JPWO2020066315A1 - Photosensitive resin composition, cured film, laminate, method for manufacturing cured film, semiconductor device - Google Patents

Photosensitive resin composition, cured film, laminate, method for manufacturing cured film, semiconductor device Download PDF

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Abstract

保存安定性に優れ、かつ、破断伸びに優れた膜を提供可能な感光性樹脂組成物、およびこれを用いた硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、ならびに半導体デバイスを提供する。感光性樹脂組成物は、熱塩基発生剤とポリイミド前駆体とを含み、熱塩基発生剤が、200℃以下で塩基を発生し、かつ、発生する塩基となる部位に重合性基を有する。Provided are a photosensitive resin composition capable of providing a film having excellent storage stability and excellent elongation at break, a cured film, a laminate, a method for producing a cured film using the same, and a semiconductor device. The photosensitive resin composition contains a thermobase generator and a polyimide precursor, and the thermobase generator generates a base at 200 ° C. or lower and has a polymerizable group at a site where the base is generated.

Description


本発明は、感光性樹脂組成物、硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、半導体デバイスに関する。

The present invention relates to a photosensitive resin composition, a cured film, a laminate, a method for producing a cured film, and a semiconductor device.


ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂などの環化して硬化した樹脂は、耐熱性および絶縁性に優れるため、様々な用途に適用されている(例えば、非特許文献1、2参照)。その用途は特に限定されないが、実装用の半導体デバイスを例に挙げると、絶縁膜や封止材の材料、あるいは絶縁膜の保護膜としての利用が挙げられる。また、フレキシブル基板のベースフィルムやカバーレイなどとしても用いられている。

ポリイミド樹脂等は、一般に、溶剤への溶解性が低い。そのため、環化反応前の前駆体の状態で溶剤に溶解する方法がよく用いられる。これにより、優れた取り扱い性を実現することができ、上述のような各製品を製造する際に基板などに多様な形態で塗布して加工することができる。その後、ポリイミド等の前駆体を環化した構造とし、硬化した製品を形成することができる。ポリイミド樹脂がもつ高い性能に加え、このような製造上の適応性に優れる観点から、その産業上の応用展開がますます期待されている。

A cyclized and cured resin such as a polyimide resin or a polybenzoxazole resin has excellent heat resistance and insulating properties, and is therefore applied to various applications (see, for example, Non-Patent Documents 1 and 2). The application is not particularly limited, and examples of semiconductor devices for mounting include the use as a material for an insulating film and a sealing material, or as a protective film for an insulating film. It is also used as a base film and coverlay for flexible substrates.

Polyimide resins and the like generally have low solubility in solvents. Therefore, a method of dissolving in a solvent in the state of a precursor before the cyclization reaction is often used. As a result, excellent handleability can be realized, and when each product as described above is manufactured, it can be applied to a substrate or the like in various forms and processed. After that, a cured product can be formed by forming a structure in which a precursor such as polyimide is cyclized. In addition to the high performance of polyimide resin, from the viewpoint of excellent manufacturing adaptability, its industrial application development is expected more and more.


上述したようにポリイミドを層間絶縁膜の保護膜として適用することが試みられている。

特許文献1には、ポリイミド前駆体と、2,4,6−トリメチルピリジニウム p−トルエンスルホナートとを含有する樹脂組成物が開示されている。特許文献2には、ポリイミド前駆体と、活性光線照射によってラジカルを発生する化合物と、エチレンオキシド基を有する特定の化合物と、溶剤とを含有する樹脂組成物が開示されている。特許文献3には、特定の構造を有するN−芳香族グリシン誘導体と高分子前駆体とを含有する感光性樹脂組成物が開示されている。

As described above, attempts have been made to apply polyimide as a protective film for an interlayer insulating film.

Patent Document 1 discloses a resin composition containing a polyimide precursor and 2,4,6-trimethylpyridinium p-toluenesulfonate. Patent Document 2 discloses a resin composition containing a polyimide precursor, a compound that generates radicals by irradiation with active light, a specific compound having an ethylene oxide group, and a solvent. Patent Document 3 discloses a photosensitive resin composition containing an N-aromatic glycine derivative having a specific structure and a polymer precursor.


特開2015−108053号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-108053 特開2014−201695号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-201695 特開2006−282880号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-228880


サイエンス&テクノロジー株式会社「ポリイミドの高機能化と応用技術」2008年4月Science & Technology Co., Ltd. "High-performance and applied technology of polyimide" April 2008 柿本雅明/監修、CMCテクニカルライブラリー「ポリイミド材料の基礎と開発」2011年11月発行Masaaki Kakimoto / Supervision, CMC Technical Library "Basics and Development of Polyimide Materials" published in November 2011


上記特許文献等に述べた通り、ポリイミド前駆体やポリベンゾオキサゾール前駆体(以下、これらを総称して「ポリマー前駆体」ということがある)は上述のように環化(閉環)することで、樹脂組成物を硬化させることが可能である。ポリマー前駆体は加熱により環化するが、このとき塩基が存在すると、これが触媒となって環化が促進され速やかに硬化する。そこで加熱時に塩基を発生する熱塩基発生剤を含有させて、ポリマー前駆体の環化反応を促進させることが考えられる。このような熱塩基発生剤は、加熱前には塩基は放出されず、不用意な環化の進行による硬化を避け、保存時の安定性を実現することも求められる。

また、従来の熱塩基発生剤では、そこから生じた塩基である分子が小さく揮発性を有していた。そのため、所定温度に加熱された環境下では、塩基が系内から揮発してしまうことがあった。組成物中から塩基が揮発してしまえば、塩基を用いたことによるポリマー前駆体の環化の効果は期待できず、得られる膜の破断伸びが劣る結果となってしまう。

As described in the above patent documents and the like, the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor (hereinafter, these may be collectively referred to as "polymer precursor") are cyclized (ring-closed) as described above. It is possible to cure the resin composition. The polymer precursor is cyclized by heating, and in the presence of a base at this time, this acts as a catalyst to promote cyclization and cure rapidly. Therefore, it is conceivable to add a thermobase generator that generates a base during heating to promote the cyclization reaction of the polymer precursor. Such a thermobase generator is also required to achieve stability during storage by avoiding curing due to inadvertent progress of cyclization because the base is not released before heating.

Further, in the conventional thermal base generator, the molecule which is the base generated from the agent is small and volatile. Therefore, in an environment heated to a predetermined temperature, the base may volatilize from the system. If the base volatilizes in the composition, the effect of cyclization of the polymer precursor due to the use of the base cannot be expected, resulting in inferior elongation at break of the obtained film.


かかる感光性樹脂組成物における技術上の課題に鑑み、本発明は、ポリマー前駆体を含有する感光性樹脂組成物について、十分な加熱による硬化性を実現することができる感光性樹脂組成物、およびこれを用いた硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、ならびに半導体デバイスの提供を目的とする。特に、保存安定性にも優れ、かつ、硬化膜としたときの破断伸びにも優れる感光性樹脂組成物、およびこれを用いた硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、ならびに半導体デバイスの提供を目的とする。

In view of the technical problems in such a photosensitive resin composition, the present invention relates to a photosensitive resin composition containing a polymer precursor, a photosensitive resin composition capable of realizing curability by sufficient heating, and a photosensitive resin composition. It is an object of the present invention to provide a cured film, a laminate, a method for producing a cured film using the cured film, and a semiconductor device. In particular, the provision of a photosensitive resin composition having excellent storage stability and excellent elongation at break when made into a cured film, a method for producing a cured film, a laminate, and a cured film using the same, and a semiconductor device. With the goal.


本発明者らは、検討を行った結果、発生する塩基に重合性基を付与することを検討した。すなわち、熱塩基発生剤に重合性基を導入しておき、分解された塩基が重合性基を有する構成とした。発生した塩基が重合性基を介して他の分子と重合することにより、塩基がその活性を維持した状態で、かつ、従来よりも高分子の状態で、系中に存在することとなる。これによって塩基の揮発を抑えることができ、加熱硬化時におけるポリマー前駆体の環化を効果的に促進可能であることを見出した。具体的には、下記の手段により、上記課題は解決された。

As a result of the study, the present inventors have studied to impart a polymerizable group to the generated base. That is, a polymerizable group was introduced into the thermal base generator, and the decomposed base had a polymerizable group. By polymerizing the generated base with another molecule via a polymerizable group, the base is present in the system in a state in which the activity is maintained and in a state of being higher than the conventional one. It has been found that this can suppress the volatilization of the base and effectively promote the cyclization of the polymer precursor during heat curing. Specifically, the above problems have been solved by the following means.


<1>熱塩基発生剤と、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体から選択されるポリマー前駆体と、光重合開始剤と、重合性化合物とを含む感光性樹脂組成物であって、熱塩基発生剤が、200℃以下で塩基を発生し、かつ、発生する塩基となる部位に重合性基を有する感光性樹脂組成物。

<2>上記熱塩基発生剤が下記式(N1)〜(N3)のいずれかで表される構造を有する<1>に記載の感光性樹脂組成物;

Figure 2020066315

式(N1)中、Xは単結合または2価の連結基であり、R1はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表し、n1およびn2は1または2であり、n1+n2は3であり、n3は0または1であり、n3が1のときにXが単結合であることはなく、n1が2のとき2つの[ ]内の基は互いに同じでも異なっていてもよく、n2が2のとき2つのR1は互いに同じでも異なっていてもよく、2つのR1は互いに連結して環状構造を形成していてもよく、R1の少なくとも1つは重合性基を有する;

Figure 2020066315

式(N2)中、R2は水素原子または有機基を表し、R3は有機基を表し、n4およびn5は1または2であり、n4+n5は3であり、n4が2のとき( )内の基は互いに同じでも異なっていてもよく、n5が2のとき2つのR2は互いに同じでも異なっていてもよく、2つのR2は互いに連結して環状構造を形成していてもよく、R2の少なくとも1つは重合性基を有する;

Figure 2020066315

式(N3)中、R4はn8価の有機基を表し、R5およびR6はそれぞれ独立に水素原子または炭化水素基を表し、R7〜R9はそれぞれ独立に炭化水素基を表し、Aはm価の酸アニオンを表し、mは1〜4の整数であり、n7は1〜12の整数を表し、n8およびn9は1〜12の整数を表し、n8=n9であり、R5およびR6が連結して環状構造を形成してもよく、R7〜R9はそれぞれその2つ以上が連結して環状構造を形成してもよく、R7〜R9の少なくとも1つは重合性基を有する。

<3>上記発生する塩基となる部位が有する重合性基が、エポキシ基、オキセタン基、エチレン性不飽和基、または下記式(Z)で表される基である、<1>または<2>に記載の感光性樹脂組成物;

Figure 2020066315

式(Z)中、Rcは酸素原子、窒素原子または(n+2)価の芳香族基を表し、RaおよびRbはそれぞれ独立に水素原子または有機基を表し、nは0〜6の整数を表し、Rcが酸素原子の場合nは0であり、Rcが窒素原子の場合nは1であり、*は結合手を表す。

<4>上記ポリマー前駆体がポリイミド前駆体を含む、<1>〜<3>のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。

<5>上記ポリイミド前駆体が下記式(1)で表される構成単位を有する、<4>に記載の感光性樹脂組成物;

Figure 2020066315

式(1)中、A1およびA2は、それぞれ独立に酸素原子またはNHを表し、R111は、2価の有機基を表し、R115は、4価の有機基を表し、R113およびR114は、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表す。

<6>上記式(1)におけるR113およびR114の少なくとも一方がラジカル重合性基を含む、<5>に記載の感光性樹脂組成物。

<7>再配線層用層間絶縁膜の形成に用いられる、<1>〜<6>のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。

<8><1>〜<7>のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜。

<9><8>に記載の硬化膜を2層以上7層以下で有し、この硬化膜の間に金属層を有する、積層体。

<10><1>〜<7>のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を基板に適用して膜を形成する膜形成工程を含む、硬化膜の製造方法。

<11>上記膜を80〜450℃で加熱する加熱工程を含む、<10>に記載の硬化膜の製造方法。

<12>上記膜を露光する露光工程および上記膜を現像する現像工程を有する、<10>または<11>に記載の硬化膜の製造方法。

<13><8>に記載の硬化膜または<9>に記載の積層体を有する、半導体デバイス。

<1> A photosensitive resin composition containing a thermal base generator, a polymer precursor selected from a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor, a photopolymerization initiator, and a polymerizable compound, which is a thermal base. A photosensitive resin composition in which a generator generates a base at 200 ° C. or lower and has a polymerizable group at a site where the base is generated.

<2> The photosensitive resin composition according to <1>, wherein the thermal base generator has a structure represented by any of the following formulas (N1) to (N3);

Figure 2020066315

In formula (N1), X is a single bond or a divalent linking group, R 1 independently represents a hydrogen atom or an organic group, n1 and n2 are 1 or 2, n1 + n2 is 3, and n3. Is 0 or 1, X is not a single bond when n3 is 1, and the groups in the two [] are the same or different when n1 is 2, and when n2 is 2. two R 1 may be the same or different, two R 1 may form a cyclic structure via connection to each other, at least one of R 1 has a polymerizable group;

Figure 2020066315

In formula (N2), R 2 represents a hydrogen atom or an organic group, R 3 represents an organic group, n4 and n5 are 1 or 2, n4 + n5 is 3, and n4 is 2 in parentheses. groups may be the same as or different from each other, n5 is or different and the two R 2 when 2 identical to each other, the two R 2 may be linked to each other to form a cyclic structure, R At least one of 2 has a polymerizable group;

Figure 2020066315

In formula (N3), R 4 represents an n8-valent organic group, R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and R 7 to R 9 each independently represent a hydrocarbon group. A represents an m-valent acid anion, m is an integer of 1 to 4, n7 is an integer of 1 to 12, n8 and n9 are integers of 1 to 12, n8 = n9, and R 5 And R 6 may be connected to form an annular structure, and two or more of R 7 to R 9 may be connected to form an annular structure, and at least one of R 7 to R 9 may be connected to form an annular structure. It has a polymerizable group.

<3> The polymerizable group possessed by the site to be the base to be generated is an epoxy group, an oxetane group, an ethylenically unsaturated group, or a group represented by the following formula (Z), <1> or <2>. The photosensitive resin composition according to

Figure 2020066315

In formula (Z), Rc represents an oxygen atom, a nitrogen atom or a (n + 2) -valent aromatic group, Ra and Rb independently represent a hydrogen atom or an organic group, and n represents an integer of 0 to 6. When Rc is an oxygen atom, n is 0, when Rc is a nitrogen atom, n is 1, and * represents a bond.

<4> The photosensitive resin composition according to any one of <1> to <3>, wherein the polymer precursor contains a polyimide precursor.

<5> The photosensitive resin composition according to <4>, wherein the polyimide precursor has a structural unit represented by the following formula (1);

Figure 2020066315

In formula (1), A 1 and A 2 independently represent an oxygen atom or NH, R 111 represents a divalent organic group, R 115 represents a tetravalent organic group, and R 113 and R 114 independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.

<6> The photosensitive resin composition according to <5>, wherein at least one of R 113 and R 114 in the above formula (1) contains a radically polymerizable group.

<7> The photosensitive resin composition according to any one of <1> to <6>, which is used for forming an interlayer insulating film for a rewiring layer.

<8> A cured film obtained by curing the photosensitive resin composition according to any one of <1> to <7>.

<9> A laminate having the cured film according to <8> in two or more and seven or less layers, and having a metal layer between the cured films.

<10> A method for producing a cured film, which comprises a film forming step of applying the photosensitive resin composition according to any one of <1> to <7> to a substrate to form a film.

<11> The method for producing a cured film according to <10>, which comprises a heating step of heating the film at 80 to 450 ° C.

<12> The method for producing a cured film according to <10> or <11>, which comprises an exposure step for exposing the film and a developing step for developing the film.

<13> A semiconductor device having the cured film according to <8> or the laminate according to <9>.


本発明により、ポリマー前駆体を含有する感光性樹脂組成物について、十分な加熱による硬化性を実現することができる感光性樹脂組成物、およびこれを用いた硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、積層体の製造方法、ならびに半導体デバイスを提供可能になった。特に、保存安定性にも優れ、かつ、硬化膜としたときの機械特性(破断伸び)にも優れる感光性樹脂組成物、およびこれを用いた硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、ならびに半導体デバイスの提供が可能になった。

According to the present invention, with respect to a photosensitive resin composition containing a polymer precursor, a photosensitive resin composition capable of realizing curability by sufficient heating, and production of a cured film, a laminate, and a cured film using the photosensitive resin composition. It has become possible to provide methods, methods for manufacturing laminates, and semiconductor devices. In particular, a photosensitive resin composition having excellent storage stability and excellent mechanical properties (break elongation) when made into a cured film, and a method for producing a cured film, a laminate, and a cured film using the same, and It has become possible to provide semiconductor devices.


以下において、本発明の内容について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。

Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. In addition, in this specification, "~" is used in the meaning that the numerical values described before and after it are included as the lower limit value and the upper limit value.


以下に記載する本発明における構成要素の説明は、本発明の代表的な実施形態に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。

本明細書における基(原子団)の表記に於いて、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。また、アルキル基という場合には、鎖状でも環状でもよく、鎖状の場合、直鎖でも分岐でもよい意味である。これらのことは、アルケニル基やアルキレン基、アルケニレン基についても同義である。

本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、光を用いた露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた描画も露光に含める。また、露光に用いられる光としては、一般的に、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等の活性光線または放射線が挙げられる。

本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」および「メタクリレート」の双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」および「メタクリル」の双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」および「メタクリロイル」の双方、または、いずれかを表す。

本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。

本発明における物性値は特に述べない限り、温度23℃、気圧101325Paの下での値とする。

本明細書において、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、特に述べない限り、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC測定)に従い、ポリスチレン換算値として定義される。本明細書において、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、例えば、HLC−8220(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてガードカラムHZ−L、TSKgel Super HZM−M、TSKgel Super HZ4000、TSKgel Super HZ3000およびTSKgel Super HZ2000(東ソー(株)製)を用いることによって求めることができる。溶離液は特に述べない限り、THF(テトラヒドロフラン)を用いて測定したものとする。また、検出は特に述べない限り、UV線(紫外線)の波長254nm検出器を使用したものとする。

The description of the components in the present invention described below may be based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.

In the notation of a group (atomic group) in the present specification, the notation that does not describe substitution and non-substitution includes those having no substituent as well as those having a substituent. For example, the "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group). Further, the term alkyl group may be chain or cyclic, and the chain may be linear or branched. These things are also synonymous with the alkenyl group, the alkylene group, and the alkenylene group.

In the present specification, "exposure" includes not only exposure using light but also drawing using particle beams such as an electron beam and an ion beam, unless otherwise specified. Further, as the light used for exposure, generally, the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays typified by an excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, active rays such as electron beams, or radiation can be mentioned.

In the present specification, "(meth) acrylate" means both "acrylate" and "methacrylate", or either, and "(meth) acrylic" means both "acrylic" and "methacryl", or. Representing either, "(meth) acryloyl" represents both "acryloyl" and "methacryloyl", or either.

In the present specification, the term "process" is included in this term not only as an independent process but also as long as the desired action of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes. ..

Unless otherwise specified, the physical property values in the present invention are values at a temperature of 23 ° C. and an atmospheric pressure of 101325 Pa.

In the present specification, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are defined as polystyrene-equivalent values according to gel permeation chromatography (GPC measurement) unless otherwise specified. In the present specification, for the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn), for example, HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation) is used, and guard columns HZ-L, TSKgel Super HZM-M, and TSKgel are used as columns. It can be obtained by using Super HZ4000, TSKgel Super HZ3000 and TSKgel Super HZ2000 (manufactured by Tosoh Corporation). Unless otherwise specified, the eluate shall be measured using THF (tetrahydrofuran). Unless otherwise specified, a detector having a wavelength of 254 nm for UV rays (ultraviolet rays) is used for detection.


本発明の感光性樹脂組成物(以下、単に、「本発明の組成物」または「本発明の樹脂組成物」ということがある)は、重合性基を有する熱塩基発生剤(以下、「特定の熱塩基発生剤」ということがある)とポリマー前駆体と光重合開始剤と重合性化合物とを含むことを特徴とする。以下、好ましい実施形態に沿って本発明について詳細に説明する。

The photosensitive resin composition of the present invention (hereinafter, may be simply referred to as “the composition of the present invention” or “the resin composition of the present invention”) is a thermal base generator having a polymerizable group (hereinafter, “specification”. It is characterized by containing a polymer precursor, a photopolymerization initiator, and a polymerizable compound. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments.


<特定の熱塩基発生剤>

特定の熱塩基発生剤は200℃以下で塩基を発生し、かつ、発生する塩基となる部位に重合性基を有する。

200℃以下で塩基を発生するとは、200℃以下の温度で化合物が異性化するもしくは分解することにより、元の化合物よりも共役酸のpKaの大きな化合物へと変化することを意味する。

上記特定の熱塩基発生剤が塩基を発生する温度(熱塩基発生温度)は、180℃以下であることが好ましく、150℃以下であってもよい。熱塩基発生温度の下限値としては、50℃以上であることが好ましく、60℃以上であることがより好ましく、70℃以上であることがさらに好ましく、80℃以上であることが一層好ましい。熱塩基発生剤の塩基を発生する温度を上記上限値以下とすることにより、より高温で発生するものと比し、低いエネルギーの消費で塩基を発生させ、樹脂を硬化させることができるため好ましい。一方、塩基を発生する温度を上記の下限値以上とすることで、室温での保管等、保存時に化合物が分解等して塩基が発生し、これにより樹脂が硬化することを抑制ないし防止することができるため好ましい。

また、特定の熱塩基発生剤は、後述する加熱工程におけて上記温度範囲内で塩基を発生することが好ましい。

なお、特定の熱塩基発生剤は、硬化膜の耐熱温度以下で塩基を発生する化合物であることが好ましい。

<Specific thermal base generator>

A specific thermal base generator generates a base at 200 ° C. or lower, and has a polymerizable group at a site where the base is generated.

Generating a base at 200 ° C. or lower means that the compound is isomerized or decomposed at a temperature of 200 ° C. or lower to change to a compound having a higher pKa of a conjugate acid than the original compound.

The temperature at which the specific thermobase generator generates a base (thermobase generation temperature) is preferably 180 ° C. or lower, and may be 150 ° C. or lower. The lower limit of the thermal base generation temperature is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, further preferably 70 ° C. or higher, and even more preferably 80 ° C. or higher. By setting the temperature at which the base of the thermal base generator is generated to be equal to or lower than the above upper limit value, the base can be generated with lower energy consumption and the resin can be cured as compared with the temperature at which the base is generated at a higher temperature, which is preferable. On the other hand, by setting the temperature at which the base is generated to be equal to or higher than the above lower limit, the compound is decomposed during storage such as storage at room temperature to generate the base, which suppresses or prevents the resin from curing. It is preferable because it can be used.

Further, it is preferable that the specific thermal base generator generates a base within the above temperature range in the heating step described later.

The specific thermal base generator is preferably a compound that generates a base below the heat resistant temperature of the cured film.


本発明の実施形態として、塩基が発生する温度が異なる2種以上の特定の熱塩基発生剤を配合することもできる。このような構成とすることにより、例えば、塩基が段階的に発生し、加熱時のポリマー前駆体の環化反応をより効率よく進行させることができる。

As an embodiment of the present invention, two or more specific thermobase generators having different temperatures at which bases are generated can be blended. With such a configuration, for example, bases are generated stepwise, and the cyclization reaction of the polymer precursor during heating can proceed more efficiently.


<<重合性基>>

特定の熱塩基発生剤は重合性基を有する。重合性基は発生する塩基となる部位にある。特定の熱塩基発生剤が有する重合性基の数は特に限定されるものではなく、1つであっても、複数有するものであってもよい。特定の熱塩基発生剤の分子量を抑える観点からは、1分子中の重合性基の数が、10以下であることが好ましく、5以下であることがより好ましく、3以下であることがさらに好ましい。下限値は特に制限されず、1以上であればよい。

重合性基は、ラジカル重合を行うもの、重付加を行うもの、重縮合を行うものなどが例示され、ラジカル重合を行うもの、重付加を行うものが好ましく、ラジカル重合を行うものがより好ましい。

重合性基としては、例えば、エポキシ基(グリシジル基を含む)、オキセタン基、エチレン性不飽和基、または下記式(Z)で表される基が挙げられる。

エチレン性不飽和基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、アリル基、メチルアリル基、プロぺニル基、ブテニル基、ビニルフェニル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基等が挙げられ、中でも、ビニル基、ビニルフェニル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基が好ましい。(メタ)アクリロイルアミノ基のアミノ基は−NH−に限らず、−NRN−(RNはアルキル基、アルケニル基、アリール基、アリールアルキル基、または複素環基であり、具体的には、後述する置換基Tに記載のアルキル基等から選択される)の構造であってもよい。RNは、重合性基が連結する連結基や熱塩基発生剤の母構造と連結して環を形成していてもよい。形成される環としては、後述する環Cnの例が挙げられる。本明細書ではここで例示されるエチレン性不飽和基をEtと称し、これを含む重合性基をPsと称する。

<< Polymerizable group >>

Certain thermal base generators have polymerizable groups. The polymerizable group is located at the site where the base is generated. The number of polymerizable groups contained in the specific thermal base generator is not particularly limited, and may be one or a plurality of polymerizable groups. From the viewpoint of suppressing the molecular weight of the specific thermobase generator, the number of polymerizable groups in one molecule is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and further preferably 3 or less. .. The lower limit is not particularly limited and may be 1 or more.

Examples of the polymerizable group include those that carry out radical polymerization, those that carry out polyaddition, those that carry out polycondensation, and the like. Those that carry out radical polymerization and those that carry out polyaddition are preferable, and those that carry out radical polymerization are more preferable.

Examples of the polymerizable group include an epoxy group (including a glycidyl group), an oxetane group, an ethylenically unsaturated group, and a group represented by the following formula (Z).

As ethylenically unsaturated groups, vinyl group, vinyloxy group, allyl group, methylallyl group, propenyl group, butenyl group, vinylphenyl group, (meth) acryloyl group, (meth) acryloyloxy group, (meth) acryloylamino Examples thereof include a vinyl group, a vinylphenyl group, a (meth) acryloyl group, a (meth) acryloyloxy group, and a (meth) acryloylamino group. (Meth) acrylate the amino group of the acryloyl amino group is not limited to -NH-, -NR N - (R N is an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an arylalkyl group or a heterocyclic group, specifically, It may have a structure (selected from the alkyl groups and the like described in the substituent T described later). R N is connected to a base structure of the linking group or a thermal base generator polymerizable group are linked may form a ring. Examples of the ring formed include an example of ring Cn described later. In the present specification, the ethylenically unsaturated group exemplified here is referred to as Et, and the polymerizable group containing this is referred to as Ps.


Figure 2020066315

式(Z)中、Rcは酸素原子、窒素原子または(n+2)価の芳香族基を表す。RaおよびRbはそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。nは0〜6の整数を表す。Rcが酸素原子の場合nは0である。Rcが窒素原子の場合nは1である。Rcが例えばベンゼン環の場合nは0〜4の整数である。*は結合手を表す。

(n+2)価の芳香族基としては芳香族炭化水素基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)または芳香族複素環基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい)が挙げられ、より具体的には、後述する芳香族炭化水素環Aryおよび芳香族複素環Aroを含む基が挙げられる。

RaおよびRbが有機基のとき、その有機基としては、それぞれ独立に、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)、アルケニル基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3がさらに好ましい)、アリール基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7〜23が好ましく、7〜19がより好ましく、7〜11がさらに好ましい)が挙げられる。なかでもアルキル基が好ましく、具体的には、後述するAlkの例が挙げられる。

Figure 2020066315

In formula (Z), Rc represents an oxygen atom, a nitrogen atom or a (n + 2) -valent aromatic group. Ra and Rb independently represent a hydrogen atom or an organic group, respectively. n represents an integer from 0 to 6. When Rc is an oxygen atom, n is 0. When Rc is a nitrogen atom, n is 1. When Rc is, for example, a benzene ring, n is an integer of 0 to 4. * Represents a bond.

As the (n + 2) -valent aromatic group, an aromatic hydrocarbon group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, further preferably 6 to 10 carbon atoms) or an aromatic heterocyclic group (1 to 24 carbon atoms). 1 to 12, more preferably 1 to 6), and more specifically, a group containing an aromatic hydrocarbon ring Ary and an aromatic heterocycle Aro, which will be described later, can be mentioned.

When Ra and Rb are organic groups, the organic groups are independently an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms) and an alkenyl group (carbon number of carbon atoms). 2-12 are preferred, 2-6 are more preferred, 2-3 are more preferred), aryl groups (6-22 carbon atoms are preferred, 6-18 are more preferred, 6-10 are more preferred), arylalkyl groups. (Preferably, the number of carbon atoms is 7 to 23, 7 to 19 is more preferable, and 7 to 11 is further preferable). Of these, an alkyl group is preferable, and specific examples thereof include an Alk described later.


上記式(Z)で表される基は下記(Z1)、(Z2)または(Z3)で表される基であることが好ましい。

The group represented by the above formula (Z) is preferably a group represented by the following (Z1), (Z2) or (Z3).


Figure 2020066315

式中のRa1は有機基である。有機基の例としては、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)、アルケニル基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3がさらに好ましい)、アリール基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7〜23が好ましく、7〜19がより好ましく、7〜11がさらに好ましい)が挙げられる。なかでもアルキル基が好ましく、具体的には、後述するAlkの例が挙げられる。

Rb1は水素原子またはメチル基である。

nbは1〜5の整数である。naは5−nbとなる整数である。*は結合手である。

Ar1は芳香族炭化水素基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)または芳香族複素環基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい)が挙げられ、より具体的には、後述する芳香族炭化水素環Aryおよび芳香族複素環Aroを含む基が挙げられる。なかでも、Ar1はフェニル基であることが好ましい。

Figure 2020066315

Ra 1 in the formula is an organic group. Examples of the organic group include an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 6 carbon atoms) and an alkenyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms). , 2-3), aryl group (preferably 6-22 carbons, more preferably 6-18, even more preferably 6-10), arylalkyl group (preferably 7-23 carbons, 7-19 Is more preferable, and 7 to 11 is even more preferable). Of these, an alkyl group is preferable, and specific examples thereof include an Alk described later.

Rb 1 is a hydrogen atom or a methyl group.

nb is an integer of 1-5. na is an integer such that 5 nb. * Is a bond.

Ar 1 is an aromatic hydrocarbon group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, further preferably 6 to 10 carbon atoms) or an aromatic heterocyclic group (preferably 1 to 24 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms). More preferably, 1 to 6 are more preferable), and more specifically, a group containing an aromatic hydrocarbon ring Ary and an aromatic heterocycle Aro, which will be described later, can be mentioned. Of these, Ar 1 is preferably a phenyl group.


重合性基は中でも、エポキシ基(グリシジル基を含んでも含まなくてもよい)、オキセタン基、またはエチレン性不飽和基であることが好ましく、エポキシ基またはエチレン性不飽和基がより好ましい。

The polymerizable group is preferably an epoxy group (which may or may not contain a glycidyl group), an oxetane group, or an ethylenically unsaturated group, and more preferably an epoxy group or an ethylenically unsaturated group.


<<連結基>>

特定の熱塩基発生剤において、重合性基は、連結基を介して化合物中に導入されていてもよい。重合性基が連結基を伴ってあるいは伴わずに導入されている構造は、例えば、下記の式(Zp)で表すことができる。なお、本明細書において、「重合性基を有する」、「重合性基を含む」などと言うときには、このように重合性基が連結基で母構造に導入されている態様を含むものである。

*−Zp−Ps 式(Zp)

*は熱塩基発生剤の母構造との結合位置を表す。Psは上記の重合性基Psと同義である。

Zpは単結合または連結基である(以下では、単結合を含む意味で連結基Zpないし単にZpと称することがある)。この連結基Zpは、重合性基を塩基発生剤の母構造に連結できるものであればよく、その構造が特に制限されるものではない。したがって、長すぎたり、大きすぎたりしなければ、どのような構造の連結基であってもよい。例えば、重合性基を熱塩基発生剤の母構造に導入する際の、連結基となる部位の反応性や、母構造ないし重合性基との反応性等を考慮して適宜定めることができる。

Zpの連結鎖長も特に制限されないが、実際的な連結基の構造を考慮すると、0〜24が好ましく、0〜12がより好ましく、0〜6がさらに好ましい(0は単結合の意味)。

Zpが連結基であるとき、これを構成する原子としては、炭素原子と水素原子、必要によりヘテロ原子(酸素原子、窒素原子、硫黄原子から選ばれる少なくとも1種等)を含むものであることが好ましい。連結基中の炭素原子の数は1〜24個が好ましく、1〜12個がより好ましく、1〜6個がさらに好ましい。水素原子は炭素原子等の数に応じて定められればよい。ヘテロ原子の数は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等、それぞれ独立に、0〜12個が好ましく、0〜6個がより好ましく、0〜3個がさらに好ましい。

具体的な連結基の種類としては、広く、後述する連結基Lの例が挙げられる。

中でも、Zpは、アルキレン基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)、アリーレン基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)、酸素原子(オキシ基)、カルボニル基、―NH−、−NRN−、それらを組み合わせた基であることが好ましい。RNは他の部位と連結して環状構造を形成していてもよい。具体的には、形成される環状構造として下記環Cnの例が挙げられる。

<< Linking group >>

In a particular thermal base generator, the polymerizable group may be introduced into the compound via a linking group. The structure in which the polymerizable group is introduced with or without a linking group can be represented by, for example, the following formula (Zp). In addition, in this specification, when it says "having a polymerizable group", "containing a polymerizable group", etc., it includes an embodiment in which the polymerizable group is introduced into the mother structure by a linking group in this way.

* -Zp-Ps formula (Zp)

* Represents the binding position of the thermobase generator with the matrix structure. Ps is synonymous with the above-mentioned polymerizable group Ps.

Zp is a single bond or a linking group (hereinafter, it may be referred to as a linking group Zp or simply Zp in the sense of including a single bond). The linking group Zp may be any as long as it can link the polymerizable group to the mother structure of the base generator, and the structure is not particularly limited. Therefore, it may be a linking group of any structure as long as it is not too long or too large. For example, when a polymerizable group is introduced into the mother structure of a thermobase generator, it can be appropriately determined in consideration of the reactivity of the site serving as a linking group, the reactivity with the mother structure or the polymerizable group, and the like.

The linking chain length of Zp is also not particularly limited, but considering the practical structure of the linking group, 0 to 24 is preferable, 0 to 12 is more preferable, and 0 to 6 is further preferable (0 means a single bond).

When Zp is a linking group, it is preferable that the atoms constituting the linking group include a carbon atom, a hydrogen atom, and if necessary, a hetero atom (at least one selected from an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, etc.). The number of carbon atoms in the linking group is preferably 1 to 24, more preferably 1 to 12, and even more preferably 1 to 6. The hydrogen atom may be determined according to the number of carbon atoms and the like. The number of heteroatoms, such as oxygen atom, nitrogen atom, and sulfur atom, is preferably 0 to 12, more preferably 0 to 6, and even more preferably 0 to 3, respectively.

Specific types of linking groups include a wide range of examples of linking group L, which will be described later.

Among them, Zp has an alkylene group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 6 carbon atoms) and an arylene group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, 6). 10 to 10 is more preferable), an oxygen atom (oxy group), a carbonyl group, -NH-, -NR N- , and a group in which they are combined are preferable. RN may be connected to other parts to form an annular structure. Specifically, the following ring Cn is an example of the formed cyclic structure.


連結基Zpは、以下の式z1〜z8で表される連結基またはその組合せであることがより好ましい。nzは0〜12の整数であり、0〜6が好ましく、0〜3がより好ましい。*は熱塩基発生剤の母構造との結合位置である。**はPsとの結合位置である。RMは水素原子または上記RNで定義される基である。RMは、下記式z5〜z8において、nzのかっこ内のメチレン基と連結して環状構造を形成する態様が挙げられる。具体的には、下記環Cnの例が挙げられ、さらに具体的にはピぺリジン環が挙げられる。

Figure 2020066315

The linking group Zp is more preferably a linking group represented by the following formulas z1 to z8 or a combination thereof. nz is an integer of 0 to 12, preferably 0 to 6, more preferably 0 to 3. * Is the binding position of the thermobase generator with the matrix structure. ** is the connection position with Ps. RM is a hydrogen atom or a group defined by RN above. R M, in formula Z5~z8, include embodiments in conjunction with a methylene group in the parentheses of nz to form a cyclic structure. Specific examples include the following ring Cn, and more specifically, a piperidine ring.

Figure 2020066315


特定の熱塩基発生剤は、第四級アンモニウム塩であっても、カルボン酸アミドおよびカルバミン酸エステルであってもよいが、カルボン酸アミドであることが好ましい。熱塩基発生剤がカルボン酸アミドの構造であることにより、加熱により化合物構造が変化する前の共役酸pKaが低く、組成物の保存安定性が向上する傾向にある。

The particular thermobase generator may be a quaternary ammonium salt or a carboxylic acid amide and a carbamic acid ester, but is preferably a carboxylic acid amide. Since the thermobase generator has a carboxylic acid amide structure, the conjugate acid pKa before the compound structure is changed by heating tends to be low, and the storage stability of the composition tends to be improved.


<<式(N1)>>

特定の熱塩基発生剤は下記式(N1)で表される構造を有することが好ましい。

Figure 2020066315

<< Equation (N1) >>

The specific thermobase generator preferably has a structure represented by the following formula (N1).

Figure 2020066315


式(N1)中、Xは単結合または2価の連結基である。2価の連結基としては、後述する連結基Lの例が挙げられる。なかでも、炭化水素基が好ましく、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基またはその組合せに係る基であることが好ましい。Xが2価の連結基であるときの炭素数は、2〜18であることが好ましく、2〜12であることがより好ましく、2〜8であることがさらに好ましい。Xが2価の連結基であるときの連結鎖長は、1〜12であることが好ましく、1〜8であることがより好ましく、1〜6であることがさらに好ましい。具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ビニレン基、フェニレン基、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、メチレンフェニレンメチレン基が挙げられる。Xは本発明の効果を奏する範囲で、適宜置換基Tを有していてもよい。例えば、所定の連結基にヒドロキシ基やカルボキシ基を有する態様などが挙げられる。

In formula (N1), X is a single bond or divalent linking group. Examples of the divalent linking group include a linking group L described later. Of these, a hydrocarbon group is preferable, and an alkylene group, an alkaneylene group, an arylene group or a combination thereof is preferable. When X is a divalent linking group, the number of carbon atoms is preferably 2 to 18, more preferably 2 to 12, and even more preferably 2 to 8. When X is a divalent linking group, the linking chain length is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 8, and even more preferably 1 to 6. Specific examples thereof include an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a vinylene group, a phenylene group, a phenylene methylene group, a phenylene ethylene group and a methylene phenylene methylene group. X may have a substituent T as appropriate within the range in which the effects of the present invention are exhibited. For example, an embodiment having a hydroxy group or a carboxy group as a predetermined linking group can be mentioned.


1はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。有機基としては、後述する置換基Tの中で規定される有機基が挙げられる。有機基の炭素数は、1〜18であることが好ましく、1〜12であることがより好ましく、1〜6であることがさらに好ましい。R1は中でも、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)が好ましい。R1は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

R 1 independently represents a hydrogen atom or an organic group. Examples of the organic group include organic groups defined in the substituent T described later. The organic group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and even more preferably 1 to 6 carbon atoms. Among them, R 1 is preferably an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms). R 1 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.


n2が2でR1が2つのとき2つとも水素原子であることはない。

n1およびn2は1または2であり、n1+n2は3である。

n3は0または1である。

ただしn3が1のときにXが単結合であることはない。

n1が2のとき2つの[ ]内の基は互いに同じでも異なっていてもよい。

n2が2のとき2つのR1は互いに同じでも異なっていてもよい。

n2 is never R 1 2 is 2 Tsunotoki both two hydrogen atoms.

n1 and n2 are 1 or 2, and n1 + n2 is 3.

n3 is 0 or 1.

However, when n3 is 1, X is not a single bond.

When n1 is 2, the groups in the two [] may be the same or different from each other.

n2 are two R 1 when 2 may be the same as or different from each other.


n2が2のとき、2つのR1は互いに連結して環状構造を形成していてもよい。形成される環状構造としては、脂肪族炭化水素環(以下に例示するものを環Cfと称する)(例えば、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロプロペン環、シクロブテン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環等)、芳香族炭化水素環(以下に例示するものを環Crと称する)(ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環等)、含窒素複素環(以下に例示するものを環Cnと称する)(例えば、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピロリン環、ピロリジン環、イミダゾリジン環、ピラゾリジン環、ピぺリジン環、ピペラジン環、モルホリン環等)、含酸素複素環(以下に例示するものを環Coと称する)(フラン環、ピラン環、オキシラン環、オキセタン環、テトラヒドロフラン環、テトラヒドロピラン環、ジオキサン環等)、含硫黄複素環(以下に例示するものを環Csと称する)(チオフェン環、チイラン環、チエタン環、テトラヒドロチオフェン環、テトラヒドロチオピラン環等)などが挙げられる。これらの環を総称して、環Cyと称する。

When n2 is 2, two R 1 may be linked to each other to form a cyclic structure. The cyclic structure formed includes an aliphatic hydrocarbon ring (the one exemplified below is referred to as ring Cf) (for example, cyclopropane ring, cyclobutane ring, cyclopentane ring, cyclohexane ring, cyclopropene ring, cyclobutene ring, cyclopentene). Rings, cyclohexene rings, etc.), aromatic hydrocarbon rings (the ones exemplified below are referred to as ring Cr) (benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, etc.), nitrogen-containing heterocycles (exemplified below). Ring Cn) (for example, pyrrol ring, imidazole ring, pyrazole ring, pyridine ring, pyrrolin ring, pyrrolidine ring, imidazolidine ring, pyrazolidine ring, piperidine ring, piperazine ring, morpholin ring, etc.), oxygen-containing heterocycle (The ones exemplified below are referred to as ring Co) (furan ring, pyran ring, oxylan ring, oxetan ring, tetrahydrofuran ring, tetrahydropyran ring, dioxane ring, etc.), sulfur-containing heterocycle (the one exemplified below is ring Cs. ) (Thiophene ring, thiirane ring, thietane ring, tetrahydrothiophene ring, tetrahydrothiopyran ring, etc.) and the like. These rings are collectively referred to as ring Cy.


1の少なくとも1つは重合性基を有する。重合性基については上記Psの例が挙げられ、その連結の態様としては上記の連結基Zpの例が挙げられる。

At least one of R 1 has a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include the above-mentioned Ps, and examples of the linking mode thereof include the above-mentioned example of the linking group Zp.


上記式(N1)は、下記式(N1−1)、式(N1−2)および式(N1−3)のいずれかであることが好ましい。

Figure 2020066315

式(N1−1)中、X1は2価の連結基であり、その好ましい範囲としては上記Xの例が挙げられる。X1は本発明の効果を奏する範囲で、適宜置換基Tを有していてもよい。

11およびR12はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。R11およびR12の有機基としては、それぞれ独立に、後述する置換基Tの中で規定される有機基が挙げられる。有機基の炭素数は、1〜18であることが好ましく、1〜12であることがより好ましく、1〜6であることがさらに好ましい。特に、R11およびR12はそれぞれ独立にアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)が好ましい。ただしR11およびR12の両方が水素原子であることはない。R11およびR12は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

11およびR12は互いに連結して環状構造を形成していてもよい。形成される環としては環Cyの例が挙げられる。

11およびR12の少なくとも1つは重合性基を有する。重合性基については上記Psの例が挙げられ、その連結の態様としては上記の連結基Zpの例が挙げられる。

The above formula (N1) is preferably any of the following formulas (N1-1), formulas (N1-2) and formulas (N1-3).

Figure 2020066315

In the formula (N1-1), X 1 is a divalent linking group, and examples of the above X can be mentioned as a preferable range thereof. X 1 may appropriately have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.

R 11 and R 12 independently represent a hydrogen atom or an organic group, respectively. Examples of the organic groups of R 11 and R 12 include organic groups defined in the substituent T described later, respectively. The organic group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and even more preferably 1 to 6 carbon atoms. In particular, R 11 and R 12 are each independently preferably an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms). However , both R 11 and R 12 are not hydrogen atoms. R 11 and R 12 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.

R 11 and R 12 may be connected to each other to form an annular structure. Examples of the ring formed include a ring Cy.

At least one of R 11 and R 12 has a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include the above-mentioned Ps, and examples of the linking mode thereof include the above-mentioned example of the linking group Zp.


式(N1−2)中、X2は2価の連結基であり、その好ましい範囲としては上記Xの例が挙げられる。X2は本発明の効果を奏する範囲で、適宜置換基Tを有していてもよい。

13およびR14はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。R13およびR14の有機基としては、それぞれ独立に、後述する置換基Tの中で規定される有機基が挙げられる。有機基の炭素数は、1〜18であることが好ましく、1〜12であることがより好ましく、1〜6であることがさらに好ましい。特に、R13およびR14はそれぞれ独立にアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)が好ましい。ただしR13およびR14の両方が水素原子であることはない。R13およびR14は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

13およびR14は互いに連結して環状構造を形成していてもよい。形成される環としては環Cyの例が挙げられる。

13およびR14の少なくとも1つは重合性基を有する。重合性基については上記Psの例が挙げられ、その連結の態様としては上記の連結基Zpの例が挙げられる。

In the formula (N1-2), X 2 is a divalent linking group, and examples of the above X can be mentioned as a preferable range thereof. X 2 may have a substituent T as appropriate within the range in which the effects of the present invention are exhibited.

R 13 and R 14 independently represent a hydrogen atom or an organic group, respectively. Examples of the organic groups of R 13 and R 14 include organic groups defined in the substituent T described later, respectively. The organic group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and even more preferably 1 to 6 carbon atoms. In particular, R 13 and R 14 are each independently preferably an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms). However , both R 13 and R 14 are not hydrogen atoms. R 13 and R 14 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.

R 13 and R 14 may be connected to each other to form an annular structure. Examples of the ring formed include a ring Cy.

At least one of R 13 and R 14 has a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include the above-mentioned Ps, and examples of the linking mode thereof include the above-mentioned example of the linking group Zp.


式(N1−3)中、X3は2+m4価の連結基であり、なかでも、芳香族炭化水素基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)が好ましく、環構造で言えば後述する芳香族炭化水素環Aryの例が挙げられる。X3は本発明の効果を奏する範囲で、適宜置換基Tを有していてもよい。

1は−(CO)m3−OHで表される基であり、m3は0または1である。

15〜R18はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。R15〜R18の有機基としては、それぞれ独立に、後述する置換基Tの中で規定される有機基が挙げられる。有機基の炭素数は、1〜18であることが好ましく、1〜12であることがより好ましく、1〜6であることがさらに好ましい。特に、R15〜R18はそれぞれ独立にアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)が好ましい。

m4は0〜12の整数であり、0〜8の整数が好ましく、0〜4の整数がより好ましい。

15およびR16の両方が水素原子であることはない。R15およびR16は互いに連結して環を形成していてもよい。形成される環としては環Cyの例が挙げられる。R15およびR16の少なくとも1つは重合性基を有する。重合性基については上記Psの例が挙げられ、その連結の態様としては上記の連結基Zpの例が挙げられる。R15およびR16は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

17およびR18の両方が水素原子であることはない。R17およびR18は互いに連結して環を形成していてもよい。形成される環としては環Cyの例が挙げられる。R17およびR18の少なくとも1つは重合性基を有する。重合性基については上記Psの例が挙げられ、その連結の態様としては上記の連結基Zpの例が挙げられる。R17およびR18は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

3が芳香族環からなる連結基であるとき、ベンゼン環であることが好ましく、この場合、例えば、Y1として2つのカルボキシ基が置換した態様が挙げられる。具体的に示すと、下記式(N1−3a)が挙げられる。

In the formula (N1-3), X 3 is a 2 + m4 valent linking group, and among them, an aromatic hydrocarbon group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, further preferably 6 to 10). Is preferable, and in terms of the ring structure, an example of the aromatic hydrocarbon ring Ary, which will be described later, can be mentioned. X 3 may have a substituent T as appropriate within the range in which the effects of the present invention are exhibited.

Y 1 is a group represented by − (CO) m3 −OH, and m3 is 0 or 1.

R 15 to R 18 independently represent a hydrogen atom or an organic group. Examples of the organic groups of R 15 to R 18 include organic groups defined in the substituent T described later, respectively. The organic group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and even more preferably 1 to 6 carbon atoms. In particular, R 15 to R 18 are each independently preferably an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms).

m4 is an integer of 0 to 12, preferably an integer of 0 to 8, and more preferably an integer of 0 to 4.

Both R 15 and R 16 are not hydrogen atoms. R 15 and R 16 may be connected to each other to form a ring. Examples of the ring formed include a ring Cy. At least one of R 15 and R 16 has a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include the above-mentioned Ps, and examples of the linking mode thereof include the above-mentioned example of the linking group Zp. R 15 and R 16 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.

Both R 17 and R 18 are not hydrogen atoms. R 17 and R 18 may be connected to each other to form a ring. Examples of the ring formed include a ring Cy. At least one of R 17 and R 18 has a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include the above-mentioned Ps, and examples of the linking mode thereof include the above-mentioned example of the linking group Zp. R 17 and R 18 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.

When X 3 is a linking group composed of an aromatic ring, it is preferably a benzene ring, and in this case, for example, an embodiment in which two carboxy groups are substituted as Y 1 can be mentioned. Specifically, the following formula (N1-3a) can be mentioned.


Figure 2020066315

式中、R15〜R18はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。R15〜R18の好ましい態様は先に式(N1−3)で定義したものと同義である。R15とR16、R17とR18はそれぞれその両者が水素原子であることはなく、環Cyを形成してもよい。R15とR16の少なくともいずれか、また、R17とR18の少なくともいずれかは重合性基Psを有し、重合性基は連結基Zpを介在して母構造に導入されていてもよい。

Figure 2020066315

In the formula, R 15 to R 18 independently represent a hydrogen atom or an organic group. Preferred embodiments of R 15 to R 18 are synonymous with those defined above in the formula (N1-3). Both R 15 and R 16 and R 17 and R 18 are not hydrogen atoms, and may form a ring Cy. At least one of R 15 and R 16 and at least one of R 17 and R 18 may have a polymerizable group Ps, and the polymerizable group may be introduced into the matrix structure via a linking group Zp. ..


以下に、式(N1)で表される特定の熱塩基発生剤をなす化合物を例示するが、本発明がこれにより限定して解釈されるものではない。

Hereinafter, compounds forming a specific thermobase generator represented by the formula (N1) will be illustrated, but the present invention is not construed as being limited thereto.


Figure 2020066315
Figure 2020066315


<<式(N2)>>

特定の熱塩基発生剤は下記式(N2)で表される構造を有することも好ましい。

Figure 2020066315

式(N2)中、R2は水素原子または有機基を表す。R2の有機基としては、後述する置換基Tの中で規定される有機基が挙げられる。有機基の炭素数は、1以上であることが好ましい。上限としては、30以下であることが好ましく、18以下であることがより好ましく、14以下であることがさらに好ましい。特に、R2は、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)、アリール基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)またはアリールアルキル基(炭素数7〜23が好ましく、7〜19がより好ましく、7〜11がさらに好ましい)が好ましい。R2は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

<< Formula (N2) >>

It is also preferable that the specific thermobase generator has a structure represented by the following formula (N2).

Figure 2020066315

In formula (N2), R 2 represents a hydrogen atom or an organic group. Examples of the organic group of R 2 include the organic group defined in the substituent T described later. The organic group preferably has 1 or more carbon atoms. The upper limit is preferably 30 or less, more preferably 18 or less, and even more preferably 14 or less. In particular, R 2 has an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 6 carbon atoms) and an aryl group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms). 6 to 10 are more preferred) or arylalkyl groups (7 to 23 carbon atoms are preferred, 7 to 19 are more preferred, 7 to 11 are even more preferred). R 2 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.


3は、有機基であり、アルキル基(炭素数1〜24が好ましく、2〜18がより好ましく、3〜14がさらに好ましい)、アリール基(炭素数6〜30が好ましく、6〜24がより好ましく、6〜18がさらに好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7〜31が好ましく、7〜25がより好ましく、7〜19がさらに好ましい)、または複素環基含有基(炭素数1〜30が好ましく、2〜24がより好ましく、3〜18がさらに好ましい;複素環喜は5員環、6員環、またはそれらの組み合わせが好ましい;複素環基の具体例としては後述する置換基Tの例が挙げられる)が好ましい。R3は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

R 3 is an organic group, which comprises an alkyl group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 18 carbon atoms, further preferably 3 to 14 carbon atoms) and an aryl group (preferably 6 to 30 carbon atoms, 6 to 24 carbon atoms). More preferably, 6-18 is even more preferred), an arylalkyl group (7-31 carbons is preferred, 7-25 is more preferred, 7-19 is even more preferred), or a heterocyclic group-containing group (1-30 carbons). 2 to 24 are more preferable, and 3 to 18 are more preferable; heterocyclic compounds are preferably 5-membered rings, 6-membered rings, or a combination thereof; specific examples of the heterocyclic group are the substituent T described later. For example) is preferred. R 3 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.


n4およびn5は1または2であり、n4+n5は3である。n5が2のときR2が2つとも水素原子であることはない。n4が2のとき( )内の基は互いに同じでも異なっていてもよい。n5が2のとき2つのR2は互いに同じでも異なっていてもよい。2つのR2は互いに連結して環状構造を形成していてもよく、形成される環としては環Cyの例が挙げられる。

2の少なくとも1つは重合性基を有する。重合性基の種類としては重合性基Psの例が挙げられ、母構造への連結は連結基Zpの例が挙げられる。

n4 and n5 are 1 or 2, and n4 + n5 is 3. n5 is R 2 when 2 is that no two even hydrogen atom. When n4 is 2, the groups in parentheses may be the same or different from each other. n5 are two R 2 when 2 may be the same as or different from each other. The two R 2s may be connected to each other to form an annular structure, and examples of the formed ring include a ring Cy.

At least one of R 2 has a polymerizable group. Examples of the type of the polymerizable group include the polymerizable group Ps, and examples of the linking to the matrix structure include the linking group Zp.


上記式(N2)は下記式(N2−1)または式(N2−2)で表されることが好ましい。

Figure 2020066315

The above formula (N2) is preferably represented by the following formula (N2-1) or formula (N2-2).

Figure 2020066315


式(N2−1)中、R21およびR22はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。ただし、R21およびR22の両者が水素原子であることはない。R21およびR22が有機基のとき、その有機基としては、後述する置換基Tの有機基が挙げられる。なかでもアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)が好ましい。R21およびR22は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

21およびR22の少なくとも1つは重合性基を有する。重合性基としては上記の重合性基Psの例が挙げられ、R21、R22側への連結は連結基Zpによりなされることが挙げられる。R21およびR22は互いに連結して環を形成していてもよい。形成される環としては環Cyの例が挙げられる。

31は有機基であり、アルキル基であることが好ましい。このときのアルキル基は、炭素数1〜24が好ましく、1〜18がより好ましく、1〜12がさらに好ましく、特に第三級アルキル基(例えば、t−ブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、アダマンチル基が挙げられる)が好ましい。R31は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

In formula (N2-1), R 21 and R 22 independently represent a hydrogen atom or an organic group, respectively. However, both R 21 and R 22 are not hydrogen atoms. When R 21 and R 22 are organic groups, examples of the organic group include the organic group of the substituent T described later. Of these, an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and even more preferably 1 to 3 carbon atoms) is preferable. R 21 and R 22 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.

At least one of R 21 and R 22 has a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include the above-mentioned polymerizable group Ps, and the linking to the R 21 and R 22 sides can be made by the linking group Zp. R 21 and R 22 may be connected to each other to form a ring. Examples of the ring formed include a ring Cy.

R 31 is an organic group, preferably an alkyl group. The alkyl group at this time preferably has 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 18 carbon atoms, still more preferably 1 to 12 carbon atoms, and particularly a tertiary alkyl group (for example, a t-butyl group or a 1,1-dimethylpropyl group). , Adamantyl group is mentioned). R 31 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.


式(N2−2)中、R23およびR24はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。ただし、R23およびR24の両者が水素原子であることはない。R23およびR24が有機基のとき、その有機基としては、後述する置換基Tの有機基が挙げられる。なかでもアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)が好ましい。R23およびR24は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

23およびR24の少なくとも1つは重合性基を有する。重合性基としては上記の重合性基Psの例が挙げられ、R23、R24側への連結は連結基Zpによりなされることが挙げられる。R23およびR24は互いに連結して環を形成していてもよい。形成される環としては環Cyの例が挙げられる。

1は単結合または連結基であり、特に連結基であることが好ましい。L1が連結基であるとき、後述する連結基Lの例が挙げられ、中でもアルキレン基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)が好ましい。

Ar2は芳香族環であり、芳香族炭化水素環(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜14がさらに好ましい;5員環または6員環あるいは少なくともいずれかの複環であることが好ましい;具体例としてはAryの例が挙げられる)または芳香族複素環(炭素数2〜24が好ましく、2〜18がより好ましく、2〜12がさらに好ましい;ヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子が好ましく、ヘテロ原子はそれぞれの原子の数で1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい;具体例としてはAroの例、あるいはチオキサンテン10,10−ジオキシドが挙げられる)が好ましい。Ar2は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

In formula (N2-2), R 23 and R 24 independently represent a hydrogen atom or an organic group, respectively. However, both R 23 and R 24 are not hydrogen atoms. When R 23 and R 24 are organic groups, examples of the organic group include the organic group of the substituent T described later. Of these, an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and even more preferably 1 to 3 carbon atoms) is preferable. R 23 and R 24 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.

At least one of R 23 and R 24 has a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include the above-mentioned polymerizable group Ps, and the linking to the R 23 and R 24 sides can be made by the linking group Zp. R 23 and R 24 may be connected to each other to form a ring. Examples of the ring formed include a ring Cy.

L 1 is a single bond or a linking group, and is particularly preferably a linking group. When L 1 is a linking group, examples of the linking group L described later can be mentioned, and among them, an alkylene group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 3 carbon atoms) is preferable.

Ar 2 is an aromatic ring, which is an aromatic hydrocarbon ring (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, even more preferably 6 to 14 carbon atoms; a 5-membered ring, a 6-membered ring, or at least one of them. It is preferably a ring; specific examples include the example of Ary) or an aromatic heterocycle (preferably 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 18 carbon atoms, still more preferably 2 to 12; as a heteroatom. , Oxygen atom, nitrogen atom, sulfur atom are preferable, and the number of heteroatoms is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, and even more preferably 1 to 6; specific examples include Aro or Thioxanthene 10,10-dioxide is preferred). Ar 2 may have a substituent T as long as the effect of the present invention is exhibited.


式(N2)で表される熱塩基発生剤として下記の化合物を例示することができるが、本発明がこれにより限定して解釈されるものではない。

Figure 2020066315

The following compounds can be exemplified as the thermobase generator represented by the formula (N2), but the present invention is not construed as being limited thereto.

Figure 2020066315


<<式(N3)>>

特定の熱塩基発生剤は下記式(N3)で表される構造を有することも好ましい。

Figure 2020066315

<< Formula (N3) >>

It is also preferable that the specific thermobase generator has a structure represented by the following formula (N3).

Figure 2020066315


式(N3)中、R4はn8価の有機基を表す。有機基としては、後述する置換基Tの有機基が挙げられる(ただし価数はn8として解釈する)。なかでも、n8価のアルカン構造の基(炭素数1〜18が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい)またはアリール構造の基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)であることが好ましい。R4は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

5およびR6はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。有機基としては炭化水素基であることが好ましく、脂肪族炭化水素基(炭素数1〜18が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい)および芳香族炭化水素基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)がより好ましく、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)がさらに好ましい。R5およびR6は両方が水素原子であることが特に好ましい。R5およびR6が有機基であるとき、本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。R5およびR6は互いに連結して環を形成していてもよい。形成される環としては環Cfの例が挙げられる。

7〜R9はそれぞれ独立に炭化水素基を表す。R7〜R9の炭化水素基としては、それぞれ独立に、後述する置換基Tの中で規定される炭化水素基が挙げられる。炭化水素基の炭素数は、1〜18であることが好ましく、1〜12であることがより好ましく、1〜6であることがさらに好ましい。特に、R7〜R9はそれぞれ独立に、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)が好ましい。R7〜R9の炭化水素基は、本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。R7〜R9はそれぞれ2つ以上が連結して環を形成していてもよい。形成される環としては環Cyが挙げられ、さらに具体的にはCnの例が挙げられ、なかでもピぺリジン環が挙げられる。

Aはm価の酸アニオンを表す。Aの具体例としては、*−COO-(カルボキシレートアニオン)を含む基(*は他の部位との結合手である)が例示され、*−COO-が好ましい。Aの式量は、44以上であることが好ましく、また、300以下であることが好ましく、200以下であることがより好ましい。

mは1〜4の整数である。n7は1〜12の整数を表す。n8およびn9は1〜12の整数を表す。ただし、n8=n9である。

7〜R9の少なくとも1つは重合性基を有する。重合性基の種類は上記の重合性基Psの例が挙げられ、その連結の形態には連結基Zpの例が挙げられる。

In formula (N3), R 4 represents an n8-valent organic group. Examples of the organic group include an organic group of the substituent T described later (however, the valence is interpreted as n8). Among them, n8-valent alkane-structured groups (preferably 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, further preferably 1 to 6 carbon atoms) or aryl-structured groups (preferably 6 to 22 carbon atoms, 6 to 18 carbon atoms). Is more preferable, and 6 to 10 is even more preferable). R 4 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.

R 5 and R 6 independently represent a hydrogen atom or an organic group, respectively. The organic group is preferably a hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group (preferably 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, still more preferably 1 to 6 carbon atoms) and an aromatic hydrocarbon group (carbon number of carbon atoms). 6 to 22 is preferable, 6 to 18 is more preferable, 6 to 10 is more preferable), and an alkyl group (1 to 12 carbon atoms is preferable, 1 to 6 is more preferable, and 1 to 3 is more preferable) is preferable. More preferred. It is particularly preferable that both R 5 and R 6 are hydrogen atoms. When R 5 and R 6 are organic groups, they may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited. R 5 and R 6 may be connected to each other to form a ring. Examples of the ring formed include the ring Cf.

R 7 to R 9 independently represent hydrocarbon groups. Examples of the hydrocarbon groups of R 7 to R 9 include hydrocarbon groups defined in the substituent T described later, respectively. The hydrocarbon group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and even more preferably 1 to 6 carbon atoms. In particular, R 7 to R 9 are each independently preferably an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms). The hydrocarbon groups R 7 to R 9 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited. Two or more of R 7 to R 9 may be connected to form a ring. Examples of the ring to be formed include a ring Cy, more specifically an example of Cn, and a piperidine ring among them.

A represents an m-valent acid anion. Specific examples of A, * - COO - (carboxylate anion) groups comprising (* represents a bond to another site) are exemplified, * - COO - are preferred. The formula amount of A is preferably 44 or more, preferably 300 or less, and more preferably 200 or less.

m is an integer of 1 to 4. n7 represents an integer of 1-12. n8 and n9 represent integers from 1 to 12. However, n8 = n9.

At least one of R 7 to R 9 has a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include the above-mentioned polymerizable group Ps, and examples of the linking form include the linking group Zp.


上記式(N3)は、下記式(N3−1)、式(N3−2)または式(N3−3)であることが好ましい。

Figure 2020066315

The above formula (N3) is preferably the following formula (N3-1), formula (N3-2) or formula (N3-3).

Figure 2020066315


式(N3−1)中、R41は有機基を表す。R41の有機基としては、後述する置換基Tの有機基が挙げられる。なかでも、アルキル基(炭素数1〜18が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい)またはアリール基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)であることが好ましい。R41は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tや重合性基Psを連結基Zp(単結合を含む)を介して有していてもよい。

71、R81およびR91はそれぞれ独立に炭化水素基を表す。R71、R81およびR91の炭化水素基としては、それぞれ独立に、後述する置換基Tの中で規定される炭化水素基が挙げられる。炭化水素基の炭素数は、1〜18であることが好ましく、1〜12であることがより好ましく、1〜6であることがさらに好ましい。特に、R71、R81およびR91はそれぞれ独立に、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)が好ましい。R71、R81およびR91は、本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。R71、R81およびR91はそれぞれ2つ以上が連結して環を形成していてもよい。形成される環としては環Cyが挙げられ、さらに具体的にはCnの例が挙げられ、なかでもピぺリジン環が挙げられる。

71、R81およびR91の少なくとも1つは重合性基を有する。重合性基の種類は上記の重合性基Psの例が挙げられ、その連結の形態には連結基Zpの例が挙げられる。

Aは酸アニオンであり、好ましい範囲は式(N3)とおなじである。

In formula (N3-1), R 41 represents an organic group. Examples of the organic group of R 41 include the organic group of the substituent T described later. Among them, an alkyl group (preferably 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, further preferably 1 to 6 carbon atoms) or an aryl group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, 6 to 10 carbon atoms). Is more preferable). R 41 may have a substituent T or a polymerizable group Ps via a linking group Zp (including a single bond) as long as the effects of the present invention are exhibited.

R 71 , R 81 and R 91 each independently represent a hydrocarbon group. Examples of the hydrocarbon groups of R 71 , R 81 and R 91 include the hydrocarbon groups defined in the substituent T described later, respectively. The hydrocarbon group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and even more preferably 1 to 6 carbon atoms. In particular, R 71 , R 81 and R 91 are each independently preferably an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms). R 71 , R 81 and R 91 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited. Two or more of R 71 , R 81, and R 91 may be connected to form a ring. Examples of the ring to be formed include a ring Cy, more specifically an example of Cn, and a piperidine ring among them.

At least one of R 71 , R 81 and R 91 has a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include the above-mentioned polymerizable group Ps, and examples of the linking form include the linking group Zp.

A is an acid anion, and the preferable range is the same as that of the formula (N3).


式(N3−2)中、R42は有機基を表す。R42の有機基としては、後述する置換基Tの有機基が挙げられる。なかでも、アルキル基(炭素数1〜18が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい)またはアリール基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)であることが好ましい。R42は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tや重合性基Psを連結基Zp(単結合を含む)を介して有していてもよい。

82は炭化水素基を表す。この炭化水素基としては、後述する置換基Tの中で規定される炭化水素基が挙げられる。炭化水素基の炭素数は、1〜18であることが好ましく、1〜12であることがより好ましく、1〜6であることがさらに好ましい。特に、R82はアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)が好ましい。R82は、本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

m1は0〜10の整数である。

92は置換基を表す。R92の置換基としては後述する置換基Tの例が挙げられる。R92は2つ以上あるとき互いに連結して環を形成していてもよい。形成される環としては環Cyの例が挙げられる。

82およびR92ならびにピペリジン環の少なくとも1つは重合性基を有する。重合性基の種類は上記の重合性基Psの例が挙げられ、その連結の形態には連結基Zpの例が挙げられる。

Aは酸アニオンであり、好ましい範囲は式(N3)とおなじである。

In formula (N3-2), R 42 represents an organic group. Examples of the organic group of R 42 include the organic group of the substituent T described later. Among them, an alkyl group (preferably 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, further preferably 1 to 6 carbon atoms) or an aryl group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, 6 to 10 carbon atoms). Is more preferable). R 42 may have a substituent T or a polymerizable group Ps via a linking group Zp (including a single bond) as long as the effects of the present invention are exhibited.

R 82 represents a hydrocarbon group. Examples of this hydrocarbon group include hydrocarbon groups defined in Substituent T, which will be described later. The hydrocarbon group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and even more preferably 1 to 6 carbon atoms. In particular, R 82 is preferably an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms). R 82 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.

m1 is an integer from 0 to 10.

R 92 represents a substituent. Examples of the substituent of R 92 include the substituent T described later. When there are two or more R 92s, they may be connected to each other to form a ring. Examples of the ring formed include a ring Cy.

At least one of R 82 and R 92 and the piperidine ring has a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include the above-mentioned polymerizable group Ps, and examples of the linking form include the linking group Zp.

A is an acid anion, and the preferable range is the same as that of the formula (N3).


式(N3−3)中、R43は有機基を表し、連結基Lの有機基の例が挙げられる。なかでも、アルキレン基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい)、(オリゴ)アルキレンオキシ基(1つの構成単位中のアルキレン基の炭素数は1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい;繰り返し数は1〜50が好ましく、1〜40がより好ましく、1〜30がさらに好ましい;末端の酸素原子は連結される元素の種類に応じて増減すればよい)、アリーレン基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)、それらの組み合わせに係る基が好ましい。R43は、本発明の効果を奏する範囲で置換基Tや重合性基Psを連結基Zp(単結合を含む)を介して有していてもよい。

73、R83、R93、R74、R84およびR94はそれぞれ独立に炭化水素基を表す。炭化水素基としては、それぞれ独立に、後述する置換基Tの中で規定される炭化水素基が挙げられる。炭化水素基の炭素数は、1〜18であることが好ましく、1〜12であることがより好ましく、1〜6であることがさらに好ましい。特に、R73、R83、R93、R74、R84およびR94はそれぞれ独立に、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)が好ましい。R73、R83、R93、R74、R84およびR94は、本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。

73、R83、R93はそれぞれ2つ以上が連結して環を形成していてもよい。形成される環としては環Cyが挙げられ、さらに具体的にはCnの例が挙げられ、なかでもピぺリジン環が挙げられる。

74、R84、R94はそれぞれ2つ以上が連結して環を形成していてもよい。形成される環としては環Cyが挙げられ、さらに具体的にはCnの例が挙げられ、なかでもピぺリジン環が挙げられる。

73、R83およびR93の少なくとも1つは重合性基を有する。重合性基の種類は上記の重合性基Psの例が挙げられ、その連結の形態には連結基Zpの例が挙げられる。

74、R84およびR94の少なくとも1つは重合性基を有する。重合性基の種類は上記の重合性基Psの例が挙げられ、その連結の形態には連結基Zpの例が挙げられる。

Aは酸アニオンであり、好ましい範囲は式(N3)とおなじである。

In the formula (N3-3), R 43 represents an organic group, and examples of the organic group of the linking group L can be mentioned. Among them, an alkylene group (preferably having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, further preferably 1 to 6 carbon atoms) and a (oligo) alkyleneoxy group (the number of carbon atoms of the alkylene group in one structural unit is 1 to 1). 12 is preferable, 1 to 6 is more preferable, 1 to 3 is further preferable; the number of repetitions is preferably 1 to 50, more preferably 1 to 40, still more preferably 1 to 30; the terminal oxygen atom is an element to be linked. The number may be increased or decreased depending on the type of the group), an arylene group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, still more preferably 6 to 10 carbon atoms), and a group related to a combination thereof is preferable. R 43 may have a substituent T or a polymerizable group Ps via a linking group Zp (including a single bond) as long as the effects of the present invention are exhibited.

R 73 , R 83 , R 93 , R 74 , R 84 and R 94 each independently represent a hydrocarbon group. Examples of the hydrocarbon group include hydrocarbon groups defined in the substituent T described later, respectively. The hydrocarbon group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and even more preferably 1 to 6 carbon atoms. In particular, R 73 , R 83 , R 93 , R 74 , R 84 and R 94 each independently have an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms). preferable. R 73 , R 83 , R 93 , R 74 , R 84 and R 94 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited.

Two or more of R 73 , R 83 , and R 93 may be connected to form a ring. Examples of the ring to be formed include a ring Cy, more specifically an example of Cn, and a piperidine ring among them.

Two or more of R 74 , R 84 , and R 94 may be connected to form a ring. Examples of the ring to be formed include a ring Cy, more specifically an example of Cn, and a piperidine ring among them.

At least one of R 73 , R 83 and R 93 has a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include the above-mentioned polymerizable group Ps, and examples of the linking form include the linking group Zp.

At least one of R 74 , R 84 and R 94 has a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include the above-mentioned polymerizable group Ps, and examples of the linking form include the linking group Zp.

A is an acid anion, and the preferable range is the same as that of the formula (N3).


式(N3)で表される熱塩基発生剤として下記の化合物を例示することができるが、本発明がこれにより限定して解釈されるものではない。

Figure 2020066315

The following compounds can be exemplified as the thermobase generator represented by the formula (N3), but the present invention is not construed as being limited thereto.

Figure 2020066315


式(N1)〜(N3)のなかでは、式(N1)または式(N2)に係る熱塩基発生剤がより好ましい。式(N3)に含まれる塩の形態の熱塩基発生剤では、塩基性のアンモニウムイオンがポリマー前駆体の環化を進めることがあり得る。このような作用がなく保存安定性が一層高まる観点から、塩の形態をとらない特定の熱塩基発生剤が好ましい。

Among the formulas (N1) to (N3), the thermobase generator according to the formula (N1) or the formula (N2) is more preferable. In the hot base generator in the form of a salt contained in formula (N3), basic ammonium ions may promote cyclization of the polymer precursor. From the viewpoint of not having such an action and further enhancing the storage stability, a specific thermobase generator that does not take the form of a salt is preferable.


特定の熱塩基発生剤の製造方法は常法によればよい。例えば、式(N1)で表される構造を有する熱塩基発生剤は、対応するラクトンまたは環状酸無水物に対しアミンを付加させることによって合成することができる。式(N2)で表される構造を有する熱塩基発生剤は、対応するアミンに酸クロライドまたは酸無水物を反応させることによって合成することができる。式(N3)で表される構造を有する熱塩基発生剤は、国際公開公報第WO2015/199219号パフレットに記載の方法で合成することができる。

A method for producing a specific thermobase generator may be a conventional method. For example, a thermobase generator having a structure represented by the formula (N1) can be synthesized by adding an amine to the corresponding lactone or cyclic acid anhydride. The thermobase generator having the structure represented by the formula (N2) can be synthesized by reacting the corresponding amine with an acid chloride or an acid anhydride. The thermobase generator having the structure represented by the formula (N3) can be synthesized by the method described in International Publication No. WO2015 / 199219 Pufflet.


特定の熱塩基発生剤は、その窒素原子上のプロトン化した部分の共役酸のpKa(以下、単に「特定の熱塩基発生剤の共役酸のpKa」ということがある)が、4以下であることが好ましく、2以下であることがより好ましく、1以下であることがさらに好ましく、0.4以下であることが一層好ましい。上記pKaの下限値としては、−5以上であることが実際的である。特定の熱塩基発生剤の共役酸のpKaを上記上限値以下とすることで、ポリマー前駆体の環化反応を阻害しない点で好ましい。

本明細書でいうpKaとは、酸から水素イオンが放出される解離反応を考え、その平衡定数Kaをその負の常用対数pKaによって表したものである。pKaが小さいほど強い酸であることを示す。pKaは、特に断らない限り、ACD/ChemSketchによる計算値とする。あるいは、日本化学会編「改定5版 化学便覧 基礎編」に掲載の値を参照してもよい。

特定の熱塩基発生剤の共役酸のpKaについて、加熱による同pKaの上昇(ΔpKa)(加熱前後でのpKaの差)は2以上であることが好ましく、5以上であることがより好ましく、8以上であることがさらに好ましい。

The specific thermobase generator has a pKa of the conjugate acid of the protonated portion on the nitrogen atom (hereinafter, may be simply referred to as “pKa of the conjugate acid of the specific thermobase generator”) of 4 or less. It is preferably 2 or less, more preferably 1 or less, and even more preferably 0.4 or less. It is practical that the lower limit of the pKa is −5 or more. By setting the pKa of the conjugate acid of the specific thermobase generator to the above upper limit value or less, it is preferable in that it does not inhibit the cyclization reaction of the polymer precursor.

The term "pKa" as used herein means a dissociation reaction in which hydrogen ions are released from an acid, and its equilibrium constant Ka is represented by its negative common logarithm pKa. The smaller the pKa, the stronger the acid. Unless otherwise specified, pKa is a value calculated by ACD / ChemSchetch. Alternatively, the values published in "Revised 5th Edition Chemistry Handbook Basics" edited by the Chemical Society of Japan may be referred to.

Regarding the pKa of the conjugate acid of a specific thermobase generator, the increase (ΔpKa) (difference in pKa before and after heating) of the same pKa by heating is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, and 8 The above is more preferable.


以下に特定の熱塩基発生剤の例示化合物の一部について、その共役酸のpKaを挙げる。

The pKa of the conjugate acid of some of the exemplary compounds of a particular thermobase generator is listed below.


Figure 2020066315
Figure 2020066315


特定の熱塩基発生剤の分子量は特に限定されないが、2,000以下であることが好ましく、1,000以下であることがより好ましく、500以下であることがさらに好ましい。発生する塩基の揮発を抑えるために、塩基ないし熱塩基発生剤を高分子量のものとすることが考えられる。しかしながら、高分子の添加剤は組成物への溶解性やポリマー前駆体との相溶性に問題を生じることがある。これに対して、本発明に係る特定の熱塩基発生剤は、重合性基を介して塩基を系内に固定化することができるため、熱塩基発生剤を高分子量のものとする必要がなく、溶解性の問題を解決し得る点で好適である。また、低分子量の熱塩基発生剤とすることにより、配合量当たりの発生する塩基の量(モル数)を増加させることができる点でも好適である。特定の熱塩基発生剤の分子量の下限値は特に制限されないが、80以上であることが実際的である。

The molecular weight of the specific thermobase generator is not particularly limited, but is preferably 2,000 or less, more preferably 1,000 or less, and even more preferably 500 or less. In order to suppress the volatilization of the generated base, it is conceivable to use a high molecular weight base or thermobase generator. However, polymer additives can cause problems with solubility in compositions and compatibility with polymer precursors. On the other hand, in the specific thermobase generator according to the present invention, the base can be immobilized in the system via a polymerizable group, so that the thermobase generator does not need to have a high molecular weight. , It is preferable in that it can solve the problem of solubility. It is also preferable to use a low molecular weight thermobase generator because the amount of bases generated per compounding amount (number of moles) can be increased. The lower limit of the molecular weight of a specific thermobase generator is not particularly limited, but it is practically 80 or more.


特定の熱塩基発生剤は感光性樹脂組成物中で0.0025質量%以上であることが好ましく、0.01質量%以上であることがより好ましく、0.02質量%以上であることがさらに好ましい。上限としては、例えば、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましく、3質量%以下であってもよい。

ポリマー前駆体100質量部に対しては、0.01質量部以上であることが好ましく、0.05質量部以上であることがより好ましく、0.1質量部以上であることがさらに好ましい。上限としては、例えば、20質量部以下であることが好ましく、10質量部以下であることがより好ましく、7.5質量部以下であることがさらに好ましく、5.0質量部以下であってもよい。

特定の熱塩基発生剤の含有量を上記下限値以上とすることで、良好な保存安定性を確保できる点で好ましい。一方で、上記上限値以下とすることで、金属の耐腐食性を確保できる点で好ましい。

さらに言うと、特定の熱塩基発生剤は、上述のように、発生する塩基が重合性基を持ち、高分子化するため、その揮発が効果的に抑えられる。これにより、塩基が組成物中により存在しやすくなり、より効果的な環化促進作用が期待できる。結果として、熱塩基発生剤の添加量を抑えることができ、これを添加することによる副次的な効果を低減させることができ、感光性樹脂組成物の物性やその硬化膜の性能を高めることができる。

特定の熱塩基発生剤は1種を用いても複数のものを用いてもよい。複数のものを用いる場合はその合計量が上記で規定の範囲となる。本発明の組成物が2種以上の塩基発生剤含む場合、好ましくは、組成物に含まれる80質量%以上(さらには90質量%以上、特には95質量%以上)が特定の熱塩基発生剤であることが好ましい。

なお、塩基が重合性基を介して固定される相手方の化合物は特に限定されない。例えば、発生した塩基どうしが結合ないし重合する態様が挙げられる。また、重合性化合物と重合してもよい。さらに、ポリマー前駆体が重合性基を有する場合は、かかる重合性基と重合してもよい。また、これらの重合が複合的に進む態様であってもよい。

The specific thermobase generator is preferably 0.0025% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, and further preferably 0.02% by mass or more in the photosensitive resin composition. preferable. The upper limit is, for example, preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, further preferably 5% by mass or less, and may be 3% by mass or less.

With respect to 100 parts by mass of the polymer precursor, it is preferably 0.01 part by mass or more, more preferably 0.05 part by mass or more, and further preferably 0.1 part by mass or more. The upper limit is, for example, preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, further preferably 7.5 parts by mass or less, and even 5.0 parts by mass or less. good.

By setting the content of the specific thermobase generator to the above lower limit value or more, it is preferable in that good storage stability can be ensured. On the other hand, it is preferable that the value is not more than the above upper limit value because the corrosion resistance of the metal can be ensured.

Furthermore, as described above, in a specific thermal base generator, the generated base has a polymerizable group and is polymerized, so that its volatilization is effectively suppressed. As a result, the base becomes more likely to be present in the composition, and a more effective cyclization promoting action can be expected. As a result, the amount of the thermal base generator added can be suppressed, the secondary effect of the addition can be reduced, and the physical characteristics of the photosensitive resin composition and the performance of the cured film thereof can be improved. Can be done.

The specific thermobase generator may be used alone or in combination of two or more. When multiple items are used, the total amount is within the range specified above. When the composition of the present invention contains two or more kinds of base generators, preferably 80% by mass or more (further, 90% by mass or more, particularly 95% by mass or more) contained in the composition is a specific thermobase generator. Is preferable.

The compound of the other party to which the base is fixed via the polymerizable group is not particularly limited. For example, an embodiment in which the generated bases are bonded or polymerized can be mentioned. Further, it may be polymerized with a polymerizable compound. Furthermore, if the polymer precursor has a polymerizable group, it may be polymerized with such a polymerizable group. Further, the mode in which these polymerizations proceed in a complex manner may be used.


置換基Tとしては、アルキル基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7〜21が好ましく、7〜15がより好ましく、7〜11がさらに好ましい)、アルケニル基(炭素数2〜24が好ましく、2〜12がより好ましく、2〜6がさらに好ましい)、アルキニル基(炭素数2〜24が好ましく、2〜12がより好ましく、2〜6がさらに好ましい)、有機アミノ基(−NRN 2)(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい)、アリール基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7〜23が好ましく、7〜19がより好ましく、7〜11がさらに好ましい)、アルコキシ基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)、アリールオキシ基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)、アシル基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3がさらに好ましい)、アシルオキシ基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3がさらに好ましい)、アリーロイル基(炭素数7〜23が好ましく、7〜19がより好ましく、7〜11がさらに好ましい)、アリーロイルオキシ基(炭素数7〜23が好ましく、7〜19がより好ましく、7〜11がさらに好ましい)、カルバモイル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)、スルファモイル基(炭素数0〜12が好ましく、0〜6がより好ましく、0〜3がさらに好ましい)、アルキルスルホニル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)、アリールスルホニル基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)、複素環基(酸素原子、窒素原子、および硫黄原子の少なくとも1つを含む;炭素数1〜30が好ましく、2〜24がより好ましく、3〜18がさらに好ましい;5員環または6員環を含むことが好ましい)、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、イミノ基(=NRN)、アルキリデン基(=C(RN2)、カルボキシ基などの有機基が挙げられる。

また、置換基Tには、ヒドロキシ基、アミノ基(NH2)、スルファニル基、スルホ基、スルホオキシ基、ホスホノ基、ホスホノオキシ基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、オキソ基(=O)等の無機元素からなる基が含まれる。

Nはアルキル基、アルケニル基、アリール基、アリールアルキル基、または複素環基であり、具体的には、後述する置換基Tに記載のアルキル基等から選択される。

各置換基に含まれるアルキル部位およびアルケニル部位は鎖状でも環状でもよく、直鎖でも分岐でもよい。上記置換基Tが置換基を取りうる基である場合にはさらに置換基Tを有してもよい。例えば、アルキル基にヒドロキシ基が置換したヒドロキシアルキル基になっていてもよい。

As the substituent T, an alkyl group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, further preferably 1 to 6 carbon atoms) and an arylalkyl group (preferably 7 to 21 carbon atoms, more preferably 7 to 15 carbon atoms). , 7-11 is more preferred), an alkenyl group (preferably 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 12 and even more preferably 2 to 6), an alkynyl group (preferably 2 to 24 carbon atoms, 2 to 12). More preferably, 2 to 6 are more preferred), an organic amino group (-NR N 2 ) (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 and even more preferably 1 to 6), an aryl group (6 carbon atoms). ~ 22 is preferable, 6-18 is more preferable, 6-10 is more preferable), an arylalkyl group (7 to 23 carbon atoms is preferable, 7 to 19 is more preferable, 7 to 11 is more preferable), and an alkoxy group (is preferable. 1 to 12 carbon atoms are preferable, 1 to 6 are more preferable, 1 to 3 are more preferable), an aryloxy group (6 to 22 carbon atoms are preferable, 6 to 18 is more preferable, and 6 to 10 are more preferable). An acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, further preferably 2 to 3), an acyloxy group (preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, further preferably 2 to 3 carbon atoms). ), Allylloyl group (preferably 7 to 23 carbon atoms, more preferably 7 to 19 carbon atoms, further preferably 7 to 11), allylloyloxy group (preferably 7 to 23 carbon atoms, more preferably 7 to 19 carbon atoms, 7 to 19). 11 is more preferred), carbamoyl group (preferably 1-12 carbon atoms, more preferably 1-6, more preferably 1-3), sulfamoyl group (preferably 0-12 carbon atoms, more preferably 0-6). 0 to 3 is more preferable), an alkylsulfonyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 and even more preferably 1 to 3), an arylsulfonyl group (preferably 6 to 22 carbon atoms, 6 to 18 carbon atoms). More preferably, 6-10 is even more preferred), a heterocyclic group (containing at least one of an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom; preferably 1 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 24, 3 to 18 There further preferred; preferably contains a 5- or 6-membered ring), (meth) acryloyl group, (meth) acryloyloxy group, an imino group (= NR N), alkylidene groups (= C (R N) 2) , Organic groups such as carboxy group.

Further, the substituent T includes a hydroxy group, an amino group (NH 2 ), a sulfanyl group, a sulfo group, a sulfooxy group, a phosphono group, a phosphonooxy group and a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom). , A group composed of an inorganic element such as an oxo group (= O) is included.

RN is an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an arylalkyl group, or a heterocyclic group, and specifically, it is selected from the alkyl group described in the substituent T described later.

The alkyl and alkenyl moieties contained in each substituent may be chain or cyclic, linear or branched. When the substituent T is a group capable of taking a substituent, it may further have a substituent T. For example, it may be a hydroxyalkyl group in which a hydroxy group is substituted with an alkyl group.


連結基Lとしては、アルキレン基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい)、アルケニレン基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3がさらに好ましい)、アルキニレン基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3がさらに好ましい)、(オリゴ)アルキレンオキシ基(1つの構成単位中のアルキレン基の炭素数は1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい;繰り返し数は1〜50が好ましく、1〜40がより好ましく、1〜30がさらに好ましい;アルキレン基とオキシ基の化合物中での向きは問わない;末端の酸素原子は連結する元素に応じて増減してよい)、アリーレン基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基、カルボニル基、チオカルボニル基、−NH−、−NRN−、およびそれらの組み合わせに係る連結基が挙げられる。アルキレン基、アルケニレン基、アルキレンオキシ基は上記置換基Tを有していてもよい。例えば、アルキレン基がヒドロキシ基を有していてもよい。

連結基Lの連結鎖長は、1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい。連結鎖長は連結に関与する原子団のうち最短の道程に位置する原子数を意味する。例えば、−CH2−(C=O)−O−であると3となる。

なお、連結基Lで規定されるアルキレン基、アルケニレン基、(オリゴ)アルキレンオキシ基は、鎖状でも環状でもよく、直鎖でも分岐でもよい。

連結基Lを構成する原子としては、炭素原子と水素原子、必要によりヘテロ原子(酸素原子、窒素原子、硫黄原子から選ばれる少なくとも1種等)を含むものであることが好ましい。連結基中の炭素原子の数は1〜24個が好ましく、1〜12個がより好ましく、1〜6個がさらに好ましい。水素原子は炭素原子等の数に応じて定められればよい。ヘテロ原子の数は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、それぞれ独立に、0〜12個が好ましく、0〜6個がより好ましく、0〜3個がさらに好ましい。

As the linking group L, an alkylene group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, further preferably 1 to 6 carbon atoms) and an alkenylene group (preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms). 2-3 are more preferred), alkynylene groups (2-12 carbon atoms are preferred, 2-6 are more preferred, 2-3 are more preferred), (oligo) alkyleneoxy groups (alkylene groups in one building block. The number of carbon atoms is preferably 1-12, more preferably 1-6, still more preferably 1-3; the number of repetitions is preferably 1-50, more preferably 1-40, even more preferably 1-30; alkylene group and oxy. The orientation of the group in the compound does not matter; the terminal oxygen atom may be increased or decreased depending on the element to be linked), an arylene group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, 6 to 10). More preferred), oxygen atoms, sulfur atoms, sulfonyl groups, carbonyl groups, thiocarbonyl groups, -NH-, -NR N- , and linking groups for combinations thereof. The alkylene group, alkenylene group, and alkyleneoxy group may have the above-mentioned substituent T. For example, the alkylene group may have a hydroxy group.

The linking chain length of the linking group L is preferably 1 to 24, more preferably 1 to 12, and even more preferably 1 to 6. The chain length means the number of atoms located in the shortest path of the atomic groups involved in the connection. For example, if -CH 2- (C = O) -O-, it becomes 3.

The alkylene group, alkaneylene group, and (oligo) alkyleneoxy group defined by the linking group L may be chain-like or cyclic, and may be linear or branched.

The atom constituting the linking group L preferably contains a carbon atom, a hydrogen atom, and if necessary, a hetero atom (at least one selected from an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom). The number of carbon atoms in the linking group is preferably 1 to 24, more preferably 1 to 12, and even more preferably 1 to 6. The hydrogen atom may be determined according to the number of carbon atoms and the like. The number of heteroatoms is preferably 0 to 12, more preferably 0 to 6, and even more preferably 0 to 3, independently of the oxygen atom, nitrogen atom, and sulfur atom.


<ポリマー前駆体>

本発明の感光性樹脂組成物は、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体から選択されるポリマー前駆体を含む。ポリマー前駆体としては、ポリイミド前駆体がより好ましく、下記式(1)で表される構成単位を含むポリイミド前駆体であることがさらに好ましい。

<Polymer precursor>

The photosensitive resin composition of the present invention contains a polymer precursor selected from a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor. As the polymer precursor, a polyimide precursor is more preferable, and a polyimide precursor containing a structural unit represented by the following formula (1) is further preferable.


<ポリイミド前駆体>

ポリイミド前駆体としては下記式(1)で表される構成単位を含むことが好ましい。このような構成とすることにより、より膜強度に優れた組成物が得られる。

Figure 2020066315

1およびA2は、それぞれ独立に酸素原子またはNHを表し、R111は、2価の有機基を表し、R115は、4価の有機基を表し、R113およびR114は、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表す。

<Polyimide precursor>

The polyimide precursor preferably contains a structural unit represented by the following formula (1). With such a configuration, a composition having more excellent film strength can be obtained.

Figure 2020066315

A 1 and A 2 independently represent an oxygen atom or NH, R 111 represents a divalent organic group, R 115 represents a tetravalent organic group, and R 113 and R 114 are independent, respectively. Represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.


1およびA2は、それぞれ独立に、酸素原子またはNHであり、酸素原子が好ましい。

A 1 and A 2 are independently oxygen atoms or NH, and oxygen atoms are preferable.


<<R111>>

111は、2価の有機基を表す。2価の有機基としては、直鎖または分岐の脂肪族基、環状の脂肪族基、および芳香族基、複素芳香族基、またはこれらの組み合わせからなる基が例示され、炭素数2〜20の直鎖の脂肪族基、炭素数3〜20の分岐の脂肪族基、炭素数3〜20の環状の脂肪族基、炭素数6〜20の芳香族基、または、これらの組み合わせからなる基が好ましく、炭素数6〜20の芳香族基がより好ましい。

芳香族基の例としては、下記AR−1〜AR−10が挙げられる。

<< R 111 >>

R 111 represents a divalent organic group. Examples of the divalent organic group include a linear or branched aliphatic group, a cyclic aliphatic group, and an aromatic group, a heteroaromatic group, or a group consisting of a combination thereof, which have 2 to 20 carbon atoms. A linear aliphatic group, a branched aliphatic group having 3 to 20 carbon atoms, a cyclic aliphatic group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, or a group consisting of a combination thereof. Preferably, an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms is more preferable.

Examples of aromatic groups include the following AR-1 to AR-10.


Figure 2020066315
Figure 2020066315


式中、Aは、単結合、または、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、−O−、−C(=O)−、−S−、−S(=O)2−、−NHCO−ならびに、これらの組み合わせから選択される基であることが好ましく、単結合、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキレン基、−O−、−C(=O)−、−S−および−SO2−から選択される基であることがより好ましく、−CH2−、−O−、−S−、−SO2−、−C(CF32−、および、−C(CH32−からなる群から選択される2価の基であることがさらに好ましい。

In the formula, A is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be replaced with a single bond or a fluorine atom, −O−, −C (= O) −, −S−, −S. (= O) 2- , -NHCO-, and a group selected from a combination thereof are preferable, and a single bond, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, -O- , -C (= O) -, - more preferably a group selected from, -CH 2 - - S- and -SO 2, - O -, - S -, - SO 2 -, - C ( It is more preferably a divalent group selected from the group consisting of CF 3 ) 2 − and −C (CH 3 ) 2 −.


111は、ジアミンから誘導されることが好ましい。ポリイミド前駆体の製造に用いられるジアミンとしては、直鎖または分岐の脂肪族、環状の脂肪族または芳香族ジアミンなどが挙げられる。ジアミンは、1種のみ用いてもよいし、2種以上用いてもよい。

具体的には、ジアミンは、炭素数2〜20の直鎖脂肪族基、炭素数3〜20の分岐または環状の脂肪族基、炭素数6〜20の芳香族基、または、これらの組み合わせからなる基を含むものであることが好ましく、炭素数6〜20の芳香族基を含むジアミンであることがより好ましい。

R 111 is preferably derived from diamine. Examples of the diamine used for producing the polyimide precursor include linear or branched aliphatic, cyclic aliphatic or aromatic diamines. Only one kind of diamine may be used, or two or more kinds of diamines may be used.

Specifically, the diamine is derived from a linear aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms, a branched or cyclic aliphatic group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, or a combination thereof. It is preferably a diamine containing an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, and more preferably a diamine containing an aromatic group.


ジアミンとしては、具体的には、国際公開公報第WO2015/199220号パンフレットの段落0032に記載の化合物を参照することができ、これを引用して本明細書に組み込む。

As the diamine, specifically, the compound described in paragraph 0032 of International Publication No. WO2015 / 199220 Pamphlet can be referred to, which is incorporated herein by reference.


111は、得られる硬化膜の柔軟性の観点から、−Ar0−L0−Ar0−で表されることが好ましい。但し、Ar0は、それぞれ独立に、芳香族基であり、芳香族炭化水素基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10が特に好ましい)が好ましく、フェニレン基がより好ましい。L0は、単結合、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、−O−、−C(=O)−、−S−、−S(=O)2−、−NHCO−、およびこれらの組み合わせから選択される基を表す。好ましい範囲は、上述のAと同義である。

R 111 is preferably represented by −Ar 0 −L 0 −Ar 0 − from the viewpoint of the flexibility of the obtained cured film. However, Ar 0 is independently an aromatic group, preferably an aromatic hydrocarbon group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, particularly preferably 6 to 10 carbon atoms), and a phenylene group. More preferred. L 0 is a single bond, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, −O−, −C (= O) −, −S−, −S (= O). 2 -, - NHCO-, and represents a group selected from the combinations thereof. The preferred range is synonymous with A above.


111は、i線透過率の観点から下記式(51)または式(61)で表される2価の有機基であることが好ましい。特に、i線透過率、入手のし易さの観点から式(61)で表される2価の有機基であることがより好ましい。

Figure 2020066315

50〜R57は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子または1価の有機基であり、R50〜R57の少なくとも1つはフッ素原子、メチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、または、トリフルオロメチル基である。

50〜R57の1価の有機基として、炭素数1〜10(好ましくは炭素数1〜6)の無置換のアルキル基、炭素数1〜10(好ましくは炭素数1〜6)のフッ化アルキル基等が挙げられる。

Figure 2020066315

58およびR59は、それぞれ独立にフッ素原子、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、または、トリフルオロメチル基である。

式(51)または(61)の構造を与えるジアミン化合物としては、ジメチル−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、2,2’−ビス(フルオロ)−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノオクタフルオロビフェニル等が挙げられる。これらの1種を用いるか、2種以上を組み合わせて用いてもよい。

From the viewpoint of i-ray transmittance, R 111 is preferably a divalent organic group represented by the following formula (51) or formula (61). In particular, a divalent organic group represented by the formula (61) is more preferable from the viewpoint of i-ray transmittance and availability.

Figure 2020066315

R 50 to R 57 are independently hydrogen atoms, fluorine atoms or monovalent organic groups, and at least one of R 50 to R 57 is a fluorine atom, a methyl group, a fluoromethyl group, a difluoromethyl group, or It is a trifluoromethyl group.

As a monovalent organic group of R 50 to R 57 , an unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms) and a hook having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms). Examples thereof include an alkylated group.

Figure 2020066315

R 58 and R 59 are independently fluorine atoms, fluoromethyl groups, difluoromethyl groups, or trifluoromethyl groups, respectively.

Examples of the diamine compound giving the structure of the formula (51) or (61) include dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl, 2,2. Examples thereof include'-bis (fluoro) -4,4'-diaminobiphenyl and 4,4'-diaminooctafluorobiphenyl. One of these may be used, or two or more thereof may be used in combination.


<<R115>>

式(1)におけるR115は、4価の有機基を表す。4価の有機基としては、芳香環を含む基であることが好ましく、下記式(5)または式(6)で表される基がより好ましい。

Figure 2020066315

112は、Aと同義であり、好ましい範囲も同じである。

<< R 115 >>

R 115 in the formula (1) represents a tetravalent organic group. The tetravalent organic group is preferably a group containing an aromatic ring, and more preferably a group represented by the following formula (5) or formula (6).

Figure 2020066315

R 112 is synonymous with A and has the same preferred range.


式(1)におけるR115が表す4価の有機基は、具体的には、テトラカルボン酸二無水物から酸二無水物基を除去した後に残存するテトラカルボン酸残基などが挙げられる。テトラカルボン酸二無水物は、1種のみ用いてもよいし、2種以上用いてもよい。テトラカルボン酸二無水物は、下記式(7)で表される化合物が好ましい。

Figure 2020066315

115は、4価の有機基を表す。R115は式(1)のR115と同義である。

Specific examples of the tetravalent organic group represented by R 115 in the formula (1) include a tetracarboxylic acid residue remaining after removing the acid dianhydride group from the tetracarboxylic dianhydride. Only one type of tetracarboxylic dianhydride may be used, or two or more types may be used. The tetracarboxylic dianhydride is preferably a compound represented by the following formula (7).

Figure 2020066315

R 115 represents a tetravalent organic group. R 115 has the same meaning as R 115 in formula (1).


テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、ピロメリット酸、ピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルフィドテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、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二無水物、1,3−ジフェニルヘキサフルオロプロパン−3,3,4,4−テトラカルボン酸二無水物、1,4,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,8,9,10−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、ならびに、これらの炭素数1〜6のアルキル誘導体および炭素数1〜6のアルコキシ誘導体から選ばれる少なくとも1種が例示される。

Specific examples of tetracarboxylic acid dianhydrides include pyromellitic acid, pyromellitic acid dianhydride (PMDA), 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4. , 4'-diphenylsulfide tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-diphenylmethanetetracarboxylic acid dianhydride, 2,2', 3,3'-diphenylmethanetetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,3', 4'-biphenyltetracarboxylic acid Dianoxide, 2,3,3', 4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 1 , 4,5,7-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propanedi Anhydrous, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 1,3-diphenyl hexafluoropropane-3,3,4,4-tetracarboxylic acid dianhydride, 1, 4,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 2,2', 3,3'-diphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid dianhydride, 1, 2,4,5-Naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 1,8,9,10-phenanthrenetetracarboxylic acid dianhydride, 1,1- Bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic acid dianhydride, In addition, at least one selected from these alkyl derivatives having 1 to 6 carbon atoms and alkoxy derivatives having 1 to 6 carbon atoms is exemplified.


<<R113およびR114>>

式(1)におけるR113およびR114は、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表す。R113およびR114の少なくとも一方がラジカル重合性基を含むことが好ましく、両方がラジカル重合性基を含むことがより好ましい。ラジカル重合性基としては、ラジカルの作用により、架橋反応することが可能な基であって、好ましい例として、エチレン性不飽和結合を有する基が挙げられる。

エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、下記式(III)で表される基などが挙げられる。

<< R 113 and R 114 >>

R 113 and R 114 in the formula (1) independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. At least one of R 113 and R 114 preferably contains a radically polymerizable group, and more preferably both contain a radically polymerizable group. Examples of the radically polymerizable group include a group capable of a cross-linking reaction by the action of a radical, and a preferable example thereof is a group having an ethylenically unsaturated bond.

Examples of the group having an ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, an allyl group, a (meth) acryloyl group, and a group represented by the following formula (III).


Figure 2020066315
Figure 2020066315


式(III)において、R200は、水素原子またはメチル基を表し、メチル基がより好ましい。

式(III)において、R201は、炭素数2〜12のアルキレン基、−CH2CH(OH)CH2−または炭素数4〜30の(ポリ)オキシアルキレン基(アルキレン基としては炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が特に好ましい;繰り返し数は1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が特に好ましい)を表す。なお、(ポリ)オキシアルキレン基とは、オキシアルキレン基またはポリオキシアルキレン基を意味する。

好適なR201の例は、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、1,2−ブタンジイル基、1,3−ブタンジイル基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、ドデカメチレン基、−CH2CH(OH)CH2−が挙げられ、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、−CH2CH(OH)CH2−がより好ましい。

特に好ましくは、R200がメチル基で、R201がエチレン基である。

In formula (III), R 200 represents a hydrogen atom or a methyl group, with a methyl group being more preferred.

In formula (III), R 201 is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, −CH 2 CH (OH) CH 2 − or a (poly) oxyalkylene group having 4 to 30 carbon atoms (the alkylene group has 1 carbon atom). ~ 12 is preferable, 1 to 6 is more preferable, and 1 to 3 are particularly preferable; the number of repetitions is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 3). The (poly) oxyalkylene group means an oxyalkylene group or a polyoxyalkylene group.

Examples of suitable R 201 are ethylene group, propylene group, trimethylene group, tetramethylene group, 1,2-butandyl group, 1,3-butandyl group, pentamethylene group, hexamethylene group, octamethylene group, dodecamethylene group. , -CH 2 CH (OH) CH 2-, and more preferably an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, and -CH 2 CH (OH) CH 2-.

Particularly preferably, R 200 is a methyl group and R 201 is an ethylene group.


本発明におけるポリイミド前駆体の好ましい実施形態として、R113またはR114の1価の有機基として、1、2または3つの、好ましくは1つの酸基を有する、脂肪族基、芳香族基およびアリールアルキル基などが挙げられる。具体的には、酸基を有する炭素数6〜20の芳香族基、酸基を有する炭素数7〜25のアリールアルキル基が挙げられる。より具体的には、酸基を有するフェニル基および酸基を有するベンジル基が挙げられる。酸基は、ヒドロキシ基が好ましい。すなわち、R113またはR114はヒドロキシ基を有する基であることが好ましい。

113またはR114が表す1価の有機基としては、現像液の溶解度を向上させる置換基が好ましく用いられる。

113またはR114が、水素原子、2−ヒドロキシベンジル、3−ヒドロキシベンジルおよび4−ヒドロキシベンジルであることが、水性現像液に対する溶解性の点からは、より好ましい。

As a preferred embodiment of the polyimide precursor in the present invention, an aliphatic group, an aromatic group and an aryl having one, two or three, preferably one acid group as the monovalent organic group of R 113 or R 114. Alkyl groups and the like can be mentioned. Specific examples thereof include an aromatic group having an acid group having 6 to 20 carbon atoms and an arylalkyl group having an acid group having 7 to 25 carbon atoms. More specifically, a phenyl group having an acid group and a benzyl group having an acid group can be mentioned. The acid group is preferably a hydroxy group. That is, R 113 or R 114 is preferably a group having a hydroxy group.

As the monovalent organic group represented by R 113 or R 114, a substituent that improves the solubility of the developing solution is preferably used.

It is more preferable that R 113 or R 114 is a hydrogen atom, 2-hydroxybenzyl, 3-hydroxybenzyl and 4-hydroxybenzyl from the viewpoint of solubility in an aqueous developer.


有機溶剤への溶解度の観点からは、R113またはR114は、1価の有機基であることが好ましい。1価の有機基としては、直鎖または分岐のアルキル基、環状アルキル基、芳香族基を含むことが好ましく、芳香族基で置換されたアルキル基がより好ましい。

アルキル基の炭素数は1〜30が好ましい(環状の場合は3以上)。アルキル基は直鎖、分岐、環状のいずれであってもよい。直鎖または分岐のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、1−エチルペンチル基、および2−エチルヘキシル基が挙げられる。環状のアルキル基は、単環の環状のアルキル基であってもよく、多環の環状のアルキル基であってもよい。単環の環状のアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基およびシクロオクチル基が挙げられる。多環の環状のアルキル基としては、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボルニル基、カンフェニル基、デカヒドロナフチル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、カンホロイル基、ジシクロヘキシル基およびピネニル基が挙げられる。また、芳香族基で置換されたアルキル基としては、次に述べる芳香族基で置換された直鎖アルキル基が好ましい。本明細書では、ここで規定したアルキル基を「Alk」と称する。

From the viewpoint of solubility in an organic solvent, R 113 or R 114 is preferably a monovalent organic group. The monovalent organic group preferably contains a linear or branched alkyl group, a cyclic alkyl group, or an aromatic group, and an alkyl group substituted with an aromatic group is more preferable.

The alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms (3 or more in the case of a cyclic group). The alkyl group may be linear, branched or cyclic. Examples of the linear or branched alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a dodecyl group, a tetradecyl group and an octadecyl group. , Isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, 1-ethylpentyl group, and 2-ethylhexyl group. The cyclic alkyl group may be a monocyclic cyclic alkyl group or a polycyclic cyclic alkyl group. Examples of the monocyclic cyclic alkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic cyclic alkyl group include an adamantyl group, a norbornyl group, a bornyl group, a phenyl group, a decahydronaphthyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclodecanyl group, a camphoroyl group, a dicyclohexyl group and a pinenyl group. Can be mentioned. Further, as the alkyl group substituted with an aromatic group, a linear alkyl group substituted with an aromatic group described below is preferable. In the present specification, the alkyl group defined here is referred to as "Alk".


芳香族基としては、具体的には、置換または無置換の芳香族炭化水素基(基を構成する環状構造としては、ベンゼン環(上記の式AR−1、AR−2、AR−3)、ナフタレン環、ビフェニル環(例えば上記の式AR−5、AR−6、AR−7)、ビスフェニル環(例えば上記の式AR−8、AR−9、AR−10)、フルオレン環、ペンタレン環、インデン環、アズレン環、ヘプタレン環、インダセン環、ペリレン環、ペンタセン環、アセナフテン環、フェナントレン環、アントラセン環、ナフタセン環、クリセン環、トリフェニレン環等が挙げられる)(本明細書では、ここで規定した芳香族炭化水素基を「Ary」と称する)あるいは置換または無置換の芳香族複素環基(基を構成する環状構造としては、フルオレン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾフラン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノキサゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環またはフェナジン環)(本明細書では、ここで規定した芳香族複素環を「Aro」と称する)である。

Specific examples of the aromatic group include a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group (as a cyclic structure constituting the group, a benzene ring (the above formulas AR-1, AR-2, AR-3), Naphthalene ring, biphenyl ring (for example, the above formulas AR-5, AR-6, AR-7), bisphenyl ring (for example, the above formulas AR-8, AR-9, AR-10), fluorene ring, pentalene ring, Examples thereof include an inden ring, an azulene ring, a heptalene ring, an indacene ring, a perylene ring, a pentacene ring, an acenaften ring, a phenylene ring, an anthracene ring, a naphthacene ring, a chrysen ring, and a triphenylene ring. The aromatic hydrocarbon group is referred to as "Ary") or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group (the cyclic structure constituting the group includes a fluorene ring, a pyrrole ring, a furan ring, a thiophene ring, an imidazole ring, and an oxazole ring. , Thiazol ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, indridin ring, indole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, isobenzofuran ring, quinolidine ring, quinoline ring, phthalazine ring, naphthylidine ring, quinoxalin ring, quinoxazoline Rings, isoquinoline rings, carbazole rings, phenanthridin rings, aclydin rings, phenanthrolin rings, thiantolen rings, chromium rings, xanthene rings, phenoxatiin rings, phenothiazine rings or phenazine rings) The group heterocycle is called "Aro").


また、ポリイミド前駆体は、構成単位中にフッ素原子を有することも好ましい。ポリイミド前駆体中のフッ素原子含有量は10質量%以上が好ましく、20質量%以下がより好ましい。上限は特にないが50質量%以下が実際的である。

It is also preferable that the polyimide precursor has a fluorine atom in the constituent unit. The fluorine atom content in the polyimide precursor is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or less. There is no particular upper limit, but 50% by mass or less is practical.


また、基板との密着性を向上させる目的で、シロキサン構造を有する脂肪族基を式(1)で表される構成単位に共重合してもよい。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(パラアミノフェニル)オクタメチルペンタシロキサンなどが挙げられる。

Further, for the purpose of improving the adhesion to the substrate, an aliphatic group having a siloxane structure may be copolymerized with the structural unit represented by the formula (1). Specific examples of the diamine component include bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane and bis (paraaminophenyl) octamethylpentasiloxane.


式(1)で表される構成単位は、式(1−A)または式(1−B)で表される構成単位であることが好ましい。

Figure 2020066315

11およびA12は、酸素原子またはNHを表し、R111およびR112は、それぞれ独立に、2価の有機基を表し、R113およびR114は、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表し、R113およびR114の少なくとも一方は、ラジカル重合性基を含む基であることが好ましく、ラジカル重合性基であることがより好ましい。

The structural unit represented by the formula (1) is preferably a structural unit represented by the formula (1-A) or the formula (1-B).

Figure 2020066315

A 11 and A 12 represent an oxygen atom or NH, R 111 and R 112 each independently represent a divalent organic radical, and R 113 and R 114 independently represent a hydrogen atom or a monovalent. Representing an organic group, at least one of R 113 and R 114 is preferably a group containing a radically polymerizable group, and more preferably a radically polymerizable group.


11、A12、R111、R113およびR114は、それぞれ独立に、好ましい範囲が、式(1)におけるA1、A2、R111、R113およびR114の好ましい範囲と同義である。

112の好ましい範囲は、式(5)におけるR112と同義であり、酸素原子であることがより好ましい。

式中のカルボニル基のベンゼン環への結合位置は、式(1−A)において、4,5,3’,4’であることが好ましい。式(1−B)においては、1,2,4,5であることが好ましい。

A 11 , A 12 , R 111 , R 113 and R 114 have independent preferred ranges, which are synonymous with the preferred ranges of A 1 , A 2 , R 111 , R 113 and R 114 in equation (1). ..

A preferred range of R 112 has the same meaning as R 112 in formula (5), and more preferably an oxygen atom.

The bonding position of the carbonyl group to the benzene ring in the formula is preferably 4, 5, 3', 4'in the formula (1-A). In formula (1-B), it is preferably 1, 2, 4, 5.


ポリイミド前駆体において、式(1)で表される構成単位は1種であってもよいが、2種以上であってもよい。また、式(1)で表される構成単位の構造異性体を含んでいてもよい。また、ポリイミド前駆体は、上記の式(1)の構成単位のほかに、他の種類の構成単位も含んでもよい。

In the polyimide precursor, the structural unit represented by the formula (1) may be one kind, or two or more kinds. Further, the structural isomer of the structural unit represented by the formula (1) may be contained. Further, the polyimide precursor may contain other types of structural units in addition to the structural units of the above formula (1).


本発明におけるポリイミド前駆体の一実施形態として、全構成単位の50モル%以上、さらには70モル%以上、特には90モル%以上が式(1)で表される構成単位であるポリイミド前駆体が例示される。上限としては100モル%以下が実際的である。

As one embodiment of the polyimide precursor in the present invention, a polyimide precursor in which 50 mol% or more, more 70 mol% or more, particularly 90 mol% or more of all the structural units is the structural unit represented by the formula (1). Is exemplified. The upper limit is practically 100 mol% or less.


ポリイミド前駆体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは2000〜500000であり、より好ましくは5000〜100000であり、さらに好ましくは10000〜50000である。また、数平均分子量(Mn)は、好ましくは800〜250000であり、より好ましくは、2000〜50000であり、さらに好ましくは、4000〜25000である。

ポリイミド前駆体の分子量の分散度は、1.5〜3.5が好ましく、2〜3がより好ましい。

The weight average molecular weight (Mw) of the polyimide precursor is preferably 2000 to 500000, more preferably 5000 to 100,000, and even more preferably 1000 to 50000. The number average molecular weight (Mn) is preferably 800 to 250,000, more preferably 2000 to 50000, and even more preferably 4000 to 25000.

The degree of dispersion of the molecular weight of the polyimide precursor is preferably 1.5 to 3.5, more preferably 2 to 3.


ポリイミド前駆体は、ジカルボン酸またはジカルボン酸誘導体とジアミンを反応させて得られうる。好ましくは、ジカルボン酸またはジカルボン酸誘導体を、ハロゲン化剤を用いてハロゲン化させた後、ジアミンと反応させて得られる。

ポリイミド前駆体の製造方法では、反応に際し、有機溶剤を用いることが好ましい。有機溶剤は1種でもよいし、2種以上でもよい。

有機溶剤としては、原料に応じて適宜定めることができるが、ピリジン、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグリム)、N−メチルピロリドンおよびN−エチルピロリドンが例示される。

The polyimide precursor can be obtained by reacting a dicarboxylic acid or a dicarboxylic acid derivative with a diamine. Preferably, the dicarboxylic acid or the dicarboxylic acid derivative is obtained by halogenating it with a halogenating agent and then reacting it with a diamine.

In the method for producing a polyimide precursor, it is preferable to use an organic solvent in the reaction. The organic solvent may be one kind or two or more kinds.

The organic solvent can be appropriately determined depending on the raw material, and examples thereof include pyridine, diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), N-methylpyrrolidone and N-ethylpyrrolidone.


ポリイミド前駆体の製造に際し、固体を析出する工程を含んでいることが好ましい。具体的には、反応液中のポリイミド前駆体を、水中に沈殿させ、テトラヒドロフラン等のポリイミド前駆体が可溶な溶剤に溶解させることによって、固体析出することができる。

In the production of the polyimide precursor, it is preferable to include a step of precipitating a solid. Specifically, the polyimide precursor in the reaction solution can be precipitated in water, and the polyimide precursor such as tetrahydrofuran can be dissolved in a soluble solvent to precipitate a solid.


<ポリベンゾオキサゾール前駆体>

ポリベンゾオキサゾール前駆体は、下記式(2)で表される構成単位を含むことが好ましい。

Figure 2020066315

121は、2価の有機基を表し、R122は、4価の有機基を表し、R123およびR124は、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表す。

<Polybenzoxazole precursor>

The polybenzoxazole precursor preferably contains a structural unit represented by the following formula (2).

Figure 2020066315

R 121 represents a divalent organic group, R 122 represents a tetravalent organic group, and R 123 and R 124 independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group.


121は、2価の有機基を表す。2価の有機基としては、脂肪族基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6が特に好ましい)および芳香族基(炭素数6〜22が好ましく、6〜14がより好ましく、6〜12が特に好ましい)の少なくとも一方を含む基が好ましい。R121を構成する芳香族基としては、上記式(1)のR111の例が挙げられる。上記脂肪族基としては、直鎖の脂肪族基が好ましい。R121は、4,4’−オキシジベンゾイルクロリドに由来することが好ましい。

式(2)において、R122は、4価の有機基を表す。4価の有機基としては、上記式(1)におけるR115と同義であり、好ましい範囲も同様である。R122は、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に由来することが好ましい。

123およびR124は、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表し、上記式(1)におけるR113およびR114と同義であり、好ましい範囲も同様である。

R 121 represents a divalent organic group. The divalent organic group includes an aliphatic group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably 1 to 6 carbon atoms) and an aromatic group (preferably 6 to 22 carbon atoms, 6 to 14 carbon atoms). Is more preferable, and a group containing at least one of (6 to 12 is particularly preferable) is preferable. Examples of the aromatic group constituting R 121 include R 111 of the above formula (1). As the aliphatic group, a linear aliphatic group is preferable. R 121 is preferably derived from 4,4'-oxydibenzoyl chloride.

In formula (2), R 122 represents a tetravalent organic group. The tetravalent organic group has the same meaning as R 115 in the above formula (1), and the preferable range is also the same. R 122 is preferably derived from 2,2'-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane.

R 123 and R 124 independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, which are synonymous with R 113 and R 114 in the above formula (1), and the preferable range is also the same.


ポリベンゾオキサゾール前駆体は上記の式(2)の構成単位のほかに、他の種類の構成単位も含んでよい。

The polybenzoxazole precursor may contain other types of structural units in addition to the structural units of the above formula (2).


ポリベンゾオキサゾール前駆体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは2000〜500000であり、より好ましくは5000〜100000であり、さらに好ましくは10000〜50000である。また、数平均分子量(Mn)は、好ましくは800〜250000であり、より好ましくは、2000〜50000であり、さらに好ましくは、4000〜25000である。

ポリベンゾオキサゾール前駆体の分子量の分散度は、1.5〜3.5が好ましく、2〜3がより好ましい。

The weight average molecular weight (Mw) of the polybenzoxazole precursor is preferably 2000 to 500000, more preferably 5000 to 100,000, and even more preferably 1000 to 50000. The number average molecular weight (Mn) is preferably 800 to 250,000, more preferably 2000 to 50000, and even more preferably 4000 to 25000.

The degree of dispersion of the molecular weight of the polybenzoxazole precursor is preferably 1.5 to 3.5, more preferably 2 to 3.


本発明の感光性樹脂組成物における、ポリマー前駆体の含有量は、組成物の全固形分に対し20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、40質量%以上であることがさらに好ましく、50質量%以上であることが一層好ましく、60質量%以上であることがより一層好ましく、70質量%以上であることがさらに一層好ましい。また、本発明の感光性樹脂組成物における、ポリマー前駆体の含有量は、組成物の全固形分に対し、99.5質量%以下であることが好ましく、99質量%以下であることがより好ましく、98質量%以下であることがさらに好ましく、95質量%以下であることが一層好ましい。

本発明の感光性樹脂組成物は、ポリマー前駆体を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。

The content of the polymer precursor in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and 40% by mass, based on the total solid content of the composition. The above is more preferable, 50% by mass or more is further preferable, 60% by mass or more is further preferable, and 70% by mass or more is further preferable. Further, the content of the polymer precursor in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 99.5% by mass or less, more preferably 99% by mass or less, based on the total solid content of the composition. It is more preferably 98% by mass or less, and even more preferably 95% by mass or less.

The photosensitive resin composition of the present invention may contain only one type of polymer precursor, or may contain two or more types of polymer precursors. When two or more kinds are included, the total amount is preferably in the above range.


<重合開始剤>

本発明の感光性樹脂組成物は、光重合開始剤を含む。光重合開始剤は光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。また、熱重合開始剤(好ましくは熱ラジカル重合開始剤)を、熱塩基発生剤から発生した塩基の重合を促進させるものとしても併用してもよい。

<Polymerization initiator>

The photosensitive resin composition of the present invention contains a photopolymerization initiator. The photopolymerization initiator is preferably a photoradical polymerization initiator. Further, a thermal polymerization initiator (preferably a thermal radical polymerization initiator) may be used in combination as an initiator of the polymerization of the base generated from the thermal base generator.


<<光重合開始剤>>

光重合開始剤としては、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視領域の光線に対して感光性を有する光ラジカル重合開始剤が好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよい。

光重合開始剤は、約300〜800nm(好ましくは330〜500nm)の範囲内で少なくとも約50のモル吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いて測定することができる。例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Cary−5 spectrophotometer)にて、酢酸エチル溶剤を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。

<< Photopolymerization Initiator >>

The photopolymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected from known photopolymerization initiators. For example, a photoradical polymerization initiator having photosensitivity to light rays in the ultraviolet region to the visible region is preferable. Further, it may be an activator that produces an active radical by causing some action with the photoexcited sensitizer.

The photopolymerization initiator preferably contains at least one compound having a molar extinction coefficient of at least about 50 in the range of about 300 to 800 nm (preferably 330 to 500 nm). The molar extinction coefficient of a compound can be measured using a known method. For example, it is preferable to measure at a concentration of 0.01 g / L using an ethyl acetate solvent with an ultraviolet-visible spectrophotometer (Cary-5 spectrophotometer manufactured by Varian).


本発明の好ましい実施形態に係る感光性樹脂組成物が特定の熱塩基発生剤と光重合開始剤とを含むことにより、以下の作用が期待される。

感光性樹脂組成物を半導体ウェハなどの基板等に適用して感光性樹脂組成物層を形成した後、加熱することにより、複素環含有ポリマーの前駆体を環化し組成物を硬化(一次硬化)することができる。この加熱硬化において、本発明に係る特定の熱塩基発生剤が有用である。次いで、硬化した感光性樹脂組成物層に光を照射する。これにより、上記光重合開始剤の作用により発生するラジカルに起因する硬化が起こる(二次硬化)。このとき、ポリマー前駆体が重合性基を有する場合の重合性基や重合性化合物が重合することにより光硬化する形態としてもよい。その結果、光照射部における溶解性を低下させることができる。この作用を利用し、溶解性の異なる領域を簡便に作製できるという利点がある。具体的には、電極部のみをマスクするパターンを持つフォトマスクを介して、感光性樹脂組成物層を露光する。これにより、電極のパターンにしたがって、溶解性の異なる領域を作製できる。

When the photosensitive resin composition according to the preferred embodiment of the present invention contains a specific thermal base generator and a photopolymerization initiator, the following actions are expected.

The photosensitive resin composition is applied to a substrate such as a semiconductor wafer to form a photosensitive resin composition layer, and then heated to cyclize a precursor of a heterocyclic-containing polymer and cure the composition (primary curing). can do. In this heat curing, the specific thermobase generator according to the present invention is useful. Next, the cured photosensitive resin composition layer is irradiated with light. As a result, curing caused by radicals generated by the action of the photopolymerization initiator occurs (secondary curing). At this time, when the polymer precursor has a polymerizable group, the polymerizable group or the polymerizable compound may be polymerized to be photocurable. As a result, the solubility in the light-irradiated portion can be reduced. There is an advantage that regions having different solubilitys can be easily prepared by utilizing this action. Specifically, the photosensitive resin composition layer is exposed through a photomask having a pattern that masks only the electrode portion. This makes it possible to prepare regions having different solubilitys according to the pattern of the electrodes.


光重合開始剤としては、公知の化合物を任意に使用できる。例えば、国際公開公報第WO2015/199220号パンフレットの段落0107〜119の記載を参照することができ、これを引用して本明細書に組み込む。

As the photopolymerization initiator, a known compound can be arbitrarily used. For example, reference can be made to the description in paragraphs 0107 to 119 of Pamphlet WO 2015/199220, which is incorporated herein by reference.


本発明の感光性樹脂組成物においては、特に光重合開始剤としてオキシム化合物(オキシム系の光重合開始剤)を用いることが好ましい。オキシム系の光重合開始剤は、分子内に >C=N−O−C(=O)− の連結基を有する。

市販品ではIRGACURE OXE 01、IRGACURE OXE 02、IRGACURE OXE 03、IRGACURE OXE 04、IRGACURE OXE 369(以上、BASF社製)、アデカオプトマーN−1919((株)ADEKA製、特開2012−14052号公報に記載の光ラジカル重合開始剤2)も好適に用いられる。また、TR−PBG−304(常州強力電子新材料有限公司製)、アデカアークルズNCI−831およびアデカアークルズNCI−930((株)ADEKA製)も用いることができる。また、DFI−091(ダイトーケミックス株式会社製)を用いることができる。

In the photosensitive resin composition of the present invention, it is particularly preferable to use an oxime compound (oxime-based photopolymerization initiator) as the photopolymerization initiator. Oxime-based photopolymerization initiators have a> C = N—O—C (= O) − linking group in the molecule.

Commercially available products include IRGACURE OXE 01, IRGACURE OXE 02, IRGACURE OXE 03, IRGACURE OXE 04, IRGACURE OXE 369 (above, manufactured by BASF), ADEKA PUTMER N-1919 (manufactured by ADEKA Corporation, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-14502). The photoradical polymerization initiator 2) described in 1) is also preferably used. Further, TR-PBG-304 (manufactured by Changshu Powerful Electronics New Materials Co., Ltd.), ADEKA ARCLUDS NCI-831 and ADEKA ARCULDS NCI-930 (manufactured by ADEKA Corporation) can also be used. Further, DFI-091 (manufactured by Daito Chemix Co., Ltd.) can be used.


光重合開始剤を含む場合、その含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対し0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく、1.0質量%以上であることがさらに好ましい。上限としては、30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、15質量%以下であることがさらに好ましく、10質量%以下であることが一層好ましい。光重合開始剤は1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。光重合開始剤を2種以上含有する場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。

When the photopolymerization initiator is contained, the content thereof is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, based on the total solid content of the photosensitive resin composition of the present invention. It is preferably 1.0% by mass or more, and more preferably 1.0% by mass or more. The upper limit is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, further preferably 15% by mass or less, and further preferably 10% by mass or less. Only one type of photopolymerization initiator may be contained, or two or more types may be contained. When two or more kinds of photopolymerization initiators are contained, the total is preferably in the above range.


<<熱重合開始剤>>

本発明では、熱重合開始剤を用いてもよい。熱重合開始剤は、熱のエネルギーによってラジカルを発生し、重合性を有する化合物の重合反応を開始または促進させる化合物である。熱重合開始剤を添加することによって、ポリマー前駆体の環化と共に、ポリマー前駆体の重合反応を進行させることもできるので、より高度な耐熱化が達成できることとなる。

熱重合開始剤として、具体的には、特開2008−63554号公報の段落0074〜0118に記載されている化合物が挙げられる。

<< Thermal Polymerization Initiator >>

In the present invention, a thermal polymerization initiator may be used. A thermal polymerization initiator is a compound that generates radicals by heat energy to initiate or accelerate the polymerization reaction of a polymerizable compound. By adding the thermal polymerization initiator, it is possible to proceed with the polymerization reaction of the polymer precursor as well as the cyclization of the polymer precursor, so that a higher degree of heat resistance can be achieved.

Specific examples of the thermal polymerization initiator include compounds described in paragraphs 0074 to 0118 of JP-A-2008-63554.


熱重合開始剤を含む場合、その含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対し0.1〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは0.1〜20質量%であり、さらに好ましくは5〜15質量%である。熱重合開始剤は1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。熱重合開始剤を2種以上含有する場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。

When the thermal polymerization initiator is contained, the content thereof is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 0.1 to 20% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition of the present invention. It is more preferably 5 to 15% by mass. Only one type of thermal polymerization initiator may be contained, or two or more types may be contained. When two or more types of thermal polymerization initiators are contained, the total is preferably in the above range.


<重合性化合物>

本発明の感光性樹脂組成物は重合性化合物を含み、ラジカル重合性化合物を含むことが好ましい。重合性基としては、上記の重合性基Psの例が挙げられ、中でも、ビニル基、アリル基、ビニルフェニル基、(メタ)アクリロイル基などのエチレン性不飽和結合を有する基Etの例が挙げられる。重合性化合物に含まれる重合性基は、とくに(メタ)アクリロイル基が好ましい。

<Polymerizable compound>

The photosensitive resin composition of the present invention contains a polymerizable compound, and preferably contains a radically polymerizable compound. Examples of the polymerizable group include the above-mentioned polymerizable group Ps, and among them, examples of a group Et having an ethylenically unsaturated bond such as a vinyl group, an allyl group, a vinylphenyl group, and a (meth) acryloyl group can be mentioned. Be done. The polymerizable group contained in the polymerizable compound is particularly preferably a (meth) acryloyl group.


重合性化合物が有する重合性基の数は、1個でもよく、2個以上でもよいが、重合性化合物は重合性基を2個以上有することが好ましく、3個以上有することがより好ましい。上限は、15個以下が好ましく、10個以下がより好ましく、8個以下がさらに好ましい。

The number of polymerizable groups contained in the polymerizable compound may be one or two or more, but the polymerizable compound preferably has two or more polymerizable groups, and more preferably three or more. The upper limit is preferably 15 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably 8 or less.


重合性化合物の分子量は、2000以下が好ましく、1500以下がより好ましく、900以下がさらに好ましい。重合性化合物の分子量の下限は、100以上が好ましい。

The molecular weight of the polymerizable compound is preferably 2000 or less, more preferably 1500 or less, and even more preferably 900 or less. The lower limit of the molecular weight of the polymerizable compound is preferably 100 or more.


本発明の感光性樹脂組成物は、現像性の観点から、重合性基(好ましくはラジカル重合性基)を2個以上含む2官能以上の重合性化合物を少なくとも1種含むことが好ましく、3官能以上の重合性化合物を少なくとも1種含むことがより好ましい。また、2官能の重合性化合物と3官能以上の重合性化合物との混合物であってもよい。なお、重合性化合物の官能基数は、1分子中における重合性基の数を意味する。

From the viewpoint of developability, the photosensitive resin composition of the present invention preferably contains at least one bifunctional or higher polymerizable compound containing two or more polymerizable groups (preferably radical polymerizable groups), and is trifunctional. It is more preferable to contain at least one of the above polymerizable compounds. Further, it may be a mixture of a bifunctional polymerizable compound and a trifunctional or higher functional polymerizable compound. The number of functional groups of the polymerizable compound means the number of polymerizable groups in one molecule.


重合性化合物の具体例としては、国際公開公報第WO2015/199220号パンフレットの段落0056〜0100に記載の化合物を参照することができ、これを引用して本明細書に組み込む。

As a specific example of the polymerizable compound, the compounds described in paragraphs 0056 to 0100 of International Publication No. WO2015 / 199220 Pamphlet can be referred to, which are incorporated herein by reference.


重合性化合物としては、ジペンタエリスリトールトリアクリレート(市販品としては KAYARAD D−330;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としては KAYARAD D−320;日本化薬(株)製、A−TMMT:新中村化学工業社製)、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としては KAYARAD D−310;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としては KAYARAD DPHA;日本化薬(株)製、A−DPH;新中村化学工業社製)、およびこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコール残基またはプロピレングリコール残基を介して結合している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。

As polymerizable compounds, dipentaerythritol triacrylate (commercially available KAYARAD D-330; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetraacrylate (commercially available KAYARAD D-320; Nihon Kayaku Co., Ltd.) ), A-TMMT: manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), dipentaerythritol penta (meth) acrylate (commercially available KAYARAD D-310; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (As a commercial product, KAYARAD DPHA; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., A-DPH; manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), and these (meth) acryloyl groups are bonded via an ethylene glycol residue or a propylene glycol residue. The structure is preferable. These oligomer types can also be used.


重合性化合物の市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ鎖を4個有する4官能アクリレートであるSR−494、エチレンオキシ鎖を4個有する2官能メタクリレートであるサートマー社製のSR−209、231、239、日本化薬(株)製のペンチレンオキシ鎖を6個有する6官能アクリレートであるDPCA−60、イソブチレンオキシ鎖を3個有する3官能アクリレートであるTPA−330、ウレタンオリゴマーUAS−10、UAB−140(日本製紙社製)、NKエステルM−40G、NKエステル4G、NKエステルM−9300、NKエステルA−9300、UA−7200(新中村化学工業社製)、DPHA−40H(日本化薬(株)製)、UA−306H、UA−306T、UA−306I、AH−600、T−600、AI−600(共栄社化学社製)、ブレンマーPME400(日油(株)製)などが挙げられる。

Commercially available products of the polymerizable compound include, for example, SR-494, which is a tetrafunctional acrylate having four ethyleneoxy chains manufactured by Sartmer, and SR-209, which is a bifunctional methacrylate having four ethyleneoxy chains, manufactured by Sartmer. 231 and 239, DPCA-60, a hexafunctional acrylate having 6 pentyleneoxy chains manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., TPA-330, a trifunctional acrylate having 3 isobutyleneoxy chains, and urethane oligomer UAS-10. , UAB-140 (manufactured by Nippon Paper Co., Ltd.), NK ester M-40G, NK ester 4G, NK ester M-9300, NK ester A-9300, UA-7200 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), DPHA-40H (Japan) Chemicals (manufactured by Kayaku Co., Ltd.), UA-306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Blemmer PME400 (manufactured by Nichiyu Co., Ltd.), etc. Can be mentioned.


重合性化合物の含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対して、1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることがさらに好ましい。上限としては、60質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることがさらに好ましい。

重合性化合物を上記下限値以上で用いることにより、パターン形成の観点で利点があり好ましい。また、重合性化合物を上記上限値以下で用いることにより、破断伸び率の観点で利点があり好ましい。

重合性化合物は1種を単独で用いてもよいが、2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を併用する場合にはその合計量が上記の範囲となることが好ましい。

The content of the polymerizable compound is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and 5% by mass or more, based on the total solid content of the photosensitive resin composition of the present invention. It is more preferable to have. The upper limit is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and further preferably 30% by mass or less.

It is preferable to use the polymerizable compound at the above lower limit value or more because it has an advantage from the viewpoint of pattern formation. Further, it is preferable to use the polymerizable compound at the above upper limit value or less because there is an advantage in terms of the elongation at break.

One type of the polymerizable compound may be used alone, or two or more types may be mixed and used. When two or more types are used in combination, the total amount is preferably in the above range.


<溶剤>

本発明の感光性樹脂組成物は、溶剤を含有することが好ましい。溶剤は、公知の溶剤を任意に使用できる。溶剤は有機溶剤が好ましい。有機溶剤としては、エステル類、エーテル類、ケトン類、芳香族炭化水素類、スルホキシド類、アミド類などの化合物が挙げられる。

エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、アルキルオキシ酢酸アルキル(例えば、アルキルオキシ酢酸メチル、アルキルオキシ酢酸エチル、アルキルオキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3−アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、3−アルキルオキシプロピオン酸メチル、3−アルキルオキシプロピオン酸エチル等(例えば、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メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル等))、2−アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、2−アルキルオキシプロピオン酸メチル、2−アルキルオキシプロピオン酸エチル、2−アルキルオキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル))、2−アルキルオキシ−2−メチルプロピオン酸メチルおよび2−アルキルオキシ−2−メチルプロピオン酸エチル(例えば、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等が好適なものとして挙げられる。

エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、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、ジエチ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モノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等が好適なものとして挙げられる。

ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等が好適なものとして挙げられる。

芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン、アニソール、リモネン等が好適なものとして挙げられる。

スルホキシド類として、例えば、ジメチルスルホキシドが好適なものとして挙げられる。

アミド類として、N−メチル−2−ピロリドン、N −エチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等が好適なものとして挙げられる。

<Solvent>

The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a solvent. As the solvent, a known solvent can be arbitrarily used. The solvent is preferably an organic solvent. Examples of the organic solvent include compounds such as esters, ethers, ketones, aromatic hydrocarbons, sulfoxides, and amides.

Examples of esters include ethyl acetate, -n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, γ-butyrolactone, ε-caprolactone. , Δ-Valerolactone, alkylalkyloxyacetate (eg, methyl alkyloxyacetate, ethyl alkyloxyacetate, butyl alkyloxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, etc.) )), 3-alkyloxypropionic acid alkyl esters (eg, methyl 3-alkyloxypropionate, ethyl 3-alkyloxypropionate, etc. (eg, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-). Methyl ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, etc.)), 2-alkyloxypropionic acid alkyl esters (eg, methyl 2-alkyloxypropionate, ethyl 2-alkyloxypropionate, propyl 2-alkyloxypropionate) Etc. (eg, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate), 2-alkyloxy-2-methylpropion Methyl acetate and ethyl 2-alkyloxy-2-methylpropionate (eg, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, etc.), methyl pyruvate, ethyl pyruvate, pyruvin Suitable examples include propyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutate and the like.

Examples of ethers include diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol. Suitable examples include monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, and propylene glycol monopropyl ether acetate.

As the ketones, for example, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone and the like are preferable.

As the aromatic hydrocarbons, for example, toluene, xylene, anisole, limonene and the like are preferable.

As the sulfoxides, for example, dimethyl sulfoxide is preferable.

As the amides, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and the like are preferable.


溶剤は、塗布面性状の改良などの観点から、2種以上を混合する形態も好ましい。

本発明では、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、N−メチル−2−ピロリドン、プロピレングリコールメチルエーテル、およびプロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択される1種の溶剤、または、2種以上で構成される混合溶剤が好ましい。ジメチルスルホキシドとγ−ブチロラクトンとの併用が特に好ましい。

As the solvent, a form in which two or more kinds are mixed is also preferable from the viewpoint of improving the coating surface properties.

In the present invention, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, cyclopentanone, γ- Consists of one solvent selected from butyrolactone, dimethyl sulfoxide, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, N-methyl-2-pyrrolidone, propylene glycol methyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate, or two or more. The mixed solvent to be mixed is preferable. The combined use of dimethyl sulfoxide and γ-butyrolactone is particularly preferred.


溶剤の含有量は、塗布性の観点から、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分濃度が5〜80質量%になる量とすることが好ましく、5〜75質量%となる量にすることがより好ましく、10〜70質量%となる量にすることがさらに好ましく、40〜70質量%となるようにすることが一層好ましい。溶剤含有量は、所望の厚さと塗布方法によって調節すればよい。

溶剤は1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。溶剤を2種以上含有する場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。

From the viewpoint of coatability, the content of the solvent is preferably such that the total solid content concentration of the photosensitive resin composition of the present invention is 5 to 80% by mass, and is preferably 5 to 75% by mass. It is more preferable that the amount is 10 to 70% by mass, and more preferably 40 to 70% by mass. The solvent content may be adjusted according to the desired thickness and coating method.

Only one type of solvent may be contained, or two or more types may be contained. When two or more kinds of solvents are contained, the total is preferably in the above range.


<マイグレーション抑制剤>

本発明の感光性樹脂組成物は、さらにマイグレーション抑制剤を含むことが好ましい。

マイグレーション抑制剤を含むことにより、金属層(金属配線)由来の金属イオンが感光性樹脂組成物層内へ移動することを効果的に抑制可能となる。

マイグレーション抑制剤としては、特に制限はないが、複素環(ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピラゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、テトラゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、2H−ピラン環および6H−ピラン環、トリアジン環)を有する化合物、チオ尿素類およびメルカプト基を有する化合物、ヒンダードフェノール系化合物、サリチル酸誘導体系化合物、ヒドラジド誘導体系化合物が挙げられる。特に、1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール等のトリアゾール系化合物、1H−テトラゾール、5−フェニルテトラゾール等のテトラゾール系化合物が好ましく使用できる。

<Migration inhibitor>

The photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a migration inhibitor.

By including the migration inhibitor, it is possible to effectively suppress the movement of metal ions derived from the metal layer (metal wiring) into the photosensitive resin composition layer.

The migration inhibitor is not particularly limited, but a heterocycle (pyran ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyrazole ring, isooxazole ring, isothiazole ring, tetrazole ring, pyridine ring, etc. Pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperazine ring, piperazine ring, morpholin ring, 2H-pyran ring and 6H-pyran ring, triazine ring), thiourea and mercapto group compounds, hindered phenolic compounds , Salicylic acid derivative compound, hydrazide derivative compound and the like. In particular, triazole-based compounds such as 1,2,4-triazole and benzotriazole, and tetrazole-based compounds such as 1H-tetrazole and 5-phenyltetrazole can be preferably used.


また、ハロゲンイオンなどの陰イオンを捕捉するイオントラップ剤を使用することもできる。

It is also possible to use an ion trap agent that traps anions such as halogen ions.


その他のマイグレーション抑制剤としては、特開2013−15701号公報の段落0094に記載の防錆剤、特開2009−283711号公報の段落0073〜0076に記載の化合物、特開2011−59656号公報の段落0052に記載の化合物、特開2012−194520号公報の段落0114、0116および0118に記載の化合物などを使用することができる。

Examples of other migration inhibitors include rust preventives described in paragraphs 0094 of JP2013-15701, compounds described in paragraphs 0073 to 0076 of JP2009-283711, and JP2011-59656A. The compounds described in paragraph 0052, the compounds described in paragraphs 0114, 0116 and 0118 of JP2012-194520 can be used.


マイグレーション抑制剤の具体例としては、下記化合物を挙げることができる。

Figure 2020066315

Specific examples of the migration inhibitor include the following compounds.

Figure 2020066315


感光性樹脂組成物がマイグレーション抑制剤を有する場合、マイグレーション抑制剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.01〜5.0質量%であることが好ましく、0.05〜2.0質量%であることがより好ましく、0.1〜1.0質量%であることがさらに好ましい。

マイグレーション抑制剤は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。マイグレーション抑制剤が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。

When the photosensitive resin composition has a migration inhibitor, the content of the migration inhibitor is preferably 0.01 to 5.0% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition, and is 0. .05 to 2.0% by mass is more preferable, and 0.1 to 1.0% by mass is further preferable.

The migration inhibitor may be only one type or two or more types. When there are two or more types of migration inhibitors, the total is preferably in the above range.


<重合禁止剤>

本発明の感光性樹脂組成物は、重合禁止剤を含むことが好ましい。

重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、4−メトキシフェノール、ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、p−tert−ブチルカテコール、1,4−ベンゾキノン、ジフェニル−p−ベンゾキノン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩、フェノチアジン、N−ニトロソジフェニルアミン、N−フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2−シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、5−ニトロソ−8−ヒドロキシキノリン、1−ニトロソ−2−ナフトール、2−ニトロソ−1−ナフトール、2−ニトロソ−5−(N−エチル−N−スルホプロピルアミノ)フェノール、N−ニトロソ−N−(1−ナフチル)ヒドロキシアミンアンモニウム塩、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−tert−ブチル)フェニルメタンなどが好適に用いられる。また、特開2015−127817号公報の段落0060に記載の重合禁止剤、および、国際公開WO2015/125469号の段落0031〜0046に記載の化合物を用いることもできる。

本発明の感光性樹脂組成物が重合禁止剤を有する場合、重合禁止剤の含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.01〜5質量%であることが好ましく、0.02〜3質量%であることがより好ましく、0.05〜2.5質量%であることがさらに好ましい。

重合禁止剤は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。重合禁止剤が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。

<Polymerization inhibitor>

The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a polymerization inhibitor.

Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, 4-methoxyphenol, di-tert-butyl-p-cresol, pyrogallol, p-tert-butylcatechol, 1,4-benzoquinone, diphenyl-p-benzoquinone, 4,4'. -Thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), N-nitroso-N-phenylhydroxyamine aluminum salt, phenothiazine, N-nitrosodiphenylamine , N-phenylnaphthylamine, ethylenediamine tetraacetic acid, 1,2-cyclohexanediamine tetraacetic acid, glycol etherdiamine tetraacetic acid, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 5-nitroso-8-hydroxyquinoline, 1 -Nitroso-2-naphthol, 2-nitroso-1-naphthol, 2-nitroso-5- (N-ethyl-N-sulfopropylamino) phenol, N-nitroso-N- (1-naphthyl) hydroxyamine ammonium salt, Bis (4-hydroxy-3,5-tert-butyl) phenylmethane and the like are preferably used. Further, the polymerization inhibitor described in paragraph 0060 of JP-A-2015-127817 and the compound described in paragraphs 0031 to 0046 of International Publication WO2015 / 125469 can also be used.

When the photosensitive resin composition of the present invention has a polymerization inhibitor, the content of the polymerization inhibitor shall be 0.01 to 5% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition of the present invention. Is more preferable, 0.02 to 3% by mass is more preferable, and 0.05 to 2.5% by mass is further preferable.

The polymerization inhibitor may be only one kind or two or more kinds. When there are two or more types of polymerization inhibitors, the total is preferably in the above range.


<金属接着性改良剤>

本発明の感光性樹脂組成物は、電極や配線などに用いられる金属材料との接着性を向上させるための金属接着性改良剤を含んでいることが好ましい。金属接着性改良剤としては、シランカップリング剤などが挙げられる。

<Metal adhesion improver>

The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a metal adhesiveness improving agent for improving the adhesiveness with a metal material used for electrodes, wiring and the like. Examples of the metal adhesiveness improving agent include a silane coupling agent.


シランカップリング剤の例としては、特開2014−191002号公報の段落0062〜0073に記載の化合物、国際公開WO2011/080992A1号の段落0063〜0071に記載の化合物、特開2014−191252号公報の段落0060〜0061に記載の化合物、特開2014−41264号公報の段落0045〜0052に記載の化合物、国際公開WO2014/097594号の段落0055に記載の化合物が挙げられる。また、特開2011−128358号公報の段落0050〜0058に記載のように異なる2種以上のシランカップリング剤を用いることも好ましい。また、シランカップリング剤は、下記化合物を用いることも好ましい。以下の式中、Etはエチル基を表す。

Figure 2020066315

Examples of the silane coupling agent include the compounds described in paragraphs 0062 to 0073 of JP-A-2014-191002, the compounds described in paragraphs 0063-0071 of International Publication WO2011 / 080992A1, JP-A-2014-191252. Examples thereof include the compounds described in paragraphs 0060 to 0061, the compounds described in paragraphs 0045 to 0052 of JP-A-2014-41264, and the compounds described in paragraph 0055 of International Publication WO2014 / 0975994. It is also preferable to use two or more different silane coupling agents as described in paragraphs 0050 to 0058 of JP2011-128358A. Further, it is also preferable to use the following compounds as the silane coupling agent. In the following formula, Et represents an ethyl group.

Figure 2020066315


また、金属接着性改良剤は、特開2014−186186号公報の段落0046〜0049に記載の化合物、特開2013−072935号公報の段落0032〜0043に記載のスルフィド系化合物を用いることもできる。

Further, as the metal adhesion improver, the compounds described in paragraphs 0046 to 0049 of JP2014-186186A and the sulfide compounds described in paragraphs 0032 to 0043 of JP2013-072935 can also be used.


本発明の感光性樹脂組成物が金属接着性改良剤を有する場合、その含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.1〜30質量%であり、より好ましくは0.5〜15質量%の範囲であり、さらに好ましくは0.5〜5質量%の範囲である。上記下限値以上とすることで硬化工程後の硬化膜と金属層との接着性が良好となり、上記上限値以下とすることで硬化工程後の硬化膜の耐熱性、機械特性が良好となる。金属接着性改良剤は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。2種以上用いる場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。

When the photosensitive resin composition of the present invention has a metal adhesion improver, the content thereof is 0.1 to 30% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition of the present invention. It is preferably in the range of 0.5 to 15% by mass, and more preferably in the range of 0.5 to 5% by mass. When it is at least the above lower limit value, the adhesiveness between the cured film and the metal layer after the curing step is good, and when it is at least the above upper limit value, the heat resistance and mechanical properties of the cured film after the curing step are good. The metal adhesiveness improving agent may be only one kind or two or more kinds. When two or more types are used, the total is preferably in the above range.


<その他の添加剤>

本発明の感光性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、各種の添加物、例えば、光硬化促進剤、増感色素、連鎖移動剤、界面活性剤、高級脂肪酸誘導体、無機粒子、硬化剤、硬化触媒、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することができる。これらの添加剤を配合する場合、その合計配合量は組成物の固形分の3質量%以下とすることが好ましい。

<Other additives>

The photosensitive resin composition of the present invention contains various additives such as a photocuring accelerator, a sensitizing dye, a chain transfer agent, a surfactant, and a higher grade, if necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. A fatty acid derivative, inorganic particles, a curing agent, a curing catalyst, a filler, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antioxidant and the like can be blended. When these additives are blended, the total blending amount is preferably 3% by mass or less of the solid content of the composition.


<<増感色素>>

本発明の感光性樹脂組成物は、増感色素を含んでいてもよい。増感色素は、特定の活性放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感色素は、熱硬化促進剤、熱重合開始剤、光重合開始剤などと接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じる。これにより、熱硬化促進剤、熱重合開始剤、光重合開始剤は化学変化を起こして分解し、ラジカル、酸あるいは塩基を生成する。増感色素の詳細については、特開2016−027357号公報の段落0161〜0163の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。

<< Sensitive Dye >>

The photosensitive resin composition of the present invention may contain a sensitizing dye. The sensitizing dye absorbs a specific active radiation and becomes an electron-excited state. The sensitizing dye in the electron-excited state comes into contact with a thermal curing accelerator, a thermal polymerization initiator, a photopolymerization initiator, and the like, and acts such as electron transfer, energy transfer, and heat generation occur. As a result, the thermosetting accelerator, the thermal polymerization initiator, and the photopolymerization initiator undergo a chemical change and decompose to generate radicals, acids, or bases. For details of the sensitizing dye, the description in paragraphs 0161 to 0163 of JP2016-027357A can be referred to, and this content is incorporated in the present specification.


本発明の感光性樹脂組成物が増感色素を含む場合、増感色素の含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対し、0.01〜20質量%であることが好ましく、0.1〜15質量%であることがより好ましく、0.5〜10質量%であることがさらに好ましい。増感色素は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。

When the photosensitive resin composition of the present invention contains a sensitizing dye, the content of the sensitizing dye may be 0.01 to 20% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition of the present invention. It is preferably 0.1 to 15% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass. The sensitizing dye may be used alone or in combination of two or more.


<<連鎖移動剤>>

本発明の感光性樹脂組成物は、連鎖移動剤を含有してもよい。連鎖移動剤は、例えば高分子辞典第三版(高分子学会編、2005年)683−684頁に定義されている。連鎖移動剤としては、例えば、分子内にSH、PH、SiH、およびGeHを有する化合物群が用いられる。これらは、低活性のラジカルに水素を供与して、ラジカルを生成するか、もしくは、酸化された後、脱プロトンすることによりラジカルを生成しうる。特に、チオール化合物(例えば、2−メルカプトベンズイミダゾール類、2−メルカプトベンゾチアゾール類、2−メルカプトベンズオキサゾール類、3−メルカプトトリアゾール類、5−メルカプトテトラゾール類等)を好ましく用いることができる。

<< Chain Transfer Agent >>

The photosensitive resin composition of the present invention may contain a chain transfer agent. Chain transfer agents are defined, for example, in the Polymer Dictionary, Third Edition (edited by the Society of Polymer Science, 2005), pp. 683-684. As the chain transfer agent, for example, a group of compounds having SH, PH, SiH, and GeH in the molecule is used. They can donate hydrogen to low-activity radicals to generate radicals, or they can be oxidized and then deprotonated to generate radicals. In particular, thiol compounds (for example, 2-mercaptobenzimidazoles, 2-mercaptobenzothiazoles, 2-mercaptobenzoxazoles, 3-mercaptotriazoles, 5-mercaptotetrazol, etc.) can be preferably used.


本発明の感光性樹脂組成物が連鎖移動剤を有する場合、連鎖移動剤の含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分100質量部に対し、0.01〜20質量部が好ましく、1〜10質量部がより好ましく、1〜5質量部がさらに好ましい。連鎖移動剤は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。連鎖移動剤が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。

When the photosensitive resin composition of the present invention has a chain transfer agent, the content of the chain transfer agent is 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition of the present invention. Preferably, 1 to 10 parts by mass is more preferable, and 1 to 5 parts by mass is further preferable. The chain transfer agent may be only one kind or two or more kinds. When there are two or more types of chain transfer agents, the total is preferably in the above range.


<<界面活性剤>>

本発明の感光性樹脂組成物には、塗布性をより向上させる観点から、各種類の界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種類の界面活性剤を使用できる。また、下記界面活性剤も好ましい。

Figure 2020066315

<< Surfactant >>

Each type of surfactant may be added to the photosensitive resin composition of the present invention from the viewpoint of further improving the coatability. As the surfactant, various types of surfactants such as a fluorine-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a silicone-based surfactant can be used. The following surfactants are also preferable.

Figure 2020066315


本発明の感光性樹脂組成物が界面活性剤を有する場合、界面活性剤の含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.001〜2.0質量%であることが好ましく、より好ましくは0.005〜1.0質量%である。界面活性剤は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。界面活性剤が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。

When the photosensitive resin composition of the present invention has a surfactant, the content of the surfactant is 0.001 to 2.0% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition of the present invention. It is preferably 0.005 to 1.0% by mass, more preferably 0.005 to 1.0% by mass. The surfactant may be only one kind or two or more kinds. When there are two or more types of surfactant, the total is preferably in the above range.


<<高級脂肪酸誘導体>>

本発明の感光性樹脂組成物は、酸素に起因する重合阻害を防止するために、ベヘン酸やベヘン酸アミドのような高級脂肪酸誘導体を添加して、塗布後の乾燥の過程で組成物の表面に偏在させてもよい。

本発明の感光性樹脂組成物が高級脂肪酸誘導体を有する場合、高級脂肪酸誘導体の含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.1〜10質量%であることが好ましい。高級脂肪酸誘導体は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。高級脂肪酸誘導体が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。

<< Higher fatty acid derivatives >>

In the photosensitive resin composition of the present invention, in order to prevent polymerization inhibition due to oxygen, a higher fatty acid derivative such as behenic acid or behenic acid amide is added, and the surface of the composition is dried in the process of drying after application. It may be unevenly distributed in.

When the photosensitive resin composition of the present invention has a higher fatty acid derivative, the content of the higher fatty acid derivative shall be 0.1 to 10% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition of the present invention. Is preferable. The higher fatty acid derivative may be only one kind or two or more kinds. When there are two or more higher fatty acid derivatives, the total is preferably in the above range.


<その他の含有物質についての制限>

本発明の感光性樹脂組成物の水分含有量は、塗布面性状の観点から、5質量%未満が好ましく、1質量%未満がより好ましく、0.6質量%未満がさらに好ましい。

<Restrictions on other contained substances>

The water content of the photosensitive resin composition of the present invention is preferably less than 5% by mass, more preferably less than 1% by mass, and even more preferably less than 0.6% by mass from the viewpoint of coating surface properties.


本発明の感光性樹脂組成物の金属含有量は、絶縁性の観点から、5質量ppm(parts per million)未満が好ましく、1質量ppm未満がより好ましく、0.5質量ppm未満がさらに好ましい。金属としては、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、クロム、ニッケルなどが挙げられる。金属を複数含む場合は、これらの金属の合計が上記範囲であることが好ましい。

また、本発明の感光性樹脂組成物に意図せずに含まれる金属不純物を低減する方法としては、本発明の感光性樹脂組成物を構成する原料として金属含有量が少ない原料を選択する、本発明の感光性樹脂組成物を構成する原料に対してフィルターろ過を行う、装置内をポリテトラフロロエチレン等でライニングしてコンタミネーションを可能な限り抑制した条件下で蒸留を行う等の方法を挙げることができる。

From the viewpoint of insulating properties, the metal content of the photosensitive resin composition of the present invention is preferably less than 5 mass ppm (parts per million), more preferably less than 1 mass ppm, and even more preferably less than 0.5 mass ppm. Examples of the metal include sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, chromium, nickel and the like. When a plurality of metals are contained, the total of these metals is preferably in the above range.

Further, as a method for reducing metal impurities unintentionally contained in the photosensitive resin composition of the present invention, a raw material having a low metal content is selected as a raw material constituting the photosensitive resin composition of the present invention. Methods such as filtering the raw materials constituting the photosensitive resin composition of the present invention with a filter, lining the inside of the apparatus with polytetrafluoroethylene or the like, and performing distillation under conditions in which contamination is suppressed as much as possible can be mentioned. be able to.


本発明の感光性樹脂組成物は、半導体材料としての用途を考慮すると、ハロゲン原子の含有量が、配線腐食性の観点から、500質量ppm未満が好ましく、300質量ppm未満がより好ましく、200質量ppm未満がさらに好ましい。中でも、ハロゲンイオンの状態で存在するものは、5質量ppm未満が好ましく、1質量ppm未満がより好ましく、0.5質量ppm未満がさらに好ましい。ハロゲン原子としては、塩素原子および臭素原子が挙げられる。塩素原子および臭素原子、あるいは塩素イオンおよび臭素イオンの合計がそれぞれ上記範囲であることが好ましい。

Considering the use as a semiconductor material, the photosensitive resin composition of the present invention preferably has a halogen atom content of less than 500 mass ppm, more preferably less than 300 mass ppm, and more preferably 200 mass ppm from the viewpoint of wiring corrosiveness. Less than ppm is more preferred. Among them, those existing in the state of halogen ions are preferably less than 5 mass ppm, more preferably less than 1 mass ppm, and even more preferably less than 0.5 mass ppm. Examples of the halogen atom include a chlorine atom and a bromine atom. It is preferable that the total of chlorine atom and bromine atom, or chlorine ion and bromine ion is in the above range, respectively.


本発明の感光性樹脂組成物の収容容器としては従来公知の収容容器を用いることができる。また、収容容器としては、原材料や組成物中への不純物混入を抑制することを目的に、容器内壁を6種6層の樹脂で構成された多層ボトルや、6種の樹脂を7層構造にしたボトルを使用することも好ましい。このような容器としては例えば特開2015−123351号公報に記載の容器が挙げられる。

A conventionally known storage container can be used as the storage container for the photosensitive resin composition of the present invention. In addition, as the storage container, for the purpose of suppressing impurities from being mixed into the raw materials and compositions, the inner wall of the container is made of a multi-layer bottle composed of 6 types and 6 layers of resin, and 6 types of resin are formed into a 7-layer structure. It is also preferable to use a bottle of plastic. Examples of such a container include the container described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-123351.


<組成物の調製>

本発明の感光性樹脂組成物は、上記各成分を混合して調製することができる。混合方法は特に限定はなく、従来公知の方法で行うことができる。

また、組成物中のゴミや微粒子等の異物を除去する目的で、フィルターを用いたろ過を行うことが好ましい。フィルター孔径は、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.1μm以下がさらに好ましい。フィルターの材質は、ポリテトラフロロエチレン、ポリエチレンまたはナイロンが好ましい。フィルターは、有機溶剤であらかじめ洗浄したものを用いてもよい。フィルターろ過工程では、複数種のフィルターを直列または並列に接続して用いてもよい。複数種のフィルターを使用する場合は、孔径または材質が異なるフィルターを組み合わせて使用してもよい。また、各種材料を複数回ろ過してもよい。複数回ろ過する場合は、循環ろ過であってもよい。また、加圧してろ過を行ってもよい。加圧してろ過を行う場合、加圧する圧力は0.05MPa以上0.3MPa以下が好ましい。

フィルターを用いたろ過の他、吸着材を用いた不純物の除去処理を行ってもよい。フィルターろ過と吸着材を用いた不純物除去処理とを組み合わせてもよい。吸着材としては、公知の吸着材を用いることができる。例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの無機系吸着材、活性炭などの有機系吸着材が挙げられる。

<Preparation of composition>

The photosensitive resin composition of the present invention can be prepared by mixing each of the above components. The mixing method is not particularly limited, and a conventionally known method can be used.

Further, it is preferable to perform filtration using a filter for the purpose of removing foreign substances such as dust and fine particles in the composition. The filter pore diameter is preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, and even more preferably 0.1 μm or less. The filter material is preferably polytetrafluoroethylene, polyethylene or nylon. The filter may be one that has been pre-cleaned with an organic solvent. In the filter filtration step, a plurality of types of filters may be connected in series or in parallel. When using a plurality of types of filters, filters having different pore diameters or materials may be used in combination. Moreover, you may filter various materials a plurality of times. When filtering a plurality of times, circulation filtration may be used. Moreover, you may pressurize and perform filtration. When pressurizing and filtering, the pressurizing pressure is preferably 0.05 MPa or more and 0.3 MPa or less.

In addition to filtration using a filter, impurities may be removed using an adsorbent. Filter filtration and impurity removal treatment using an adsorbent may be combined. As the adsorbent, a known adsorbent can be used. Examples thereof include inorganic adsorbents such as silica gel and zeolite, and organic adsorbents such as activated carbon.


<硬化膜、積層体、半導体デバイス、およびそれらの製造方法>

次に、硬化膜、積層体、半導体デバイス、およびそれらの製造方法について説明する。

本発明の硬化膜は、本発明の感光性樹脂組成物を硬化してなる。本発明の硬化膜の膜厚は、例えば、0.5μm以上とすることができ、あるいは、1μm以上とすることができる。また、上限値としては、100μm以下とすることができ、30μm以下とすることもできる。

<Cured film, laminate, semiconductor device, and their manufacturing method>

Next, a cured film, a laminate, a semiconductor device, and a method for manufacturing them will be described.

The cured film of the present invention is obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention. The film thickness of the cured film of the present invention can be, for example, 0.5 μm or more, or 1 μm or more. Further, the upper limit value can be 100 μm or less, and can be 30 μm or less.


本発明の硬化膜を2層以上、さらには、3〜7層積層して積層体としてもよい。本発明の硬化膜を2層以上有する積層体は、硬化膜の間に金属層を有する態様が好ましい。このような金属層は、再配線層などの金属配線として好ましく用いられる。

The cured film of the present invention may be laminated in two or more layers, and further in three to seven layers to form a laminated body. The laminate having two or more cured films of the present invention preferably has a metal layer between the cured films. Such a metal layer is preferably used as a metal wiring such as a rewiring layer.


本発明の硬化膜の適用可能な分野としては、半導体デバイスの絶縁膜、再配線層用層間絶縁膜、ストレスバッファ膜などが挙げられる。そのほか、封止フィルム、基板材料(フレキシブルプリント基板のベースフィルムやカバーレイ、層間絶縁膜)、あるいは上記のような実装用途の絶縁膜をエッチングでパターン形成することなどが挙げられる。これらの用途については、例えば、サイエンス&テクノロジー株式会社「ポリイミドの高機能化と応用技術」2008年4月、柿本雅明/監修、CMCテクニカルライブラリー「ポリイミド材料の基礎と開発」2011年11月発行、日本ポリイミド・芳香族系高分子研究会/編「最新ポリイミド 基礎と応用」エヌ・ティー・エス,2010年8月等を参照することができる。

Examples of applicable fields of the cured film of the present invention include an insulating film for a semiconductor device, an interlayer insulating film for a rewiring layer, a stress buffer film, and the like. Other examples include forming a pattern by etching on a sealing film, a substrate material (base film or coverlay of a flexible printed circuit board, an interlayer insulating film), or an insulating film for mounting purposes as described above. For these applications, for example, Science & Technology Co., Ltd. "High-performance and applied technology of polyimide" April 2008, Masaaki Kakimoto / supervision, CMC technical library "Basics and development of polyimide materials" published in November 2011 , Japan Polyimide / Aromatic Polymer Study Group / ed., "Latest Polyimide Basics and Applications" NTS, August 2010, etc. can be referred to.


また、本発明における硬化膜は、オフセット版面またはスクリーン版面などの版面の製造、成形部品のエッチングへの使用、エレクトロニクス、特に、マイクロエレクトロニクスにおける保護ラッカーおよび誘電層の製造などにも用いることもできる。

The cured film in the present invention can also be used for manufacturing plate surfaces such as offset plate surfaces or screen plate surfaces, for etching molded parts, and for manufacturing protective lacquers and dielectric layers in electronics, especially microelectronics.


本発明の硬化膜の製造方法は、本発明の感光性樹脂組成物を用いることを含む。具体的には、以下の(a)を少なくとも含み、(a)と(d)を含むことが好ましく、(a)〜(d)の工程を含むことがより好ましい。

(a)感光性樹脂組成物を基板に適用して膜を形成する膜形成工程

(b)膜形成工程の後、膜を露光する露光工程

(c)露光された感光性樹脂組成物層に対して、現像処理を行う現像工程

(d)現像された感光性樹脂組成物を80〜450℃で加熱する加熱工程

この実施形態のように、現像の後、加熱することで、露光された樹脂層をさらに硬化させることができる。この加熱工程で本発明の熱塩基発生剤が作用し十分な硬化性が得られる。

The method for producing a cured film of the present invention includes using the photosensitive resin composition of the present invention. Specifically, it preferably contains at least the following (a), preferably includes (a) and (d), and more preferably includes the steps (a) to (d).

(A) A film forming step of applying a photosensitive resin composition to a substrate to form a film.

(B) Exposure step of exposing the film after the film forming step

(C) A developing step of developing an exposed photosensitive resin composition layer.

(D) Heating step of heating the developed photosensitive resin composition at 80 to 450 ° C.

As in this embodiment, the exposed resin layer can be further cured by heating after development. In this heating step, the thermobase generator of the present invention acts to obtain sufficient curability.


本発明の好ましい実施形態に係る積層体の製造方法は、本発明の硬化膜の製造方法を含む。本実施形態の積層体の製造方法は、上記の硬化膜の製造方法に従って、硬化膜を形成後、さらに、再度、(a)の工程、または(a)〜(c)の工程、あるいは(a)〜(d)の工程を行う。特に、上記各工程を順に、複数回、例えば、2〜5回(すなわち、合計で3〜6回)行うことが好ましい。このように硬化膜を積層することにより、積層体とすることができる。本発明では特に硬化膜を設けた部分の上または硬化膜の間、あるいはその両者に金属層を設けることが好ましい。なお、積層体の製造においては、(a)〜(d)の工程をすべて繰り返す必要はなく、上記のとおり、少なくとも(a)、好ましくは(a)〜(c)または(a)〜(d)の工程を複数回行うことで硬化膜の積層体を得ることができる。

以下これらの詳細を説明する。

The method for producing a laminate according to a preferred embodiment of the present invention includes the method for producing a cured film of the present invention. The method for producing the laminated body of the present embodiment is the step (a), the steps (a) to (c), or (a) after forming the cured film according to the above-mentioned method for producing the cured film. )-(D). In particular, it is preferable to carry out each of the above steps a plurality of times, for example, 2 to 5 times (that is, 3 to 6 times in total) in order. By laminating the cured film in this way, a laminated body can be obtained. In the present invention, it is particularly preferable to provide a metal layer on the portion provided with the cured film, between the cured films, or both. In the production of the laminate, it is not necessary to repeat all the steps (a) to (d), and as described above, at least (a), preferably (a) to (c) or (a) to (d). ) Can be performed a plurality of times to obtain a laminated body of the cured film.

These details will be described below.


<<膜形成工程(層形成工程)>>

本発明の好ましい実施形態に係る製造方法は、感光性樹脂組成物を基板に適用して膜(層状)にする、膜形成工程(層形成工程)を含む。

基板の種類は、用途に応じて適宜定めることができるが、シリコン、窒化シリコン、ポリシリコン、酸化シリコン、アモルファスシリコンなどの半導体作製基板、石英、ガラス、光学フィルム、セラミック材料、蒸着膜、磁性膜、反射膜、Ni、Cu、Cr、Feなどの金属基板、紙、SOG(Spin On Glass)、TFT(薄膜トランジスタ)アレイ基板、プラズマディスプレイパネル(PDP)の電極板など特に制約されない。本発明では、特に、半導体作製基板が好ましく、シリコン基板がより好ましい。

また、樹脂層の表面や金属層の表面に感光性樹脂組成物層を形成する場合は、樹脂層や金属層が基板となる。

感光性樹脂組成物を基板に適用する手段としては、塗布が好ましい。

具体的には、適用する手段としては、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法、スプレーコート法、スピンコート法、スリットコート法、およびインクジェット法などが例示される。感光性樹脂組成物層の厚さの均一性の観点から、より好ましくはスピンコート法、スリットコート法、スプレーコート法、インクジェット法である。方法に応じて適切な固形分濃度や塗布条件を調整することで、所望の厚さの樹脂層を得ることができる。また、基板の形状によっても塗布方法を適宜選択でき、ウェハ等の円形基板であればスピンコート法やスプレーコート法、インクジェット法等が好ましく、矩形基板であればスリットコート法やスプレーコート法、インクジェット法等が好ましい。スピンコート法の場合は、例えば、500〜2000rpmの回転数で、10秒〜1分程度適用することができる。

<< Membrane formation process (layer formation process) >>

The production method according to a preferred embodiment of the present invention includes a film forming step (layer forming step) in which the photosensitive resin composition is applied to a substrate to form a film (layered).

The type of substrate can be appropriately determined depending on the application, but semiconductor fabrication substrates such as silicon, silicon nitride, polysilicon, polysilicon oxide, and amorphous silicon, quartz, glass, optical film, ceramic material, thin film, and magnetic film. , Reflective film, metal substrate such as Ni, Cu, Cr, Fe, paper, SOG (Spin On Glass), TFT (thin film transistor) array substrate, plasma display panel (PDP) electrode plate, and the like are not particularly limited. In the present invention, a semiconductor-made substrate is particularly preferable, and a silicon substrate is more preferable.

Further, when the photosensitive resin composition layer is formed on the surface of the resin layer or the surface of the metal layer, the resin layer or the metal layer serves as a substrate.

Coating is preferable as a means for applying the photosensitive resin composition to the substrate.

Specifically, the means to be applied include a dip coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, a wire bar coating method, a gravure coating method, an extrusion coating method, a spray coating method, a spin coating method, and a slit coating method. And the inkjet method and the like are exemplified. From the viewpoint of the uniformity of the thickness of the photosensitive resin composition layer, a spin coating method, a slit coating method, a spray coating method, and an inkjet method are more preferable. A resin layer having a desired thickness can be obtained by adjusting an appropriate solid content concentration and coating conditions according to the method. The coating method can be appropriately selected depending on the shape of the substrate. For circular substrates such as wafers, the spin coating method, spray coating method, inkjet method, etc. are preferable, and for rectangular substrates, the slit coating method, spray coating method, inkjet, etc. The method or the like is preferable. In the case of the spin coating method, for example, it can be applied at a rotation speed of 500 to 2000 rpm for about 10 seconds to 1 minute.


<<乾燥工程>>

本発明の製造方法は、感光性樹脂組成物層を形成後、膜形成工程(層形成工程)の後に、溶剤を除去するために乾燥する工程を含んでいてもよい。好ましい乾燥温度は50〜150℃で、70℃〜130℃がより好ましく、90℃〜110℃がさらに好ましい。乾燥時間としては、30秒〜20分が例示され、1分〜10分が好ましく、3分〜7分がより好ましい。

<< Drying process >>

The production method of the present invention may include a step of forming the photosensitive resin composition layer, followed by a film forming step (layer forming step), and then drying to remove the solvent. The preferred drying temperature is 50 to 150 ° C, more preferably 70 ° C to 130 ° C, still more preferably 90 ° C to 110 ° C. The drying time is exemplified by 30 seconds to 20 minutes, preferably 1 minute to 10 minutes, and more preferably 3 minutes to 7 minutes.


<<露光工程>>

本発明の製造方法は、上記感光性樹脂組成物層を露光する露光工程を含んでもよい。露光量は、感光性樹脂組成物を硬化できる限り特に定めるものではないが、例えば、波長365nmでの露光エネルギー換算で100〜10000mJ/cm2照射することが好ましく、200〜8000mJ/cm2照射することがより好ましい。

露光波長は、190〜1000nmの範囲で適宜定めることができ、240〜550nmが好ましい。

露光波長は、光源との関係でいうと、(1)半導体レーザー(波長 830nm、532nm、488nm、405nm etc.)、(2)メタルハライドランプ、(3)高圧水銀灯、g線(波長 436nm)、h線(波長 405nm)、i線(波長 365nm)、ブロード(g,h,i線の3波長)、(4)エキシマレーザー、KrFエキシマレーザー(波長 248nm)、ArFエキシマレーザー(波長 193nm)、F2エキシマレーザー(波長 157nm)、(5)極端紫外線;EUV(波長 13.6nm)、(6)電子線等が挙げられる。本発明の感光性樹脂組成物については、特に高圧水銀灯による露光が好ましく、なかでも、i線による露光が好ましい。これにより、特に高い露光感度が得られうる。

<< Exposure process >>

The production method of the present invention may include an exposure step of exposing the photosensitive resin composition layer. Exposure is not particularly limited so long as it can be cured photosensitive resin composition, for example, it is preferable to irradiate 100~10000mJ / cm 2 at an exposure energy conversion at a wavelength 365nm, 200~8000mJ / cm 2 irradiated Is more preferable.

The exposure wavelength can be appropriately determined in the range of 190 to 1000 nm, preferably 240 to 550 nm.

The exposure wavelengths are as follows: (1) semiconductor laser (wavelength 830 nm, 532 nm, 488 nm, 405 nm etc.), (2) metal halide lamp, (3) high-pressure mercury lamp, g-ray (wavelength 436 nm), h. Line (wavelength 405 nm), i-line (wavelength 365 nm), broad (3 wavelengths of g, h, i-line), (4) excimer laser, KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F2 excimer Examples thereof include a laser (wavelength 157 nm), (5) extreme ultraviolet rays; EUV (wavelength 13.6 nm), and (6) electron beam. Regarding the photosensitive resin composition of the present invention, exposure with a high-pressure mercury lamp is particularly preferable, and exposure with an i-line is particularly preferable. As a result, particularly high exposure sensitivity can be obtained.


<<現像処理工程>>

本発明の製造方法は、露光された感光性樹脂組成物層に対して、現像処理を行う現像処理工程を含んでもよい。現像を行うことにより、露光されていない部分(非露光部)が除去される。現像方法は、所望のパターンを形成できれば特に制限は無く、例えば、パドル、スプレー、浸漬、超音波等の現像方法が採用可能である。

現像は現像液を用いて行う。現像液は、露光されていない部分(非露光部)が除去されるのであれば、特に制限なく使用できる。現像液は、有機溶剤を含むことが好ましく、現像液が有機溶剤を90%以上含むことがより好ましい。本発明では、現像液は、ClogP値が−1〜5の有機溶剤を含むことが好ましく、ClogP値が0〜3の有機溶剤を含むことがより好ましい。ClogP値は、ChemBioDrawにて構造式を入力して計算値として求めることができる。

有機溶剤としては、上記<溶剤>の項で例示したものを好適に用いることができる。

本発明では、特にシクロペンタノン、γ−ブチロラクトンが好ましく、シクロペンタノンがより好ましい。

現像液は、50質量%以上が有機溶剤であることが好ましく、70質量%以上が有機溶剤であることがより好ましく、90質量%以上が有機溶剤であることがさらに好ましい。また、現像液は、100質量%のものが有機溶剤であってもよい。

<< Development process >>

The production method of the present invention may include a development treatment step of performing a development treatment on the exposed photosensitive resin composition layer. By developing, the unexposed portion (non-exposed portion) is removed. The developing method is not particularly limited as long as a desired pattern can be formed, and for example, a developing method such as paddle, spray, immersion, or ultrasonic wave can be adopted.

Development is performed using a developing solution. The developer can be used without particular limitation as long as the unexposed portion (non-exposed portion) is removed. The developer preferably contains an organic solvent, and more preferably the developer contains 90% or more of the organic solvent. In the present invention, the developer preferably contains an organic solvent having a ClogP value of −1 to 5, and more preferably contains an organic solvent having a ClogP value of 0 to 3. The ClogP value can be obtained as a calculated value by inputting a structural formula in ChemBioDraw.

As the organic solvent, those exemplified in the above <solvent> section can be preferably used.

In the present invention, cyclopentanone and γ-butyrolactone are particularly preferable, and cyclopentanone is more preferable.

The developing solution preferably contains 50% by mass or more of an organic solvent, more preferably 70% by mass or more of an organic solvent, and further preferably 90% by mass or more of an organic solvent. Further, the developing solution may be an organic solvent in an amount of 100% by mass.


現像時間としては、10秒〜5分が好ましい。現像時の現像液の温度は、特に定めるものではないが、通常、20〜40℃で行うことができる。

現像液を用いた処理の後、さらに、リンスを行ってもよい。リンスは、現像液とは異なる溶剤で行うことが好ましい。例えば、感光性樹脂組成物に含まれる溶剤を用いてリンスすることができる。リンス時間は、5秒〜1分が好ましい。

The development time is preferably 10 seconds to 5 minutes. The temperature of the developing solution at the time of development is not particularly specified, but is usually 20 to 40 ° C.

After the treatment with the developing solution, further rinsing may be performed. The rinsing is preferably performed with a solvent different from that of the developing solution. For example, it can be rinsed with a solvent contained in the photosensitive resin composition. The rinsing time is preferably 5 seconds to 1 minute.


<<加熱工程>>

本発明の製造方法は、膜形成工程(層形成工程)、乾燥工程、または現像工程の後に加熱する工程を含むことが好ましい。加熱工程では、ポリマー前駆体の環化反応が進行する。このとき、特定の熱塩基発生剤が感光性を阻害することなく良好な露光現像性を実現できる。そして、現像後に残された樹脂パターンを加熱することで、特定の熱塩基発生剤が塩基を放出し、樹脂の環化による速やかかつ十分な硬化が進行する。

加熱工程における層の加熱温度(最高加熱温度)としては、50℃以上であることが好ましく、80℃以上であることがより好ましく、140℃以上であることがさらに好ましく、150℃以上であることが一層好ましく、160℃以上であることがより一層好ましく、170℃以上であることがさらに一層好ましい。上限としては、500℃以下であることが好ましく、450℃以下であることがより好ましく、350℃以下であることがさらに好ましく、250℃以下であることが一層好ましく、220℃以下であることがより一層好ましく、200℃以下であることがさらに一層好ましい。

加熱は、加熱開始時の温度から最高加熱温度まで1〜12℃/分の昇温速度で行うことが好ましく、2〜10℃/分がより好ましく、3〜10℃/分がさらに好ましい。昇温速度を1℃/分以上とすることにより、生産性を確保しつつ、塩基の過剰な揮発を防止することができ、昇温速度を12℃/分以下とすることにより、硬化膜の残存応力を緩和することができる。

加熱開始時の温度は、20℃〜150℃が好ましく、20℃〜130℃がより好ましく、25℃〜120℃がさらに好ましい。加熱開始時の温度は、最高加熱温度まで加熱する工程を開始する際の温度のことをいう。例えば、感光性樹脂組成物を基板の上に適用した後、乾燥させる場合、この乾燥後の膜(層)の温度であり、例えば、感光性樹脂組成物に含まれる溶剤の沸点よりも、30〜200℃低い温度から徐々に昇温させることが好ましい。

加熱時間(最高加熱温度での加熱時間)は、10〜360分であることが好ましく、20〜300分であることがより好ましく、30〜240分であることがさらに好ましい。

特に多層の積層体を形成する場合、硬化膜の層間の密着性の観点から、加熱温度は180℃〜320℃で加熱することが好ましく、180℃〜260℃で加熱することがより好ましい。その理由は定かではないが、この温度とすることで、層間のポリマー前駆体のエチニル基同士が架橋反応を進行しているためと考えられる。

<< Heating process >>

The production method of the present invention preferably includes a step of heating after a film forming step (layer forming step), a drying step, or a developing step. In the heating step, the cyclization reaction of the polymer precursor proceeds. At this time, good exposure developability can be realized without the specific thermobase generator impairing the photosensitivity. Then, by heating the resin pattern left after development, a specific thermal base generator releases the base, and rapid and sufficient curing by cyclization of the resin proceeds.

The heating temperature (maximum heating temperature) of the layer in the heating step is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, further preferably 140 ° C. or higher, and 150 ° C. or higher. Is even more preferable, 160 ° C. or higher is even more preferable, and 170 ° C. or higher is even more preferable. The upper limit is preferably 500 ° C. or lower, more preferably 450 ° C. or lower, further preferably 350 ° C. or lower, further preferably 250 ° C. or lower, and preferably 220 ° C. or lower. It is even more preferable, and it is even more preferable that the temperature is 200 ° C. or lower.

The heating is preferably performed at a heating rate of 1 to 12 ° C./min from the temperature at the start of heating to the maximum heating temperature, more preferably 2 to 10 ° C./min, and even more preferably 3 to 10 ° C./min. By setting the temperature rise rate to 1 ° C./min or more, it is possible to prevent excessive volatilization of the base while ensuring productivity, and by setting the temperature rise rate to 12 ° C./min or less, the cured film can be prevented. Residual stress can be relaxed.

The temperature at the start of heating is preferably 20 ° C. to 150 ° C., more preferably 20 ° C. to 130 ° C., and even more preferably 25 ° C. to 120 ° C. The temperature at the start of heating refers to the temperature at which the process of heating to the maximum heating temperature is started. For example, when the photosensitive resin composition is applied onto a substrate and then dried, the temperature of the film (layer) after drying is, for example, 30 higher than the boiling point of the solvent contained in the photosensitive resin composition. It is preferable to gradually raise the temperature from a temperature as low as about 200 ° C.

The heating time (heating time at the maximum heating temperature) is preferably 10 to 360 minutes, more preferably 20 to 300 minutes, and even more preferably 30 to 240 minutes.

In particular, when forming a multi-layered laminate, the heating temperature is preferably 180 ° C. to 320 ° C., more preferably 180 ° C. to 260 ° C., from the viewpoint of adhesion between layers of the cured film. The reason is not clear, but it is considered that the ethynyl groups of the polymer precursors between the layers are undergoing a cross-linking reaction at this temperature.


加熱は段階的に行ってもよい。例として、25℃から180℃まで3℃/分で昇温し、180℃にて60分保持し、180℃から200℃まで2℃/分で昇温し、200℃にて120分保持する、といった前処理工程を行ってもよい。前処理工程としての加熱温度は100〜200℃が好ましく、110〜190℃であることがより好ましく、120〜185℃であることがさらに好ましい。この前処理工程においては、米国特許9159547号公報に記載のように紫外線を照射しながら処理することも好ましい。このような前処理工程により膜の特性を向上させることが可能である。前処理工程は10秒間〜2時間程度の短い時間で行うとよく、15秒〜30分間がより好ましい。前処理は2段階以上のステップとしてもよく、例えば100〜150℃の範囲で前処理工程1を行い、その後に150〜200℃の範囲で前処理工程2を行ってもよい。

さらに、加熱後冷却してもよく、この場合の冷却速度としては、1〜5℃/分であることが好ましい。

Heating may be performed in stages. As an example, the temperature is raised from 25 ° C. to 180 ° C. at 3 ° C./min and held at 180 ° C. for 60 minutes, the temperature is raised from 180 ° C. to 200 ° C. at 2 ° C./min, and held at 200 ° C. for 120 minutes. , Etc. may be performed. The heating temperature as the pretreatment step is preferably 100 to 200 ° C., more preferably 110 to 190 ° C., and even more preferably 120 to 185 ° C. In this pretreatment step, it is also preferable to perform the treatment while irradiating with ultraviolet rays as described in US Pat. No. 9,159,547. It is possible to improve the characteristics of the film by such a pretreatment step. The pretreatment step is preferably performed in a short time of about 10 seconds to 2 hours, more preferably 15 seconds to 30 minutes. The pretreatment may be performed in two or more steps. For example, the pretreatment step 1 may be performed in the range of 100 to 150 ° C., and then the pretreatment step 2 may be performed in the range of 150 to 200 ° C.

Further, it may be cooled after heating, and the cooling rate in this case is preferably 1 to 5 ° C./min.


加熱工程は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスを流す等により、低酸素濃度の雰囲気で行うことがポリマー前駆体の分解を防ぐ点で好ましい。酸素濃度は、50ppm(体積比)以下が好ましく、20ppm(体積比)以下がより好ましい。

The heating step is preferably performed in an atmosphere having a low oxygen concentration by flowing an inert gas such as nitrogen, helium, or argon from the viewpoint of preventing decomposition of the polymer precursor. The oxygen concentration is preferably 50 ppm (volume ratio) or less, and more preferably 20 ppm (volume ratio) or less.


<<金属層形成工程>>

本発明の製造方法は、現像処理後の感光性樹脂組成物層の表面に金属層を形成する(e)金属層形成工程を含んでいることが好ましい。

金属層としては、特に限定なく、既存の金属種を使用することができ、銅、アルミニウム、ニッケル、バナジウム、チタン、クロム、コバルト、金およびタングステンが例示され、銅およびアルミニウムがより好ましく、銅がさらに好ましい。

金属層の形成方法は、特に限定なく、既存の方法を適用することができる。例えば、特開2007−157879号公報、特表2001−521288号公報、特開2004−214501号公報、特開2004−101850号公報に記載された方法を使用することができる。例えば、フォトリソグラフィ、リフトオフ、電解メッキ、無電解メッキ、エッチング、印刷、およびこれらを組み合わせた方法などが考えられる。より具体的には、スパッタリング、フォトリソグラフィおよびエッチングを組み合わせたパターニング方法、フォトリソグラフィと電解メッキを組み合わせたパターニング方法が挙げられる。

金属層の厚さとしては、最も厚肉部で、0.1〜50μmが好ましく、1〜10μmがより好ましい。

<< Metal layer forming process >>

The production method of the present invention preferably includes (e) a metal layer forming step of forming a metal layer on the surface of the photosensitive resin composition layer after the development treatment.

As the metal layer, existing metal species can be used without particular limitation, and copper, aluminum, nickel, vanadium, titanium, chromium, cobalt, gold and tungsten are exemplified, copper and aluminum are more preferable, and copper is preferable. More preferred.

The method for forming the metal layer is not particularly limited, and an existing method can be applied. For example, the methods described in JP-A-2007-157879, JP-A-2001-521288, JP-A-2004-214501, and JP-A-2004-101850 can be used. For example, photolithography, lift-off, electrolytic plating, electroless plating, etching, printing, and a combination method thereof can be considered. More specifically, a patterning method combining sputtering, photolithography and etching, and a patterning method combining photolithography and electroplating can be mentioned.

The thickness of the metal layer is preferably 0.1 to 50 μm, more preferably 1 to 10 μm at the thickest portion.


<<積層工程>>

本発明の製造方法は、さらに、積層工程を含むことが好ましい。

積層工程とは、硬化膜(樹脂層)または金属層の表面に、再度、(a)膜形成工程(層形成工程)、(b)露光工程、(c)現像処理工程、(d)加熱工程を、この順に行うことを含む一連の工程である。ただし、(d)加熱工程は積層の最後または中間に一括して行う態様としてもよい。すなわち、(a)〜(c)の工程を所定の回数繰り返し行い、その後に(d)の加熱をすることで、積層された感光性樹脂組成物層を一括で硬化する態様としてもよい。また、(c)現像工程の後には(e)金属層形成工程を含んでもよく、このときにも都度(d)の加熱を行っても、所定回数積層させた後に一括して(d)の加熱を行ってもよい。積層工程には、さらに、上記乾燥工程や加熱工程等を適宜含んでいてもよいことは言うまでもない。

積層工程後、さらに積層工程を行う場合には、上記加熱工程後、上記露光工程後、または、上記金属層形成工程後に、さらに、表面活性化処理工程を行ってもよい。表面活性化処理としては、プラズマ処理が例示される。

上記積層工程は、2〜5回行うことが好ましく、3〜5回行うことがより好ましい。

例えば、樹脂層/金属層/樹脂層/金属層/樹脂層/金属層のような、樹脂層が3層以上7層以下の構成が好ましく、3層以上5層以下がさらに好ましい。

すなわち、本発明では特に、金属層を設けた後、さらに、上記金属層を覆うように、上記感光性樹脂組成物の硬化膜(樹脂層)を形成する態様が好ましい。具体的には、(a)膜形成工程、(b)露光工程、(c)現像工程、(e)金属層形成工程、(d)加熱工程の順序で繰り返す態様、あるいは、(a)膜形成工程、(b)露光工程、(c)現像工程、(e)金属層形成工程の順序で繰り返し、最後または中間に一括して(d)加熱工程を設ける態様が挙げられる。感光性樹脂組成物層(樹脂)を積層する積層工程と、金属層形成工程を交互に行うことにより、感光性樹脂組成物層(樹脂層)と金属層を交互に積層することができる。

<< Laminating process >>

The production method of the present invention preferably further includes a laminating step.

The laminating step is a step of (a) a film forming step (layer forming step), (b) an exposure step, (c) a developing process step, and (d) a heating step again on the surface of the cured film (resin layer) or the metal layer. Is a series of steps including performing in this order. However, (d) the heating step may be performed collectively at the end or the middle of the lamination. That is, the steps (a) to (c) may be repeated a predetermined number of times, and then the heating of (d) may be performed to cure the laminated photosensitive resin composition layers all at once. Further, the (c) developing step may be followed by the (e) metal layer forming step, and even if the heating is performed each time (d), the (d) is collectively performed after laminating a predetermined number of times. Heating may be performed. Needless to say, the laminating step may further include the drying step, the heating step, and the like as appropriate.

When the laminating step is further performed after the laminating step, the surface activation treatment step may be further performed after the heating step, the exposure step, or the metal layer forming step. An example of the surface activation treatment is plasma treatment.

The laminating step is preferably performed 2 to 5 times, more preferably 3 to 5 times.

For example, a structure such as a resin layer / metal layer / resin layer / metal layer / resin layer / metal layer is preferable, and the resin layer is preferably 3 layers or more and 7 layers or less, and more preferably 3 layers or more and 5 layers or less.

That is, in the present invention, it is particularly preferable to form a cured film (resin layer) of the photosensitive resin composition so as to cover the metal layer after providing the metal layer. Specifically, a mode in which (a) a film forming step, (b) an exposure step, (c) a developing step, (e) a metal layer forming step, and (d) a heating step are repeated in this order, or (a) film forming. Examples thereof include an embodiment in which (b) an exposure step, (c) a development step, and (e) a metal layer forming step are repeated in this order, and (d) a heating step is collectively provided at the end or in the middle. By alternately performing the laminating step of laminating the photosensitive resin composition layer (resin) and the metal layer forming step, the photosensitive resin composition layer (resin layer) and the metal layer can be laminated alternately.


本発明は、本発明の硬化膜または積層体を有する半導体デバイスも開示する。本発明の感光性樹脂組成物を再配線層用層間絶縁膜の形成に用いた半導体デバイスの具体例としては、特開2016−027357号公報の段落0213〜0218の記載および図1の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。

The present invention also discloses a semiconductor device having the cured film or laminate of the present invention. As specific examples of the semiconductor device in which the photosensitive resin composition of the present invention is used to form the interlayer insulating film for the rewiring layer, the description in paragraphs 0213 to 0218 and the description in FIG. 1 of JP-A-2016-0273557 are taken into consideration. Yes, these contents are incorporated herein.


以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。「部」、「%」は特に述べない限り、質量基準である。

Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The materials, amounts used, ratios, treatment contents, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be appropriately changed as long as they do not deviate from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below. Unless otherwise specified, "part" and "%" are based on mass.


<合成例1>

[ピロメリト酸二無水物、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルおよびベンジルアルコールからのポリイミド前駆体(A−1:ラジカル重合性基を有さないポリイミド前駆体)の合成]

14.06g(64.5ミリモル)のピロメリト酸二無水物(140℃で12時間乾燥)と、14.22g(131.58ミリモル)のベンジルアルコールを、50mLのN−メチルピロリドンに懸濁させ、モレキュラーシーブで乾燥させた。懸濁液を100℃で3時間加熱した。加熱してから数分後に透明な溶液が得られた。反応混合物を室温に冷却し、21.43g(270.9ミリモル)のピリジンおよび90mLのN−メチルピロリドンを加えた。次いで、反応混合物を−10℃に冷却し、温度を−10±4℃に保ちながら16.12g(135.5ミリモル)のSOCl2を10分かけて加えた。SOCl2を加えている間、粘度が増加した。50mLのN−メチルピロリドンで希釈した後、反応混合物を室温で2時間撹拌した。次いで、100mLのN−メチルピロリドンに11.08g(58.7ミリモル)の4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを溶解させた溶液を、−5〜0℃で20分かけて反応混合物に滴下した。次いで、反応混合物を0℃で1時間反応させたのち、エタノールを70g加えて、室温で1晩撹拌した。次いで、5リットルの水の中でポリイミド前駆体を沈殿させ、水−ポリイミド前駆体混合物を5000rpmの速度で15分間撹拌した。ポリイミド前駆体をろ過して除き、4リットルの水の中で再度30分間撹拌し再びろ過した。次いで、得られたポリイミド前駆体を減圧下で、45℃で3日間乾燥した。このポリイミド前駆体の重量平均分子量は、18,000であった。

<Synthesis example 1>

[Synthesis of polyimide precursor (A-1: polyimide precursor having no radical polymerizable group) from pyromeritic acid dianhydride, 4,4'-diaminodiphenyl ether and benzyl alcohol]

14.06 g (64.5 mmol) of pyromeritic acid dianhydride (dried at 140 ° C. for 12 hours) and 14.22 g (131.58 mmol) of benzyl alcohol were suspended in 50 mL of N-methylpyrrolidone. It was dried in a molecular sieve. The suspension was heated at 100 ° C. for 3 hours. A clear solution was obtained a few minutes after heating. The reaction mixture was cooled to room temperature and 21.43 g (270.9 mmol) of pyridine and 90 mL of N-methylpyrrolidone were added. The reaction mixture was then cooled to −10 ° C. and 16.12 g (135.5 mmol) of SOCL 2 was added over 10 minutes while keeping the temperature at −10 ± 4 ° C. Viscosity increased while adding SOCL 2. After diluting with 50 mL of N-methylpyrrolidone, the reaction mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Then, a solution prepared by dissolving 11.08 g (58.7 mmol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether in 100 mL of N-methylpyrrolidone was added dropwise to the reaction mixture at −5 to 0 ° C. over 20 minutes. Then, the reaction mixture was reacted at 0 ° C. for 1 hour, 70 g of ethanol was added, and the mixture was stirred at room temperature overnight. The polyimide precursor was then precipitated in 5 liters of water and the water-polyimide precursor mixture was stirred at a rate of 5000 rpm for 15 minutes. The polyimide precursor was filtered off, stirred again in 4 liters of water for 30 minutes and filtered again. The obtained polyimide precursor was then dried under reduced pressure at 45 ° C. for 3 days. The weight average molecular weight of this polyimide precursor was 18,000.


A−1

Figure 2020066315

A-1

Figure 2020066315


<合成例2>

[ピロメリト酸二無水物、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルおよび2−ヒドロキシエチルメタクリレートからのポリイミド前駆体(A−2:ラジカル重合性基を有するポリイミド前駆体)の合成]

14.06g(64.5ミリモル)のピロメリト酸二無水物(140℃で12時間乾燥した)と、16.8g(129ミリモル)の2−ヒドロキシエチルメタクリレートと、0.05gのハイドロキノンと、20.4gのピリジン(258ミリモル)と、100gのダイグライム(ジエチレングリコールジメチルエーテル)を混合し、60℃の温度で18時間撹拌して、ピロメリト酸と2−ヒドロキシエチルメタクリレートのジエステルを製造した。次いで、得られたジエステルをSOCl2により塩素化した後、合成例1と同様の方法で4,4’−ジアミノジフェニルエーテルでポリイミド前駆体に変換し、合成例1と同様の方法でポリイミド前駆体を得た。このポリイミド前駆体の重量平均分子量は、19,000であった。

<Synthesis example 2>

[Synthesis of Polyimide Precursor (A-2: Polyimide Precursor with Radical Polymerizable Group) from Pyromeric Acid Dianhydride, 4,4'-Diaminodiphenyl Ether and 2-Hydroxyethyl Methacrylate]

14.06 g (64.5 mmol) of pyromeritic dianhydride (dried at 140 ° C. for 12 hours), 16.8 g (129 mmol) of 2-hydroxyethyl methacrylate, 0.05 g of hydroquinone, and 20. 4 g of pyridine (258 mmol) and 100 g of diglyme (diethylene glycol dimethyl ether) were mixed and stirred at a temperature of 60 ° C. for 18 hours to produce a diester of pyromeritic acid and 2-hydroxyethyl methacrylate. Next, the obtained diester is chlorinated with SOCL 2 , converted to a polyimide precursor with 4,4'-diaminodiphenyl ether in the same manner as in Synthesis Example 1, and the polyimide precursor is converted into a polyimide precursor in the same manner as in Synthesis Example 1. Obtained. The weight average molecular weight of this polyimide precursor was 19,000.


A−2

Figure 2020066315

A-2

Figure 2020066315


<合成例3>

[4,4’−オキシジフタル酸無水物、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルおよび2−ヒドロキシエチルメタクリレートからのポリイミド前駆体(A−3:ラジカル重合性基を有するポリイミド前駆体)の合成]

20.0g(64.5ミリモル)の4,4’−オキシジフタル酸無水物(140℃で12時間乾燥した)と、16.8g(129ミリモル)の2−ヒドロキシエチルメタクリレートと、0.05gのハイドロキノンと、20.4gのピリジン(258ミリモル)のピリジンと、100gのダイグライムとを混合し、60℃の温度で18時間撹拌して、4,4’−オキシジフタル酸と2−ヒドロキシエチルメタクリレートのジエステルを製造した。次いで、得られたジエステルをSOCl2により塩素化した後、合成例1と同様の方法で4,4’−ジアミノジフェニルエーテルでポリイミド前駆体に変換し、合成例1と同様の方法でポリイミド前駆体を得た。このポリイミド前駆体の重量平均分子量は、18,000であった。

<Synthesis example 3>

[Synthesis of polyimide precursor (A-3: polyimide precursor having radical polymerizable group) from 4,4'-oxydiphthalic anhydride, 4,4'-diaminodiphenyl ether and 2-hydroxyethyl methacrylate]

20.0 g (64.5 mmol) of 4,4'-oxydiphthalic anhydride (dried at 140 ° C. for 12 hours), 16.8 g (129 mmol) of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 0.05 g of hydroquinone. , 20.4 g of pyridine (258 mmol) of pyridine, and 100 g of diglyme are mixed and stirred at a temperature of 60 ° C. for 18 hours to obtain a diester of 4,4'-oxydiphthalic acid and 2-hydroxyethyl methacrylate. Manufactured. Next, the obtained diester is chlorinated with SOCL 2 , converted to a polyimide precursor with 4,4'-diaminodiphenyl ether in the same manner as in Synthesis Example 1, and the polyimide precursor is converted into a polyimide precursor in the same manner as in Synthesis Example 1. Obtained. The weight average molecular weight of this polyimide precursor was 18,000.


A−3

Figure 2020066315

A-3

Figure 2020066315


<合成例4>

[4,4’−オキシジフタル酸無水物、4,4'-ジアミノ-2,2'-ジメチルビフェニル(オルトトリジン)および2−ヒドロキシエチルメタクリレートからのポリイミド前駆体(A−4:ラジカル重合性基を有するポリイミド前駆体)の合成]

20.0g(64.5ミリモル)の4,4’−オキシジフタル酸無水物(140℃で12時間乾燥した)と、16.8g(129ミリモル)の2−ヒドロキシエチルメタクリレートと、0.05gのハイドロキノンと、20.4gのピリジン(258ミリモル)と、100gのダイグライムとを混合し、60℃の温度で18時間撹拌して、4,4’−オキシジフタル酸と2−ヒドロキシエチルメタクリレートのジエステルを製造した。次いで、得られたジエステルをSOCl2により塩素化した後、合成例1と同様の方法で4,4'-ジアミノ-2,2'-ジメチルビフェニルでポリイミド前駆体に変換し、合成例1と同様の方法でポリイミド前駆体を得た。このポリイミド前駆体の重量平均分子量は、19,000であった。

<Synthesis example 4>

Polyimide precursor from 4,4'-oxydiphthalic anhydride, 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl (orthotrizine) and 2-hydroxyethyl methacrylate (A-4: having radical polymerizable group) Synthesis of polyimide precursor)]

20.0 g (64.5 mmol) of 4,4'-oxydiphthalic anhydride (dried at 140 ° C. for 12 hours), 16.8 g (129 mmol) of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 0.05 g of hydroquinone. , 20.4 g of pyridine (258 mmol) and 100 g of diglime were mixed and stirred at a temperature of 60 ° C. for 18 hours to prepare a diester of 4,4'-oxydiphthalic acid and 2-hydroxyethyl methacrylate. .. Next, the obtained diester was chlorinated with SOCL 2 and then converted into a polyimide precursor with 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl in the same manner as in Synthesis Example 1, and the same as in Synthesis Example 1. A polyimide precursor was obtained by the above method. The weight average molecular weight of this polyimide precursor was 19,000.


A−4

Figure 2020066315

A-4

Figure 2020066315


<合成例5>

[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、4,4'−オキシジベンゾイルクロリドからのポリベンゾオキサゾール前駆体(A−5)の合成]

N−メチル−2−ピロリドン100mLに、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13.92gを添加し、攪拌溶解した。続いて、温度を0〜5℃に保ちながら、11.21gの4,4'−オキシジベンゾイルクロリドを10分間で滴下した後、60分間攪拌を続けた。次いで、6リットルの水の中でポリベンゾオキサゾール前駆体を沈殿させ、水−ポリベンゾオキサゾール前駆体混合物を5000rpmの速度で15分間撹拌した。ポリベンゾオキサゾール前駆体を濾過して除き、6リットルの水の中で再度30分間撹拌し再び濾過した。次いで、得られたポリベンゾオキサゾール前駆体を減圧下で、45℃で3日間乾燥した。このポリベンゾオキサゾール前駆体の重量平均分子量は、15,000であった。

<Synthesis example 5>

[Synthesis of polybenzoxazole precursor (A-5) from 2,2'-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 4,4'-oxydibenzoyl chloride]

To 100 mL of N-methyl-2-pyrrolidone, 13.92 g of 2,2'-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane was added and dissolved by stirring. Subsequently, 11.21 g of 4,4'-oxydibenzoyl chloride was added dropwise over 10 minutes while maintaining the temperature at 0 to 5 ° C., and then stirring was continued for 60 minutes. The polybenzoxazole precursor was then precipitated in 6 liters of water and the water-polybenzoxazole precursor mixture was stirred at a rate of 5000 rpm for 15 minutes. The polybenzoxazole precursor was filtered off and stirred again in 6 liters of water for 30 minutes and filtered again. The resulting polybenzoxazole precursor was then dried under reduced pressure at 45 ° C. for 3 days. The weight average molecular weight of this polybenzoxazole precursor was 15,000.


A−5

Figure 2020066315

A-5

Figure 2020066315


実施例および比較例

<感光性樹脂組成物の調製>

下記表2に記載の成分を混合し、各感光性樹脂組成物を得た。得られた感光性樹脂組成物を、細孔の幅が0.8μmのフィルターを通して加圧ろ過した。表に記載の化合物の名称や構造などの詳細については、表の下に注記として示している。

調製した各感光性樹脂組成物について、下記の評価試験を行った。結果を表3に示した。

Examples and Comparative Examples

<Preparation of photosensitive resin composition>

The components shown in Table 2 below were mixed to obtain each photosensitive resin composition. The obtained photosensitive resin composition was pressure-filtered through a filter having a pore width of 0.8 μm. Details such as the names and structures of the compounds listed in the table are given as notes below the table.

The following evaluation tests were conducted on each of the prepared photosensitive resin compositions. The results are shown in Table 3.


<保存安定性>

上記ろ過後の感光性樹脂組成物の粘度(0日)を、E型粘度計を用いて測定した。密閉容器中、25℃で14日間、感光性樹脂組成物を静置した後、再度E型粘度計を用いて粘度(14日)を測定した。以下の式から、粘度変動率を算出した。粘度変動率が低ければ低い程、保存安定性が高いことを表す。

粘度変動率=|100×{1−(粘度(14日)/粘度(0日))}|

粘度の測定は25℃で行うこととし、その他はJIS Z 8803:2011に準拠することとした。

A:粘度変動率が5%以下

B:粘度変動率が5%を超えて10%以下

C:粘度変動率が10%を超えて15%以下

D:粘度変動率が15%を超えて20%以下

E:粘度変動率が20%を超える

<Storage stability>

The viscosity (0 days) of the photosensitive resin composition after the filtration was measured using an E-type viscometer. The photosensitive resin composition was allowed to stand in a closed container at 25 ° C. for 14 days, and then the viscosity (14 days) was measured again using an E-type viscometer. The viscosity volatility was calculated from the following formula. The lower the viscosity volatility, the higher the storage stability.

Viscosity volatility = | 100 × {1- (viscosity (14 days) / viscosity (0 days))} |

The viscosity was measured at 25 ° C., and the others were in accordance with JIS Z 8803: 2011.

A: Viscosity volatility is 5% or less

B: Viscosity volatility exceeds 5% and 10% or less

C: Viscosity volatility exceeds 10% and 15% or less

D: Viscosity volatility exceeds 15% and 20% or less

E: Viscosity volatility exceeds 20%


<破断伸び>

上記ろ過後の各感光性樹脂組成物を、シリコンウェハ上にスピンコート法により層状に適用して、感光性樹脂組成物層を形成した。感光性樹脂組成物層を形成したシリコンウェハをホットプレート上で、100℃で5分間乾燥し、シリコンウェハ上に20μmの厚さの均一な感光性樹脂組成物層とした。シリコンウェハ上の感光性樹脂組成物層を、ステッパー(Nikon NSR 2005 i9C)を用いて、500mJ/cm2の露光エネルギーで露光し、露光した感光性樹脂組成物層(樹脂層)を、窒素雰囲気下で、10℃/分の昇温速度で昇温し、180℃に達したのちこの温度を3時間維持した。硬化後の樹脂層を4.9%フッ化水素酸溶液に浸漬し、シリコンウェハから樹脂層を剥離し、樹脂膜1を得た。

<Breaking elongation>

Each of the photosensitive resin compositions after filtration was applied in layers on a silicon wafer by a spin coating method to form a photosensitive resin composition layer. The silicon wafer on which the photosensitive resin composition layer was formed was dried on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes to obtain a uniform photosensitive resin composition layer having a thickness of 20 μm on the silicon wafer. The photosensitive resin composition layer on the silicon wafer was exposed to an exposure energy of 500 mJ / cm 2 using a stepper (Nikon NSR 2005 i9C), and the exposed photosensitive resin composition layer (resin layer) was exposed to a nitrogen atmosphere. Underneath, the temperature was raised at a heating rate of 10 ° C./min, and after reaching 180 ° C., this temperature was maintained for 3 hours. The cured resin layer was immersed in a 4.9% hydrofluoric acid solution, and the resin layer was peeled off from the silicon wafer to obtain a resin film 1.


樹脂膜1の破断伸びを、引張り試験機(テンシロン)を用いて測定した。具体的には、クロスヘッドスピード300mm/分、幅10mm、試料長50mmとしてフィルムの長手方向、幅方向について、25℃、65%相対湿度(RH)の環境下にてJIS−K6251:2017に準拠して破断伸びを測定した。破断伸びは、Eb(%)=(Lb−L0)/L0(Eb:切断時伸び、L0:試験前の試験片の長さ、Lb:試験片が切断した時の試験片の長さ)で算出した。評価は長手方向、幅方向それぞれの破断伸びを各5回ずつ測定し、長手方向と幅方向の平均値を用いた。

A:破断伸びが85%を超えた

B:破断伸びが80%を超えて85%以下

C:破断伸びが75%を超えて80%以下

D:破断伸びが70%を超えて75%以下

E:破断伸びが70%以下

The elongation at break of the resin film 1 was measured using a tensile tester (Tencilon). Specifically, the crosshead speed is 300 mm / min, the width is 10 mm, and the sample length is 50 mm. Then, the elongation at break was measured. The elongation at break is E b (%) = (L b − L 0 ) / L 0 (E b : elongation at cutting, L 0 : length of the test piece before the test, L b : when the test piece is cut. Calculated based on the length of the test piece). For the evaluation, the elongation at break in each of the longitudinal direction and the width direction was measured 5 times each, and the average value in the longitudinal direction and the width direction was used.

A: Break elongation exceeded 85%

B: Break elongation exceeds 80% and 85% or less

C: Break elongation exceeds 75% and 80% or less

D: Break elongation exceeds 70% and 75% or less

E: Break elongation is 70% or less


Figure 2020066315
Figure 2020066315

Figure 2020066315
Figure 2020066315


(A)ポリイミド前駆体:上記で合成例を示した各化合物

(A) Polyimide precursor: Each compound shown in the above synthesis example


(B)熱塩基発生剤等

Figure 2020066315

Figure 2020066315

(B) Thermal base generator, etc.

Figure 2020066315

Figure 2020066315


熱塩基発生剤について、上記実施例における例示番号と、先に一般的な説明で例示した化合物の番号との関係を以下の表4に示しておく。

Figure 2020066315

Regarding the thermobase generator, the relationship between the example numbers in the above examples and the numbers of the compounds exemplified above in the general description is shown in Table 4 below.

Figure 2020066315


比較例の化合物

Figure 2020066315

Comparative example compound

Figure 2020066315


(C)光重合開始剤

C−1:IRGACURE OXE 01(BASF社製)

C−2:IRGACURE OXE 02(BASF社製)

C−3:IRGACURE 369(BASF社製)

(C) Photopolymerization initiator

C-1: IRGACURE OXE 01 (manufactured by BASF)

C-2: IRGACURE OXE 02 (manufactured by BASF)

C-3: IRGACURE 369 (manufactured by BASF)


(D)重合性化合物

D−1:A−DPH(新中村化学工業社製)

D−2:SR−209(サートマー社製)

Figure 2020066315

D−3:A−TMMT(新中村化学工業社製)

(D) Polymerizable compound

D-1: A-DPH (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.)

D-2: SR-209 (manufactured by Sartmer)

Figure 2020066315

D-3: A-TMMT (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.)


(E)重合禁止剤

E−1:2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(東京化成工業社製)

E−2:パラベンゾキノン(東京化成工業社製)

E−3:パラメトキシフェノール(東京化成工業社製)

(E) Polymerization inhibitor

E-1: 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

E-2: Parabenzoquinone (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

E-3: Paramethoxyphenol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)


(F)マイグレーション抑制剤

F−1:先に例示した化合物 M−1

F−2:先に例示した化合物 M−2

F−3:先に例示した化合物 M−3

F−4:先に例示した化合物 M−4

(F) Migration inhibitor

F-1: Compound M-1 exemplified above

F-2: Compound M-2 exemplified above

F-3: Compound M-3 exemplified above

F-4: Compound M-4 exemplified above


(G)金属接着性改良剤

G−1:先に例示した化合物 SC−1

G−2:先に例示した化合物 SC−2

G−3:先に例示した化合物 SC−3

(G) Metal Adhesive Improvement Agent

G-1: Compound SC-1 exemplified above

G-2: Compound SC-2 exemplified above

G-3: Compound SC-3 exemplified above


(I)溶剤

I−1:γ−ブチロラクトン(三和油化社製)

I−2:ジメチルスルホキシド(和光純薬工業社製)

I−3:N−メチル−2−ピロリドン(Ashland社製)

(I) Solvent

I-1: γ-Butyrolactone (manufactured by Sanwa Yuka Co., Ltd.)

I-2: Dimethyl sulfoxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

I-3: N-methyl-2-pyrrolidone (manufactured by Ashland)


上記の結果から分かるとおり、発生する塩基となる部分に重合性基を有する熱塩基発生剤を用いた実施例の感光性樹脂組成物においては、いずれの硬化膜も良好な破断伸度(80%以上)を示した(実施例1〜25)。硬化膜が高い破断伸度を示すということは、感光性樹脂組成物の熱硬化が十分に進行したことを意味し、B−1〜B−20の熱塩基発生剤は膜硬化温度である180℃で塩基を効果的に発生させ、かつ、発生した塩基の揮発が抑制されたものと考えられる。さらに、必要に応じて、感光性樹脂組成物を保存安定性に優れたものとすることもでき(実施例1、3〜7、9、11〜24)、そこでは加熱前の塩基性が低く抑えられポリマー前駆体の経時での硬化が抑制されたものと解された。

一方、重合性基をもたない熱塩基発生剤を用いた比較例の感光性樹脂組成物では、いずれも、熱硬化性樹脂の硬化反応が十分に進行しなかったと考えられ、結果として硬化膜の破断伸度が大きく劣った。また、保存安定性についても、比較例1及び2は極めて低い結果となった。

As can be seen from the above results, in the photosensitive resin composition of the example using the thermal base generator having a polymerizable group in the portion to be the base to be generated, all the cured films have good elongation at break (80%). The above) was shown (Examples 1 to 25). The fact that the cured film exhibits a high elongation at break means that the thermosetting of the photosensitive resin composition has sufficiently progressed, and the thermobase generators B-1 to B-20 have a film curing temperature of 180. It is considered that the base was effectively generated at ° C and the volatilization of the generated base was suppressed. Further, if necessary, the photosensitive resin composition can be made excellent in storage stability (Examples 1, 3 to 7, 9, 11 to 24), where the basicity before heating is low. It was understood that the polymer precursor was suppressed and the curing of the polymer precursor over time was suppressed.

On the other hand, in the photosensitive resin compositions of Comparative Examples using the thermobase generator having no polymerizable group, it is considered that the curing reaction of the thermosetting resin did not proceed sufficiently, and as a result, the cured film was formed. The breaking elongation was significantly inferior. In addition, the storage stability of Comparative Examples 1 and 2 was extremely low.


<実施例100>

実施例1の感光性樹脂組成物1を、細孔の幅が1.0μmのフィルターを通して加圧濾過した後、銅薄層が形成された樹脂基板の表面にスピニング(3500rpm、30秒)して適用した。樹脂基板に適用した感光性樹脂組成物を、100℃で2分間乾燥した後、ステッパー(ニコン製、NSR1505i6)を用いて露光した。露光はマスクを介して、波長365nmで200mJ/cm2の露光量で露光した。露光の後、ベークを行い、シクロペンタノンで30秒間現像し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)で20秒間リンスし、パターンを得た。

次いで、230℃で3時間加熱し、再配線層用層間絶縁膜を形成した。この再配線層用層間絶縁膜は、絶縁性に優れていた。

<Example 100>

The photosensitive resin composition 1 of Example 1 was pressure-filtered through a filter having a pore width of 1.0 μm, and then spun (3500 rpm, 30 seconds) on the surface of a resin substrate on which a thin copper layer was formed. Applied. The photosensitive resin composition applied to the resin substrate was dried at 100 ° C. for 2 minutes and then exposed using a stepper (NSR1505i6 manufactured by Nikon Corporation). The exposure was carried out through a mask at a wavelength of 365 nm and an exposure amount of 200 mJ / cm 2. After exposure, baking was performed, developed with cyclopentanone for 30 seconds, and rinsed with propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) for 20 seconds to obtain a pattern.

Then, it was heated at 230 ° C. for 3 hours to form an interlayer insulating film for the rewiring layer. The interlayer insulating film for the rewiring layer was excellent in insulating properties.


また、上記特許文献3(特開2006−282880号公報)に記載の化合物X−4およびX−5は、光照射によって塩基を発生するが、200℃以下では、塩基の発生は認められなかった。

Further, the compounds X-4 and X-5 described in Patent Document 3 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-228880) generate bases by light irradiation, but no bases are generated at 200 ° C. or lower. ..

Claims (13)


熱塩基発生剤と、

ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体から選択されるポリマー前駆体と、

光重合開始剤と、

重合性化合物と

を含む感光性樹脂組成物であって、

前記熱塩基発生剤が、200℃以下で塩基を発生し、かつ、発生する塩基となる部位に重合性基を有する感光性樹脂組成物。

With a thermobase generator

Polymer precursors selected from polyimide precursors and polybenzoxazole precursors,

Photopolymerization initiator and

With polymerizable compounds

A photosensitive resin composition containing

A photosensitive resin composition in which the thermal base generator generates a base at 200 ° C. or lower and has a polymerizable group at a site where the base is generated.

前記熱塩基発生剤が下記式(N1)〜(N3)のいずれかで表される構造を有する、請求項1に記載の感光性樹脂組成物;

Figure 2020066315

式(N1)中、Xは単結合または2価の連結基であり、R1はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表し、n1およびn2は1または2であり、n1+n2は3であり、n3は0または1であり、n3が1のときにXが単結合であることはなく、n1が2のとき2つの[ ]内の基は互いに同じでも異なっていてもよく、n2が2のとき2つのR1は互いに同じでも異なっていてもよく、2つのR1は互いに連結して環状構造を形成していてもよく、R1の少なくとも1つは重合性基を有する;

Figure 2020066315

式(N2)中、R2は水素原子または有機基を表し、R3は有機基を表し、n4およびn5は1または2であり、n4+n5は3であり、n4が2のとき( )内の基は互いに同じでも異なっていてもよく、n5が2のとき2つのR2は互いに同じでも異なっていてもよく、2つのR2は互いに連結して環状構造を形成していてもよく、R2の少なくとも1つは重合性基を有する;

Figure 2020066315

式(N3)中、R4はn8価の有機基を表し、R5およびR6はそれぞれ独立に水素原子または炭化水素基を表し、R7〜R9はそれぞれ独立に炭化水素基を表し、Aはm価の酸アニオンを表し、mは1〜4の整数であり、n7は1〜12の整数を表し、n8およびn9は1〜12の整数を表し、n8=n9であり、R5およびR6が連結して環状構造を形成してもよく、R7〜R9はそれぞれその2つ以上が連結して環状構造を形成してもよく、R7〜R9の少なくとも1つは重合性基を有する。

The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the thermobase generator has a structure represented by any of the following formulas (N1) to (N3);

Figure 2020066315

In formula (N1), X is a single bond or a divalent linking group, R 1 independently represents a hydrogen atom or an organic group, n1 and n2 are 1 or 2, n1 + n2 is 3, and n3. Is 0 or 1, X is not a single bond when n3 is 1, and the groups in the two [] are the same or different when n1 is 2, and when n2 is 2. two R 1 may be the same or different, two R 1 may form a cyclic structure via connection to each other, at least one of R 1 has a polymerizable group;

Figure 2020066315

In formula (N2), R 2 represents a hydrogen atom or an organic group, R 3 represents an organic group, n4 and n5 are 1 or 2, n4 + n5 is 3, and n4 is 2 in parentheses. groups may be the same as or different from each other, n5 is or different and the two R 2 when 2 identical to each other, the two R 2 may be linked to each other to form a cyclic structure, R At least one of 2 has a polymerizable group;

Figure 2020066315

In formula (N3), R 4 represents an n8-valent organic group, R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and R 7 to R 9 each independently represent a hydrocarbon group. A represents an m-valent acid anion, m is an integer of 1 to 4, n7 is an integer of 1 to 12, n8 and n9 are integers of 1 to 12, n8 = n9, and R 5 And R 6 may be connected to form an annular structure, and two or more of R 7 to R 9 may be connected to form an annular structure, and at least one of R 7 to R 9 may be connected to form an annular structure. It has a polymerizable group.

前記発生する塩基となる部位が有する重合性基が、エポキシ基、オキセタン基、エチレン性不飽和基、または下記式(Z)で表される基である、請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物;

Figure 2020066315

式(Z)中、Rcは酸素原子、窒素原子または(n+2)価の芳香族基を表し、RaおよびRbはそれぞれ独立に水素原子または有機基を表し、nは0〜6の整数を表し、Rcが酸素原子の場合nは0であり、Rcが窒素原子の場合nは1であり、*は結合手を表す。

The photosensitive group according to claim 1 or 2, wherein the polymerizable group of the generated base site is an epoxy group, an oxetane group, an ethylenically unsaturated group, or a group represented by the following formula (Z). Resin composition;

Figure 2020066315

In formula (Z), Rc represents an oxygen atom, a nitrogen atom or a (n + 2) -valent aromatic group, Ra and Rb independently represent a hydrogen atom or an organic group, and n represents an integer of 0 to 6. When Rc is an oxygen atom, n is 0, when Rc is a nitrogen atom, n is 1, and * represents a bond.

前記ポリマー前駆体がポリイミド前駆体を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。

The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer precursor contains a polyimide precursor.

前記ポリイミド前駆体が下記式(1)で表される構成単位を有する、請求項4に記載の感光性樹脂組成物;

Figure 2020066315

式(1)中、A1およびA2は、それぞれ独立に酸素原子またはNHを表し、R111は、2価の有機基を表し、R115は、4価の有機基を表し、R113およびR114は、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表す。

The photosensitive resin composition according to claim 4, wherein the polyimide precursor has a structural unit represented by the following formula (1).

Figure 2020066315

In formula (1), A 1 and A 2 independently represent an oxygen atom or NH, R 111 represents a divalent organic group, R 115 represents a tetravalent organic group, and R 113 and R 114 independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.

前記式(1)におけるR113およびR114の少なくとも一方がラジカル重合性基を含む、請求項5に記載の感光性樹脂組成物。

The photosensitive resin composition according to claim 5, wherein at least one of R 113 and R 114 in the formula (1) contains a radically polymerizable group.

再配線層用層間絶縁膜の形成に用いられる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。

The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 6, which is used for forming an interlayer insulating film for a rewiring layer.

請求項1〜7のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜。

A cured film obtained by curing the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7.

請求項8に記載の硬化膜を2層以上7層以下で有し、前記硬化膜の間に金属層を有する、積層体。

A laminate having the cured film according to claim 8 having 2 or more layers and 7 or less layers, and having a metal layer between the cured films.

請求項1〜7のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を基板に適用して膜を形成する膜形成工程を含む、硬化膜の製造方法。

A method for producing a cured film, which comprises a film forming step of applying the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7 to a substrate to form a film.

前記膜を80〜450℃で加熱する加熱工程を含む、請求項10に記載の硬化膜の製造方法。

The method for producing a cured film according to claim 10, further comprising a heating step of heating the film at 80 to 450 ° C.

前記膜を露光する露光工程および前記膜を現像する現像工程を有する、請求項10または11に記載の硬化膜の製造方法。

The method for producing a cured film according to claim 10, further comprising an exposure step for exposing the film and a developing step for developing the film.

請求項8に記載の硬化膜または請求項9に記載の積層体を有する、半導体デバイス。

A semiconductor device having the cured film according to claim 8 or the laminate according to claim 9.
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