JPWO2020066435A1 - Photosensitive resin compositions, cured films, laminates, methods for producing cured films, semiconductor devices, and thermal base generators. - Google Patents

Photosensitive resin compositions, cured films, laminates, methods for producing cured films, semiconductor devices, and thermal base generators. Download PDF

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Abstract

新規の熱塩基発生剤を提供し、特定のポリマー前駆体を含有する感光性樹脂組成物の分野における材料の豊富化を図る。また、必要により、感光性樹脂組成物における優れた保存安定性と、その硬化膜における優れた機械特性とを両立することができる感光性樹脂組成物、硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、および熱塩基発生剤を提供する。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なる群から選択される少なくとも1種のポリマー前駆体と、特定の熱塩基発生剤と、感光剤とを含む。A novel thermobase generator will be provided to enrich materials in the field of photosensitive resin compositions containing specific polymer precursors. Further, if necessary, a method for producing a photosensitive resin composition, a cured film, a laminate, and a cured film capable of achieving both excellent storage stability in the photosensitive resin composition and excellent mechanical properties in the cured film. , And a thermal base generator. The photosensitive resin composition contains at least one polymer precursor selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor, a specific thermobase generator, and a photosensitive agent.

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、および熱塩基発生剤に関する。

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


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。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、あるいは保護膜としての利用が挙げられる(非特許文献1および2等参照)。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。

このような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、環化反応前のポリマー前駆体、具体的には、ポリイミド前駆体やポリベンゾオキサゾール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、加熱してポリマー前駆体を環化し、硬化した製品を形成することができる。ポリイミド樹脂等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。

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

Such a polyimide resin or the like generally has low solubility in a solvent. Therefore, a method of dissolving in a solvent in the state of a polymer precursor before the cyclization reaction, specifically, a polyimide precursor or a polybenzoxazole precursor, 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. It can then be heated to cyclize the polymer precursor to form a cured product. In addition to the high performance of polyimide resins and the like, from the viewpoint of excellent manufacturing adaptability, the industrial application development is expected more and more.


特許文献1には、ポリイミド樹脂等を絶縁層に用いた半導体デバイスの例が開示されている。この絶縁層を構成するポリイミド樹脂等は、ポリイミド前駆体等の熱硬化性樹脂を含む組成物を用いて形成されたものである。そこでは、本組成物に含有させる熱塩基発生剤として特定のものを採用することにより、熱硬化性樹脂の環化反応を低温で行うことができ、熱硬化性樹脂組成物を安定性に優れたものとすることができると記載されている。

Patent Document 1 discloses an example of a semiconductor device using a polyimide resin or the like as an insulating layer. The polyimide resin or the like constituting this insulating layer is formed by using a composition containing a thermosetting resin such as a polyimide precursor. Therefore, by adopting a specific thermosetting agent to be contained in the present composition, the cyclization reaction of the thermosetting resin can be carried out at a low temperature, and the thermosetting resin composition is excellent in stability. It is stated that it can be used.


国際公開公報第WO2015/199220号パンフレットInternational Publication No. WO 2015/199220 Pamphlet


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1の技術により、熱硬化性樹脂の安定性を高めることができた。一方、この種の樹脂に要求される近年の多様化した要求特性に応えるためには、さらなる研究開発が必要である。

そこで本発明は、新規の熱塩基発生剤を提供し、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なる群から選択される少なくとも1種のポリマー前駆体(以下、これを「特定のポリマー前駆体」と称することがある)を含有する感光性樹脂組成物の分野における材料の豊富化を図ることを目的とする。さらには、感光性樹脂組成物における優れた保存安定性と、その硬化膜における優れた機械特性とを両立することができる感光性樹脂組成物、硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、および熱塩基発生剤の提供を目的とする。

The stability of the thermosetting resin could be improved by the technique of Patent Document 1. On the other hand, further research and development is required to meet the diversified required characteristics of this type of resin in recent years.

Therefore, the present invention provides a novel thermobase generator, and at least one polymer precursor selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor (hereinafter, this is referred to as "specific polymer precursor"). It is an object of the present invention to enrich materials in the field of photosensitive resin compositions containing (may be referred to as). Furthermore, a method for producing a photosensitive resin composition, a cured film, a laminate, a cured film, and a method for producing the photosensitive resin composition, which can achieve both excellent storage stability in the photosensitive resin composition and excellent mechanical properties in the cured film, and An object of the present invention is to provide a thermobase generator.


上記課題のもと、本発明者が検討を行った結果、カルボキシル基とアミノ基とを有する特定の構造を有する熱塩基発生剤が上記の課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。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 studies by the present inventor based on the above problems, it has been found that a thermobase generator having a specific structure having a carboxyl group and an amino group can solve the above problems, and the present invention is completed. It came to. Specifically, the above problems have been solved by the following means.


<1>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なる群から選択される少なくとも1種のポリマー前駆体と、下記式(N1)または(N2)で表される熱塩基発生剤と、感光剤とを含む、感光性樹脂組成物。

Figure 2020066435

Figure 2020066435

式中、RN1およびRN2はそれぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表し、RN3およびRN4はそれぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基であり、ただし上記置換基はヒドロキシル基以外の酸基であることはなく、RN1とRN2は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN3とRN4は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN1とRN3は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN2とRN4は互いに連結して環状構造を形成してもよく、Xは単結合またはカルボニル基を表し、Xが単結合の場合、Yは単結合または2価の有機基を表し、Xがカルボニル基の場合、Yは2価の有機基を表す。

<2>上記式(N1)または(N2)で表される熱塩基発生剤において、XおよびYが単結合である、<1>に記載の感光性樹脂組成物。

<3>上記式(N1)が下記式(N1−1)〜(N1−4)のいずれかである、<1>または<2>に記載の感光性樹脂組成物。

Figure 2020066435

式中、RN31、RN32およびRN33は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基であり、ただし上記置換基はヒドロキシル基以外の酸基であることはなく、RN11は1価の有機基を表し、RN12は2価の連結基であり、ArNは芳香族炭化水素基であり、

式(N1−1)において、RN31とRN32は連結して環状構造を形成してもよく、RN31と式中の窒素原子とカルボニル基の間のメチレン基は連結して環状構造を形成してもよく、RN32と式中の窒素原子とカルボニル基の間のメチレン基は連結して環状構造を形成してもよく、

式(N1−2)において、RN33と式中の窒素原子とカルボニル基の間のメチレン基は連結して環状構造を形成してもよく、

式(N1−3)において、RN11とRN11が置換する炭素原子は連結して環状構造を形成してもよく、

式(N1−4)において、RN12とRN12が置換する炭素原子は連結して環状構造を形成してもよく、ArNとRN12が置換する炭素原子は連結して環状構造を形成してもよい。

<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つ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、<4>に記載の感光性樹脂組成物。

Figure 2020066435

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>上記感光剤が光重合開始剤と重合性化合物とを含む、<1>〜<5>のいずれか1つ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つに記載の感光性樹脂組成物。

<8><1>〜<7>のいずれか1つ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層以上有し、2層の上記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つ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>上記膜を露光する露光工程および露光後の上記膜を現像する現像工程を有する、<10>に記載の硬化膜の製造方法。

<12><10>に記載の上記膜形成工程後の上記膜を80〜450℃で加熱する工程をさらに含むか、または、<11>に記載の上記現像工程後の上記膜を80〜450℃で加熱する工程を含む、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。

<14>下記式(N1)または(N2)で表される熱塩基発生剤。

Figure 2020066435

Figure 2020066435

式中、RN1およびRN2はそれぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表し、RN3およびRN4はそれぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基であり、ただし上記置換基はヒドロキシル基以外の酸基を有することはなく、RN1とRN2は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN3とRN4は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN1とRN3は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN2とRN4は互いに連結して環状構造を形成してもよく、Xは単結合またはカルボニル基を表し、Xが単結合の場合、Yは単結合または2価の有機基を表し、Xがカルボニル基の場合、Yは2価の有機基を表す。

<15>上記式(N1)または(N2)で表される熱塩基発生剤において、XおよびYが単結合である、<14>に記載の熱塩基発生剤。

<16>上記式(N1)が下記式(N1−1)〜(N1−4)のいずれかである、<14>または<15>に記載の熱塩基発生剤。

Figure 2020066435

式中、RN31、RN32およびRN33は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基であり、ただしこの置換基はヒドロキシル基以外の酸基であることはなく、RN11は1価の有機基を表し、RN12は2価の連結基であり、ArNは芳香族炭化水素基であり、

式(N1−1)において、RN31とRN32は連結して環状構造を形成してもよく、RN31と式中の窒素原子とカルボニル基の間のメチレン基は連結して環状構造を形成してもよく、RN32と式中の窒素原子とカルボニル基の間のメチレン基は連結して環状構造を形成してもよく、

式(N1−2)において、RN33と式中の窒素原子とカルボニル基の間のメチレン基は連結して環状構造を形成してもよく、

式(N1−3)において、RN11とRN11が置換する炭素原子は連結して環状構造を形成してもよく、

式(N1−4)において、RN12とRN12が置換する炭素原子は連結して環状構造を形成してもよく、ArNとRN12が置換する炭素原子は連結して環状構造を形成してもよい。

<1> At least one polymer precursor selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor, a thermobase generator represented by the following formula (N1) or (N2), and a photosensitive agent. A photosensitive resin composition comprising.

Figure 2020066435

Figure 2020066435

In the formula, RN1 and RN2 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, and RN3 and RN4 independently represent an aliphatic hydrocarbon which may have a hydrogen atom or a substituent, respectively. It is a group, however, the substituent is not an acid group other than a hydroxyl group, RN1 and RN2 may be linked to each other to form a cyclic structure, and RN3 and RN4 may be linked to each other. An annular structure may be formed, RN1 and RN3 may be connected to each other to form an annular structure, RN2 and RN4 may be connected to each other to form an annular structure, and X is simply. When X is a single bond, Y represents a single bond or a divalent organic group, and when X is a carbonyl group, Y represents a divalent organic group.

<2> The photosensitive resin composition according to <1>, wherein X and Y are single bonds in the thermal base generator represented by the above formula (N1) or (N2).

<3> The photosensitive resin composition according to <1> or <2>, wherein the above formula (N1) is any of the following formulas (N1-1) to (N1-4).

Figure 2020066435

In the formula, RN31 , RN32 and RN33 are aliphatic hydrocarbon groups which may independently have a hydrogen atom or a substituent, except that the substituent is an acid group other than a hydroxyl group. R N11 represents a monovalent organic group, RN12 is a divalent linking group, Ar N is an aromatic hydrocarbon group, and

In the formula (N1-1), RN31 and RN32 may be linked to form a cyclic structure, and the methylene group between RN31 and the nitrogen atom and the carbonyl group in the formula may be linked to form a cyclic structure. Alternatively , the methylene group between the RN32 and the nitrogen atom and the carbonyl group in the formula may be linked to form a cyclic structure.

In the formula (N1-2), a methylene group between the nitrogen atom and the carbonyl group of R N33 and in the formula may form a cyclic structure linked,

In the formula (N1-3), the carbon atom to which R N11 and R N11 is substituted may form a cyclic structure linked,

In the formula (N1-4), the carbon atom to which R N12 and R N12 is substituted may form a cyclic structure linked, the carbon atom to which Ar N and R N12 is substituted to form a cyclic structure linked You may.

<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 is represented by the following formula (1).

Figure 2020066435

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 any one of <1> to <5>, wherein the photosensitive agent contains a photopolymerization initiator and a polymerizable compound.

<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 two or more cured films according to <8> and having a metal layer between the two 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 an exposure step of exposing the film and a developing step of developing the film after exposure.

<12> The step of heating the film after the film forming step according to <10> at 80 to 450 ° C. is further included, or the film after the developing step according to <11> is 80 to 450. A method for producing a cured film, which comprises a step of heating at ° C.

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

<14> A thermobase generator represented by the following formula (N1) or (N2).

Figure 2020066435

Figure 2020066435

In the formula, RN1 and RN2 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, and RN3 and RN4 independently represent an aliphatic hydrocarbon which may have a hydrogen atom or a substituent, respectively. It is a group, however, the substituent does not have an acid group other than a hydroxyl group, RN1 and RN2 may be linked to each other to form a cyclic structure, and RN3 and RN4 may be linked to each other. An annular structure may be formed, RN1 and RN3 may be connected to each other to form an annular structure, RN2 and RN4 may be connected to each other to form an annular structure, and X is simply. When X is a single bond, Y represents a single bond or a divalent organic group, and when X is a carbonyl group, Y represents a divalent organic group.

<15> The thermobase generator according to <14>, wherein X and Y are single bonds in the thermobase generator represented by the above formula (N1) or (N2).

<16> The thermobase generator according to <14> or <15>, wherein the above formula (N1) is any of the following formulas (N1-1) to (N1-4).

Figure 2020066435

In the formula, RN31 , RN32 and RN33 are aliphatic hydrocarbon groups which may independently have a hydrogen atom or a substituent, except that the substituent is an acid group other than a hydroxyl group. R N11 represents a monovalent organic group, RN12 is a divalent linking group, Ar N is an aromatic hydrocarbon group, and

In the formula (N1-1), RN31 and RN32 may be linked to form a cyclic structure, and the methylene group between RN31 and the nitrogen atom and the carbonyl group in the formula may be linked to form a cyclic structure. Alternatively , the methylene group between the RN32 and the nitrogen atom and the carbonyl group in the formula may be linked to form a cyclic structure.

In the formula (N1-2), a methylene group between the nitrogen atom and the carbonyl group of R N33 and in the formula may form a cyclic structure linked,

In the formula (N1-3), the carbon atom to which R N11 and R N11 is substituted may form a cyclic structure linked,

In the formula (N1-4), the carbon atom to which R N12 and R N12 is substituted may form a cyclic structure linked, the carbon atom to which Ar N and R N12 is substituted to form a cyclic structure linked You may.


本発明により、新規の熱塩基発生剤を提供し、特定のポリマー前駆体を含有する感光性樹脂組成物の分野における材料の豊富化を図ることができる。また、必要により、感光性樹脂組成物における優れた保存安定性と、その硬化膜における優れた機械特性とを両立することができる。

INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a novel thermobase generator and enrich materials in the field of photosensitive resin compositions containing a specific polymer precursor. Further, if necessary, both excellent storage stability of the photosensitive resin composition and excellent mechanical properties of the cured film can be achieved at the same time.


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1013.25hPa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)によって測定されたものであり、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。この測定において、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 1013.25 hPa.

In the present specification, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are measured by gel permeation chromatography (GPC measurement) unless otherwise specified, and are defined as polystyrene-equivalent values. 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). In this measurement, THF (tetrahydrofuran) is used as the eluent unless otherwise specified. 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、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なる群から選択される少なくとも1種のポリマー前駆体(特定のポリマー前駆体)と、下記式(N1)または(N2)で表される熱塩基発生剤と、感光剤とを含むことを特徴とする。

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 selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor. It is characterized by containing at least one polymer precursor (specific polymer precursor), a thermobase generator represented by the following formula (N1) or (N2), and a photosensitizer.


<特定の熱塩基発生剤>

本発明の熱塩基発生剤は下記式(N1)または(N2)で表される。以下、この熱塩基発生剤を他の熱塩基発生剤と区別して「特定の熱塩基発生剤」と称することがある。

<Specific thermal base generator>

The thermobase generator of the present invention is represented by the following formula (N1) or (N2). Hereinafter, this thermobase generator may be referred to as a "specific thermobase generator" to distinguish it from other thermobase generators.


Figure 2020066435

Figure 2020066435

式中、RN1およびRN2はそれぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表し、RN3およびRN4はそれぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基であり、ただしこの置換基はヒドロキシル基以外の酸基であることはなく、RN1とRN2は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN3とRN4は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN1とRN3は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN2とRN4は互いに連結して環状構造を形成してもよく、Xは単結合またはカルボニル基を表し、Xが単結合の場合、Yは単結合または2価の有機基を表し、Xがカルボニル基の場合、Yは2価の有機基を表す。

Figure 2020066435

Figure 2020066435

In the formula, RN1 and RN2 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, and RN3 and RN4 independently represent an aliphatic hydrocarbon which may have a hydrogen atom or a substituent, respectively. It is a group, but this substituent is not an acid group other than a hydroxyl group, RN1 and RN2 may be linked to each other to form a cyclic structure, and RN3 and RN4 may be linked to each other. An annular structure may be formed, RN1 and RN3 may be connected to each other to form an annular structure, RN2 and RN4 may be connected to each other to form an annular structure, and X is simply. When X is a single bond, Y represents a single bond or a divalent organic group, and when X is a carbonyl group, Y represents a divalent organic group.


式中、RN1およびRN2はそれぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表し、RN3およびRN4はそれぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基である。ただしこの置換基はヒドロキシル基以外の酸基であることはない。

本明細書では、ヒドロキシル基以外の酸基を「酸基A」と称することがある。酸基Aとしては例えばカルボキシル基やスルホン酸基、リン酸基などが挙げられる。

In the formula, RN1 and RN2 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, and RN3 and RN4 independently represent an aliphatic hydrocarbon which may have a hydrogen atom or a substituent, respectively. It is a group. However, this substituent cannot be an acid group other than a hydroxyl group.

In the present specification, an acid group other than the hydroxyl group may be referred to as "acid group A". Examples of the acid group A include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group.


N1およびRN2はそれぞれ独立に水素原子または1価の有機基である。

1価の有機基としては、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)または脂肪族炭化水素基(炭素数1〜60が好ましく、1〜36がより好ましく、1〜24がさらに好ましい)が好ましく、脂肪族炭化水素基がより好ましい。脂肪族炭化水素基としては、アルキル基(炭素数1〜36が好ましく、3〜24がより好ましく、4〜12がさらに好ましい;例えば、後述する置換基Alk、なかでも、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノ二ル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等)、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;例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ブタジエニル基等)が好ましい。

R N1 and R N2 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups.

As the monovalent organic 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 aliphatic hydrocarbon group (preferably 1 to 60 carbon atoms). , 1-36 is more preferable, 1 to 24 is even more preferable), and an aliphatic hydrocarbon group is more preferable. As the aliphatic hydrocarbon group, an alkyl group (preferably having 1 to 36 carbon atoms, more preferably 3 to 24 carbon atoms, still more preferably 4 to 12; for example, a substituent Alk described later, among which a butyl group and a pentyl group, Hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, etc.), alkenyl group (2 to 24 carbon atoms are preferable, 2 to 12 are more preferable, 2 to 6 are even more preferable; For example, a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, a butenyl group, a butadienyl group, etc.) are preferable.


N1およびRN2が脂肪族炭化水素基であるとき、その好ましいものとしては、上記アルキル基、上記アルケニル基、ヒドロキシアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましい;ヒドロキシル基の数は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;例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等)、スルファニルアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましい;スルファニル基の数は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;例えば、スルファニルメチル基、スルファニルエチル基、スルファニルプロピル基等)、ハロゲン化アルキル基(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;ハロゲン原子の数は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;例えば、フッ化アルキル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基)、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;例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、ビフェニルメチル基等)、ヒドロキシ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)、アルコキシアルキル基(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)、アリールオキシアルキル基(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)、アルキルチオアルキル基(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)、アリールチオアルキル基(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)、アルケニルオキシアルキル基(炭素数3〜24が好ましく、3〜12がより好ましく、3〜6がさらに好ましい)、アルケニルチオアルキル基(炭素数3〜24が好ましく、3〜12がより好ましく、3〜6がさらに好ましい)などが挙げられる。

When RN1 and RN2 are aliphatic hydrocarbon groups, the preferred ones are the above alkyl group, the above alkenyl group, and a hydroxyalkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, 1 to 1). 4 is more preferable; the number of hydroxyl groups is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, and even more preferably 1-3; for example, a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, a hydroxypropyl group, etc.), a sulfanyl alkyl group (for example, a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, a hydroxypropyl group, etc.) The number of carbon atoms is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, further preferably 1 to 4; the number of sulfanyl groups is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, further preferably 1-3; for example, sulfanyl. Methyl group, sulfanyl ethyl group, sulfanyl propyl group, etc.), alkyl halide group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 3; the number of halogen atoms is preferably 1 to 12). , 1 to 6 are more preferable, and 1 to 3 are even more preferable; for example, an alkyl fluoride group, an alkyl chloride group, an alkyl bromide group, an alkyl iodide group, and an arylalkyl group (7 to 23 carbon atoms are preferable, 7 are preferable. ~ 19 is more preferable, and 7 to 11 is even more preferable; for example, a benzyl group, a phenylethyl group, a naphthylmethyl group, a naphthylethyl group, a biphenylmethyl group, etc.), a hydroxyarylalkyl group (preferably 7 to 23 carbon atoms, 7). ~ 19 are more preferable, 7 to 11 are more preferable), alkoxyalkyl groups (2 to 12 carbon atoms are preferable, 2 to 6 are more preferable, and 2 to 3 are more preferable), aryloxyalkyl groups (7 to 7 carbon atoms are more preferable). 23 is preferable, 7 to 19 is more preferable, 7 to 11 is further preferable), an alkylthioalkyl group (2 to 12 carbon atoms is preferable, 2 to 6 is more preferable, and 2 to 3 is more preferable), an arylthioalkyl group. (Preferably 7 to 23 carbon atoms, more preferably 7 to 19; even more preferably 7 to 11), alkenyloxyalkyl groups (preferably 3 to 24 carbon atoms, more preferably 3 to 12 carbon atoms, even more preferably 3 to 6 carbon atoms). ), An alkenylthioalkyl group (preferably having 3 to 24 carbon atoms, more preferably 3 to 12 carbon atoms, still more preferably 3 to 6 carbon atoms) and the like.


N1およびRN2はさらに、置換基を有していてもよく、さらには、後述する置換基Tを有していてもよい。

RN1 and RN2 may further have a substituent, and may further have a substituent T, which will be described later.


N1およびRN2は、両方が水素原子である態様、あるいは、一方が水素原子であり、一方が1価の有機基である態様が好ましい。

It is preferable that RN1 and RN2 are both hydrogen atoms, or one is a hydrogen atom and one is a monovalent organic group.


N1とRN2は互いに連結して環状構造を形成してもよい。本明細書において「連結」とは、2つ以上の基が結合することによって連続した状態となることのほか、一部の原子を失って縮合することを含む意味である。環状構造を形成する際は、酸素原子、硫黄原子、窒素原子(アミノ基)等を介在していてもよい。形成される環としては、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、ピロリジン環、ピぺリジン環、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、テトラヒドロナフタレン環、デカヒドロナフタレン環等が挙げられる。

R N1 and R N2 may be connected to each other to form an annular structure. As used herein, the term "linkage" means that two or more groups are bonded to form a continuous state, and that some atoms are lost and condensed. When forming the cyclic structure, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom (amino group) or the like may be interposed. Examples of the ring formed include a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a pyrrolidine ring, a piperidine ring, an oxylan ring, an oxetane ring, a tetrahydrofuran ring, a tetrahydropyran ring, a tetrahydronaphthalene ring, and a decahydro. A naphthalene ring and the like can be mentioned.


N3およびRN4はそれぞれ独立に水素原子または置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基である。ただしこの置換基は酸基A(ヒドロキシル基以外の酸基、例えば、カルボキシル基や、スルホン酸基、リン酸基等)を有することはない。すなわち、置換基が酸基を有する場合の酸基は、ヒドロキシル基である。脂肪族炭化水素基は、置換基として、芳香族炭化水素基(例えば、後述する置換基Ary)を有していてもよい。

RN3 and RN4 are aliphatic hydrocarbon groups which may independently have a hydrogen atom or a substituent. However, this substituent does not have an acid group A (an acid group other than the hydroxyl group, for example, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, etc.). That is, when the substituent has an acid group, the acid group is a hydroxyl group. The aliphatic hydrocarbon group may have an aromatic hydrocarbon group (for example, a substituent Aly described later) as a substituent.


脂肪族炭化水素基の置換基(本明細書では、ここで定義する置換基を「置換基T」と称する)としては、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)、ヒドロキシル基、アルコキシル基(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)、アルケニルオキシ基(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)、アリールアルキルオキシ基(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)、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)、アルコキシカルボニル基(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)、アリールオキシカルボニル基(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)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、スルファニル基、アルキルチオ基(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)、アルケニルチオ基(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)、アリールチオ基(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)、アリールアルキルチオ基(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)、シアノ基、ニトロ基などが挙げられる。

上記で例示した置換基のうち置換しうるものについては、本発明の効果を奏する範囲で、さらに上記で例示した各置換基を有していてもよい。例えば、アリール基にハロゲン原子が置換基したハロゲンン化アリール基となってもよい。

As the substituent of the aliphatic hydrocarbon group (in the present specification, the substituent defined here is referred to as "substituent T"), an aryl group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms). 6 to 10 are more preferred), hydroxyl groups, alkoxyl groups (preferably 1 to 12 carbons, more preferably 1 to 6 and even more preferably 1-3), aryloxy groups (preferably 6 to 22 carbons, 6). ~ 18 is more preferable, 6 to 10 are more preferable), alkenyloxy groups (2 to 12 carbon atoms are preferable, 2 to 6 are more preferable, 2 to 3 are more preferable), arylalkyloxy groups (7 to 7 carbon atoms are more preferable). 23 is preferable, 7 to 19 is more preferable, 7 to 11 is more preferable), an acyl group (2 to 12 carbon atoms is preferable, 2 to 6 is more preferable, 2 to 3 is more preferable), and an aryloyl group (carbon number is preferable). 7 to 23 are preferable, 7 to 19 are more preferable, 7 to 11 are further preferable), an alkoxycarbonyl group (2 to 12 carbon atoms are preferable, 2 to 6 are more preferable, and 2 to 3 are more preferable), aryloxy. A carbonyl group (preferably 7 to 23 carbon atoms, more preferably 7 to 19 carbon atoms, still more preferably 7 to 11), an alkylsulfonyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 3 carbon atoms). (Preferably), arylsulfonyl group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, further preferably 6 to 10), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), sulfanyl group, alkylthio Group (preferably 1-12 carbon atoms, more preferably 1-6, further preferably 1-3), alkenylthio group (preferably 2-12 carbon atoms, more preferably 2-6, still more preferably 2-3 ), Arylthio groups (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, further preferably 6 to 10), arylalkylthio groups (preferably 7 to 23 carbon atoms, more preferably 7 to 19 carbon atoms, 7 to 11 carbon atoms). Is more preferable), cyano group, nitro group and the like.

Of the substituents exemplified above, those that can be substituted may have each of the substituents exemplified above as long as the effects of the present invention are exhibited. For example, it may be an aryl halide group in which a halogen atom is substituted on the aryl group.


N3およびRN4が置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基であるとき、置換基を含む総炭素数で、炭素数1〜60が好ましく、1〜36がより好ましく、1〜24がさらに好ましく、1〜18が一層好ましく、1〜12がより一層好ましい。脂肪族炭化水素基としては、具体的に、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましい;例えば、後述する置換基Alk、なかでも、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、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、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;例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ブタジエニル基等)が好ましい。

When RN3 and RN4 are aliphatic hydrocarbon groups which may have a substituent, the total number of carbon atoms including the substituent is preferably 1 to 60, more preferably 1 to 36, and 1 to 24. Is even more preferable, 1 to 18 is even more preferable, and 1 to 12 is even more preferable. Specifically, as the aliphatic hydrocarbon group, an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 4; for example, a substituent Alk described later, among which a methyl group is used. , Ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (2 to 24 carbon atoms are preferable, 2 to 12 are more preferable, 2 ~ 6 is more preferred; for example, a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, a butenyl group, a butazienyl group, etc.) are preferable.


N3およびRN4は、水素以外の有機基であるとき、芳香族炭化水素基ではなく、脂肪族炭化水素基であることにより、溶剤溶解性に優れる。また、その脂肪族炭化水素基であるとき酸基Aを含まないことで、同様に溶剤溶解性に優れる。

When RN3 and RN4 are organic groups other than hydrogen, they are excellent in solvent solubility because they are aliphatic hydrocarbon groups instead of aromatic hydrocarbon groups. Further, when it is an aliphatic hydrocarbon group, it does not contain an acid group A, so that it is similarly excellent in solvent solubility.


N3およびRN4は、RN1およびRN2がともに水素原子であるときにはRN3およびRN4の少なくとも一方が脂肪族炭化水素基であることが好ましく、RN1およびRN2のいずれかが1価の有機基であるときにはRN3およびRN4がともに水素原子であることが好ましい。

R N3 and R N4 is preferably at least one of R N3 and R N4 is an aliphatic hydrocarbon group when R N1 and R N2 are both hydrogen atoms, either R N1 and R N2 are monovalent When it is an organic group of, it is preferable that both RN3 and RN4 are hydrogen atoms.


N3とRN4は互いに連結して環状構造を形成してもよい。環状構造を形成するにあたっては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子(アミノ基)等を介在していてもよい。形成される環状構造としては、5員環または6員環が好ましく、例えば、ピロール環、ピロリン環、イミダゾール環、イミダゾリン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、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、モルホリン環などが挙げられる。

R N3 and R N4 may be connected to each other to form an annular structure. In forming the cyclic structure, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom (amino group) or the like may be interposed. The cyclic structure to be formed is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring, and for example, a pyrrol ring, a pyrroline ring, an imidazole ring, an imidazoline ring, a pyrazole ring, a pyrazoline ring, a pyrrolidine ring, an imidazolidine ring, a pyrazolidine ring, and a piper. Examples include a lysine ring, a piperazine ring, and a morpholine ring.


N1とRN3、RN2とRN4は互いに連結して環状構造を形成してもよい。RN1とRN3ないしRN2とRN4が連結して形成される環状構造としては、例えば、ピロール環、ピロリン環、イミダゾール環、イミダゾリン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、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、モルホリン環などが挙げられる。ただし、RN1とRN3、RN3とRN4は、加熱により分解して塩基を放出する観点から、環状構造を形成しないことが好ましい。

R N1 and R N3 and R N2 and R N4 may be connected to each other to form an annular structure. The cyclic structure to no R N1 and R N3 R N2 and R N4 are formed by connecting, for example, pyrrole ring, pyrroline ring, an imidazole ring, imidazoline ring, pyrazole ring, pyrazoline ring, pyrrolidine ring, imidazolidine ring, Examples thereof include a pyrazolidine ring, a piperidine ring, a piperazine ring, and a morpholine ring. However, it is preferable that RN1 and RN3 , and RN3 and RN4 do not form a cyclic structure from the viewpoint of decomposing by heating and releasing a base.


Xは単結合またはカルボニル基を表す。Xが単結合の場合、Yは単結合または2価の有機基を表す。Xがカルボニル基の場合、Yは2価の有機基を表す。Xがカルボニル基であるときには、特定の熱塩基発生剤が熱により分解する際に、脱炭酸がより効果的に進行するため好ましい。本発明においては、なかでも、XおよびYが単結合であることが好ましい。

X represents a single bond or a carbonyl group. When X is a single bond, Y represents a single bond or a divalent organic group. When X is a carbonyl group, Y represents a divalent organic group. When X is a carbonyl group, it is preferable because decarboxylation proceeds more effectively when a specific thermobase generator is decomposed by heat. In the present invention, it is preferable that X and Y are single bonds.


Yが2価の有機基であるとき、その構造は特に限定されないが、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;例えば、後述する置換基Ary)または脂肪族炭化水素基(炭素数1〜60が好ましく、1〜36がより好ましく、1〜24がさらに好ましい)が好ましく、中でも脂肪族炭化水素基がより好ましい。脂肪族炭化水素基としては、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;例えば、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基、ペンタンジイル基、ヘキサンジイル基、ヘプタンジイル基、オクタンジイル基、ノナンジイル基、デカンジイル基、ウンデカンジイル基、ドデカンジイル基等)、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;例えば、ビニレン基、アリレン基、メタリレン基、プロペニレン基等)、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;例えば、フェニレン基、ナフチレン基等)、アリーレンアルキレン基(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;例えば、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、ナフチレンメチレン基、ナフチレンエチレン基、フェニレンビスメチレン基等)、酸素原子または硫黄原子を介在するアルキレン基(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;酸素原子または硫黄原子の数は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;例えば、オキシランジイル基、オキセタンジイル基、テトラヒドロフランジイル基、テトラヒドロピランジイル基、式(O):−[(CH2no−Z−]mo−(CH2no−、no=1〜6、mo=1〜6、Z:O、C(=O)、OC(=O)、C(=O)O、S)、これらの基が複数連結した連結基などが好ましい。

Yが有機基であるとき、Yは後述する置換基Tを有していてもよい。

When Y is a divalent organic group, its structure is not particularly limited, but an aromatic hydrocarbon group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, still more preferably 6 to 10; for example, described later). The substituent (Ary) or the aliphatic hydrocarbon group (preferably 1 to 60 carbon atoms, more preferably 1 to 36, still more preferably 1 to 24) is preferable, and the aliphatic hydrocarbon group is more preferable. As the aliphatic hydrocarbon group, an alkylene group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3; for example, a methylene group, an ethylene group, a propanediyl group, a butanjiyl group, a pentandiyl group). , Hexandiyl group, heptandyl group, octanediyl group, nonandyl group, decandyl group, undecandyl group, dodecandyl group, etc.), alkenylene group (2 to 12 carbon atoms are preferable, 2 to 6 are more preferable, and 2 to 3 are further. Preferred; for example, a vinylene group, an allylene group, a metallicene group, a propenylene group, etc.), an arylene group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, still more preferably 6 to 10; for example, a phenylene group, a naphthylene group. Etc.), arylene alkylene group (7 to 23 carbon atoms are preferable, 7 to 19 is more preferable, 7 to 11 is more preferable; for example, phenylene methylene group, phenylene ethylene group, naphthylene methylene group, naphthylene ethylene group, phenylene. Bismethylene group, etc.), an alkylene group interposing an oxygen atom or a sulfur atom (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3; the number of oxygen atom or sulfur atom is 1 to 12 Of the above, 1 to 6 are more preferable, and 1 to 3 are even more preferable; for example, an oxylangidiyl group, an oxetandyl group, a tetrahydrofurandiyl group, a tetrahydropyrandiyl group, formula (O):-[(CH 2 ) no −Z. −] mo − (CH 2 ) no −, no = 1-6, mo = 1-6, Z: O, C (= O), OC (= O), C (= O) O, S), these A linking group in which a plurality of the groups of the above are linked is preferable.

When Y is an organic group, Y may have a substituent T, which will be described later.


特定の熱塩基発生剤は、感光性樹脂組成物中に含有させて用いることが好ましく、感光性樹脂組成物中で加熱により分解して塩基を発生することが好ましい。分解温度は特に限定されないが、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、100℃以上であることがさらに好ましい。上限としては、450℃以下であることが好ましく、350℃以下であることがより好ましく、250℃以下であることがさらに好ましい。

このように、特定の熱塩基発生剤は感光性樹脂組成物中で加熱により分解することが好ましく、分解して発生する塩基が、特定のポリマー前駆体を環化して硬化させる硬化剤として働くことが特に好ましい。このような実施態様において、特定の熱塩基発生剤によれば、感光性樹脂組成物に含まれる感光剤と反応する等してその感光性を阻害してしまうことがなく、硬化後の感光性が効果的に維持でき、その後の良好な露光現像特性を発揮できるため特に好ましい。

The specific thermal base generator is preferably used by being contained in the photosensitive resin composition, and is preferably decomposed by heating in the photosensitive resin composition to generate a base. The decomposition temperature is not particularly limited, but is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, and even more preferably 100 ° C. or higher. The upper limit is preferably 450 ° C. or lower, more preferably 350 ° C. or lower, and even more preferably 250 ° C. or lower.

As described above, the specific thermal base generator is preferably decomposed by heating in the photosensitive resin composition, and the decomposed base acts as a curing agent for cyclizing and curing the specific polymer precursor. Is particularly preferable. In such an embodiment, according to the specific thermobase generator, the photosensitivity after curing is not impaired by reacting with the photosensitizer contained in the photosensitive resin composition or the like. Is particularly preferable because it can be effectively maintained and the subsequent good exposure and development characteristics can be exhibited.


特定の熱塩基発生剤が加熱により分解する際には、式中のカルボキシル基の部位がその他の部位と解離して、脱炭酸することで分解することが好ましい。分解後の塩基となる窒素原子を含有する化合物、換言するとアミノ基を含有する化合物(以下、この化合物を「分解生成塩基」と称することがある)の沸点(気圧1013.25hPa)は、30℃以上であることが好ましく、50℃以上であることがより好ましく、65℃以上であることがさらに好ましい。分解生成塩基の沸点が低すぎないことにより、感光性樹脂組成物から揮発してしまわずに、効果的に特定のポリマー前駆体を環化し感光性樹脂組成物を硬化させることができる。

かかる観点から、RN1、RN2、RN3、RN4は、単独で、または、それらの組み合わせにおいて、相応の炭素数を有することが好ましい。RN1、RN2、RN3、RN4の炭素数の合計は、3以上であることが好ましく、4以上であることがより好ましい。上限としては、20以下であることが好ましい。

分解生成塩基の沸点の上限は特にないが、600℃以下であることが好ましく、400℃以下であることがより好ましく300℃以下であることがさらに好ましい。

When a specific thermobase generator is decomposed by heating, it is preferable that the carboxyl group site in the formula is dissociated from other sites and decomposed by decarboxylation. The boiling point (pressure 1013.25 hPa) of a compound containing a nitrogen atom that becomes a base after decomposition, in other words, a compound containing an amino group (hereinafter, this compound may be referred to as a "decomposition-generated base") is 30 ° C. The temperature is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 65 ° C. or higher, and even more preferably 65 ° C. or higher. When the boiling point of the decomposition-generated base is not too low, it is possible to effectively cyclize a specific polymer precursor and cure the photosensitive resin composition without volatilizing from the photosensitive resin composition.

From this point of view, R N1, R N2, R N3, R N4 , alone, or in combinations thereof, preferably has a carbon number of accordingly. The total number of carbon atoms of R N1, R N2, R N3 , R N4 is preferably 3 or more, and more preferably 4 or more. The upper limit is preferably 20 or less.

The upper limit of the boiling point of the decomposition-produced base is not particularly limited, but it is preferably 600 ° C. or lower, more preferably 400 ° C. or lower, and further preferably 300 ° C. or lower.


上記式(N1)は下記式(N1−1)〜(N1−4)のいずれかであることが好ましい。

Figure 2020066435

式中、RN31、RN32およびRN33は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基である。ただしこの置換基は酸基Aを有することはない。脂肪族炭化水素基は、置換基として、芳香族炭化水素基(例えば、後述する置換基Ary)を有していてもよい。脂肪族炭化水素基が有してもよい置換基としては、上記置換基Tが挙げられる。

The above formula (N1) is preferably any of the following formulas (N1-1) to (N1-4).

Figure 2020066435

In the formula, RN31 , RN32 and RN33 are aliphatic hydrocarbon groups which may independently have a hydrogen atom or a substituent. However, this substituent does not have an acid group A. The aliphatic hydrocarbon group may have an aromatic hydrocarbon group (for example, a substituent Aly described later) as a substituent. Examples of the substituent that the aliphatic hydrocarbon group may have include the above-mentioned Substituent T.


N31、RN32およびRN33が置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基であるとき、それぞれ、置換基を含む総炭素数で、炭素数1〜60が好ましく、1〜36がより好ましく、1〜24がさらに好ましく、1〜18が一層好ましく、1〜12がより一層好ましい。脂肪族炭化水素基としては、具体的に、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましい;例えば、後述する置換基Alk、なかでも、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、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、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;例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ブタジエニル基等)が好ましい。

When RN31 , RN32 and RN33 are aliphatic hydrocarbon groups which may have substituents, the total number of carbon atoms including the substituents is preferably 1 to 60, more preferably 1 to 36. Preferably, 1 to 24 are even more preferable, 1 to 18 are even more preferable, and 1 to 12 are even more preferable. Specifically, as the aliphatic hydrocarbon group, an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 4; for example, a substituent Alk described later, among which a methyl group is used. , Ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (2 to 24 carbon atoms are preferable, 2 to 12 are more preferable, 2 ~ 6 is more preferred; for example, a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, a butenyl group, a butazienyl group, etc.) are preferable.


N31とRN32は互いに連結して環状構造を形成してもよい。環状構造を形成するにあたっては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子(アミノ基)等を介在していてもよい。形成される環状構造としては、5員環または6員環が好ましく、例えば、ピロール環、ピロリン環、イミダゾール環、イミダゾリン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、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、モルホリン環などが挙げられる。

R N31 and R N32 may be connected to each other to form an annular structure. In forming the cyclic structure, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom (amino group) or the like may be interposed. The cyclic structure to be formed is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring, and for example, a pyrrol ring, a pyrroline ring, an imidazole ring, an imidazoline ring, a pyrazole ring, a pyrazoline ring, a pyrrolidine ring, an imidazolidine ring, a pyrazolidine ring, and a piper. Examples include a lysine ring, a piperazine ring, and a morpholine ring.


N31、RN32およびRN33は、それぞれ独立に、式中の窒素原子とカルボニル基との間のメチレン基と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、例えば、ピロール環、ピロリン環、イミダゾール環、イミダゾリン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、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、モルホリン環などが挙げられる。ただし、ここでの環状構造は形成されないことが好ましい。

RN31 , RN32 and RN33 may each independently connect with the methylene group between the nitrogen atom and the carbonyl group in the formula to form a cyclic structure. Examples of the cyclic structure formed include a pyrrol ring, a pyrroline ring, an imidazole ring, an imidazoline ring, a pyrazole ring, a pyrazoline ring, a pyrrolidine ring, an imidazolidine ring, a pyrazolidine ring, a piperidine ring, a piperazine ring, and a morpholine ring. Can be mentioned. However, it is preferable that the annular structure here is not formed.


N11は1価の有機基を表す。

1価の有機基としては、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)または脂肪族炭化水素基(炭素数1〜60が好ましく、1〜36がより好ましく、1〜24がさらに好ましい)が好ましく、脂肪族炭化水素基がより好ましい。脂肪族炭化水素基としては、アルキル基(炭素数1〜36が好ましく、3〜24がより好ましく、4〜12がさらに好ましい;例えば、後述する置換基Alk、なかでも、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノ二ル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等)、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;例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ブタジエニル基等)が好ましい。

RN11 represents a monovalent organic group.

As the monovalent organic 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 aliphatic hydrocarbon group (preferably 1 to 60 carbon atoms). , 1-36 is more preferable, 1 to 24 is even more preferable), and an aliphatic hydrocarbon group is more preferable. As the aliphatic hydrocarbon group, an alkyl group (preferably having 1 to 36 carbon atoms, more preferably 3 to 24 carbon atoms, still more preferably 4 to 12; for example, a substituent Alk described later, among which a butyl group and a pentyl group, Hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, etc.), alkenyl group (2 to 24 carbon atoms are preferable, 2 to 12 are more preferable, 2 to 6 are even more preferable; For example, a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, a butenyl group, a butadienyl group, etc.) are preferable.


N11が脂肪族炭化水素基であるとき、その好ましいものとしては、上記アルキル基、上記アルケニル基、ヒドロキシアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましい;ヒドロキシル基の数は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;例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等)、スルファニルアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましい;スルファニル基の数は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;例えば、スルファニルメチル基、スルファニルエチル基、スルファニルプロピル基等)、ハロゲン化アルキル基(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;ハロゲン原子の数は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;例えば、フッ化アルキル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基)、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;例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、ビフェニルメチル基等)、ヒドロキシ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)、アルコキシアルキル基(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)、アリールオキシアルキル基(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)、アルキルチオアルキル基(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)、アリールチオアルキル基(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)、アルケニルオキシアルキル基(炭素数3〜24が好ましく、3〜12がより好ましく、3〜6がさらに好ましい)、アルケニルチオアルキル基(炭素数3〜24が好ましく、3〜12がより好ましく、3〜6がさらに好ましい)などが挙げられる。

When RN11 is an aliphatic hydrocarbon group, the preferred ones are the above alkyl group, the above alkenyl group, and a hydroxyalkyl group (1 to 12 carbon atoms are preferable, 1 to 6 are more preferable, and 1 to 4 are further preferable. Preferred; the number of hydroxyl groups is preferably 1-12, more preferably 1-6, even more preferably 1-3; for example, hydroxymethyl group, hydroxyethyl group, hydroxypropyl group, etc.), sulfanylalkyl group (1 carbon number). ~ 12 is preferred, 1-6 is more preferred; 1-4 is more preferred; the number of sulfanyl groups is preferably 1-12, 1-6 is more preferred, 1-3 is more preferred; for example, sulfanylmethyl groups, Sulfanyl ethyl group, sulfanyl propyl group, etc.), alkyl halide groups (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3; the number of halogen atoms is preferably 1 to 12 and 1 to 1 6 is more preferable, 1 to 3 is more preferable; for example, an alkyl fluoride group, an alkyl chloride group, an alkyl bromide group, an alkyl iodide group, an aryl alkyl group (7 to 23 carbon atoms are preferable, and 7 to 19 are preferable. More preferably, 7 to 11 are even more preferable; for example, a benzyl group, a phenylethyl group, a naphthylmethyl group, a naphthylethyl group, a biphenylmethyl group, etc.), a hydroxyarylalkyl group (preferably having 7 to 23 carbon atoms, preferably 7 to 19). More preferably, 7 to 11 are more preferable), an alkoxyalkyl group (2 to 12 carbon atoms are preferable, 2 to 6 are more preferable, and 2 to 3 are more preferable), and an aryloxyalkyl group (7 to 23 carbon atoms is preferable). , 7-19 is more preferred, 7-11 is more preferred), alkylthioalkyl groups (2-12 carbon atoms are preferred, 2-6 are more preferred, 2-3 are more preferred), arylthioalkyl groups (carbon atoms are preferred). 7 to 23 are preferable, 7 to 19 are more preferable, 7 to 11 are further preferable), alkenyloxyalkyl groups (3 to 24 carbon atoms are preferable, 3 to 12 are more preferable, 3 to 6 are more preferable), alkenyl. Examples thereof include a thioalkyl group (preferably having 3 to 24 carbon atoms, more preferably 3 to 12 carbon atoms, and even more preferably 3 to 6 carbon atoms).


N11はさらに、置換基を有していてもよく、さらには、上記置換基Tを有していてもよい。

RN11 may further have a substituent, and may further have the above-mentioned substituent T.


N11はこれが置換する炭素原子に連結して環状構造を形成してもよい。環状構造を形成するにあたっては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子(アミノ基)等を介在していてもよい。形成される環としては、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、ピロリジン環、ピぺリジン環、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、テトラヒドロナフタレン環、デカヒドロナフタレン環等が挙げられる。

RN11 may be linked to the carbon atom it substitutes to form a cyclic structure. In forming the cyclic structure, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom (amino group) or the like may be interposed. Examples of the ring formed include a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a pyrrolidine ring, a piperidine ring, an oxylan ring, an oxetane ring, a tetrahydrofuran ring, a tetrahydropyran ring, a tetrahydronaphthalene ring, and a decahydro. A naphthalene ring and the like can be mentioned.


N12は2価の連結基であり、上記の式(N1)のYの例が挙げられ、なかでも、アルキレン基(炭素数1〜6が好ましく、1〜4がより好ましく、1または2がさらに好ましい;例えば、メチレン基、エチレン基等)、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;例えば、ビニレン基、アリレン基、メタリレン基、プロペニレン基等)が好ましい。RN12は置換基Tを有していてもよい。

ArNは芳香族炭化水素基(例えば、後述する置換基Aryが挙げられる)であり、なかでも、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;例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等)が好ましい。ArNは置換基Tを有していてもよい。

RN12 is a divalent linking group, and examples of Y in the above formula (N1) can be mentioned. Among them, an alkylene group (preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, 1 or 2 is preferable. More preferred; for example, methylene group, ethylene group, etc.), alkenylene group (2 to 12 carbon atoms are preferable, 2 to 6 are more preferable, and 2 to 3 are even more preferable; for example, vinylene group, arylene group, metalylene group, propenylene. Group etc.) is preferable. RN12 may have a substituent T.

Ar N is an aromatic hydrocarbon group (for example, the substituent Ary described later is mentioned), and among them, an aryl group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, still more preferably 6 to 10 carbon atoms). For example, a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, etc.) are preferable. Ar N may have a substituent T.


N12またはArNはRN12が置換している炭素原子または式中の窒素原子と連結して環状構造を形成していてもよい。

N12とこれが置換する炭素原子とが連結して形成される環状構造は、酸素原子、硫黄原子、窒素原子(アミノ基)等を介在していてもよい。形成される環としては、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、ピロリジン環、ピぺリジン環、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、テトラヒドロナフタレン環、デカヒドロナフタレン環等が挙げられる。

ArNとRN12が置換する炭素原子とが連結して形成される環状構造としては、例えば、ベンゾシクロブタン環、ベンゾシクロペンタン環、テトラヒドロナフタレン環、フルオレン環、インダン環、アセナフテン環が挙げられる。

ArNと式中の窒素原子とが連結して形成される環状構造としては、インドリン環、イソインドリン環、インドール環、イソインドール環、テトラヒドロキノリン環が挙げられる。

RN12 or Ar N may be linked with the carbon atom substituted by RN12 or the nitrogen atom in the formula to form a cyclic structure.

The cyclic structure formed by connecting RN12 and the carbon atom substituted by the RN12 may be mediated by an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom (amino group) or the like. Examples of the ring formed include a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a pyrrolidine ring, a piperidine ring, an oxylan ring, an oxetane ring, a tetrahydrofuran ring, a tetrahydropyran ring, a tetrahydronaphthalene ring, and a decahydro. A naphthalene ring and the like can be mentioned.

Examples of the cyclic structure formed by linking Ar N and the carbon atom substituted by RN12 include a benzocyclobutane ring, a benzocyclopentane ring, a tetrahydronaphthalene ring, a fluorene ring, an indane ring, and an acenaphthene ring.

Examples of the cyclic structure formed by connecting Ar N and the nitrogen atom in the formula include an indole ring, an isoindoline ring, an indole ring, an isoindole ring, and a tetrahydroquinoline ring.


式(N1)または(N2)で表される化合物としては、下記の例示化合物が挙げられるが、本発明がこれにより限定して解釈されるものではない。なお、下記の例示化合物は式(N1)の態様を示す。これらは、共存する溶剤等により式(N2)の態様に変換されうる。

Examples of the compound represented by the formula (N1) or (N2) include the following exemplified compounds, but the present invention is not construed as being limited thereto. The following exemplified compound shows the embodiment of the formula (N1). These can be converted into the embodiment of the formula (N2) by a coexisting solvent or the like.


Figure 2020066435
Figure 2020066435


Figure 2020066435
Figure 2020066435


Figure 2020066435
Figure 2020066435


式(N1)または(N2)で表される化合物は、常法により製造することができる。また、市販の試薬を活用することができる。例えば、東京化成工業株式会社製のアミノ酸・ペプチド関連試薬のカタログに掲載の各化合物のうち、式(N1)または(N2)を満たすものを好適に使用することができる。

The compound represented by the formula (N1) or (N2) can be produced by a conventional method. Moreover, a commercially available reagent can be utilized. For example, among the compounds listed in the catalog of amino acid / peptide-related reagents manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., those satisfying the formula (N1) or (N2) can be preferably used.


特定の熱塩基発生剤の分子量は、30〜1000であることが好ましく、80〜500であることがより好ましい。

The molecular weight of the specific thermobase generator is preferably 30 to 1000, more preferably 80 to 500.


特定の熱塩基発生剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対し、0.01〜50質量%であることが好ましい。下限は、0.05質量%以上がより好ましく、0.1質量%以上がさらに好ましい。上限は、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下がさらに好ましい。

The content of the specific thermal base generator is preferably 0.01 to 50% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition. The lower limit is more preferably 0.05% by mass or more, further preferably 0.1% by mass or more. The upper limit is more preferably 10% by mass or less, further preferably 5% by mass or less.


ポリマー前駆体100質量部に対する特定の熱塩基発生剤の含有量としては、0.015質量部以上であることが好ましく、0.075質量部以上であることがより好ましく、0.15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、15.0質量部以下であることが好ましく、7.5質量部以下であることがより好ましく、1.5質量部以下であることがさらに好ましい。

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、感光性樹脂組成物において良好な保存安定性を確保し、かつ硬化膜の機械特性を好適に実現できる点で好ましい。上記上限値以下とすることで、金属(例えば、配線などに用いられる銅)の耐腐食性を確保できる点で好ましい。

特定の熱塩基発生剤は、1種または2種以上を用いることができる。2種以上を用いる場合は、合計量が上記範囲であることが好ましい。

The content of the specific thermobase generator with respect to 100 parts by mass of the polymer precursor is preferably 0.015 parts by mass or more, more preferably 0.075 parts by mass or more, and 0.15 parts by mass or more. Is more preferable. The upper limit is, for example, preferably 15.0 parts by mass or less, more preferably 7.5 parts by mass or less, and further preferably 1.5 parts by mass or less.

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 in the photosensitive resin composition and the mechanical properties of the cured film can be suitably realized. By setting the value to the above upper limit or less, it is preferable in that corrosion resistance of a metal (for example, copper used for wiring or the like) can be ensured.

As the specific thermobase generator, one kind or two or more kinds can be used. When two or more kinds are used, the total amount is preferably in the above range.


本発明の感光性樹脂組成物は、特定の熱塩基発生剤以外の他の熱塩基発生剤を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。他の熱塩基発生剤を含む場合、WO2015/199219号公報およびWO2015/199220号公報に記載のものが例示され、これらの内容は本明細書に組み込まれる。また、本発明では、特定の熱塩基発生剤以外の他の熱塩基発生剤を実質的に含まない構成とすることもできる。実質的に含まないとは、本発明の感光性樹脂組成物に含まれる特定の熱塩基発生剤の含有量の5質量%以下であることをいい、好ましくは3質量%以下、より好ましくは1質量%であることをいう。

また、特定の熱塩基発生剤とともに光塩基発生剤を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。

The photosensitive resin composition of the present invention may or may not contain a thermobase generator other than the specific thermobase generator. When other thermobase generators are included, those described in WO2015 / 199219A and WO2015 / 199220A are exemplified, and their contents are incorporated in the present specification. Further, in the present invention, it is possible to make the configuration substantially free of other thermobase generators other than the specific thermobase generator. The term "substantially free" means that the content of the specific thermobase generator contained in the photosensitive resin composition of the present invention is 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, and more preferably 1. It means that it is mass%.

Further, the photobase generator may or may not be contained together with the specific thermobase generator.


<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(特定のポリイミド前駆体)を含む。特定の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い。

<Polymer precursor>

The photosensitive resin composition of the present invention contains a polymer precursor (specific polyimide precursor) selected from a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor. As the specific polymer precursor, a polyimide precursor is more 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 2020066435

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 2020066435

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。

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。芳香族基の例としては、下記が挙げられる。

<<< 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.

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. Examples of aromatic groups include:


Figure 2020066435
Figure 2020066435


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 −.


ジアミンとしては、具体的には、1,2−ジアミノエタン、1,2−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタンおよび1,6−ジアミノヘキサン;1,2−または1,3−ジアミノシクロペンタン、1,2−、1,3−または1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,2−、1,3−または1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス−(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス−(3−アミノシクロヘキシル)メタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルシクロヘキシルメタンおよびイソホロンジアミン;メタおよびパラフェニレンジアミン、ジアミノトルエン、4,4’−および3,3’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−および3,3’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−および3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−および3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−および3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(4,4'-ジアミノ-2,2'-ジメチルビフェニル)、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−ヒドロキシ−4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ヒドロキシ−4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、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、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)スルホン、4,4’−ジアミノパラテルフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(2−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,10−ビス(4−アミノフェニル)アントラセン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノオクタフルオロビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−10−ヒドロアントラセン、3,3’,4,4’−テトラアミノビフェニル、3,3’,4,4’−テトラアミノジフェニルエーテル、1,4−ジアミノアントラキノン、1,5−ジアミノアントラキノン、3,3−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−ジメチル−3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2−(3’,5’−ジアミノベンゾイルオキシ)エチルメタクリレート、2,4−および2,5−ジアミノクメン、2,5−ジメチル−パラフェニレンジアミン、アセトグアナミン、2,3,5,6−テトラメチル−パラフェニレンジアミン、2,4,6−トリメチル−メタフェニレンジアミン、ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、2,7−ジアミノフルオレン、2,5−ジアミノピリジン、1,2−ビス(4−アミノフェニル)エタン、ジアミノベンズアニリド、ジアミノ安息香酸のエステル、1,5−ジアミノナフタレン、ジアミノベンゾトリフルオライド、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)オクタフルオロブタン、1,5−ビス(4−アミノフェニル)デカフルオロペンタン、1,7−ビス(4−アミノフェニル)テトラデカフルオロヘプタン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(2−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルフェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、パラビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノ−3−トリフルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4’−ビス(3−アミノ−5−トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、2,2−ビス[4−(4−アミノ−3−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロトリジンおよび4,4’−ジアミノクアテルフェニルから選ばれる少なくとも1種のジアミンが挙げられる。

Specific examples of the diamine include 1,2-diaminoethane, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane and 1,6-diaminohexane; 1,2- or 1 , 3-Diaminocyclopentane, 1,2-, 1,3- or 1,4-diaminocyclohexane, 1,2-, 1,3- or 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, bis- (4-) Aminocyclohexyl) methane, bis- (3-aminocyclohexyl) methane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethylcyclohexylmethane and isophoronediamine; meta and paraphenylenediamine, diaminotoluene, 4,4'-and 3 , 3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3-diaminodiphenyl ether, 4,4'-and 3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-and 3,3'-diaminodiphenyl sulfone , 4,4'-and 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-and 3,3'-diaminobenzophenone, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'- Dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl (4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl), 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2-bis (4-amino) Phenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) ) Hexafluoropropane, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis (3-amino-4-hydroxy) Phenyl) sulfone, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) sulfone, 4,4'-diaminoparatelphenyl, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) ) Phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (2-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 9,10- Bis (4-aminophenyl) anthracene, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 1,3-bis (4-aminophenoxy) Nzen, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 3,3'-diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethyl- 4,4'-Diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminooctafluorobiphenyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy)) Phenyl] Hexafluoropropane, 9,9-bis (4-aminophenyl) -10-hydroanthracene, 3,3', 4,4'-tetraaminobiphenyl, 3,3', 4,4'-tetraaminodiphenyl ether , 1,4-diaminoanthraquinone, 1,5-diaminoanthraquinone, 3,3-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl, 9,9'-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4'-dimethyl- 3,3'-Diaminodiphenylsulfone, 3,3', 5,5'-tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 2- (3', 5'-diaminobenzoyloxy) ethyl methacrylate, 2,4- And 2,5-diaminocumen, 2,5-dimethyl-paraphenylenediamine, acetoguanamine, 2,3,5,6-tetramethyl-paraphenylenediamine, 2,4,6-trimethyl-metaphenylenediamine, bis ( 3-Aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 2,7-diaminofluorene, 2,5-diaminopyridine, 1,2-bis (4-aminophenyl) ethane, diaminobenzanilide, ester of diaminobenzoic acid, 1,5 -Diaminonaphthalene, diaminobenzotrifluoride, 1,3-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 1,4-bis (4-aminophenyl) octafluorobutane, 1,5-bis (4-aminophenyl) Decafluoropentane, 1,7-bis (4-aminophenyl) tetradecafluoroheptane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (2) -Aminophenoxy) Phenyl] Hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] Hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-Aminophenoxy) -3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl] hexafluoropropane, parabis (4-amino-2-trifluoromethi) Ruphenoxy) Benzene, 4,4'-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (4-amino-3-trifluoromethylphenoxy) biphenyl, 4,4'- Bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) diphenyl sulfone, 4,4'-bis (3-amino-5-trifluoromethylphenoxy) diphenyl sulfone, 2,2-bis [4- (4-amino-) 3-Trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 3,3', 5,5'-tetramethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-bis (trifluoro) Included are at least one diamine selected from methyl) biphenyl, 2,2', 5,5', 6,6'-hexafluorotridin and 4,4'-diaminoquaterphenyl.


また、下記に示すジアミン(DA−1)〜(DA−18)も好ましい。

Further, the diamines (DA-1) to (DA-18) shown below are also preferable.


Figure 2020066435
Figure 2020066435


また、少なくとも2つ以上のアルキレングリコール単位を主鎖にもつジアミンも好ましい例として挙げられる。好ましくは、エチレングリコール鎖、プロピレングリコール鎖のいずれか一方または両方を一分子中にあわせて2つ以上含むジアミン、より好ましくは芳香環を含まないジアミンである。具体例としては、ジェファーミン(登録商標)KH−511、ジェファーミン(登録商標)ED−600、ジェファーミン(登録商標)ED−900、ジェファーミン(登録商標)ED−2003、ジェファーミン(登録商標)EDR−148、ジェファーミン(登録商標)EDR−176、D−200、D−400、D−2000、D−4000(以上商品名、HUNTSMAN社製)、1−(2−(2−(2−アミノプロポキシ)エトキシ)プロポキシ)プロパン−2−アミン、1−(1−(1−(2−アミノプロポキシ)プロパン−2−イル)オキシ)プロパン−2−アミンなどが挙げられるが、これらに限定されない。

ジェファーミン(登録商標)KH−511、ジェファーミン(登録商標)ED−600、ジェファーミン(登録商標)ED−900、ジェファーミン(登録商標)ED−2003、ジェファーミン(登録商標)EDR−148、ジェファーミン(登録商標)EDR−176の構造を以下に示す。

Further, a diamine having at least two or more alkylene glycol units in the main chain is also mentioned as a preferable example. A diamine containing two or more of one or both of an ethylene glycol chain and a propylene glycol chain in one molecule is preferable, and a diamine containing no aromatic ring is preferable. Specific examples include Jeffamine (registered trademark) KH-511, Jeffamine (registered trademark) ED-600, Jeffamine (registered trademark) ED-900, Jeffamine (registered trademark) ED-2003, and Jeffamine (registered trademark). ) EDR-148, Jeffamine® EDR-176, D-200, D-400, D-2000, D-4000 (trade name, manufactured by HUNTSMAN), 1- (2- (2- (2)) -Aminopropoxy) ethoxy) propoxy) propoxy) propan-2-amine, 1- (1- (1- (2-aminopropoxy) propoxy-2-yl) oxy) propan-2-amine, etc., but are limited to these. Not done.

Jeffamine® KH-511, Jeffamine® ED-600, Jeffamine® ED-900, Jeffamine® ED-2003, Jeffamine® EDR-148, The structure of Jeffamine® EDR-176 is shown below.


Figure 2020066435
Figure 2020066435


上記において、x、y、zは平均値である。

In the above, x, y, and z are average values.


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)であり、フェニレン基が好ましい。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−ならびに、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 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 is preferable. 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 these combinations. 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 2020066435

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 2020066435

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 2020066435

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 2020066435

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 2020066435

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 2020066435

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 2020066435

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 2020066435

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.


また、下記に示すテトラカルボン酸二無水物(DAA−1)〜(DAA−5)も好ましい例として挙げられる。

Figure 2020066435

Further, the tetracarboxylic dianhydrides (DAA-1) to (DAA-5) shown below are also mentioned as preferable examples.

Figure 2020066435


<<<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 2020066435
Figure 2020066435


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、ヒドロキシル基が好ましい。すなわち、R113またはR114はヒドロキシル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 hydroxyl group. That is, R 113 or R 114 is preferably a group having a hydroxyl 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、ナフタレン環、ビフェニル環、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 (the cyclic structure constituting the group includes a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a fluorene ring, a pentalene ring, an inden ring, and azulene. Rings, heptalene rings, indacen rings, perylene rings, pentacene rings, acenaphthene rings, phenanthrene rings, anthracene rings, naphthacene rings, chrysen rings, triphenylene rings, etc.) The 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, an oxazole ring, a thiazole ring, etc. Ppyridine 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 ring, isoquinoline ring. , Carbazole ring, phenanthridin ring, aclysine ring, phenanthroline ring, thiantolene ring, chromene ring, xanthene ring, phenoxatiin ring, phenothiazine ring or phenazine ring) It 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)で表される構成単位であることが好ましい。

Figure 2020066435

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り、ラジカル重合性基であることが好ましい。

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

Figure 2020066435

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 a group containing a radically polymerizable group, and is preferably a radically polymerizable group.


11、A12、R111、R113およびR114は、それぞれ、独立に、式(1)におけるA1、A2、R111、R113およびR114と同義であり、好ましい範囲も同様である。

112は、式(5)におけるR112と同義であり、好ましい範囲も同様である。

A 11 , A 12 , R 111 , R 113 and R 114 are independently synonymous with A 1 , A 2 , R 111 , R 113 and R 114 in equation (1), respectively, and so are the preferred ranges. be.

R 112 has the same meaning as R 112 in formula (5), and preferred ranges are also the same.


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 2020066435

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 2020066435

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。

閉環に伴う硬化膜の反りの発生を抑制できる点で、前駆体は、下記式(SL)で表されるジアミン残基を他の種類の構成単位として含むことが好ましい。

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

The precursor preferably contains a diamine residue represented by the following formula (SL) as another type of structural unit in that the occurrence of warpage of the cured film due to ring closure can be suppressed.


Figure 2020066435

Zは、a構造とb構造を有し、R1sは水素原子または炭素数1〜10の炭化水素基(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜3)であり、R2sは炭素数1〜10の炭化水素基(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜3)であり、R3s、R4s、R5s、R6sのうち少なくとも1つは芳香族基(好ましくは炭素数6〜22、より好ましくは炭素数6〜18、特に好ましくは炭素数6〜10)で、残りは水素原子または炭素数1〜30(好ましくは炭素数1〜18、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜6)の有機基で、それぞれ同一でも異なっていてもよい。a構造およびb構造の重合は、ブロック重合でもランダム重合でもよい。Z部分において、好ましくは、a構造は5〜95モル%、b構造は95〜5モル%であり、a+bは100モル%である。

Figure 2020066435

Z has an a structure and a b structure, R 1s is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms), and R 2s. Is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms), and at least one of R 3s , R 4s , R 5s , and R 6s is aromatic. A group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, particularly preferably 6 to 10 carbon atoms), and the rest are hydrocarbon atoms or 1 to 30 carbon atoms (preferably 1 to 18 carbon atoms, etc.). It is preferably an organic group having 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably 1 to 6) carbon atoms, and may be the same or different from each other. The polymerization of the a structure and the b structure may be block polymerization or random polymerization. In the Z moiety, preferably, the a structure is 5 to 95 mol%, the b structure is 95 to 5 mol%, and a + b is 100 mol%.


式(SL)において、好ましいZとしては、b構造中のR5sおよびR6sがフェニル基であるものが挙げられる。また、式(SL)で示される構造の分子量は、400〜4,000であることが好ましく、500〜3,000がより好ましい。分子量は、一般的に用いられるゲル浸透クロマトグラフィによって求めることができる。上記分子量を上記範囲とすることで、ポリベンゾオキサゾール前駆体の脱水閉環後の弾性率を下げ、反りを抑制できる効果と溶解性を向上させる効果を両立することができる。

In the formula (SL), preferred Z includes those in which R 5s and R 6s in the b structure are phenyl groups. The molecular weight of the structure represented by the formula (SL) is preferably 400 to 4,000, more preferably 500 to 3,000. The molecular weight can be determined by commonly used gel permeation chromatography. By setting the molecular weight in the above range, the elastic modulus of the polybenzoxazole precursor after dehydration ring closure can be lowered, and the effect of suppressing warpage and the effect of improving solubility can be achieved at the same time.


前駆体が、他の種類の構成単位として式(SL)で表されるジアミン残基を含む場合、アルカリ可溶性を向上させる点で、さらに、テトラカルボン酸二無水物から酸二無水物基の除去後に残存するテトラカルボン酸残基を構成単位として含むことが好ましい。このようなテトラカルボン酸残基の例としては、式(1)中のR115の例が挙げられる。

When the precursor contains a diamine residue represented by the formula (SL) as another type of structural unit, the removal of the acid dianhydride group from the tetracarboxylic acid dianhydride is further carried out in terms of improving alkali solubility. It is preferable to include the tetracarboxylic acid residue remaining later as a constituent unit. Examples of such a tetracarboxylic acid residue include the example of R 115 in the formula (1).


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く、95質量%以下であることがより一層好ましい。

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, further preferably 95% 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.


<感光剤>

本発明の感光性樹脂組成物は感光剤を含有することが好ましい。感光剤としては、光ラジカル重合開始剤が挙げられ、その他、例えば、光硬化促進剤、および熱ラジカル重合開始剤を含んでいてもよい。

<Photosensitizer>

The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a photosensitive agent. Examples of the photosensitizer include a photoradical polymerization initiator, and may also include, for example, a photocuring accelerator and a thermal radical polymerization initiator.


<<光重合開始剤>>

感光剤に用いることができる光重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。光ラジカル重合開始剤としては、特に制限はなく、公知の光ラジカル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。

光ラジカル重合開始剤は、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 that can be used as the photosensitizer is preferably a photoradical polymerization initiator. The photoradical polymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected from known photoradical polymerization 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 photoradical polymerization 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ラジカル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、上記光ラジカル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、例えば複素環含有ポリマーの前駆体がラジカル重合性基を有するものであれば、別途のラジカル重合性化合物の配合を必要としないが、必要により、ラジカル重合性化合物を含有させてこれ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 photoradical polymerization 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 photoradical polymerization initiator occurs (secondary curing). At this time, for example, if the precursor of the heterocyclic-containing polymer has a radical-polymerizable group, it is not necessary to separately add a radical-polymerizable compound, but if necessary, a radical-polymerizable compound is contained and this is polymerized. It may be in a form of photocuring by doing so. 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.


光ラジカル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、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有する化合物、オキサジアゾール骨格を有する化合物、トリハロメチル基を有する化合物など)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノン、アゾ系化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、有機ホウ素化合物、鉄アレーン錯体などが挙げられる。これらの詳細については、特開2016−027357号公報の段落0165〜0182、国際公開WO2015/199219号の段落0138〜0151の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。

As the photoradical polymerization initiator, a known compound can be arbitrarily used. For example, halogenated hydrocarbon derivatives (for example, compounds having a triazine skeleton, compounds having an oxadiazole skeleton, compounds having a trihalomethyl group, etc.), acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, hexaarylbiimidazole, oxime derivatives and the like. Oxime compounds, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketooxime ethers, aminoacetophenone compounds, hydroxyacetophenones, azo compounds, azide compounds, metallocene compounds, organic boron compounds, iron arene complexes, etc. Can be mentioned. For details thereof, the description in paragraphs 0165 to 0182 of JP2016-0273557 and paragraphs 0138 to 0151 of International Publication WO2015 / 199219 can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.


ケトン化合物としては、例えば、特開2015−087611号公報の段落0087に記載の化合物が例示され、この内容は本明細書に組み込まれる。市販品では、カヤキュアーDETX(日本化薬(株)製)も好適に用いられる。

Examples of the ketone compound include the compounds described in paragraph 0087 of JP2015-087611, the contents of which are incorporated in the present specification. As a commercially available product, KayaCure DETX (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) is also preferably used.


光ラジカル重合開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、および、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10−291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤も用いることができる。

ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE 184(IRGACUREは登録商標)、DAROCUR 1173、IRGACURE 500、IRGACURE−2959、IRGACURE 127(商品名、いずれもBASF社製)を用いることができる。

アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE 907、IRGACURE 369、および、IRGACURE 379(商品名、いずれもBASF社製)を用いることができる。

アミノアセトフェノン系開始剤として、365nmまたは405nm等の波長光源に吸収極大波長がマッチングされた特開2009−191179号公報に記載の化合物も用いることができる。

アシルホスフィン系開始剤としては、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイドなどが挙げられる。また、市販品であるIRGACURE−819やIRGACURE−TPO(商品名、いずれもBASF社製)を用いることができる。

メタロセン化合物としては、IRGACURE−784(BASF社製)などが例示される。

As the photoradical polymerization initiator, a hydroxyacetophenone compound, an aminoacetophenone compound, and an acylphosphine compound can also be preferably used. More specifically, for example, the aminoacetophenone-based initiator described in JP-A-10-291969 and the acylphosphine oxide-based initiator described in Japanese Patent No. 4225898 can also be used.

As the hydroxyacetophenone-based initiator, IRGACURE 184 (IRGACURE is a registered trademark), DAROCUR 1173, IRGACURE 500, IRGACURE-2959, and IRGACURE 127 (trade names, all manufactured by BASF) can be used.

As the aminoacetophenone-based initiator, commercially available products IRGACURE 907, IRGACURE 369, and IRGACURE 379 (trade names, all manufactured by BASF) can be used.

As the aminoacetophenone-based initiator, the compound described in JP-A-2009-191179, in which the absorption maximum wavelength is matched with a wavelength light source such as 365 nm or 405 nm, can also be used.

Examples of the acylphosphine-based initiator include 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide. Further, commercially available products such as IRGACURE-819 and IRGACURE-TPO (trade names, both manufactured by BASF) can be used.

Examples of the metallocene compound include IRGACURE-784 (manufactured by BASF).


光ラジカル重合開始剤として、より好ましくはオキシム化合物が挙げられる。オキシム化合物を用いることにより、露光ラチチュードをより効果的に向上させることが可能になる。オキシム化合物は、露光ラチチュード(露光マージン)が広く、かつ、光硬化促進剤としても働くため、特に好ましい。

オキシム化合物の具体例としては、特開2001−233842号公報に記載の化合物、特開2000−80068号公報に記載の化合物、特開2006−342166号公報に記載の化合物を用いることができる。

好ましいオキシム化合物としては、例えば、下記の構造の化合物や、3−ベンゾオキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−(4−トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン−2−オン、および2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オンなどが挙げられる。本発明の感光性樹脂組成物においては、特に光ラジカル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。

Figure 2020066435

市販品ではIRGACURE OXE 01、IRGACURE OXE 02、IRGACURE OXE 03、IRGACURE OXE 04(以上、BASF社製)、アデカオプトマーN−1919(ADEKA社製、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(ADEKA社製)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。

さらに、また、フッ素原子を有するオキシム化合物を用いることも可能である。そのようなオキシム化合物の具体例としては、特開2010−262028号公報に記載されている化合物、特表2014−500852号公報の段落0345に記載されている化合物24、36〜40、特開2013−164471号公報の段落0101に記載されている化合物(C−3)などが挙げられる。

最も好ましいオキシム化合物としては、特開2007−269779号公報に示される特定置換基を有するオキシム化合物や、特開2009−191061号公報に示されるチオアリール基を有するオキシム化合物などが挙げられる。

The photoradical polymerization initiator is more preferably an oxime compound. By using the oxime compound, the exposure latitude can be improved more effectively. The oxime compound is particularly preferable because it has a wide exposure latitude (exposure margin) and also acts as a photocuring accelerator.

As specific examples of the oxime compound, the compound described in JP-A-2001-233842, the compound described in JP-A-2000-80068, and the compound described in JP-A-2006-342166 can be used.

Preferred oxime compounds include, for example, compounds having the following structures, 3-benzooxyiminobutane-2-one, 3-acetoxyiminobutane-2-one, 3-propionyloxyiminobutane-2-one, and 2-acetoxy. Iminopentan-3-one, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutane-2-one , And 2-ethoxycarbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one and the like. In the photosensitive resin composition of the present invention, it is particularly preferable to use an oxime compound (oxime-based photopolymerization initiator) as the photoradical polymerization initiator. Oxime-based photopolymerization initiators have a> C = N—O—C (= O) − linking group in the molecule.

Figure 2020066435

Commercially available products include IRGACURE OXE 01, IRGACURE OXE 02, IRGACURE OXE 03, IRGACURE OXE 04 (above, manufactured by BASF), and ADEKA PUTMER N-1919 (manufactured by ADEKA, JP2012-14052). The initiator 2) is also preferably used. Further, TR-PBG-304 (manufactured by Changshu Powerful Electronics New Materials Co., Ltd.), ADEKA ARCLUS NCI-831 and ADEKA ARCLUDS NCI-930 (manufactured by ADEKA) can also be used. Further, DFI-091 (manufactured by Daito Chemix Co., Ltd.) can be used.

Furthermore, it is also possible to use an oxime compound having a fluorine atom. Specific examples of such an oxime compound include compounds described in JP-A-2010-262028, compounds 24, 36-40 described in paragraph 0345 of JP-A-2014-500852, and JP-A-2013. Examples thereof include the compound (C-3) described in paragraph 0101 of JP-A-164471.

The most preferable oxime compound includes an oxime compound having a specific substituent shown in JP-A-2007-269779 and an oxime compound having a thioaryl group shown in JP-A-2009-191061.


光ラジカル重合開始剤は、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、ホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、オニウム塩化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物およびその誘導体、シクロペンタジエン−ベンゼン−鉄錯体およびその塩、ハロメチルオキサジアゾール化合物、3−アリール置換クマリン化合物からなる群より選択される化合物が好ましい。

さらに好ましい光ラジカル重合開始剤は、トリハロメチルトリアジン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、ホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、オニウム塩化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物であり、トリハロメチルトリアジン化合物、α−アミノケトン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、ベンゾフェノン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物が一層好ましく、メタロセン化合物またはオキシム化合物を用いるのがより一層好ましく、オキシム化合物がさらに一層好ましい。

また、光ラジカル重合開始剤は、ベンゾフェノン、N,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)等のN,N’−テトラアルキル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1,2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパノン−1等の芳香族ケトン、アルキルアントラキノン等の芳香環と縮環したキノン類、ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン、アルキルベンゾイン等のベンゾイン化合物、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体などを用いることもできる。また、下記式(I)で表される化合物を用いることもできる。

Figure 2020066435

式(I)中、RI00は、炭素数1〜20のアルキル基、1個以上の酸素原子によって中断された炭素数2〜20のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシル基、フェニル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシル基、ハロゲン原子、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、炭素数2〜12のアルケニル基、1個以上の酸素原子によって中断された炭素数2〜18のアルキル基および炭素数1〜4のアルキル基の少なくとも1つで置換されたフェニル基、またはビフェニルであり、RI01は、式(II)で表される基であるか、RI00と同じ基であり、RI02〜RI04は各々独立に炭素数1〜12のアルキル、炭素数1〜12のアルコキシまたはハロゲンである。

Figure 2020066435

式中、RI05〜RI07は、上記式(I)のRI02〜RI04と同じである。

From the viewpoint of exposure sensitivity, the photoradical polymerization initiator is a trihalomethyltriazine compound, a benzyldimethylketal compound, an α-hydroxyketone compound, an α-aminoketone compound, an acylphosphine compound, a phosphine oxide compound, a metallocene compound, an oxime compound, or a triaryl. Selected from the group consisting of imidazole dimer, onium salt compound, benzothiazole compound, benzophenone compound, acetophenone compound and its derivative, cyclopentadiene-benzene-iron complex and its salt, halomethyloxaziazole compound, 3-aryl substituted coumarin compound. Compounds are preferred.

More preferable photoradical polymerization initiators are trihalomethyltriazine compounds, α-aminoketone compounds, acylphosphine compounds, phosphine oxide compounds, metallocene compounds, oxime compounds, triarylimidazole dimers, onium salt compounds, benzophenone compounds and acetophenone compounds. At least one compound selected from the group consisting of trihalomethyltriazine compounds, α-aminoketone compounds, oxime compounds, triarylimidazole dimers, and benzophenone compounds is more preferable, and metallocene compounds or oxime compounds are even more preferable, and oxime compounds are even more preferable. Is even more preferable.

The photoradical polymerization initiator is N, N'-tetraalkyl-4,4'-diaminobenzophenone, 2-benzyl such as benzophenone, N, N'-tetramethyl-4,4'-diaminobenzophenone (Michler ketone). Aromatic ketones such as -2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propanone-1, alkylanthraquinone, etc. It is also possible to use quinones fused to the aromatic ring of the above, benzoin ether compounds such as benzoin alkyl ether, benzoin compounds such as benzoin and alkyl benzoin, and benzyl derivatives such as benzyl dimethyl ketal. Further, a compound represented by the following formula (I) can also be used.

Figure 2020066435

In formula (I), RI00 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms interrupted by one or more oxygen atoms, an alkoxyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group, and the like. Alkyl group with 1 to 20 carbon atoms, alkoxyl group with 1 to 12 carbon atoms, halogen atom, cyclopentyl group, cyclohexyl group, alkenyl group with 2 to 12 carbon atoms, carbon number 2 to interrupted by one or more oxygen atoms 18 alkyl group and at least one substituted phenyl group of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a biphenyl,, R I01 is a group represented by formula (II), the same as R I00 The groups, R I02 to R I 04, are independently alkyl having 1 to 12 carbon atoms and alkoxy or halogen having 1 to 12 carbon atoms, respectively.

Figure 2020066435

In the formula, R I05 to R I 07 are the same as R I 02 to R I 04 in the above formula (I).


また、光ラジカル重合開始剤は、国際公開WO2015/125469号の段落0048〜0055に記載の化合物を用いることもできる。

Further, as the photoradical polymerization initiator, the compounds described in paragraphs 0048 to 0055 of International Publication WO2015 / 125469 can also 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0.1〜30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0.5〜15質量%であり、一層好ましくは1.0〜10質量%である。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 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 0.5 to 15% by mass, and even more preferably 1.0 to 10% by mass. 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.


<<熱ラジカル重合開始剤>>

感光剤として熱ラジカル重合開始剤を用いてもよい。熱ラジカル重合開始剤は、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。熱ラジカル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。

熱ラジカル重合開始剤として、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 Radical Polymerization Initiator >>

A thermal radical polymerization initiator may be used as the photosensitizer. A thermal radical 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 radical 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 radical polymerization initiator include the compounds described in paragraphs 0074 to 0118 of JP-A-2008-63554.


熱ラジカル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。熱ラジカル重合開始剤は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。熱ラジカル重合開始剤を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 radical 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. %, More preferably 5 to 15% by mass. Only one type of thermal radical polymerization initiator may be contained, or two or more types may be contained. When two or more types of thermal radical polymerization initiators are contained, the total is preferably in the above range.


<重合性化合物>

<<ラジカル重合性化合物>>

本発明の感光性樹脂組成物は重合性化合物を含むことが好ましい。重合性化合物としては、ラジカル重合性化合物を用いることができる。ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合性基を有する化合物である。ラジカル重合性基としては、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が挙げられる。ラジカル重合性基は、(メタ)アクリロイル基が好ましい。

<Polymerizable compound>

<< Radical Polymerizable Compound >>

The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a polymerizable compound. As the polymerizable compound, a radically polymerizable compound can be used. The radically polymerizable compound is a compound having a radically polymerizable group. Examples of the radically polymerizable group include groups having an ethylenically unsaturated bond such as a vinyl group, an allyl group, a vinylphenyl group, and a (meth) acryloyl group. The radically polymerizable group is preferably a (meth) acryloyl group.


ラジカル重合性化合物が有するラジカル重合性基の数は、1個でもよく、2個以上でもよいが、ラジカル重合性化合物はラジカル重合性基を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 radically polymerizable groups contained in the radically polymerizable compound may be one or two or more, but the radically polymerizable compound preferably has two or more radically polymerizable groups, and preferably has three or more radically polymerizable groups. More preferred. The upper limit is preferably 15 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably 8 or less.


ラジカル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。ラジカル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 radically 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 radically 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、重合性基を2個以上含む2官能以上のラジカル重合性化合物を少なくとも1種含むことが好ましく、3官能以上のラジカル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官能のラジカル重合性化合物と3官能以上のラジカル重合性化合物との混合物であってもよい。なお、ラジカル重合性化合物の官能基数は、1分子中におけるラジカル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 functional radical polymerizable compound containing two or more polymerizable groups, and contains a trifunctional or higher functional radical polymerizable compound. It is more preferable to contain at least one kind. Further, it may be a mixture of a bifunctional radical polymerizable compound and a trifunctional or higher functional radical polymerizable compound. The number of functional groups of the radically polymerizable compound means the number of radically polymerizable groups in one molecule.


ラジカル重合性化合物の具体例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)やそのエステル類、アミド類が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と多価アルコール化合物とのエステル、および不飽和カルボン酸と多価アミン化合物とのアミド類である。また、ヒドロキシル基やアミノ基、スルファニル基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステルあるいはアミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類あるいはエポキシ類との付加反応物や、単官能若しくは多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアネート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステルあるいはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、さらに、ハロゲン基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステルあるいはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン等のビニルベンゼン誘導体、ビニルエーテル、アリルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。具体例としては、特開2016−027357号公報の段落0113〜0122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。

Specific examples of the radically polymerizable compound include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters thereof, and amides, and preferred examples thereof. Esters of unsaturated carboxylic acids and polyhydric alcohol compounds, and amides of unsaturated carboxylic acids and polyvalent amine compounds. Further, an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a nucleophilic substituent such as a hydroxyl group, an amino group or a sulfanyl group with a monofunctional or polyfunctional isocyanate or an epoxy, or a monofunctional or polyfunctional group. A dehydration condensation reaction product with a functional carboxylic acid is also preferably used. Further, an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a parentionic substituent such as an isocyanate group or an epoxy group with a monofunctional or polyfunctional alcohol, an amine or a thiol, and a halogen group. Substitution reaction products of unsaturated carboxylic acid esters or amides having a releasable substituent such as tosyloxy group and monofunctional or polyfunctional alcohols, amines and thiols are also suitable. Further, as another example, it is also possible to use a compound group in which the above-mentioned unsaturated carboxylic acid is replaced with a vinylbenzene derivative such as unsaturated phosphonic acid or styrene, vinyl ether, allyl ether or the like. As a specific example, the description in paragraphs 0113 to 0122 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-0273557 can be referred to, and these contents are incorporated in the present specification.


また、ラジカル重合性化合物は、常圧下で100℃以上の沸点を持つ化合物も好ましい。その例としては、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後、(メタ)アクリレート化した化合物、特公昭48−41708号公報、特公昭50−6034号公報、特開昭51−37193号各公報に記載されているようなウレタン(メタ)アクリレート類、特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号各公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタクリレートおよびこれらの混合物を挙げることができる。また、特開2008−292970号公報の段落0254〜0257に記載の化合物も好適である。また、多官能カルボン酸にグリシジル(メタ)アクリレート等の環状エーテル基とエチレン性不飽和結合を有する化合物を反応させて得られる多官能(メタ)アクリレートなども挙げることができる。

また、上述以外の好ましいラジカル重合性化合物として、特開2010−160418号公報、特開2010−129825号公報、特許第4364216号公報等に記載される、フルオレン環を有し、エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する化合物や、カルド樹脂も使用することが可能である。

さらに、その他の例としては、特公昭46−43946号公報、特公平1−40337号公報、特公平1−40336号公報に記載の特定の不飽和化合物や、特開平2−25493号公報に記載のビニルホスホン酸系化合物等もあげることができる。また、特開昭61−22048号公報に記載のペルフルオロアルキル基を含む化合物を用いることもできる。さらに日本接着協会誌 vol.20、No.7、300〜308ページ(1984年)に光重合性モノマーおよびオリゴマーとして紹介されているものも使用することができる。

Further, as the radically polymerizable compound, a compound having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure is also preferable. Examples include polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethyl ethanetri (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, and dipentaerythritol. Penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate, trimethylpropantri (acryloyloxypropyl) ether, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, glycerin, trimethylolethane, etc. A compound obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to a functional alcohol and then (meth) acrylated, is described in JP-A-48-41708, JP-A-50-6034, and JP-A-51-37193. Urethane (meth) acrylates, such as those described in JP-A-48-64183, JP-A-49-43191, and JP-A-52-30490, polyester acrylates, epoxy resins and (meth) acrylics. Examples thereof include polyfunctional acrylates and methacrylates such as epoxy acrylates which are reaction products with acids, and mixtures thereof. Further, the compounds described in paragraphs 0254 to 0257 of JP-A-2008-292970 are also suitable. Further, a polyfunctional (meth) acrylate obtained by reacting a polyfunctional carboxylic acid with a cyclic ether group such as glycidyl (meth) acrylate and a compound having an ethylenically unsaturated bond can also be mentioned.

Further, as a preferable radically polymerizable compound other than the above, it has a fluorene ring and has an ethylenically unsaturated bond, which is described in JP-A-2010-160418, JP-A-2010-129825, Patent No. 4364216 and the like. It is also possible to use a compound having two or more groups having the above, or a cardo resin.

Further, as other examples, the specific unsaturated compounds described in Japanese Patent Publication No. 46-43946, Japanese Patent Publication No. 1-4537, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-4536, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-25493. Vinyl phosphonic acid compounds and the like can also be mentioned. Further, a compound containing a perfluoroalkyl group described in JP-A-61-22048 can also be used. Furthermore, the journal of the Japan Adhesive Association vol. 20, No. Those introduced as photopolymerizable monomers and oligomers on pages 7, 300-308 (1984) can also be used.


上記のほか、特開2015−034964号公報の段落0048〜0051に記載の化合物、国際公開WO2015/199219号の段落0087〜0131に記載の化合物も好ましく用いることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。

In addition to the above, the compounds described in paragraphs 0048 to 0051 of JP-A-2015-034964 and the compounds described in paragraphs 0087 to 0131 of International Publication WO2015 / 199219 can also be preferably used, and the contents thereof are described in the present specification. Incorporated in.


また、特開平10−62986号公報において式(1)および式(2)としてその具体例と共に記載の、多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も、ラジカル重合性化合物として用いることができる。

Further, the compound described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-62986 together with specific examples as formulas (1) and (2) after addition of ethylene oxide or propylene oxide to a polyfunctional alcohol and then (meth) acrylated is also used. It can be used as a radically polymerizable compound.


さらに、特開2015−187211号公報の段落0104〜0131に記載の化合物も他のラジカル重合性化合物として用いることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。

Further, the compounds described in paragraphs 0104 to 0131 of JP2015-187211A can also be used as other radically polymerizable compounds, and their contents are incorporated in the present specification.


ラジカル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。

Examples of radically polymerizable compounds include dipentaerythritol triacrylate (commercially available KAYARAD D-330 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and dipentaerythritol tetraacrylate (commercially available KAYARAD D-320 Nippon Kayaku Co., Ltd.). , A-TMMT Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), Dipentaerythritol penta (meth) acrylate (commercially available KAYARAD D-310 Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (commercially available) KAYARAD DPHA Nippon Kayaku Co., Ltd., A-DPH Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), and the structure in which these (meth) acryloyl groups are bonded via ethylene glycol residues or propylene glycol residues. preferable. These oligomer types can also be used.


ラジカル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 radically 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. , 231, 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, 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 ( Nippon 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.


ラジカル重合性化合物としては、特公昭48−41708号公報、特開昭51−37193号公報、特公平2−32293号公報、特公平2−16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号公報、特公昭56−17654号公報、特公昭62−39417号公報、特公昭62−39418号公報に記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。さらに、ラジカル重合性化合物として、特開昭63−277653号公報、特開昭63−260909号公報、特開平1−105238号公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する化合物を用いることもできる。

Examples of the radically polymerizable compound include urethane acrylates as described in JP-A-48-41708, JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, and JP-B-2-16765. , Urethane compounds having an ethylene oxide-based skeleton described in Japanese Patent Publication No. 58-49860, Japanese Patent Publication No. 56-17654, Japanese Patent Publication No. 62-39417, and Japanese Patent Publication No. 62-39418 are also suitable. Further, as the radically polymerizable compound, compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-1-105238 are used. It can also be used.


ラジカル重合性化合物は、カルボキシル基、リン酸基等の酸基を有するラジカル重合性化合物であってもよい。酸基を有するラジカル重合性化合物は、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルが好ましく、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせたラジカル重合性化合物がより好ましい。特に好ましくは、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせたラジカル重合性化合物において、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトールまたはジペンタエリスリトールである化合物である。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製の多塩基酸変性アクリルオリゴマーとして、M−510、M−520などが挙げられる。

酸基を有するラジカル重合性化合物の好ましい酸価は、0.1〜40mgKOH/gであり、特に好ましくは5〜30mgKOH/gである。ラジカル重合性化合物の酸価が上記範囲であれば、製造や取扱性に優れ、さらには、現像性に優れる。また、重合性が良好である。

The radically polymerizable compound may be a radically polymerizable compound having an acid group such as a carboxyl group or a phosphoric acid group. The radical polymerizable compound having an acid group is preferably an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid, and an acid is obtained by reacting an unreacted hydroxyl group of the aliphatic polyhydroxy compound with a non-aromatic carboxylic acid anhydride. A radically polymerizable compound having a group is more preferable. Particularly preferably, in a radical polymerizable compound in which an unreacted hydroxyl group of an aliphatic polyhydroxy compound is reacted with a non-aromatic carboxylic acid anhydride to have an acid group, the aliphatic polyhydroxy compound is pentaerythritol or dipenta. It is a compound that is erythritol. Examples of commercially available products include M-510 and M-520 as polybasic acid-modified acrylic oligomers manufactured by Toagosei Co., Ltd.

The acid value of the radically polymerizable compound having an acid group is preferably 0.1 to 40 mgKOH / g, and particularly preferably 5 to 30 mgKOH / g. When the acid value of the radically polymerizable compound is within the above range, it is excellent in manufacture and handling, and further excellent in developability. Moreover, the polymerizable property is good.


本発明の感光性樹脂組成物は、硬化膜の弾性率制御に伴う反り抑制の観点から、ラジカル重合性化合物として、単官能ラジカル重合性化合物を好ましく用いることができる。単官能ラジカル重合性化合物としては、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸誘導体、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等のN−ビニル化合物類、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物類等が好ましく用いられる。単官能ラジカル重合性化合物としては、露光前の揮発を抑制するため、常圧下で100℃以上の沸点を持つ化合物も好ましい。

In the photosensitive resin composition of the present invention, a monofunctional radically polymerizable compound can be preferably used as the radically polymerizable compound from the viewpoint of suppressing warpage associated with controlling the elastic modulus of the cured film. Examples of the monofunctional radical polymerizable compound include n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, carbitol (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth). (Meta) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, N-methylol (meth) acrylamide, glycidyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate and the like (meth) ) Acrylate derivatives, N-vinyl compounds such as N-vinylpyrrolidone and N-vinylcaprolactam, and allyl compounds such as allylglycidyl ether, diallyl phthalate, and triallyl trimellitate are preferably used. As the monofunctional radical polymerizable compound, a compound having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure is also preferable in order to suppress volatilization before exposure.


<<上述したラジカル重合性化合物以外の重合性化合物>>

本発明の感光性樹脂組成物は、上述したラジカル重合性化合物以外の重合性化合物をさらに含むことができる。上述したラジカル重合性化合物以外の重合性化合物としては、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基またはアシルオキシメチル基を有する化合物;エポキシ化合物;オキセタン化合物;ベンゾオキサジン化合物が挙げられる。

<< Polymerizable compounds other than the radically polymerizable compounds mentioned above >>

The photosensitive resin composition of the present invention may further contain a polymerizable compound other than the radically polymerizable compound described above. Examples of the polymerizable compound other than the above-mentioned radically polymerizable compound include a compound having a hydroxymethyl group, an alkoxymethyl group or an acyloxymethyl group; an epoxy compound; an oxetane compound; and a benzoxazine compound.


<<<ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基またはアシルオキシメチル基を有する化合物>>>

ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基またはアシルオキシメチル基を有する化合物としては、下記式(AM1)、(AM4)または(AM5)で示される化合物が好ましい。

<<< Compounds having a hydroxymethyl group, an alkoxymethyl group or an acyloxymethyl group >>>

As the compound having a hydroxymethyl group, an alkoxymethyl group or an acyloxymethyl group, a compound represented by the following formula (AM1), (AM4) or (AM5) is preferable.


Figure 2020066435

(式中、tは、1〜20の整数を示し、R104は炭素数1〜200のt価の有機基を示し、R105は、−OR106または、−OCO−R107で示される基を示し、R106は、水素原子または炭素数1〜10の有機基を示し、R107は、炭素数1〜10の有機基を示す。)

Figure 2020066435

(In the formula, t represents an integer of 1 to 20, R 104 represents an organic group having a t-valence of 1 to 200 carbon atoms, and R 105 is a group represented by -OR 106 or -OCO-R 107. R 106 indicates a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, and R 107 indicates an organic group having 1 to 10 carbon atoms.)


Figure 2020066435

(式中、R404は炭素数1〜200の2価の有機基を示し、R405は、−OR406または、−OCO−R407で示される基を示し、R406は、水素原子または炭素数1〜10の有機基を示し、R407は、炭素数1〜10の有機基を示す。)

Figure 2020066435

(In the formula, R 404 represents a divalent organic group having 1 to 200 carbon atoms, R 405 represents a group represented by -OR 406 or -OCO-R 407 , and R 406 is a hydrogen atom or carbon. It represents an organic group having a number of 1 to 10, and R 407 indicates an organic group having 1 to 10 carbon atoms.)


Figure 2020066435

(式中uは3〜8の整数を示し、R504は炭素数1〜200のu価の有機基を示し、R505は、−OR506または、−OCO−R507で示される基を示し、R506は、水素原子または炭素数1〜10の有機基を示し、R507は、炭素数1〜10の有機基を示す。)

Figure 2020066435

(In the formula, u represents an integer of 3 to 8, R 504 represents a u-valent organic group having 1 to 200 carbon atoms, and R 505 represents a group represented by -OR 506 or -OCO-R 507. , R 506 represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, and R 507 represents an organic group having 1 to 10 carbon atoms.)


式(AM4)で示される化合物の具体例としては、46DMOC、46DMOEP(以上、商品名、旭有機材工業(株)製)、DML−MBPC、DML−MBOC、DML−OCHP、DML−PCHP、DML−PC、DML−PTBP、DML−34X、DML−EP、DML−POP、dimethylolBisOC−P、DML−PFP、DML−PSBP、DML−MTrisPC(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、NIKALAC MX−290(商品名、(株)三和ケミカル製)、2,6−dimethoxymethyl−4−t−buthylphenol、2,6−dimethoxymethyl−p−cresol、2,6−diacethoxymethyl−p−cresolなどが挙げられる。

Specific examples of the compound represented by the formula (AM4) include 46DMOC, 46DMOEP (trade name, manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.), DML-MBPC, DML-MBOC, DML-OCHP, DML-PCHP, DML. -PC, DML-PTBP, DML-34X, DML-EP, DML-POP, dimethylolBisOC-P, DML-PFP, DML-PSBP, DML-MTrisPC (trade name, manufactured by Honshu Kagaku Kogyo Co., Ltd.), NIKARAC MX-290 (trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), 2,6-dimethoxymethyl-4-t-butylphenol, 2,6-dimethoxymethyl-p-cresol, 2,6-diacethoxymethyl-p-cresol, etc. Be done.


また、式(AM5)で示される化合物の具体例としては、TriML−P、TriML−35XL、TML−HQ、TML−BP、TML−pp−BPF、TML−BPA、TMOM−BP、HML−TPPHBA、HML−TPHAP、HMOM−TPPHBA、HMOM−TPHAP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、TM−BIP−A(商品名、旭有機材工業(株)製)、NIKALAC MX−280、NIKALAC MX−270、NIKALAC MW−100LM(以上、商品名、(株)三和ケミカル製)が挙げられる。

Specific examples of the compound represented by the formula (AM5) include TriML-P, TriML-35XL, TML-HQ, TML-BP, TML-pp-BPF, TML-BPA, TMOM-BP, HML-TPPHBA, and the like. HML-TPHAP, HMOM-TPPHBA, HMOM-TPHAP (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), TM-BIP-A (trade name, manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.), NIKALAC MX-280, Examples thereof include NIKALAC MX-270 and NIKALAC MW-100LM (above, trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).


<<<エポキシ化合物(エポキシ基を有する化合物)>>>

エポキシ化合物としては、一分子中にエポキシ基を2以上有する化合物であることが好ましい。エポキシ基は、200℃以下で架橋反応し、かつ、架橋に由来する脱水反応が起こらないため膜収縮が起きにくい。このため、エポキシ化合物を含有することは、組成物の低温硬化および反りの抑制に効果的である。

<<< Epoxy compound (compound having an epoxy group) >>>

The epoxy compound is preferably a compound having two or more epoxy groups in one molecule. The epoxy group undergoes a cross-linking reaction at 200 ° C. or lower, and the dehydration reaction derived from the cross-linking does not occur, so that film shrinkage is unlikely to occur. Therefore, the inclusion of the epoxy compound is effective in suppressing low temperature curing and warpage of the composition.


エポキシ化合物は、ポリエチレンオキサイド基を含有することが好ましい。これにより、より弾性率が低下し、また反りを抑制することができる。ポリエチレンオキサイド基は、エチレンオキサイドの構成単位数が2以上のものを意味し、構成単位数が2〜15であることが好ましい。

The epoxy compound preferably contains a polyethylene oxide group. As a result, the elastic modulus can be further reduced and warpage can be suppressed. The polyethylene oxide group means that the number of constituent units of ethylene oxide is 2 or more, and the number of constituent units is preferably 2 to 15.


エポキシ化合物の例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂;ビスフェノールF型エポキシ樹脂;プロピレングリコールジグリシジルエーテル等のアルキレングリコール型エポキシ樹脂;ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコール型エポキシ樹脂;ポリメチル(グリシジロキシプロピル)シロキサン等のエポキシ基含有シリコーンなどを挙げることができるが、これらに限定されない。具体的には、エピクロン(登録商標)850−S、エピクロン(登録商標)HP−4032、エピクロン(登録商標)HP−7200、エピクロン(登録商標)HP−820、エピクロン(登録商標)HP−4700、エピクロン(登録商標)EXA−4710、エピクロン(登録商標)HP−4770、エピクロン(登録商標)EXA−859CRP、エピクロン(登録商標)EXA−1514、エピクロン(登録商標)EXA−4880、エピクロン(登録商標)EXA−4850−150、エピクロンEXA−4850−1000、エピクロン(登録商標)EXA−4816、エピクロン(登録商標)EXA−4822(以上商品名、DIC社製)、リカレジン(登録商標)BEO−60E(商品名、新日本理化(株))、EP−4003S、EP−4000S(以上商品名、ADEKA社製)などが挙げられる。この中でも、ポリエチレンオキサイド基を含有するエポキシ樹脂が、反りの抑制および耐熱性に優れる点で好ましい。例えば、エピクロン(登録商標)EXA−4880、エピクロン(登録商標)EXA−4822、リカレジン(登録商標)BEO−60Eは、ポリエチレンオキサイド基を含有するので好ましい。

Examples of epoxy compounds include bisphenol A type epoxy resin; bisphenol F type epoxy resin; alkylene glycol type epoxy resin such as propylene glycol diglycidyl ether; polyalkylene glycol type epoxy resin such as polypropylene glycol diglycidyl ether; polymethyl (glycidi). Examples include, but are not limited to, epoxy group-containing silicones such as loxypropyl) siloxane. Specifically, Epicron® 850-S, Epicron® HP-4032, Epicron® HP-7200, Epicron® HP-820, Epicron® HP-4700, Epicron® EXA-4710, Epicron® HP-4770, Epicron® EXA-859CRP, Epicron® EXA-1514, Epicron® EXA-4880, Epicron® EXA-4850-150, Epicron EXA-4850-1000, Epicron (registered trademark) EXA-4816, Epicron (registered trademark) EXA-4822 (trademark above, manufactured by DIC), Rica Resin (registered trademark) BEO-60E (trademark) Names include Shin Nihon Rika Co., Ltd., EP-4003S, EP-4000S (trade names above, manufactured by ADEKA) and the like. Among these, an epoxy resin containing a polyethylene oxide group is preferable because it suppresses warpage and is excellent in heat resistance. For example, Epicron® EXA-4880, Epicron® EXA-4822, and Ricaresin® BEO-60E are preferred because they contain polyethylene oxide groups.


<<<オキセタン化合物(オキセタニル基を有する化合物)>>>

オキセタン化合物としては、一分子中にオキセタン環を2つ以上有する化合物、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、1,4−ビス{[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシルメチル)オキセタン、1,4−ベンゼンジカルボン酸−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メチル]エステル等を挙げることができる。具体的な例としては、東亞合成株式会社製のアロンオキセタンシリーズ(例えば、OXT−121、OXT−221、OXT−191、OXT−223)が好適に使用することができ、これらは単独で、あるいは2種以上混合してもよい。

<<< Oxetane compound (compound having an oxetanyl group) >>>

Examples of the oxetane compound include compounds having two or more oxetane rings in one molecule, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 1,4-bis {[(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] methyl} benzene, and the like. Examples thereof include 3-ethyl-3- (2-ethylhexylmethyl) oxetane, 1,4-benzenedicarboxylic acid-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methyl] ester and the like. As a specific example, the Aron Oxetane series manufactured by Toagosei Co., Ltd. (for example, OXT-121, OXT-221, OXT-191, OXT-223) can be preferably used, and these can be used alone or individually. Two or more kinds may be mixed.


<<<ベンゾオキサジン化合物(ベンゾオキサゾリル基を有する化合物)>>>

ベンゾオキサジン化合物は、開環付加反応に由来する架橋反応のため、硬化時に脱ガスが発生せず、さらに熱収縮を小さくして反りの発生が抑えられることから好ましい。

<<< Benzoxazine compound (compound having a benzoxazolyl group) >>>

Since the benzoxazine compound is a cross-linking reaction derived from the ring-opening addition reaction, degassing does not occur during curing, and heat shrinkage is further reduced to suppress the occurrence of warpage, which is preferable.


ベンゾオキサジン化合物の好ましい例としては、B−a型ベンゾオキサジン、B−m型ベンゾオキサジン(以上、商品名、四国化成工業社製)、ポリヒドロキシスチレン樹脂のベンゾオキサジン付加物、フェノールノボラック型ジヒドロベンゾオキサジン化合物が挙げられる。これらは単独で用いるか、あるいは2種以上混合してもよい。

Preferred examples of the benzoxazine compound are BA-type benzoxazine, B-m-type benzoxazine (trade name, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), benzoxazine adduct of polyhydroxystyrene resin, and phenol novolac-type dihydrobenzo. Oxazine compounds can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.


重合性化合物を含有する場合、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質量%超60質量%以下であることが好ましい。下限は5質量%以上がより好ましい。上限は、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。

When the polymerizable compound is contained, the content thereof is preferably more than 0% by mass and 60% by mass or less with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition of the present invention. The lower limit is more preferably 5% by mass or more. The upper limit is more preferably 50% by mass or less, and further preferably 30% by mass or less.

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、チオ尿素類およびスルファニル基を有する化合物、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 sulfanyl group compounds, hindered phenol 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、国際公開WO2015/199219号の段落0166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 paragraph 0094 of JP2013-15701, compounds described in paragraphs 0073 to 0076 of JP2009-283711, and JP2011-59656A. The compound described in paragraph 0052, the compound described in paragraphs 0114, 0116 and 0118 of JP2012-194520A, the compound described in paragraph 0166 of International Publication WO2015 / 199219, and the like 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 2020066435

Specific examples of the migration inhibitor include the following compounds.

Figure 2020066435


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、p−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。

また、下記化合物を用いることができる(Meはメチル基である)。

Figure 2020066435

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, p-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.

In addition, the following compounds can be used (Me is a methyl group).

Figure 2020066435

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、国際公開WO2015/199219号の段落0167に記載の化合物、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 2020066435

Examples of the silane coupling agent include the compounds described in paragraph 0167 of International Publication WO2015 / 199219, the compounds described in paragraphs 0062 to 0073 of JP-A-2014-191002, and paragraphs 0063 to WO2011 / 080992A1 of International Publication WO2011 / 080992A1. The compounds described in 0071, the compounds described in paragraphs 0060 to 0061 of JP-A-2014-191252, the compounds described in paragraphs 0045-0052 of JP-A-2014-41264, paragraph 0055 of International Publication WO2014 / 097594. The described compounds are mentioned. 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 2020066435


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.


金属接着性改良剤の含有量はポリマー前駆体100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部であり、より好ましくは0.5〜15質量部の範囲であり、さらに好ましくは0.5〜5質量部の範囲である。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。

The content of the metal adhesion improver is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.5 to 15 parts by mass, and further preferably 0, based on 100 parts by mass of the polymer precursor. It is in the range of 5 to 5 parts 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、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 sensitizing dye, a chain transfer agent, a surfactant, a higher fatty acid derivative, and inorganic particles, if necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. , Curing agent, curing catalyst, filler, antioxidant, ultraviolet absorber, anti-aggregation agent 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、熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル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、熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル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 radical polymerization initiator, a photoradical polymerization initiator, or the like, and acts such as electron transfer, energy transfer, and heat generation occur. As a result, the thermosetting accelerator, the thermal radical polymerization initiator, and the photoradical polymerization 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、チオール化合物を好ましく用いることができる。 また、連鎖移動剤は、国際公開WO2015/199219号の段落0152〜0153に記載の化合物を用いることもできる。

<< 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, a thiol compound can be preferably used. Further, as the chain transfer agent, the compounds described in paragraphs 0152 to 0153 of International Publication WO2015 / 199219 can also be 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 2020066435

また、界面活性剤は、国際公開WO2015/199219号の段落0159〜0165に記載の化合物を用いることもできる。

<< 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 2020066435

Further, as the surfactant, the compound described in paragraphs 0159 to 0165 of International Publication WO2015 / 199219 can also be used.


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。

また、高級脂肪酸誘導体は、国際公開WO2015/199219号の段落0155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.

Further, as the higher fatty acid derivative, the compound described in paragraph 0155 of International Publication WO2015 / 199219 can also be used.

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ルオ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、ポリテトラフルオロエチレン、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、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, and can be 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、本発明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(層状にする層形成工程)と、層状にした感光性樹脂組成物を80〜450℃で加熱する加熱工程とを含むことが好ましい。好ましくは、硬化膜の製造方法は、上記の膜形成工程(層形成工程)の後、膜を露光する露光工程と、上記露光された感光性樹脂組成物層(膜、すなわち、樹脂層)に対して、現像処理を行う現像処理工程とを有する製造方法が挙げられる。この現像の後、加熱(好ましくは80〜450℃で加熱)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。なお、上記のとおり、感光性樹脂組成物を用いる場合には、あらかじめ露光により組成物を硬化しておき、その後に必要により所望の加工(例えば下記の積層)を施して、さらに加熱により硬化させることができる。

The method for producing a cured film of the present invention includes using the photosensitive resin composition of the present invention. Specifically, a film forming step of applying the photosensitive resin composition of the present invention to a substrate to form a film (layer forming step of forming a layer) and a layered photosensitive resin composition at 80 to 450 ° C. It is preferable to include a heating step of heating. Preferably, the method for producing the cured film is, after the film forming step (layer forming step), an exposure step of exposing the film and the exposed photosensitive resin composition layer (film, that is, a resin layer). On the other hand, a manufacturing method including a developing process for performing a developing process can be mentioned. After this development, the exposed resin layer can be further cured by heating (preferably heating at 80 to 450 ° C.). As described above, when the photosensitive resin composition is used, the composition is cured by exposure in advance, and then if necessary, desired processing (for example, the following lamination) is performed, and the composition is further cured by heating. be able to.


本発明の積層体の製造方法は、本発明の硬化膜の製造方法を含む。本発明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、感光性樹脂組成物の膜形成工程(層形成工程)および加熱工程、あるいは、感光性を付した場合には、膜形成工程(層形成工程)、露光工程、および現像処理工程(必要によりさらに加熱工程)を、上記順に行うことが好ましい。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。

以下これらの詳細を説明する。

The method for producing a laminate of the present invention includes the method for producing a cured film of the present invention. In the method for producing a laminate of the present invention, after forming a cured film according to the above-mentioned method for producing a cured film, the photosensitive resin composition is further subjected to a film forming step (layer forming step) and a heating step, or a photosensitive step. When properties are added, it is preferable to carry out the film forming step (layer forming step), the exposure step, and the developing treatment step (if necessary, further heating step) in the above order. 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.

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。

有機溶剤は、エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、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: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: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: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、ならびに、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、ならびに、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、N−メチル−2−ピロリドン等、ならびに、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、スルホキシド類としてジメチルスルホキシドが好適に挙げられる。

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%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.

Examples of the organic solvent include ethyl acetate, -n-butyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, and 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.)), alkyl esters of 3-alkyloxypropionic acid (eg, methyl 3-alkyloxypropionic acid, ethyl 3-alkyloxypropionic acid, etc.), etc. (eg, methyl 3-methoxypropionate, 3-methoxypropionic acid, etc.) Ethyl, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, etc.)), 2-alkyloxypropionic acid alkyl esters (eg, methyl 2-alkyloxypropionate, ethyl 2-alkyloxypropionate, 2-alkyl) Propyl oxypropionate and the like (eg, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate), 2-alkyloxy- Methyl 2-methylpropionate and ethyl 2-alkyloxy-2-methylpropionate (eg, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, etc.), methyl pyruvate, pyruvin Ethyl acetate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate, etc., and as ethers, for example, 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, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, etc. As ketones, for example, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc., and as aromatic hydrocarbons, for example, toluene, xylene, anisole, limonene. As the sulfoxides, dimethyl sulfoxide is preferably mentioned.

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 100% by mass of an organic solvent.


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。また、本発明の組成物はポリマー前駆体以外のラジカル重合性化合物を含ませてもよいが、未反応のポリマー前駆体以外のラジカル重合性化合物の硬化などもこの工程で進行させることができる。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、アミン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. Further, although the composition of the present invention may contain a radically polymerizable compound other than the polymer precursor, curing of the radically polymerizable compound other than the unreacted polymer precursor can also proceed in this step. 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. Even more preferable.

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 amine 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 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、上記膜形成工程(層形成工程)および加熱工程、あるいは、感光性樹脂組成物には、上記膜形成工程(層形成工程)、上記露光工程、および上記現像処理工程を、上記順に行うことを含む一連の工程である。積層工程には、さらに、上記乾燥工程や加熱工程等を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。

本発明では、硬化膜を2層以上有し、上記硬化膜の間に金属層を有する、積層体であることが好ましい。より好ましくは、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層以下の構成であり、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膜形成工程(層形成工程)および加熱工程、あるいは、感光性樹脂組成物には、上記膜形成工程(層形成工程)、上記露光工程、および、上記現像処理工程(必要によりさらに加熱工程)を、上記順に行うことが好ましい。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 the film forming step (layer forming step) and the heating step again on the surface of the cured film (resin layer) or the metal layer, or the film forming step (layer forming) on the photosensitive resin composition. Step), the exposure step, and the development processing step are a series of steps including performing the steps in the above order. Needless to say, the laminating step may further include the above-mentioned drying step, heating step, and the like.

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.

In the present invention, it is preferable that the laminate has two or more cured films and has a metal layer between the cured films. More preferably, the resin layer has a structure of 3 layers or more and 7 layers or less, such as a resin layer / metal layer / resin layer / metal layer / resin layer / metal layer, and 3 layers or more and 5 layers or less are further preferable.

That is, in the present invention, in particular, after the metal layer is provided, a film forming step (layer forming step) and a heating step of the photosensitive resin composition or a photosensitive resin composition so as to cover the metal layer is further performed. It is preferable that the film forming step (layer forming step), the exposure step, and the developing treatment step (if necessary, further heating step) are performed in the above order. 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>

[ピロメリット酸二無水物、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)のピロメリット酸二無水物(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。

A−1

Figure 2020066435

<Synthesis example 1>

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

14.06 g (64.5 mmol) of pyromellitic 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. , Dryed with 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 2020066435


<合成例2>

[ピロメリット酸二無水物、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と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)のピロメリット酸二無水物(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、ピロメリット酸と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。

A−2

Figure 2020066435

<Synthesis example 2>

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

14.06 g (64.5 mmol) of pyromellitic 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 pyromellitic 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 2020066435


<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と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)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。

A−3

Figure 2020066435

<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) 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 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 2020066435


<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と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。

A−4

Figure 2020066435

<Synthesis example 4>

Polyimide precursor (A-4: radically polymerizable group) from 4,4'-oxydiphthalic anhydride, 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl (orthotrizine) and 2-hydroxyethyl methacrylate 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 2020066435


<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、撹拌溶解した。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分間撹拌を続けた。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。

A−5

Figure 2020066435

<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 2020066435


<実施例および比較例>

下記表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。各感光性樹脂組成物について後述する各性能試験を行った。試験結果を併せて下記表1〜3に示した。

Figure 2020066435

Figure 2020066435

Figure 2020066435

<Examples and Comparative Examples>

The components listed in the table 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. Each performance test described later was carried out for each photosensitive resin composition. The test results are also shown in Tables 1 to 3 below.

Figure 2020066435

Figure 2020066435

Figure 2020066435


数値は配合量(質量%)である。

ポリマー前駆体:上記で合成した表記載の化合物である。

熱塩基発生剤等:

B−1〜B−6:先に<熱塩基発生剤>の項で例示した例示化合物

比較のための化合物

X−6:下記の化合物

Figure 2020066435

光重合開始剤:下記の市販試薬

IRGACURE製 OXE01(商品名)

IRGACURE製 784(商品名)

IRGACURE製 OXE01/784の50/50(質量比)の混合物重合性化合物:下記の市販試薬

SR−209(2官能)(サートマー社製)

Figure 2020066435

A−TMMT(4官能)(新中村化学工業社製)

A−DPH(6官能)(新中村化学工業社製)

重合禁止剤

上記<重合禁止剤>の項に記載の化合物F−1〜F−3マイグレーション抑制剤

上記<マイグレーション抑制剤>の項に記載の化合物M−1〜M−4金属接着性改良剤

上記<金属接着性改良剤>の項に記載の化合物SC−1〜SC−5

溶剤:下記の化合物

NMP/乳酸エチル:N−メチル−2−ピロリドン(Ashland社製)と乳酸エチルの混合液(40:60質量基準)

GBL/DMSO:ジメチルスルホキシド(和光純薬工業社製)とγ−ブチロラクトン(三和油化社製)の混合液(20:80質量基準)

The numerical value is the compounding amount (mass%).

Polymer precursor: The compound shown in the table synthesized above.

Thermal base generator, etc .:

B-1 to B-6: Exemplified compounds exemplified above in the section <Thermal base generator>

Compounds for comparison

X-6: The following compounds

Figure 2020066435

Photopolymerization Initiator: The following commercially available reagents

OXE01 made by IRGACURE (trade name)

Made by IRGACURE 784 (trade name)

50/50 (mass ratio) mixture of OXE01 / 784 manufactured by IRGACURE Polymerizable compound: The following commercially available reagents

SR-209 (bifunctional) (manufactured by Sartmer)

Figure 2020066435

A-TMMT (4 functional) (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.)

A-DPH (6-functional) (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.)

Polymerization inhibitor

Compound F-1 to F-3 migration inhibitor according to the above <polymerization inhibitor>

Compound M-1 to M-4 metal adhesion improver according to the above <Migration inhibitor>

Compounds SC-1 to SC-5 according to the above <Metal Adhesive Improvement Agent>

Solvent: The following compounds

NMP / Ethyl lactate: A mixture of N-methyl-2-pyrrolidone (manufactured by Ashland) and ethyl lactate (based on 40:60 mass)

GBL / DMSO: A mixture of dimethyl sulfoxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and γ-butyrolactone (manufactured by Sanwa Yuka Co., Ltd.) (based on 20:80 mass)


<保存安定性>

上記ろ過後の感光性樹脂組成物を、E型粘度計を用いて粘度(0日)を測定した。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。

粘変動度率=|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 filtration was measured using an E-type viscometer. After allowing the photosensitive resin composition to stand in a closed container at 25 ° C. for 14 days, 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 variability rate = | 100 x {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%


<機械特性(引張り強度)>

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適用し、感光性樹脂組成物層を形成した。得られた感光性樹脂組成物層を適用したシリコンウェハをホットプレート上で、100℃で4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、ブロードバンド露光機(ウシオ電機株式会社製 UX−1000SN−EH01)を用いて、400mJ/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、5℃/分の昇温速度で昇温し、230℃に達した後、3時間加熱した。硬化後の樹脂層を3%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、樹脂膜を得た。

シリコンウェハから剥離した樹脂膜について引張り強度試験を行った。試験は、引張り試験機(テンシロン)を用いて、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および幅方向について、25℃、65%RH(相対湿度)の環境下にて、JIS−K6251(日本工業規格)に準拠して測定した。評価は切断時の破断伸びを各10回ずつ測定し、平均値を用いた。結果は下記のとおり区分して評価した。

A:60%以上

B:50%以上60%未満

C:50%未満

<Mechanical properties (tensile strength)>

Each photosensitive resin composition was applied onto a silicon wafer by a spin coating method to form a photosensitive resin composition layer. The silicon wafer to which the obtained photosensitive resin composition layer was applied was dried on a hot plate at 100 ° C. for 4 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 with an exposure energy of 400 mJ / cm 2 using a broadband exposure machine (UX-1000SN-EH01 manufactured by Ushio, Inc.), and the exposed photosensitive resin composition layer was exposed. The (resin layer) was heated at a heating rate of 5 ° C./min under a nitrogen atmosphere, reached 230 ° C., and then heated for 3 hours. The cured resin layer was immersed in a 3% hydrofluoric acid solution, and the resin layer was peeled off from the silicon wafer to obtain a resin film.

A tensile strength test was performed on the resin film peeled from the silicon wafer. The test was performed using a tensile tester (Tencilon) with a crosshead speed of 300 mm / min, a width of 10 mm, and a sample length of 50 mm in an environment of 25 ° C. and 65% RH (relative humidity) in the longitudinal and width directions of the film. Measured in accordance with JIS-K6251 (Japanese Industrial Standards). For the evaluation, the elongation at break at the time of cutting was measured 10 times each, and the average value was used. The results were evaluated by classifying them as follows.

A: 60% or more

B: 50% or more and less than 60%

C: less than 50%


<未露光部の現像液溶解性>

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で適用した。感光性樹脂組成物を適用したシリコンウェハを、100℃のホットプレートで4分間加熱し、それぞれ厚さ20μmの感光性樹脂組成物層を得た。上記感光性樹脂組成物層を23℃のシクロペンタノンに浸漬し、完全溶解に必要な時間を測定することで溶解速度を算出した。試験は、レジスト現像アナライザー(LTJ社製RDA−790EB)を用いた。結果は下記のとおり区分して評価した。

A:0.55μm/秒以上

B:0.4μm/秒以上0.55μm/秒未満

C:0.4μm/秒未満

<Developer solubility in unexposed areas>

Each photosensitive resin composition was applied on a silicon wafer by spin coating. A silicon wafer to which the photosensitive resin composition was applied was heated on a hot plate at 100 ° C. for 4 minutes to obtain a photosensitive resin composition layer having a thickness of 20 μm. The dissolution rate was calculated by immersing the photosensitive resin composition layer in cyclopentanone at 23 ° C. and measuring the time required for complete dissolution. A resist development analyzer (RDA-790EB manufactured by LTJ) was used for the test. The results were evaluated by classifying them as follows.

A: 0.55 μm / sec or more

B: 0.4 μm / sec or more and less than 0.55 μm / sec

C: Less than 0.4 μm / sec


<リソグラフィー性評価>

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した。感光性樹脂組成物を適用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の膜厚の均一な感光性樹脂組成物層を形成した。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)を用いて露光した。露光はi線で行い、波長365nmにおいて、200、300、400、500、600、700、800mJ/cm2の各露光エネルギーで、5μmから25μmまで1μm刻みのラインアンドスペースのフォトマスクを使用して、露光を行って、樹脂層を得た。

<Evaluation of lithography>

Each of the photosensitive resin compositions after filtration was spin-coated on a silicon wafer. A silicon wafer to which the photosensitive resin composition was applied was dried on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes to form a uniform photosensitive resin composition layer having a film thickness of 20 μm on the silicon wafer. The photosensitive resin composition layer on the silicon wafer was exposed using a stepper (Nikon NSR 2005 i9C). Exposure is i-line, with 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800 mJ / cm 2 exposure energies at a wavelength of 365 nm, using line-and-space photomasks from 5 μm to 25 μm in 1 μm increments. , Exposure was performed to obtain a resin layer.


上記樹脂層を、シクロペンタノンで60秒間現像した。得られた樹脂層(ラインパターン)の線幅が小さければ小さいほど微細なパターンを形成可能であることを表し、好ましい結果となる。また、形成可能な最小線幅が露光量の変動に対して変化しにくいほど、微細パターン形成における露光量の任意性が増大し、好ましい結果となる。測定限界は5μmである。

A:5μm以上8μm以下であった

B:8μmを超えて10μm以下であった

C:10μmを超えていた

The resin layer was developed with cyclopentanone for 60 seconds. The smaller the line width of the obtained resin layer (line pattern), the finer the pattern can be formed, which is a preferable result. Further, the more the minimum line width that can be formed is less likely to change with respect to the fluctuation of the exposure amount, the more arbitrary the exposure amount in forming the fine pattern increases, which is a preferable result. The measurement limit is 5 μm.

A: It was 5 μm or more and 8 μm or less.

B: It was more than 8 μm and less than 10 μm.

C: It exceeded 10 μm


上記の結果から分かるとおり、本発明において特定のポリマー前駆体と特定の熱塩基発生剤と感光剤(光重合開始剤)とを組み合わせて用いたものでは、高い保存安定性と機械特性とを両立して実現することができることが分かった(実施例1〜12)。また、必要な場合には、得られる感光性の硬化膜の未露光部の現像液への溶解性を示しネガ型の現像に適合し、さらに、良好なリソグラフィー性を達成しており、感光材料におけるニーズに応じて高い性能を発揮しうることが分かった(実施例4、5、7〜12)。

一方、熱塩基発生剤を用いていない比較例1、2では、保存安定性と機械特性との両立はできなかった。比較例の熱塩基発生剤(X−6)を用いたものでも、保存安定性と機械特性との両立はできず、未露光部の現像液溶解性も劣っていた(比較例3)。また、比較例1〜3のいずれにおいてもリソグラフィー性に劣っており、感光材料に応じた性能を発揮することは難しかった。

この結果から、本発明の感光性樹脂組成物が硬化膜、それを用いた積層体および半導体デバイスの製造に適合し、その製品において優れた性能を発揮しうることが分かった。

また、以上の結果から、本発明の熱塩基発生剤(式(N1)または(N2)で表される化合物)は有用性を有し、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を用いた感光性樹脂組成物の用途において、材料の豊富化に資するものであることが分かった。

As can be seen from the above results, in the present invention, a combination of a specific polymer precursor, a specific thermobase generator and a photosensitizer (photopolymerization initiator) achieves both high storage stability and mechanical properties. It was found that this can be realized (Examples 1 to 12). In addition, if necessary, the obtained photosensitive cured film shows solubility in the developing solution of the unexposed portion, is suitable for negative type development, and further achieves good lithographic properties, and is a photosensitive material. It was found that high performance can be exhibited according to the needs in (Examples 4, 5, 7 to 12).

On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which the thermal base generator was not used, both storage stability and mechanical properties could not be achieved at the same time. Even when the thermal base generator (X-6) of Comparative Example was used, both storage stability and mechanical properties could not be achieved at the same time, and the developer solubility of the unexposed portion was also inferior (Comparative Example 3). In addition, all of Comparative Examples 1 to 3 were inferior in lithographic properties, and it was difficult to exhibit performance according to the photosensitive material.

From this result, it was found that the photosensitive resin composition of the present invention is suitable for manufacturing a cured film, a laminate using the cured film, and a semiconductor device, and can exhibit excellent performance in the product.

Further, from the above results, the thermobase generator of the present invention (compound represented by the formula (N1) or (N2)) has usefulness and is photosensitive using a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor. It was found that it contributes to the abundance of materials in the use of resin compositions.


<実施例100>

実施例1の感光性樹脂組成物を、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 of Example 1 is 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 is formed. bottom. 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.

Claims (16)


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なる群から選択される少なくとも1種のポリマー前駆体と、下記式(N1)または(N2)で表される熱塩基発生剤と、感光剤とを含む、感光性樹脂組成物。

Figure 2020066435

Figure 2020066435

式中、RN1およびRN2はそれぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表し、RN3およびRN4はそれぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基であり、ただし前記置換基はヒドロキシル基以外の酸基であることはなく、RN1とRN2は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN3とRN4は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN1とRN3は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN2とRN4は互いに連結して環状構造を形成してもよく、Xは単結合またはカルボニル基を表し、Xが単結合の場合、Yは単結合または2価の有機基を表し、Xがカルボニル基の場合、Yは2価の有機基を表す。

It contains at least one polymer precursor selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor, a thermobase generator represented by the following formula (N1) or (N2), and a photosensitive agent. Photosensitive resin composition.

Figure 2020066435

Figure 2020066435

In the formula, RN1 and RN2 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, and RN3 and RN4 independently represent an aliphatic hydrocarbon which may have a hydrogen atom or a substituent, respectively. It is a group, however, the substituent is not an acid group other than a hydroxyl group, RN1 and RN2 may be linked to each other to form a cyclic structure, and RN3 and RN4 may be linked to each other. An annular structure may be formed, RN1 and RN3 may be connected to each other to form an annular structure, RN2 and RN4 may be connected to each other to form an annular structure, and X is simply. When X is a single bond, Y represents a single bond or a divalent organic group, and when X is a carbonyl group, Y represents a divalent organic group.

前記式(N1)または(N2)で表される熱塩基発生剤において、XおよびYが単結合である、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。

The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein X and Y are single bonds in the thermal base generator represented by the formula (N1) or (N2).

前記式(N1)が下記式(N1−1)〜(N1−4)のいずれかである、請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物。

Figure 2020066435

式中、RN31、RN32およびRN33は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基であり、ただし前記置換基はヒドロキシル基以外の酸基であることはなく、RN11は1価の有機基を表し、RN12は2価の連結基であり、ArNは芳香族炭化水素基であり、

式(N1−1)において、RN31とRN32は連結して環状構造を形成してもよく、RN31と式中の窒素原子とカルボニル基の間のメチレン基は連結して環状構造を形成してもよく、RN32と式中の窒素原子とカルボニル基の間のメチレン基は連結して環状構造を形成してもよく、

式(N1−2)において、RN33と式中の窒素原子とカルボニル基の間のメチレン基は連結して環状構造を形成してもよく、

式(N1−3)において、RN11とRN11が置換する炭素原子は連結して環状構造を形成してもよく、

式(N1−4)において、RN12とRN12が置換する炭素原子は連結して環状構造を形成してもよく、ArNとRN12が置換する炭素原子は連結して環状構造を形成してもよい。

The photosensitive resin composition according to claim 1 or 2, wherein the formula (N1) is any of the following formulas (N1-1) to (N1-4).

Figure 2020066435

In the formula, RN31 , RN32 and RN33 are aliphatic hydrocarbon groups which may independently have a hydrogen atom or a substituent, except that the substituent is an acid group other than a hydroxyl group. R N11 represents a monovalent organic group, RN12 is a divalent linking group, Ar N is an aromatic hydrocarbon group, and

In the formula (N1-1), RN31 and RN32 may be linked to form a cyclic structure, and the methylene group between RN31 and the nitrogen atom and the carbonyl group in the formula may be linked to form a cyclic structure. Alternatively , the methylene group between the RN32 and the nitrogen atom and the carbonyl group in the formula may be linked to form a cyclic structure.

In the formula (N1-2), a methylene group between the nitrogen atom and the carbonyl group of R N33 and in the formula may form a cyclic structure linked,

In the formula (N1-3), the carbon atom to which R N11 and R N11 is substituted may form a cyclic structure linked,

In the formula (N1-4), the carbon atom to which R N12 and R N12 is substituted may form a cyclic structure linked, the carbon atom to which Ar N and R N12 is substituted to form a cyclic structure linked You may.

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、請求項4に記載の感光性樹脂組成物。

Figure 2020066435

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 is represented by the following formula (1).

Figure 2020066435

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.

前記感光剤が光重合開始剤と重合性化合物とを含む、請求項1〜5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 5, wherein the photosensitive agent contains a photopolymerization initiator and a polymerizable compound.

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層以上有し、2層の前記硬化膜の間に金属層を有する、積層体。

A laminated body having two or more cured films according to claim 8 and having a metal layer between the two cured films.

請求項1〜7のいずれか1つ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.

前記膜を露光する露光工程および露光後の前記膜を現像する現像工程を有する、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 an exposure step of exposing the film and a developing step of developing the film after exposure.

請求項10に記載の前記膜形成工程後の前記膜を80〜450℃で加熱する工程をさらに含むか、または、請求項11に記載の前記現像工程後の前記膜を80〜450℃で加熱する工程をさらに含む、硬化膜の製造方法。

A step of heating the film after the film forming step according to claim 10 at 80 to 450 ° C. is further included, or the film after the developing step according to claim 11 is heated at 80 to 450 ° C. A method for producing a cured film, which further comprises a step of making a cured 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.

下記式(N1)または(N2)で表される熱塩基発生剤。

Figure 2020066435

Figure 2020066435

式中、RN1およびRN2はそれぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表し、RN3およびRN4はそれぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基であり、ただし前記置換基はヒドロキシル基以外の酸基を有することはなく、RN1とRN2は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN3とRN4は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN1とRN3は互いに連結して環状構造を形成してもよく、RN2とRN4は互いに連結して環状構造を形成してもよく、Xは単結合またはカルボニル基を表し、Xが単結合の場合、Yは単結合または2価の有機基を表し、Xがカルボニル基の場合、Yは2価の有機基を表す。

A thermobase generator represented by the following formula (N1) or (N2).

Figure 2020066435

Figure 2020066435

In the formula, RN1 and RN2 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, and RN3 and RN4 independently represent an aliphatic hydrocarbon which may have a hydrogen atom or a substituent, respectively. It is a group, however, the substituent does not have an acid group other than a hydroxyl group, RN1 and RN2 may be linked to each other to form a cyclic structure, and RN3 and RN4 may be linked to each other. An annular structure may be formed, RN1 and RN3 may be connected to each other to form an annular structure, RN2 and RN4 may be connected to each other to form an annular structure, and X is simply. When X is a single bond, Y represents a single bond or a divalent organic group, and when X is a carbonyl group, Y represents a divalent organic group.

前記式(N1)または(N2)で表される熱塩基発生剤において、XおよびYが単結合である、請求項14に記載の熱塩基発生剤。

The thermobase generator according to claim 14, wherein X and Y are single bonds in the thermobase generator represented by the formula (N1) or (N2).

前記式(N1)が下記式(N1−1)〜(N1−4)のいずれかである、請求項14または15に記載の熱塩基発生剤。

Figure 2020066435

式中、RN31、RN32およびRN33は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基であり、ただしこの置換基はヒドロキシル基以外の酸基であることはなく、RN11は1価の有機基を表し、RN12は2価の連結基であり、ArNは芳香族炭化水素基であり、

式(N1−1)において、RN31とRN32は連結して環状構造を形成してもよく、RN31と式中の窒素原子とカルボニル基の間のメチレン基は連結して環状構造を形成してもよく、RN32と式中の窒素原子とカルボニル基の間のメチレン基は連結して環状構造を形成してもよく、

式(N1−2)において、RN33と式中の窒素原子とカルボニル基の間のメチレン基は連結して環状構造を形成してもよく、

式(N1−3)において、RN11とRN11が置換する炭素原子は連結して環状構造を形成してもよく、

式(N1−4)において、RN12とRN12が置換する炭素原子は連結して環状構造を形成してもよく、ArNとRN12が置換する炭素原子は連結して環状構造を形成してもよい。

The thermobase generator according to claim 14 or 15, wherein the formula (N1) is any of the following formulas (N1-1) to (N1-4).

Figure 2020066435

In the formula, RN31 , RN32 and RN33 are aliphatic hydrocarbon groups which may independently have a hydrogen atom or a substituent, except that the substituent is an acid group other than a hydroxyl group. R N11 represents a monovalent organic group, RN12 is a divalent linking group, Ar N is an aromatic hydrocarbon group, and

In the formula (N1-1), RN31 and RN32 may be linked to form a cyclic structure, and the methylene group between RN31 and the nitrogen atom and the carbonyl group in the formula may be linked to form a cyclic structure. Alternatively , the methylene group between the RN32 and the nitrogen atom and the carbonyl group in the formula may be linked to form a cyclic structure.

In the formula (N1-2), a methylene group between the nitrogen atom and the carbonyl group of R N33 and in the formula may form a cyclic structure linked,

In the formula (N1-3), the carbon atom to which R N11 and R N11 is substituted may form a cyclic structure linked,

In the formula (N1-4), the carbon atom to which R N12 and R N12 is substituted may form a cyclic structure linked, the carbon atom to which Ar N and R N12 is substituted to form a cyclic structure linked You may.
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