposure apparatus (Mask Aligner PEM-6M manufactured by Union Optical Co., Ltd.). A step of irradiating the entire surface of the wafer with an actinic ray having a wavelength including the g-ray at an exposure amount of 5,000 J / m 2 was added.

この樹脂膜付きシリコンウエハを、クリーンオーブンCLH−21CD−Sを用いて、窒素気流下(酸素濃度20ppm以下)において120℃で30分、次いでさらに昇温して180℃で1時間加熱処理を行った。その後、温度が50℃以下に下がったところでウエハを取り出し、45質量%のフッ化水素酸に5分間浸漬することで、ウエハより硬化膜を剥がした。この硬化膜を幅1cm、長さ9cmの短冊状に切断し、万能試験機((株)オリエンテック製テンシロンRTM−100)を用いて、23℃で引張速度50mm/分で引っ張り、破断点伸度の測定を行なった。測定は1検体につき10枚の短冊について行ない、上位5点の平均値を求めた。破断点伸度の値が15%以上の場合を極めて良好(3)、5%以上15%未満の場合を良好(2)、5%未満または膜強度が不十分のため測定できない場合を不良(1)とした。   Using a clean oven CLH-21CD-S, the silicon wafer with the resin film is subjected to a heat treatment at 120 ° C. for 30 minutes and then at 180 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream (oxygen concentration: 20 ppm or less). Was. Thereafter, when the temperature dropped to 50 ° C. or lower, the wafer was taken out and immersed in 45% by mass of hydrofluoric acid for 5 minutes to peel the cured film from the wafer. This cured film was cut into strips having a width of 1 cm and a length of 9 cm, and pulled at 23 ° C. at a tensile speed of 50 mm / min using a universal testing machine (Tensilon RTM-100 manufactured by Orientec) to elongate at break. The degree was measured. The measurement was performed on ten strips per sample, and the average value of the top five points was determined. Very good when the value of elongation at break is 15% or more (3), good when 5% or more and less than 15% (2), poor when less than 5% or when film strength is insufficient to measure ( 1).

(7)硬化膜のストレス測定
ワニスを、8インチのシリコンウエハ上に塗布現像装置(東京エレクトロン(株)製ACT−8)を用いてスピンコート法で塗布した。塗布は、得られた樹脂膜を120℃で3分間プリベークした後の樹脂膜の膜厚が11μmになるように行った。次いで120℃のホットプレートで3分間プリベークを行った。
(7) Stress Measurement of Cured Film A varnish was applied on an 8-inch silicon wafer by a spin coating method using a coating and developing apparatus (ACT-8 manufactured by Tokyo Electron Limited). The coating was performed such that the thickness of the resin film after prebaking the obtained resin film at 120 ° C. for 3 minutes was 11 μm. Next, prebaking was performed on a hot plate at 120 ° C. for 3 minutes.

ネガ型ワニスを用いる場合は、プリベーク後の樹脂膜付きシリコンウエハに対し、露光装置(ユニオン光学(株)製マスクアライナーPEM−6M)を用いて、水銀灯のi線、h線、およびg線を含む波長の化学線を、g線で5,000J/mの露光量となるよう、ウエハ全面に照射する工程を追加した。When a negative type varnish is used, the i-line, h-line, and g-line of a mercury lamp are applied to a silicon wafer with a resin film after prebaking using an exposure apparatus (Mask Aligner PEM-6M manufactured by Union Optical Co., Ltd.). A step of irradiating the entire surface of the wafer with an actinic ray having a wavelength including the g-ray at an exposure amount of 5,000 J / m 2 was added.

この樹脂膜付きシリコンウエハを、クリーンオーブンCLH−21CD−Sを用いて、窒素気流下(酸素濃度20ppm以下)において120℃で30分、次いでさらに昇温して210℃で1時間加熱処理を行った。加熱処理後の硬化膜付きウエハを、ストレス測定装置(KLA Tencor社製FLX2908)にて測定した。その結果、ストレス値が30MPa以上のものを不十分(1)、20MPa以上30MPa未満の場合は良好(2)、20MPa未満のものは極めて良好(3)とした。   Using a clean oven CLH-21CD-S, this silicon wafer with a resin film is heated at 120 ° C. for 30 minutes and then further heated at 210 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream (oxygen concentration: 20 ppm or less). Was. The wafer with the cured film after the heat treatment was measured with a stress measurement device (FLX2908 manufactured by KLA Tencor). As a result, those having a stress value of 30 MPa or more were determined to be insufficient (1), those having a stress value of 20 MPa to less than 30 MPa were rated good (2), and those having a stress value of less than 20 MPa were rated extremely good (3).

(8)硬化パターンのはんだリフロー工程耐性
ワニスを、8インチのシリコンウエハ上に塗布現像装置ACT−8を用いてスピンコート法で塗布した。塗布は、得られた樹脂膜を120℃で3分間プリベークした後の膜厚が5〜7μmになるように行った。次いで120℃のホットプレートで3分間プリベークを行った。
(8) Resistance of Solder Reflow Step of Cured Pattern A varnish was applied on an 8-inch silicon wafer by a spin coating method using a coating and developing apparatus ACT-8. The coating was performed such that the thickness of the obtained resin film after prebaking at 120 ° C. for 3 minutes was 5 to 7 μm. Next, prebaking was performed on a hot plate at 120 ° C. for 3 minutes.

続く露光工程において、ポジ型ワニスを用いる場合は、露光機i線ステッパー((株)ニコン製NSR−2005i9C)にパターンの切られたマスクをセットし、プリベーク後の樹脂膜付きシリコンウエハに対して、100〜900mJ/cmの範囲で10mJ/cmステップで露光量を変更しながら露光した。In the subsequent exposure step, when using a positive type varnish, the mask with the pattern cut is set on an exposure machine i-line stepper (NSR-2005i9C manufactured by Nikon Corporation), and the silicon wafer with the resin film after the pre-baking is set. It was exposed while changing the exposure amount in 10 mJ / cm 2 steps in a range of 100~900mJ / cm 2.

一方、ネガ型ワニスを用いる場合は、露光装置(ユニオン光学(株)製マスクアライナーPEM−6M)にパターンの切られたマスクをセットし、プリベーク後の樹脂膜付きシリコンウエハに対して、水銀灯のi線、h線、およびg線を含む波長の化学線を、g線で5,000J/mの露光量となるよう露光し、さらに露光後、ACT−8のホットプレートで100℃で1分間ベークした。On the other hand, when a negative type varnish is used, a mask with a pattern cut is set in an exposure apparatus (a mask aligner PEM-6M manufactured by Union Optical Co., Ltd.), and a silicon wafer with a resin film after pre-baking is applied with a mercury lamp. An actinic ray having a wavelength including i-line, h-line, and g-line is exposed to g-line at an exposure amount of 5,000 J / m 2. Bake for minutes.

露光後、ACT−8の現像装置を用いて、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(以下TMAHと呼ぶ)水溶液(東京応化工業(株)製NMD−3)を用いて現像工程を行い、樹脂パターンを形成した。現像工程は、パドル法を用い、現像液の吐出時間5秒の条件で、パドル(時間は適宜調整)現像を2回繰り返した後、純水でリンス後、振り切り乾燥した。   After the exposure, the developing process was performed using a 2.38% by mass aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (hereinafter referred to as TMAH) (NMD-3 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) using an ACT-8 developing device. Then, a resin pattern was formed. In the developing step, paddle (time was adjusted appropriately) development was repeated twice under the condition of a developing solution discharge time of 5 seconds using a paddle method, followed by rinsing with pure water and then shaking off and drying.

現像後の樹脂パターン付きシリコンウエハを、クリーンオーブンCLH−21CD−Sを用いて、窒素気流下(酸素濃度20ppm以下)において120℃で30分、次いでさらに昇温して180℃で1時間キュアし、樹脂パターンを硬化させて硬化パターンを得た。その後、温度が50℃以下に下がったところでシリコンウエハを取り出し、硬化パターンの膜厚を測定した。   The resin-patterned silicon wafer after development is cured using a clean oven CLH-21CD-S under a nitrogen stream (oxygen concentration: 20 ppm or less) at 120 ° C. for 30 minutes, and then further heated to 180 ° C. for 1 hour. Then, the resin pattern was cured to obtain a cured pattern. Thereafter, when the temperature dropped to 50 ° C. or lower, the silicon wafer was taken out, and the thickness of the cured pattern was measured.

キュア後の硬化パターンの膜厚が、5μmになるように、樹脂膜の膜厚および現像パドル時間等を調整した。各水準に対しシリコンウエハを2枚ずつ加工し、その一方を250℃のホットプレートで5分ベークした後、ホットプレートから下ろして室温まで放冷する処理を、3回繰り返した。これらの硬化パターン付きシリコンウエハをダイヤモンドペンで割断し、走査型電子顕微鏡(SEM、(株)日立ハイテクノロジー製S−4800)を用いて、20μm幅のトレンチパターンの断面を観察した。250℃ベーク処理無しの硬化パターンで20.0〜20.5μm開口している場合の露光量を確認し、同じ露光条件における250℃ベーク処理有りの硬化パターンの対応する部分の断面を観察し、両者の形状を比較した。250℃ベーク処理の有無によってパターン形状の変化が見られないものを極めて良好(4)、250℃ベーク処理によってテーパー角が小さくなるものの、テーパー角の変化量が20°未満であるものを良好(3)、250℃ベーク処理によってテーパー角が小さくなり、テーパー角の変化量が20°以上であるものを不良(2)、250℃ベーク処理によってパターン形状が著しく変化し、20μm幅のトレンチパターンの開口部が15μm以下に狭まるもの、および250℃ベーク処理によって硬化パターンにクラックが入るものを極めて不良(1)とした。   The thickness of the resin film and the development paddle time were adjusted so that the thickness of the cured pattern after curing became 5 μm. Two silicon wafers were processed for each level, and one of them was baked on a hot plate at 250 ° C. for 5 minutes, then lowered from the hot plate and allowed to cool to room temperature, and this process was repeated three times. These silicon wafers with a cured pattern were cut with a diamond pen, and the cross section of a trench pattern having a width of 20 μm was observed using a scanning electron microscope (SEM, S-4800 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). Check the exposure amount when the opening is 20.0 to 20.5 μm in the cured pattern without baking at 250 ° C., and observe the cross section of the corresponding part of the cured pattern with baking at 250 ° C. under the same exposure conditions, The two shapes were compared. It is very good that the pattern shape is not changed depending on the presence or absence of the 250 ° C. baking (4), and that the taper angle is reduced by less than 20 ° although the taper angle is reduced by the 250 ° C. baking ( 3) If the taper angle is reduced by baking at 250 ° C. and the amount of change of the taper angle is 20 ° or more, the pattern shape is remarkably changed by baking at 250 ° C. Those having an opening narrowed to 15 μm or less and those having cracks in a cured pattern by baking at 250 ° C. were regarded as extremely defective (1).

(9)硬化膜中の溶剤含有量の測定
前記(6)と同様の方法で、硬化膜の膜厚が10μmの硬化膜付きシリコンウエハを作製し、ダイヤモンドペンで縦1cm、横2cmの小片に割断し、試料片とした。昇温脱離質量分析(TPD−MS)装置を用いて、ヘリウム50mL/分気流下で、室温から10℃/分で300℃まで昇温した後、300℃で60分間保持するプログラムで、発生ガスを分析した。得られた測定スペクトルのm/zと溶剤の分子量からピークを帰属し、溶剤に対応する発生ガス量を求めた。別途、測定に用いたものとは異なる試料片を、45質量%のフッ化水素酸に5分間浸漬することで、ウエハから硬化膜を剥がし、その硬化膜の重量を測定した。縦1cm、横2cmの硬化膜の重量と発生ガス量から、硬化膜中の溶剤含有量を算出した。
(9) Measurement of Solvent Content in Cured Film In the same manner as in (6), a silicon wafer with a cured film having a cured film thickness of 10 μm was prepared and cut into small pieces 1 cm long and 2 cm wide using a diamond pen. It was cut and used as a sample. Using a thermal desorption mass spectrometer (TPD-MS), the temperature was raised from room temperature to 300 ° C at a rate of 10 ° C / min under a helium air flow of 50 mL / min, and then maintained at 300 ° C for 60 minutes. The gas was analyzed. The peak was assigned from the m / z of the obtained measurement spectrum and the molecular weight of the solvent, and the amount of gas generated corresponding to the solvent was determined. Separately, a sample piece different from that used for the measurement was immersed in 45% by mass of hydrofluoric acid for 5 minutes to peel off the cured film from the wafer, and the weight of the cured film was measured. The solvent content in the cured film was calculated from the weight of the cured film having a length of 1 cm and a width of 2 cm and the amount of generated gas.

(10)硬化膜の密着強度測定
次の方法にて銅との密着強度測定を行なった。
(10) Measurement of adhesion strength of cured film Adhesion strength measurement with copper was performed by the following method.

まず、シリコンウエハ上に銅をスパッタリングし、銅が200nmの厚みで形成されたスパッタ基板を用意した。この基板上にワニスをスピンナ(ミカサ(株)製)を用いてスピンコート法で塗布し、次いでホットプレートを用いて120℃で3分ベークし、厚さ5〜7μmのプリベーク膜を作製した。   First, copper was sputtered on a silicon wafer to prepare a sputtered substrate on which copper was formed with a thickness of 200 nm. A varnish was applied on the substrate by a spin coat method using a spinner (manufactured by Mikasa Corporation), and then baked at 120 ° C. for 3 minutes using a hot plate to prepare a prebaked film having a thickness of 5 to 7 μm.

続く露光工程において、ポジ型ワニスを用いる場合は、露光機i線ステッパー((株)ニコン製NSR−2005i9C)にパターンの切られたマスクをセットし、プリベーク後の樹脂膜付きシリコンウエハに対して、100〜900mJ/cmの範囲で10mJ/cmステップで露光量を変更しながら露光した。In the subsequent exposure step, when using a positive type varnish, the mask with the pattern cut is set on an exposure machine i-line stepper (NSR-2005i9C manufactured by Nikon Corporation), and the silicon wafer with the resin film after the pre-baking is set. It was exposed while changing the exposure amount in 10 mJ / cm 2 steps in a range of 100~900mJ / cm 2.

一方、ネガ型ワニスを用いる場合は、露光装置(ユニオン光学(株)製マスクアライナーPEM−6M)にパターンの切られたマスクをセットし、プリベーク後の樹脂膜付きシリコンウエハに対して、水銀灯のi線、h線、およびg線を含む波長の化学線を、g線で5,000J/mの露光量となるよう露光し、さらに露光後、ホットプレートで100℃で1分間ベークした。On the other hand, when a negative type varnish is used, a mask with a pattern cut is set in an exposure apparatus (a mask aligner PEM-6M manufactured by Union Optical Co., Ltd.), and a silicon wafer with a resin film after pre-baking is applied with a mercury lamp. An actinic ray having a wavelength including i-line, h-line, and g-line was exposed to g-line at an exposure amount of 5,000 J / m 2 , and after exposure, baked on a hot plate at 100 ° C. for 1 minute.

露光後、純水で希釈して0.8重量%に調整したテトラメチルアンモニウム水溶液(多摩化学工業(株)製)を用いてディップ法で現像を行い、その後純水でリンスし、膜厚5〜6μmの樹脂パターンを得た。   After exposure, development is performed by a dip method using a tetramethylammonium aqueous solution (manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd.) diluted with pure water to 0.8% by weight, and then rinsed with pure water to form a film having a thickness of 5%. A resin pattern of about 6 μm was obtained.

この樹脂パターン付き基板をクリーンオーブンCLH−21CD−Sを用いて、窒素気流下(酸素濃度20ppm以下)において120℃で30分、次いでさらに昇温して180℃で1時間キュアし、樹脂パターンを硬化させて硬化パターンを得た。   The substrate with the resin pattern was cured using a clean oven CLH-21CD-S in a nitrogen stream (oxygen concentration: 20 ppm or less) at 120 ° C. for 30 minutes, and then further heated to 180 ° C. for 1 hour to cure the resin pattern. It was cured to obtain a cured pattern.

ダイシェアテスター(デイジ・ジャパン(株)製DAGE SERIES 4000)を用いて、縦30μm・横120μmの長方形凸パターンを、テスト高さ1μm、レンジ2.5Nで縦方向にシェアして引き剥がし、引き剥がし時の最大荷重を求める操作を、同サイズの凸パターン5個についてそれぞれ行ない、その平均値とパターン面積とから基板との密着強度を求めた。いずれの基板についても密着強度が100MPa以上を極めて良好(3)、60MPa以上100MPa未満を良好(2)、60MPa未満を不良(1)とした。   Using a die shear tester (DAGE SERIES 4000 manufactured by Dage Japan Co., Ltd.), a rectangular convex pattern having a length of 30 μm and a width of 120 μm is sheared in a vertical direction at a test height of 1 μm and a range of 2.5 N. The operation of obtaining the maximum load at the time of peeling was performed for each of the five convex patterns of the same size, and the adhesion strength to the substrate was obtained from the average value and the pattern area. Regarding any of the substrates, adhesion strength of 100 MPa or more was rated as very good (3), 60 MPa or more and less than 100 MPa as good (2), and adhesion strength of less than 60 MPa as poor (1).

[合成例1] ジアミン化合物(HA)の合成
2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(以下BAHFと呼ぶ)164.8g(0.45モル)をアセトン900mLおよびプロピレンオキシド156.8g(2.7モル)に溶解させ、−15℃に冷却した。ここに3−ニトロベンゾイルクロリド183.7g(0.99モル)をアセトン900mLに溶解させた溶液を滴下した。滴下終了後、−15℃で4時間反応させ、その後室温に戻した。析出した白色固体をろ別し、50℃で真空乾燥した。
[Synthesis Example 1] Synthesis of diamine compound (HA) 164.8 g (0.45 mol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (hereinafter referred to as BAHF) was mixed with 900 mL of acetone and propylene. The oxide was dissolved in 156.8 g (2.7 mol) and cooled to -15 ° C. A solution in which 183.7 g (0.99 mol) of 3-nitrobenzoyl chloride was dissolved in 900 mL of acetone was added dropwise. After the completion of the dropwise addition, the reaction was carried out at −15 ° C. for 4 hours, and then returned to room temperature. The precipitated white solid was separated by filtration and dried at 50 ° C. in vacuo.

得られた固体270gを3Lのステンレスオートクレーブに入れ、メチルセロソルブ2400mLに分散させ、5%パラジウム−炭素を5g加えた。ここに水素を風船を用いて導入して、還元反応を室温で行なった。2時間後、風船がこれ以上しぼまないことを確認して反応を終了させた。反応終了後、濾過して触媒であるパラジウム化合物を除き、ロータリーエバポレーターで濃縮し、下記式で表されるジアミン化合物(以下HAと呼ぶ)を得た。   270 g of the obtained solid was placed in a 3 L stainless steel autoclave, dispersed in 2400 mL of methyl cellosolve, and 5 g of 5% palladium-carbon was added. Here, hydrogen was introduced using a balloon, and the reduction reaction was performed at room temperature. Two hours later, the reaction was terminated when it was confirmed that the balloon did not deflate any more. After completion of the reaction, the mixture was filtered to remove the palladium compound as a catalyst, and concentrated by a rotary evaporator to obtain a diamine compound (hereinafter, referred to as HA) represented by the following formula.

Figure 2018159384
Figure 2018159384

[合成例2] アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−1)の合成
乾燥窒素気流下、BAHF102.55g(0.28モル)、2,4−ジアミノ−6−フェニル−1,3,5−トリアジン11.23g(0.06モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン4.97g(0.02モル)、および末端封止剤として、4−アミノフェノール8.73g(0.08モル)をNMP1200gに溶解させた。ここにビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物124.09g(0.4モル)をNMP40gとともに加えて、20℃で1時間反応させ、次いで50℃で4時間反応させた。その後、キシレンを40g添加し、水をキシレンとともに共沸蒸留しながら、150℃で5時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を室温まで冷却した後、溶液を水10Lに投入して沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で20時間乾燥し、アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−1)の粉末を得た。
[Synthesis Example 2] Synthesis of alkali-soluble polyimide resin (A-1) 102.55 g (0.28 mol) of BAHF, 2,4-diamino-6-phenyl-1,3,5-triazine under a stream of dry nitrogen. 23 g (0.06 mol), 4.97 g (0.02 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, and 8.73 g (0.4%) of 4-aminophenol as a terminal blocking agent. 08 mol) was dissolved in 1200 g of NMP. To this, 124.09 g (0.4 mol) of bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride was added together with 40 g of NMP, reacted at 20 ° C. for 1 hour, and then reacted at 50 ° C. for 4 hours. Thereafter, 40 g of xylene was added, and the mixture was stirred at 150 ° C. for 5 hours while azeotropic distillation of water and xylene was performed. After completion of the stirring, the solution was cooled to room temperature, and the solution was poured into 10 L of water to obtain a precipitate. The precipitate was collected by filtration, washed with water three times, and dried in a vacuum dryer at 80 ° C. for 20 hours to obtain a powder of an alkali-soluble polyimide resin (A-1).

[合成例3] アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−2)の合成
ジアミンをBAHF124.53g(0.34モル)と1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン4.97g(0.02モル)に変更した以外は合成例2と同様の方法で重合反応を行ない、アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−2)の粉末を得た。
[Synthesis Example 3] Synthesis of alkali-soluble polyimide resin (A-2) 124.53 g (0.34 mol) of BAHF and 4.97 g (0.02) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane were used as diamines. Mol), and a polymerization reaction was carried out in the same manner as in Synthesis Example 2 to obtain a powder of an alkali-soluble polyimide resin (A-2).

[合成例4] アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−3)の合成
乾燥窒素気流下、BAHF54.94g(0.15モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル4.00g(0.02モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン2.49g(0.01モル)、および末端封止剤として、4−アミノフェノール4.37g(0.04モル)をNMP600gに溶解させた。ここにビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物62.04g(0.2モル)をNMP20gとともに加えて、20℃で1時間反応させ、次いで50℃で4時間反応させた。その後、キシレンを20g添加し、水をキシレンとともに共沸蒸留しながら、150℃で5時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を室温まで冷却した後、溶液を水5Lに投入して沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で20時間乾燥し、アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−3)の粉末を得た。
[Synthesis Example 4] Synthesis of alkali-soluble polyimide resin (A-3) BAHF 54.94 g (0.15 mol), 4,4'-diaminodiphenyl ether 4.00 g (0.02 mol), 2.49 g (0.01 mol) of 3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane and 4.37 g (0.04 mol) of 4-aminophenol as a terminal blocking agent were dissolved in 600 g of NMP. Here, 62.04 g (0.2 mol) of bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride was added together with 20 g of NMP, reacted at 20 ° C. for 1 hour, and then reacted at 50 ° C. for 4 hours. Thereafter, 20 g of xylene was added, and the mixture was stirred at 150 ° C. for 5 hours while azeotropically distilling water with xylene. After the stirring, the solution was cooled to room temperature, and the solution was poured into 5 L of water to obtain a precipitate. The precipitate was collected by filtration, washed with water three times, and dried in a vacuum dryer at 80 ° C. for 20 hours to obtain a powder of an alkali-soluble polyimide resin (A-3).

[合成例5] アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−4)の合成
ジアミン添加量をBAHF32.96g(0.09モル)とジェファーミンD−400(HUNTSMAN(株)製ポリオキシプロピレンジアミン)を34.40g(0.08モル)と1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン2.49g(0.01モル)に変更した以外は合成例4と同様の方法で重合反応を行ない、アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−4)の粉末を得た。
[Synthesis Example 5] Synthesis of alkali-soluble polyimide resin (A-4) The amount of diamine added was 32.96 g (0.09 mol) of BAHF and 34.40 g of Jeffamine D-400 (polyoxypropylene diamine manufactured by HUNTSMAN Co., Ltd.). (0.08 mol) and 2.49 g (0.01 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, and the polymerization reaction was carried out in the same manner as in Synthesis Example 4 to obtain an alkali. A powder of the soluble polyimide resin (A-4) was obtained.

[合成例6] アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−5)の合成
ジアミン添加量をBAHF47.61g(0.13モル)とジェファーミンD−400を17.20g(0.04モル)と1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン2.49g(0.01モル)に変更した以外は合成例4と同様の方法で重合反応を行ない、アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−5)の粉末を得た。
Synthesis Example 6 Synthesis of Alkali-Soluble Polyimide Resin (A-5) The amount of diamine added was 47.61 g (0.13 mol) of BAHF, 17.20 g (0.04 mol) of Jeffamine D-400, and 1,3- A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Synthesis Example 4 except that bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane was changed to 2.49 g (0.01 mol), and a powder of an alkali-soluble polyimide resin (A-5) was obtained. Obtained.

[合成例7] アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−6)の合成
ジアミンをBAHF32.96g(0.09モル)と1,3−ジアミノプロパン5.19g(0.07モル)と1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン2.49g(0.01モル)に変更し、末端封止剤量を4−アミノフェノール6.55g(0.06モル)に変更した以外は合成例4と同様の方法で重合反応を行ない、アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−6)の粉末を得た。
Synthesis Example 7 Synthesis of Alkali-Soluble Polyimide Resin (A-6) BAHF 32.96 g (0.09 mol), 1,3-diaminopropane 5.19 g (0.07 mol) and 1,3-bis ( Synthesis Example 4 except that 3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane was changed to 2.49 g (0.01 mol) and the amount of the terminal blocking agent was changed to 6.55 g (0.06 mol) of 4-aminophenol. A polymerization reaction was carried out in the same manner to obtain a powder of an alkali-soluble polyimide resin (A-6).

[合成例8] アルカリ可溶性ポリイミド−ベンゾオキサゾール前駆体樹脂(A−7)の合成
乾燥窒素気流下、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物62.04g(0.2モル)をNMP630gに溶解させた。ここにHA106.39g(0.176モル)と1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.99g(0.008モル)をNMP20gとともに加えて、20℃で1時間反応させ、次いで50℃で2時間反応させた。次に末端封止剤として4−アミノフェノール3.49g(0.032モル)をNMP10gとともに加え、50℃で2時間反応させた。その後、N,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール42.90g(0.36モル)をNMP80gで希釈した溶液を10分かけて滴下した。滴下後、50℃で3時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を室温まで冷却した後、溶液を水5Lに投入して沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で20時間乾燥し、アルカリ可溶性ポリイミド−ベンゾオキサゾール前駆体樹脂(A−7)の粉末を得た。
Synthesis Example 8 Synthesis of Alkali-Soluble Polyimide-Benzoxazole Precursor Resin (A-7) 62.04 g (0.2 mol) of bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride under a stream of dry nitrogen. It was dissolved in 630 g of NMP. Here, 106.39 g (0.176 mol) of HA and 1.99 g (0.008 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane were added together with 20 g of NMP, and reacted at 20 ° C. for 1 hour. Then, the reaction was performed at 50 ° C. for 2 hours. Next, 3.49 g (0.032 mol) of 4-aminophenol was added as a terminal blocking agent together with 10 g of NMP, and reacted at 50 ° C. for 2 hours. Thereafter, a solution obtained by diluting 42.90 g (0.36 mol) of N, N-dimethylformamide dimethyl acetal with 80 g of NMP was added dropwise over 10 minutes. After the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 3 hours. After the stirring, the solution was cooled to room temperature, and the solution was poured into 5 L of water to obtain a precipitate. The precipitate was collected by filtration, washed three times with water, and dried in a vacuum drier at 80 ° C. for 20 hours to obtain a powder of an alkali-soluble polyimide-benzoxazole precursor resin (A-7).

[合成例9] アルカリ可溶性ポリアミドイミド樹脂(A−8)の合成
乾燥窒素気流下、BAHF47.61g(0.13モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル8.01g(0.04モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン2.49g(0.01モル)、および末端封止剤として、4−アミノフェノール4.37g(0.04モル)をNMP400gに溶解させた。ここに無水トリメリット酸クロリド42.11g(0.2モル)をNMP20gとともに加えて、30℃以上にならないように冷却しながら撹拌した。その後、30℃で4時間撹拌し、アルカリ可溶性ポリアミドイミド前駆体溶液(固形分濃度20質量%)を得た。この溶液を水5Lに投入して沈殿を得た後、この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄し、アルカリ可溶性ポリアミドイミド前駆体の粉末を得た。この粉末を、150℃で5時間乾燥後、200℃で1時間、220℃で2時間乾燥させることにより、アルカリ可溶性ポリアミドイミド樹脂(A−8)の粉末を得た。
Synthesis Example 9 Synthesis of Alkali-Soluble Polyamideimide Resin (A-8) Under dry nitrogen flow, 47.61 g (0.13 mol) of BAHF, 8.01 g (0.04 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether, 1 2.49 g (0.01 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane and 4.37 g (0.04 mol) of 4-aminophenol as a terminal blocking agent were dissolved in 400 g of NMP. . To this, 42.11 g (0.2 mol) of trimellitic anhydride chloride was added together with 20 g of NMP, and the mixture was stirred while cooling so as not to reach 30 ° C. or more. Thereafter, the mixture was stirred at 30 ° C. for 4 hours to obtain an alkali-soluble polyamideimide precursor solution (solid content concentration: 20% by mass). This solution was poured into 5 L of water to obtain a precipitate. The precipitate was collected by filtration and washed three times with water to obtain a powder of an alkali-soluble polyamideimide precursor. This powder was dried at 150 ° C. for 5 hours, and then dried at 200 ° C. for 1 hour and at 220 ° C. for 2 hours to obtain a powder of an alkali-soluble polyamide-imide resin (A-8).

[合成例10] アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−9)の合成
ジアミン添加量をBAHF51.28g(0.14モル)とジェファーミンD−400を12.90g(0.03モル)と1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン2.49g(0.01モル)に変更した以外は合成例4と同様の方法で重合反応を行ない、アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−9)の粉末を得た。
[Synthesis Example 10] Synthesis of alkali-soluble polyimide resin (A-9) Diamine was added in an amount of 51.28 g (0.14 mol) of BAHF, 12.90 g (0.03 mol) of Jeffamine D-400, and 1,3- A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Synthesis Example 4 except that bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane was changed to 2.49 g (0.01 mol) to obtain a powder of an alkali-soluble polyimide resin (A-9). Obtained.

[合成例11] ポリヒドロキシスチレン樹脂(A−10)の合成
テトラヒドロフラン2400gに、開始剤としてsec−ブチルリチウム2.56g(0.04モル)を加えた混合溶液に、p−t−ブトキシスチレン84.60g(0.48モル)とスチレン12.50g(0.12モル)を加えて、3時間撹拌しながら重合させた後、メタノール12.82g(0.4モル)を添加して重合停止反応を行った。次にポリマーを精製するために反応混合物をメタノール3L中に注ぎ、沈降したポリマーを乾燥させた。得られたポリマーをアセトン1.6Lに溶解し、60℃で濃塩酸2gを加えて7時間撹拌し、p−t−ブトキシスチレンを脱保護してヒドロキシスチレンに変換した。反応終了後、溶液を水に注いでポリマーを沈澱させ、得られた沈殿を水で3回洗浄した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、ヒドロキシスチレン残基100モル%に対してスチレン残基を25モル%有する、ポリヒドロキシスチレン樹脂(A−10)を得た。
[Synthesis Example 11] Synthesis of polyhydroxystyrene resin (A-10) A mixed solution of 2,400 g of tetrahydrofuran and 2.56 g (0.04 mol) of sec-butyllithium as an initiator was added to pt-butoxystyrene 84. After adding .60 g (0.48 mol) and 12.50 g (0.12 mol) of styrene and polymerizing while stirring for 3 hours, 12.82 g (0.4 mol) of methanol was added to terminate the polymerization. Was done. The reaction mixture was then poured into 3 L of methanol to purify the polymer and the precipitated polymer was dried. The obtained polymer was dissolved in 1.6 L of acetone, 2 g of concentrated hydrochloric acid was added at 60 ° C., and the mixture was stirred for 7 hours, and pt-butoxystyrene was deprotected and converted to hydroxystyrene. After completion of the reaction, the solution was poured into water to precipitate a polymer, and the obtained precipitate was washed three times with water, and then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours. A polyhydroxystyrene resin (A-10) having a styrene residue of 25 mol% was obtained.

[合成例12] ポリヒドロキシスチレン樹脂(A−11)の合成
スチレン類の添加量をp−t−ブトキシスチレン74.03g(0.42モル)とスチレン18.75g(0.18モル)に変更した以外は合成例11と同様の方法で重合反応を行ない、ヒドロキシスチレン残基100モル%に対してスチレン残基を43モル%有する、ポリヒドロキシスチレン樹脂(A−11)を得た。
[Synthesis Example 12] Synthesis of polyhydroxystyrene resin (A-11) The amount of styrene added was changed to 74.03 g (0.42 mol) of pt-butoxystyrene and 18.75 g (0.18 mol) of styrene. A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Synthesis Example 11 except that the reaction was carried out to obtain a polyhydroxystyrene resin (A-11) having 43 mol% of styrene residues with respect to 100 mol% of hydroxystyrene residues.

[合成例13]キノンジアジド化合物(B−1)の合成
乾燥窒素気流下、TrisP−PA(商品名、本州化学工業(株)製)42.45g(0.1モル)と5−ナフトキノンジアジドスルホニルクロリド(NAC−5、東洋合成工業(株)製)75.23g(0.28モル)を1,4−ジオキサン1000gに溶解させた。反応容器を氷冷しながら、1,4−ジオキサン150gとトリエチルアミン30.36g(0.3モル)を混合した液を系内が35℃以上にならないように滴下した。滴下後30℃で2時間撹拌した。トリエチルアミン塩を濾過して除き、濾液を純水7Lに投入して沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、さらに1質量%塩酸2Lで洗浄した。その後、さらに純水5Lで2回洗浄した。この沈殿を50℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、下記式で表されるキノンジアジド化合物(B−1)を得た。置換基Qの3個中平均して2.8個が5−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化されていた。
[Synthesis Example 13] Synthesis of quinonediazide compound (B-1) 42.45 g (0.1 mol) of TrisP-PA (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) and 5-naphthoquinonediazide sulfonyl chloride under a stream of dry nitrogen 75.23 g (0.28 mol) of NAC-5 (manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.) was dissolved in 1,000 g of 1,4-dioxane. While cooling the reaction vessel with ice, a mixture of 150 g of 1,4-dioxane and 30.36 g (0.3 mol) of triethylamine was added dropwise so that the inside of the system did not reach 35 ° C. or higher. After the dropwise addition, the mixture was stirred at 30 ° C. for 2 hours. The triethylamine salt was removed by filtration, and the filtrate was poured into 7 L of pure water to obtain a precipitate. This precipitate was collected by filtration, and further washed with 2 L of 1% by mass hydrochloric acid. Then, it was further washed twice with 5 L of pure water. The precipitate was dried with a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours to obtain a quinonediazide compound (B-1) represented by the following formula. On average, 2.8 of the three substituents Q were 5-naphthoquinonediazidosulfonic acid esterified.

Figure 2018159384
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<その他の実施例で用いられた化合物>
(b−2)光重合開始剤として、“アデカアークルズ”(登録商標)NCI−831(商品名、(株)ADEKA製、オキシムエステル系光重合開始剤)(B−2)を使用した。
<Compounds used in other examples>
(B-2) As a photopolymerization initiator, "ADEKA ARKULS" (registered trademark) NCI-831 (trade name, manufactured by ADEKA Corporation, oxime ester-based photopolymerization initiator) (B-2) was used.

(c)熱架橋剤HMOM−TPHAP(商品名、本州化学工業(株)製)(C−1)、NIKALAC MX−270(商品名、(株)三和ケミカル製)(C−2)、TECHMORE VG3101L(商品名、(株)プリンテック製)(C−3)を以下に示す。   (C) Thermal cross-linking agent HMOM-TPHAP (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) (C-1), NIKALAC MX-270 (trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) (C-2), TECHMORE VG3101L (trade name, manufactured by Printec Corporation) (C-3) is shown below.

Figure 2018159384
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(d)重合性不飽和結合基を有する化合物、”ブレンマー”(登録商標)PDBE−200A(商品名、日油(株)製)(D−1)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名DPHA、日本化薬(株)製)(D−2)を以下に示す。   (D) a compound having a polymerizable unsaturated bond group, “Blemmer” (registered trademark) PDBE-200A (trade name, manufactured by NOF Corporation) (D-1), dipentaerythritol hexaacrylate (trade name DPHA, Nippon Kayaku Co., Ltd.) (D-2) is shown below.

Figure 2018159384
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(e)重合禁止剤、2−t−ブチル−1,4−ヒドロキノン(E−1)を以下に示す。   (E) The polymerization inhibitor, 2-t-butyl-1,4-hydroquinone (E-1) is shown below.

Figure 2018159384
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合成例2〜12で得たアルカリ可溶性樹脂(A−1〜11)について、(a−1)成分、(a−2)成分、(a−3)成分、およびその他の樹脂のいずれに該当するかの分類結果と、上記の方法で求めたガラス転移温度、アルカリ溶解速度、重量平均分子量、およびイミド環閉環率(RIM(%))を表1に示す。The alkali-soluble resins (A-1 to 11) obtained in Synthesis Examples 2 to 12 correspond to any of the component (a-1), the component (a-2), the component (a-3), and other resins. Table 1 shows the classification results, the glass transition temperature, the alkali dissolution rate, the weight average molecular weight, and the imide ring closure ratio (R IM (%)) determined by the above method.

Figure 2018159384
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[ワニスの作製]
容量32mLのポリプロピレンバイアルに表2〜5に示す組成で各成分を入れ、撹拌脱泡装置((株)シンキー製ARE−310)を用いて、撹拌10分、脱泡1分の条件で混合した後、1μmのポリテトラフルオロエチレン製のフィルター(住友電気工業(株)製)で濾過して微小異物を除き、ワニス(W−1〜69)を作製した。なお、表中、「GBL」はγ−ブチロラクトン、「EL」は乳酸エチル、「PGME」はプロピレングリコールモノメチルエーテル、「DAA」はジアセトンアルコールを表す。
[Preparation of varnish]
Each component was placed in a polypropylene vial having a capacity of 32 mL with the composition shown in Tables 2 to 5, and mixed using a stirring and defoaming device (ARE-310, manufactured by Shinky Corporation) under the conditions of stirring for 10 minutes and defoaming for 1 minute. Thereafter, the mixture was filtered with a 1 μm filter made of polytetrafluoroethylene (manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) to remove minute foreign matters, thereby producing varnishes (W-1 to 69). In the table, “GBL” represents γ-butyrolactone, “EL” represents ethyl lactate, “PGME” represents propylene glycol monomethyl ether, and “DAA” represents diacetone alcohol.

Figure 2018159384
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[実施例1〜25、比較例1〜15]
上記のようにして作製したポジ型のワニスを用い、上記の方法で破断点伸度測定、ストレス測定およびはんだリフロー工程耐性を評価した結果を表6および表7に示す。表中に、(a−2)成分およびその他の樹脂の少なくとも一方に、一般式(2)または一般式(3)の構造単位が含まれるかについても併記した。なお、表7中、「nd」は膜強度が不十分のため、測定不可であったことを示す。
[Examples 1 to 25, Comparative Examples 1 to 15]
Tables 6 and 7 show the results of evaluation of elongation at break, stress measurement, and solder reflow process resistance using the positive varnish prepared as described above and the methods described above. The table also shows whether at least one of the component (a-2) and the other resin contains the structural unit of the general formula (2) or (3). In Table 7, "nd" indicates that measurement was impossible due to insufficient film strength.

Figure 2018159384
Figure 2018159384

Figure 2018159384
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実施例1〜25に示すものは、いずれも破断点伸度が5%以上あり、ストレス値が30MPa未満であり、かつ、はんだリフロー工程耐性評価におけるパターン形状に関しては、変化が見られないか、20°未満のテーパー角低下に留まり、良好または極めて良好な結果であった。   In each of Examples 1 to 25, the elongation at break is 5% or more, the stress value is less than 30 MPa, and the pattern shape in the solder reflow process resistance evaluation shows no change, The taper angle was reduced by less than 20 °, and good or extremely good results were obtained.

一方、(a−2)成分の含有量が、(a−1)成分100質量部に対し、40質量部超である比較例1〜3は、破断点伸度およびストレス値は良好であるものの、はんだリフロー工程耐性評価において20°以上のテーパー角低下があった。(a−2)成分を含有しない比較例4〜6は破断点伸度が不十分であり、(a−1)成分を含有しない比較例7〜11は、はんだリフロー工程耐性が極めて不良であった。(a−1)成分および(a−2)成分のいずれも含まず、その代わりに(a−1)成分と(a−2)成分の中間となるガラス転移温度の、アルカリ可溶性ポリイミド(A−9)を用いた、比較例12〜15は、ストレス値は良好であるものの、破断点伸度とはんだリフロー工程耐性が両立できない結果であった。   On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3 in which the content of the component (a-2) is more than 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a-1), the elongation at break and the stress value are good. And a decrease in the taper angle of 20 ° or more in the solder reflow process resistance evaluation. Comparative Examples 4 to 6 containing no component (a-2) have insufficient elongation at break, and Comparative Examples 7 to 11 containing no component (a-1) have extremely poor solder reflow process resistance. Was. Neither the component (a-1) nor the component (a-2), but instead, an alkali-soluble polyimide (A-) having a glass transition temperature intermediate between the components (a-1) and (a-2). In Comparative Examples 12 to 15 using 9), the stress value was good, but the elongation at break and the resistance to the solder reflow process were not compatible.

また、一般式(2)または一般式(3)の構造単位有無に関して、例えば、(a−2)成分に、一般式(2)または一般式(3)の構造単位が含まれないW−21、W−22、およびW−23を用いた例と比較して、一般式(2)および一般式(3)の構造単位が含まれるW−19およびW−20を用いた例はストレスがより低い結果であった。   With respect to the presence or absence of the structural unit of the general formula (2) or (3), for example, W-21 in which the component (a-2) does not include the structural unit of the general formula (2) or (3) , W-22, and W-23, the examples using W-19 and W-20 containing the structural units of general formulas (2) and (3) have higher stress. The result was low.

また、(a−1)成分と(a−2)成分のガラス転移温度の差(Tg差)に関して、例えば、W−14(Tg差:184℃)を用いた例は、W−24(Tg差:205℃)を用いた例と比較して伸度がより高かった。W−2(Tg差:130℃)、W−20(Tg差:141℃)、W−21(Tg差:154℃)、およびW−23(Tg差:148℃)を用いた例は、W−22(Tg差:124℃)を用いた例と比較して、ストレスがより低い結果であった。   Regarding the difference (Tg difference) between the glass transition temperatures of the component (a-1) and the component (a-2), for example, when W-14 (Tg difference: 184 ° C.) is used, W-24 (Tg (Difference: 205 ° C.), the elongation was higher. Examples using W-2 (Tg difference: 130 ° C.), W-20 (Tg difference: 141 ° C.), W-21 (Tg difference: 154 ° C.), and W-23 (Tg difference: 148 ° C.) As compared with the example using W-22 (Tg difference: 124 ° C.), the result was lower stress.

[実施例26〜39、比較例16〜30]
上記のようにして作製したネガ型のワニスを用い、上記の方法で破断点伸度測定、ストレス測定およびはんだリフロー工程耐性を評価した結果を表8および表9に示す。表中に、(a−2)成分およびその他の樹脂の少なくとも一方に、一般式(2)または一般式(3)の構造単位が含まれるかについても併記した。
[Examples 26 to 39, Comparative Examples 16 to 30]
Tables 8 and 9 show the results of evaluation of elongation at break, stress measurement, and solder reflow process resistance using the negative varnish prepared as described above and the methods described above. The table also shows whether at least one of the component (a-2) and the other resin contains the structural unit of the general formula (2) or (3).

Figure 2018159384
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Figure 2018159384
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実施例26〜39に示すものは、いずれも破断点伸度が5%以上あり、ストレス値が30MPa未満であり、かつ、はんだリフロー工程耐性評価におけるパターン形状に関しては、変化が見られないか、20°未満のテーパー角低下に留まる、良好または極めて良好な結果であった。   In all of Examples 26 to 39, the elongation at break is 5% or more, the stress value is less than 30 MPa, and the pattern shape in the solder reflow process resistance evaluation shows no change, Good or extremely good results were obtained with a taper angle reduction of less than 20 °.

一方、(a−2)成分の含有量が、(a−1)成分100質量部に対し、40質量部超である比較例16〜18は、破断点伸度およびストレス値は良好であるものの、はんだリフロー工程耐性評価において20°以上のテーパー角低下があった。(a−2)成分を含有しない比較例19〜22はストレス値が高く、(a−1)成分を含有しない比較例23〜27は、はんだリフロー工程耐性が不良または極めて不良であった。(a−1)成分および(a−2)成分のいずれも含まず、その代わりに(a−1)成分と(a−2)成分の中間となるガラス転移温度の、アルカリ可溶性ポリイミド(A−9)を用いた、比較例28〜30は、はんだリフロー工程耐性が不十分という結果であった。   On the other hand, in Comparative Examples 16 to 18 in which the content of the component (a-2) is more than 40 parts by mass relative to 100 parts by mass of the component (a-1), the elongation at break and the stress value are good. And a decrease in the taper angle of 20 ° or more in the solder reflow process resistance evaluation. Comparative Examples 19 to 22 containing no component (a-2) had high stress values, and Comparative Examples 23 to 27 not containing component (a-1) had poor or extremely poor solder reflow process resistance. Neither the component (a-1) nor the component (a-2), but instead, an alkali-soluble polyimide (A-) having a glass transition temperature intermediate between the components (a-1) and (a-2). Comparative Examples 28 to 30 using 9) resulted in insufficient solder reflow process resistance.

また、一般式(2)または一般式(3)の構造単位有無に関して、例えば、(a−2)成分に、一般式(2)または一般式(3)の構造単位が含まれないW−51、W−52、およびW−53を用いた例と比較して、一般式(2)および一般式(3)の構造単位が含まれるW−49およびW−50を用いた例はストレスがより低い結果であった。   With respect to the presence or absence of the structural unit of the general formula (2) or the general formula (3), for example, W-51 in which the component (a-2) does not include the structural unit of the general formula (2) or the general formula (3) , W-52, and W-53, the examples using W-49 and W-50 containing the structural units of general formulas (2) and (3) have higher stress. The result was low.

また、(a−1)成分と(a−2)成分のガラス転移温度の差(Tg差)に関して、例えば、W−49(Tg差:184℃)を用いた例は、W−54(Tg差:205℃)を用いた例と比較して、より高伸度かつ低ストレスであった。W−41(Tg差:130℃)、W−50(Tg差:141℃)、W−51(Tg差:154℃)、およびW−53(Tg差:148℃)を用いた例は、W−52(Tg差:124℃)を用いた例と比較して、ストレスがより低い結果であった。   Regarding the difference (Tg difference) between the glass transition temperatures of the component (a-1) and the component (a-2), for example, when W-49 (Tg difference: 184 ° C.) is used, W-54 (Tg difference) (Difference: 205 ° C.). Examples using W-41 (Tg difference: 130 ° C.), W-50 (Tg difference: 141 ° C.), W-51 (Tg difference: 154 ° C.), and W-53 (Tg difference: 148 ° C.) Stress was lower as compared with the example using W-52 (Tg difference: 124 ° C.).

[実施例40〜47]
上記のようにして作製したワニスを用い、上記の方法で硬化膜中の溶剤量を測定した結果を表10に示す。なお、表10中、「GBL」はγ−ブチロラクトン、「EL」は乳酸エチル、「PGME」はプロピレングリコールモノメチルエーテル、「DAA」はジアセトンアルコールを表す。
[Examples 40 to 47]
Table 10 shows the results of measuring the amount of the solvent in the cured film by the above method using the varnish prepared as described above. In Table 10, “GBL” represents γ-butyrolactone, “EL” represents ethyl lactate, “PGME” represents propylene glycol monomethyl ether, and “DAA” represents diacetone alcohol.

Figure 2018159384
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実施例40、41、44および45に示す(f)成分の溶剤を用いた場合は、その他の溶剤を用いた場合に比べて、硬化膜中の溶剤の含有量が多く、好ましい含有量であった。前記表6において、これらに対応するW−4およびW−10を用いた例は、W−11およびW−12を用いた例よりも低ストレスの結果が得られている。また、前記表8において、これらに対応するW−42およびW−46を用いた例は、W−47およびW−48を用いた例よりも低ストレスの結果が得られている。   In the case where the solvent of the component (f) shown in Examples 40, 41, 44 and 45 was used, the content of the solvent in the cured film was larger than that in the case where other solvents were used, which was a preferable content. Was. In Table 6, in the examples using W-4 and W-10 corresponding to these, lower stress results were obtained than in the examples using W-11 and W-12. Also, in Table 8 above, the examples using W-42 and W-46 corresponding thereto obtained lower stress results than the examples using W-47 and W-48.

[実施例48〜64、比較例31〜47]
上記のようにして作製したワニスを用い、上記の方法で銅との密着強度を測定した結果を表11および表12に示す。表中に、(a−1)成分に、一般式(4)の構造単位が含まれるかについても併記した。
[Examples 48 to 64, Comparative Examples 31 to 47]
Tables 11 and 12 show the results of measuring the adhesion strength to copper using the varnish prepared as described above and the method described above. The table also shows whether the component (a-1) contains the structural unit of the general formula (4).

Figure 2018159384
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Figure 2018159384
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表11において、(a−1)成分として、一般式(4)の構造単位を含む樹脂を用いた実施例48〜52および比較例31は、一般式(4)の構造単位を含む樹脂を含まない実施例53〜57および比較例32〜39と比較して、銅との密着強度がより良好な結果であった。同様に、表12において、(a−1)成分として、一般式(4)の構造単位を含む樹脂を用いた実施例58および59ならびに比較例40は、一般式(4)の構造単位を含む樹脂を含まない実施例60〜64および比較例41〜47と比較して、銅との密着強度がより良好な結果であった。   In Table 11, Examples 48 to 52 and Comparative Example 31 using a resin containing the structural unit of the general formula (4) as the component (a-1) include a resin containing the structural unit of the general formula (4). In comparison with Examples 53 to 57 and Comparative Examples 32 to 39, the results of the adhesion strength to copper were better. Similarly, in Table 12, Examples 58 and 59 and Comparative Example 40 using the resin containing the structural unit of the general formula (4) as the component (a-1) include the structural unit of the general formula (4). Compared with Examples 60 to 64 and Comparative Examples 41 to 47 containing no resin, the results showed that the adhesion strength to copper was better.

Claims (15)

(a−1)ガラス転移温度が200℃以上300℃以下のアルカリ可溶性ポリイミド樹脂、(a−2)ガラス転移温度が50℃以上150℃以下であって、アルカリ可溶性ポリイミド、アルカリ可溶性ポリベンゾオキサゾール、アルカリ可溶性ポリアミドイミド、それらの前駆体およびそれらの共重合体から選択される少なくとも1種類の樹脂、ならびに(b)感光剤を含有する樹脂組成物であって、
前記(a−1)成分100質量部に対し、前記(a−2)成分を10質量部以上40質量部以下含有する樹脂組成物。
(A-1) an alkali-soluble polyimide resin having a glass transition temperature of 200 ° C. or more and 300 ° C. or less, (a-2) an alkali-soluble polyimide having an glass transition temperature of 50 ° C. or more and 150 ° C. or less, and an alkali-soluble polybenzoxazole; A resin composition containing at least one resin selected from an alkali-soluble polyamideimide, a precursor thereof, and a copolymer thereof, and (b) a photosensitizer,
A resin composition containing 10 parts by mass or more and 40 parts by mass or less of the component (a-2) based on 100 parts by mass of the component (a-1).
前記(a−1)成分のガラス転移温度および前記(a−2)成分のガラス転移温度の差が、130℃以上190℃以下である請求項1に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1, wherein a difference between a glass transition temperature of the component (a-1) and a glass transition temperature of the component (a-2) is 130C or more and 190C or less. 前記(a−2)成分が一般式(1)で表される構造単位を有する請求項1または2に記載の樹脂組成物;
Figure 2018159384
一般式(1)中、Rは4価の有機基、Rは2〜6価の有機基、pは0〜4の整数を表す。
The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the component (a-2) has a structural unit represented by the general formula (1);
Figure 2018159384
In the general formula (1), R 1 represents a tetravalent organic group, R 2 represents a divalent to hexavalent organic group, and p represents an integer of 0 to 4.
前記(a−2)成分が一般式(2)および一般式(3)で表される構造単位から選択される1種類以上の構造単位を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物;
Figure 2018159384
一般式(2)および一般式(3)中、R、R、R、R、RおよびRは水素原子または炭素数1〜6の1価の炭化水素基を表し、同じでも異なっていてもよい;rは4〜20の整数、sは2〜20の整数を表す。
The resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the component (a-2) has one or more structural units selected from structural units represented by general formulas (2) and (3). Composition;
Figure 2018159384
In the general formulas (2) and (3), R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and are the same. R represents an integer of 4 to 20, and s represents an integer of 2 to 20.
前記(a−1)成分が一般式(4)で表される構造単位を有する、請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂組成物;
Figure 2018159384
一般式(4)中、Rは4価の有機基、Zは下記の(Z−1)群から選ばれる1種類以上の基を表す;
Figure 2018159384
10は水素原子、水酸基、メルカプト基または1価の炭素数1〜10の炭化水素基を表す。
The resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the component (a-1) has a structural unit represented by the general formula (4);
Figure 2018159384
In the general formula (4), R 9 represents a tetravalent organic group, and Z represents one or more groups selected from the following group (Z-1);
Figure 2018159384
R 10 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
前記(b)感光剤が、(b−1)キノンジアジド化合物である請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the photosensitizer (b) is a quinonediazide compound (b-1). さらに(a−3)ポリヒドロキシスチレン樹脂を含有する請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 6, further comprising (a-3) a polyhydroxystyrene resin. 前記(b)感光剤が、(b−2)光重合開始剤であって、さらに(d)重合性不飽和結合基を有する化合物、および(e)重合禁止剤を含有する、請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。   The said (b) photosensitizer is (b-2) a photoinitiator, and further contains (d) the compound which has a polymerizable unsaturated bond group, and (e) a polymerization inhibitor. 5. The resin composition according to any one of 5. 樹脂組成物を210℃で熱硬化して得られる硬化膜のストレスが10MPa以上30MPa以下である、請求項1〜8のいずれかに記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1, wherein a stress of a cured film obtained by thermally curing the resin composition at 210 ° C. is 10 MPa or more and 30 MPa or less. さらに(f)エステル構造を有する溶剤を含有する、請求項1〜9のいずれかに記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 9, further comprising (f) a solvent having an ester structure. 請求項1〜10のいずれかに記載の樹脂組成物からなる樹脂シート。   A resin sheet comprising the resin composition according to claim 1. 請求項1〜10のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物からなる硬化パターン。   A cured pattern comprising a cured product of the resin composition according to claim 1. 前記(f)エステル構造を有する溶剤を0.01質量%以上0.1質量%以下含有する、請求項12に記載の硬化パターン。   13. The cured pattern according to claim 12, wherein the curing pattern contains (f) a solvent having an ester structure in an amount of from 0.01% by mass to 0.1% by mass. 請求項1〜10のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて硬化パターンを製造する方法であって、現像後の樹脂パターンを加熱処理する工程の最大温度が、前記(a−1)成分のガラス転移温度より低く、前記(a−2)成分のガラス転移温度より高い、硬化パターンの製造方法。   A method for producing a cured pattern using the resin composition according to any one of claims 1 to 10, wherein a maximum temperature of a step of heat-treating the developed resin pattern is a temperature of the component (a-1). A method for producing a cured pattern, which is lower than the glass transition temperature and higher than the glass transition temperature of the component (a-2). 請求項12または13に記載の硬化パターンが配置された、半導体電子部品または半導体装置。   A semiconductor electronic component or a semiconductor device on which the cured pattern according to claim 12 is arranged.
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