JPWO2020044918A1 - Negative photosensitive resin composition - Google Patents

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Abstract

【課題】新規なネガ型感光性樹脂組成物を提供する。【解決手段】下記(A)成分、該(A)成分100質量%に対し80質量%乃至90質量%の下記(B)成分、該(B)成分の総量100質量%に対し3質量%乃至20質量%の下記(C)成分、及び溶剤を含有するネガ型感光性樹脂組成物。(A):アルカリ可溶性ポリマー(B):アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アリル基及びビニル基からなる群から選ばれる重合性基を1分子中に2つ以上有する少なくとも2種の架橋性化合物(C):少なくとも1種の光重合開始剤【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel negative photosensitive resin composition. SOLUTION: The following component (A), 80% by mass to 90% by mass with respect to 100% by mass of the component (A), and 3% by mass or more with respect to 100% by mass of the total amount of the following component (B). A negative photosensitive resin composition containing 20% by mass of the following component (C) and a solvent. (A): Alkaline-soluble polymer (B): At least two crosslinkable compounds having two or more polymerizable groups selected from the group consisting of an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an allyl group and a vinyl group in one molecule (A). C): At least one photopolymerization initiator [selection diagram] None

Description

本発明は、アルカリ可溶性ポリマー、少なくとも2種の架橋性化合物、少なくとも1種の光重合開始剤、及び溶剤を含有するネガ型感光性樹脂組成物に関するものである。特に、マイクロレンズ形成用のネガ型感光性樹脂組成物に関するものである。 The present invention relates to a negative photosensitive resin composition containing an alkali-soluble polymer, at least two crosslinkable compounds, at least one photopolymerization initiator, and a solvent. In particular, the present invention relates to a negative photosensitive resin composition for forming a microlens.

従来より、CCD/CMOSイメージセンサ等の電子デバイスには集光効率を向上させるためにマイクロレンズが設けられている。CCD/CMOSイメージセンサ用マイクロレンズの作製方法の1つとして、エッチバック法が知られている(特許文献1及び特許文献2)。すなわち、カラーフィルター上に形成したマイクロレンズ用樹脂層上にレジストパターンを形成し、熱処理によってこのレジストパターンをリフローしてレンズパターンを形成する。このレジストパターンをリフローして形成したレンズパターンをエッチングマスクとして、下層のマイクロレンズ用樹脂層をエッチバックし、レンズパターン形状をマイクロレンズ用樹脂層に転写することによってマイクロレンズを作製する。このようなマイクロレンズには、耐薬品性、高透明性などの諸特性が求められる。 Conventionally, electronic devices such as CCD / CMOS image sensors are provided with a microlens in order to improve the light collection efficiency. The etchback method is known as one of the methods for manufacturing a microlens for a CCD / CMOS image sensor (Patent Document 1 and Patent Document 2). That is, a resist pattern is formed on the resin layer for a microlens formed on the color filter, and the resist pattern is reflowed by heat treatment to form a lens pattern. Using the lens pattern formed by reflowing this resist pattern as an etching mask, the lower resin layer for microlenses is etched back, and the shape of the lens pattern is transferred to the resin layer for microlenses to produce a microlens. Such microlenses are required to have various properties such as chemical resistance and high transparency.

また、CCD/CMOSイメージセンサ、液晶ディスプレイ、及び有機ELディスプレイなどの電子デバイス素子上の任意の箇所のみに膜をパターン形成する場合、フォトリソグラフィー性が求められる。このような感光性材料には、低露光量でパターンを形成できること(感度特性)、及びアルカリ現像後の残渣の発生を抑制できることが求められる。 Further, when a film is formed as a pattern only on an arbitrary portion on an electronic device element such as a CCD / CMOS image sensor, a liquid crystal display, and an organic EL display, photolithography is required. Such a photosensitive material is required to be able to form a pattern with a low exposure amount (sensitivity characteristics) and to be able to suppress the generation of residues after alkaline development.

ところで、マレイミド系共重合体を含有するマイクロレンズ形成用感光性樹脂組成物(特許文献3)、トリアジン骨格を含有するポジ型レジスト組成物(特許文献4)が提案されている。しかし、これら特許文献は、上記諸特性、特に耐溶剤性を満たすために、100℃を超える、例えば140℃乃至260℃の高温加熱を要するものであり、100℃以下の低温加熱で前記特性を満たすものではない。 By the way, a photosensitive resin composition for forming a microlens containing a maleimide-based copolymer (Patent Document 3) and a positive resist composition containing a triazine skeleton (Patent Document 4) have been proposed. However, these patent documents require high-temperature heating of more than 100 ° C., for example, 140 ° C. to 260 ° C., in order to satisfy the above-mentioned characteristics, particularly solvent resistance, and the above-mentioned characteristics are exhibited by low-temperature heating of 100 ° C. or lower. It does not meet.

特開平1−10666号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-1066 特開平6−112459号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-112459 特許第5867735号公報Japanese Patent No. 5876735 特許第5673963号公報Japanese Patent No. 5673963

本発明では、前記の事情に基づいてなされたものであり、その解決しようとする課題は、100℃のベーク温度で得られる膜が、高透明性、耐溶剤性、感度特性、及び未露光部の残渣を著しく改善することができる、ネガ型感光性樹脂組成物を提供することである。 The present invention has been made based on the above circumstances, and the problem to be solved is that the film obtained at a bake temperature of 100 ° C. has high transparency, solvent resistance, sensitivity characteristics, and an unexposed portion. It is an object of the present invention to provide a negative photosensitive resin composition capable of remarkably improving the residue of the above.

本発明者らは、前記の課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、下記(A)成分、該(A)成分100質量%に対し80質量%乃至90質量%の下記(B)成分、該(B)成分の総量100質量%に対し3質量%乃至20質量%の下記(C)成分、及び溶剤を含有するネガ型感光性樹脂組成物である。
(A):アルカリ可溶性ポリマー
(B):アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アリル基及びビニル基からなる群から選ばれる重合性基を1分子中に2つ以上有する少なくとも2種の架橋性化合物
(C):少なくとも1種の光重合開始剤
The present inventors have completed the present invention as a result of diligent studies to solve the above-mentioned problems. That is, in the present invention, the following component (A), 80% by mass to 90% by mass of the following component (B) with respect to 100% by mass of the component (A), and 3% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the component (B). A negative photosensitive resin composition containing% to 20% by mass of the following component (C) and a solvent.
(A): Alkaline-soluble polymer (B): At least two crosslinkable compounds having two or more polymerizable groups selected from the group consisting of an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an allyl group and a vinyl group in one molecule (A). C): At least one photopolymerization initiator

前記少なくとも2種の架橋性化合物は、例えば、前記重合性基としてアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を1分子中に2つ有する架橋性化合物、及び前記重合性基としてアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を1分子中に3つ以上有する架橋性化合物を含む。 The at least two crosslinkable compounds include, for example, a crosslinkable compound having two acryloyloxy groups or methacryloyloxy groups in one molecule as the polymerizable group, and an acryloyloxy group or methacryloyloxy group as the polymerizable group. Contains three or more crosslinkable compounds in one molecule.

前記アルカリ可溶性ポリマーは、例えば、記式(1a)、式(1b)、式(1c)、式(1d)及び式(1e)からなる群から選ばれる構造単位を有する。

Figure 2020044918
(式中、R1は水素原子又はメチル基を表し、Aは−O−基又は−NH−基を表し、Xは単結合、炭素原子数1乃至3のアルキレン基、又は炭素原子数1乃至3のアルキレンオキシ基を含む二価の連結基を表し、Z1はヒドロキシフェニル基又はカルボキシフェニル基を表し、Z2はヒドロキシフェニル基、カルボキシフェニル基又はカルボキシル基を表し、Z3は水素原子、ヒドロキシフェニル基又はカルボキシフェニル基を表す。)
前記二価の連結基は、例えば、前記炭素原子数1乃至3のアルキレンオキシ基、又は該炭素原子数1乃至3のアルキレンオキシ基が2つ以上結合した基を表す。The alkali-soluble polymer has, for example, a structural unit selected from the group consisting of the formula (1a), the formula (1b), the formula (1c), the formula (1d) and the formula (1e).
Figure 2020044918
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, A represents an -O- group or an -NH- group, X is a single bond, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 to 3 carbon atoms. Represents a divalent linking group containing an alkyleneoxy group of 3, Z 1 represents a hydroxyphenyl group or a carboxyphenyl group, Z 2 represents a hydroxyphenyl group, a carboxyphenyl group or a carboxyl group, Z 3 represents a hydrogen atom, Represents a hydroxyphenyl group or a carboxyphenyl group.)
The divalent linking group represents, for example, the alkyleneoxy group having 1 to 3 carbon atoms or a group in which two or more alkyleneoxy groups having 1 to 3 carbon atoms are bonded.

前記アルカリ可溶性ポリマーは、例えば、前記構造単位とは異なる下記式(2a)、式(2b)及び式(2c)からなる群から選ばれる構造単位をさらに有する共重合体である。

Figure 2020044918
(式中、R1は水素原子又はメチル基を表し、Aは−O−基又は−NH−基を表し、Xは単結合、炭素原子数1乃至3のアルキレン基、又は炭素原子数1乃至3のアルキレンオキシ基を含む二価の連結基を表し、Z4は炭素原子数1乃至3の直鎖状の有機基、又は炭素原子数3乃至14の分岐鎖状もしくは環状の有機基を表す。)The alkali-soluble polymer is, for example, a copolymer having a structural unit selected from the group consisting of the following formulas (2a), (2b) and (2c), which is different from the structural unit.
Figure 2020044918
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, A represents an -O- group or an -NH- group, X is a single bond, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 to 3 carbon atoms. Represents a divalent linking group containing 3 alkyleneoxy groups, and Z 4 represents a linear organic group having 1 to 3 carbon atoms or a branched or cyclic organic group having 3 to 14 carbon atoms. .)

前記二価の連結基は、例えば、前記炭素原子数1乃至3のアルキレンオキシ基、又は該炭素原子数1乃至3のアルキレンオキシ基が2つ以上結合した基を表す。前記有機基は、窒素原子、酸素原子等のヘテロ原子を少なくとも1つ有してもよく、2つの炭素原子の間又は炭素原子とヘテロ原子との間に二重結合又は三重結合を有してもよい。前記環状の有機基としては、例えば、芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基、橋架け環炭化水素基、複素環基が挙げられる。 The divalent linking group represents, for example, the alkyleneoxy group having 1 to 3 carbon atoms or a group in which two or more alkyleneoxy groups having 1 to 3 carbon atoms are bonded. The organic group may have at least one heteroatom such as a nitrogen atom or an oxygen atom, and may have a double bond or a triple bond between two carbon atoms or between a carbon atom and a heteroatom. May be good. Examples of the cyclic organic group include an aromatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, a bridging ring hydrocarbon group, and a heterocyclic group.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、例えばマイクロレンズ形成用である。 The negative photosensitive resin composition of the present invention is for, for example, forming a microlens.

本発明はまた、前記ネガ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、プリベークして樹脂膜を形成する工程、マスクを通して前記樹脂膜を露光する工程、前記露光後の樹脂膜をアルカリ性現像液を用いて現像する工程、及び前記現像後の樹脂膜の全面を露光する工程を有する、マイクロレンズの作製方法である。 The present invention also includes a step of applying the negative photosensitive resin composition onto a substrate and prebaking it to form a resin film, a step of exposing the resin film through a mask, and a step of exposing the exposed resin film to an alkaline developer. This is a method for producing a microlens, which comprises a step of developing using the above and a step of exposing the entire surface of the developed resin film.

前記現像後の樹脂膜の全面を露光する工程の後又は該工程の前に、該樹脂膜をポストベークする工程をさらに有してもよい。 A step of post-baking the resin film may be further provided after or before the step of exposing the entire surface of the developed resin film.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶性ポリマー、少なくとも2種の架橋性化合物、及び少なくとも1種の光重合開始剤の添加量を最適化することにより、該組成物を用いて100℃のベーク温度で得られる膜は、高透明であり、かつ高感度で、未露光部の残渣は少なく、溶剤耐性にも優れたものとすることができる。したがって、本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、マイクロレンズを形成する材料として好適である。 The negative photosensitive resin composition of the present invention uses the composition by optimizing the addition amount of the alkali-soluble polymer, at least two crosslinkable compounds, and at least one photopolymerization initiator. The film obtained at a baking temperature of ° C. is highly transparent, has high sensitivity, has little residue in the unexposed portion, and has excellent solvent resistance. Therefore, the negative photosensitive resin composition of the present invention is suitable as a material for forming a microlens.

本発明は、(A)成分、該(A)成分100質量%に対し80質量%乃至90質量%の(B)成分、該(B)成分の総量100質量%に対し3質量%乃至20質量%の(C)成分、及び溶剤を含有するネガ型感光性樹脂組成物である。以下、本発明の各成分の詳細を説明する。本発明のネガ型感光性樹脂組成物から溶剤を除いた固形分は、通常、1質量%乃至50質量%である。本明細書において、溶剤を除く本発明のネガ型感光性樹脂組成物の成分を、固形分と定義する。 In the present invention, the component (A), the component (B) of 80% by mass to 90% by mass with respect to 100% by mass of the component (A), and the component (B) of 3% by mass to 20% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the component (B). It is a negative type photosensitive resin composition containing% (C) component and a solvent. The details of each component of the present invention will be described below. The solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is usually 1% by mass to 50% by mass. In the present specification, the component of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is defined as a solid content.

<(A)成分>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物における(A)成分はアルカリ可溶性ポリマーである。該ポリマーは、アルカリ可溶性基を有するモノマー及び任意でその他モノマーを含む原料モノマーの重合体である。(A)成分のアルカリ可溶性ポリマーは、アルカリ可溶性基を有すればよく、該ポリマーを構成する高分子の主鎖の骨格及び側鎖の種類などについて特に限定されない。前記アルカリ可溶性ポリマーの重量平均分子量は例えば、1000乃至50000であり、好ましくは3000乃至40000である。なお、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)により、標準試料としてポリスチレンを用いて得られる値である。
<Ingredient (A)>
The component (A) in the negative photosensitive resin composition of the present invention is an alkali-soluble polymer. The polymer is a polymer of a raw material monomer containing a monomer having an alkali-soluble group and optionally other monomers. The alkali-soluble polymer of the component (A) may have an alkali-soluble group, and the type of the main chain skeleton and side chains of the polymer constituting the polymer is not particularly limited. The weight average molecular weight of the alkali-soluble polymer is, for example, 1000 to 50,000, preferably 3000 to 40,000. The weight average molecular weight is a value obtained by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard sample.

前記アルカリ可溶性基を有するモノマーとしては、例えば、カルボキシル基を有するモノマー、フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマー、酸無水物基を有するモノマー、マレイミド基を有するモノマーが挙げられる。 Examples of the monomer having an alkali-soluble group include a monomer having a carboxyl group, a monomer having a phenolic hydroxy group, a monomer having an acid anhydride group, and a monomer having a maleimide group.

前記カルボキシル基を有するモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、モノ−(2−(アクリロイルオキシ)エチル)フタレート、モノ−(2−(メタクリロイルオキシ)エチル)フタレート、N−(カルボキシフェニル)マレイミド、N−(カルボキシフェニル)メタクリルアミド、N−(カルボキシフェニル)アクリルアミド、4−ビニル安息香酸が挙げられる。 Examples of the monomer having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, mono- (2- (acryloyloxy) ethyl) phthalate, mono- (2- (methacryloyloxy) ethyl) phthalate, and N- (carboxy). Examples thereof include phenyl) maleimide, N- (carboxyphenyl) methacrylamide, N- (carboxyphenyl) acrylamide, and 4-vinylbenzoic acid.

前記フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーとしては、例えば、ヒドロキシスチレン、N−(ヒドロキシフェニル)アクリルアミド、N−(ヒドロキシフェニル)メタクリルアミド、N−(ヒドロキシフェニル)マレイミドが挙げられる。 Examples of the monomer having a phenolic hydroxy group include hydroxystyrene, N- (hydroxyphenyl) acrylamide, N- (hydroxyphenyl) methacrylamide, and N- (hydroxyphenyl) maleimide.

前記酸無水物基を有するモノマーとしては、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸が挙げられる。 Examples of the monomer having an acid anhydride group include maleic anhydride and itaconic anhydride.

前記マレイミド基を有するモノマーとしては、例えば、前述のN−(カルボキシフェニル)マレイミド及びN−(ヒドロキシフェニル)マレイミド、マレイミドが挙げられる。 Examples of the monomer having a maleimide group include the above-mentioned N- (carboxyphenyl) maleimide, N- (hydroxyphenyl) maleimide, and maleimide.

前記アルカリ可溶性基を有するモノマーの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、及びマレイミドからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むモノマーの重合体であることが好ましい。 Among the monomers having an alkali-soluble group, a polymer of a monomer containing at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, and maleimide is preferable.

また、(A)成分のアルカリ可溶性ポリマーは、前記アルカリ可溶性基を有するモノマーとその他モノマーとの共重合体であってもよい。該共重合体は、2種のモノマーから得られるコポリマーに限定されず、3種のモノマーから得られるターポリマー(三元共重合体)であってもよい。前記その他モノマーの具体例としては、例えば、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、N−置換マレイミド化合物、アクリロニトリル化合物、アクリルアミド化合物、メタクリルアミド化合物、スチレン化合物及びビニル化合物が挙げられる。以下、前記その他モノマーの具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。 Further, the alkali-soluble polymer of the component (A) may be a copolymer of the monomer having an alkali-soluble group and another monomer. The copolymer is not limited to the copolymer obtained from two kinds of monomers, and may be a terpolymer (ternary copolymer) obtained from three kinds of monomers. Specific examples of the other monomers include acrylic acid ester compounds, methacrylic acid ester compounds, N-substituted maleimide compounds, acrylonitrile compounds, acrylamide compounds, methacrylamide compounds, styrene compounds and vinyl compounds. Specific examples of the other monomers will be given below, but the present invention is not limited thereto.

前記アクリル酸エステル化合物としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ベンジルアクリレート、ナフチルアクリレート、アントリルアクリレート、アントリルメチルアクリレート、フェニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、2−メチル−2−アダマンチルアクリレート、2−プロピル−2−アダマンチルアクリレート、8−メチル−8−トリシクロデシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、カプロラクトン2−(アクリロイルオキシ)エチルエステル、ポリ(エチレングリコール)エチルエーテルアクリレート、5−アクリロイルオキシ−6−ヒドロキシノルボルネン−2−カルボキシリック−6−ラクトン、アクリロイルオキシエチルイソシアネート、8−エチル−8−トリシクロデシルアクリレート、グリシジルアクリレートが挙げられる。 Examples of the acrylic acid ester compound include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, benzyl acrylate, naphthyl acrylate, anthryl acrylate, anthryl methyl acrylate, phenyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, and 2,2,2-trifluoroethyl. Acrylate, tert-butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, isobornyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, 2-methyl-2- Adamanthyl acrylate, 2-propyl-2-adamantyl acrylate, 8-methyl-8-tricyclodecyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2,3-dihydroxypropyl acrylate, diethylene glycol Monoacrylate, caprolactone 2- (acryloyloxy) ethyl ester, poly (ethylene glycol) ethyl ether acrylate, 5-acryloyloxy-6-hydroxynorbornene-2-carboxylic-6-lactone, acryloyloxyethyl isocyanate, 8-ethyl- Examples thereof include 8-tricyclodecyl acrylate and glycidyl acrylate.

前記メタクリル酸エステル化合物としては、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、アントリルメタクリレート、アントリルメチルメタクリレート、フェニルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、3−メトキシブチルメタクリレート、2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート、γ−ブチロラクトンメタクリレート、2−プロピル−2−アダマンチルメタクリレート、8−メチル−8−トリシクロデシルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレート、ジエチレングリコールモノメタクリレート、カプロラクトン2−(メタクリロイルオキシ)エチルエステル、ポリ(エチレングリコール)エチルエーテルメタクリレート、5−メタクリロイルオキシ−6−ヒドロキシノルボルネン−2−カルボキシリック−6−ラクトン、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、8−エチル−8−トリシクロデシルメタクリレート、グリシジルメタクリレートが挙げられる。 Examples of the methacrylic acid ester compound include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, benzyl methacrylate, naphthyl methacrylate, anthryl methacrylate, anthryl methyl methacrylate, phenyl methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, and 2,2,2-trifluoroethyl. Methacrylate, tert-butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, isobornyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, methoxytriethylene glycol methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, 3-methoxybutyl methacrylate, 2-methyl-2- Adamanthyl methacrylate, γ-butyrolactone methacrylate, 2-propyl-2-adamantyl methacrylate, 8-methyl-8-tricyclodecyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 2,3- Dihydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, caprolactone 2- (methacryloyloxy) ethyl ester, poly (ethylene glycol) ethyl ether methacrylate, 5-methacryloyloxy-6-hydroxynorbornene-2-carboxylic-6-lactone, methacryloyloxyethyl isocyanate , 8-Ethyl-8-tricyclodecyl methacrylate, glycidyl methacrylate and the like.

前記ビニル化合物としては、例えば、メチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、ビニルビフェニル、ビニルカルバゾール、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、プロピルビニルエーテルが挙げられる。 Examples of the vinyl compound include methyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, vinylnaphthalene, vinyl anthracene, vinyl biphenyl, vinyl carbazole, 2-hydroxyethyl vinyl ether, phenyl vinyl ether and propyl vinyl ether.

前記スチレン化合物としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレンが挙げられる。 Examples of the styrene compound include styrene, methylstyrene, chlorostyrene, and bromostyrene.

前記N−置換マレイミド化合物としては、例えば、N−メチルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドが挙げられる。 Examples of the N-substituted maleimide compound include N-methylmaleimide, N-phenylmaleimide, and N-cyclohexylmaleimide.

前記アクリロニトリル化合物としては、例えば、アクリロニトリルが挙げられる。 Examples of the acrylonitrile compound include acrylonitrile.

なお、アルカリ可溶性基を有するモノマーとその他モノマーとの仕込み比としては、アルカリ可溶性基を有するモノマー/その他モノマー=5乃至50質量%/50乃至95質量%とすることが好ましい。その他モノマーに対するアルカリ可溶性基を有するモノマーの仕込み比が少なすぎる場合、未露光部が現像液に溶解せず残膜や残渣の原因となりやすい。またその他モノマーに対するアルカリ可溶性基を有するモノマーの仕込み比が多すぎる場合、露光部の硬化性が不足しパターンが形成できない可能性がある。 The charging ratio of the monomer having an alkali-soluble group to the other monomer is preferably 5 to 50% by mass / 50 to 95% by mass of the monomer having an alkali-soluble group / other monomer. If the charging ratio of the monomer having an alkali-soluble group to other monomers is too small, the unexposed portion does not dissolve in the developing solution and tends to cause a residual film or residue. Further, if the charging ratio of the monomer having an alkali-soluble group to other monomers is too large, the curability of the exposed portion may be insufficient and the pattern may not be formed.

(A)成分のアルカリ可溶性ポリマーを得る方法は特に限定されないが、一般的には、上述したアルカリ可溶性基を有するモノマーを含む原料モノマーを、重合溶剤中、通常50℃乃至110℃の温度で重合反応させることにより得られる。 The method for obtaining the alkali-soluble polymer of the component (A) is not particularly limited, but in general, the raw material monomer containing the above-mentioned monomer having an alkali-soluble group is polymerized in a polymerization solvent at a temperature of usually 50 ° C. to 110 ° C. Obtained by reacting.

前記方法により得られるアルカリ可溶性ポリマーは、前記式(1a)、式(1b)、式(1c)、式(1d)及び式(1e)からなる群から選ばれる構造単位を有する。該アルカリ可溶性ポリマーは、前記構造単位とは異なる前記式(2a)、式(2b)及び式(2c)からなる群から選ばれる構造単位をさらに有することができる。 The alkali-soluble polymer obtained by the method has a structural unit selected from the group consisting of the formula (1a), the formula (1b), the formula (1c), the formula (1d) and the formula (1e). The alkali-soluble polymer can further have a structural unit selected from the group consisting of the formula (2a), the formula (2b) and the formula (2c) different from the structural unit.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物における(A)成分の含有量は、該組成物の固形分中の含有量に基づいて通常、48質量%乃至55質量%である。 The content of the component (A) in the negative photosensitive resin composition of the present invention is usually 48% by mass to 55% by mass based on the content in the solid content of the composition.

<(B)成分>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物における(B)成分は、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アリル基及びビニル基からなる群から選ばれる重合性基を1分子中に2つ以上有する少なくとも2種の架橋性化合物である。(B)成分として、該重合性基を1分子中に2つ有する架橋性化合物と、該重合性基を1分子中に3つ以上有する架橋性化合物との組み合わせが好ましい。該重合性基は、架橋性化合物の分子末端に存在する。
<Ingredient (B)>
The component (B) in the negative photosensitive resin composition of the present invention has at least two polymerizable groups selected from the group consisting of an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an allyl group and a vinyl group in one molecule. Species crosslinkable compound. As the component (B), a combination of a crosslinkable compound having two polymerizable groups in one molecule and a crosslinkable compound having three or more polymerizable groups in one molecule is preferable. The polymerizable group is present at the molecular end of the crosslinkable compound.

(B)成分の架橋性化合物は、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の他の成分との相溶性が良好で、且つ現像性に影響を与えないという観点から、重量平均分子量が200乃至1,000の化合物が好ましい。 The crosslinkable compound of the component (B) has a weight average molecular weight of 200 or more from the viewpoint of having good compatibility with other components of the negative photosensitive resin composition of the present invention and not affecting the developability. 1,000 compounds are preferred.

前記架橋性化合物としては、例えば、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、テトラメチロールプロパンテトラアクリレート、テトラメチロールプロパンテトラメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、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トリメタクリレート、1,3,5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−S−トリアジン、1,3,5−トリメタクリロイルヘキサヒドロ−S−トリアジン、トリス(ヒドロキシエチルアクリロイル)イソシアヌレート、トリス(ヒドロキシエチルメタクリロイル)イソシアヌレート、トリアクリロイルホルマール、トリメタクリロイルホルマール、1,6−ヘキサンジオールアクリレート、1,6−ヘキサンジオールメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エタンジオールジアクリレート、エタンジオールジメタクリレート、2−ヒドロキシプロパンジオールジアクリレート、2−ヒドロキシプロパンジオールジメタクリレート、ジ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、イソプロピレングリコールジアクリレート、イソプロピ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アクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、N,N’−ビス(アクリロイル)システイン、N,N’−ビス(メタクリロイル)システイン、チオジグリコールジアクリレート、チオジグリコールジメタクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールAジメタクリレート、ビスフェノールFジアクリレート、ビスフェノールFジメタクリレート、ビスフェノールSジアクリレート、ビスフェノールSジメタクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジメタクリレート、ジアリルエーテルビスフェノールA、o,o’−ジアリルビスフェノールA、マレイン酸ジアリル、トリアリルトリメリテートが挙げられる。 Examples of the crosslinkable compound include dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, pentaerythritol triacrylate, and pentaerythritol. Trimethacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, tetramethylol propanetetraacrylate, tetramethylol propanetetramethacrylate, tetramethylol methanetetraacrylate, tetramethylol methanetetra methacrylate, trimethylol propanetriacrylate, trimethylol propanetrimethacrylate, 1 , 3,5-Triacrylloyl hexahydro-S-triazine, 1,3,5-trimethacryloyl hexahydro-S-triazine, tris (hydroxyethylacryloyl) isocyanurate, tris (hydroxyethylmethacryloyl) isocyanurate, triacryloylformal , Trimethacryloylformal, 1,6-hexanediol acrylate, 1,6-hexanediol methacrylate, neopentyl glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, ethanediol diacrylate, ethanediol dimethacrylate, 2-hydroxypropanediol diacrylate , 2-Hydroxypropanediol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, isopropylene glycol diacrylate, isopropylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, N, N'-bis (acryloyl) Cysteine, N, N'-bis (methacryloyl) cysteine, thiodiglycol diacrylate, thiodiglycol dimethacrylate, bisphenol A diacrylate, bisphenol A dimethacrylate, bisphenol F diacrylate, bisphenol F dimethacrylate, bisphenol S diacrylate, Bisphenol S dimethacrylate, bisphenoxyethanol full orange acrylate, bisphenoxyethanol full orange methacrylate, diallylate Examples thereof include rubisphenol A, o, o'-diallyl bisphenol A, diallyl maleate, and triallyl trimellitate.

前記架橋性化合物は、市販品として容易に入手が可能であり、例えば、KAYARAD(登録商標)T−1420、同DPHA、同DPHA−2C、同D−310、同D−330、同DPCA−20、同DPCA−30、同DPCA−60、同DPCA−120、同DN−0075、同DN−2475、同R−526、同NPGDA、同PEG400DA、同MANDA、同R−167、同HX−220、同HX620、同R−551、同R−712、同R−604、同R−684、同GPO−303、同TMPTA、同THE−330、同TPA−320、同TPA−330、同PET−30、同RP−1040(以上、日本化薬(株)製);アロニックス(登録商標)M−210、同M−208、同M−211B、同M−215、同M−220、同M−225、同M−270、同M−240、同M−6100、同M−6250、同M−6500、同M−6200、同M−309、同M−310、同M−321、同M−350、同M−360、同M−313、同M−315、同M−306、同M−303、同M−452、同M−408、同M−403、同M−400、同M−402、同M−405、同M−406、同M−450、同M−460、同M−510、同M−520、同M−1100、同M−1200、同M−6100、同M−6200、同M−6250、同M−6500、同M−7100、同M8030、同M8060、同M8100、同M8530、同M−8560、同M9050(以上、東亞合成(株)製);ビスコート295、同300、同360、同GPT、同3PA、同400、同260、同312、同335HP、同700(以上、大阪有機化学工業(株)製);A−200、A−400、A−600、A−1000、AB1206PE、ABE−300、A−BPE−10、A−BPE−20、A−BPE−30、A−BPE−4、A−BPEF、A−BPP−3、A−DCP、A−DOD−N、A−HD−N、A−NOD−N、APG−100、APG−200、APG−400、APG−700、A−PTMG−65、A−9300、A−9300−1CL、A−GLY−9E、A−GLY−20E、A−TMM−3、A−TMM−3L、A−TMM−3LM−N、A−TMPT、AD−TMP、ATM−35E、A−TMMT、A−9550、A−DPH、TMPT、9PG、701A、1206PE、NPG、NOD−N、HD−N、DOD−N、DCP、BPE−1300N、BPE−900、BPE−200、BPE−100、BPE−80N、23G、14G、9G、4G、3G、2G、1G(以上、新中村化学工業(株)製);ライトエステルEG、同2EG、同3EG、同4EG、同9EG、同14EG、同1.4BG、同NP、同1.6HX、同1.9ND、同G−101P、同G−201P、同DCP−M、同BP−2EMK、同BP−4EM、同BP−6EM、同TMP、ライトアクリレート3EG−A、同4EG−A、同9EG−A、同14EG−A、同PTMGA−250、同NP−A、同MPD−A、同1.6HX−A、同1.9ND−A、同MOD−A、同DCP−A、同BP−4PA、同BA−134、同BP−10EA、同HPP−A、同G−201P、同TMP−A、同TMP−3EO−A、同TMP−6EO−3A、同PE−3A、同PE−4A、同DPE−6A、エポキシエステル40EM、同70PA、同200PA、同80MFA、同3002M、同3002A、同3000MK、同3000A、同EX−0205、AH−600、AT−600、UA−306H、UA−306T、UA−306I、UA−510H、UF−8001G、DAUA−167(共栄社化学(株)製);EBECRYL(登録商標)TPGDA、同145、同150、同PEG400DA、同11、同HPNDA、同PETIA、同PETRA、同TMPTA、同TMPEOTA、同OTA480、同DPHA、同180、同40、同140、同204、同205、同210、同215、同220、同6202、同230、同244、同245、同264、同265、同270、同280/15IB、同284、同285、同294/25HD、同1259、同KRM8200、同4820、同4858、同5129、同8210、同8301、同8307、同8402、同8405、同8411、同8804、同8807、同9260、同9270、同KRM7735、同KRM8296、同KRM8452、同8311、同8701、同9227EA、同80、同436、同438、同446、同450、同505、同524、同525、同770、同800、同810、同811、同812、同1830、同846、同851、同852、同853、同1870、同884、同885、同600、同605、同645、同648、同860、同1606、同3500、同3608、同3700、同3701、同3702、同3703、同3708、同6040(ダイセル・オルネクス(株)製);SR212、SR213、SR230、SR238F、SR259、SR268、SR272、SR306H、SR344、SR349、SR508、CD560、CD561、CD564、SR601、SR602、SR610、SR833S、SR9003、CD9043、SR9045、SR9209、SR205、SR206、SR209、SR210、SR214、SR231、SR239、SR248、SR252、SR297、SR348、SR480、CD540、CD541、CD542、SR603、SR644、SR9036、SR351S、SR368、SR415、SR444、SR454、SR492、SR499、CD501、SR502、SR9020、CD9021、SR9035、SR350、SR295、SR355、SR399、SR494、SR9041(Sartomer社製)を挙げることができる。 The crosslinkable compound is easily available as a commercial product, and for example, KAYARAD (registered trademark) T-1420, DPHA, DPHA-2C, D-310, D-330, DPCA-20. , DPCA-30, DPCA-60, DPCA-120, DN-0075, DN-2475, R-526, NPGDA, PEG400DA, MANDA, R-167, HX-220, HX620, R-551, R-712, R-604, R-684, GPO-303, TMPTA, THE-330, TPA-320, TPA-330, PET-30 , RP-1040 (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.); Aronix (registered trademark) M-210, M-208, M-221B, M-215, M-220, M-225. , M-270, M-240, M-6100, M-6250, M-6500, M-6200, M-309, M-310, M-321, M-350. , M-360, M-313, M-315, M-306, M-303, M-452, M-408, M-403, M-400, M-402 , M-405, M-406, M-450, M-460, M-510, M-520, M-1100, M-1200, M-6100, M-6200. , M-6250, M-6500, M-7100, M8030, M8060, M8100, M8530, M-8560, M9050 (all manufactured by Toagosei Co., Ltd.); Viscote 295, same 300, 360, GPT, 3PA, 400, 260, 312, 335HP, 700 (all manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.); A-200, A-400, A-600, A-1000, AB1206PE, ABE-300, A-BPE-10, A-BPE-20, A-BPE-30, A-BPE-4, A-BPEF, A-BPP-3, A-DCP, A- DOD-N, A-HD-N, A-NOD-N, APG-100, APG-200, APG-400, APG-700, A-PTMG-65, A-9300, A-9300-1CL, A- GLY-9E, A-GLY-20E, A-TMM-3, A-TMM-3L, A-TMM-3LM-N, A-TMPT, AD-TMP, ATM-35E, A-TMMT, A-9550, A-DPH, TMPT, 9PG, 701A, 1206PE, NPG, NOD-N, HD-N, DOD-N, DCP, BPE-1300N, BPE-900, BPE-200, BPE-100, BPE-80N, 23G, 14G, 9G, 4G, 3G, 2G, 1G (all manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.); Light ester EG, 2EG, 3EG, 4EG, 9EG, 14EG, 1.4BG, NP, 1.6HX, 1.9ND , G-101P, G-201P, DCP-M, BP-2EMK, BP-4EM, BP-6EM, TMP, Light Acrylate 3EG-A, 4EG-A, 9EG-A, 14EG-A, PTMGA-250, NP-A, MPD-A, 1.6HX-A, 1.9ND-A, MOD-A, DCP-A, BP-4PA, BP-4PA. BA-134, BP-10EA, HPP-A, G-201P, TMP-A, TMP-3EO-A, TMP-6EO-3A, PE-3A, PE-4A, DPE -6A, epoxy ester 40EM, 70PA, 200PA, 80MFA, 3002M, 3002A, 3000MK, 3000A, EX-0205, AH-600, AT-600, UA-306H, UA-306T, UA -306I, UA-510H, UF-8001G, DAUA-167 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.); EBECRYL (registered trademark) TPGDA, 145, 150, PEG400DA, 11, HPNDA, PETIA, PETRA , TMPTA, TMPEOTA, OTA480, DPHA, 180, 40, 140, 204, 205, 210, 215, 220, 6202, 230, 244, 245, same 264, 265, 270, 280/15IB, 284, 285, 294/25 HD, 1259, KRM8200, 4820, 4858, 5129, 8210, 8301, 8307, 8402. 8405, 8411, 8804, 8807, 9260, 9270, KRM7735, KRM8296, KRM8452, 8311, 8701, 9227EA, 80, 436, 438, 446, 450, 505, 524, 525, 770, 800, 810, 811, 812, 1830, 846, 851, 852, 853, 1870, 884, 8 85, 600, 605, 645, 648, 860, 1606, 3500, 3608, 3700, 3701, 3702, 3703, 3708, 6040 (Dycel Ornex Co., Ltd.) Made by); SR212, SR213, SR230, SR238F, SR259, SR268, SR272, SR306H, SR344, SR349, SR508, CD560, CD561, CD564, SR601, SR602, SR610, SR833S, SR9003, CD9043, SR9045, SR9209, SR205 , SR209, SR210, SR214, SR231, SR239, SR248, SR252, SR297, SR348, SR480, CD540, CD541, CD542, SR603, SR644, SR9036, SR351S, SR368, SR415, SR444, SR454, SR492, SR499, , SR9020, CD9021, SR9035, SR350, SR295, SR355, SR399, SR494, SR9041 (manufactured by Sartomer).

(B)成分の架橋性化合物は2種以上を組み合わせて用いる。2種以上の組み合わせとして、重合性基を1分子中に2つ有する架橋性化合物及び重合性基を1分子中に3つ以上有する架橋性化合物が好ましい。該重合性基を1分子中に3つ以上有する架橋性化合物としては、重合性基の数が異なる2種以上の架橋性化合物の組み合わせであってもよい。また、該重合性基として、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基が好ましい。 The crosslinkable compound of the component (B) is used in combination of two or more. As a combination of two or more, a crosslinkable compound having two polymerizable groups in one molecule and a crosslinkable compound having three or more polymerizable groups in one molecule are preferable. The crosslinkable compound having three or more polymerizable groups in one molecule may be a combination of two or more crosslinkable compounds having different numbers of polymerizable groups. Further, as the polymerizable group, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group is preferable.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物における(B)成分の含有量は、(A)成分100質量%に対し80質量%乃至90質量%である。 The content of the component (B) in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 80% by mass to 90% by mass with respect to 100% by mass of the component (A).

<(C)成分>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物における(C)成分は、少なくとも1種の光重合開始剤である。(C)成分の光重合開始剤は、光硬化時に使用する光源に吸収をもつものであれば、特に限定されるものではない。
<Ingredient (C)>
The component (C) in the negative photosensitive resin composition of the present invention is at least one kind of photopolymerization initiator. The photopolymerization initiator of the component (C) is not particularly limited as long as it has absorption in the light source used during photocuring.

前記光重合開始剤としては、例えば、tert−ブチルペルオキシ−iso−ブチレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルジオキシ)ヘキサン、1,4−ビス[α−(tert−ブチルジオキシ)−iso−プロポキシ]ベンゼン、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルジオキシ)ヘキセンヒドロペルオキシド、α−(iso−プロピルフェニル)−iso−プロピルヒドロペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、1,1−ビス(tert−ブチルジオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルジオキシ)バレレート、シクロヘキサノンペルオキシド、2,2’,5,5’−テトラ(tert−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(tert−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(tert−アミルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(tert−ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ビス(tert−ブチルペルオキシカルボニル)−4,4’−ジカルボキシベンゾフェノン、tert−ブチルペルオキシベンゾエート、ジ−tert−ブチルジペルオキシイソフタレート等の有機過酸化物;9,10−アントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−クロロアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン等のキノン類;ベンゾインメチル、ベンゾインエチルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾイン等のベンゾイン誘導体;2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−[4−{4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)ベンジル}−フェニル]−2−メチル−プロパン−1−オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−1−ブタノン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルホリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン等のアルキルフェノン系化合物;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系化合物;2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン、1−(O−アセチルオキシム)−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン等のオキシムエステル系化合物が挙げられる。 Examples of the photopolymerization initiator include tert-butylperoxy-iso-butyrate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (benzoyldioxy) hexane, and 1,4-bis [α- (tert-butyldioxy). -Iso-propoxy] benzene, di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butyldioxy) hexene hydroperoxide, α- (iso-propylphenyl) -iso-propyl hydroperoxide, tert -Butyl hydroperoxide, 1,1-bis (tert-butyldioxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, butyl-4,4-bis (tert-butyldioxy) valerate, cyclohexanone peroxide, 2,2', 5,5 '-Tetra (tert-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3', 4,4'-tetra (tert-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3', 4,4'-tetra (tert-amylperoxycarbonyl) Benzophenone, 3,3', 4,4'-tetra (tert-hexylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'-bis (tert-butylperoxycarbonyl) -4,4'-dicarboxybenzophenone, tert-butylperoxybenzoate , Organic peroxides such as di-tert-butyldiperoxyisophthalate; quinones such as 9,10-anthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-chloroanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone; benzoinmethyl , Benzoin ethyl ether, α-methylbenzoin, α-phenylbenzoin and other benzoin derivatives; 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-hydroxy-2-methyl -1-phenyl-Propane-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propane-1-one, 2-hydroxy-1- [4 -{4- (2-Hydroxy-2-methyl-propionyl) benzyl} -phenyl] -2-methyl-propan-1-one, phenylglioxylic acid methyl ester, 2-methyl-1- [4- (methylthio) ) Phenyl] -2-morpholinopropane-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1- Alkylphenone compounds such as butanone, 2-dimethylamino-2- (4-methyl-benzyl) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) -butane-1-one; bis (2,4,6) Acylphosphine oxide compounds such as -trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide; 2- (O-benzoyloxime) -1- [4- (phenylthio) phenyl]- Examples thereof include oxime ester compounds such as 1,2-octanedione, 1- (O-acetyloxime) -1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazole-3-yl] etanone. ..

前記光重合開始剤は、市販品として入手が可能であり、例えば、OMNIRAD(登録商標)651、同184、同500、同2959、同127、同754、同907、同369、同379、同379EG、同819、同819DW、同1700、同1870、同784、同1173、同MBF、同4265、同TPO(以上、IGM Resins社製)[旧IRGACURE(登録商標)651、同184、同500、同2959、同127、同754、同907、同369、同379、同379EG、同819、同819DW、同1700、同1870、同784、同1173、同MBF、同4265、同TPO(以上、BASFジャパン(株)製)]、IRGACURE(登録商標)1800、同OXE01、同OXE02(以上、BASFジャパン(株)製)、KAYACURE(登録商標)DETX、同MBP、同DMBI、同EPA、同OA(以上、日本化薬(株)製)、VICURE−10、同55(以上、STAUFFER Co.LTD製)、ESACURE(登録商標)KIP150、同TZT、同1001、同KTO46、同KB1、同KL200、同KS300、同EB3、トリアジン−PMS、トリアジンA、トリアジンB(以上、DKSHジャパン(株)製)、アデカオプトマーN−1717、同N−1414、同N−1606((株)ADEKA製)が挙げられる。 The photopolymerization initiator is available as a commercially available product, and is, for example, OMNIRAD (registered trademark) 651, 184, 500, 2959, 127, 754, 907, 369, 379, 379. 379EG, 819, 819DW, 1700, 1870, 784, 1173, MBF, 4265, TPO (above, manufactured by IGM Resins) [former IRGACURE® 651, 184, 500 2959, 127, 754, 907, 369, 379, 379EG, 819, 819DW, 1700, 1870, 784, 1173, MBF, 4265, TPO (and above) , BASF Japan Co., Ltd.], IRGACURE (registered trademark) 1800, OXE01, OXE02 (above, BASF Japan Co., Ltd.), KAYACURE (registered trademark) DETX, MBP, DMBI, EPA, same OA (above, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), VICURE-10, 55 (above, manufactured by STAUFFER Co. LTD), ESACURE (registered trademark) KIP150, TZT, 1001, KTO46, KB1, KL200 , KS300, EB3, Triazine-PMS, Triazine A, Triazine B (all manufactured by DKSH Japan Co., Ltd.), ADEKA PTOMER N-1717, N-1414, N-1606 (manufactured by ADEKA Corporation). Can be mentioned.

(C)成分の光重合開始剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 The photopolymerization initiator of the component (C) can be used alone or in combination of two or more.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物における(C)成分の含有量は、(B)成分の総量100質量%に対して3質量%乃至20質量%である。 The content of the component (C) in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 3% by mass to 20% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the component (B).

<溶剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は溶剤を含む。該溶剤としては、前記(A)成分、(B)成分及び(C)成分を溶解するものであれば特に限定されない。
<Solvent>
The negative photosensitive resin composition of the present invention contains a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it dissolves the component (A), the component (B) and the component (C).

前記溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール、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メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトンを挙げることができる。 Examples of the solvent include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, and propylene. Glycolpropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, Ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl acetate, acetate Examples thereof include butyl, ethyl acetate, butyl lactate, 2-heptanone, and γ-butyrolactone.

前記溶剤の中でも、塗膜のレベリング性の向上の観点より、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メチルエーテルアセテート、2−ヘプタノン、乳酸エチル、乳酸ブチル及びシクロヘキサノンが好ましい。 Among the solvents, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, 2-heptanone, ethyl lactate, butyl lactate and cyclohexanone are preferable from the viewpoint of improving the leveling property of the coating film.

前記溶剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 The solvent may be used alone or in combination of two or more.

<界面活性剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、塗布性を向上させる目的で、界面活性剤を含有することもできる。該界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフトップ(登録商標)EF301、同EF303、同EF352(以上、三菱マテリアル電子化成(株)製)、メガファック(登録商標)F−171、同F−173、同R−30、同R−40、同R−40−LM(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431(以上、スリーエムジャパン(株)製)、アサヒガード(登録商標)AG710、サーフロン(登録商標)S−382、同SC101、同SC102、同SC103、同SC104、同SC105、同SC106(AGC(株)製)、FTX−206D、FTX−212D、FTX−218、FTX−220D、FTX−230D、FTX−240D、FTX−212P、FTX−220P、FTX−228P、FTX−240G等フタージェントシリーズ((株)ネオス製)等のフッ素系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)を挙げることができる。
<Surfactant>
The negative photosensitive resin composition of the present invention may also contain a surfactant for the purpose of improving coatability. Examples of the surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, and polyoxy. Polyoxyethylene alkylaryl ethers such as ethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan Solbitan fatty acid esters such as tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, etc. Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, Ftop (registered trademark) EF301, EF303, EF352 (all manufactured by Mitsubishi Materials Denshi Kasei Co., Ltd.), Megafuck (registered trademark) F-171 , F-173, R-30, R-40, R-40-LM (above, manufactured by DIC Co., Ltd.), Florard FC430, FC431 (above, manufactured by 3M Japan Co., Ltd.), Asahi Guard (Registered Trademarks) AG710, Surfron (Registered Trademarks) S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (manufactured by AGC Co., Ltd.), FTX-206D, FTX-212D, FTX- 218, FTX-220D, FTX-230D, FTX-240D, FTX-212P, FTX-220P, FTX-228P, FTX-240G, etc. Fluorine surfactants such as Futergent series (manufactured by Neos Co., Ltd.), organosiloxane Polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd.) can be mentioned.

前記界面活性剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、前記界面活性剤が使用される場合、本発明のネガ型感光性樹脂組成物におけるその含有量は、該組成物の固形分中の含有量に基づいて、3質量%以下、例えば0.0001質量%乃至3質量%であり、好ましくは0.001質量%乃至1質量%であり、より好ましくは0.01質量%乃至0.5質量%である。 The surfactant may be used alone or in combination of two or more. When the surfactant is used, the content of the negative photosensitive resin composition of the present invention is 3% by mass or less, for example, 0. It is 0001% by mass to 3% by mass, preferably 0.001% by mass to 1% by mass, and more preferably 0.01% by mass to 0.5% by mass.

<その他添加剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて、硬化助剤、紫外線吸収剤、増感剤、可塑剤、酸化防止剤、密着助剤、又は多価フェノール、多価カルボン酸等の溶解促進剤をその他添加剤として含むことができる。
<Other additives>
The negative photosensitive resin composition of the present invention can be used as a curing aid, an ultraviolet absorber, a sensitizer, a plasticizer, an antioxidant, an adhesion aid, as required, as long as the effects of the present invention are not impaired. Alternatively, a dissolution accelerator such as polyhydric phenol and polyvalent carboxylic acid can be included as other additives.

<組成物の調製方法>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物の調製方法は、特に限定されないが、例えば、(A)成分のアルカリ可溶性ポリマーを前記溶剤に溶解し、得られた溶液に、(B)成分の架橋性化合物及び(C)成分の光重合開始剤を所定の割合で混合し、均一な溶液とする方法が挙げられる。さらに、この調製方法の適当な段階において、必要に応じて、前記その他添加剤を更に添加して混合する方法が挙げられる。
<Preparation method of composition>
The method for preparing the negative photosensitive resin composition of the present invention is not particularly limited, but for example, the alkali-soluble polymer of the component (A) is dissolved in the solvent, and the crosslinkability of the component (B) is added to the obtained solution. Examples thereof include a method in which the compound and the photopolymerization initiator of the component (C) are mixed at a predetermined ratio to obtain a uniform solution. Further, at an appropriate stage of this preparation method, if necessary, a method of further adding and mixing the other additives can be mentioned.

<ネガ型感光性樹脂組成物の使用>
基板[例えば、酸化珪素膜で被覆されたシリコン等の半導体基板、窒化珪素膜又は酸化窒化珪素膜で被覆されたシリコン等の半導体基板、窒化珪素基板、石英基板、ガラス基板(無アルカリガラス、低アルカリガラス、結晶化ガラスを含む)、酸化インジウムスズ(ITO)膜が形成されたガラス基板]上に、スピナー、コーター等の適当な塗布方法により本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布し、その後、ホットプレート等の加熱手段を用いてプリベークすることにより、塗膜を形成する。
<Use of negative photosensitive resin composition>
Substrate [For example, a semiconductor substrate such as silicon coated with a silicon oxide film, a semiconductor substrate such as silicon nitride film or silicon coated with a silicon oxide film, a silicon nitride substrate, a quartz substrate, a glass substrate (alkali-free glass, low). A glass substrate on which an indium tin oxide (ITO) film is formed (including alkaline glass and crystallized glass)] is coated with the negative photosensitive resin composition of the present invention by an appropriate coating method such as a spinner or a coater. After that, a coating film is formed by prebaking using a heating means such as a hot plate.

前記プリベーク条件としては、ベーク温度80℃乃至150℃、ベーク時間0.3分乃至60分間の中から適宜選択され、好ましくは、ベーク温度80℃乃至100℃、ベーク時間0.5分乃至5分間である。 The pre-baking conditions are appropriately selected from a baking temperature of 80 ° C. to 150 ° C. and a baking time of 0.3 minutes to 60 minutes, preferably a baking temperature of 80 ° C. to 100 ° C. and a baking time of 0.5 minutes to 5 minutes. Is.

また、本発明のネガ型感光性樹脂組成物から形成される膜の膜厚としては、例えば0.005μm乃至20μmであり、好ましくは0.01μm乃至15μmである。 The film thickness of the film formed from the negative photosensitive resin composition of the present invention is, for example, 0.005 μm to 20 μm, preferably 0.01 μm to 15 μm.

次に、得られた前記膜上に、所定のパターンを形成するためのマスク(レチクル)を通して露光を行う。露光には、例えば、g線、i線、KrFエキシマレーザーを使用することができる。露光後、必要に応じて露光後加熱(Post Exposure Bake)が行なわれる。露光後加熱の条件としては、加熱温度80℃乃至100℃、加熱時間0.3分乃至60分の中から適宜選択される。そして、アルカリ性現像液で現像する。 Next, exposure is performed on the obtained film through a mask (reticle) for forming a predetermined pattern. For the exposure, for example, g-line, i-line, and KrF excimer laser can be used. After the exposure, post-exposure heating (Post Exposure Bake) is performed if necessary. The conditions for heating after exposure are appropriately selected from a heating temperature of 80 ° C. to 100 ° C. and a heating time of 0.3 minutes to 60 minutes. Then, it is developed with an alkaline developer.

前記アルカリ性現像液としては、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物の水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリン等の水酸化四級アンモニウムの水溶液、エタノールアミン、プロピルアミン、エチレンジアミン等のアミン水溶液、等のアルカリ性水溶液を挙げることができる。さらに、これらの現像液に界面活性剤を加えることもできる。 Examples of the alkaline developing solution include an aqueous solution of an alkali metal hydroxide such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, an aqueous solution of quaternary ammonium hydroxide such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and choline, and ethanolamine. , Alkaline aqueous solutions such as amine aqueous solutions such as propylamine and ethylenediamine. Further, a surfactant can be added to these developers.

現像の条件としては、現像温度5℃乃至50℃、現像時間10秒乃至300秒から適宜選択される。本発明のネガ型感光性樹脂組成物から形成される膜は、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて、室温で容易に現像を行うことができる。現像後、リンス液として例えば超純水を用いて、適宜リンスを行う。 The developing conditions are appropriately selected from a developing temperature of 5 ° C. to 50 ° C. and a developing time of 10 seconds to 300 seconds. The film formed from the negative photosensitive resin composition of the present invention can be easily developed at room temperature using an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. After development, rinsing is performed appropriately using, for example, ultrapure water as the rinsing liquid.

その後、例えば、g線、i線又はKrFエキシマレーザーを用い、現像後の膜を全面露光する。さらに、全面露光の前又は後に、現像後の膜に対しホットプレート等の加熱手段を用いてポストベークを行ってもよい。ポストベーク条件として例えば、ベーク温度80℃乃至100℃、ベーク時間0.5分乃至60分間の中から適宜選択される。 Then, for example, a g-line, an i-line, or a KrF excimer laser is used to expose the entire surface of the developed film. Further, before or after the full exposure, the developed film may be post-baked using a heating means such as a hot plate. As the post-baking conditions, for example, a baking temperature of 80 ° C. to 100 ° C. and a baking time of 0.5 minutes to 60 minutes are appropriately selected.

以下、合成例及び実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to synthetic examples and examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[重量平均分子量の測定]
装置:日本分光(株)製GPCシステム
カラム:Shodex〔登録商標〕GPC KF−804L及びGPC KF−803L
カラムオーブン:40℃
流量:1ml/分
溶離液:テトラヒドロフラン
標準資料:ポリスチレン
[Measurement of weight average molecular weight]
Equipment: JASCO Corporation GPC system Column: Shodex® GPC KF-804L and GPC KF-803L
Column oven: 40 ° C
Flow rate: 1 ml / min Eluent: Tetrahydrofuran Reference: Polystyrene

[合成例1]
メタクリル酸60g、メタクリル酸メチル240g、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル7.6gをプロピレングリコールモノメチルエーテル132gに溶解させた後、この溶液を、プロピレングリコールモノメチルエーテル440gを70℃に保持したフラスコ中に3時間かけて滴下した。滴下終了後、18時間反応させることにより、下記式(1b−1)で表される構造単位及び下記式(2a−1)で表される構造単位を有するアルカリ可溶性ポリマー(共重合体)の溶液(固形分濃度35質量%)を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは35,000(ポリスチレン換算)であった。

Figure 2020044918
[Synthesis Example 1]
After dissolving 60 g of methacrylic acid, 240 g of methyl methacrylate, and 7.6 g of 2,2'-azobisisobutyronitrile in 132 g of propylene glycol monomethyl ether, this solution was retained at 70 ° C. with 440 g of propylene glycol monomethyl ether. It was added dropwise to the flask over 3 hours. A solution of an alkali-soluble polymer (copolymer) having a structural unit represented by the following formula (1b-1) and a structural unit represented by the following formula (2a-1) by reacting for 18 hours after completion of the dropping. (Solid content concentration 35% by mass) was obtained. The weight average molecular weight Mw of the obtained copolymer was 35,000 (in terms of polystyrene).
Figure 2020044918

[合成例2]
メタクリル酸61g、メタクリル酸メチル122g、スチレン122g、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル7.6gをプロピレングリコールモノメチルエーテル134gに溶解させた後、この溶液を、プロピレングリコールモノメチルエーテル446gを70℃に保持したフラスコ中に3時間かけて滴下した。滴下終了後、18時間反応させることにより、下記式(1b−1)で表される構造単位、下記式(2a−1)で表される構造単位及び下記式(2b−1)で表される構造単位を有するアルカリ可溶性ポリマー(三元共重合体)の溶液(固形分濃度35質量%)を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは35,000(ポリスチレン換算)であった。

Figure 2020044918
[Synthesis Example 2]
After dissolving 61 g of methacrylic acid, 122 g of methyl methacrylate, 122 g of styrene, and 7.6 g of 2,2'-azobisisobutyronitrile in 134 g of propylene glycol monomethyl ether, this solution was mixed with 70 g of 446 g of propylene glycol monomethyl ether. It was added dropwise over 3 hours in a flask kept at ° C. By reacting for 18 hours after the completion of the dropping, the structural unit represented by the following formula (1b-1), the structural unit represented by the following formula (2a-1), and the following formula (2b-1) are represented. A solution (solid content concentration 35% by mass) of an alkali-soluble polymer (ternary copolymer) having a structural unit was obtained. The weight average molecular weight Mw of the obtained copolymer was 35,000 (in terms of polystyrene).
Figure 2020044918

[実施例1]
合成例1で得られた(A)成分であるアルカリ可溶性ポリマーの溶液(固形分濃度35質量%)19.7g、(B)成分である架橋性化合物としてPET−30(日本化薬(株)製)3.4g及びABE−300(新中村化学工業(株)製)2.1g、(C)成分である光重合開始剤としてIRGACURE(登録商標)OXE01(BASFジャパン(株)製)0.21g及びOMNIRAD(登録商標)184(IGM Resins社製)[旧IRGACURE(登録商標)184(BASFジャパン(株)製)]0.62g、並びに界面活性剤としてDFX−18(ネオス(株)製)0.0040gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル5.6g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート18.4gに溶解させ溶液とした。その後、孔径1μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過してネガ型感光性樹脂組成物を調製した。
[Example 1]
19.7 g of the alkali-soluble polymer solution (solid content concentration 35% by mass) obtained in Synthesis Example 1 as the component (A), and PET-30 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) as the crosslinkable compound as the component (B). (Manufactured) 3.4 g and ABE-300 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 2.1 g, IRGACURE (registered trademark) OXE01 (manufactured by BASF Japan Ltd.) as a photopolymerization initiator as a component (C) 0. 21 g and OMNIRAD (registered trademark) 184 (manufactured by IGM Resins) [former IRGACURE (registered trademark) 184 (manufactured by BASF Japan Ltd.)] 0.62 g, and DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant 0.0040 g was dissolved in 5.6 g of propylene glycol monomethyl ether and 18.4 g of propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare a solution. Then, it was filtered using a polyethylene microfilter having a pore size of 1 μm to prepare a negative photosensitive resin composition.

[実施例2]
合成例1で得られた(A)成分であるアルカリ可溶性ポリマーの溶液(固形分濃度35質量%)19.6g、(B)成分である架橋性化合物としてPET−30(日本化薬(株)製)4.1g及びABE−300(新中村化学工業(株)製)2.1g、(C)成分である光重合開始剤としてIRGACURE(登録商標)OXE01(BASFジャパン(株)製)0.21g、並びに界面活性剤としてDFX−18(ネオス(株)製)0.0040gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル5.6g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート18.4gに溶解させ溶液とした。その後、孔径1μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過してネガ型感光性樹脂組成物を調製した。
[Example 2]
19.6 g of a solution (solid content concentration of 35% by mass) of the alkali-soluble polymer which is the component (A) obtained in Synthesis Example 1, and PET-30 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a crosslinkable compound which is the component (B). 4.1 g and ABE-300 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 2.1 g, IRGACURE (registered trademark) OXE01 (manufactured by BASF Japan Co., Ltd.) as a photopolymerization initiator as a component (C) 0. 21 g and 0.0040 g of DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant were dissolved in 5.6 g of propylene glycol monomethyl ether and 18.4 g of propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare a solution. Then, it was filtered using a polyethylene microfilter having a pore size of 1 μm to prepare a negative photosensitive resin composition.

[実施例3]
合成例1で得られた(A)成分であるアルカリ可溶性ポリマーの溶液(固形分濃度35質量%)18.8g、(B)成分である架橋性化合物としてPET−30(日本化薬(株)製)3.9g及びABE−300(新中村化学工業(株)製)2.0g、(C)成分である光重合開始剤としてIRGACURE(登録商標)OXE01(BASFジャパン(株)製)0.20g及びOMNIRAD(登録商標)184(IGM Resins社製)[旧IRGACURE(登録商標)184(BASFジャパン(株)製)]0.59g、並びに界面活性剤としてDFX−18(ネオス(株)製)0.0040gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル6.2g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート18.4gに溶解させ溶液とした。その後、孔径1μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過してネガ型感光性樹脂組成物を調製した。
[Example 3]
18.8 g of the alkali-soluble polymer solution (solid content concentration 35% by mass) obtained in Synthesis Example 1 as the component (A), and PET-30 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) as the crosslinkable compound as the component (B). 3.9 g and ABE-300 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 2.0 g, IRGACURE (registered trademark) OXE01 (manufactured by BASF Japan Ltd.) as a photopolymerization initiator as a component (C) 0. 20 g and OMNIRAD (registered trademark) 184 (manufactured by IGM Resins) [former IRGACURE (registered trademark) 184 (manufactured by BASF Japan Ltd.)] 0.59 g, and DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant 0.0040 g was dissolved in 6.2 g of propylene glycol monomethyl ether and 18.4 g of propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare a solution. Then, it was filtered using a polyethylene microfilter having a pore size of 1 μm to prepare a negative photosensitive resin composition.

[実施例4]
合成例2で得られた(A)成分であるアルカリ可溶性ポリマーの溶液(固形分濃度35質量%)23.7g、(B)成分である架橋性化合物としてPET−30(日本化薬(株)製)5.0g及びABE−300(新中村化学工業(株)製)2.5g、(C)成分である光重合開始剤としてIRGACURE(登録商標)OXE01(BASFジャパン(株)製)0.25g及びOMNIRAD(登録商標)184(IGM Resins社製)[旧IRGACURE(登録商標)184(BASFジャパン(株)製)]0.75g、並びに界面活性剤としてDFX−18(ネオス(株)製)0.0050gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.2g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート16.6gに溶解させ溶液とした。その後、孔径1μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過してネガ型感光性樹脂組成物を調製した。
[Example 4]
23.7 g of the alkali-soluble polymer solution (solid content concentration 35% by mass) obtained in Synthesis Example 2 as the component (A), and PET-30 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) as the crosslinkable compound as the component (B). 5.0 g (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 2.5 g, IRGACURE (registered trademark) OXE01 (manufactured by BASF Japan Ltd.) as a photopolymerization initiator as a component (C) 0. 25 g and OMNIRAD (registered trademark) 184 (manufactured by IGM Resins) [former IRGACURE (registered trademark) 184 (manufactured by BASF Japan Ltd.)] 0.75 g, and DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant 0.0050 g was dissolved in 1.2 g of propylene glycol monomethyl ether and 16.6 g of propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare a solution. Then, it was filtered using a polyethylene microfilter having a pore size of 1 μm to prepare a negative photosensitive resin composition.

[比較例1]
合成例1で得られた(A)成分であるアルカリ可溶性ポリマーの溶液(固形分濃度35質量%)20.8g、(B)成分である架橋性化合物としてPET−30(日本化薬(株)製)2.9g及びABE−300(新中村化学工業(株)製)2.2g、(C)成分である光重合開始剤としてIRGACURE(登録商標)OXE01(BASFジャパン(株)製)0.22g及びOMNIRAD(登録商標)184(IGM Resins社製)[旧IRGACURE(登録商標)184(BASFジャパン(株)製)]0.65g、並びに界面活性剤としてDFX−18(ネオス(株)製)0.0040gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル4.9g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート18.4gに溶解させ溶液とした。その後、孔径1μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過してネガ型感光性樹脂組成物を調製した。本比較例のネガ型感光性樹脂組成物は、(B)成分の含有量が本発明の範囲外である。
[Comparative Example 1]
20.8 g of an alkali-soluble polymer solution (solid content concentration 35% by mass) obtained in Synthesis Example 1 as a component (A), and PET-30 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a crosslinkable compound as a component (B). 2.9 g and ABE-300 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 2.2 g, IRGACURE (registered trademark) OXE01 (manufactured by BASF Japan Ltd.) as a photopolymerization initiator as a component (C) 0. 22 g and OMNIRAD (registered trademark) 184 (manufactured by IGM Resins) [former IRGACURE (registered trademark) 184 (manufactured by BASF Japan Ltd.)] 0.65 g, and DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant 0.0040 g was dissolved in 4.9 g of propylene glycol monomethyl ether and 18.4 g of propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare a solution. Then, it was filtered using a polyethylene microfilter having a pore size of 1 μm to prepare a negative photosensitive resin composition. The content of the component (B) in the negative photosensitive resin composition of this comparative example is outside the scope of the present invention.

[比較例2]
合成例1で得られた(A)成分であるアルカリ可溶性ポリマーの溶液(固形分濃度35質量%)15.6g、(B)成分である架橋性化合物としてPET−30(日本化薬(株)製)3.3g及びABE−300(新中村化学工業(株)製)3.3g、(C)成分である光重合開始剤としてIRGACURE(登録商標)OXE01(BASFジャパン(株)製)1.3g、並びに界面活性剤としてDFX−18(ネオス(株)製)0.0040gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル8.3g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート18.5gに溶解させ溶液とした。その後、孔径1μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過してネガ型感光性樹脂組成物を調製した。本比較例のネガ型感光性樹脂組成物は、(B)成分の含有量が本発明の範囲外である。
[Comparative Example 2]
15.6 g of the alkali-soluble polymer solution (solid content concentration 35% by mass) obtained in Synthesis Example 1 as the component (A), and PET-30 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) as the crosslinkable compound as the component (B). 3.3 g and ABE-300 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 3.3 g, IRGACURE (registered trademark) OXE01 (manufactured by BASF Japan Co., Ltd.) as a photopolymerization initiator as a component (C) 1. 3 g and 0.0040 g of DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant were dissolved in 8.3 g of propylene glycol monomethyl ether and 18.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare a solution. Then, it was filtered using a polyethylene microfilter having a pore size of 1 μm to prepare a negative photosensitive resin composition. The content of the component (B) in the negative photosensitive resin composition of this comparative example is outside the scope of the present invention.

[比較例3]
合成例1で得られた(A)成分であるアルカリ可溶性ポリマーの溶液(固形分濃度35質量%)24.5g、(B)成分である架橋性化合物としてPET−30(日本化薬(株)製)4.3g、(C)成分である光重合開始剤としてIRGACURE(登録商標)OXE01(BASFジャパン(株)製)0.13g、及び界面活性剤としてDFX−18(ネオス(株)製)0.0039gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.6g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート18.5gに溶解させ溶液とした。その後、孔径1μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過してネガ型感光性樹脂組成物を調製した。本比較例のネガ型感光性樹脂組成物は、(B)成分の含有量が本発明の範囲外であり、且つ該(B)成分は重合性基を1分子中に2つ有する架橋性化合物を含まない。
[Comparative Example 3]
24.5 g of the alkali-soluble polymer solution (solid content concentration 35% by mass) obtained in Synthesis Example 1 as the component (A), and PET-30 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) as the crosslinkable compound as the component (B). (Manufactured) 4.3 g, IRGACURE (registered trademark) OXE01 (manufactured by BASF Japan Co., Ltd.) 0.13 g as a photopolymerization initiator as a component (C), and DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant. 0.0039 g was dissolved in 2.6 g of propylene glycol monomethyl ether and 18.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare a solution. Then, it was filtered using a polyethylene microfilter having a pore size of 1 μm to prepare a negative photosensitive resin composition. In the negative photosensitive resin composition of this comparative example, the content of the component (B) is outside the scope of the present invention, and the component (B) is a crosslinkable compound having two polymerizable groups in one molecule. Does not include.

[比較例4]
合成例1で得られた(A)成分であるアルカリ可溶性ポリマーの溶液(固形分濃度35質量%)23.2g、(B)成分である架橋性化合物としてPET−30(日本化薬(株)製)4.1g、(C)成分である光重合開始剤としてIRGACURE(登録商標)OXE01(BASFジャパン(株)製)0.8g、及び界面活性剤としてDFX−18(ネオス(株)製)0.0039gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル3.4g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート18.5gに溶解させ溶液とした。その後、孔径1μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過してネガ型感光性樹脂組成物を調製した。本比較例のネガ型感光性樹脂組成物は、(B)成分の含有量が本発明の範囲外であり、且つ該(B)成分は重合性基を1分子中に2つ有する架橋性化合物を含まない。
[Comparative Example 4]
23.2 g of the alkali-soluble polymer solution (solid content concentration 35% by mass) obtained in Synthesis Example 1 as the component (A), and PET-30 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) as the crosslinkable compound as the component (B). (Manufactured) 4.1 g, IRGACURE (registered trademark) OXE01 (manufactured by BASF Japan Ltd.) 0.8 g as a photopolymerization initiator as a component (C), and DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant. 0.0039 g was dissolved in 3.4 g of propylene glycol monomethyl ether and 18.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare a solution. Then, it was filtered using a polyethylene microfilter having a pore size of 1 μm to prepare a negative photosensitive resin composition. In the negative photosensitive resin composition of this comparative example, the content of the component (B) is outside the scope of the present invention, and the component (B) is a crosslinkable compound having two polymerizable groups in one molecule. Does not include.

[比較例5]
合成例1で得られた(A)成分であるアルカリ可溶性ポリマーの溶液(固形分濃度35質量%)19.5g、(B)成分である架橋性化合物としてPET−30(日本化薬(株)製)4.1g及びABE−300(新中村化学工業(株)製)2.0g、(C)成分である光重合開始剤としてIRGACURE(登録商標)OXE01(BASFジャパン(株)製)0.061g、並びに界面活性剤としてDFX−18(ネオス(株)製)0.0039gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル5.9g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート18.5gに溶解させ溶液とした。その後、孔径1μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過してネガ型感光性樹脂組成物を調製した。本比較例のネガ型感光性樹脂組成物は、(C)成分の含有量が本発明の範囲外である。
[Comparative Example 5]
19.5 g of a solution (solid content concentration of 35% by mass) of the alkali-soluble polymer as the component (A) obtained in Synthesis Example 1, and PET-30 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) as the crosslinkable compound as the component (B). 4.1 g and ABE-300 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 2.0 g, IRGACURE (registered trademark) OXE01 (manufactured by BASF Japan Co., Ltd.) as a photopolymerization initiator as a component (C) 0. 061 g and 0.0039 g of DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant were dissolved in 5.9 g of propylene glycol monomethyl ether and 18.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare a solution. Then, it was filtered using a polyethylene microfilter having a pore size of 1 μm to prepare a negative photosensitive resin composition. The content of the component (C) in the negative photosensitive resin composition of this comparative example is outside the scope of the present invention.

[比較例6]
合成例1で得られた(A)成分であるアルカリ可溶性ポリマーの溶液(固形分濃度35質量%)17.1g、(B)成分である架橋性化合物としてPET−30(日本化薬(株)製)3.6g及びABE−300(新中村化学工業(株)製)1.8g、(C)成分である光重合開始剤としてIRGACURE(登録商標)OXE01(BASFジャパン(株)製)1.6g、並びに界面活性剤としてDFX−18(ネオス(株)製)0.0039gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル7.4g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート18.5gに溶解させ溶液とした。その後、孔径1μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過してネガ型感光性樹脂組成物を調製した。本比較例のネガ型感光性樹脂組成物は、(C)成分の含有量が本発明の範囲外である。
[Comparative Example 6]
17.1 g of the alkali-soluble polymer solution (solid content concentration 35% by mass) obtained in Synthesis Example 1 as the component (A), and PET-30 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) as the crosslinkable compound as the component (B). (Manufactured) 3.6 g and ABE-300 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 1.8 g, IRGACURE (registered trademark) OXE01 (manufactured by BASF Japan Co., Ltd.) as a photopolymerization initiator as a component (C) 1. 6 g and 0.0039 g of DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant were dissolved in 7.4 g of propylene glycol monomethyl ether and 18.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare a solution. Then, it was filtered using a polyethylene microfilter having a pore size of 1 μm to prepare a negative photosensitive resin composition. The content of the component (C) in the negative photosensitive resin composition of this comparative example is outside the scope of the present invention.

[比較例7]
合成例2で得られた(A)成分であるアルカリ可溶性ポリマーの溶液(固形分濃度35質量%)24.9g、(B)成分である架橋性化合物としてPET−30(日本化薬(株)製)5.3g、(C)成分である光重合開始剤としてIRGACURE(登録商標)OXE01(BASFジャパン(株)製)0.26g及びOMNIRAD(登録商標)184(IGM Resins社製)[旧IRGACURE(登録商標)184(BASFジャパン(株)製)]0.78g、並びに界面活性剤としてDFX−18(ネオス(株)製)0.0045gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.3g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート17.5gに溶解させ溶液とした。その後、孔径1μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過してネガ型感光性樹脂組成物を調製した。本比較例のネガ型感光性樹脂組成物は、(B)成分の含有量が本発明の範囲外であり、且つ該(B)成分は重合性基を1分子中に2つ有する架橋性化合物を含まない。
[Comparative Example 7]
24.9 g of the alkali-soluble polymer solution (solid content concentration 35% by mass) obtained in Synthesis Example 2 as the component (A), and PET-30 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) as the crosslinkable compound as the component (B). (Manufactured by) 5.3 g, IRGACURE (registered trademark) OXE01 (manufactured by BASF Japan Co., Ltd.) 0.26 g and OMNIRAD (registered trademark) 184 (manufactured by IGM Resins) as a photopolymerization initiator as a component (C) [former IRGACURE (Registered Trademark) 184 (manufactured by BASF Japan Co., Ltd.)] 0.78 g, and DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) 0.0045 g as a surfactant, 1.3 g of propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monomethyl ether. It was dissolved in 17.5 g of acetate to prepare a solution. Then, it was filtered using a polyethylene microfilter having a pore size of 1 μm to prepare a negative photosensitive resin composition. In the negative photosensitive resin composition of this comparative example, the content of the component (B) is outside the scope of the present invention, and the component (B) is a crosslinkable compound having two polymerizable groups in one molecule. Does not include.

[透過率測定]
実施例1乃至実施例4及び比較例1乃至比較例7で調製したネガ型感光性樹脂組成物をそれぞれ、石英基板上にスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレート上において100℃で90秒間プリベークすることにより、表1に示す膜厚の樹脂膜を形成した。次いで、紫外線照射装置PLA−501(F)(キヤノン(株)製)により、365nmにおける照射量が1000mJ/cm2の紫外線を前記樹脂膜の全面に照射した。その後、前記樹脂膜をホットプレート上において100℃で5分間ポストベークした。さらに、バッチ式UV照射装置(高圧水銀灯2kW×1灯)(アイグラフィックス(株)製)により、365nmにおける露光量が1000mJ/cm2の紫外線を前記樹脂膜の全面に照射することで、前記石英基板上に硬化膜を形成した。前記プリベーク及びポストベークはいずれも、大気中で実施した。これらの硬化膜に対し、紫外線可視分光光度計UV−2550((株)島津製作所製)を用いて、波長400nm乃至800nmの範囲で2nmずつ波長を変化させて透過率を測定した。波長400nm乃至800nmの範囲で測定された最低透過率の値を表2に示す。その数値が100%に近いほど、透明な膜が得られたことを示している。
[Transmittance measurement]
The negative photosensitive resin compositions prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 were each applied on a quartz substrate using a spin coater, and prebaked on a hot plate at 100 ° C. for 90 seconds. By doing so, a resin film having the film thickness shown in Table 1 was formed. Next, the entire surface of the resin film was irradiated with ultraviolet rays having an irradiation amount of 1000 mJ / cm 2 at 365 nm by an ultraviolet irradiation device PLA-501 (F) (manufactured by Canon Inc.). Then, the resin film was post-baked on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes. Further, the entire surface of the resin film is irradiated with ultraviolet rays having an exposure amount of 1000 mJ / cm 2 at 365 nm by a batch type UV irradiation device (high pressure mercury lamp 2 kW × 1 lamp) (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.). A cured film was formed on the quartz substrate. Both pre-baking and post-baking were performed in the atmosphere. The transmittance of these cured films was measured by changing the wavelength in 2 nm increments in the wavelength range of 400 nm to 800 nm using an ultraviolet visible spectrophotometer UV-2550 (manufactured by Shimadzu Corporation). Table 2 shows the values of the minimum transmittance measured in the wavelength range of 400 nm to 800 nm. The closer the value is to 100%, the more transparent the film is obtained.

[耐溶剤性試験]
実施例1乃至実施例4及び比較例1乃至比較例7で調製したネガ型感光性樹脂組成物をそれぞれ、シリコンウエハー上にスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレート上において100℃で90秒間プリベークすることにより、表1に示す膜厚の樹脂膜を形成した。次いで、紫外線照射装置PLA−501(F)(キヤノン(株)製)により、365nmにおける照射量が1000mJ/cm2の紫外線を前記樹脂膜の全面に照射した。その後、前記樹脂膜を、アルカリ性現像液として表1に示す濃度の水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を用い60秒間現像し、超純水で20秒間リンスし、乾燥した。その結果、比較例3及び比較例5で調製したネガ型感光性樹脂組成物から形成された樹脂膜は、前記シリコンウエハー上から除去された。さらに、残りの樹脂膜を、ホットプレート上において100℃で5分間ポストベークした。最後に、バッチ式UV照射装置(高圧水銀灯2kW×1灯)(アイグラフィックス(株)製)により、365nmにおける露光量が1000mJ/cm2の紫外線を前記樹脂膜の全面に照射することで、前記シリコンウエハー上に硬化膜を形成した。前記プリベーク及びポストベークはいずれも、大気中で実施した。これらの硬化膜に対して、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メチルエーテルアセテート、乳酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、及び2.38質量%濃度の水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液それぞれに、23℃の温度条件下、2分間浸漬する試験を行った。浸漬前後において前記硬化膜の膜厚変化を測定した。浸漬試験に使用した上記溶剤のうち1つでも、浸漬前の該硬化膜の膜厚に対して10%以上の膜厚増減があった場合は“×”、10%未満5%以上の膜厚増減があった場合は“△”、全ての溶剤について膜厚増減が5%未満であった場合は“○”、測定不能の場合は“−”として、耐溶剤性を評価した。評価結果を表2に示す。
[Solvent resistance test]
The negative photosensitive resin compositions prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 were each applied on a silicon wafer using a spin coater, and prebaked on a hot plate at 100 ° C. for 90 seconds. By doing so, a resin film having the film thickness shown in Table 1 was formed. Next, the entire surface of the resin film was irradiated with ultraviolet rays having an irradiation amount of 1000 mJ / cm 2 at 365 nm by an ultraviolet irradiation device PLA-501 (F) (manufactured by Canon Inc.). Then, the resin film was developed with an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) having the concentration shown in Table 1 as an alkaline developer for 60 seconds, rinsed with ultrapure water for 20 seconds, and dried. As a result, the resin film formed from the negative photosensitive resin composition prepared in Comparative Example 3 and Comparative Example 5 was removed from the silicon wafer. Further, the remaining resin film was post-baked on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes. Finally, a batch type UV irradiation device (high-pressure mercury lamp 2 kW x 1 lamp) (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) is used to irradiate the entire surface of the resin film with ultraviolet rays having an exposure amount of 1000 mJ / cm 2 at 365 nm. A cured film was formed on the silicon wafer. Both pre-baking and post-baking were performed in the atmosphere. For these cured films, 23 were added to each of propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, methyl 3-methoxypropionate, and 2.38 mass% concentration tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution. A test was conducted in which the mixture was immersed for 2 minutes under a temperature condition of ° C. The change in film thickness of the cured film was measured before and after immersion. If even one of the above solvents used in the immersion test has a film thickness increase or decrease of 10% or more with respect to the film thickness of the cured film before immersion, it is indicated by "x", and the film thickness is less than 10% and 5% or more. The solvent resistance was evaluated as "Δ" when there was an increase or decrease, as "◯" when the film thickness increase or decrease was less than 5% for all solvents, and as "-" when measurement was not possible. The evaluation results are shown in Table 2.

[残膜率、感度及び残渣評価]
実施例1乃至実施例4及び比較例1乃至比較例7で調製したネガ型感光性樹脂組成物をそれぞれ、シリコンウエハー上にスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレート上において100℃で90秒間プリベークすることにより、表1に示す膜厚の樹脂膜を形成した。前記プリベークは、大気中で実施した。光干渉式膜厚測定装置ラムダエースVM−2110(SCREENセミコンダクターソリューションズ(株)製)を用いて、これらの樹脂膜の膜厚を測定した。次いで、i線ステッパーNSR−2205i12D(NA=0.63)((株)ニコン製)により、バイナリーマスクを介して前記樹脂膜を露光した。その後、前記樹脂膜を、アルカリ性現像液として表1に示す濃度の水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を用い60秒間現像し、超純水で20秒間リンスし、乾燥した。その結果、実施例1乃至実施例4、比較例1、比較例2、比較例4、比較例6及び比較例7で調製したネガ型感光性樹脂組成物から形成された樹脂膜から、7mm×7mmの矩形パターンが前記シリコンウエハー上に形成された。一方、比較例3及び比較例5で調製したネガ型感光性樹脂組成物から形成された樹脂膜から、前記矩形パターンは形成されなかった。前記シリコンウエハー上の形成物に対して、前記樹脂膜の膜厚測定と同様の方法にて膜厚を測定した。プリベーク直後の樹脂膜の膜厚と比較して、残膜率(%)を評価した。その結果を表2に示す。残膜率は式(現像後膜厚/プリベーク後膜厚)×100から計算され、その数値が100%に近いほど、前記樹脂膜の露光部が現像液に溶けにくいことを示しているため好ましい。
[Remaining film ratio, sensitivity and residue evaluation]
The negative photosensitive resin compositions prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 were each applied on a silicon wafer using a spin coater, and prebaked on a hot plate at 100 ° C. for 90 seconds. By doing so, a resin film having the film thickness shown in Table 1 was formed. The prebaking was performed in the atmosphere. The film thickness of these resin films was measured using a light interferometry film thickness measuring device, Lambda Ace VM-2110 (manufactured by SCREEN Semiconductor Solutions Co., Ltd.). Next, the resin film was exposed with an i-line stepper NSR-2205i12D (NA = 0.63) (manufactured by Nikon Corporation) via a binary mask. Then, the resin film was developed with an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) having the concentration shown in Table 1 as an alkaline developer for 60 seconds, rinsed with ultrapure water for 20 seconds, and dried. As a result, 7 mm × from the resin film formed from the negative photosensitive resin compositions prepared in Examples 1 to 4, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 4, Comparative Example 6 and Comparative Example 7. A 7 mm rectangular pattern was formed on the silicon wafer. On the other hand, the rectangular pattern was not formed from the resin film formed from the negative photosensitive resin composition prepared in Comparative Example 3 and Comparative Example 5. The film thickness of the formed product on the silicon wafer was measured by the same method as the film thickness measurement of the resin film. The residual film ratio (%) was evaluated by comparing with the film thickness of the resin film immediately after prebaking. The results are shown in Table 2. The residual film ratio is calculated from the formula (thickness after development / thickness after prebaking) × 100, and the closer the value is to 100%, the more difficult it is to dissolve the exposed portion of the resin film in the developing solution, which is preferable. ..

さらに、残膜率が最大となる最低露光量を評価した。その結果を表2に示す。露光量が800mJ/cm2以上でも残膜率が最大とならない場合、又は7mm×7mmの矩形パターンが形成されない場合は、測定不能とし“−”と表記する。最低露光量が小さいほど、前記樹脂膜は高感度であることを示している。Furthermore, the minimum exposure amount that maximizes the residual film ratio was evaluated. The results are shown in Table 2. If the residual film ratio does not reach the maximum even if the exposure amount is 800 mJ / cm 2 or more, or if a rectangular pattern of 7 mm × 7 mm is not formed, measurement is not possible and it is indicated as “-”. The smaller the minimum exposure amount, the higher the sensitivity of the resin film.

さらに、光干渉式膜厚測定装置ラムダエースVM−2110((株)SCREENセミコンダクターソリューションズ製)を用いて、前記樹脂膜の未露光部の膜厚を測定した。前記膜厚が薄いほど、残渣が少ないことを示している。該膜厚が10nm以上であった場合は“×”、10nm未満5nm以上であった場合は“△”、5nm未満であった場合は“○”として、残渣を評価した。評価結果を表2に示す。 Further, the film thickness of the unexposed portion of the resin film was measured using the optical interferometry film thickness measuring device Lambda Ace VM-2110 (manufactured by SCREEN Semiconductor Solutions Co., Ltd.). The thinner the film thickness, the smaller the residue. The residue was evaluated as "x" when the film thickness was 10 nm or more, "Δ" when the film thickness was less than 10 nm and 5 nm or more, and "◯" when the film thickness was less than 5 nm. The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 2020044918
Figure 2020044918
Figure 2020044918
Figure 2020044918

Claims (7)

下記(A)成分、該(A)成分100質量%に対し80質量%乃至90質量%の下記(B)成分、該(B)成分の総量100質量%に対し3質量%乃至20質量%の下記(C)成分、及び溶剤を含有するネガ型感光性樹脂組成物。
(A):アルカリ可溶性ポリマー
(B):アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アリル基及びビニル基からなる群から選ばれる重合性基を1分子中に2つ以上有する少なくとも2種の架橋性化合物
(C):少なくとも1種の光重合開始剤
The following component (A), 80% by mass to 90% by mass with respect to 100% by mass of the component (A), and 3% by mass to 20% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the following component (B). A negative photosensitive resin composition containing the following component (C) and a solvent.
(A): Alkaline-soluble polymer (B): At least two crosslinkable compounds having two or more polymerizable groups selected from the group consisting of an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an allyl group and a vinyl group in one molecule (A). C): At least one photopolymerization initiator
前記少なくとも2種の架橋性化合物は、前記重合性基としてアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を1分子中に2つ有する架橋性化合物、及び前記重合性基としてアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を1分子中に3つ以上有する架橋性化合物を含む、請求項1に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The at least two crosslinkable compounds include a crosslinkable compound having two acryloyloxy groups or methacryloyloxy groups in one molecule as the polymerizable group, and one molecule of acryloyloxy group or methacryloyloxy group as the polymerizable group. The negative photosensitive resin composition according to claim 1, which comprises three or more crosslinkable compounds therein. 前記アルカリ可溶性ポリマーは下記式(1a)、式(1b)、式(1c)、式(1d)及び式(1e)からなる群から選ばれる構造単位を有する、請求項1又は請求項2に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
Figure 2020044918
(式中、R1は水素原子又はメチル基を表し、Aは−O−基又は−NH−基を表し、Xは単結合、炭素原子数1乃至3のアルキレン基、又は炭素原子数1乃至3のアルキレンオキシ基を含む二価の連結基を表し、Z1はヒドロキシフェニル基又はカルボキシフェニル基を表し、Z2はヒドロキシフェニル基、カルボキシフェニル基又はカルボキシル基を表し、Z3は水素原子、ヒドロキシフェニル基又はカルボキシフェニル基を表す。)
The alkali-soluble polymer according to claim 1 or 2, wherein the alkali-soluble polymer has a structural unit selected from the group consisting of the following formulas (1a), (1b), formula (1c), formula (1d) and formula (1e). Negative photosensitive resin composition.
Figure 2020044918
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, A represents an -O- group or an -NH- group, X is a single bond, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 to 3 carbon atoms. Represents a divalent linking group containing an alkyleneoxy group of 3, Z 1 represents a hydroxyphenyl group or a carboxyphenyl group, Z 2 represents a hydroxyphenyl group, a carboxyphenyl group or a carboxyl group, Z 3 represents a hydrogen atom, Represents a hydroxyphenyl group or a carboxyphenyl group.)
前記アルカリ可溶性ポリマーは前記構造単位とは異なる下記式(2a)、式(2b)及び式(2c)からなる群から選ばれる構造単位をさらに有する共重合体である、請求項3に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
Figure 2020044918
(式中、R1、A及びXは請求項3に記載の定義と同義であり、Z4は炭素原子数1乃至3の直鎖状の有機基、又は炭素原子数3乃至14の分岐鎖状もしくは環状の有機基を表す。)
The negative according to claim 3, wherein the alkali-soluble polymer is a copolymer further having a structural unit selected from the group consisting of the following formulas (2a), (2b) and (2c), which is different from the structural unit. Mold photosensitive resin composition.
Figure 2020044918
(In the formula, R 1 , A and X have the same meaning as the definition described in claim 3, and Z 4 is a linear organic group having 1 to 3 carbon atoms or a branched chain having 3 to 14 carbon atoms. Represents a morphic or cyclic organic group.)
マイクロレンズ形成用である、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4, which is used for forming a microlens. 請求項5に記載のネガ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、プリベークして樹脂膜を形成する工程、マスクを通して前記樹脂膜を露光する工程、前記露光後の樹脂膜をアルカリ性現像液を用いて現像する工程、及び前記現像後の樹脂膜の全面を露光する工程を有する、マイクロレンズの作製方法。 A step of applying the negative photosensitive resin composition according to claim 5 onto a substrate and prebaking it to form a resin film, a step of exposing the resin film through a mask, and a step of exposing the exposed resin film to an alkaline developer. A method for producing a microlens, which comprises a step of developing using the above and a step of exposing the entire surface of the developed resin film. 前記現像後の樹脂膜の全面を露光する工程の後又は該工程の前に、該樹脂膜をポストベークする工程をさらに有する、請求項6に記載のマイクロレンズの作製方法。 The method for producing a microlens according to claim 6, further comprising a step of post-baking the resin film after or before the step of exposing the entire surface of the developed resin film.
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