KR20220041532A - Polyimide resin, positive-type photosensitive resin composition, insulating film and semiconductor device - Google Patents

Polyimide resin, positive-type photosensitive resin composition, insulating film and semiconductor device Download PDF

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KR20220041532A
KR20220041532A KR1020200124872A KR20200124872A KR20220041532A KR 20220041532 A KR20220041532 A KR 20220041532A KR 1020200124872 A KR1020200124872 A KR 1020200124872A KR 20200124872 A KR20200124872 A KR 20200124872A KR 20220041532 A KR20220041532 A KR 20220041532A
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Abstract

The present specification relates to a polyimide resin, a positive-type photosensitive resin composition, an insulating film, and a semiconductor device. The polyimide resin and the positive-type photosensitive resin composition have high heat resistance, excellent compatibility, and excellent mechanical properties and chemical resistance.

Description

폴리이미드 수지, 포지티브형 감광성 수지 조성물, 절연막 및 반도체 장치{POLYIMIDE RESIN, POSITIVE-TYPE PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, INSULATING FILM AND SEMICONDUCTOR DEVICE}POLYIMIDE RESIN, POSITIVE-TYPE PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, INSULATING FILM AND SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 명세서는 폴리이미드 수지, 포지티브형 감광성 수지 조성물, 절연막 및 반도체 장치에 관한 것이다. The present specification relates to a polyimide resin, a positive photosensitive resin composition, an insulating film, and a semiconductor device.

4차 혁명으로 인한 반도체 산업의 시장 확장과 기술발전으로 크기가 더 작은 반도체에 대한 수요가 커짐과 함께 더 극한 환경에서의 반도체 안정성에 대한 수요도 커지고 있다. 이는 반도체 패키징 분야에서의 기술력의 향상을 요하는 부분이다. 그 중 많은 부분을 해결 할 수 있는 소재로 폴리이미드(Polyimide) 수지로 만든 포토레지스트(Photoresist)가 주목받고 있다. 패키징 재료의 경우 다른 내부 기판의 제작에 쓰이는 포토레지스트(Photoresist)와는 다르게 노광 및 현상하여 패턴을 형성한 이후에도 잔존하기 때문에 뛰어난 물성을 필요로 한다. With the market expansion and technological development of the semiconductor industry due to the 4th revolution, the demand for smaller semiconductors is increasing, and the demand for semiconductor stability in more extreme environments is also increasing. This is an area that requires improvement in technology in the semiconductor packaging field. A photoresist made of polyimide resin is attracting attention as a material that can solve many of them. In the case of packaging materials, unlike photoresists used in the production of other internal substrates, they remain after exposure and development to form a pattern, so excellent physical properties are required.

감광하여 패턴을 형성하는 기능은 포토레지스트(Photoresist)가 당연히 가지고 있어야 할 특성이며, 이는 현재에 이르러 더 고해상도의 패턴을 요구하고 있으며, 더 미세한 패턴을 만들 수 있는 능력을 요구한다. 더불어 패키징 재료 이기 때문에 외부의 환경으로부터 디바이스를 보호할 수 있는 절연 특성, 내열 특성, 물성 등을 매우 높은 수준으로 필요로 한다.The function of forming a pattern by photosensitizing is a characteristic that a photoresist should naturally possess, which now requires a higher-resolution pattern, and requires the ability to make a finer pattern. In addition, since it is a packaging material, insulation properties, heat resistance properties, and physical properties that can protect the device from the external environment are required at a very high level.

하지만 폴리이미드(Polyimide) 수지의 경우 고분자가 가지고 있는 기본적인 절연, 물성 등의 특성은 우수하지만 해상도를 높게 가지는 감광 물질로 개선을 하게 되면 기존의 특성이 현격히 저하되는 트레이드오프(trade-off) 문제를 가지고 있다.However, in the case of polyimide resin, although the basic properties such as insulation and physical properties of the polymer are excellent, if it is improved with a photosensitive material with high resolution, the trade-off problem in which the existing properties are remarkably deteriorated Have.

한국공개특허 제10-2020-0058812호Korean Patent Publication No. 10-2020-0058812

본 명세서는 폴리이미드 수지, 포지티브형 감광성 수지 조성물, 절연막 및 반도체 장치를 제공하고자 한다. An object of the present specification is to provide a polyimide resin, a positive photosensitive resin composition, an insulating film, and a semiconductor device.

본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 폴리이미드 수지를 제공한다.An exemplary embodiment of the present specification provides a polyimide resin represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에 있어서, In Formula 1,

A1은 2가의 연결기 또는 4가의 연결기를 의미하고, A1 means a divalent linking group or a tetravalent linking group,

A2는 2가의 연결기를 의미하며, A2 means a divalent linking group,

L2 및 L3는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 -O-; 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고, L2 and L3 are the same as or different from each other and each independently -O-; Or a substituted or unsubstituted alkylene group,

l2 및 l3는 2이며, L2는 서로 같거나 상이하고, L3는 서로 같거나 상이하며, l2 and l3 are 2, L2 is the same as or different from each other, L3 is the same as or different from each other,

n은 1 내지 90의 정수이며, n이 2 이상인 경우 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하고, n is an integer from 1 to 90, and when n is 2 or more, the structures in parentheses are the same as or different from each other,

R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 히드록시기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,R3 and R4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; hydroxyl group; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,

r3 및 r4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수이고, r3이 2 이상인 경우 R3는 서로 같거나 상이하고, r4가 2 이상인 경우 R4는 서로 같거나 상이하다.r3 and r4 are the same as or different from each other, each independently an integer of 1 to 4, when r3 is 2 or more, R3 is the same as or different from each other, and when r4 is 2 or more, R4 is the same as or different from each other.

본 명세서의 일 실시상태는 상기 폴리이미드 수지를 포함하는 가교제; 바인더 수지; 광활성 화합물; 계면활성제; 및 용매를 포함하는 포지티브형 감광성 수지 조성물을 제공한다. An exemplary embodiment of the present specification is a crosslinking agent comprising the polyimide resin; binder resin; photoactive compounds; Surfactants; And it provides a positive photosensitive resin composition comprising a solvent.

본 명세서의 일 실시상태는 상기 포지티브형 감광성 수지 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 절연막을 제공한다. An exemplary embodiment of the present specification provides an insulating film including the positive photosensitive resin composition or a cured product thereof.

본 명세서의 일 실시상태는 상기 절연막을 포함하는 반도체 장치를 제공한다. An exemplary embodiment of the present specification provides a semiconductor device including the insulating layer.

본 명세서에 따른 폴리이미드 수지 및 이를 포함하는 포지티브형 감광성 수지 조성물은 내열성이 높고 상용성이 우수하며, 기계적 물성과 내화학성이 우수하다. The polyimide resin according to the present specification and the positive photosensitive resin composition including the same have high heat resistance, excellent compatibility, and excellent mechanical properties and chemical resistance.

본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.In the present specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only a case in which a member is in contact with another member but also a case in which another member exists between the two members.

본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In the present specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present specification will be described in more detail.

본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 폴리이미드 수지를 제공한다. An exemplary embodiment of the present specification provides a polyimide resin including a structure represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 1에 있어서, In Formula 1,

A1은 2가의 연결기 또는 4가의 연결기를 의미하고, A1 means a divalent linking group or a tetravalent linking group,

A2는 2가의 연결기를 의미하며, A2 means a divalent linking group,

L2 및 L3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 -O-; 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고, L2 and L3 are the same as or different from each other, and each independently -O-; Or a substituted or unsubstituted alkylene group,

l2 및 l3는 2이며, L2는 서로 같거나 상이하고, L3는 서로 같거나 상이하며, l2 and l3 are 2, L2 is the same as or different from each other, L3 is the same as or different from each other,

n은 1 내지 90의 정수이며, n이 2 이상인 경우 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하고, n is an integer from 1 to 90, and when n is 2 or more, the structures in parentheses are the same as or different from each other,

R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 히드록시기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,R3 and R4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; hydroxyl group; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,

r3 및 r4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수이고, r3이 2 이상인 경우 R3는 서로 같거나 상이하고, r4가 2 이상인 경우 R4는 서로 같거나 상이하다.r3 and r4 are the same as or different from each other, each independently an integer of 1 to 4, when r3 is 2 or more, R3 is the same as or different from each other, and when r4 is 2 or more, R4 is the same as or different from each other.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 폴리이미드 수지는 가교제 역할을 하는 것으로서, 에폭시기를 말단에 포함함으로써 열에 의해 가교될 수 있으며, 상기 화학식 1에 포함되는 이미드(imide) 구조로 인해 낮은 열적 특성과 높은 기계적 물성을 가질 수 있다. The polyimide resin including the structure represented by Formula 1 according to an exemplary embodiment of the present specification serves as a crosslinking agent, and may be crosslinked by heat by including an epoxy group at the terminal, and the imide included in Formula 1 ( imide) structure may have low thermal properties and high mechanical properties.

기존에 사용하던 감광성 수지 조성물에 적용되는 폴리이미드 수지의 경우 바인더 수지로는 폴리이미드 수지를 사용하되 다른 가교제 및 첨가물들은 내열성 및 기계적 물성이 낮은 물질들을 사용해왔다. 이에 따라, 바인더 수지의 우수한 특성들이 저해되는 현상을 보일 수 있었다. 그러나, 본 명세서에 따른 폴리이미드(Polyimide) 수지가 가교제로 포지티브형 감광성 수지 조성물에 적용되는 경우, 픽셀의 해상도를 높이고 신장(elonlgation) 특성이 높아져 내열 특성 및 상용성을 향상시킨다. In the case of a polyimide resin applied to a conventional photosensitive resin composition, a polyimide resin is used as a binder resin, but materials with low heat resistance and mechanical properties have been used for other crosslinking agents and additives. Accordingly, the excellent properties of the binder resin may be impaired. However, when the polyimide resin according to the present specification is applied to the positive photosensitive resin composition as a crosslinking agent, pixel resolution is increased and elongation characteristics are increased, thereby improving heat resistance and compatibility.

특히, 본 명세서에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 폴리이미드 수지는 말단에 에폭시기를 포함함으로써 전술한 효과를 얻을 수 있다. 상기 폴리이미드 수지의 말단에 에폭시기가 포함되었는지는 NMR 측정 및 FT-IR 측정으로 확인할 수 있다. 구체적으로, NMR 측정을 통해 4.1ppm 내지 4.2ppm 부근에서 multiple peak이 확인되고, FT-IR 측정을 통해 960cm-1 에서의 에폭시기의 C-O bond peak이 확인되는 것으로부터 상기 폴리이미드 수지의 말단에 에폭시기가 포함되었는지 알 수 있다.In particular, the polyimide resin including the structure represented by Chemical Formula 1 according to the present specification may obtain the above-described effect by including an epoxy group at the terminal thereof. Whether an epoxy group is included at the end of the polyimide resin can be confirmed by NMR measurement and FT-IR measurement. Specifically, multiple peaks were confirmed at 4.1 ppm to 4.2 ppm through NMR measurement, and the CO bond peak of the epoxy group at 960 cm −1 was confirmed through FT-IR measurement. You can see if it's included.

본 명세서에 있어서,

Figure pat00003
는 다른 치환기 또는 결합부에 결합되는 부위를 의미할 수 있고, 본 명세서의 중합체의 주쇄에 결합되는 부분을 의미할 수 있다. In this specification,
Figure pat00003
may mean a site bonded to another substituent or a bonding portion, and may mean a portion bonded to the main chain of the polymer of the present specification.

본 명세서에 있어서 "중합체"란, 반복 단위(기본 단위)의 반복으로 이루어진 화합물을 의미한다. 상기 중합체는 고분자 또는 고분자로 이루어진 화합물로 표시될 수 있다.As used herein, the term "polymer" refers to a compound composed of repeating units (basic units). The polymer may be represented by a polymer or a compound made of a polymer.

본 명세서에 있어서, 치환기들의 예시는 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, examples of substituents are described below, but are not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 2가 연결기란 결합위치를 2개 가지는 치환기를 의미한다.In the present specification, the divalent linking group refers to a substituent having two bonding positions.

본 명세서에 있어서, 4가 연결기란 결합위치를 4개 가지는 치환기를 의미한다. In the present specification, the tetravalent linking group refers to a substituent having four bonding positions.

본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; -COOH; 알콕시기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 시클로알케닐기; 아릴기; 헤테로아릴기; N, O, S 또는 P 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기를 포함하는 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되었거나 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. As used herein, the term "substituted or unsubstituted" refers to deuterium; halogen group; nitrile group; nitro group; hydroxyl group; -COOH; alkoxy group; an alkyl group; cycloalkyl group; alkenyl group; cycloalkenyl group; aryl group; heteroaryl group; It means that it is substituted with one or more substituents selected from the group comprising a heterocyclic group containing one or more of N, O, S or P atoms or does not have any substituents.

본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다. In the present specification, examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine or iodine.

본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30일 수 있으며, 구체적으로는 1 내지 20일 수 있고, 더욱 구체적으로는 1 내지 10일 수 있다. In the present specification, the alkoxy group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but may be 1 to 30, specifically 1 to 20, and more specifically 1 to 10.

본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 30인 것이 바람직하며, 특히 시클로펜틸기, 시클로헥실기가 바람직하나, 이들에 한정되지 않는다.In the present specification, the alkyl group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 60. According to an exemplary embodiment, the number of carbon atoms in the alkyl group is 1 to 30. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the number of carbon atoms in the alkyl group is 1 to 10. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-oxyl group tyl group and the like, but are not limited thereto. In the present specification, the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 30 carbon atoms, and particularly preferably a cyclopentyl group or a cyclohexyl group, but is not limited thereto. .

본 명세서에 있어서, 알킬렌기는 2가인 알킬기를 의미하며 상기 알킬기는 전술한 설명이 적용될 수 있다. In the present specification, the alkylene group refers to a divalent alkyl group, and the above description may be applied to the alkyl group.

본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.In the present specification, the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 60 carbon atoms, and according to an exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the carbon number of the cycloalkyl group is 3 to 20. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 6 carbon atoms. Specifically, there are a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, and the like, but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 시클로알킬렌기는 2가인 시클로알킬기를 의미하며 상기 시클로알킬기는 전술한 설명이 적용될 수 있다. In the present specification, the cycloalkylene group refers to a divalent cycloalkyl group, and the cycloalkyl group described above may be applied.

본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 알케닐기의 구체적인 예로는 스틸베닐기(stylbenyl), 스티레닐기(styrenyl)기 등의 아릴기가 치환된 알케닐기가 바람직하나 이들에 한정되지 않는다. In the present specification, the alkenyl group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 60. According to an exemplary embodiment, the carbon number of the alkenyl group is 2 to 30. According to another exemplary embodiment, the carbon number of the alkenyl group is 2 to 20. According to another exemplary embodiment, the carbon number of the alkenyl group is 2 to 10. Specific examples of the alkenyl group include, but are not limited to, an alkenyl group substituted with an aryl group such as a stylbenyl group or a styrenyl group.

본 명세서에 있어서, 시클로알케닐기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알케닐기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알케닐기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알케닐기의 탄소수는 3 내지 6이다. 시클로알케닐기의 예로는 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기가 바람직하나, 이들에 한정되지 않는다. In the present specification, the cycloalkenyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 60 carbon atoms, and according to an exemplary embodiment, the cycloalkenyl group has 3 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the carbon number of the cycloalkenyl group is 3 to 20. According to another exemplary embodiment, the cycloalkenyl group has 3 to 6 carbon atoms. Examples of the cycloalkenyl group include, but are not limited to, a cyclopentenyl group and a cyclohexenyl group.

본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 인데닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 트리페닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the aryl group is not particularly limited, but preferably has 6 to 60 carbon atoms, and may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group. According to an exemplary embodiment, the carbon number of the aryl group is 6 to 30. According to an exemplary embodiment, the carbon number of the aryl group is 6 to 20. The aryl group may be a monocyclic aryl group, such as a phenyl group, a biphenyl group, or a terphenyl group, but is not limited thereto. The polycyclic aryl group may be a naphthyl group, an anthracenyl group, an indenyl group, a phenanthrenyl group, a pyrenyl group, a perylenyl group, a triphenyl group, a chrysenyl group, a fluorenyl group, and the like, but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 2가인 아릴기를 의미하며 상기 아릴기는 전술한 설명이 적용될 수 있다. In the present specification, the arylene group refers to a divalent aryl group, and the above description may be applied to the aryl group.

본 명세서에 있어서, 상기 헤테로고리기는 이종원자로 O, N 또는 S를 포함하는 헤테고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 30, 구체적으로는 탄소수 2 내지 20이다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 트리아진기, 아크리딜기, 피리다진기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 디벤조퓨란기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the heterocyclic group is a heterocyclic group containing O, N or S as a heteroatom, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but has 2 to 30 carbon atoms, specifically 2 to 20 carbon atoms. Examples of the heterocyclic group include a thiophene group, a furan group, a pyrrole group, an imidazole group, a thiazole group, an oxazole group, an oxadiazole group, a triazole group, a pyridyl group, a bipyridyl group, a triazine group, an acridyl group, a pyridazine group , quinolinyl group, isoquinoline group, indole group, carbazole group, benzooxazole group, benzoimidazole group, benzothiazole group, benzocarbazole group, benzothiophene group, dibenzothiophene group, benzofuranyl group, dibenzofuran group and the like, but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 방향족인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. In the present specification, the description of the above-described heterocyclic group may be applied, except that the heteroaryl group is aromatic.

본 명세서에 있어서, 방향족 고리는 아릴기 또는 헤테로아릴기일 수 있으며, 상기 아릴기 또는 헤테로아릴기는 전술한 설명이 적용될 수 있다. In the present specification, the aromatic ring may be an aryl group or a heteroaryl group, the above-described description of the aryl group or heteroaryl group may be applied.

본 명세서에 있어서, 상기 지방족 고리는 상기 방향족 고리가 아닌 고리를 의미할 수 있다.In the present specification, the aliphatic ring may mean a ring other than the aromatic ring.

본 명세서에 있어서, 상기 A1이 2가의 연결기 또는 4가의 연결기라면 제한없이 채용될 수 있다. In the present specification, as long as A1 is a divalent linking group or a tetravalent linking group, it may be employed without limitation.

본 명세서에 있어서, 상기 A2가 2가의 연결기라면 제한없이 채용될 수 있다. In the present specification, as long as A2 is a divalent linking group, it may be employed without limitation.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의

Figure pat00004
는 하기 화학식 A-1 내지 A-3 중 하나이다. In one embodiment of the present specification, the formula (1)
Figure pat00004
is one of the following formulas A-1 to A-3.

[화학식 A-1][Formula A-1]

Figure pat00005
Figure pat00005

[화학식 A-2][Formula A-2]

Figure pat00006
Figure pat00006

[화학식 A-3][Formula A-3]

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 화학식 A-1 내지 A-3에 있어서, In Formulas A-1 to A-3,

Figure pat00008
는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고,
Figure pat00008
means a moiety bonded to Formula 1,

L1' 및 L2'는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; -O-; 또는 -COO-L'-OCO-이고,L1' and L2' are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; a substituted or unsubstituted alkylene group; -O-; or -COO-L'-OCO-,

L'는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고, L' is a substituted or unsubstituted alkylene group,

Ra1 내지 Ra4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며, Ra1 to Ra4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,

ra1 내지 ra4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, ra1이 2 이상인 경우 Ra1은 서로 같거나 상이하고, ra2가 2 이상인 경우 Ra2는 서로 같거나 상이하며, ra3이 2 이상인 경우 Ra3은 서로 같거나 상이하고, ra4가 2 이상인 경우 Ra4는 서로 같거나 상이하며,ra1 to ra4 are the same as or different from each other, each independently an integer of 0 to 3, when ra1 is 2 or more, Ra1 is the same as or different from each other, when ra2 is 2 or more, Ra2 is the same as or different from each other, and ra3 is 2 or more when Ra3 is the same as or different from each other, and when ra4 is 2 or more, Ra4 is the same as or different from each other,

Cy는 치환 또는 비치환된 지방족 고리 또는 방향족 고리를 의미한다.Cy means a substituted or unsubstituted aliphatic ring or aromatic ring.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, A1이 2가의 연결기인 경우, 상기 화학식 1의

Figure pat00009
는 상기 화학식 A-2로 표시된다. In an exemplary embodiment of the present specification, when A1 is a divalent linking group,
Figure pat00009
is represented by Formula A-2.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, A1이 4가의 연결기인 경우, 상기 화학식 1의

Figure pat00010
는 상기 화학식 A-1 또는 상기 화학식 A-3로 표시된다. In the exemplary embodiment of the present specification, when A1 is a tetravalent linking group,
Figure pat00010
is represented by Formula A-1 or Formula A-3.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의

Figure pat00011
는 상기 화학식 A-1이다. In one embodiment of the present specification, the formula (1)
Figure pat00011
is the above formula A-1.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1' 및 L2'는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기; -O-; 또는 -COO-L'-OCO-이다. In one embodiment of the present specification, L1' and L2' are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; a substituted or unsubstituted C1-C30 alkylene group; -O-; or -COO-L'-OCO-.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1' 및 L2'는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기; -O-; 또는 -COO-L'-OCO-이다.In one embodiment of the present specification, L1' and L2' are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkylene group; -O-; or -COO-L'-OCO-.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1' 및 L2'는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기; -O-; 또는 -COO-L'-OCO-이다.In one embodiment of the present specification, L1' and L2' are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; a substituted or unsubstituted C 1 to C 10 alkylene group; -O-; or -COO-L'-OCO-.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1'은 -O-; 또는 -COO-L'-OCO-이다.In an exemplary embodiment of the present specification, L1' is -O-; or -COO-L'-OCO-.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1'은 -O-이다.In an exemplary embodiment of the present specification, L1' is -O-.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1'은 -COO-L'-OCO-이다. In an exemplary embodiment of the present specification, L1' is -COO-L'-OCO-.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L'는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기이다.In an exemplary embodiment of the present specification, L' is a substituted or unsubstituted C1-C30 alkylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L'는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이다.In an exemplary embodiment of the present specification, L' is a substituted or unsubstituted C1-C20 alkylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L'는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이다.In an exemplary embodiment of the present specification, L' is a substituted or unsubstituted C 1 to C 10 alkylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L'는 치환 또는 비치환된 에틸렌기이다. In an exemplary embodiment of the present specification, L' is a substituted or unsubstituted ethylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L'는 에틸렌기이다.In an exemplary embodiment of the present specification, L' is an ethylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ra1 내지 Ra4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기이다. In an exemplary embodiment of the present specification, Ra1 to Ra4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; or a substituted or unsubstituted C 1 to C 30 alkyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ra1 내지 Ra4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다. In an exemplary embodiment of the present specification, Ra1 to Ra4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; or a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ra1 내지 Ra4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다. In an exemplary embodiment of the present specification, Ra1 to Ra4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; or a substituted or unsubstituted C 1 to C 10 alkyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ra1 내지 Ra4는 수소이다. In an exemplary embodiment of the present specification, Ra1 to Ra4 are hydrogen.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ra1 및 Ra2는 수소이다. In an exemplary embodiment of the present specification, Ra1 and Ra2 are hydrogen.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Cy는 치환 또는 비치환된 탄소수 4 내지 30의 지방족 고리 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 방향족 고리이다. In an exemplary embodiment of the present specification, Cy is a substituted or unsubstituted aliphatic ring having 4 to 30 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aromatic ring having 6 to 30 carbon atoms.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Cy는 치환 또는 비치환된 탄소수 4 내지 20의 지방족 고리 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 방향족 고리이다. In an exemplary embodiment of the present specification, Cy is a substituted or unsubstituted C 4 to C 20 aliphatic ring or a substituted or unsubstituted C 6 to C 20 aromatic ring.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Cy는 치환 또는 비치환된 탄소수 4 내지 10의 지방족 고리 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 방향족 고리이다. In an exemplary embodiment of the present specification, Cy is a substituted or unsubstituted C4 to C10 aliphatic ring or a substituted or unsubstituted C6 to C12 aromatic ring.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Cy는 치환 또는 비치환된 시클로부탄 고리; 치환 또는 비치환된 시클로헥산 고리; 또는 치환 또는 비치환된 벤젠고리이다.In an exemplary embodiment of the present specification, Cy is a substituted or unsubstituted cyclobutane ring; a substituted or unsubstituted cyclohexane ring; Or a substituted or unsubstituted benzene ring.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Cy는 시클로부탄 고리; 시클로헥산 고리; 또는 벤젠고리이다.In an exemplary embodiment of the present specification, Cy is a cyclobutane ring; cyclohexane ring; or a benzene ring.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, A2는 (La2)la2이고, La2는 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며, la2는 1 내지 3의 정수이고, la2가 2 이상인 경우 La2는 서로 같거나 상이하다. In an exemplary embodiment of the present specification, A2 is (La2)la2, La2 is a substituted or unsubstituted alkylene group; a substituted or unsubstituted cycloalkylene group; or a substituted or unsubstituted arylene group, la2 is an integer of 1 to 3, and when la2 is 2 or more, La2 is the same as or different from each other.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, La2는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다. In an exemplary embodiment of the present specification, La2 is a substituted or unsubstituted C 1 to C 30 alkylene group; a substituted or unsubstituted C 3 to C 30 cycloalkylene group; or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, La2는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이다.In an exemplary embodiment of the present specification, La2 is a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkylene group; a substituted or unsubstituted C 3 to C 20 cycloalkylene group; or a substituted or unsubstituted C6-C20 arylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, La2는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기이다.In an exemplary embodiment of the present specification, La2 is a substituted or unsubstituted C 1 to C 10 alkylene group; a substituted or unsubstituted C 3 to C 10 cycloalkylene group; or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 12 carbon atoms.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, La2는 치환 또는 비치환된 메틸렌기; 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다. In an exemplary embodiment of the present specification, La2 is a substituted or unsubstituted methylene group; or a substituted or unsubstituted phenylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, La2는 -CF3로 치환된 메틸렌기; 또는 -OH로 치환된 페닐렌기이다. In an exemplary embodiment of the present specification, La2 is a methylene group substituted with -CF 3 ; or a phenylene group substituted with -OH.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, La2는 하기 구조일 수 있다. In one embodiment of the present specification, La2 may have the following structure.

Figure pat00012
Figure pat00012

상기 구조에 있어서,

Figure pat00013
는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미한다. In the structure,
Figure pat00013
denotes a moiety bonded to Formula 1 above.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L2 및 L3는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 -O-; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기이다. In one embodiment of the present specification, L2 and L3 are the same as or different from each other and each independently -O-; or a substituted or unsubstituted C 1 to C 30 alkylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L2 및 L3는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 -O-; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이다.In one embodiment of the present specification, L2 and L3 are the same as or different from each other and each independently -O-; or a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L2 및 L3는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 -O-; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이다.In one embodiment of the present specification, L2 and L3 are the same as or different from each other and each independently -O-; or a substituted or unsubstituted C 1 to C 10 alkylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L2 및 L3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 -O-; 또는 치환 또는 비치환된 메틸렌기이다. In an exemplary embodiment of the present specification, L2 and L3 are the same as or different from each other, and each independently -O-; or a substituted or unsubstituted methylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L2 및 L3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 -O-; 또는 메틸렌기이다. In an exemplary embodiment of the present specification, L2 and L3 are the same as or different from each other, and each independently -O-; or a methylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 히드록시기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기이다. In an exemplary embodiment of the present specification, R3 and R4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; hydroxyl group; or a substituted or unsubstituted C 1 to C 30 alkyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 히드록시기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다. In an exemplary embodiment of the present specification, R3 and R4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; hydroxyl group; or a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 히드록시기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다. In an exemplary embodiment of the present specification, R3 and R4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; hydroxyl group; or a substituted or unsubstituted C 1 to C 10 alkyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R3 및 R4는 수소이다. In an exemplary embodiment of the present specification, R3 and R4 are hydrogen.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 중 어느 하나로 표시되나, 이에 한정되는 것은 아니다. In the exemplary embodiment of the present specification, Chemical Formula 1 is represented by any one of the following Chemical Formulas, but is not limited thereto.

Figure pat00014
Figure pat00014

상기 화학식에 있어서, n, m1 및 m2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 90의 정수이다. In the above formula, n, m1 and m2 are the same as or different from each other, and each independently an integer of 1 to 90.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, m1+m2는 2 내지 90의 정수이다.In an exemplary embodiment of the present specification, m1+m2 is an integer of 2 to 90.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리이미드 수지의 중량평균 분자량은 1,000 g/mol 내지 50,000 g/mol이다. In an exemplary embodiment of the present specification, the weight average molecular weight of the polyimide resin is 1,000 g/mol to 50,000 g/mol.

상기 폴리이미드 수지의 중량평균 분자량이 전술한 범위를 만족하는 경우, 높은 기계적 물성을 가지면서 동시에 우수한 현상성을 가지는 효과가 있다. When the weight average molecular weight of the polyimide resin satisfies the above-mentioned range, there is an effect of having high mechanical properties and excellent developability at the same time.

상기 중량 평균 분자량이란 분자량이 균일하지 않고 어떤 고분자 물질의 분자량이 기준으로 사용되는 평균 분자량 중의 하나로, 분자량 분포가 있는 고분자 화합물의 성분 분자종의 분자량을 중량 분율로 평균하여 얻어지는 값이다.The weight average molecular weight is one of the average molecular weights for which molecular weight is not uniform and the molecular weight of a certain polymer material is used as a reference, and is a value obtained by averaging the molecular weights of component molecular species of a polymer compound having a molecular weight distribution by weight fraction.

상기 중량평균 분자량은 겔투과크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography, GPC) 방법으로 측정할 수 있다.The weight average molecular weight may be measured by a gel permeation chromatography (GPC) method.

본 명세서의 일 실시상태는 상기 폴리이미드 수지를 포함하는 가교제; 바인더 수지; 광활성 화합물; 계면활성제; 및 용매를 포함하는 포지티브형 감광성 수지 조성물을 제공한다. An exemplary embodiment of the present specification is a crosslinking agent comprising the polyimide resin; binder resin; photoactive compounds; Surfactants; And it provides a positive photosensitive resin composition comprising a solvent.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 포지티브형 감광성 수지 조성물은 상기 포지티브형 감광성 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 폴리이미드 수지를 포함하는 가교제 2 중량부 내지 20 중량부; 상기 바인더 수지 10 중량부 내지 40 중량부; 상기 광활성 화합물 1 중량부 내지 8 중량부; 상기 계면활성제 0.1 중량부 내지 1 중량부; 및 용매 40 중량부 내지 80 중량부를 포함한다. In an exemplary embodiment of the present specification, the positive photosensitive resin composition may include 2 parts by weight to 20 parts by weight of a crosslinking agent including the polyimide resin based on 100 parts by weight of the positive photosensitive resin composition; 10 parts by weight to 40 parts by weight of the binder resin; 1 part by weight to 8 parts by weight of the photoactive compound; 0.1 part by weight to 1 part by weight of the surfactant; and 40 to 80 parts by weight of a solvent.

바람직하게, 상기 포지티브형 감광성 수지 조성물은 상기 포지티브형 감광성 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 폴리이미드 수지를 포함하는 가교제 2 중량부 내지 8 중량부; 상기 바인더 수지 20 중량부 내지 30 중량부; 상기 광활성 화합물 1 중량부 내지 5 중량부; 상기 계면활성제 0.1 중량부 내지 0.5 중량부; 및 용매 50 중량부 내지 70 중량부를 포함한다. Preferably, the positive photosensitive resin composition comprises 2 to 8 parts by weight of a crosslinking agent including the polyimide resin, based on 100 parts by weight of the positive photosensitive resin composition; 20 to 30 parts by weight of the binder resin; 1 part by weight to 5 parts by weight of the photoactive compound; 0.1 parts by weight to 0.5 parts by weight of the surfactant; and 50 to 70 parts by weight of a solvent.

상기 각 구성요소가 전술한 중량부 범위로 포지티브형 감광성 수지 조성물 내에 포함되는 경우, 알칼리 현상액에 현상이 되며 높은 기계적 물성과 내열성을 가질 수 있다.When each of the components is included in the positive photosensitive resin composition in the above-described weight part range, it is developed in an alkaline developer and may have high mechanical properties and heat resistance.

본 명세서에 있어서, 상기 “폴리이미드 수지를 포함하는 가교제”의 “폴리이미드 수지”는 본 명세서에 따른 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 폴리이미드 수지를 의미하며, 상기 포지티브형 감광성 수지 조성물에 포함되는 “바인더 수지”는 본 명세서에 따른 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 폴리이미드 수지 외의 당 기술분야에서 적용되는 폴리이미드 수지로, 에폭시기를 포함하지 않는 것을 의미한다. In the present specification, the “polyimide resin” of the “crosslinking agent comprising a polyimide resin” refers to a polyimide resin having a structure represented by Formula 1 according to the present specification, and is included in the positive photosensitive resin composition. The “binder resin” used herein is a polyimide resin applied in the art other than a polyimide resin including a structure represented by Formula 1 according to the present specification, and does not include an epoxy group.

상기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 폴리이미드 수지 외의 폴리이미드 수지는 당 기술분야에서 적용되는 것이라면 제한없이 채용될 수 있다. A polyimide resin other than the polyimide resin having a structure represented by Formula 1 may be employed without limitation as long as it is applied in the art.

상기 광활성 화합물(Photo Active Compound)은 구체적으로 퀴논디아지드 화합물일 수 있다. 상기 퀴논디아지드 화합물은 예컨대, 미원상사의 TPA529, THA515 또는 PAC430가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The photoactive compound may be specifically a quinonediazide compound. The quinonediazide compound may be, for example, TPA529, THA515 or PAC430 of Miwon Corporation, but is not limited thereto.

상기 폴리이미드 수지를 포함하는 가교제에 있어서, 상기 가교제는 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 폴리이미드 수지 외에 가교제를 더 포함할 수 있다. 상기 더 포함되는 가교제는 특별히 한정되는 것은 아니며, 당 기술분야에 적용되는 것이라면 제한없이 사용할 수 있다. 상기 더 포함되는 가교제는 예컨대, 2-[[4-[2-[4-[1,1-bis[4-(oxiran-2-ylmethoxy)phenyl]ethyl]phenyl]propan-2-yl]phenoxy]methyl]oxirane, 4,4'-methylenebis(N,N-bis(oxiran-2-ylmethyl)aniline), 국도화학㈜의 YD-127, YD-128, YD-129, YDF-170, YDF-175, YDF-180, DIC사의 EXA-4850등이 사용될 수 있다.In the crosslinking agent including the polyimide resin, the crosslinking agent may further include a crosslinking agent in addition to the polyimide resin having the structure represented by Formula 1 above. The further included crosslinking agent is not particularly limited, and can be used without limitation as long as it is applied in the art. The crosslinking agent further included is, for example, 2-[[4-[2-[4-[1,1-bis[4-(oxiran-2-ylmethoxy)phenyl]ethyl]phenyl]propan-2-yl]phenoxy] methyl]oxirane, 4,4'-methylenebis(N,N-bis(oxiran-2-ylmethyl)aniline), YD-127, YD-128, YD-129, YDF-170, YDF-175 of Kukdo Chemical Co., Ltd. YDF-180, DIC's EXA-4850, etc. can be used.

상기 계면활성제는 실리콘계 계면활성제 또는 불소계 계면활성제이며, 구체적으로 실리콘계 계면활성제는 BYK-Chemie 사의 BYK-077, BYK-085, BYK-300, BYK-301, BYK-302, BYK-306, BYK-307, BYK-310, BYK-320, BYK-322, BYK-323, BYK-325, BYK-330, BYK-331, BYK-333, BYK-335, BYK-341v344, BYK-345v346, BYK-348, BYK-354, BYK-355, BYK-356, BYK-358, BYK-361, BYK-370, BYK-371, BYK-375, BYK-380, BYK-390 등을 사용할 수 있으며, 불소계 계면활성제로는 DIC(DaiNippon Ink & Chemicals) 사의 F-114, F-177, F-410, F-411, F-450, F-493, F-494, F-443, F-444, F-445, F-446, F-470, F-471, F-472SF, F-474, F-475, F-477, F-478, F-479, F-480SF, F-482, F-483, F-484, F-486, F-487, F-172D, MCF-350SF, TF-1025SF, TF-1117SF, TF-1026SF, TF-1128, TF-1127, TF-1129, TF-1126, TF-1130, TF-1116SF, TF-1131, TF1132, TF1027SF, TF-1441, TF-1442 등을 사용할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The surfactant is a silicone-based surfactant or a fluorine-based surfactant, and specifically, the silicone-based surfactant is BYK-Chemie's BYK-077, BYK-085, BYK-300, BYK-301, BYK-302, BYK-306, BYK-307 , BYK-310, BYK-320, BYK-322, BYK-323, BYK-325, BYK-330, BYK-331, BYK-333, BYK-335, BYK-341v344, BYK-345v346, BYK-348, BYK -354, BYK-355, BYK-356, BYK-358, BYK-361, BYK-370, BYK-371, BYK-375, BYK-380, BYK-390, etc. can be used. As a fluorine-based surfactant, DIC (DaiNippon Ink & Chemicals) F-114, F-177, F-410, F-411, F-450, F-493, F-494, F-443, F-444, F-445, F-446 , F-470, F-471, F-472SF, F-474, F-475, F-477, F-478, F-479, F-480SF, F-482, F-483, F-484, F -486, F-487, F-172D, MCF-350SF, TF-1025SF, TF-1117SF, TF-1026SF, TF-1128, TF-1127, TF-1129, TF-1126, TF-1130, TF-1116SF , TF-1131, TF1132, TF1027SF, TF-1441, TF-1442, etc. may be used, but is not limited thereto.

상기 용매로는 본 발명이 속하는 기술분야에서 감광성 수지 조성물의 형성을 가능하게 하는 것으로 알려진 화합물이 특별한 제한 없이 적용될 수 있다. 비 제한적인 예로, 상기 용매는 에스터류, 에터류, 케톤류, 방향족 탄화수소류, 및 설폭사이드류로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 화합물일 수 있다.As the solvent, a compound known to enable formation of a photosensitive resin composition in the art to which the present invention pertains may be applied without particular limitation. As a non-limiting example, the solvent may be at least one compound selected from the group consisting of esters, ethers, ketones, aromatic hydrocarbons, and sulfoxides.

상기 에스터류 용매는 아세트산 에틸, 아세트산-n-뷰틸, 아세트산 아이소뷰틸, 폼산 아밀, 아세트산 아이소아밀, 아세트산 아이소뷰틸, 프로피온산 뷰틸, 뷰티르산 아이소프로필, 뷰티르산 에틸, 뷰티르산 뷰틸, 락트산 메틸, 락트산 에틸, 감마-뷰티로락톤, 엡실론-카프로락톤, 델타-발레로락톤, 옥시아세트산 알킬(예: 옥시아세트산 메틸, 옥시아세트산 에틸, 옥시아세트산 뷰틸(예를 들면, 메톡시아세트산 메틸, 메톡시아세트산 에틸, 메톡시아세트산 뷰틸, 에톡시아세트산 메틸, 에톡시아세트산 에틸 등)), 3-옥시프로피온산 알킬에스터류(예: 3-옥시프로피온산 메틸, 3-옥시프로피온산 에틸 등(예를 들면, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸 등)), 2-옥시프로피온산 알킬에스터류(예: 2-옥시프로피온산 메틸, 2-옥시프로피온산 에틸, 2-옥시프로피온산 프로필 등(예를 들면, 2-메톡시프로피온산 메틸, 2-메톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 프로필, 2-에톡시프로피온산 메틸, 2-에톡시프로피온산 에틸)), 2-옥시-2-메틸프로피온산 메틸 및 2-옥시-2-메틸프로피온산 에틸(예를 들면, 2-메톡시-2-메틸프로피온산 메틸, 2-에톡시-2-메틸프로피온산 에틸 등), 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 프로필, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 2-옥소뷰탄산 메틸, 2-옥소뷰탄산 에틸 등일 수 있다.The ester solvent is ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate , gamma-butyrolactone, epsilon-caprolactone, delta-valerolactone, alkyl oxyacetate (e.g., methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate (e.g., methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, etc.)), 3-oxypropionic acid alkyl esters (eg, methyl 3-oxypropionate, ethyl 3-oxypropionate, etc. (eg, 3-methoxypropionic acid) methyl, 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, 3-ethoxypropionate ethyl, etc.), 2-oxypropionate alkyl esters (eg, 2-oxypropionate methyl, 2-oxypropionate ethyl, 2- Propyl oxypropionate and the like (eg, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate)), 2-oxy- 2-methylpropionate and 2-oxy-2-methylpropionate ethyl (eg, 2-methoxy-2-methylpropionate, 2-ethoxy-2-methylpropionate ethyl, etc.), methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate, and the like.

상기 에터류 용매는 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터, 테트라하이드로퓨란, 에틸렌글라이콜모노메틸에터, 에틸렌글라이콜모노에틸에터, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노프로필에터아세테이트 등일 수 있다.The ether solvent is diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, di Ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol It may be lycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, and the like.

상기 케톤류 용매는 메틸에틸케톤, 사이클로헥산온, 사이클로펜탄온, 2-헵탄온, 3-헵탄온, N-메틸-2-피롤리돈 등일 수 있다.The ketone solvent may be methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone, N-methyl-2-pyrrolidone, or the like.

상기 방향족 탄화수소류 용매는 톨루엔, 자일렌, 아니솔, 리모넨 등일 수 있다.The aromatic hydrocarbon solvent may be toluene, xylene, anisole, limonene, or the like.

상기 설폭사이드류 용매는 다이메틸설폭사이드 등일 수 있다.The sulfoxide solvent may be dimethyl sulfoxide or the like.

본 명세서의 일 실시상태는 포지티브형 감광성 수지 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 절연막을 제공한다. An exemplary embodiment of the present specification provides an insulating film including a positive photosensitive resin composition or a cured product thereof.

상기 절연막은 상기 포지티브형 감광성 수지 조성물을 그대로 포함할 수 있다. The insulating layer may include the positive photosensitive resin composition as it is.

상기 절연막은 상기 포지티브형 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함할 수 있다. The insulating film may include a cured product of the positive photosensitive resin composition.

본 명세서에 따른 감광성 수지 조성물을 경화시키기 위한 광원으로는, 예컨대 파장이 250 nm 내지 450 ㎚의 광을 발산하는 수은 증기 아크(arc), 탄소 아크, Xe 아크 등이 있으나 반드시 이에 국한되지는 않는다.The light source for curing the photosensitive resin composition according to the present specification includes, for example, a mercury vapor arc emitting light having a wavelength of 250 nm to 450 nm, a carbon arc, an Xe arc, and the like, but is not necessarily limited thereto.

상기 절연막은 상기 포지티브형 감광성 수지 조성물을 경화시킨 후, 필요에 따라 가열 처리하는 단계를 더 수행할 수 있다. After curing the positive photosensitive resin composition, the insulating film may be further subjected to a heat treatment step if necessary.

상기 가열 처리는 핫 플레이트, 열풍 순환로, 적외선로 등의 가열 수단에 의해 실시될 수 있고, 180℃ 내지 250℃, 또는 190℃ 내지 220℃ 온도로 수행할 수 있다.The heat treatment may be performed by a heating means such as a hot plate, a hot air circulation furnace, an infrared furnace, and may be performed at a temperature of 180°C to 250°C, or 190°C to 220°C.

상기 절연막은 우수한 내화학성과 기계적 물성을 나타내어, 반도체 디바이스의 절연막, 재배선층용 층간 절연막 등에 바람직하게 적용될 수 있다. 또한, 상기 절연은 포토레지스트, 에칭 레지스트, 솔더 톱 레지스트 등에 적용될 수 있다.The insulating film exhibits excellent chemical resistance and mechanical properties, and thus may be preferably applied to an insulating film of a semiconductor device, an interlayer insulating film for a redistribution layer, and the like. In addition, the insulation may be applied to a photoresist, an etching resist, a solder top resist, or the like.

상기 절연막은 지지체 또는 기판을 포함할 수 있다. The insulating layer may include a support or a substrate.

상기 지지체 또는 기판은 특별히 제한되는 것은 아니며, 당 기술분야에 알려진 공지된 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 전자 부품용 기판이나, 이것에 소정의 배선 패턴이 형성된 것 등을 예시할 수 있다. 상기 기판으로는, 예컨대, 실리콘, 질화실리콘, 티탄, 탄탈, 팔라듐, 티탄텅스텐, 구리, 크롬, 철, 알루미늄, 금, 니켈 등의 금속제 기판이나 유리기판 등을 들 수 있다. 상기 배선 패턴의 재료로는, 예를 들어, 구리, 땜납, 크롬, 알루미늄, 니켈, 금 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게 상기 지지체 또는 기판은 실리콘웨이퍼일 수 있다.The support or substrate is not particularly limited, and those known in the art may be used. For example, the board|substrate for electronic components, the thing in which the predetermined|prescribed wiring pattern was formed, etc. can be illustrated. Examples of the substrate include a metal substrate such as silicon, silicon nitride, titanium, tantalum, palladium, titanium tungsten, copper, chromium, iron, aluminum, gold, nickel, or a glass substrate. As a material of the wiring pattern, for example, copper, solder, chromium, aluminum, nickel, gold, or the like may be used, but is not limited thereto. Preferably, the support or substrate may be a silicon wafer.

상기 도포 방법으로는 특별히 제한되지는 않지만 스프레이 법, 롤 코팅법, 스핀 코팅법 등을 사용할 수 있으며, 일반적으로 스핀 코팅법을 널리 사용한다. 또한, 도포막을 형성한 후 경우에 따라서 감압 하에 잔류 용매를 일부 제거할 수 있다.The coating method is not particularly limited, but a spray method, a roll coating method, a spin coating method, etc. may be used, and in general, a spin coating method is widely used. In addition, after forming the coating film, in some cases, the residual solvent may be partially removed under reduced pressure.

본 명세서에 있어서, 상기 절연막의 두께는 1㎛ 내지 100 ㎛일 수 있다. 상기 절연막의 두께 범위를 만족하는 경우, 본 명세서에서 목적하는 내화학성 및 기계적 물성이 우수한 절연막을 얻을 수 있다. 상기 절연막의 두께는 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 측정할 수 있다. In the present specification, the thickness of the insulating layer may be 1㎛ to 100㎛. When the thickness range of the insulating film is satisfied, an insulating film having excellent chemical resistance and mechanical properties as desired in the present specification can be obtained. The thickness of the insulating layer may be measured using a scanning electron microscope (SEM).

본 명세서의 일 실시상태는 상기 절연막을 포함하는 반도체 장치를 제공한다. An exemplary embodiment of the present specification provides a semiconductor device including the insulating layer.

상기 반도체 장치는 상기 절연막 외 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 각종 부품들을 더 포함하여 제조될 수 있다.The semiconductor device may be manufactured by further including various components commonly used in the art in addition to the insulating film.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be given to describe the present specification in detail. However, the embodiments according to the present specification may be modified in various other forms, and the scope of the present specification is not to be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present specification are provided to more completely explain the present specification to those of ordinary skill in the art.

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

제조예production example

화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 폴리이미드 가교제 X1의 제조Preparation of polyimide crosslinking agent X1 having a structure represented by Formula 1

500mL 둥근 바닥 플라스크에 Bis-APAF (2,2-Bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane) (30g)과 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA) 170g을 순차적으로 투입하고 120℃까지 온도를 올려 교반하여 완전히 용해시킨 후, 상기 플라스크를 80℃까지 식히고, ODPA (4,4-oxydiphthalic dianhydride) (35g) 과 3AP (3-Aminophenol) (6.9g)를 투입 후, Toluene (20g)과 함께 150℃에서 교반시켰다. 이를 완전히 용해 시킨 후, 50℃까지 식힌 다음, γ-VL (gamma valerolactone) (2.1g), TEA (triethylamine) (5.5g)를 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA) 3ml에 희석하여 투입하였다. 상기 혼합 용액을 16시간 동안 175℃에서 교반한 뒤, 딘-스탁 증류장치를 통하여 물을 제거할 수 있도록 설치한 후 3시간 환류시켰다. 이 용액을 실온으로 냉각시킨 후 회수하였다. 회수한 중합체는 겔투과크로마토그래피(GPC)를 이용하여 중량평균 분자량(Mw)을 확인하였으며, 4,400g/mol이었다. Bis-APAF (2,2-Bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane) (30g) and 170g of propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) were sequentially added to a 500mL round-bottom flask, and the temperature was raised to 120℃ and stirred. After complete dissolution, the flask was cooled to 80°C, ODPA (4,4-oxydiphthalic dianhydride) (35g) and 3AP (3-Aminophenol) (6.9g) were added, and then together with Toluene (20g) at 150°C stirred. After completely dissolving it, after cooling to 50 ℃, γ-VL (gamma valerolactone) (2.1g), TEA (triethylamine) (5.5g) was diluted in 3ml of propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) was added. The mixed solution was stirred at 175° C. for 16 hours, installed to remove water through a Dean-Stark distillation apparatus, and then refluxed for 3 hours. The solution was recovered after cooling to room temperature. The weight average molecular weight (Mw) of the recovered polymer was confirmed using gel permeation chromatography (GPC), and was 4,400 g/mol.

만들어진 고분자 수지 용액에 에피클로로하이드린(Epichlorohydrin) (6g) 과 NaOH(sodium hydroxide) (2.7g)을 넣고 40℃에서 16시간 교반시켰다. 그 후 생긴 침전물을 종이 필터로 여과시킨 후 여액을 감압증류장치(Rotary evaporator)로 남은 반응물을 제거 한 후에 메탄올에 침전시켜 다시 한번 정제를 하였다. Epichlorohydrin (6g) and NaOH (sodium hydroxide) (2.7g) were added to the polymer resin solution and stirred at 40°C for 16 hours. After filtering the resulting precipitate with a paper filter, the filtrate was purified by precipitation in methanol after removing the remaining reactants with a rotary evaporator.

반응 후 NMR측정을 통해 4.1ppm 내지 4.2ppm 부근에서 multiple peak이 생기는 것을 확인하였고, FT-IR 측정을 통해 960cm-1에서의 에폭시기의 C-O bond peak가 확인되어 에폭시기가 폴리이미드 수지에 합성되었음을 확인하였다After the reaction, it was confirmed that multiple peaks were generated in the vicinity of 4.1 ppm to 4.2 ppm through NMR measurement, and the CO bond peak of the epoxy group at 960 cm -1 was confirmed through FT-IR measurement, confirming that the epoxy group was synthesized on the polyimide resin.

화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 폴리이미드 가교제 X2의 제조Preparation of polyimide crosslinking agent X2 having a structure represented by Formula 1

500mL 둥근 바닥 플라스크에 Bis-APAF (2,2-Bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane) (30g)과 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA) 170g을 순차적으로 투입하고 120℃까지 온도를 올려 교반하여 완전히 용해시킨 후, 상기 플라스크를 80℃까지 식히고, ODPA (4,4-oxydiphthalic dianhydride) (17.5g) TMEG(Ethylene glycol bis (trimellitic anhydride))(23g)과 3AP (3-Aminophenol) (7.4g)를 투입 후, 톨루엔(20g)과 함께 150℃에서 교반시켰다. 완전히 용해 시킨 후, 50℃까지 식힌 후 γ-VL (gamma valerolactone) (2.1g), TEA (triethylamine) (5.5g)를 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA) 3ml에 희석하여 투입하였다. 상기 혼합 용액을 16시간 동안 175℃에서 교반한 뒤, 딘-스탁 증류장치를 통하여 물을 제거할 수 있도록 설치한 후 3시간 동안 환류시켰다. 이 용액을 실온으로 냉각시킨 후 회수하였다. 회수한 중합체는 겔투과크로마토그래피(GPC)를 이용하여 중량평균 분자량(Mw)을 확인하였으며, 4,500g/mol이었다. Bis-APAF (2,2-Bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane) (30g) and 170g of propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) were sequentially added to a 500mL round-bottom flask, and the temperature was raised to 120℃ and stirred. After complete dissolution, the flask was cooled to 80° C., ODPA (4,4-oxydiphthalic dianhydride) (17.5 g) TMEG (Ethylene glycol bis (trimellitic anhydride)) (23 g) and 3AP (3-Aminophenol) (7.4 g) ), and stirred at 150° C. together with toluene (20 g). After complete dissolution, after cooling to 50 ℃, γ-VL (gamma valerolactone) (2.1g), TEA (triethylamine) (5.5g) was diluted in 3ml of propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) was added. The mixed solution was stirred at 175° C. for 16 hours, and then installed to remove water through a Dean-Stark distillation apparatus, and then refluxed for 3 hours. The solution was recovered after cooling to room temperature. The recovered polymer had a weight average molecular weight (Mw) of 4,500 g/mol using gel permeation chromatography (GPC).

만들어진 고분자 수지 용액에 에피클로로하이드린(Epichlorohydrin) (6.5g) 과 NaOH(sodium hydroxide) (3g) 을 넣고 40℃에서 16시간 교반시켰다. 그 후 생긴 침전물을 종이 필터로 여과시킨 후 여액을 감압증류장치(Rotary evaporator)로 남은 반응물 제거를 한 후에 메탄올에 침전시켜 다시 한번 정제를 한다. 반응 후 NMR측정을 통해 4.1ppm 내지 4.2ppm 부근에서 multiple peak이 생기는 것을 확인하였고, FT-IR 측정을 통해 960cm-1 에서의 에폭시기의 C-O bond peak이 확인되어 에폭시기가 폴리이미드 수지에 합성되었음을 확인하였다.Epichlorohydrin (6.5g) and NaOH (sodium hydroxide) (3g) were added to the prepared polymer resin solution and stirred at 40°C for 16 hours. After filtering the resulting precipitate with a paper filter, the filtrate is purified by precipitating it in methanol after removing the remaining reactants with a rotary evaporator. After the reaction, it was confirmed that multiple peaks were generated in the vicinity of 4.1 ppm to 4.2 ppm through NMR measurement, and the CO bond peak of the epoxy group at 960 cm -1 was confirmed through FT-IR measurement, and it was confirmed that the epoxy group was synthesized on the polyimide resin. .

바인더 수지 A의 제조Preparation of binder resin A

2,2-Bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane, Poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol), bis(2-aminopropyl ether) 및 4,4-oxydiphthalic dianhydride의 조합으로 만든 폴리이미드 수지를 제조하였다. 2,2-Bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane, Poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol), bis(2-aminopropyl ether) and 4,4- A polyimide resin made from a combination of oxydiphthalic dianhydride was prepared.

구체적으로 500mL 둥근 바닥 플라스크에 Bis-APAF (2,2-Bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane) (20g)과 Poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol) (30g), trimellitic anhydride (2.6g), 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA) 170g을 순차적으로 투입하고 120℃까지 온도를 올려 교반하여 완전히 용해시킨 후, 상기 플라스크를 80℃까지 식히고, ODPA (4,4-oxydiphthalic dianhydride) (25g) 을 투입 후, Toluene (20g)과 함께 150℃에서 교반시켰다. 이를 완전히 용해 시킨 후, 50℃까지 식힌 다음, γ-VL (gamma valerolactone) (2.1g), TEA (triethylamine) (5.5g)를 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA) 3ml에 희석하여 투입하였다. 상기 혼합 용액을 16시간 동안 175℃에서 교반한 뒤, 딘-스탁 증류장치를 통하여 물을 제거할 수 있도록 설치한 후 3시간 환류시켰다. 이 용액을 실온으로 냉각시킨 후 회수하였다. 회수한 중합체는 겔투과크로마토그래피(GPC)를 이용하여 중량평균 분자량(Mw)을 확인하였으며, 20,400g/mol이었다. Specifically, Bis-APAF (2,2-Bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane) (20g) and Poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene) in a 500mL round-bottom flask glycol) (30 g), trimellitic anhydride (2.6 g), and propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) were sequentially added and 170 g of propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) was added thereto, and the temperature was raised to 120 ° C. 4,4-oxydiphthalic dianhydride) (25 g) was added, and the mixture was stirred at 150° C. together with Toluene (20 g). After completely dissolving it, after cooling to 50 ℃, γ-VL (gamma valerolactone) (2.1g), TEA (triethylamine) (5.5g) was diluted in 3ml of propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) was added. The mixed solution was stirred at 175° C. for 16 hours, installed to remove water through a Dean-Stark distillation apparatus, and then refluxed for 3 hours. The solution was recovered after cooling to room temperature. The recovered polymer had a weight average molecular weight (Mw) of 20,400 g/mol using gel permeation chromatography (GPC).

실험예Experimental example

하기 표 1에 기재된 성분들로 포지티브형 감광성 수지 조성물을 제조하였다. A positive photosensitive resin composition was prepared with the components shown in Table 1 below.

구체적으로 포지티브형 감광성 수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 하기 표 1에 기재된 각 성분의 중량부 및 나머지를 용매(프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트)로 하여 포지티브형 감광성 수지 조성물을 제조하였다. Specifically, based on 100 parts by weight of the positive photosensitive resin composition, a positive photosensitive resin composition was prepared by using parts by weight and the remainder of each component shown in Table 1 below as a solvent (propylene glycol methyl ether acetate).

제조한 포지티브형 감광성 수지 조성물을 하기와 같은 조건으로 경화시킨 후 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.The prepared positive photosensitive resin composition was cured under the following conditions and evaluated, and the results are shown in Table 1 below.

스핀 코팅(Spin coating) 후 소프트 베이크(soft bake)를 한 뒤 노광기를 사용하여 노광(exposure) 후 현상액(2.38wt% TMAH sol.)으로 현상한 뒤 포스트 베이크(post bake)를 진행하였다.After spin coating, soft bake was performed, exposure was performed using an exposure machine, and development was performed with a developer (2.38 wt% TMAH sol.), followed by post bake.

Resist 평가 조건: PrB 120℃/120s, PB 180℃/ 2hr, 두께 5 ㎛, Resist evaluation conditions: PrB 120℃/120s, PB 180℃/2hr, thickness 5㎛,

exposure : 300~900 mJ/㎠ i-line stepper, exposure : 300~900 mJ/㎠ i-line stepper,

development : 23℃ 2.38 wt% TMAH(Tetramethylammonium hydroxide) solution, Dipping, DI water rinsedevelopment : 23℃ 2.38 wt% TMAH (Tetramethylammonium hydroxide) solution, Dipping, DI water rinse

[내화학성] (아민계 스트리퍼에 15분 담근 후, Alpha-step으로 두께 측정)[Chemical resistance] (After soaking in amine-based stripper for 15 minutes, thickness is measured by Alpha-step)

제조된 두께 5 ㎛의 절연막을 아민계 스트리퍼(stripper)에 15분 동안 담근 후, Alpha-step으로 두께를 측정하여, 하기 조건에 의해 평가하였다.After immersing the prepared insulating film with a thickness of 5 μm in an amine-based stripper for 15 minutes, the thickness was measured by Alpha-step, and the evaluation was performed under the following conditions.

두께 유지(O): 두께 변화 없음Maintain thickness (O): no change in thickness

두께 변경(△): 두께 증가 혹은 감소Thickness change (△): increase or decrease the thickness

[연신율] (필름 제작 후 UTM 측정)[Elongation] (UTM measurement after film production)

제조된 두께 5 ㎛의 절연막을 UTM(Universal Testing Machine)로 상온 5cm/min 속도 조건에서 연신율을 측정하여, 하기 조건에 의해 평가하였다.The elongation of the prepared insulating film having a thickness of 5 μm was measured with a UTM (Universal Testing Machine) at room temperature 5 cm/min at a speed condition, and the following conditions were evaluated.

◎: 40% 이상◎: 40% or more

○: 20% 이상 40% 미만○: 20% or more and less than 40%

△: 0 이상 20% 미만△: 0 or more and less than 20%

[내열성] (필름 제작 후 TMA 측정)[Heat resistance] (TMA measurement after film production)

제조된 두께 5 ㎛의 절연막을 TMA(Thermomechanical Analyzer)로 측정하여, 하기 조건에 의해 평가하였다.The prepared insulating film having a thickness of 5 μm was measured with a thermomechanical analyzer (TMA), and evaluated under the following conditions.

◎: 50% 미만◎: less than 50%

○: 50% 이상 70% 미만○: 50% or more and less than 70%

△: 70% 이상△: 70% or more

Figure pat00015
Figure pat00015

A: 제조예의 바인더 수지 A, B: TPA529(미원상사), C: YDF-170(국도화학), D: EXA-4850(DIC사), E: BYK-307(BYK-Chemie 사)A: Binder resin of Preparation Example A, B: TPA529 (Miwon Corporation), C: YDF-170 (Kukdo Chemical), D: EXA-4850 (DIC), E: BYK-307 (BYK-Chemie)

상기 표 1에 의하면, 실시예 1 내지 5는 비교예 1 및 2에 비하여 제조 전후의 절연막의 두께 변화가 없어 내화학성이 우수하며, 연신율이 높아 기계적 물성이 우수함을 확인할 수 있다. 또한 내열성의 경우도 비교예 1 및 2에 비해 실시예 1 내지 5가 높음을 확인 할 수 있다.According to Table 1, Examples 1 to 5, compared to Comparative Examples 1 and 2, there is no change in the thickness of the insulating film before and after manufacturing, so it is excellent in chemical resistance, and it can be confirmed that the mechanical properties are excellent due to the high elongation. In addition, in the case of heat resistance, it can be confirmed that Examples 1 to 5 are higher than Comparative Examples 1 and 2.

이로부터 말단에 에폭시(epoxy)기를 포함하는 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 폴리이미드 수지를 적용함으로써, 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 가교제를 대체하여 고분자 가교제로 사용할 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 폴리이미드 수지의 향상된 물성으로 인하여 내화학성, 기계적 물성 및 내열성이 모두이 우수한 포지티브형 감광성 수지 조성물 및 절연막을 제공할 수 있음을 확인하였다.From this, by applying a polyimide resin having a structure represented by Formula 1 including an epoxy group at the terminal thereof, it can be used as a polymer crosslinking agent instead of a crosslinking agent commonly used in the art, and Formula 1 It was confirmed that, due to the improved physical properties of the polyimide resin including the structure represented by , it was possible to provide a positive photosensitive resin composition and an insulating film excellent in chemical resistance, mechanical properties, and heat resistance.

Claims (10)

하기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 폴리이미드 수지:
[화학식 1]
Figure pat00016

상기 화학식 1에 있어서,
A1은 2가의 연결기 또는 4가의 연결기를 의미하고,
A2는 2가의 연결기를 의미하며,
L2 및 L3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 -O-; 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고,
l2 및 l3는 2이며, L2는 서로 같거나 상이하고, L3는 서로 같거나 상이하며,
n은 1 내지 90의 정수이며, n이 2 이상인 경우 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하고,
R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 히드록시기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
r3 및 r4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수이고, r3이 2 이상인 경우 R3는 서로 같거나 상이하고, r4가 2 이상인 경우 R4는 서로 같거나 상이하다.
A polyimide resin comprising a structure represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure pat00016

In Formula 1,
A1 means a divalent linking group or a tetravalent linking group,
A2 means a divalent linking group,
L2 and L3 are the same as or different from each other, and each independently -O-; Or a substituted or unsubstituted alkylene group,
l2 and l3 are 2, L2 is the same as or different from each other, L3 is the same as or different from each other,
n is an integer from 1 to 90, and when n is 2 or more, the structures in parentheses are the same as or different from each other,
R3 and R4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; hydroxyl group; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
r3 and r4 are the same as or different from each other, each independently an integer of 1 to 4, when r3 is 2 or more, R3 is the same as or different from each other, and when r4 is 2 or more, R4 is the same as or different from each other.
청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의
Figure pat00017
는 하기 화학식 A-1 내지 A-3 중 하나인 것인 폴리이미드 수지:
[화학식 A-1]
Figure pat00018

[화학식 A-2]
Figure pat00019

[화학식 A-3]
Figure pat00020

상기 화학식 A-1 내지 A-3에 있어서,
Figure pat00021
는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고,
L1' 및 L2'는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; -O-; 또는 -COO-L'-OCO-이고,
L'는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고,
Ra1 내지 Ra4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
ra1 내지 ra4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, ra1이 2 이상인 경우 Ra1은 서로 같거나 상이하고, ra2가 2 이상인 경우 Ra2는 서로 같거나 상이하며, ra3이 2 이상인 경우 Ra3은 서로 같거나 상이하고, ra4가 2 이상인 경우 Ra4는 서로 같거나 상이하며,
Cy는 치환 또는 비치환된 지방족 고리 또는 방향족 고리를 의미한다.
The method according to claim 1, wherein the formula (1)
Figure pat00017
is a polyimide resin of one of the following formulas A-1 to A-3:
[Formula A-1]
Figure pat00018

[Formula A-2]
Figure pat00019

[Formula A-3]
Figure pat00020

In Formulas A-1 to A-3,
Figure pat00021
means a moiety bonded to Formula 1,
L1' and L2' are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; a substituted or unsubstituted alkylene group; -O-; or -COO-L'-OCO-,
L' is a substituted or unsubstituted alkylene group,
Ra1 to Ra4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
ra1 to ra4 are the same as or different from each other, each independently an integer of 0 to 3, when ra1 is 2 or more, Ra1 is the same as or different from each other, when ra2 is 2 or more, Ra2 is the same as or different from each other, and ra3 is 2 or more when Ra3 is the same as or different from each other, and when ra4 is 2 or more, Ra4 is the same as or different from each other,
Cy means a substituted or unsubstituted aliphatic ring or aromatic ring.
청구항 1에 있어서, A2는 (La2)la2이고,
La2는 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
la2는 1 내지 3의 정수이고,
la2가 2 이상인 경우 La2는 서로 같거나 상이한 것인 폴리이미드 수지.
The method according to claim 1, wherein A2 is (La2)la2,
La2 is a substituted or unsubstituted alkylene group; a substituted or unsubstituted cycloalkylene group; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
la2 is an integer from 1 to 3,
When la2 is 2 or more, La2 is the same as or different from each other.
청구항 1에 있어서, L2 및 L3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 -O-; 또는 치환 또는 비치환된 메틸렌기인 것인 폴리이미드 수지.The method according to claim 1, L2 and L3 are the same as or different from each other, each independently -O-; Or a polyimide resin that is a substituted or unsubstituted methylene group. 청구항 2에 있어서, L'는 치환 또는 비치환된 에틸렌기인 것인 폴리이미드 수지.The polyimide resin according to claim 2, wherein L' is a substituted or unsubstituted ethylene group. 청구항 3에 있어서, La2는 치환 또는 비치환된 메틸렌기; 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기인 것인 폴리이미드 수지.The method according to claim 3, La2 is a substituted or unsubstituted methylene group; Or a polyimide resin that is a substituted or unsubstituted phenylene group. 청구항 1 내지 6 중 한 항에 따른 폴리이미드 수지를 포함하는 가교제; 바인더 수지; 광활성 화합물; 계면활성제; 및 용매를 포함하는 포지티브형 감광성 수지 조성물.A crosslinking agent comprising the polyimide resin according to any one of claims 1 to 6; binder resin; photoactive compounds; Surfactants; And a positive photosensitive resin composition comprising a solvent. 청구항 7에 있어서, 상기 포지티브형 감광성 수지 조성물 100 중량부를 기준으로
상기 폴리이미드 수지를 포함하는 가교제 2 중량부 내지 20 중량부;
상기 바인더 수지 10 중량부 내지 40 중량부;
상기 광활성 화합물 1 중량부 내지 8 중량부;
상기 계면활성제 0.1 중량부 내지 1 중량부; 및
용매 40 중량부 내지 80 중량부를 포함하는 포지티브형 감광성 수지 조성물.
The method according to claim 7, based on 100 parts by weight of the positive photosensitive resin composition
2 to 20 parts by weight of a crosslinking agent including the polyimide resin;
10 parts by weight to 40 parts by weight of the binder resin;
1 part by weight to 8 parts by weight of the photoactive compound;
0.1 part by weight to 1 part by weight of the surfactant; and
A positive photosensitive resin composition comprising 40 parts by weight to 80 parts by weight of a solvent.
청구항 7에 따른 포지티브형 감광성 수지 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 절연막. An insulating film comprising the positive photosensitive resin composition according to claim 7 or a cured product thereof. 청구항 9에 따른 절연막을 포함하는 반도체 장치.A semiconductor device comprising the insulating film according to claim 9 .
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