KR20190101460A - Negative photosensitive resin composition, resin film and electronic device - Google Patents

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Abstract

본 발명의 네거티브형 감광성 수지 조성물은 공중합체인 폴리머와, 가교제와, 감광제를 포함한다. 여기에서, 공중합체가, 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 관능기에 의하여 치환된 노보넨형의 구조 단위와, 카복실기에 의하여 치환된 노보넨형의 구조 단위와, 무수 말레인산, 무수 말레인산 유도체, 말레이미드 또는 말레이미드 유도체에서 유래하는 구조 단위를 포함한다.The negative photosensitive resin composition of this invention contains the polymer which is a copolymer, a crosslinking agent, and a photosensitive agent. Here, the copolymer is a norbornene-type structural unit substituted by a functional group containing a terminal unsaturated carbon double bond, a norbornene-type structural unit substituted by a carboxyl group, maleic anhydride, maleic anhydride derivative, maleimide or maleic Structural units derived from the mid derivatives.

Description

네거티브형 감광성 수지 조성물, 수지막 및 전자 장치Negative photosensitive resin composition, resin film and electronic device

본 발명은, 네거티브형 감광성 수지 조성물, 수지막 및 전자 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a negative photosensitive resin composition, a resin film, and an electronic device.

지금까지의 네거티브형 감광성 수지 조성물의 분야에 있어서는, 패턴의 미세화에 따른 레지스트 패턴 고정밀화를 목적으로 하여 다양한 기술이 개발되어 있다. 이러한 종류의 기술로서는, 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 기술을 들 수 있다. 동 문헌에 따르면, [A] 중합체 및 [B] 산발생체를 함유하는 감방사선성 수지 조성물이 기재되어 있다. 그리고, [A] 중합체가, 구조 단위 (I)과 구조 단위 (II)를 가짐으로써, 선폭의 불균일이 작음을 나타내는 라인 위드스 러프니스(LWR, Line Width Roughness) 성능 및 결함 억제성이 우수하다고 기재되어 있다(특허문헌 1의 단락 0012).In the field of the negative photosensitive resin composition up to now, various techniques are developed for the purpose of high definition of a resist pattern according to the refinement | miniaturization of a pattern. As this kind of technique, the technique of patent document 1 is mentioned, for example. According to this document, a radiation sensitive resin composition containing a polymer [A] and an acid generator [B] is described. And since the polymer [A] has a structural unit (I) and a structural unit (II), it is excellent in the line width roughness (LWR) performance and defect suppression which show that the line width nonuniformity is small. It is described (paragraph 0012 of patent document 1).

여기에서, 구조 단위 (I)은 N-(t-뷰틸옥시카보닐메틸)말레이미드, N-(1-메틸-1-사이클로펜틸옥시카보닐메틸)말레이미드, 또는 N-(2-에틸-2-아다만틸옥시카보닐메틸)말레이미드에서 유래하는 구조 단위인 것이 기재되어 있다. 또, 구조 단위 (II)는, 2-노보넨에서 유래하는 구조 단위인 것이 기재되어 있다.Here, the structural unit (I) is N- (t-butyloxycarbonylmethyl) maleimide, N- (1-methyl-1-cyclopentyloxycarbonylmethyl) maleimide, or N- (2-ethyl- It is described that it is a structural unit derived from 2-adamantyloxycarbonylmethyl) maleimide. Moreover, it is described that structural unit (II) is a structural unit derived from 2-norbornene.

특허문헌 1: 일본 특허공개공보 2015-184458호Patent Document 1: Japanese Patent Application Publication No. 2015-184458

본 발명자는, 네거티브형 감광성 수지 조성물로 이루어지는 수지막을 제작하고, 그 수지막의 내열성, 내(耐)용제성과 같은 내구성, 및 현상 후에 있어서의 잔막률과 같은 현상성을 검토했다. 그 결과, 특허문헌 1에 기재된 감방사선성 수지 조성물로 이루어지는 수지막은, 내구성 및 현상성의 관점에서 추가적인 개선의 여지가 있는 것이 판명되었다.This inventor produced the resin film which consists of a negative photosensitive resin composition, and examined the developability like the heat resistance of the resin film, the durability like solvent resistance, and the residual film rate after image development. As a result, it turned out that the resin film which consists of a radiation sensitive resin composition of patent document 1 has room for further improvement from a durability and developability viewpoint.

따라서, 본 발명은, 알칼리 현상성을 손상시키지 않고, 내구성 및 현상성을 양호한 밸런스로 향상시킬 수 있는 네거티브형 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.Therefore, an object of this invention is to provide the negative photosensitive resin composition which can improve durability and developability in a favorable balance, without impairing alkali developability.

본 발명자는, 네거티브형 감광성 수지 조성물로 이루어지는 수지막의 내열성, 내용제성과 같은 내구성, 및 현상 후에 있어서의 잔막률과 같은 현상성을 향상시키기 위하여, 공중합체인 폴리머가 구비하는 구조 단위에 대하여 검토했다. 그 결과, 공중합체가, 말단 탄소 불포화 이중 결합을 포함하는 관능기에 의하여 치환된 노보넨형의 구조 단위와, 카복실기에 의하여 치환된 노보넨형의 구조 단위와, 무수 말레인산, 무수 말레인산 유도체, 말레이미드 또는 말레이미드 유도체에서 유래하는 구조 단위를 구비함으로써, 알칼리 현상성을 손상시키지 않고, 내구성, 및 현상성을 양호한 밸런스로 향상시킬 수 있는 것이 판명되었다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM This inventor examined the structural unit which the polymer which is a copolymer has in order to improve the heat resistance of the resin film which consists of negative photosensitive resin composition, durability, such as solvent resistance, and developability, such as the residual film rate after image development. As a result, the copolymer is a norbornene-type structural unit substituted by a functional group containing a terminal carbon unsaturated double bond, a norbornene-type structural unit substituted by a carboxyl group, maleic anhydride, maleic anhydride derivative, maleimide or maleic By providing the structural unit derived from a medi derivative, it turned out that durability and developability can be improved in a favorable balance, without impairing alkali developability.

이상으로부터, 본 발명자가, 특정의 구조 단위를 포함하는 공중합체를 포함함으로써, 알칼리 현상성을 손상시키지 않고, 네거티브형 감광성 수지 조성물을 이용한 수지막의 내구성, 및 현상성을 향상시킬 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성했다.As mentioned above, when this inventor included the copolymer containing a specific structural unit, it discovered that the durability and developability of the resin film using the negative photosensitive resin composition can be improved, without impairing alkali developability. The present invention has been completed.

본 발명에 의하면,According to the invention,

하기 식 (1)로 나타나는 공중합체인 폴리머와,The polymer which is a copolymer represented by following formula (1),

가교제와,With a crosslinking agent,

감광제를 포함하는 네거티브형 감광성 수지 조성물이 제공된다.There is provided a negative photosensitive resin composition comprising a photosensitive agent.

Figure pct00001
Figure pct00001

(식 (1) 중,(In formula (1),

l 및 m은 폴리머 중에 있어서의 몰 함유율을 나타내고,l and m represent the molar content in the polymer,

l+m=1이며,l + m = 1,

A는 하기 식 (A1)에 의하여 나타나는 구조 단위와,A is a structural unit represented by the following formula (A1),

하기 식 (A2)에 의하여 나타나는 구조 단위를 포함하고,It includes the structural unit represented by the following formula (A2),

B는 하기 식 (B1), 하기 식 (B2), 하기 식 (B3), 하기 식 (B4), 하기 식 (B5) 또는 하기 식 (B6)에 의하여 나타나는 구조 단위 중 적어도 1종 이상을 포함한다.)B contains at least 1 or more of the structural units represented by following formula (B1), following formula (B2), following formula (B3), following formula (B4), following formula (B5), or following formula (B6). .)

Figure pct00002
Figure pct00002

(식 (A1) 중, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~30의 유기기이며, R1, R2, R3 및 R4에 적어도 하나의 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함한다. n은 0, 1 또는 2이다.)(In formula (A1), R <1> , R <2> , R <3> and R <4> are respectively independently hydrogen or the C1-C30 organic group, At least 1 terminal unsaturation to R <1> , R <2> , R <3> and R <4> . Carbon double bonds, where n is 0, 1 or 2.

Figure pct00003
Figure pct00003

(식 (A2) 중, R5, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~30의 유기기이며, n은 0, 1 또는 2이다.)(In formula (A2), R <5> , R <6> and R <7> are respectively independently hydrogen or an organic group of 1-30 carbon atoms, n is 0, 1, or 2.

Figure pct00004
Figure pct00004

(식 (B1) 중, R8은, 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)(In formula (B1), R <8> is a C1-C30 organic group independently.)

Figure pct00005
Figure pct00005

(식 (B2) 중, R9 및 R10은, 각각 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)(In formula (B2), R <9> and R <10> is a C1-C30 organic group each independently.)

Figure pct00006
Figure pct00006

Figure pct00007
Figure pct00007

Figure pct00008
Figure pct00008

Figure pct00009
Figure pct00009

(식 (B6) 중, R11은, 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)(In formula (B6), R <11> is a C1-C30 organic group independently.)

또, 본 발명에 의하면, 상기 네거티브형 감광성 수지 조성물로 이루어지는 수지막이 제공된다.Moreover, according to this invention, the resin film which consists of said negative photosensitive resin composition is provided.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 수지막을 구비하는 전자 장치가 제공된다.Moreover, according to this invention, the electronic device provided with the said resin film is provided.

본 발명에 의하면, 알칼리 현상성을 손상시키지 않고, 네거티브형 감광성 수지 조성물로 이루어지는 수지막의 내구성, 및 현상성을 향상시킬 수 있는 네거티브형 감광성 수지 조성물이 제공된다.According to this invention, the negative photosensitive resin composition which can improve the durability of a resin film which consists of a negative photosensitive resin composition, and developability is not impaired alkali developability.

상술한 목적, 및 그 외의 목적, 특징 및 이점은, 이하에 설명하는 적절한 실시형태, 및 그에 부수하는 이하의 도면에 의하여 더 명확해진다.
도 1은 본 실시형태에 관한 전자 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
The above-mentioned objects and other objects, features, and advantages are further clarified by the following preferred embodiments and the accompanying drawings.
1 is a cross-sectional view showing an example of an electronic device according to the present embodiment.

이하, 본 실시형태에 대하여, 적절히 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 모든 도면에 있어서, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다. 또, 본 실시형태에 있어서, A~B란 A 이상 B 이하를 의도한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this embodiment is described suitably using drawing. In all the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In addition, in this embodiment, A-B intends A or more and B or less.

본 실시형태의 네거티브형 감광성 수지 조성물의 개요에 대하여 설명한다.The outline | summary of the negative photosensitive resin composition of this embodiment is demonstrated.

본 실시형태의 네거티브형 감광성 수지 조성물은,The negative photosensitive resin composition of this embodiment is

하기 식 (1)로 나타나는 공중합체인 폴리머와,The polymer which is a copolymer represented by following formula (1),

가교제와,With a crosslinking agent,

감광제를 포함한다.Contains a photosensitizer.

Figure pct00010
Figure pct00010

(식 (1) 중,(In formula (1),

l 및 m은 폴리머 중에 있어서의 몰 함유율을 나타내고,l and m represent the molar content in the polymer,

l+m=1이며,l + m = 1,

A는 하기 식 (A1)에 의하여 나타나는 구조 단위와,A is a structural unit represented by the following formula (A1),

하기 식 (A2)에 의하여 나타나는 구조 단위를 포함하고,It includes the structural unit represented by the following formula (A2),

B는 하기 식 (B1), 하기 식 (B2), 하기 식 (B3), 하기 식 (B4), 하기 식 (B5) 또는 하기 식 (B6)에 의하여 나타나는 구조 단위 중 적어도 1종 이상을 포함한다.)B contains at least 1 or more of the structural units represented by following formula (B1), following formula (B2), following formula (B3), following formula (B4), following formula (B5), or following formula (B6). .)

Figure pct00011
Figure pct00011

(식 (A1) 중, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~30의 유기기이며, R1, R2, R3 및 R4에 적어도 하나의 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함한다. n은 0, 1 또는 2이다.)(In formula (A1), R <1> , R <2> , R <3> and R <4> are respectively independently hydrogen or the C1-C30 organic group, At least 1 terminal unsaturation to R <1> , R <2> , R <3> and R <4> . Carbon double bonds, where n is 0, 1 or 2.

Figure pct00012
Figure pct00012

(식 (A2) 중, R5, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~30의 유기기이며, n은 0, 1 또는 2이다.)(In formula (A2), R <5> , R <6> and R <7> are respectively independently hydrogen or an organic group of 1-30 carbon atoms, n is 0, 1, or 2.

Figure pct00013
Figure pct00013

(식 (B1) 중, R8은, 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)(In formula (B1), R <8> is a C1-C30 organic group independently.)

Figure pct00014
Figure pct00014

(식 (B2) 중, R9 및 R10은, 각각 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)(In formula (B2), R <9> and R <10> is a C1-C30 organic group each independently.)

Figure pct00015
Figure pct00015

Figure pct00016
Figure pct00016

Figure pct00017
Figure pct00017

Figure pct00018
Figure pct00018

(식 (B6) 중, R11은, 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)(In formula (B6), R <11> is a C1-C30 organic group independently.)

본 실시형태에 의하면, 공중합체가, 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 관능기에 의하여 치환된 노보넨형의 구조 단위와, 카복실기에 의하여 치환된 노보넨형의 구조 단위와, 무수 말레인산, 무수 말레인산 유도체, 말레이미드 또는 말레이미드 유도체에서 유래하는 구조 단위를 포함한다.According to this embodiment, the copolymer is a norbornene-type structural unit substituted by a functional group containing a terminal unsaturated carbon double bond, a norbornene-type structural unit substituted by a carboxyl group, maleic anhydride, maleic anhydride derivative, and maleic acid. Structural units derived from mid or maleimide derivatives.

본 실시형태에 관한 네거티브형 감광성 수지 조성물은, 노광에 의하여 감광제가 라디칼을 발생시켜, 라디칼 연쇄 반응이 일어남으로써 경화된다. 본 실시형태에 관한 네거티브형 감광성 수지 조성물에서는, 공중합체의 노보넨 측쇄의 말단 불포화 탄소 이중 결합이, 라디칼 연쇄 반응에 기여한다고 생각된다. 이로써, 상세한 메커니즘은 확실하지 않지만, 본 실시형태에 관한 네거티브형 감광성 수지 조성물은, 종래의 네거티브형 감광성 수지 조성물과 비교하여, 라디칼 연쇄 반응에 의하여 형성되는 가교 구조의 가교 밀도를 향상시킬 수 있고, 분자쇄의 운동성을 보다 제한할 수 있다고 추측된다. 따라서, 네거티브형 감광성 수지 조성물의 경화막의 내열성, 내용제성과 같은 내구성, 및 현상 후에 있어서의 잔막률과 같은 현상성을 향상시킬 수 있다.The negative photosensitive resin composition which concerns on this embodiment hardens | cures by the photosensitive agent generate | occur | producing a radical by exposure, and a radical chain reaction occurring. In the negative photosensitive resin composition which concerns on this embodiment, it is thought that the terminal unsaturated carbon double bond of the norbornene side chain of a copolymer contributes to a radical chain reaction. Thereby, although the detailed mechanism is not certain, compared with the conventional negative photosensitive resin composition, the negative photosensitive resin composition which concerns on this embodiment can improve the crosslinking density of the crosslinked structure formed by radical chain reaction, It is speculated that the mobility of the molecular chain can be more limited. Therefore, the durability, such as heat resistance of the cured film of a negative photosensitive resin composition, solvent resistance, and developability, such as the residual film rate after image development, can be improved.

또, 본 실시형태에 관한 네거티브형 감광성 수지 조성물은, 예를 들면 상술한 바와 같이 일부분을 노광하여 경화시키는 한편, 일부분은 노광하지 않고 경화시키지 않는다. 그리고, 경화되어 있지 않은 미노광 부분을 알칼리 용액에 의하여 제거하여, 원하는 용도로 이용할 수 있다.Moreover, the negative photosensitive resin composition which concerns on this embodiment exposes and hardens | cures a part as mentioned above, for example, but does not harden | cure a part without exposing. And the unexposed part which is not hardened can be removed by alkaline solution, and it can use for a desired use.

본 실시형태에 관한 공중합체에 있어서, 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 관능기에 의하여 치환된 노보넨형의 구조 단위는, 카복실기에 의하여 치환된 노보넨형의 구조 단위의 일부를 치환함으로써 형성된다. 그리고, 일부의 카복실기에 의하여 치환된 노보넨형의 구조 단위는, 그대로 공중합체 중에 남는다. 이로써, 본 실시형태에 관한 공중합체는, 카복실기를 구비하는 노보넨형의 구조 단위를 포함한다. 이로써, 미노광 부분을 제거할 때에, 알칼리 용해성을 향상시킬 수 있다.In the copolymer according to the present embodiment, the norbornene-type structural unit substituted by a functional group containing a terminal unsaturated carbon double bond is formed by replacing a part of the norbornene-type structural unit substituted by a carboxyl group. And the norbornene-type structural unit substituted by some carboxyl group remains in a copolymer as it is. Thereby, the copolymer which concerns on this embodiment contains the norbornene-type structural unit provided with a carboxyl group. Thereby, alkali solubility can be improved when removing an unexposed part.

또한, 공중합체는, 무수 말레인산, 무수 말레인산 유도체, 말레이미드 또는 말레이미드 유도체에서 유래하는 구조 단위를 포함함으로써, 알칼리 용해성을 적절히 제어할 수 있다.In addition, the copolymer can suitably control alkali solubility by including the structural unit derived from maleic anhydride, maleic anhydride derivative, maleimide, or maleimide derivative.

종래의 네거티브형 감광성 수지 조성물에서는, 네거티브형 감광성 수지 조성물의 경화막의 내구성, 및 현상성을 향상시키는 경우, 단순하게 가교하기 쉬운 구조로 하는 것만으로는 알칼리 용해성이 저하된다는 문제가 있었다. 그러나, 본 실시형태에 관한 네거티브형 감광성 수지 조성물은, 공중합체가 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 관능기에 의하여 치환된 노보넨형의 구조 단위와, 카복실기에 의하여 치환된 노보넨형의 구조 단위와, 무수 말레인산, 무수 말레인산 유도체, 말레이미드 또는 말레이미드 유도체에서 유래하는 구조 단위를 포함함으로써, 알칼리 용해성을 저하시키지 않고, 경화막의 내구성, 및 현상성을 향상시킬 수 있다.In the conventional negative photosensitive resin composition, when improving the durability and developability of the cured film of a negative photosensitive resin composition, there existed a problem that alkali solubility falls only by setting it as the structure which is easy to crosslink easily. However, the negative photosensitive resin composition which concerns on this embodiment is a norbornene-type structural unit by which the copolymer was substituted by the functional group containing a terminal unsaturated carbon double bond, the norbornene-type structural unit substituted by the carboxyl group, and anhydrous. By including the structural unit derived from a maleic acid, a maleic anhydride derivative, a maleimide, or a maleimide derivative, the durability and developability of a cured film can be improved, without reducing alkali solubility.

이상으로부터, 본 실시형태에 관한 네거티브형 감광성 수지 조성물은, 알칼리 현상성을 손상시키지 않고, 네거티브형 감광성 수지 조성물로 이루어지는 수지막의 내구성, 및 현상성을 향상시킬 수 있는 것이다.As mentioned above, the negative photosensitive resin composition which concerns on this embodiment can improve the durability and developability of the resin film which consists of a negative photosensitive resin composition, without impairing alkali developability.

이하, 본 실시형태의 네거티브형 감광성 수지 조성물의 각 성분에 대하여 설명한다.Hereinafter, each component of the negative photosensitive resin composition of this embodiment is demonstrated.

본 실시형태에 관한 네거티브형 감광성 수지 조성물은, 폴리머와, 가교제와, 감광제를 포함한다.The negative photosensitive resin composition which concerns on this embodiment contains a polymer, a crosslinking agent, and a photosensitive agent.

(폴리머)(Polymer)

먼저, 본 실시형태에 관한 폴리머에 대하여 설명한다.First, the polymer which concerns on this embodiment is demonstrated.

본 실시형태에 관한 폴리머는, 하기 식 (1)로 나타나는 공중합체이다. 또한, 하기 식 (1)은 공중합체의 배열을 한정하는 것은 아니다. 공중합체의 배열로서는, 예를 들면 랜덤 공중합체, 교호(交互) 공중합체, 블록 공중합체 및 주기(周期) 공중합체 등을 선택할 수 있다.The polymer which concerns on this embodiment is a copolymer represented by following formula (1). In addition, following formula (1) does not limit the arrangement | positioning of a copolymer. As an arrangement of a copolymer, a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, a periodic copolymer, etc. can be selected, for example.

Figure pct00019
Figure pct00019

(식 (1) 중,(In formula (1),

l 및 m은 폴리머 중에 있어서의 몰 함유율을 나타내고,l and m represent the molar content in the polymer,

l+m=1이며,l + m = 1,

A는 하기 식 (A1)에 의하여 나타나는 구조 단위와,A is a structural unit represented by the following formula (A1),

하기 식 (A2)에 의하여 나타나는 구조 단위를 포함하고,It includes the structural unit represented by the following formula (A2),

B는 하기 식 (B1), 하기 식 (B2), 하기 식 (B3), 하기 식 (B4), 하기 식 (B5) 또는 하기 식 (B6)에 의하여 나타나는 구조 단위 중 적어도 1종 이상을 포함한다.)B contains at least 1 or more of the structural units represented by following formula (B1), following formula (B2), following formula (B3), following formula (B4), following formula (B5), or following formula (B6). .)

공중합체에 있어서의, 상기 A의 구조 단위와, 상기 B의 구조 단위와의 조성비에 대하여 설명한다. 상기 A의 구조 단위의 몰 함유율(mol%)을 l로 하고, 상기 B의 구조 단위의 몰 함유율(mol%)을 m으로 하며, l+m=1로 한 경우, l의 수치 범위는 0.1≤l≤0.9이다. 또, m의 수치 범위는 0.1≤m≤0.9이다. 이로써, 상기 A의 구조 단위 및 상기 B의 구조 단위를 충분히 포함함으로써, 내열성의 향상, 내용제성의 향상, 및 현상 후에 있어서의 잔막률의 향상을 실현할 수 있다.The composition ratio of the structural unit of said A and the structural unit of said B in a copolymer is demonstrated. When the molar content (mol%) of the structural unit of A is l, the molar content (mol%) of the structural unit of B is m, and l + m = 1, the numerical range of l is 0.1≤ l≤0.9. Moreover, the numerical range of m is 0.1 <= m <= 0.9. Thereby, by fully including the structural unit of A and the structural unit of B, it is possible to realize improvement in heat resistance, improvement in solvent resistance, and improvement in residual film ratio after development.

상기 식 (1)에 의하여 나타나는 공중합체에 있어서, A는, 하기 식 (A1)에 의하여 나타나는, 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 관능기에 의하여 치환된 노보넨형 모노머에서 유래하는 구조 단위와, 하기 식 (A2)에 의하여 나타나는 카복실기에 의하여 치환된 노보넨형 모노머 유래의 구조 단위를 포함한다.In the copolymer represented by the formula (1), A is a structural unit derived from a norbornene-type monomer substituted by a functional group containing a terminal unsaturated carbon double bond represented by the following formula (A1), and the following formula: The structural unit derived from the norbornene-type monomer substituted by the carboxyl group represented by (A2) is included.

공중합체가 하기 식 (A1)에 의하여 나타나는 구조 단위를 포함함으로써, 상술한 바와 같이, 네거티브형 감광성 수지 조성물로 했을 때의 내열성, 내용제성, 및 현상 후에 있어서의 잔막률을 향상시킬 수 있다.By including the structural unit represented by following formula (A1), a copolymer can improve the heat resistance, solvent resistance, and residual film rate after image development when it is set as a negative photosensitive resin composition.

또, 공중합체가 하기 식 (A2)에 의하여 나타나는 구조 단위를 포함함으로써, 상술한 바와 같이, 네거티브형 감광성 수지 조성물로 했을 때의 알칼리 용해성을 조정할 수 있다.Moreover, the alkali solubility at the time of making a negative photosensitive resin composition can be adjusted as above-mentioned by including a structural unit represented by a following formula (A2).

Figure pct00020
Figure pct00020

(식 (A1) 중, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~30의 유기기이며, R1, R2, R3 및 R4에 적어도 하나의 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함한다. n은 0, 1 또는 2이다.)(In formula (A1), R <1> , R <2> , R <3> and R <4> are respectively independently hydrogen or the C1-C30 organic group, At least 1 terminal unsaturation to R <1> , R <2> , R <3> and R <4> . Carbon double bonds, where n is 0, 1 or 2.

Figure pct00021
Figure pct00021

(식 (A2) 중, R5, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~30의 유기기이며, n은 0, 1 또는 2이다.)(In formula (A2), R <5> , R <6> and R <7> are respectively independently hydrogen or an organic group of 1-30 carbon atoms, n is 0, 1, or 2.

본 실시형태에 있어서, 상기 식 (A1) 중의 R1~R4, 및 상기 식 (A2) 중의 R5~R7을 구성하는 수소 또는 탄소수 1~30의 유기기는, 그 구조 중에 O, N, S, P 및 Si로부터 선택되는 1 이상의 원자를 포함하고 있어도 된다.In the present embodiment, the formula (A1) of the R 1 ~ R 4, and the formula (A2) of the R 5 ~ R organic group of hydrogen or 1 to 30 carbon atoms constituting the 7, the structure O, N, One or more atoms selected from S, P and Si may be included.

또한 본 실시형태에 있어서, R1, R2, R3 및 R4를 구성하는 유기기는, 모두 산성 관능기를 갖지 않는 것으로 할 수 있다. 이로써, 폴리머 중에 있어서의 산가의 제어를 용이하게 할 수 있다.In addition, in this embodiment, all the organic groups which comprise R <1> , R <2> , R <3> and R <4> may be made to have no acidic functional group. Thereby, control of the acid value in a polymer can be made easy.

또, 본 실시형태에 있어서, 상기 식 (A1) 중의 R1~R4, 및 상기 식 (A2) 중의 R5~R7은, 각각 독립적으로, 수소 또는 탄소수 1~30의 유기기이며, 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~10의 유기기인 것이 바람직하고, 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~5의 유기기인 것이 더 바람직하며, 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~3의 유기기인 것이 보다 더 바람직하다.In addition, in this embodiment, R <1> -R <4> in said Formula (A1) and R <5> -R <7> in said Formula (A2) are respectively independently hydrogen or a C1-C30 organic group, respectively. It is preferable that they are independently hydrogen or a C1-C10 organic group, It is more preferable that they are each independently hydrogen or a C1-C5 organic group, It is more preferable that they are each independently hydrogen or a C1-C3 organic group.

본 실시형태에 있어서, 상기 식 (A1) 중의 R1~R4, 및 상기 식 (A2) 중의 R5~R7을 구성하는 유기기로서는, 예를 들면 알킬기, 알켄일기, 알카인일기, 알킬리덴기, 아릴기, 아랄킬기, 알카릴기, 사이클로알킬기, 및 헤테로환기를 들 수 있다.In the present embodiment, the formula (A1) of the R 1 ~ R 4, and as the organic group constituting R 5 ~ R 7 in the formula (A2), for example, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkyl A lidene group, an aryl group, an aralkyl group, an alkaryl group, a cycloalkyl group, and a heterocyclic group.

알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기, 펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 및 데실기를 들 수 있다. 알켄일기로서는, 예를 들면 알릴기, 펜텐일기, 및 바이닐기를 들 수 있다. 알카인일기로서는, 에타인일기를 들 수 있다. 알킬리덴기로서는, 예를 들면 메틸리덴기, 및 에틸리덴기를 들 수 있다. 아릴기로서는, 예를 들면 톨릴기, 자일릴기, 페닐기, 나프틸기, 및 안트라센일기를 들 수 있다. 아랄킬기로서는, 예를 들면 벤질기, 및 펜에틸기를 들 수 있다. 사이클로알킬기로서는, 예를 들면 아다만틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 및 사이클로옥틸기를 들 수 있다. 헤테로환기로서는, 예를 들면 에폭시기, 및 옥세탄일기를 들 수 있다.As the alkyl group, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group , Octyl group, nonyl group, and decyl group. As an alkenyl group, an allyl group, a pentenyl group, and a vinyl group are mentioned, for example. As an alkynyl group, an ethynyl group is mentioned. As an alkylidene group, a methylidene group and an ethylidene group are mentioned, for example. As an aryl group, a tolyl group, a xylyl group, a phenyl group, a naphthyl group, and anthracenyl group is mentioned, for example. As an aralkyl group, a benzyl group and a phenethyl group are mentioned, for example. As a cycloalkyl group, an adamantyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group are mentioned, for example. As a heterocyclic group, an epoxy group and an oxetanyl group are mentioned, for example.

본 실시형태에 있어서, 상기 식 (A1) 중, R1, R2, R3 및 R4는 적어도 하나의 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함한다. 이로써, 네거티브형 감광성 수지 조성물에 있어서, 노광 시에 라디칼화하여 가교 구조에 기여하는 구조 단위를 늘릴 수 있다. 추가로, 상세한 메커니즘은 확실하지 않지만, 노보넨형의 구조 단위의 측쇄가 가교 구조에 기여함으로써, 폴리머쇄의 운동을 보다 강고하게 제한할 수 있다. 이로써, 네거티브형 감광성 수지 조성물의 내열성, 내용제성, 및 현상 후에 있어서의 잔막률을 양호한 밸런스로 향상시킬 수 있다.In this embodiment, in said Formula (A1), R <1> , R <2> , R <3> and R <4> contain at least 1 terminal unsaturated carbon double bond. Thereby, in the negative photosensitive resin composition, the structural unit which radicalizes at the time of exposure and contributes to a crosslinked structure can be increased. In addition, although the detailed mechanism is not certain, since the side chain of a norbornene-type structural unit contributes to a crosslinked structure, the movement | movement of a polymer chain can be firmly restricted. Thereby, the heat resistance, solvent resistance, and residual film rate after image development of a negative photosensitive resin composition can be improved with a favorable balance.

또한, 본 실시형태에서는, R1, R2, R3 및 R4가 2개 이상의 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 것을 특별히 제한하지는 않는다. R1~R4 중, 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 것은 R1~R4 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 이로써, 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 관능기끼리가 입체 장해가 되지 않아, 적절한 가교 구조를 형성할 수 있는 관점에서 바람직하다.In addition, in this embodiment, it does not specifically limit that R <1> , R <2> , R <3> and R <4> contain 2 or more terminal unsaturated carbon double bond. R 1 ~ R 4 wherein it comprises a terminal unsaturated carbon-carbon double bond is preferably at least one of R 1 ~ R 4. Thereby, functional groups containing terminal unsaturated carbon double bonds do not become steric hindrance, and are preferable at the point which can form an appropriate crosslinked structure.

상기 식 (A1), 식 (A2)에 있어서, 각각 독립적으로, n은 0, 1 또는 2이며, n은 0 또는 1이며, n은 0이다.In said Formula (A1) and Formula (A2), n is 0, 1 or 2 each independently, n is 0 or 1, n is 0.

R1, R2, R3 및 R4는, 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함하기 때문에, 하기 식 (E1)로 나타나는 구조를 포함하는 것이 바람직하다. 식 (E1)로 나타나는 구조 중에서도, 하기 식 (E2)로 나타나는 구조를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 적절한 가교 구조를 형성할 수 있다. 따라서, 네거티브형 감광성 수지 조성물의 내열성, 내용제성, 및 현상 후에 있어서의 잔막률을 양호한 밸런스로 향상시킬 수 있다.Since R <1> , R <2> , R <3> and R <4> contain a terminal unsaturated carbon double bond, it is preferable to include the structure represented by following formula (E1). It is more preferable to include the structure represented by a following formula (E2) among the structures represented by Formula (E1). Thereby, a suitable crosslinked structure can be formed. Therefore, the heat resistance, solvent resistance, and residual film rate after image development of a negative photosensitive resin composition can be improved with a favorable balance.

Figure pct00022
Figure pct00022

(식 (E1) 중, Re는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~10의 유기기이다.)(In formula (E1), R e is independently hydrogen or an organic group having 1 to 10 carbon atoms.)

Figure pct00023
Figure pct00023

(식 (E2) 중, Re는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~10의 유기기이다.)(In formula (E2), R e is independently hydrogen or an organic group having 1 to 10 carbon atoms.)

상기 식 (E1), (E2)에 있어서, Re는, 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~10의 유기기이며, 수소 또는 탄소수 1~7의 유기기인 것이 바람직하고, 수소 또는 탄소수 1~5의 유기기인 것이 더 바람직하며, 수소 또는 탄소수 1~3의 유기기인 것이 보다 더 바람직하고, 수소 또는 탄소수 1의 유기기인 것이 특히 바람직하다.In the formulas (E1) and (E2), R e is independently hydrogen or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, preferably hydrogen or an organic group having 1 to 7 carbon atoms, and hydrogen or an organic group having 1 to 5 carbon atoms. It is more preferable that it is a group, It is still more preferable that it is hydrogen or a C1-C3 organic group, It is especially preferable that it is hydrogen or a C1-C organic group.

말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 R1, R2, R3 및 R4의 구체예로서는, 바이닐기, 바이닐리덴기, 아크릴기, 메타크릴기, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함하는 R1, R2, R3 및 R4는 아크릴기, 메타크릴기, 아크릴레이트기 및 메타크릴레이트기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하고, 아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기인 것이 더 바람직하다.As a specific example of R <1> , R <2> , R <3> and R <4> containing a terminal unsaturated carbon double bond, a vinyl group, vinylidene group, an acryl group, a methacryl group, an acrylate group, a methacrylate group, etc. are mentioned. . Among these, it is preferable that R <1> , R <2> , R <3> and R <4> containing a terminal unsaturated carbon double bond are 1 or more types chosen from the group which consists of an acryl group, a methacryl group, an acrylate group, and a methacrylate group, It is more preferable that it is an acrylate group or a methacrylate group.

공중합체 중의 상기 식 (A1)에 의하여 나타나는 구조 단위의 함유량의 하한값은, 상기 식 (A2)에 의하여 나타나는 구조 단위 1mol에 대하여, 예를 들면 0.1mol 이상인 것이 바람직하고, 0.2mol 이상인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 적합한 가교 구조를 형성할 수 있다.It is preferable that it is 0.1 mol or more with respect to 1 mol of structural units represented by said Formula (A2), and, as for the minimum of content of the structural unit represented by said Formula (A1) in a copolymer, it is more preferable that it is 0.2 mol or more. . Thereby, a suitable crosslinked structure can be formed.

또, 공중합체 중의 상기 식 (A1)에 의하여 나타나는 구조 단위의 함유량의 상한값은, 상기 식 (A2)에 의하여 나타나는 구조 단위 1mol에 대하여, 예를 들면 3.0mol 이하인 것이 바람직하고, 2.0mol 이하인 것이 더 바람직하며, 1.0mol 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 0.7mol 이하인 것이 특히 바람직하다. 이로써, 알칼리 용해성을 적합하게 발현할 수 있다.Moreover, it is preferable that the upper limit of content of the structural unit represented by said Formula (A1) in a copolymer is 3.0 mol or less with respect to 1 mol of structural units represented by said Formula (A2), and it is further 2.0 mol or less. It is preferable, it is more preferable that it is 1.0 mol or less, and it is especially preferable that it is 0.7 mol or less. Thereby, alkali solubility can be expressed suitably.

또한, 본 실시형태에 있어서, 폴리머 중의 상기 식 (A1)에 의하여 나타나는 구조 단위 1mol에 대한, 상기 식 (A1)에 의하여 나타나는 구조 단위의 함유량은, 예를 들면 핵자기 공명 장치(예를 들면, 니혼 덴시사제)를 이용한 1H-NMR 측정에 의하여 평가할 수 있다.In addition, in this embodiment, content of the structural unit represented by said Formula (A1) with respect to 1 mol of structural units represented by said Formula (A1) in a polymer is a nuclear magnetic resonance apparatus (for example, It can evaluate by <1> H-NMR measurement using Nippon Denshi Corporation.

또, 상기 식 (1)에 의하여 나타나는 공중합체에 있어서, B는, 하기 식 (B1), 하기 식 (B2), 하기 식 (B3), 하기 식 (B4), 하기 식 (B5) 또는 하기 식 (B6)에 의하여 나타나는 구조 단위 중 적어도 1종 이상을 포함한다.Moreover, in the copolymer represented by said Formula (1), B is a following formula (B1), following formula (B2), following formula (B3), following formula (B4), following formula (B5), or following formula At least one or more of the structural units represented by (B6) is included.

이들 중에서도 하기 식 (B5) 또는 하기 식 (B6)에 의하여 나타나는 구조 단위를 포함하는 것이 바람직하다. 이로써, 알칼리 용해성을 향상시킬 수 있고, 현상성을 향상시킬 수 있다.Among these, it is preferable to include the structural unit represented by following formula (B5) or following formula (B6). Thereby, alkali solubility can be improved and developability can be improved.

또한, 하기 식 (B5) 또는 하기 식 (B6) 중에서도, 하기 식 (B6)을 포함하는 것이 더 바람직하다. 이로써, 네거티브형 감광성 수지 조성물로 했을 때의 알칼리 용해성을 조정할 수 있고, 또한 내열성을 향상시킬 수 있다.Moreover, it is more preferable to include following formula (B6) also among following formula (B5) or following formula (B6). Thereby, alkali solubility at the time of setting it as negative photosensitive resin composition can be adjusted, and heat resistance can be improved.

Figure pct00024
Figure pct00024

(식 (B1) 중, R8은, 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)(In formula (B1), R <8> is a C1-C30 organic group independently.)

Figure pct00025
Figure pct00025

(식 (B2) 중, R9 및 R10은, 각각 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)(In formula (B2), R <9> and R <10> is a C1-C30 organic group each independently.)

Figure pct00026
Figure pct00026

Figure pct00027
Figure pct00027

Figure pct00028
Figure pct00028

Figure pct00029
Figure pct00029

(식 (B6) 중, R11은, 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)(In formula (B6), R <11> is a C1-C30 organic group independently.)

본 실시형태에 있어서, B는, 상기 식 (B6)에 의하여 나타나는 구조 단위에 더하여, 상기 식 (B5)에 의하여 나타나는 구조 단위를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 식 (B6) 및 상기 식 (B5)에 의하여 나타나는 구조 단위를 함께 포함함으로써, 네거티브형 감광성 수지 조성물로 했을 때, 알칼리 용해성을 향상시키고, 또한 감도를 향상시킬 수 있다. 이로써, 네거티브형 감광성 수지 조성물로 했을 때, 내열성, 내용제성, 및 현상 후에 있어서의 잔막률의 향상에 더하여, 우수한 감도를 유지하는 것을 양립할 수 있다.In this embodiment, it is preferable that B further includes the structural unit represented by said formula (B5) in addition to the structural unit represented by said formula (B6). By including together the structural unit represented by said Formula (B6) and said Formula (B5), when it is set as negative photosensitive resin composition, alkali solubility can be improved and a sensitivity can be improved. Thereby, when it is set as a negative photosensitive resin composition, in addition to the improvement of heat resistance, solvent resistance, and the residual film rate after image development, maintaining excellent sensitivity can be compatible.

본 실시형태에 있어서, 상기 식 (B1), 식 (B2) 및 식 (B6) 중의 R8~R11을 구성하는 탄소수 1~30의 유기기는, 그 구조 중에 O, N, S, P 및 Si로부터 선택되는 1 이상의 원자를 포함하고 있어도 된다.In this embodiment, the C1-C30 organic group which comprises R <8> -R <11> in said Formula (B1), Formula (B2), and Formula (B6) is O, N, S, P, and Si in the structure. One or more atoms selected from may be included.

또한 본 실시형태에 있어서, R8~R11을 구성하는 유기기는, 모두 산성 관능기를 갖지 않는 것으로 할 수 있다. 이로써, 폴리머 중에 있어서의 산가의 제어를 용이하게 할 수 있다.In addition, in this embodiment, all the organic groups which comprise R <8> -R <11> do not have an acidic functional group. Thereby, control of the acid value in a polymer can be made easy.

또, 본 실시형태에 있어서, 상기 식 (B1), 식 (B2) 및 식 (B6) 중의 R8~R11은, 각각 독립적으로, 탄소수 1~30의 유기기이며, 각각 독립적으로 탄소수 1~10의 유기기인 것이 바람직하고, 각각 독립적으로 탄소수 1~5의 유기기인 것이 더 바람직하며, 각각 독립적으로 탄소수 1~3의 유기기인 것이 보다 더 바람직하다.Moreover, in this embodiment, R <8> -R <11> in said Formula (B1), Formula (B2), and Formula (B6) is a C1-C30 organic group each independently, and is each independently C1-C It is preferable that it is a 10 organic group, It is more preferable that it is a C1-C5 organic group each independently, It is still more preferable that it is a C1-C3 organic group each independently.

본 실시형태에 있어서, 상기 식 (B1), 식 (B2) 및 식 (B6) 중의 R8~R11을 구성하는 유기기로서는, 상기 식 (A1) 중의 R1~R4, 및 상기 식 (A2) 중의 R5~R7을 구성하는 유기기와 동일한 유기기를 이용할 수 있다.In this embodiment, the above formula (B1), formula (B2) and the equation (B6) As the organic group constituting of R 8 ~ R 11, the formula R 1 ~ R 4, and the formula of (A1) ( The same organic group as the organic group which comprises R <5> -R <7> in A2) can be used.

본 실시형태에 관한 폴리머의 Mw(중량 평균 분자량)의 상한값은, 예를 들면 30000 이하이며, 20000 이하로 하는 것이 바람직하고, 14000 이하로 하는 것이 더 바람직하며, 10000 이하로 하는 것이 보다 더 바람직하다. 이로써, 분자쇄의 운동성이 향상됨으로써, 보다 적절한 가교 구조를 만들 수 있다.The upper limit of Mw (weight average molecular weight) of the polymer which concerns on this embodiment is 30000 or less, for example, it is preferable to set it as 20000 or less, It is more preferable to set it to 14000 or less, It is more preferable to set it to 10000 or less. . As a result, the mobility of the molecular chain is improved, whereby a more appropriate crosslinked structure can be made.

또, 폴리머 Mw의 하한값은, 예를 들면 1500 이상이며, 2000 이상으로 하는 것이 바람직하고, 3000 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 네거티브형 감광성 수지 조성물을 노광할 때, 신속하게 가교 구조를 형성하는 것이 가능해진다. 따라서, 네거티브형 감광성 수지 조성물의 감도를 향상시킬 수 있다.Moreover, the lower limit of polymer Mw is 1500 or more, for example, it is preferable to set it as 2000 or more, and it is more preferable to set it as 3000 or more. Thereby, when exposing a negative photosensitive resin composition, it becomes possible to form a crosslinked structure quickly. Therefore, the sensitivity of the negative photosensitive resin composition can be improved.

또, 본 실시형태에 관한 폴리머의 분산도, 즉 Mw(중량 평균 분자량)/Mn(수평균 분자량)의 상한값은, 예를 들면 2.5 이하이며, 2.2 이하로 하는 것이 바람직하고, 2.0 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 이로써, 폴리머의 분자량 분포의 폭을 좁힐 수 있고, 네거티브형 감광성 수지 조성물 전체에서, 동일한 가교 구조를 형성할 수 있다. 따라서, 네거티브형 감광성 수지 조성물의 경화물 전체에서 물성을 균일하게 할 수 있다.Moreover, the upper limit of the dispersion degree of the polymer concerning this embodiment, ie, Mw (weight average molecular weight) / Mn (number average molecular weight) is 2.5 or less, for example, it is preferable to set it to 2.2 or less, and to set it to 2.0 or less. More preferred. Thereby, the width | variety of the molecular weight distribution of a polymer can be narrowed and the same crosslinked structure can be formed in the whole negative photosensitive resin composition. Therefore, physical properties can be made uniform in the whole hardened | cured material of a negative photosensitive resin composition.

또, Mw/Mn의 하한값은, 예를 들면 1.0 이상으로 해도 되고, 1.5 이상으로 할 수 있다. 또한, Mw/Mn은, 단분산에 가까울수록 좋다.In addition, the lower limit of Mw / Mn may be 1.0 or more, for example, and may be 1.5 or more. Further, Mw / Mn is closer to monodispersion.

또한, Mw/Mn은, 분자량 분포의 폭을 나타내는 분산도이다. 폴리머의 Mw/Mn을 상기 범위로 함으로써, 폴리머를 포함하는 수지 조성물로 이루어지는 수지막의 형상을 양호한 것으로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 효과는, 동시에 상술한 바와 같이 폴리머의 저분자량 성분을 저감시키는 경우에 있어서 특히 현저하게 나타난다.In addition, Mw / Mn is a dispersion degree which shows the width | variety of molecular weight distribution. By making Mw / Mn of a polymer into the said range, the shape of the resin film which consists of a resin composition containing a polymer can be made favorable. This effect is particularly remarkable when the low molecular weight component of the polymer is simultaneously reduced as described above.

또한, 중량 평균 분자량(Mw), 수평균 분자량(Mn), 및 분자량 분포(Mw/Mn)는, 예를 들면 GPC 측정에 의하여 얻어지는 표준 폴리스타이렌(PS)의 검량선으로부터 구한 폴리스타이렌 환산값을 이용한다. 측정 조건은, 예를 들면 이하와 같다.In addition, the weight average molecular weight (Mw), the number average molecular weight (Mn), and the molecular weight distribution (Mw / Mn) use the polystyrene conversion value calculated | required from the analytical curve of the standard polystyrene (PS) obtained by GPC measurement, for example. Measurement conditions are as follows, for example.

도소사제 젤 퍼미에이션 크로마토그래피 장치 HLC-8320GPCTosoh gel permeation chromatography apparatus HLC-8320GPC

칼럼: 도소사제 TSK-GEL 슈퍼멀티포어(Supermultipore) HZ-MColumn: TSK-GEL Supermultipore HZ-M manufactured by Tosoh Corporation

검출기: 액체 크로마토그램용 RI 검출기Detector: RI detector for liquid chromatogram

측정 온도: 40℃Measuring temperature: 40 ℃

용매: THFSolvent: THF

시료 농도: 2.0mg/밀리리터Sample concentration: 2.0 mg / milliliter

본 실시형태에 있어서의 폴리머의 알칼리 용해 속도는, 예를 들면 500Å/초 이상 20,000Å/초 이하이다. 폴리머의 알칼리 용해 속도는, 예를 들면 폴리머를 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트에 용해시켜, 고형분 20중량%로 조정한 폴리머 용액을, 실리콘 웨이퍼 상에 스핀 방식으로 도포하고, 이것을 110℃에서 100초간 소프트베이크하여 얻어지는 폴리머막을, 23℃에서 2.38%의 테트라메틸암모늄하이드록사이드 수용액에 함침시켜, 시각적으로 상기 폴리머막이 소거될 때까지의 시간을 측정함으로써 산출된다.The alkali dissolution rate of the polymer in this embodiment is 500 kPa / sec or more and 20,000 kPa / sec or less, for example. The alkali dissolution rate of the polymer is, for example, by dissolving the polymer in propylene glycol monomethyl ether acetate and applying a polymer solution adjusted to a solid content of 20% by weight on a silicon wafer by spin method, and at 110 ° C. The polymer film obtained by soft-baking for 100 seconds is impregnated in 2.38% of tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 degreeC, and is computed by measuring the time until the said polymer film is visually erased.

폴리머의 알칼리 용해 속도를 500Å/초 이상으로 함으로써, 알칼리 현상액에 의한 현상 공정에 있어서의 스루풋을 양호한 것으로 할 수 있다. 또, 폴리머의 알칼리 용해 속도를 20,000Å/초 이하로 함으로써, 알칼리 현상액에 의한 현상 공정 후에 있어서의 잔막률을 향상시킬 수 있다. 이로 인하여, 리소그래피 공정에 의한 막 감소를 억제하는 것이 가능해진다.By setting the alkali dissolution rate of the polymer to 500 kPa / sec or more, the throughput in the developing step with the alkaline developer can be made good. Moreover, the residual film rate after the image development process by alkaline developing solution can be improved by making the alkali dissolution rate of a polymer into 20,000 kPa / sec or less. For this reason, it becomes possible to suppress the film reduction by a lithography process.

(폴리머의 제조 방법)(Method of producing a polymer)

본 실시형태에 관한 폴리머는, 예를 들면 이하와 같이 제조된다.The polymer which concerns on this embodiment is manufactured as follows, for example.

모노머 A와, 모노머 B를 중합하여, 공중합체 1을 중합하는 중합 공정(처리 S1)과, 이어서 공중합체 1의 모노머 A 유래의 카복실기를, 말단 불포화 탄소 이중 결합을 갖는 화합물에 의하여 치환하여, 공중합체 2를 얻는 치환 공정(처리 S2)과, 공중합체 2로부터 저분자량 성분을 제거하여 폴리머를 얻는 저분자량 제거 공정(처리 S3)을 적어도 포함한다.The polymerization process (process S1) which superposes | polymerizes monomer A and monomer B, and superposes copolymer 1, and then substitutes the carboxyl group derived from monomer A of copolymer 1 by the compound which has a terminal unsaturated carbon double bond, At least the substitution process (process S2) which obtains copolymer 2, and the low molecular weight removal process (process S3) which removes a low molecular weight component from copolymer 2 and obtains a polymer.

모노머 B가 무수 말레인산을 포함하는 경우, 중합 공정(처리 S1) 후, 저분자량 제거 공정(처리 S3) 전에, 일부의 무수 말레인산 유래의 반복 단위를 개환하는 개환 공정(처리 S'1)과, 이어서 잔류 금속 성분을 제거하는 세정 공정(처리 S'2)을 포함해도 된다.When the monomer B contains maleic anhydride, after the polymerization step (treatment S1) and before the low molecular weight removal process (treatment S3), a ring-opening step (treatment S'1) which opens a part of the repeating unit derived from maleic anhydride, and then You may also include the washing | cleaning process (process S'2) which removes a residual metal component.

이하, 각 공정의 상세에 대하여 설명한다.Hereinafter, the detail of each process is demonstrated.

(중합 공정(처리 S1))(Polymerization Process (Process S1))

먼저, 카복실기에 의하여 치환된 노보넨형 모노머와, 무수 말레인산, 말레이미드 또는 말레이미드 유도체를 준비한다.First, a norbornene-type monomer substituted with a carboxyl group and maleic anhydride, maleimide or maleimide derivative are prepared.

상기 식 (1)로 나타나는 공중합체에 있어서, 상기 카복실기에 의하여 치환된 노보넨형 모노머(이하, 모노머 A라고 함)가 A로 나타나는 구조 단위의 유래가 된다. 또, 무수 말레인산, 말레이미드 및 말레이미드 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 모노머(이하, 모노머 B라고 함)가 B로 나타나는 구조 단위의 유래가 된다.In the copolymer represented by the formula (1), the norbornene-type monomer (hereinafter referred to as monomer A) substituted with the carboxyl group is derived from the structural unit represented by A. In addition, one or two or more monomers (hereinafter referred to as monomer B) selected from the group consisting of maleic anhydride, maleimide and maleimide derivatives are derived from the structural unit represented by B.

모노머 A는, 하기 식 (2)로 나타난다. 하기 식 (2)에 있어서, R5~R7은, 상술한 식 (A2)의 것과 동일하게 할 수 있다.Monomer A is represented by following formula (2). In following formula (2), R <5> -R <7> can be made the same as that of Formula (A2) mentioned above.

Figure pct00030
Figure pct00030

(식 (2) 중, R5, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~30의 유기기이며, n은 0, 1 또는 2이다.)(In formula (2), R <5> , R <6> and R <7> is respectively independently hydrogen or an organic group of 1-30 carbon atoms, n is 0, 1, or 2.

상기 식 (2)로 나타나는 카복실기에 의하여 치환된 노보넨형 모노머로서는, 구체적으로는, 5-노보넨-2-카복실산, 5-노보넨-2,3-다이카복실산 및 테트라사이클로도데센카복실산 등을 들 수 있다.As a norbornene-type monomer substituted by the carboxyl group represented by said Formula (2), 5-norbornene-2-carboxylic acid, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid, tetracyclo dodecene carboxylic acid, etc. are mentioned specifically, Can be.

카복실기에 의하여 치환된 노보넨형 모노머로서는, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 내열성 향상의 관점에서, 5-노보넨-2-카복실산을 사용하는 것이 바람직하다.As a norbornene-type monomer substituted by the carboxyl group, 1 type, or 2 or more types of these can be used. Especially, it is preferable to use 5-norbornene-2-carboxylic acid from a viewpoint of heat resistance improvement.

모노머 B는 무수 말레인산, 말레이미드 및 말레이미드 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 모노머이며, 말레이미드 및 말레이미드 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 모노머인 것이 바람직하다. 말레이미드 유도체를 이용함으로써, 내열성, 경화 후 잔막률 및 내용제성을 향상시킬 수 있다. 또, 말레이미드 및 말레이미드 유도체를 병용함으로써, 네거티브형 감광성 수지 조성물의 알칼리 용해 속도를 향상시키고, 또한 감도를 향상시킬 수 있다.The monomer B is one or two or more monomers selected from the group consisting of maleic anhydride, maleimide and maleimide derivatives, and preferably one or two or more monomers selected from the group consisting of maleimide and maleimide derivatives. . By using a maleimide derivative, heat resistance, residual film rate after hardening, and solvent resistance can be improved. Moreover, by using a maleimide and a maleimide derivative together, the alkali dissolution rate of a negative photosensitive resin composition can be improved and a sensitivity can also be improved.

상기 말레이미드 유도체로서는, 하기 식 (3)에 나타난다.As said maleimide derivative, it shows by following formula (3).

Figure pct00031
Figure pct00031

(식 (3) 중, R11은, 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)(In formula (3), R <11> is a C1-C30 organic group independently.)

상기 식 (3)으로 나타나는 말레이미드 유도체로서는, 예를 들면 N-메틸말레이미드, N-에틸말레이미드 등의 N-직쇄상 알킬말레이미드; N-아이소프로필말레이미드 등의 N-분기 알킬말레이미드; N-사이클로헥실말레이미드 등의 N-사이클로알킬말레이미드; N-페닐말레이미드, N-나프틸말레이미드 등의 N-아릴말레이미드 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 직쇄상 N-알킬말레이미드, 분기 알킬말레이미드 또는 N-사이클로알킬말레이미드를 이용하는 것이 바람직하고, N-사이클로알킬말레이미드를 포함하는 것이 보다 더 바람직하다. N-사이클로알킬말레이미드로서는, N-사이클로헥실말레이미드를 이용하는 것이 바람직하다. 이로써, 내열성, 경화 후 잔막률 및 내용제성을 향상시킬 수 있다.As a maleimide derivative represented by said Formula (3), For example, N-linear alkylmaleimide, such as N-methyl maleimide and N-ethyl maleimide; N-branched alkylmaleimides such as N-isopropylmaleimide; N-cycloalkyl maleimide, such as N-cyclohexyl maleimide; N-aryl maleimide, such as N-phenyl maleimide and N-naphthyl maleimide, etc. are mentioned. Among these, it is preferable to use linear N-alkyl maleimide, branched alkyl maleimide, or N-cycloalkyl maleimide, and it is still more preferable to contain N-cycloalkyl maleimide. As N-cycloalkyl maleimide, it is preferable to use N-cyclohexyl maleimide. Thereby, heat resistance, residual film rate after hardening, and solvent resistance can be improved.

이어서, 모노머 A와 모노머 B를 부가 중합하여 공중합체 1을 합성한다.Subsequently, copolymerization 1 is synthesized by addition polymerization of monomer A and monomer B.

부가 중합의 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에 있어서는, 라디칼 중합에 의하여 공중합체 1을 합성한다.Although it does not specifically limit as a method of addition polymerization, In this embodiment, the copolymer 1 is synthesize | combined by radical polymerization.

부가 중합함으로써, 모노머 A에서 유래하는 구조 단위와, 모노머 B에서 유래하는 구조 단위를 갖는 공중합체 1을 합성할 수 있다.By addition polymerization, the copolymer 1 which has a structural unit derived from monomer A and a structural unit derived from monomer B can be synthesize | combined.

여기에서, 모노머 A에서 유래하는 구조 단위를 하기 식 (A2)에 나타낸다.Here, the structural unit derived from monomer A is shown to following formula (A2).

또, 모노머 B로서, 무수 말레인산, 말레이미드, 말레이미드 유도체를 이용함으로써, 각각 하기 식 (B3), 하기 식 (B5), 하기 식 (B6)에서 유래하는 구조 단위를 갖는 공중합체 1을 얻을 수 있다.Moreover, the copolymer 1 which has a structural unit derived from following formula (B3), following formula (B5), and following formula (B6) can be obtained by using maleic anhydride, a maleimide, and a maleimide derivative as monomer B, respectively. have.

Figure pct00032
Figure pct00032

(식 (A2) 중, R5, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~30의 유기기이며, n은 0, 1 또는 2이다.)(In formula (A2), R <5> , R <6> and R <7> are respectively independently hydrogen or an organic group of 1-30 carbon atoms, n is 0, 1, or 2.

Figure pct00033
Figure pct00033

Figure pct00034
Figure pct00034

Figure pct00035
Figure pct00035

(식 (B6) 중, R11은, 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)(In formula (B6), R <11> is a C1-C30 organic group independently.)

모노머 A와, 모노머 B와의 몰비는, 0.5:1~1:0.5인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 분자 구조 제어의 관점에서, 몰비는 1:1인 것이 바람직하다.It is preferable that the molar ratio of monomer A and monomer B is 0.5: 1-1: 0.5. Especially, it is preferable from a viewpoint of molecular structure control that molar ratio is 1: 1.

모노머 A와, 모노머 B와, 중합 개시제를 용매에 용해하고, 그 후 소정 시간 가열함으로써, 부가 중합을 진행시킨다. 가열 온도는, 예를 들면 50~80℃이며, 가열 시간은 10~20시간이다.The addition polymerization is advanced by dissolving the monomer A, the monomer B, and the polymerization initiator in a solvent, and heating the predetermined time thereafter. Heating temperature is 50-80 degreeC, for example, and a heat time is 10 to 20 hours.

중합 개시제로서는, 아조 화합물 및 유기 과산화물 중 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.As a polymerization initiator, 1 type, or 2 or more types of azo compound and an organic peroxide can be used.

아조 화합물로서는, 예를 들면 아조비스아이소뷰티로나이트릴(AIBN), 다이메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 1,1'-아조비스(사이클로헥세인카보나이트릴)(ABCN)을 들 수 있고, 이들 중, 어느 1종 이상을 사용할 수 있다.Examples of the azo compound include azobisisobutyronitrile (AIBN), dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate), and 1,1'-azobis (cyclohexanecarbonitrile). (ABCN) is mentioned, Any 1 or more types of these can be used.

또, 유기 과산화물로서는, 예를 들면 과산화 수소, 다이터셔리뷰틸퍼옥사이드(DTBP), 과산화 벤조일(벤조일퍼옥사이드, BPO) 및, 메틸에틸케톤퍼옥사이드(MEKP)를 들 수 있고, 이들 중, 어느 1종 이상을 사용할 수 있다.In addition, examples of the organic peroxide include hydrogen peroxide, dieteryl peroxide (DTBP), benzoyl peroxide (benzoyl peroxide, BPO), and methyl ethyl ketone peroxide (MEKP). 1 or more types can be used.

중합 개시제의 양(몰수)은, 상기 A의 구조 단위의 유래가 되는 카복실기에 의하여 치환된 노보넨형 모노머와, 상기 B의 구조 단위의 유래가 되는 모노머와의 합계 몰수의 1%~10%로 하는 것이 바람직하다. 중합 개시제의 양을 상기 범위 내에서 적절히 설정하고, 또한 반응 온도, 반응 시간을 적절히 설정함으로써, 얻어지는 폴리머의 중량 평균 분자량(Mw)을 5000~30000으로 조정할 수 있다.The amount (molar number) of the polymerization initiator is 1% to 10% of the total moles of the norbornene-type monomer substituted by the carboxyl group derived from the structural unit of A and the monomer derived from the structural unit of B. It is preferable. By setting the quantity of a polymerization initiator suitably within the said range, and setting reaction temperature and reaction time suitably, the weight average molecular weight (Mw) of the polymer obtained can be adjusted to 5000-30000.

용매로서는, 예를 들면 다이에틸에터, 테트라하이드로퓨란, 톨루엔 등 중, 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.As a solvent, 1 type, or 2 or more types can be used among diethyl ether, tetrahydrofuran, toluene, etc., for example.

이 중합 공정에 의하여, 모노머 A와 모노머 B와의 공중합체인, 공중합체 1을 중합할 수 있다. 공중합체 1의 배열은, 특별히 한정되지 않고, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 블록 공중합체 및 주기 공중합체 중 어느 것이어도 된다.By this polymerization process, copolymer 1 which is a copolymer of monomer A and monomer B can be polymerized. The arrangement of the copolymer 1 is not particularly limited, and any of a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, and a periodic copolymer may be used.

공중합체 1은, 예를 들면 모노머 A로서 상기 식 (2)에 나타나는 모노머를 이용하고, 또한 모노머 B로서 상기 식 (3)에 나타나는 모노머를 이용한 경우, 하기 식 (4)로 나타나는 구조 단위를 갖는 공중합체가 형성된다.Copolymer 1 has a structural unit represented by following formula (4), for example, when using the monomer represented by said Formula (2) as monomer A, and using the monomer represented by said Formula (3) as monomer B. Copolymer is formed.

Figure pct00036
Figure pct00036

(식 (4)에 있어서, R5~R7은, 상기 식 (A2)와 동일하다. 또, R11은, 상기 식 (3)과 동일하다.)(In Formula (4), R <5> -R <7> is the same as said Formula (A2). Moreover, R <11> is the same as said Formula (3).)

공중합체 1에 있어서, 모노머 A에서 유래하는 R5~R7의 관능기는, 각 반복 단위에 있어서 달라도 되고, 공통이어도 된다. 이들 중에서도 공통인 것이 바람직하다. 이로써, 네거티브형 감광성 수지 조성물의 패터닝 정밀도를 향상시킬 수 있다.In the copolymer 1, the functional group of R <5> -R <7> derived from monomer A may differ in each repeating unit, and may be common. It is preferable that it is common among these. Thereby, the patterning precision of a negative photosensitive resin composition can be improved.

(치환 공정 (S2))(Substitution step (S2))

이어서, 얻어진 공중합체 1에 있어서, 일부의 상기 식 (A2)에 의하여 나타나는 구조 단위의 카복실기를, 말단 불포화 탄소 이중 결합을 갖는 화합물에 의하여 치환하여, 공중합체 2로 한다.Next, in the obtained copolymer 1, the carboxyl group of the structural unit represented by some said Formula (A2) is substituted by the compound which has a terminal unsaturated carbon double bond, and it is set as copolymer 2.

공중합체 1을 치환하여, 공중합체 2를 합성하는 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 이하의 방법으로 행할 수 있다.Although it does not specifically limit about the method of replacing copolymer 1 and synthesize | combining copolymer 2, For example, it can carry out by the following method.

상기 공중합체 1과, 말단 불포화 탄소 이중 결합을 갖는 화합물을 용매에 용해하고, 소정 시간 가열함으로써, 치환 반응을 진행하여, 공중합체 2를 합성한다. 여기에서, 가열 온도는, 예를 들면 50~100℃이며, 가열 시간은 2~20시간이다.The copolymer 1 and the compound having a terminal unsaturated carbon double bond are dissolved in a solvent and heated for a predetermined time to proceed with a substitution reaction to synthesize copolymer 2. Here, heating temperature is 50-100 degreeC, for example, and heating time is 2 to 20 hours.

이로써, A의 구조 단위에 있어서, 모노머 A에서 유래하는 반복 단위와, 모노머 A가 말단 불포화 탄소 이중 결합을 갖는 화합물에 의하여 치환된 반복 단위와, 모노머 B 유래의 구조 단위를 구비하는 공중합체 2를 얻을 수 있다.Thereby, in the structural unit of A, the copolymer 2 provided with the repeating unit derived from the monomer A, the repeating unit substituted by the compound in which monomer A has a terminal unsaturated carbon double bond, and the structural unit derived from monomer B You can get it.

모노머 A가 말단 불포화 탄소 이중 결합을 갖는 화합물에 의하여 치환된 구조 단위를 하기 식 (A1)에 나타낸다.The structural unit substituted with the compound which monomer A has a terminal unsaturated carbon double bond is shown by following formula (A1).

Figure pct00037
Figure pct00037

(식 (A1) 중, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~30의 유기기이며, R1, R2, R3 및 R4에 적어도 하나의 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함한다. n은 0, 1 또는 2이다.)(In formula (A1), R <1> , R <2> , R <3> and R <4> are respectively independently hydrogen or the C1-C30 organic group, At least 1 terminal unsaturation to R <1> , R <2> , R <3> and R <4> . Carbon double bonds, where n is 0, 1 or 2.

상기 말단 불포화 탄소 이중 결합을 갖는 화합물로서는, 아크릴 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.As a compound which has the said terminal unsaturated carbon double bond, it is preferable to use an acryl compound.

아크릴 화합물로서는, 예를 들면 글리시딜산 메타크릴(글리시딜메타크릴레이트), 글리시딜아크릴레이트, 4-하이드록시뷰틸아크릴레이트글리시딜에터, 하이드록시에틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 글리시딜메타크릴레이트를 이용하는 것이 바람직하다.As an acryl compound, glycidyl methacrylate (glycidyl methacrylate), glycidyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether, hydroxyethyl methacrylate, etc. are mentioned, for example. have. Among these, it is preferable to use glycidyl methacrylate.

용매로서는, 예를 들면 다이에틸에터, 테트라하이드로퓨란, 톨루엔 등 중, 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.As a solvent, 1 type, or 2 or more types can be used among diethyl ether, tetrahydrofuran, toluene, etc., for example.

공중합체 2에 있어서, 예를 들면 A에 의하여 나타나는 구조 단위 전부에 대하여, 5mol% 이상의 구조 단위를 상기 식 (A1)로 나타나는 구조 단위로 치환하는 것이 바람직하고, 10mol% 이상을 치환하는 것이 보다 바람직하며, 15mol% 이상을 치환하는 것이 더 바람직하고, 20mol% 이상을 치환하는 것이 보다 더 바람직하다. 이와 같이 치환율을 설정함으로써, 노보넨 단위에서 유래하는 말단 불포화 탄소 이중 결합을 적절히 가교할 수 있다. 이로써, 공중합체 2를 포함하는 네거티브형 감광성 수지 조성물의 내열성, 잔막률 및 내용제성을 향상시킬 수 있다.In copolymer 2, it is preferable to replace the 5 mol% or more structural unit with the structural unit represented by said Formula (A1) with respect to all the structural units represented by A, for example, and it is more preferable to substitute 10 mol% or more. More preferably at least 15 mol%, even more preferably at least 20 mol%. By setting a substitution rate in this way, the terminal unsaturated carbon double bond derived from a norbornene unit can be bridge | crosslinked suitably. Thereby, heat resistance, residual film ratio, and solvent resistance of the negative photosensitive resin composition containing copolymer 2 can be improved.

여기에서, 카복실기에 의하여 치환된 노보넨형 모노머에서 유래하는 반복 단위 중, 일부의 반복 단위를 치환한 것에 대해서는, 1H-NMR 측정의 스펙트럼 데이터에 의하여 동정(同定)할 수 있다.Here, the thing which substituted a part of repeating units among the repeating units derived from the norbornene-type monomer substituted by the carboxyl group can be identified by the spectral data of a 1 H-NMR measurement.

또, 카복실기를 아크릴 화합물에 의하여 치환한 치환율은, 이하와 같이 하여 계측할 수 있다.In addition, the substitution rate which substituted the carboxyl group by the acryl compound can be measured as follows.

공중합체 2의 폴리머 용액에 대하여, 1H-NMR 측정한다. 1H-NMR 측정에 의하여 얻어진 스펙트럼 데이터에 대하여, 카복실기에서 유래하는 단위 프로톤당의 시그널 적분값 X와, 첨가한 아크릴 화합물에 의하여 형성되는 말단 불포화 탄소 이중 결합에서 유래하는 단위 프로톤당의 시그널 적분값 Y를 산출한다. 상기 시그널 적분값을 이용하여, 이하의 식에 의하여, 치환율을 산출할 수 있다.About the polymer solution of copolymer 2, 1 H-NMR measurement is carried out. With respect to the spectral data obtained by 1 H-NMR measurement, the signal integral value X per unit proton derived from the carboxyl group and the signal integral value Y per unit proton derived from the terminal unsaturated carbon double bond formed by the added acrylic compound To calculate. The substitution rate can be calculated by the following formula using the said signal integral value.

치환율(%)=Y/(X+Y)×100Substitution rate (%) = Y / (X + Y) × 100

(저분자량 제거 공정 (S3))(Low Molecular Weight Removal Process (S3))

다음으로, 공중합체 2와, 잔류 모노머 및 올리고머 등의 저분자량 성분이 포함된 상기 유기층을, 농축한 후, THF 등의 유기 용매에 재차 용해시킨다. 그리고, 이 용액에, 헥세인 및 메탄올을 첨가하여, 공중합체 2를 포함하는 폴리머를 응고 침전시킨다. 여기에서, 저분자량 성분으로서는, 잔류 모노머, 올리고머, 나아가서는, 중합 개시제 등이 포함된다. 이어서, 여과를 행하고, 얻어진 응고물을, 건조시킨다. 이로써, 저분자량 성분이 제거된 공중합체 2를 주성분(주생성물)으로 하는 폴리머를 얻을 수 있다.Next, after copolymerizing and the said organic layer containing low molecular weight components, such as a residual monomer and an oligomer, it concentrates, and it dissolves again in organic solvents, such as THF. And hexane and methanol are added to this solution, and the polymer containing copolymer 2 is coagulated and precipitated. Here, as a low molecular weight component, a residual monomer, an oligomer, and also a polymerization initiator etc. are contained. Subsequently, filtration is carried out and the coagulated product is dried. Thereby, the polymer which has copolymer 2 in which the low molecular weight component was removed as a main component (main product) can be obtained.

본 실시형태에 있어서는, 당해 저분자량 성분 제거 공정(처리 S3)에 있어서, 공중합체 2 중에 있어서의 분자량 1000 이하의 저핵체 함유율이 1% 이하가 될 때까지 추출 조작을 반복하는 것이 바람직하다. 이로써, 제1 폴리머 중에 있어서의 저분자량 성분의 양을, 경화 시에 있어서의 막의 패턴 변형을 억제하기 위하여 충분한 정도로 저감시킬 수 있다.In this embodiment, in the said low molecular weight component removal process (process S3), it is preferable to repeat an extraction operation until the low-nuclide content rate of the molecular weight 1000 or less in copolymer 2 becomes 1% or less. Thereby, the quantity of the low molecular weight component in a 1st polymer can be reduced to a sufficient degree in order to suppress the pattern deformation of the film | membrane at the time of hardening.

또한, 모노머 B가 무수 말레인산을 포함하는 경우, 상기 중합 공정 (S1) 후, 상기 저분자량 성분 제거 공정 (S3) 전에 개환 공정 (S'1) 및 세정 공정 (S'2)를 행해도 된다. 이하, 설명한다.In addition, when monomer B contains maleic anhydride, you may perform a ring-opening process (S'1) and a washing process (S'2) after the said polymerization process (S1) and before the said low molecular weight component removal process (S3). It demonstrates below.

(개환 공정 (S'1))(Opening process (S'1))

얻어진 공중합체 1 또는 공중합체 2의 무수 말레인산 중, 일부의 반복 단위를 폐환한 상태로 하면서, 나머지의 반복 단위를 개환한다. 이로써, 공중합체 1 중에 있어서의 카복실기의 양을 조정할 수 있다. 즉, 제작되는 폴리머에 있어서의 산가의 제어가 가능해진다.In the maleic anhydride of the obtained copolymer 1 or copolymer 2, the remaining repeating unit is ring-opened while leaving some repeating units closed. Thereby, the quantity of the carboxyl group in copolymer 1 can be adjusted. That is, control of the acid value in the polymer manufactured is attained.

본 실시형태에 있어서는, 공중합체 1 또는 공중합체 2의 무수 말레인산 유래의 반복 단위 중, 예를 들면 50% 이상의 반복 단위를 개환하지 않고, 상기 나머지의 반복 단위의 환상 구조(무수환)를 개환한다. 즉, 공중합체 1의 개환율은, 예를 들면 50% 미만이다. 그 중에서도, 공중합체 1의 무수 말레인산 유래의 환상 구조의 반복 단위의 전체 개수 중, 60% 이상, 90% 이하의 반복 단위를 개환하지 않는 것이 바람직하다.In this embodiment, in the repeating unit derived from maleic anhydride of copolymer 1 or copolymer 2, it does not ring-open 50% or more repeating units, for example, ring-opens the cyclic structure (anhydrous ring) of the said remaining repeating units. . That is, the ring-opening ratio of copolymer 1 is less than 50%, for example. Especially, it is preferable not to ring-open 60% or more and 90% or less of repeating units of the total number of the repeating units of the cyclic structure derived from maleic anhydride of copolymer 1.

여기에서, 무수 말레인산 유래의 반복 단위의 개환율은 이하와 같이 하여 계측할 수 있다.Here, the ring-opening ratio of the repeating unit derived from maleic anhydride can be measured as follows.

개환 전의 공중합체 1 또는 공중합체 2의 산무수물 구조에 있어서의 (C=O)의 IR 흡수 강도 (A1)을 측정하고, 개환 후의 산무수물 구조에 있어서의 (C=O)의 IR 흡수 강도 (A2)로부터 이하 식으로 개환율을 산출한다.IR absorption intensity (A1) of (C = O) in the acid anhydride structure of the copolymer 1 or copolymer 2 before ring-opening was measured, and IR absorption intensity of (C = O) in the acid anhydride structure after ring opening ( The ring-opening ratio is computed from the following formula from A2).

개환율(%)=((A1-A2)/A1)×100Ring opening rate (%) = ((A1-A2) / A1) * 100

또한, 내부 표준 물질로서 아세토나이트릴을 이용한다.In addition, acetonitrile is used as an internal standard.

구체적으로는,Specifically,

(A) 염기로서의 금속 알콕사이드(A) metal alkoxides as bases

(B) 알코올 및 염기로서의 알칼리 금속의 수산화물(B) Alkali metal hydroxides as alcohols and bases

중 어느 한쪽을, 상기 중합 공정에 있어서, 상기 공중합체 1이 중합된 반응액에 첨가함과 함께, 메틸에틸케톤(MEK) 등의 유기 용매를 더 첨가하고, 40~50℃에서 1~5시간 교반하여, 반응액 L1을 얻는다. 반응액 L1 중에서는, 공중합체 1의 무수 말레인산 유래의 반복 단위의 일부의 무수환이 개환함과 함께, 개환함으로써 형성된 일부의 말단이 에스터화된다. 또한, 나머지의 말단은 에스터화되지 않고, 금속염 구조가 된다.In the polymerization step, any one of them is added to the reaction solution in which the copolymer 1 is polymerized, and an organic solvent such as methyl ethyl ketone (MEK) is further added, and at 1 to 5 hours at 40 to 50 ° C. Stirring obtains reaction liquid L1. In reaction liquid L1, the anhydrous ring of a part of the repeating unit derived from maleic anhydride of copolymer 1 ring-opens, and the terminal part of the terminal formed by ring-opening is esterified. In addition, the remaining terminal is not esterified and becomes a metal salt structure.

본 실시형태에 있어서, 금속 알콕사이드 혹은 알칼리 금속의 수산화물의 몰수는, 중합 공정에서 사용한 무수 말레인산의 몰수의 50% 이하로 하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 금속 알콕사이드 혹은 알칼리 금속의 수산화물의 몰수는, 중합 공정에서 사용한 무수 말레인산의 몰수의 40% 이하, 10% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 나아가서는 30% 이하로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 금속 알콕사이드 혹은 알칼리 금속의 수산화물의 양을 줄일 수 있고, 최종적으로 얻어지는 폴리머 중의 알칼리 금속 농도를 저감시킬 수 있다.In this embodiment, it is preferable that the number-of-moles of the hydroxide of a metal alkoxide or an alkali metal shall be 50% or less of the number-of-moles of maleic anhydride used at the superposition | polymerization process. Especially, the number-of-moles of the hydroxide of a metal alkoxide or an alkali metal are preferably 40% or less, 10% or more of the number-of-moles of maleic anhydride used at the superposition | polymerization process, Furthermore, it is preferable to set it as 30% or less. By doing in this way, the quantity of metal alkoxide or hydroxide of an alkali metal can be reduced, and the alkali metal concentration in the polymer finally obtained can be reduced.

폴리머 중의 알칼리 금속 농도를 저감시킴으로써, 이 폴리머를 사용한 디바이스를 형성했을 때에, 금속 이온의 마이그레이트를 억제할 수 있다.By reducing the alkali metal concentration in the polymer, when a device using this polymer is formed, migration of metal ions can be suppressed.

상술한 금속 알콕사이드로서는, M(OR8)로 나타나는 것(M은 1가의 금속, R8은 탄소수 1~18의 유기기임)이 바람직하다. 금속 M으로서는, 알칼리 금속을 들 수 있고, 그 중에서도, 취급성의 관점에서 나트륨이 바람직하다. R8로서는, 예를 들면 상기 식 (B1)에 있어서의 R8과 동일한 것을 들 수 있다.Examples of the aforementioned metal alkoxides, this will appear as M (OR 8) (M is a monovalent metal, R 8 is an organic group having a carbon number being 1 to 18) are preferred. Alkali metal is mentioned as metal M, Especially, sodium is preferable from a viewpoint of handleability. As R <8> , the same thing as R <8> in said Formula (B1) is mentioned, for example.

또한, 금속 알콕사이드로서는, 다른 것을 2종 이상 사용해도 된다. 단, 제조 안정성의 관점에서는, 1종의 금속 알콕사이드를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, as a metal alkoxide, you may use 2 or more types of different things. However, it is preferable to use 1 type of metal alkoxide from a viewpoint of manufacture stability.

한편, 상술한 바와 같이, 공중합체 1 또는 공중합체 2의 무수 말레인산 유래의 구조체를 (B) 알코올 및 염기로서의 알칼리 금속의 수산화물의 존재하에서 개환해도 된다.In addition, as above-mentioned, you may ring-open the structure derived from maleic anhydride of copolymer 1 or copolymer 2 in presence of the (B) alcohol and the hydroxide of an alkali metal as a base.

알칼리 금속의 수산화물로서는, 취급성의 관점에서 수산화 나트륨이 바람직하다.As hydroxide of an alkali metal, sodium hydroxide is preferable from a viewpoint of handleability.

알코올로서는, 1가의 알코올(R8OH)이 바람직하다. 유기기인 R8은, 상술한 것을 사용할 수 있다. 또한, R8은 탄소수 30 이하인 것이 바람직하다.As the alcohol, it is preferred monovalent alcohol (R 8 OH). R 8 which is an organic group can use the above-mentioned thing. In addition, R 8 is preferably 30 or less carbon atoms.

이 개환 공정 (처리 S'1)에서 개환된 무수 말레인산 유래의 반복 단위는, 이하의 식 (6)으로 나타내는 구조가 되어, 카복실기의 염 부분을 갖는 구조가 된다.The repeating unit derived from maleic anhydride ring-opened at this ring-opening process (process S'1) turns into a structure represented by following formula (6), and becomes a structure which has a salt part of a carboxyl group.

Figure pct00038
Figure pct00038

또한, (A) 염기로서의 금속 알콕사이드, 또는 (B) 알코올 및 염기로서의 알칼리 금속의 수산화물로 공중합체를 개환한 경우, 약간이지만 하기 식 (8), 하기 식 (B2)로 나타내는 구조체가 형성되는 경우가 있다. 또한, 하기 식 (B2)에 있어서, R9, R10은 상기 R8과 동일해도 된다.In addition, when the copolymer is ring-opened with (A) a metal alkoxide as a base, or (B) an alcohol and a hydroxide of an alkali metal as a base, a structure is formed slightly but represented by the following formula (8) and the following formula (B2). There is. In addition, in following formula (B2), R <9> , R <10> may be the same as said R <8> .

Figure pct00039
Figure pct00039

Figure pct00040
Figure pct00040

이어서, 반응액 L1에, 염산 혹은 폼산 등의 산성 수용액을 첨가함으로써, 공중합체 1 또는 공중합체 2를 산처리하여, 금속 이온(Na+)을 프로톤(H+)으로 치환한다.Subsequently, by adding an acidic aqueous solution such as hydrochloric acid or formic acid to the reaction solution L1, the copolymer 1 or copolymer 2 is acid treated to replace the metal ions (Na +) with protons (H +).

상기 식 (6), (8)로 나타나는 구조 단위는, 각각 프로톤 치환에 의하여 이하의 (B1), (B4)로 나타나는 구조 단위가 된다.The structural units represented by the formulas (6) and (8) are each structural units represented by the following (B1) and (B4) by proton substitution.

Figure pct00041
Figure pct00041

Figure pct00042
Figure pct00042

이 개환 공정(처리 S'1)에서는, 공중합체 1 또는 공중합체 2의 무수 말레인산 유래의 반복 단위 중, 50% 이상의 반복 단위를 개환하지 않는 것이 바람직하다. 공중합체 2에서는, 상술한 바와 같이, 무수 말레인환이 개환하여 형성된 한쪽의 말단에 금속(예를 들면, Na)이 결합하고 있지만, 50% 이상의 반복 단위를 개환하지 않는 것으로, 생성물인 폴리머 중에 포함되는 금속량을 줄일 수 있다. 이로써, 본 실시형태에서 최종적으로 얻어지는 폴리머 중의 알칼리 금속의 양을 저감시킬 수 있고, 이 폴리머를 이용한 네거티브형 감광성 수지 조성물에 있어서 원하는 특성을 발휘시킬 수 있다.In this ring-opening process (process S'1), it is preferable not to ring-open 50% or more of repeating units derived from maleic anhydride of copolymer 1 or copolymer 2. In the copolymer 2, as mentioned above, although a metal (for example, Na) is couple | bonded with one terminal formed by the ring opening of anhydrous maleic ring, it is contained in the polymer which is a product which does not ring-open 50% or more of repeating units. The amount of metal that can be reduced can be reduced. Thereby, the quantity of the alkali metal in the polymer finally obtained by this embodiment can be reduced, and the desired characteristic can be exhibited in the negative photosensitive resin composition using this polymer.

(세정 공정(처리 S'2))(Cleaning process (process S'2))

상기 개환 공정(처리 S'1)을 행한 경우, 공정에 의하여 얻어진 개환 후의 공중합체 1 또는 공중합체 2를 포함하는 용액을, 물과 유기 용매(예를 들면, 메틸에틸케톤)와의 혼합물로 세정하여, 잔류 금속 성분을 제거한다. 개환 후의 공중합체 1 또는 공중합체 2, 잔류 모노머 및 올리고머는, 유기층으로 이동한다. 그 후, 수층(水層)을 제거한다(제1 세정).When the ring-opening step (treatment S'1) is performed, the solution containing copolymer 1 or copolymer 2 after ring-opening obtained by the step is washed with a mixture of water and an organic solvent (for example, methyl ethyl ketone). , Remove residual metal components. The copolymer 1 or copolymer 2, the residual monomer, and the oligomer after ring opening move to an organic layer. Thereafter, the aqueous layer is removed (first washing).

그 후, 재차, 유기층에, 물과 유기 용매(예를 들면, 메틸에틸케톤)와의 혼합물을 첨가하고, 세정한다(제2 세정).Then, the mixture of water and an organic solvent (for example, methyl ethyl ketone) is added to the organic layer again, and it wash | cleans (2nd washing).

본 실시형태에 있어서는, 이상과 같은 세정 공정(처리 S'2)을, 예를 들면 5회 이상, 보다 바람직하게는 10회 반복한다. 또, 세정 공정에 이용하는 물과 유기 용매의 첨가량을 조절함으로써, 세정 공정 1회에 의하여, 잔류하고 있는 나트륨의 85% 이상을 제거하는 것이 바람직하고, 90% 이상을 제거하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 개환 후의 공중합체 1 또는 공중합체 2 중에 있어서의 알칼리 금속의 농도를, 충분히 저감시킬 수 있다.In this embodiment, the above washing process (process S'2) is repeated 5 times or more, for example, 10 times more preferably. Moreover, by adjusting the addition amount of water and an organic solvent used for a washing | cleaning process, it is preferable to remove 85% or more of remaining sodium by one washing process, and it is more preferable to remove 90% or more. Thereby, the density | concentration of the alkali metal in the copolymer 1 or copolymer 2 after ring-opening can fully be reduced.

또한, 개환 후의 공중합체 1 또는 공중합체 2 중의 알칼리 금속 농도가 10ppm 이하, 바람직하게는 5ppm 이하가 되도록 세정 공정(처리 S3)을 반복하여 행하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable to repeat a washing process (process S3) so that alkali metal concentration in the copolymer 1 or copolymer 2 after ring-opening may be 10 ppm or less, Preferably it is 5 ppm or less.

본 실시형태에 있어서, 네거티브형 감광성 수지 조성물은 상기 폴리머, 감광제, 가교제를 포함할 수 있다. 또한, 용매와, 밀착 개선제, 계면활성제 등의 첨가물을 포함할 수 있다.In this embodiment, the negative photosensitive resin composition can contain the said polymer, a photosensitive agent, and a crosslinking agent. Moreover, a solvent and additives, such as an adhesion improving agent and surfactant, can be included.

본 실시형태에 있어서의, 폴리머의 함유량의 상한값은, 네거티브형 감광성 수지 조성물의 전체 고형분 100질량부에 대하여, 80질량부 이하이며, 75질량부 이하인 것이 바람직하고, 70질량부 이하인 것이 더 바람직하다.The upper limit of content of a polymer in this embodiment is 80 mass parts or less with respect to 100 mass parts of total solids of a negative photosensitive resin composition, It is preferable that it is 75 mass parts or less, It is more preferable that it is 70 mass parts or less. .

또, 폴리머의 함유량의 하한값은, 네거티브형 감광성 수지 조성물의 전체 고형분 100질량부에 대하여, 5질량부 이상이며, 10질량부 이상인 것이 바람직하고, 20질량부 이하인 것이 더 바람직하다.Moreover, the lower limit of content of a polymer is 5 mass parts or more with respect to 100 mass parts of total solids of a negative photosensitive resin composition, It is preferable that it is 10 mass parts or more, It is more preferable that it is 20 mass parts or less.

폴리머의 함유량이 상기 상한 및 하한의 범위 내인 것에 의하여, 네거티브형 감광성 수지 조성물을 노광함으로써, 적절한 가교 구조를 형성하는 것이 가능해진다.When content of a polymer exists in the range of the said upper limit and the minimum, it becomes possible to form a suitable crosslinked structure by exposing the negative photosensitive resin composition.

(감광제)(Photosensitive agent)

본 실시형태에 있어서, 감광제는, 광라디칼 중합 개시제를 이용할 수 있다.In this embodiment, an optical radical polymerization initiator can be used for a photosensitive agent.

광라디칼 중합 개시제로서는, 구체적으로는, 알킬페논형의 개시제, 옥심에스터형의 개시제, 아실포스핀옥사이드형의 개시제 등을 들 수 있다. 광라디칼 중합 개시제로서는, 상기 구체예 중, 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 옥심에스터형의 광라디칼 중합 개시제를 이용하는 것이 바람직하다. 이로써, 낮은 노광량으로 감광제를 라디칼화할 수 있고, 감도를 상승시킬 수 있다.As an optical radical polymerization initiator, an alkyl phenone type initiator, an oxime ester type initiator, an acyl phosphine oxide type initiator, etc. are mentioned specifically ,. As an optical radical polymerization initiator, it can use 1 type or in combination of 2 or more types in the said specific example. Among these, it is preferable to use the oxime ester type radical photopolymerization initiator. Thereby, a photosensitive agent can be radicalized by low exposure amount, and a sensitivity can be raised.

구체적인 광라디칼 중합 개시제로서는, 예를 들면 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐에탄-1-온, 2-메틸-1[4-(메틸싸이오)페닐]-2-모폴리노프로판-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 1,2-옥테인다이온, 1-[4-(페닐싸이오)-, 2-(O-벤조일옥심)], 에탄온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-, 1-(O-아세틸옥심) 등을 들 수 있다. 이들 중, 1종 또는 2종 이상을 사용해도 된다.As a specific radical photopolymerization initiator, for example, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 2-methyl-1 [4- (methylcy O) phenyl] -2-morpholinopropane-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propane-1-one, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 1,2-octane ion, 1- [4- (Phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)], ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- ( O-acetyl oxime) etc. are mentioned. Among these, you may use 1 type, or 2 or more types.

본 실시형태에 있어서의, 감광제의 함유량의 상한값은, 폴리머 100질량부에 대하여, 1질량부 이상이어도 되고, 1.5질량부 이상인 것이 바람직하며, 2질량부 이상인 것이 더 바람직하다. 이로써, 네거티브형 감광성 수지 조성물에 있어서, 노광에 의한 반응 속도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 감도를 향상시킬 수 있다.1 mass part or more may be sufficient with respect to 100 mass parts of polymers, and, as for the upper limit of content of the photosensitive agent in this embodiment, it is preferable that it is 1.5 mass parts or more, and it is more preferable that it is 2 mass parts or more. Thereby, in the negative photosensitive resin composition, the reaction speed by exposure can be improved. Therefore, the sensitivity can be improved.

또, 감광제의 함유량의 하한값은, 20질량부 이하로 하는 것이 바람직하고, 15질량부 이하로 하는 것이 보다 바람직하며, 10질량부 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 이로써, 네거티브형 감광성 수지 조성물에 있어서, 폴리머에 대하여 적절한 반응성을 발현할 수 있다.The lower limit of the content of the photosensitive agent is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less. Thereby, in the negative photosensitive resin composition, appropriate reactivity can be expressed with respect to a polymer.

(가교제)(Bridge)

본 실시형태에 있어서, 가교제로서는 공지의 가교제를 이용할 수 있다. 가교제로서는, 예를 들면 (메트)아크릴기를 포함하는 아크릴계 가교제를 이용하는 것이 바람직하다. 아크릴계 가교제는, 예를 들면 다관능 아크릴 화합물이다. 여기에서, 다관능 아크릴 화합물이란, 2 이상의 (메트)아크릴기를 갖는 화합물이다.In this embodiment, a well-known crosslinking agent can be used as a crosslinking agent. As a crosslinking agent, it is preferable to use the acrylic crosslinking agent containing a (meth) acryl group, for example. An acrylic crosslinking agent is a polyfunctional acrylic compound, for example. Here, a polyfunctional acrylic compound is a compound which has two or more (meth) acryl groups.

또한, 본 실시형태에 있어서, (메트)아크릴기란, 아크릴기, 또는 메타아크릴기 즉 메타크릴기를 나타낸다. 또한, 아크릴기란, 아크릴레이트기를 포함한다. 또, 메타아크릴기란, 메타크릴레이트기, 즉 메타아크릴레이트기를 포함한다.In addition, in this embodiment, a (meth) acryl group represents an acryl group or methacryl group, ie, methacryl group. In addition, an acryl group contains an acrylate group. In addition, a methacryl group contains a methacrylate group, ie, a methacrylate group.

여기에서, 가교제 및 공중합체의 말단 불포화 탄소 이중 결합의 조합으로서는, 예를 들면, 가교제가 아크릴계 가교제이며, 공중합체의 말단 불포화 탄소 이중 결합을 구비하는 관능기가 상기 일반식 (E1) 또는 일반식 (E2)로 나타나는 구조를 포함하는 것이 바람직하다. 이로써, 가교제 및 공중합체의 라디칼 연쇄 반응의 반응성을 동일한 정도로 유지할 수 있다. 따라서, 적절한 가교 구조를 형성할 수 있다.Here, as a combination of the crosslinking agent and the terminal unsaturated carbon double bond of a copolymer, a crosslinking agent is an acryl-type crosslinking agent, and the functional group provided with the terminal unsaturated carbon double bond of a copolymer is the said General formula (E1) or general formula ( It is preferable to include the structure represented by E2). Thereby, the reactivity of the radical chain reaction of a crosslinking agent and a copolymer can be maintained to the same extent. Therefore, an appropriate crosslinked structure can be formed.

구체적인 다관능 아크릴 화합물로서는, 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트 등의 3관능 (메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로페인테트라(메트)아크릴레이트 등의 4관능 (메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 6관능 (메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 이들 중, 1종 또는 2종 이상을 사용해도 된다.Specific polyfunctional acrylic compounds include trifunctional (meth) acrylates such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate and pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, and ditry 6 functional (meth) acrylates, such as tetrafunctional (meth) acrylates, such as methylol propane tetra (meth) acrylate, and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, are mentioned. Among these, you may use 1 type, or 2 or more types.

또한, 본 실시형태에 있어서, (메트)아크릴레이트기란, 아크릴레이트기 또는 메타아크릴레이트기를 나타낸다.In addition, in this embodiment, a (meth) acrylate group represents an acrylate group or a methacrylate group.

본 실시형태에 있어서의, 가교제의 함유량의 하한값은, 폴리머 100질량부에 대하여, 20질량부 이상이어도 되고, 25질량부 이상인 것이 바람직하며, 30중량부 이상으로 하는 것이 더 바람직하다. 이로써, 노보넨형 구조 단위의 말단 불포화 탄소 이중 결합에서 유래하는 가교 구조 이외에도, 가교 구조를 형성할 수 있다. 따라서, 내열성의 향상, 내용제성의 향상, 및 현상 후에 있어서의 잔막률의 향상을 실현할 수 있다.20 mass parts or more may be sufficient with respect to 100 mass parts of polymers, as for the minimum of content of a crosslinking agent in this embodiment, it is preferable that it is 25 mass parts or more, and it is more preferable to set it as 30 weight part or more. Thereby, a crosslinked structure can be formed in addition to the crosslinked structure derived from the terminal unsaturated carbon double bond of a norbornene-type structural unit. Therefore, improvement of heat resistance, solvent resistance, and improvement of the residual film ratio after image development can be implement | achieved.

또, 가교제의 함유량의 상한값은, 폴리머 100질량부에 대하여, 80질량부 이하여도 되고, 75질량부 이하인 것이 바람직하며, 70질량부 이하인 것이 더 바람직하다. 이로써, 가교제가 과잉으로 가교 구조에 기여하는 것을 방지할 수 있고, 노보넨형의 구조 단위의 운동성을 적절히 억제할 수 있다. 따라서, 내열성의 향상, 내용제성의 향상, 및 현상 후에 있어서의 잔막률의 향상을 실현할 수 있다.Moreover, as for the upper limit of content of a crosslinking agent, 80 mass parts or less may be sufficient with respect to 100 mass parts of polymers, It is preferable that it is 75 mass parts or less, It is more preferable that it is 70 mass parts or less. Thereby, excessive contribution of a crosslinking agent to a crosslinked structure can be prevented, and the motility of a norbornene-type structural unit can be suppressed suitably. Therefore, improvement of heat resistance, solvent resistance, and improvement of the residual film ratio after image development can be implement | achieved.

(용매)(menstruum)

본 실시형태에 기재된 네거티브형 감광성 수지 조성물은, 상술한 각 성분을 용매에 용해함으로써, 바니시로서 사용할 수 있다.The negative photosensitive resin composition of this embodiment can be used as a varnish by melt | dissolving each component mentioned above in a solvent.

이와 같은 용매의 예로서는, N-메틸-2-피롤리돈, γ-뷰티로락톤, N,N-다이메틸아세트아마이드, 다이메틸설폭사이드, 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터, 다이에틸렌글라이콜다이에틸에터, 다이에틸렌글라이콜다이뷰틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 다이프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 락트산 메틸, 락트산 에틸, 락트산 뷰틸, 메틸-1,3-뷰틸렌글라이콜아세테이트, 1,3-뷰틸렌글라이콜-3-모노메틸에터, 피루브산 메틸, 및 피루브산 에틸 및 메틸-3-메톡시프로피오네이트 등을 들 수 있다.Examples of such a solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, and diethylene glycol Cold diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl lactate, ethyl lactate , Lactic acid butyl, methyl-1,3-butylene glycol acetate, 1,3-butylene glycol-3-monomethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate and methyl-3-methoxypropionate, and the like. Can be mentioned.

또한, 수지막의 크랙 발생을 현저하게 억제하는 관점에서는, 이들 화합물 중, γ-뷰티로락톤, 다이메틸설폭사이드, 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터, 다이에틸렌글라이콜다이에틸에터, 다이에틸렌글라이콜다이뷰틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 다이프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화합물을 이용하는 것이 바람직한 양태이다.From the viewpoint of significantly suppressing cracking of the resin film, among these compounds, γ-butyrolactone, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and die It is a preferred embodiment to use a compound selected from the group consisting of ethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monomethyl ether acetate. .

(그 외의 첨가제)(Other additives)

본 실시형태에 있어서, 네거티브형 감광성 수지 조성물은, 필요에 따라, 밀착 개선제, 계면활성제, 산화 방지제, 충전재, 증감제, 실레인 커플링제 및 말단 봉지제 등의 첨가제를 포함해도 된다.In this embodiment, the negative photosensitive resin composition may contain additives, such as an adhesion improving agent, surfactant, antioxidant, a filler, a sensitizer, a silane coupling agent, and a terminal sealing agent, as needed.

본 실시형태에 관한 수지막은, 네거티브형 감광성 수지 조성물의 경화물로 이루어진다.The resin film which concerns on this embodiment consists of hardened | cured material of negative photosensitive resin composition.

본 실시형태의 수지막은, 상기 네거티브형 감광성 수지 조성물로 이루어지는 것이며, 이들의 건조막 또는 경화막으로 구성할 수 있다.The resin film of this embodiment consists of said negative photosensitive resin composition, and can be comprised by these dry films or cured films.

본 실시형태의 네거티브형 감광성 수지 조성물은, 레지스트나 영구막 등의 수지막을 형성하기 위하여 이용된다. 이와 같은 용도는, 내열성의 관점에서 적합하다.The negative photosensitive resin composition of this embodiment is used in order to form resin films, such as a resist and a permanent film. Such a use is suitable from a heat resistant viewpoint.

또, 상기 레지스트는, 예를 들면 네거티브형 감광성 수지 조성물을 스핀 코트, 롤 코트, 플로 코트, 딥 코트, 스프레이 코트, 닥터 코트 등의 방법으로 도포하고, 용매를 제거함으로써 얻어진 수지막으로 구성된다.Moreover, the said resist is comprised from the resin film obtained by apply | coating a negative photosensitive resin composition by methods, such as a spin coat, a roll coat, a flow coat, a dip coat, a spray coat, a doctor coat, etc., for example, and removing a solvent.

상기 영구막은, 상기의 수지막에 대하여 노광 및 현상을 행하여, 원하는 형상으로 패터닝한 후, 열처리 등에 의하여 경화시킴으로써 얻어진 경화막으로 구성된다. 영구막은, 예를 들면 보호막, 층간막, 또는 댐재(dam material) 등에 이용할 수 있다.The said permanent film is comprised with the cured film obtained by performing exposure and image development with respect to said resin film, patterning it in a desired shape, and hardening by heat processing etc. The permanent film can be used, for example, a protective film, an interlayer film, a dam material or the like.

본 실시형태에 관한 전자 장치는, 상기 수지막이 이용된다.The said resin film is used for the electronic device which concerns on this embodiment.

본 실시형태의 전자 장치(100)는, 상기의 수지막을 구비할 수 있다.The electronic device 100 of the present embodiment can be provided with the above resin film.

도 1에 나타내는 전자 장치(100)는, 예를 들면 반도체칩이다. 이 경우, 예를 들면 전자 장치(100)를, 범프(52)를 통하여 배선 기판 상에 탑재함으로써 반도체 패키지가 얻어진다. 전자 장치(100)는, 트랜지스터 등의 반도체 소자가 마련된 반도체 기판과, 반도체 기판 상에 마련된 다층 배선층을 구비하고 있다(도시하지 않음). 다층 배선층 중 최상층에는, 층간 절연막(30)과, 층간 절연막(30) 상에 마련된 최상층 배선(34)이 마련되어 있다. 최상층 배선(34)은, 예를 들면 알루미늄(Al)에 의하여 구성된다. 또, 층간 절연막(30) 상 및 최상층 배선(34) 상에는, 패시베이션막(32)이 마련되어 있다. 패시베이션막(32)의 일부에는, 최상층 배선(34)이 노출되는 개구가 마련되어 있다.The electronic device 100 shown in FIG. 1 is a semiconductor chip, for example. In this case, for example, the semiconductor package is obtained by mounting the electronic device 100 on the wiring board via the bumps 52. The electronic device 100 includes a semiconductor substrate provided with semiconductor elements such as a transistor and a multilayer wiring layer provided on the semiconductor substrate (not shown). The interlayer insulating film 30 and the uppermost wiring 34 provided on the interlayer insulating film 30 are provided in the uppermost layer of a multilayer wiring layer. The uppermost wiring 34 is made of aluminum (Al), for example. The passivation film 32 is provided on the interlayer insulating film 30 and the uppermost wiring 34. A part of the passivation film 32 is provided with an opening through which the uppermost wiring 34 is exposed.

패시베이션막(32) 상에는, 재배선층(40)이 마련되어 있다. 재배선층(40)은, 패시베이션막(32) 상에 마련된 절연층(42)과, 절연층(42) 상에 마련된 재배선(46)과, 절연층(42) 상 및 재배선(46) 상에 마련된 절연층(44)을 갖는다. 절연층(42)에는, 최상층 배선(34)에 접속하는 개구가 형성되어 있다. 재배선(46)은, 절연층(42) 상 및 절연층(42)에 마련된 개구 내에 형성되고, 최상층 배선(34)에 접속되어 있다. 절연층(44)에는, 재배선(46)에 접속하는 개구가 마련되어 있다.On the passivation film 32, the redistribution layer 40 is provided. The redistribution layer 40 includes the insulating layer 42 provided on the passivation film 32, the redistribution 46 provided on the insulating layer 42, the insulating layer 42, and the redistribution 46. It has the insulating layer 44 provided in it. In the insulating layer 42, an opening connected to the uppermost wiring 34 is formed. The redistribution 46 is formed in the opening provided in the insulating layer 42 and the insulating layer 42, and is connected to the uppermost wiring 34. As shown in FIG. The insulating layer 44 is provided with an opening connected to the rewiring 46.

본 실시형태에 있어서는, 패시베이션막(32), 절연층(42) 및 절연층(44) 중의 하나 이상을, 예를 들면 상술한 네거티브형 감광성 수지 조성물을 경화함으로써 형성되는 수지막에 의하여 구성할 수 있다. 이 경우, 예를 들면 네거티브형 감광성 수지 재료에 의하여 형성되는 도포막에 대하여 자외선을 노광하고, 현상을 행함으로써 패터닝한 후, 이것을 가열 경화함으로써, 패시베이션막(32), 절연층(42) 또는 절연층(44)이 형성된다.In this embodiment, one or more of the passivation film 32, the insulating layer 42, and the insulating layer 44 can be comprised by the resin film formed by hardening | curing the negative photosensitive resin composition mentioned above, for example. have. In this case, for example, the passivation film 32, the insulating layer 42, or the insulation is patterned by exposing ultraviolet rays to a coating film formed of a negative photosensitive resin material and performing development, followed by heat curing. Layer 44 is formed.

절연층(44)에 마련된 개구 내에는, 예를 들면 언더 범프 메탈러지(UBM, Under Bump Metallurgy)층(50)을 통하여 범프(52)가 형성된다. 전자 장치(100)는, 예를 들면 범프(52)를 통하여 배선 기판 등에 접속된다.In the opening provided in the insulating layer 44, the bump 52 is formed through the under bump metallurgy (UBM) layer 50, for example. The electronic device 100 is connected to a wiring board or the like through the bump 52, for example.

또한, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함되는 것이다.In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, The deformation | transformation, improvement, etc. in the range which can achieve the objective of this invention are included in this invention.

실시예Example

다음으로, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.Next, the Example of this invention is described.

먼저, 실시예에서 이용한 각 재료에 대해서는 이하에 나타내는 바와 같이 준비를 행했다.First, about each material used by the Example, preparation was performed as shown below.

(합성예 1)Synthesis Example 1

5-노보넨-2-카복실산과, N-사이클로헥실말레이미드를 도입하고 mol비 50/50으로 이용하여 공중합체를 제작하며, 이 공중합체에 메타크릴산 글리시딜을 부가함으로써, 공중합체인 폴리머를 합성하여, 합성예 1로 했다. 이하, 상세를 설명한다.A polymer which is a copolymer by introducing 5-norbornene-2-carboxylic acid and N-cyclohexylmaleimide and using a mol ratio of 50/50 to prepare a copolymer, and adding glycidyl methacrylate to the copolymer Was synthesize | combined and it was set as the synthesis example 1. The details will be described below.

교반기, 냉각관을 구비한 적절한 사이즈의 반응 용기에, 5-노보넨-2-카복실산(NC, 혼슈 가가쿠 고교(주)제, 87.7g, 0.630mol) 및 다이메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트)(V-601, 와코 준야쿠 고교(주)제, 14.5g, 63mmol)를 계량하고 메틸에틸케톤(MEK, 58.0g)에 용해시켜, 용해액을 제작했다. 이 용해액에 대하여, 10분간 질소를 통기하여 산소를 제거하고, 그 후, 교반하면서 70℃에서 6시간 반응시켰다. 6시간의 반응 시에, N-사이클로헥실말레이미드(CMI, (주)니혼 쇼쿠바이제, 112.9g, 0.630mol)와 MEK 127.5g의 혼합액을 반응 용기 내에 6시간 동안 연속적으로 첨가했다. CMI의 혼합액의 첨가가 종료된 후, 70℃에서 3시간 더 반응시켰다. 반응액에 MEK 266.7g을 첨가하여 희석시킨 후, 대량의 메탄올/물 혼합액(중량비 8/2)에 적하하여 고체를 석출시켰다. 여과 채취한 고체를 진공 건조기로 50℃에서 16시간 건조시켜, 5-노보넨-2-카복실산과, N-사이클로헥실말레이미드와의 공중합체인 폴리머를 얻었다. 수량은 128.1g, Mw는 4,700, Mw/Mn은 1.63이었다.5-norbornene-2-carboxylic acid (NC, manufactured by Honshu Chemical Co., Ltd., 87.7 g, 0.630 mol) and dimethyl 2,2'-azobis in a reaction vessel of a suitable size equipped with a stirrer and a cooling tube. (2-Methyl propionate) (V-601, manufactured by Wako Junyaku Kogyo Co., Ltd., 14.5 g, 63 mmol) was weighed and dissolved in methyl ethyl ketone (MEK, 58.0 g) to prepare a solution. Nitrogen was passed through the solution for 10 minutes to remove oxygen, and then the mixture was reacted at 70 ° C for 6 hours while stirring. In the reaction of 6 hours, a mixed liquid of N-cyclohexylmaleimide (CMI, manufactured by Nihon Shokubai Co., Ltd., 112.9 g, 0.630 mol) and MEK 127.5 g was continuously added to the reaction vessel for 6 hours. After the addition of the mixed solution of CMI was completed, the mixture was further reacted at 70 ° C for 3 hours. MEK 266.7g was added to the reaction mixture to dilute it, and then a large amount of methanol / water mixture (8/2 by weight) was added dropwise to precipitate a solid. The solid collected by filtration was dried for 16 hours at 50 degreeC by the vacuum dryer, and the polymer which is a copolymer of 5-norbornene-2-carboxylic acid and N-cyclohexyl maleimide was obtained. The yield was 128.1 g, Mw was 4,700 and Mw / Mn was 1.63.

교반기, 냉각관을 구비한 적절한 사이즈의 반응 용기에, 상기의 5-노보넨-2-카복실산과, N-사이클로헥실말레이미드와의 공중합체인 폴리머(60.0g)를 계량하고, PGMEA(140.0g)에 용해시켰다. 추가로 메타크릴산 글리시딜(GMA, 도쿄 가세이 고교제, 20.7g, 0.146mol), 트라이에틸아민(1.8g)을 첨가하고, 80℃에서 5시간 가열했다. 반응액에 폼산을 첨가하여 산처리한 후, 대량의 메탄올/물 혼합액(중량비 8/2)에 적하하여 합성예 1의 폴리머를 석출시켰다. 여과 채취한 고체를 진공 건조기로 40℃에서 40시간 건조시켜, 합성예 1의 폴리머를 얻었다. 수량은 50.5g, Mw는 5,500, Mw/Mn은 1.65였다.A polymer (60.0 g), which is a copolymer of the 5-norbornene-2-carboxylic acid and N-cyclohexylmaleimide, was weighed in a reaction vessel of a suitable size equipped with a stirrer and a cooling tube, and PGMEA (140.0 g). Dissolved in. Furthermore, glycidyl methacrylate (GMA, Tokyo Kasei Kogyo Co., 20.7g, 0.146mol) and triethylamine (1.8g) were added, and it heated at 80 degreeC for 5 hours. Formic acid was added to the reaction solution, followed by acid treatment, followed by dropwise addition to a large amount of methanol / water mixture (weight ratio 8/2) to precipitate the polymer of Synthesis Example 1. The solid obtained by filtration was dried at 40 degreeC for 40 hours with the vacuum dryer, and the polymer of the synthesis example 1 was obtained. The yield was 50.5 g, Mw was 5,500 and Mw / Mn was 1.65.

얻어진 합성예 1의 폴리머를, 중DMSO에 용해하고, 니혼 덴시사제 핵자기 공명 장치로 1H-NMR 측정을 행했다. 1H-NMR 측정에 의하여 얻어진 스펙트럼으로부터, δ5.68과 δ6.07에 부가 GMA의 메타크릴로일기에서 유래하는 시그널이, 또 δ12.13에 폴리머 중의 카복실기에서 유래하는 시그널이 각각 확인되었다.The obtained polymer of Synthesis Example 1 was dissolved in heavy DMSO, and subjected to 1 H-NMR measurement by a nuclear magnetic resonance apparatus manufactured by Nippon Denshi Corporation. From the spectrum obtained by <1> H-NMR measurement, the signal derived from the methacryloyl group of GMA added to δ5.68 and δ6.07 was confirmed, and the signal derived from the carboxyl group in a polymer was confirmed by δ12.13, respectively.

또한, 각각의 시그널의 적분비로부터, 카복실기와, 메타크릴로일기와의 mol비는 1:0.3인 것이 확인되었다.Moreover, it was confirmed from the integral ratio of each signal that mol ratio of a carboxyl group and a methacryloyl group is 1: 0.3.

이로써, 5-노보넨-2-카복실산 유래의 일부의 구조 단위에 있어서의 카복실기가, 글리시딜메타크릴레이트에 의하여 치환되어 있는 것이 확인되었다. 따라서, 합성예 1에서는 하기 식 (9)로 나타나는 각 구조 단위를 갖는 공중합체가 얻어지는 것이 확인되었다.Thereby, it was confirmed that the carboxyl group in some structural units derived from 5-norbornene-2-carboxylic acid is substituted by glycidyl methacrylate. Therefore, in the synthesis example 1, it was confirmed that the copolymer which has each structural unit represented by following formula (9) is obtained.

Figure pct00043
Figure pct00043

(합성예 2)Synthesis Example 2

5-노보넨-2-카복실산과, 말레이미드와, N-사이클로헥실말레이미드를 도입하고 mol비 50/15/35로 이용하여 공중합체를 제작하며, 이 공중합체에 메타크릴산 글리시딜을 부가함으로써, 공중합체인 폴리머를 합성하여, 합성예 2로 했다. 이하, 상세를 설명한다.5-norbornene-2-carboxylic acid, maleimide, and N-cyclohexylmaleimide were introduced to prepare a copolymer using a mol ratio of 50/15/35, and glycidyl methacrylate was added to the copolymer. By adding, the polymer which is a copolymer was synthesize | combined and it was set as the synthesis example 2. The details will be described below.

교반기, 냉각관을 구비한 적절한 사이즈의 반응 용기에, 5-노보넨-2-카복실산(NC, 혼슈 가가쿠 고교(주)제, 70.8g, 0.512mol), N-사이클로헥실말레이미드(CMI, (주)니혼 쇼쿠바이제, 14.23g, 0.079mol) 및 다이메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트)(V-601, 와코 준야쿠 고교(주)제, 11.8g, 51mmol)를 계량하고 메틸에틸케톤(MEK, 47.2g)에 용해시켜 용해액을 제작했다. 이 용해액에 대하여, 10분간 질소를 통기하여 산소를 제거하고, 그 후, 교반하면서 70℃에서 6시간 반응시켰다. 이 6시간의 반응 시에, 말레이미드(14.9g, 0.154mol), CMI(50.1g, 0.279mol)와 MEK 91.0g의 혼합액을 반응 용기 내에 6시간 동안 연속적으로 첨가했다. 용액의 첨가가 종료된 후, 70℃에서 3시간 더 반응시켰다. 반응액에 MEK 200g을 첨가하여 희석시킨 후, 대량의 메탄올/물 혼합액(중량비 5/5)에 적하하여 고체를 석출시켰다. 여과 채취한 고체를 진공 건조기로 50℃에서 64시간 건조시켜, 5-노보넨-2-카복실산과, 말레이미드와, N-사이클로헥실말레이미드와의 공중합체인 폴리머를 얻었다. 수량은 124.3g, Mw는 4,500, Mw/Mn은 1.75였다.5-norbornene-2-carboxylic acid (NC, manufactured by Honshu Chemical Co., Ltd., 70.8 g, 0.512 mol), N-cyclohexyl maleimide (CMI, Nihon Shokubai Co., Ltd., 14.23 g, 0.079 mol) and dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate) (V-601, manufactured by Wako Junyaku Kogyo Co., Ltd., 11.8 g, 51 mmol) ) Was weighed and dissolved in methyl ethyl ketone (MEK, 47.2 g) to prepare a solution. Nitrogen was passed through the solution for 10 minutes to remove oxygen, and then the mixture was reacted at 70 ° C for 6 hours while stirring. During this 6 hour reaction, a mixture of maleimide (14.9 g, 0.154 mol), CMI (50.1 g, 0.279 mol) and MEK 91.0 g was continuously added to the reaction vessel for 6 hours. After the addition of the solution was completed, the solution was further reacted at 70 ° C for 3 hours. After diluting and adding 200 g of MEK to the reaction solution, a solid was precipitated by dropwise adding a large amount of methanol / water mixture (weight ratio 5/5). The solid collected by filtration was dried at 50 degreeC for 64 hours by the vacuum dryer, and the polymer which is a copolymer of 5-norbornene-2-carboxylic acid, maleimide, and N-cyclohexyl maleimide was obtained. The yield was 124.3 g, Mw was 4,500 and Mw / Mn was 1.75.

교반기, 냉각관을 구비한 적절한 사이즈의 반응 용기에, 상기의 5-노보넨-2-카복실산과, 말레이미드와, N-사이클로헥실말레이미드와의 공중합체인 폴리머(50.0g)를 계량하고 PGMEA(100.0g)에 용해시켰다. 추가로 메타크릴산 글리시딜(GMA, 도쿄 가세이 고교제, 24.3g, 0.171mol), 트라이에틸아민(1.5g)을 첨가하고, 90℃에서 4시간 가열했다. 반응액에 폼산을 첨가하여 산처리한 후, 대량의 메탄올/물 혼합액(중량비 5/5)에 적하하여 합성예 2의 폴리머를 석출시켰다. 여과 채취한 고체를 진공 건조기로 40℃에서 40시간 건조시켜, 합성예 2의 폴리머를 얻었다. 수량은 31.2g, Mw는 4,900, Mw/Mn은 1.72였다.A polymer (50.0 g) which is a copolymer of the 5-norbornene-2-carboxylic acid, maleimide, and N-cyclohexyl maleimide was weighed in a reaction vessel of a suitable size equipped with a stirrer and a cooling tube, and PGMEA ( 100.0 g). Furthermore, glycidyl methacrylate (GMA, Tokyo Kasei Kogyo Co., 24.3g, 0.171mol) and triethylamine (1.5g) were added, and it heated at 90 degreeC for 4 hours. Formic acid was added to the reaction solution, followed by acid treatment, followed by dropwise addition to a large amount of methanol / water mixture (weight ratio 5/5) to precipitate the polymer of Synthesis Example 2. The solid obtained by filtration was dried at 40 degreeC for 40 hours with the vacuum dryer, and the polymer of the synthesis example 2 was obtained. The yield was 31.2 g, Mw was 4,900 and Mw / Mn was 1.72.

얻어진 합성예 2의 폴리머를, 중DMSO에 용해하고, 니혼 덴시사제 핵자기 공명 장치로 1H-NMR 측정을 행했다. 합성예 1과 동일하게, 카복실기 유래의 피크와, 메타크릴로일기의 구조에서 유래하는 피크가 확인되었다. 이로써, 5-노보넨-2-카복실산 유래의 일부의 구조 단위에 있어서의 카복실기가, 글리시딜메타크릴레이트에 의하여 치환되어 있는 것이 확인되었다. 따라서, 합성예 2에서는 하기 식 (10)으로 나타나는 각 구조 단위를 갖는 공중합체가 얻어지는 것이 확인되었다.The obtained polymer of Synthesis Example 2 was dissolved in heavy DMSO and subjected to 1 H-NMR measurement by a nuclear magnetic resonance apparatus manufactured by Nippon Denshi Corporation. In the same manner as in Synthesis example 1, the peak derived from the carboxyl group and the peak derived from the structure of the methacryloyl group were confirmed. Thereby, it was confirmed that the carboxyl group in some structural units derived from 5-norbornene-2-carboxylic acid is substituted by glycidyl methacrylate. Therefore, in the synthesis example 2, it was confirmed that the copolymer which has each structural unit represented by following formula (10) is obtained.

Figure pct00044
Figure pct00044

(합성예 3)Synthesis Example 3

2-노보넨과, 무수 말레인산을 도입하고 mol비 50/50으로 이용하여 공중합체를 제작하며, 이 공중합체의 무수 말레인산에서 유래하는 구조 단위를 아세트산 나트륨으로 개환하고, 메타크릴산 글리시딜을 부가함으로써, 공중합체인 폴리머를 합성하여, 합성예 3으로 했다. 이하, 상세를 설명한다.A copolymer was prepared by introducing 2-norbornene and maleic anhydride and using a molar ratio of 50/50. The structural unit derived from maleic anhydride of the copolymer was ring-opened with sodium acetate to form glycidyl methacrylate. By adding, the polymer which is a copolymer was synthesize | combined and it was set as the synthesis example 3. The details will be described below.

교반기, 냉각관을 구비한 적절한 사이즈의 반응 용기에, 무수 말레인산(니혼 쇼쿠바이사제, 122.4g, 1.25mol), 2-노보넨(75wt% 톨루엔 용액, 마루젠 세키유 가가쿠사제, 156.8g, 1.25mol) 및 다이메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트)(V-601, 와코 준야쿠 고교사제, 11.5g, 50mmol)를 계량하고, 메틸에틸케톤(MEK, 150.8g) 및 톨루엔(38.5g)에 용해시켜, 용해액을 제작했다. 이 용해액에 대하여, 10분간 질소를 통기하여 산소를 제거하고, 그 후, 교반하면서 60℃로 가열했다. 16시간 후, MEK(320g)를 첨가하여 희석시키고, 냉각시켰다. 이 반응 혼합물을 대량의 메탄올에 적하하고, 고체를 석출시켜, 누체(Nutsche)를 이용하여 여과한 후, 추가로 메탄올로 세정하여 고체를 여과 채취했다. 얻어진 고체를 70℃에서 진공 건조하여, 2-노보넨과, 무수 말레인산과의 공중합체를 얻었다. 수량은 208.1g, 중량 평균 분자량(Mw)은 11,100, 분산도(Mw/Mn)는 2.25였다.Maleic anhydride (122.4 g, 1.25 mol), 2-norbornene (75 wt% toluene solution, Maruzen Sekiyu Chemical Co., Ltd., 156.8 g) in a reaction vessel of a suitable size equipped with a stirrer and a cooling tube. , 1.25 mol) and dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate) (V-601, manufactured by Wako Junyaku Kogyo Co., Ltd., 11.5 g, 50 mmol) were weighed, and methyl ethyl ketone (MEK, 150.8 g) was measured. ) And toluene (38.5 g) to prepare a solution. Nitrogen was vented through this solution for 10 minutes to remove oxygen, and then it heated at 60 degreeC, stirring. After 16 h, MEK (320 g) was added to dilute and cool. The reaction mixture was added dropwise to a large amount of methanol, and a solid was precipitated, filtered using Nutsche, further washed with methanol, and the solid was collected by filtration. The obtained solid was vacuum dried at 70 degreeC, and the copolymer of 2-norbornene and maleic anhydride was obtained. The yield was 208.1 g, the weight average molecular weight (Mw) was 11,100, and the dispersion degree (Mw / Mn) was 2.25.

교반기, 냉각관을 구비한 적절한 사이즈의 반응 용기에, 상술한 2-노보넨과, 무수 말레인산과의 공중합체(10.0g)를 계량하고 MEK(30.0g)에 용해시켰다. 추가로 메타크릴산-2-하이드록시에틸(HEMA, (주)니혼 쇼쿠바이제, 8.5g, 65mmol), 아세트산 나트륨(1.0g)을 첨가하고, 70℃에서 8시간 가열했다. 이 반응액에 대하여, 메타크릴산 글리시딜(GMA, 1.5g, 10mmol)을 첨가하고, 추가로 70℃에서 16시간 교반했다. 반응액에 폼산을 첨가하여 산처리한 후, 대량의 순수에 적하하여 폴리머를 석출시켰다. 여과 채취한 고체를 진공 건조기로 40℃에서 16시간 건조시켜, 합성예 3의 폴리머를 얻었다. 수량은 11.5g, Mw는 14,100, Mw/Mn은 2.30이었다.The copolymer (10.0g) of 2-norbornene mentioned above and maleic anhydride was measured and dissolved in MEK (30.0g) in the reaction container of the appropriate size provided with the stirrer and the cooling tube. Furthermore, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA, Nippon Shokubai Co., 8.5 g, 65 mmol) and sodium acetate (1.0 g) were added, and it heated at 70 degreeC for 8 hours. To this reaction solution, glycidyl methacrylate (GMA, 1.5 g, 10 mmol) was added, and further stirred at 70 ° C. for 16 hours. Formic acid was added to the reaction solution, followed by acid treatment, followed by dropwise addition to a large amount of pure water to precipitate a polymer. The solid collected by filtration was dried at 40 ° C. for 16 hours in a vacuum dryer to obtain a polymer of Synthesis Example 3. The yield was 11.5 g, Mw was 14,100 and Mw / Mn was 2.30.

합성예 3에서는 하기 식 (13)으로 나타나는 각 구조 단위를 갖는 공중합체가 얻어졌다.In the synthesis example 3, the copolymer which has each structural unit represented by following formula (13) was obtained.

Figure pct00045
Figure pct00045

(산가)(Acid value)

각 합성예에 대하여, 얻어진 폴리머의 산가를 이하와 같이 산출했다.About each synthesis example, the acid value of the obtained polymer was computed as follows.

합성한 폴리머 약 0.2g을 칭량하고, THF/메탄올=1/1(v/v)의 용액 50mL에 용해시켰다. 얻어진 용액에 대하여, 농도 0.1M의 나트륨메톡사이드/메탄올 용액을 이용하여 전위차 적정을 행했다. 전위차 적정에 있어서, 전극에서 발생하는 전위의 변곡점까지의 시약 첨가량에 따라 폴리머의 산가를 평가했다.About 0.2 g of the synthesized polymer was weighed and dissolved in 50 mL of a solution of THF / methanol = 1/1 (v / v). Potentiometric titration was performed about the obtained solution using the sodium methoxide / methanol solution of concentration 0.1M. In potentiometric titration, the acid value of the polymer was evaluated according to the amount of reagent added up to the inflection point of the potential generated at the electrode.

(알칼리 용해 속도)(Alkali dissolution rate)

각 합성예에 대하여, 얻어진 폴리머의 알칼리 용해 속도를 이하와 같이 측정했다.About each synthesis example, the alkali dissolution rate of the obtained polymer was measured as follows.

폴리머를 PGMEA에 용해시켜, 고형분 농도 25%의 용액을 조제했다. 이 폴리머 용액을, 실리콘 웨이퍼 상에 스핀 방식으로 도포하고, 이것을 100℃에서 120초간 소프트베이크하여, 두께 H가 약 2.0μm인 폴리머막을 형성했다. 이 폴리머막을 형성한 실리콘 웨이퍼를, 2.38%, 23℃의 테트라메틸암모늄하이드록사이드 수용액에 함침시켜, 시각적으로 폴리머막이 소거될 때까지의 시간 T를 측정했다. H 및 T로부터, 이하의 식으로부터 알칼리 용해 속도를 산출했다.The polymer was dissolved in PGMEA to prepare a solution having a solid concentration of 25%. This polymer solution was applied onto a silicon wafer by spin method, and softbaked at 100 ° C. for 120 seconds to form a polymer film having a thickness H of about 2.0 μm. The silicon wafer on which this polymer film was formed was impregnated with 2.38% of 23 degreeC tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, and the time T until the polymer film was visually erased was measured. From H and T, the alkali dissolution rate was calculated from the following formula.

(알칼리 용해 속도)[Å/초]=(막두께 H)/(폴리머막이 소거될 때까지의 시간 T)(Alkali dissolution rate) [ms / sec] = (film thickness H) / (time T until the polymer film is erased)

각 합성예의 폴리머에 대하여, 산가와 알칼리 용해 속도의 평가 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.About the polymer of each synthesis example, the evaluation result of an acid value and alkali dissolution rate is shown in the following Table 1.

[표 1]TABLE 1

Figure pct00046
Figure pct00046

(감광제)(Photosensitive agent)

감광제 1: 이하의 식 (11)로 나타나는 광라디칼 중합 개시제(비에이에스에프(BASF)사제 이르가큐어(Irgacure) OXE02)를 이용했다.Photosensitive agent 1: The radical photopolymerization initiator (Irgacure OXE02 by BASF Corporation) represented by following formula (11) was used.

Figure pct00047
Figure pct00047

(가교제)(Bridge)

가교제 1: 이하의 식 (12)로 나타나는 아크릴계 가교제(다이셀 사이텍사제 DPHA)를 이용했다.Crosslinking agent 1: The acrylic crosslinking agent (DPHA made from Daicel Cytec Co., Ltd.) represented by following formula (12) was used.

Figure pct00048
Figure pct00048

(밀착 개선제)(Adhesion improver)

밀착 개선제 1: 3-글리시독시프로필트라이메톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제 KBM-403)Adhesion improver 1: 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane (KBM-403 made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

(계면활성제)(Surfactants)

계면활성제 1: 메가팍 F-556(디아이씨(DIC) 주식회사제)Surfactant 1: Megapak F-556 (made by DIC Corporation)

다음으로, 본 발명의 실시예에서 제작한 네거티브형 감광성 수지 조성물에 대하여 설명한다.Next, the negative photosensitive resin composition produced by the Example of this invention is demonstrated.

(실시예 1, 2 및 비교예 1의 네거티브형 감광성 수지 조성물의 조정)(Adjustment of the negative photosensitive resin composition of Example 1, 2 and Comparative Example 1)

각 실시예, 각 비교예에 대하여, 표 2에 나타나는 배합량으로, 합성예 1~3에서 제작한 폴리머의 20% PGMEA 용액, 감광제, 가교제, 밀착 개선제 및 계면활성제를 적당량의 PGMEA에 용해시켜 교반했다. 교반 후, 0.2μm의 필터로 여과하여, 네거티브형 수지 조성물을 조제했다.About each Example and each comparative example, in the compounding quantity shown in Table 2, the 20% PGMEA solution of the polymer produced by the synthesis examples 1-3, the photosensitizer, the crosslinking agent, the adhesion improving agent, and surfactant were melt | dissolved in the appropriate amount of PGMEA, and it stirred. . After stirring, it filtered with a 0.2 micrometer filter and prepared the negative resin composition.

또한, 각 실시예 및 각 비교예의 네거티브형 감광성 수지 조성물을 조제함에 있어서, PGMEA는 수지 성분의 함유량(페놀 수지와 폴리머의 총합)이 30%가 되도록 조정했다.In addition, in preparing the negative photosensitive resin composition of each Example and each comparative example, PGMEA adjusted so that content (total of a phenol resin and a polymer) of a resin component might be 30%.

(5% 중량 감소 온도)(5% weight loss temperature)

각 실시예, 각 비교예에 대하여, 얻어진 네거티브형 감광성 수지 조성물을 이용하여 이하와 같이 경화 후의 승온 과정에 있어서의 5% 중량 감소 온도의 평가를 행했다.About each Example and each comparative example, 5% weight loss temperature in the temperature increase process after hardening was evaluated using the obtained negative photosensitive resin composition as follows.

먼저, 6인치 웨이퍼에 네거티브형 감광성 수지 조성물을 도포한 후, 80℃, 90초의 조건하에서 열처리를 실시함으로써 탈용매를 행했다. 이어서, 오븐 중에서 네거티브형 감광성 수지 조성물에 대하여 열처리를 행하여, 감광성 수지 조성물을 경화시켰다. 당해 열처리는, 상기 웨이퍼가 재치된 오븐 내를 30℃, 30분에서 질소로 치환하고, 승온 속도 5℃/min으로 경화 온도(200℃)까지 승온한 후, 경화 온도(200℃)로 30분간 유지함으로써 행했다. 상기 열처리 후, 강온 속도 5℃/min으로 오븐 내의 온도를 70℃ 이하까지 강온시키고, 상기 웨이퍼를 취출했다. 이어서, 불산을 이용하여 상기 웨이퍼로부터 감광성 수지 조성물의 경화막을 박리하고, 60℃, 10시간의 조건하에서 건조했다. 이와 같이 하여, 각 실시예 및 각 비교예의 각각에 대하여, 경화 온도 200℃에 의하여 경화시킨 경화막을 얻었다.First, after apply | coating a negative photosensitive resin composition to a 6-inch wafer, the desolvent was performed by heat-processing on 80 degreeC and 90 second conditions. Subsequently, heat treatment was performed with respect to the negative photosensitive resin composition in oven, and the photosensitive resin composition was hardened. In the heat treatment, the inside of the oven where the wafer is placed is replaced with nitrogen at 30 ° C. for 30 minutes, and the temperature is raised to a curing temperature (200 ° C.) at a temperature increase rate of 5 ° C./min, and then 30 minutes at the curing temperature (200 ° C.). By keeping. After the heat treatment, the temperature in the oven was lowered to 70 ° C or lower at a temperature-fall rate of 5 ° C / min, and the wafer was taken out. Subsequently, the cured film of the photosensitive resin composition was peeled from the said wafer using hydrofluoric acid, and it dried on 60 degreeC and the conditions of 10 hours. Thus, the cured film hardened | cured by the curing temperature of 200 degreeC was obtained about each of each Example and each comparative example.

이어서, 상기 샘플의 5% 중량 감소 온도(℃)를 측정했다. 측정은, 경화막을 10mg 칭량하여 얻어진 시료에 대하여, 열중량/시차 열측정 장치(TG/DTA)를 이용하여, 개시 온도 30℃, 측정 온도 범위 30~500℃, 승온 속도 5℃/min의 조건하에 있어서 행했다. 칭량한 시료의 중량이 5% 감소한 시점의 온도를 5% 중량 감소 온도로 했다.The 5% weight loss temperature (° C.) of the sample was then measured. The measurement was performed on a sample obtained by weighing 10 mg of the cured film, using a thermogravimetric / differential thermal measurement apparatus (TG / DTA), under conditions of a start temperature of 30 ° C., a measurement temperature range of 30 to 500 ° C., and a temperature increase rate of 5 ° C./min. It was done under. The temperature at the time when the weight of the weighed sample decreased 5% was made into the 5% weight reduction temperature.

(경화 후 잔막률)(Residual ratio after curing)

각 실시예, 각 비교예에 대하여, 얻어진 네거티브형 감광성 수지 조성물을 이용하여 이하와 같이 경화 후의 잔막률의 평가를 행했다.About each Example and each comparative example, the residual film rate after hardening was evaluated using the obtained negative photosensitive resin composition as follows.

얻어진 네거티브형 감광성 수지 조성물을 헥사메틸다이실라제인(HMDS, Hexamethyldisilazane) 처리한 4인치 실리콘 웨이퍼 상에 회전 도포하고, 110℃, 100초간 핫플레이트로 베이크 후, 약 3.0μm 두께의 박막 A를 얻었다. 이 박막 A에 캐논사제 g+h+i선 마스크 얼라이너(PLA-501F)로 10μm의 라인과 스페이스의 폭이 1:1인 마스크를 사용하여, 패턴 치수가 10μm인 라인과 스페이스의 폭이 1:1이 되는 최적 노광량(50mJ/cm2)으로 g+h+i선을 노광하고, 2.38질량% 수산화 테트라메틸암모늄 수용액으로 23℃, 90초간 현상함으로써, 라인과 스페이스 폭이 1:1인 라인&스페이스 패턴을 갖는 박막 B를 얻었다.The resulting negative photosensitive resin composition was spun onto a 4 inch silicon wafer treated with hexamethyldisilazane (HMDS, Hexamethyldisilazane), and baked at 110 ° C. for 100 seconds to obtain a thin film A having a thickness of about 3.0 μm. The thin film A was used with a g + h + i line mask aligner (PLA-501F) manufactured by Canon Corporation with a mask having a width of 1: 1 for a line of 10 μm and a width of 1: 1. A line having a 1: 1 width and a line width by exposing g + h + i rays at an optimum exposure dose of 50: 1 (50mJ / cm 2 ) and developing them at 23 ° C. for 90 seconds with a 2.38% by mass aqueous tetramethylammonium hydroxide solution. Thin film B having a & space pattern was obtained.

상기의 수법으로 얻어진 박막 A, 박막 B의 막두께로부터, 이하의 식으로부터 잔막률을 산출했다.From the film thicknesses of the thin film A and thin film B obtained by said method, the residual film ratio was computed from the following formula | equation.

경화 후 잔막률(%)={(박막 B의 막두께(μm))/(박막 A의 막두께(μm))}×100Residual film rate (%) after curing = {(film thickness (μm) of thin film B) / (film thickness (μm) of thin film A))} × 100

(내용제성)(Solvent resistance)

각 실시예, 각 비교예에 대하여, 얻어진 네거티브형 감광성 수지 조성물을 이용하여 이하와 같이 내용제성의 평가를 행했다.About each Example and each comparative example, solvent resistance was evaluated as follows using the obtained negative photosensitive resin composition.

얻어진 네거티브형 감광성 수지 조성물을 세로 100mm, 가로 100mm 사이즈의 코닝사제 1737 유리 기판 상에 회전 도포하고, 110℃, 100초간 핫플레이트로 베이크 후, 약 3.0μm 두께의 박막이 있는 유리 기판을 얻었다.The obtained negative photosensitive resin composition was spin-coated on the 1737 glass substrate made by Corning Corporation of length 100mm and width 100mm, and baked by 110 degreeC and the hotplate for 100 second, and the glass substrate with a thin film of about 3.0 micrometers thickness was obtained.

상기 박막이 있는 유리 기판을 N-메틸피롤리돈(간토 가가쿠사) 중에 실온(25℃), 10분간 침지한 후, 순수 린스를 행했다. 이하의 연산식으로 정의되는 막두께 변화율을 산출했다.The glass substrate with the thin film was immersed in N-methylpyrrolidone (Kanto Chemical Co., Ltd.) for 10 minutes at room temperature (25 ° C), followed by pure water rinsing. The film thickness change rate defined by the following formula was calculated.

막두께 변화율(%)=[{(용제 침지 후의 막두께)-(용제 침지 전의 막두께)}/(용제 침지 전의 막두께)]×100Film thickness change rate (%) = [{(film thickness after solvent immersion)-(film thickness before solvent immersion)} / (film thickness before solvent immersion)] × 100

(감도)(Sensitivity)

각 실시예, 각 비교예에 대하여, 얻어진 네거티브형 감광성 수지 조성물을 이용하여 이하와 같이 감도의 평가를 행했다.About each Example and each comparative example, the sensitivity was evaluated as follows using the obtained negative photosensitive resin composition.

얻어진 네거티브형 감광성 수지 조성물을 헥사메틸다이실라제인(HMDS, Hexamethyldisilazane) 처리한 4인치 실리콘 웨이퍼 상에 회전 도포하고, 90℃, 120초간 핫플레이트로 베이크 후, 약 3.0μm 두께의 박막을 얻었다. 이 박막에 캐논사제 g+h+i선 마스크 얼라이너(PLA-501F)로 10μm의 라인과 스페이스의 폭이 1:1인 마스크를 사용하여 노광했다. 이어서, 110℃, 120초간 핫플레이트로 베이크 후, 2.38질량% 수산화 테트라메틸암모늄 수용액으로 23℃, 60초간 현상함으로써 형성된 레지스트 패턴이, 10μm의 라인 폭:스페이스 폭=1:1일 때의 노광량(mJ/cm2)을 감도로 했다.The resulting negative photosensitive resin composition was spun onto a 4-inch silicon wafer treated with hexamethyldisilazane (HMDS, Hexamethyldisilazane), and baked at 90 ° C. for 120 seconds to obtain a thin film having a thickness of about 3.0 μm. The thin film was exposed to light using a g + h + i line mask aligner (PLA-501F) manufactured by Canon Corporation using a mask having a 1: 1 width of a 10 μm line and space. Subsequently, after baking by a 110 degreeC hotplate for 120 second, the resist pattern formed by developing at 23 degreeC and 60 second with 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 10 micrometers of line width: space width = 1: 1 mJ / cm 2 ) as the sensitivity.

[표 2]TABLE 2

Figure pct00049
Figure pct00049

표 1에 나타내는 바와 같이 합성예 1, 2는 적절한 산가 및 알칼리 용해 속도를 유지한 공중합체인 것이 확인되었다.As shown in Table 1, the synthesis examples 1 and 2 were confirmed to be a copolymer which maintained the appropriate acid value and alkali dissolution rate.

또, 표 2에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 네거티브형 감광성 수지 조성물은, 비교예 1의 네거티브형 감광성 수지 조성물과 비교하여, 내열성, 경화 후 잔막률 및 내용제성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예 2의 네거티브형 감광성 수지 조성물은, 비교예 1의 네거티브형 감광성 수지 조성물과 비교하여, 내열성, 경화 후 잔막률 및 내용제성이 향상되고, 또한 감도를 유지하는 것을 확인할 수 있었다.Moreover, as shown in Table 2, compared with the negative photosensitive resin composition of the comparative example 1, the negative photosensitive resin composition of Example 1 was able to confirm that heat resistance, residual film rate after hardening, and solvent resistance improve. Moreover, compared with the negative photosensitive resin composition of the comparative example 1, the negative photosensitive resin composition of Example 2 was able to confirm that heat resistance, residual film rate after hardening, and solvent resistance improve and maintain sensitivity.

이 출원은, 2017년 1월 10일에 출원된 일본에서 출원된 특원 2017-002022호를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 전부를 여기에 원용한다.This application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2017-002022 for which it applied in Japan on January 10, 2017, and uses all the indication here.

Claims (13)

하기 식 (1)로 나타나는 공중합체인 폴리머와,
가교제와,
감광제를 포함하는 네거티브형 감광성 수지 조성물.
Figure pct00050

(식 (1) 중,
l 및 m은 폴리머 중에 있어서의 몰 함유율을 나타내고,
l+m=1이며,
A는 하기 식 (A1)에 의하여 나타나는 구조 단위와,
하기 식 (A2)에 의하여 나타나는 구조 단위를 포함하고,
B는 하기 식 (B1), 하기 식 (B2), 하기 식 (B3), 하기 식 (B4), 하기 식 (B5) 또는 하기 식 (B6)에 의하여 나타나는 구조 단위 중 적어도 1종 이상을 포함한다.)
Figure pct00051

(식 (A1) 중, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~30의 유기기이며, R1, R2, R3 및 R4에 적어도 하나의 말단 불포화 탄소 이중 결합을 포함한다. n은 0, 1 또는 2이다.)
Figure pct00052

(식 (A2) 중, R5, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~30의 유기기이며, n은 0, 1 또는 2이다.)
Figure pct00053

(식 (B1) 중, R8은, 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)
Figure pct00054

(식 (B2) 중, R9 및 R10은, 각각 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)
Figure pct00055

Figure pct00056

Figure pct00057

Figure pct00058

(식 (B6) 중, R11은, 독립적으로 탄소수 1~30의 유기기이다.)
The polymer which is a copolymer represented by following formula (1),
With a crosslinking agent,
A negative photosensitive resin composition containing a photosensitive agent.
Figure pct00050

(In formula (1),
l and m represent the molar content in the polymer,
l + m = 1,
A is a structural unit represented by the following formula (A1),
It includes the structural unit represented by the following formula (A2),
B contains at least 1 or more of the structural units represented by following formula (B1), following formula (B2), following formula (B3), following formula (B4), following formula (B5), or following formula (B6). .)
Figure pct00051

(In formula (A1), R <1> , R <2> , R <3> and R <4> are respectively independently hydrogen or the C1-C30 organic group, At least 1 terminal unsaturation to R <1> , R <2> , R <3> and R <4> . Carbon double bonds, where n is 0, 1 or 2.
Figure pct00052

(In formula (A2), R <5> , R <6> and R <7> are respectively independently hydrogen or an organic group of 1-30 carbon atoms, n is 0, 1, or 2.
Figure pct00053

(In formula (B1), R <8> is a C1-C30 organic group independently.)
Figure pct00054

(In formula (B2), R <9> and R <10> is a C1-C30 organic group each independently.)
Figure pct00055

Figure pct00056

Figure pct00057

Figure pct00058

(In formula (B6), R <11> is a C1-C30 organic group independently.)
청구항 1에 있어서,
상기 공중합체의 상기 B로 나타나는 구조 단위는, 상기 식 (B6)으로 나타나는 구조 단위를 포함하는, 네거티브형 감광성 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The negative photosensitive resin composition in which the structural unit represented by said B of the said copolymer contains the structural unit represented by said Formula (B6).
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 공중합체의 상기 B로 나타나는 구조 단위는, 상기 식 (B6)으로 나타나는 구조 단위와, 상기 식 (B5)로 나타나는 구조 단위를 포함하는, 네거티브형 감광성 수지 조성물.
The method according to claim 1 or 2,
The structural unit represented by said B of the said copolymer is a negative photosensitive resin composition containing the structural unit represented by the said Formula (B6), and the structural unit represented by the said Formula (B5).
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공중합체의 상기 식 (A1)에 의하여 나타나는 구조 단위 중, R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나는, 말단 불포화 탄소 이중 결합으로서, 하기 일반식 (E1)로 나타나는 구조 단위를 포함하는, 네거티브형 감광성 수지 조성물.
Figure pct00059

(식 (E1) 중, Re는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~10의 유기기이다.)
The method according to any one of claims 1 to 3,
Of the structural units represented by the formula (A1) of the copolymer, at least one of R 1 , R 2 , R 3, and R 4 is a terminal unsaturated carbon double bond, and represents a structural unit represented by the following general formula (E1). A negative photosensitive resin composition containing.
Figure pct00059

(In formula (E1), R e is independently hydrogen or an organic group having 1 to 10 carbon atoms.)
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가교제는, (메트)아크릴기를 포함하는 아크릴계 가교제인, 네거티브형 감광성 수지 조성물.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The said crosslinking agent is an acrylic photosensitive resin composition which is an acrylic crosslinking agent containing a (meth) acryl group.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가교제의 함유량은, 상기 폴리머 100질량부에 대하여, 20질량부 이상 80질량부 이하인, 네거티브형 감광성 수지 조성물.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Content of the said crosslinking agent is 20 mass parts or more and 80 mass parts or less with respect to 100 mass parts of said polymers, The negative photosensitive resin composition.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리머의 함유량은, 상기 네거티브형 감광성 수지 조성물의 전체 고형분 100질량부에 대하여, 5질량부 이상 80질량부 이하인, 네거티브형 감광성 수지 조성물.
The method according to any one of claims 1 to 6,
The negative photosensitive resin composition whose content of the said polymer is 5 mass parts or more and 80 mass parts or less with respect to 100 mass parts of total solids of the said negative photosensitive resin composition.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공중합체의 상기 식 (A1)에 의하여 나타나는 구조 단위의 함유량은, 상기 식 (A2)에 의하여 나타나는 구조 단위 1.0mol에 대하여, 0.1mol 이상 3.0mol 이하인, 네거티브형 감광성 수지 조성물.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The negative photosensitive resin composition whose content of the structural unit represented by said Formula (A1) of the said copolymer is 0.1 mol or more and 3.0 mol or less with respect to 1.0 mol of structural units represented by said Formula (A2).
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감광제는, 광라디칼 중합 개시제인, 네거티브형 감광성 수지 조성물.
The method according to any one of claims 1 to 8,
The said photosensitive agent is a negative photosensitive resin composition which is an optical radical polymerization initiator.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리머의 중량 평균 분자량이 1500 이상 30000 이하인 것을 특징으로 하는, 네거티브형 감광성 수지 조성물.
The method according to any one of claims 1 to 9,
The weight average molecular weight of the said polymer is 1500 or more and 30000 or less, The negative photosensitive resin composition characterized by the above-mentioned.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리머의 분산도는, 1.0 이상 2.5 이하인, 네거티브형 감광성 수지 조성물.
The method according to any one of claims 1 to 10,
The negative photosensitive resin composition whose dispersion degree of the said polymer is 1.0 or more and 2.5 or less.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 네거티브형 감광성 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 수지막.The resin film which consists of hardened | cured material of the negative photosensitive resin composition of any one of Claims 1-11. 청구항 12에 기재된 수지막을 이용한 전자 장치.The electronic device using the resin film of Claim 12.
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