<第一實施形態> 以下,對用以實施本發明之形態(以下僅稱為「本實施形態」)進行詳細說明。再者,本實施形態係用以說明本發明之例示,並不意欲限定本發明。本發明可於其主旨範圍內進行適宜變化而實施。 作為本實施形態之第一態樣,係如下所述。 <負型感光性樹脂組合物> 本發明係一種負型感光性樹脂組合物,其含有(A)聚醯亞胺前驅物100質量份及(B)光聚合起始劑0.1質量份~20質量份,上述(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)以藉由凝膠滲透層析法(GPC)所測得之聚苯乙烯換算值計為3,000以上且未達16,000。 (A)聚醯亞胺前驅物 對本發明中所使用之(A)聚醯亞胺前驅物加以說明。本發明之(A)聚醯亞胺前驅物係以選自由聚醯胺酸酯或聚醯胺酸鹽所組成之群中之至少一種樹脂為主成分。此處,所謂主成分係指以總樹脂之50質量%以上含有該等樹脂,較佳為含有60質量%以上。又,視需要可含有其他樹脂。 於本發明中,作為(A)聚醯亞胺前驅物,為形成浮凸圖案,較理想的是感光性樹脂。感光性樹脂係藉由與下述(B)光聚合起始劑一同使用而成為負型感光性樹脂組合物,於其後之顯影步驟中引起溶解或未溶解之現象的樹脂。 作為(A)聚醯亞胺前驅物,係以選自由聚醯胺酸酯或聚醯胺酸鹽所組成之群中之至少一種樹脂作為主成分。 於本發明之負型感光性樹脂組合物中,就耐熱性及感光特性之觀點而言,最佳之(A)聚醯亞胺前驅物之一例係下述通式(1)所表示之聚醯胺酸酯或聚醯胺酸鹽: [化29]
{式中,X
1
為碳數6~40之4價有機基,Y
1
為碳數6~40之2價有機基,n為2~50之整數,並且R
1
及R
2
分別獨立為氫原子、或下述通式(2)所表示之基: [化30]
(式中,R
3
、R
4
及R
5
分別獨立為氫原子或碳數1~3之1價有機基,並且m為2~10之整數)、或下述通式(3)所表示之基: [化31]
(式中,R
6
、R
7
及R
8
分別獨立為氫原子或碳數1~3之有機基,並且m
2
為2~10之整數);其中,R
1
、R
2
不同時為氫原子}。 上述通式(1)中,作為X
1
所表示之4價有機基,就兼顧耐熱性與感光特性之方面而言,較佳為碳數6~40之有機基。進而較佳為-COOR
1
基及-COOR
2
基與-CONH-基相互處於鄰位之芳香族基或脂環式脂肪族基。作為X
1
所表示之4價有機基,較佳為具有芳香族環之碳原子數6~40之有機基。可進而較佳地列舉下述式(30)所表示之結構: [化32]
{式中,R25為選自氫原子、氟原子、碳數1~10之烴基、碳數1~10之含氟烴基中之1價基,l為選自0~2中之整數,m為選自0~3中之整數,n為選自0~4中之整數}。 上述通式(1)中,作為X
1
所表示之4價有機基中進而較佳之例,可列舉選自下述通式(4)~(6): [化33]
[化34]
[化35]
中之至少一種以上之有機基。由於耐化學品性與感光性與抑制銅孔隙之效果優異,故而該等有機基尤佳,但並不限定於該等。又,X
1
之結構可為一種,亦可組合兩種以上。 上述通式(1)中,作為Y
1
所表示之2價有機基,就兼顧耐熱性與感光性與抑制銅孔隙之效果之方面而言,較佳為碳數6~40之有機基,例如可列舉下述式(31)所表示之結構: [化36]
{式中,R25為選自氫原子、氟原子、碳數1~10之烴基、碳數1~10之含氟烴基中之1價基,n為選自0~4中之整數}。 上述通式(1)中,作為Y
1
所表示之2價有機基中進而較佳之例,可列舉選自通式(7)所表示之基: [化37]
(式中,R
9
~R
12
為氫原子或碳數1~4之1價脂肪族基,相互可不同,亦可相同)、下述通式(8): [化38]
或下述通式(9): [化39]
(式中,R
13
~R
14
各自獨立表示氟原子、三氟甲基或甲基)中之至少一種以上之2價有機基。 其中,就耐化學品性與抑制銅孔隙之效果之觀點而言,較佳為X
1
含有通式(5)且Y
1
含有通式(7)或(8)或(9)之結構。 其中,就耐化學品性與抑制銅孔隙之效果之觀點而言,較佳為X
1
含有通式(4)且Y
1
含有通式(7)之結構。 其中,由於耐化學品性與抑制銅孔隙之效果優異,故而X
1
含有通式(6)之結構較佳。尤其就耐化學品性與抑制銅孔隙之效果之觀點而言,更佳為X
1
含有通式(6)且Y
1
含有通式(8)或(7)之結構,最佳為X
1
含有通式(6)且Y
1
含有通式(8)之結構。 由於耐化學品性與抑制銅孔隙之效果優異,故而該等組合尤佳,但並不限定於該等。 作為對本實施形態之負型感光性樹脂組合物賦予感光性之方式,可列舉:酯鍵型與離子鍵型。前者係於(A)聚醯亞胺前驅物之側鏈藉由酯鍵而導入光聚合性基、即具有烯烴性雙鍵之化合物的方法。後者係使聚醯亞胺前驅物之羧基與具有胺基之(甲基)丙烯酸系化合物之胺基經由離子鍵而鍵結,從而賦予光聚合性基之方法。 於用作酯鍵型之感光性樹脂組合物之情形時,上述通式(1)中之R
1
及R
2
分別獨立為氫原子或下述通式(2): [化40]
(式中,R
3
、R
4
及R
5
分別獨立為氫原子或碳數1~3之1價有機基,並且m為2~10之整數)。其中,R
1
、R
2
不同時為氫原子。上述通式(2)中之R
3
較佳為氫原子或甲基,就感光特性之觀點而言,R
4
及R
5
較佳為氫原子。又,就感光特性之觀點而言,m為2以上且10以下之整數,較佳為2以上且4以下之整數。 於使用本實施形態之負型感光性樹脂組合物作為離子鍵型之感光性樹脂之情形時,上述通式(1)中之R
1
及R
2
分別獨立為氫原子或下述通式(3): [化41]
(式中,R
6
、R
7
及R
8
分別獨立為氫原子或碳數1~3之有機基,並且m
2
為2~10之整數)。其中,R
1
、R
2
不同時為氫原子。上述通式(3)中之R
6
較佳為氫原子或甲基,就感光特性之觀點而言,R
7
及R
8
較佳為氫原子。 又,就感光特性之觀點而言,m
2
為2以上且10以下之整數,較佳為2以上且4以下之整數。 上述酯鍵型之聚醯亞胺前驅物係以如下方式製備:首先使含有上述4價有機基X
1
之四羧酸二酐與具有光聚合性之不飽和雙鍵之醇類及任意之碳數1~4之飽和脂肪族醇類進行反應,而製備部分酯化之四羧酸(以下亦稱為酸/酯體)。其後,藉由使其與含有上述2價有機基Y
1
之二胺類進行醯胺縮聚合而獲得。 (酸/酯體之製備) 於本發明中,作為可較佳地用於製備酯鍵型之聚醯亞胺前驅物之含有4價有機基X
1
之四羧酸二酐,以上述通式(30)所示之四羧酸二酐為首,例如可列舉:均苯四甲酸酐、二苯醚-3,3',4,4'-四羧酸二酐、二苯甲酮-3,3',4,4'-四羧酸二酐、聯苯-3,3',4,4'-四羧酸二酐、二苯基碸-3,3',4,4'-四羧酸二酐、二苯基甲烷-3,3',4,4'-四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-鄰苯二甲酸酐)丙烷、2,2-雙(3,4-鄰苯二甲酸酐)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷等,較佳可列舉:均苯四甲酸酐、二苯醚-3,3',4,4'-四羧酸二酐、二苯甲酮-3,3',4,4'-四羧酸二酐、聯苯-3,3',4,4'-四羧酸二酐,但並不限定於該等。又,該等當然可單獨使用,亦可將兩種以上混合而使用。 於本發明中,作為可較佳地用於製備酯鍵型之聚醯亞胺前驅物之具有光聚合性之不飽和雙鍵之醇類,例如可列舉:2-丙烯醯氧基乙醇、1-丙烯醯氧基-3-丙醇、2-丙烯醯胺乙醇、羥甲基乙烯基酮、2-羥乙基乙烯基酮、丙烯酸2-羥基-3-甲氧基丙酯、丙烯酸2-羥基-3-丁氧基丙酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸2-羥基-3-丁氧基丙酯、丙烯酸2-羥基-3-第三丁氧基丙酯、丙烯酸2-羥基-3-環己氧基丙酯、2-甲基丙烯醯氧基乙醇、1-甲基丙烯醯氧基-3-丙醇、2-甲基丙烯醯胺乙醇、羥甲基乙烯基酮、2-羥乙基乙烯基酮、甲基丙烯酸2-羥基-3-甲氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-丁氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-丁氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-第三丁氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-環己氧基丙酯等。 亦可於上述醇類中混合一部分例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、第三丁醇等作為碳數1~4之飽和脂肪族醇而使用。 可藉由將上述適合本發明之四羧酸二酐與上述醇類,於吡啶等鹼性觸媒之存在下,於如下所述之溶劑中,以溫度20~50℃攪拌4~10小時,使之溶解、混合,而進行酸酐之酯化反應,從而獲得所需之酸/酯體。 (聚醯亞胺前驅物之製備) 藉由在上述酸/酯體(典型而言為下述溶劑中之溶液)中,於冰浴冷卻下,投入混合適當之脫水縮合劑,例如二環己基碳二醯亞胺、1-乙氧基羰基-2-乙氧基-1,2-二氫喹啉、1,1-羰基二氧基二(1,2,3-苯并三唑)、N,N'-二琥珀醯亞胺基碳酸酯等,而將酸/酯體製為聚酸酐。其後,於所得酸/酯體之聚酸酐中滴加投入使可較佳地用於本發明之含有2價有機基Y
1
之二胺類另外溶解或分散於溶劑中而成者,使之進行醯胺縮聚合,藉此可獲得目標之聚醯亞胺前驅物。或者,對於上述酸/酯體,使用亞硫醯氯等將酸部分進行醯氯化後,於吡啶等鹼存在下,與二胺化合物進行反應,藉此可獲得目標之聚醯亞胺前驅物。 作為可較佳地用於本發明之含有2價有機基Y
1
之二胺類,以具有上述通式(31)所示之結構之二胺為首,例如可列舉:對苯二胺、間苯二胺、4,4'-二胺基二苯醚、3,4'-二胺基二苯醚、3,3'-二胺基二苯醚、4,4'-二胺基二苯硫醚、3,4'-二胺基二苯硫醚、3,3'-二胺基二苯硫醚、4,4'-二胺基二苯基碸、3,4'-二胺基二苯基碸、3,3'-二胺基二苯基碸、4,4'-二胺基聯苯、3,4'-二胺基聯苯、3,3'-二胺基聯苯、4,4'-二胺基二苯甲酮、3,4'-二胺基二苯甲酮、3,3'-二胺基二苯甲酮、4,4'-二胺基二苯基甲烷、3,4'-二胺基二苯基甲烷、3,3'-二胺基二苯基甲烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、 1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、4,4-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、4,4-雙(3-胺基苯氧基)聯苯、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]醚、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]醚、1,4-雙(4-胺基苯基)苯、1,3-雙(4-胺基苯基)苯、9,10-雙(4-胺基苯基)蒽、2,2-雙(4-胺基苯基)丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基)丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基)六氟丙烷、1,4-雙(3-胺基丙基二甲基矽烷基)苯、聯鄰甲苯胺碸、9,9-雙(4-胺基苯基)茀及該等之苯環上之氫原子之一部分經甲基、乙基、羥甲基、羥乙基、鹵素等取代者,例如3,3'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、3,3'-二甲基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、3,3'-二甲氧基-4,4'-二胺基聯苯、3,3'-二氯-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-二甲基聯苯胺、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-雙(氟)-4,4'-二胺基聯苯、4,4'-二胺基八氟聯苯等。較佳為對苯二胺、間苯二胺、4,4'-二胺基二苯醚、2,2'-二甲基聯苯胺、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-雙(氟)-4,4'-二胺基聯苯、4,4'-二胺基八氟聯苯等以及其混合物等,但並不限定於該等。 醯胺縮聚合反應結束後,視需要將該反應液中共存之脫水縮合劑之吸水副產物過濾分離。其後,將水、脂肪族低級醇或其混合液等不良溶劑投入所得聚合物成分中,使聚合物成分析出。進而,藉由反覆進行再溶解、再沈澱析出操作等而精製聚合物,進行真空乾燥,將目標之聚醯亞胺前驅物單離。為提高精製度,可於以適當之有機溶劑使陰離子及/或陽離子交換樹脂膨潤而填充之管柱中流通該聚合物之溶液,去除離子性雜質。 另一方面,上述離子鍵型之聚醯亞胺前驅物典型的是使四羧酸二酐與二胺反應而獲得。於該情形時,上述通式(1)中之R
1
及R
2
中至少任一者為氫原子。 作為四羧酸二酐,較佳為含有上述式(30)之結構之四羧酸之酸酐,作為二胺,較佳為含有上述式(31)之結構之二胺。於所得聚醯胺前驅物中添加下述具有胺基之(甲基)丙烯酸系化合物,藉此,藉由羧基與胺基之離子鍵結而賦予光聚合性基。 作為具有胺基之(甲基)丙烯酸系化合物,例如較佳為:丙烯酸二甲胺基乙酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸二乙胺基乙酯、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯、丙烯酸二甲胺基丙酯、甲基丙烯酸二甲胺基丙酯、丙烯酸二乙胺基丙酯、甲基丙烯酸二乙胺基丙酯、丙烯酸二甲胺基丁酯、甲基丙烯酸二甲胺基丁酯、丙烯酸二乙胺基丁酯、甲基丙烯酸二乙胺基丁酯等丙烯酸二烷胺基烷基酯或甲基丙烯酸二烷胺基烷基酯。其中,就感光特性之觀點而言,較佳為胺基上之烷基為碳數1~10,烷基鏈為碳數1~10之丙烯酸二烷胺基烷基酯或甲基丙烯酸二烷胺基烷基酯。 該等具有胺基之(甲基)丙烯酸系化合物之調配量相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份為1~20質量份,就感光度特性之觀點而言,較佳為2~15質量份。藉由相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份調配1質量份以上之具有胺基之(甲基)丙烯酸系化合物,感光度優異,藉由調配20質量份以下,厚膜硬化性優異。 可於藉由使上述酸/酯體與二胺反應而獲得之聚醯亞胺前驅物之聚合物末端導入藉由光照射或熱而反應之公知之取代基。作為藉由光照射或熱而反應之公知之取代基之例,可列舉:丙烯酸酯基、烯丙基、烷氧基甲基、醛基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、環氧基、㗁唑啉基、氧雜環丁烷基、碳二醯亞胺基、縮水甘油基、三硫醇基、雙馬來醯亞胺基、苯并㗁 基、甲基丙烯酸酯基及羥甲基等,但並不限定於該等。又,可導入兩種以上該等藉由光照射或熱而反應之公知之取代基。 又,為提高藉由將本發明之感光性樹脂組合物塗佈於基板上而形成於基板上之樹脂層與各種基板之密接性,於製備聚醯亞胺前驅物時,亦可共聚合1,3-雙(3-胺基丙基)四甲基二矽氧烷、1,3-雙(3-胺基丙基)四苯基二矽氧烷等二胺基矽氧烷類。 作為本實施形態之(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)之較佳範圍,以藉由凝膠滲透層析法(GPC)之聚苯乙烯換算值計為3,000以上且未達16,000。藉由使用該範圍之重量平均分子量(Mw)之(A)聚醯亞胺前驅物,即使於200℃以下之固化條件下,聚醯亞胺之醯亞胺環化反應(醯亞胺化)亦良好地進行,並獲得耐化學品性較高且可抑制銅孔隙之產生之樹脂層。若重量平均分子量(Mw)大於該範圍,則於固化條件中(A)聚醯亞胺前驅物之分子移動不充分而難以進行醯亞胺化,所得樹脂層之耐化學品性不充分,易於產生銅孔隙。另一方面,若重量平均分子量(Mw)小於該範圍,則於固化條件中(A)聚醯亞胺前驅物之分子移動變得活躍而易於進行醯亞胺化。另一方面,由於(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)較小,故而固化後所得之樹脂層之耐化學品性不充分,易於產生銅孔隙。藉由使用重量平均分子量(Mw)為該範圍之(A)聚醯亞胺前驅物,即使於200℃以下之固化條件下,醯亞胺化率亦良好,並獲得所得硬化膜之耐化學品性良好且可抑制銅孔隙之產生之樹脂。再者,上述(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)之更佳範圍為3,000以上且15,000以下,進而較佳為3,000以上且13,000以下,進而更佳為3,000以上且11,000以下,進而更佳為3,000以上且10,000以下,進而更佳為3,000以上且未達10,000,進而更佳為3,000以上且9,500以下,尤佳為3,000以上且9,000以下。 上述(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)之下限可為4,000以上,亦可為5,000以上,亦可為6,000以上,亦可為7,000以上。上述(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)之上限為15,000以下,亦可為13,000以下,亦可為12,000以下,亦可為11,000以下,亦可為10,000以下,亦可為未達10,000。 控制(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)之製備方法並無特別限定,已知如以下方法。例如,可藉由在胺基縮聚合時適宜控制含有4價有機基X
1
之酸/酯體與含有2價有機基Y
1
之二胺類之添加莫耳比率而達成。藉由過量添加含有4價有機基X
1
之酸/酯體或含有2價有機基Y
1
之二胺類之任一者,可減小重量平均分子量(Mw)。 本實施形態之重量平均分子量(Mw)之測定方法係藉由凝膠滲透層析法(GPC)而進行,可藉由使用標準聚苯乙烯而製作之校準曲線而算出。作為凝膠滲透層析法(GPC)之展開溶劑,推薦四氫呋喃及N-甲基-2-吡咯啶酮。作為標準單分散聚苯乙烯,推薦自昭和電工公司製造之有機溶劑系標準試樣 STANDARD SM-105中選擇。 醯亞胺化率可藉由以下方法容易地算出。首先,測定聚合物之紅外線吸收光譜,確認源自聚醯亞胺之醯亞胺結構之吸收波峰(1780 cm
-1
附近、1377 cm
-1
附近)之存在。其次,將該聚合物於350℃下熱處理1小時,測定熱處理後之紅外線吸收光譜。並且,將1377 cm
-1
附近之波峰強度與熱處理前之強度相比較,藉此算出熱處理前聚合物中之醯亞胺化率。 (B)光聚合起始劑 對本發明中所使用之(B)光聚合起始劑加以說明。(B)光聚合起始劑於負型感光性樹脂組合物中之調配量相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份為0.1質量份~20質量份。就感光度或圖案化性之觀點而言,上述調配量為0.1質量份以上,就硬化性或硬化後之感光性樹脂層之膜物性之觀點而言,為20質量份以下。 作為(B)光聚合起始劑,較佳為光自由基聚合起始劑,可較佳列舉:二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基酮、二苄基酮、茀酮等二苯甲酮衍生物、2,2'-二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮、1-羥基環己基苯基酮等苯乙酮衍生物、9-氧硫
、2-甲基-9-氧硫
、2-異丙基-9-氧硫
、二乙基-9-氧硫
等9-氧硫
衍生物、苯偶醯、苯偶醯二甲基縮酮、苯偶醯-β-甲氧基乙基縮醛等苯偶醯衍生物、安息香、安息香甲醚等安息香衍生物、1-苯基-1,2-丁二酮-2-(鄰甲氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(鄰甲氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(鄰苯甲醯基)肟、1,3-二苯基丙三酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟、1-苯基-3-乙氧基丙三酮-2-(鄰苯甲醯基)肟等肟類、N-苯基甘胺酸等N-芳基甘胺酸類、過氯化苯甲醯等過氧化物類、芳香族聯咪唑類、二茂鈦類、α-(正辛磺醯氧基亞胺基)-4-甲氧基苯乙腈等光聚合起始劑,但並不限定於該等。 上述光聚合起始劑中,就銅孔隙抑制之觀點而言,尤佳為下述通式(10)所表示之肟酯化合物: [化42]
(式中R
1
~R
3
分別獨立表示氫原子或1價有機基)。 此處,可較佳用作R
1
~R
3
者分別獨立為氫原子或選自碳數1~20之直鏈、支鏈或環狀之烷基、烷基芳基、芳基烷基,羥基烷氧基中之基或選自含有雜原子之碳數1~20之直鏈、支鏈或環狀之烷基、烷基芳基、芳基烷基、羥基烷氧基中之基。 於將聚醯亞胺覆膜用作層間絕緣膜之情形時,要求與金屬配線層材料之銅或合金銅等之間,於可靠性試驗後維持較高之密接性。然而,若使用先前之聚醯亞胺樹脂進行可靠性試驗,則再配線層之銅成分移動至聚醯亞胺層。由此,存在於銅層與聚醯亞胺層之界面產生空隙(以下亦稱為孔隙)導致密接性下降,於再配線層引起短路或斷線的問題。 藉由使用肟酯系光起始劑或使用特定之聚醯亞胺,可提高銅層與聚醯亞胺層之密接性,可抑制孔隙之產生。 就銅孔隙抑制之觀點而言,作為可更佳用作(B)光聚合起始劑者,為下述通式(11)所表示之肟酯化合物: [化43]
{式中,Z為硫或氧原子,並且R
15
表示甲基、苯基或2價有機基,R
16
~R
18
分別獨立表示氫原子或1價有機基}。 此處,可較佳用作R
16
~R
18
者分別獨立為氫原子或選自碳數1~20之直鏈、支鏈或環狀之烷基、烷基芳基、芳基烷基、羥基烷氧基中之基。具體可列舉:氫原子、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、新戊基、第三戊基、正己基、異己基、正辛基、異辛基、正癸基、異癸基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基、甲基環戊基、環戊基甲基、甲基環己基、環己基甲基、苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基、羥基乙氧基、羥基丙氧基等。 作為該等可較佳用作(B)光聚合起始劑之具體例,可較佳使用選自下述式: [化44]
中之至少一種。作為該等之商品名,可列舉:BASF公司製造之Irgacure OXE-01,常州強力新電子材料有限公司製造之TR-PBG-305、TR-PBG-3057,ADEKA公司製造之NCI-930等。 藉由使用此種肟酯系光起始劑,醯亞胺化率良好,並獲得耐化學品性較高且可抑制銅孔隙之產生之樹脂層。 進而,如上所述,於通式(1)所表示之(A)聚醯亞胺前驅物為離子鍵型之情形時,為了對(A)聚醯亞胺前驅物之側鏈經由離子鍵而賦予光聚合性基,可使用具有胺基之(甲基)丙烯酸系化合物。於該情形時,具有胺基之(甲基)丙烯酸系化合物可用作(B)光聚合起始劑。作為具有胺基之(甲基)丙烯酸系化合物,如上所述,例如較佳為:丙烯酸二甲胺基乙酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸二乙胺基乙酯、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯、丙烯酸二甲胺基丙酯、甲基丙烯酸二甲胺基丙酯、丙烯酸二乙胺基丙酯、甲基丙烯酸二乙胺基丙酯、丙烯酸二甲胺基丁酯、甲基丙烯酸二甲胺基丁酯、丙烯酸二乙胺基丁酯、甲基丙烯酸二乙胺基丁酯等丙烯酸二烷胺基烷基酯或甲基丙烯酸二烷胺基烷基酯。其中,就感光特性之觀點而言,較佳為胺基上之烷基為碳數1~10,烷基鏈為碳數1~10之丙烯酸二烷胺基烷基酯或甲基丙烯酸二烷胺基烷基酯。 該等具有胺基之(甲基)丙烯酸系化合物之調配量相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份為1~20質量份,就感光度特性之觀點而言,較佳為2~15質量份。藉由相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份調配1質量份以上之作為(B)光聚合起始劑之具有胺基之(甲基)丙烯酸系化合物,感光度優異,藉由調配20質量份以下,厚膜硬化性優異。 作為本實施形態之負型樹脂組合物之上述聚醯亞胺前驅物樹脂組合物及聚醯胺樹脂組合物可含有用以溶解該等樹脂之溶劑。 作為本實施形態,感光性樹脂組合物亦可使用含有(A2)聚苯并㗁唑前驅物及 (B2)光酸產生劑之正型感光性樹脂組合物。 作為用於聚苯并㗁唑前驅物組合物之感光性樹脂,可使用含有下述通式(12)所表示之重複單元之聚(鄰羥基醯胺)。 [化45]
{式中,U及V為2價有機基} 就耐化學品性與銅孔隙抑制之觀點而言,U較佳為碳數1~30之2價有機基,更佳為碳數1~15之鏈狀伸烷基(其中,鏈狀伸烷基之氫原子可經鹵素原子取代),尤佳為碳數1~8且一部分或全部氫原子被取代為氟原子之鏈狀伸烷基。 又,就耐化學品性與銅孔隙抑制之觀點而言,V較佳為含有芳香族基之2價有機基,更佳為含有下述通式(13)~(15)所表示之至少一種結構之2價有機基。 [化46]
(R
10
、R
11
、R
12
及R
13
為氫原子、碳數1~5之1價脂肪族基,可相同亦可不同) [化47]
(R
14
~R
21
為氫原子、鹵素原子或碳數1~5之1價有機基,相互可不同,亦可相同) [化48]
(R
22
為2價基,R
23
~R
30
為氫原子、鹵素原子或碳數1~5之1價脂肪族基,可相同亦可不同) 通式(8)中之R
22
例如為碳數1~40之2價有機基或鹵素原子。 就耐化學品性與銅孔隙抑制之密接性之觀點而言,V尤佳為含有下述通式(16)所表示之結構之2價有機基。 [化49]
就耐化學品性與銅孔隙抑制之密接性之觀點而言,V較佳為碳數1~40之2價有機基,更佳為碳數1~40之2價之鏈狀脂肪族基,尤佳為碳數1~20之2價之鏈狀脂肪族基。 聚苯并㗁唑前驅物通常係自二羧酸衍生物與含羥基之二胺類合成。具體而言,可藉由將二羧酸衍生物轉換為二鹵化物衍生物後,與二胺類進行反應而合成。作為二鹵化物衍生物,較佳為二氯化物衍生物。 二氯化物衍生物可使二羧酸衍生物與鹵化劑發生作用而合成。作為鹵化劑,可使用於通常之羧酸之醯氯化反應中所使用之亞硫醯氯、磷醯氯、氧氯化磷(phosphorus oxychloride)、五氯化磷等。 作為合成二氯化物衍生物之方法,可藉由使二羧酸衍生物與上述鹵化劑於溶劑中進行反應之方法、於過量之鹵化劑中進行反應後蒸餾去除過量成分之方法等而合成。 作為二羧酸衍生物中所使用之二羧酸,例如可列舉:間苯二甲酸、對苯二甲酸、2,2-雙(4-羧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、4,4'-二羧基聯苯、4,4'-二羧基二苯醚、4,4'-二羧基四苯基矽烷、雙(4-羧基苯基)碸、2,2-雙(對羧基苯基)丙烷、5-第三丁基間苯二甲酸、5-溴代間苯二甲酸、5-氟代間苯二甲酸、5-氯代間苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、丙二酸、二甲基丙二酸、乙基丙二酸、異丙基丙二酸、二正丁基丙二酸、琥珀酸、四氟琥珀酸、甲基琥珀酸、2,2-二甲基琥珀酸、2,3-二甲基琥珀酸、二甲基甲基琥珀酸、戊二酸、六氟戊二酸、2-甲基戊二酸、3-甲基戊二酸、2,2-二甲基戊二酸、3,3-二甲基戊二酸、3-乙基-3-甲基戊二酸、己二酸、八氟己二酸、3-甲基己二酸、八氟己二酸、庚二酸、2,2,6,6-四甲基庚二酸、辛二酸、十二氟辛二酸、壬二酸、癸二酸、十六氟癸二酸、1,9-壬二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十七烷二酸、十八烷二酸、十九烷二酸、二十烷二酸、二十一烷二酸、二十二烷二酸、二十三烷二酸、二十四烷二酸、二十五烷二酸、二十六烷二酸、二十七烷二酸、二十八烷二酸、二十九烷二酸、三十烷二酸、三十一烷二酸、三十二烷二酸、二甘醇酸等。可混合該等使用。 作為含羥基之二胺,例如可列舉:3,3'-二胺基-4,4'-二羥基聯苯、4,4'-二胺基-3,3'-二羥基聯苯、雙(3-胺基-4-羥基苯基)丙烷、雙(4-胺基-3-羥基苯基)丙烷、雙(3-胺基-4-羥基苯基)碸、雙(4-胺基-3-羥基苯基)碸、2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-雙(4-胺基-3-羥基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷等。可混合使用該等。 (B2)光酸產生劑 光酸產生劑係具有增大光照射部之鹼性水溶液可溶性之功能者。作為光酸產生劑,可列舉:重氮萘醌化合物、芳基重氮鎓鹽、二芳基錪鹽、三芳基鋶鹽等。其中,重氮萘醌化合物之感度較高,故而較佳。 本實施形態之(A)聚苯并㗁唑前驅物之重量平均分子量(Mw)之較佳範圍以藉由凝膠滲透層析法(GPC)之聚苯乙烯換算值計為3,000以上且未達16,000。藉由使用該範圍之重量平均分子量(Mw)之(A)聚苯并㗁唑前驅物,即使於200℃以下之固化條件下,聚苯并㗁唑之環化反應亦良好地進行,並獲得耐化學品性較高且可抑制銅孔隙之產生之樹脂層。若重量平均分子量(Mw)大於該範圍,則於固化條件中(A2)聚苯并㗁唑前驅物之分子移動不充分而難以進行環化,所得樹脂層之耐化學品性不充分,易於產生銅孔隙。另一方面,若重量平均分子量(Mw)小於該範圍,則於固化條件中(A2)聚苯并㗁唑前驅物之分子移動變得活躍而易於進行醯亞胺化。另一方面,由於(A2)聚苯并㗁唑前驅物之重量平均分子量(Mw)較小,故而固化後所得之樹脂層之耐化學品性不充分,易於抑制銅孔隙之產生。藉由使用重量平均分子量(Mw)為該範圍之(A2)聚苯并㗁唑前驅物,即使於200℃以下之固化條件下,環化率亦良好,並獲得所得硬化膜之耐化學品性良好且可抑制銅孔隙之產生之樹脂。 再者,上述(A2)聚苯并㗁唑前驅物之重量平均分子量(Mw)之更佳範圍為3,000以上且15,000以下,進而較佳為3,000以上且13,000以下,進而較佳為3,000以上且11,000以下,進而較佳為3,000以上且10,000以下,進而較佳為3,000以上且未達10,000,進而較佳為3,000以上且9,500以下,尤佳為3,000以上且9,000以下。上述(A2)聚苯并㗁唑前驅物之重量平均分子量(Mw)之下限可為4,000以上,亦可為5,000以上,亦可為6,000以上,亦可為7,000以上。上述(A2)聚苯并㗁唑前驅物之重量平均分子量(Mw)之上限可為15,000以下,亦可為13,000以下,亦可為12,000以下,亦可為11,000以下,亦可為10,000以下,亦可為未達10,000。 控制(A2)聚苯并㗁唑前驅物之重量平均分子量(Mw)之製備方法並無特別限定,已知如以下之方法。例如,可藉由在縮聚合時適宜控制含有2價有機基X
1
之二羧酸與含有2價有機基Y
1
之胺基酚類之添加莫耳比率而達成。藉由過量添加含有2價有機基X
1
之二羧酸或含有2價有機基Y
1
之胺基酚類之任一者,可減小重量平均分子量(Mw)。 本實施形態之重量平均分子量(Mw)之測定方法係藉由凝膠滲透層析法(GPC)而進行,可藉由使用標準聚苯乙烯而製作之校準曲線而算出。作為凝膠滲透層析法(GPC)之展開溶劑,推薦四氫呋喃及N-甲基-2-吡咯啶酮。作為標準單分散聚苯乙烯,推薦自昭和電工公司製造之有機溶劑系標準試樣 STANDARD SM-105中選擇。 <溶劑> 作為溶劑,可列舉:醯胺類、亞碸類、脲類、酮類、酯類、內酯類、醚類、鹵代烴類、烴類、醇類等。 例如可使用:N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、四甲基脲、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環戊酮、環己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、草酸二乙酯、乳酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸丁酯、γ-丁內酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、苄醇、苯乙二醇、四氫呋喃甲醇、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、啉、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、氯苯、鄰二氯苯、苯甲醚、己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等。其中,就樹脂之溶解性、樹脂組合物之穩定性及與基板之接著性之觀點而言,較佳為N-甲基-2-吡咯啶酮、二甲基亞碸、四甲基脲、乙酸丁酯、乳酸乙酯、γ-丁內酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、二乙二醇二甲醚、苄醇、苯乙二醇及四氫呋喃甲醇。 此種溶劑中,尤佳為完全溶解生成聚合物者,例如可列舉:N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、四甲基脲、γ-丁內酯等。 於本發明之感光性樹脂組合物中,溶劑之使用量相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為100~1000質量份,更佳為120~700質量份,進而較佳為125~500質量份之範圍。 本發明之感光性樹脂組合物可進而含有上述(A)、(B)成分以外之成分。 例如,於使用本發明之感光性樹脂組合物於包含銅或銅合金之基板上形成硬化膜之情形時,為抑制銅上之變色,可任意調配唑類化合物、嘌呤衍生物等含氮雜環化合物。 作為唑類化合物,可列舉:1H-三唑、5-甲基-1H-三唑、5-乙基-1H-三唑、4,5-二甲基-1H-三唑、5-苯基-1H-三唑、4-第三丁基-5-苯基-1H-三唑、5-羥基苯基-1H-三唑、苯基三唑、對乙氧基苯基三唑、5-苯基-1-(2-二甲胺基乙基)三唑、5-苄基-1H-三唑、羥基苯基三唑、1,5-二甲基三唑、4,5-二乙基-1H-三唑、1H-苯并三唑、2-(5-甲基-2-羥基苯基)苯并三唑、2-[2-羥基-3,5-雙(α,α-二甲基苄基)苯基]苯并三唑、2-(3,5-二-第三丁基-2-羥基苯基)苯并三唑、2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-苯并三唑、2-(3,5-二-第三戊基-2-羥基苯基)苯并三唑、2-(2'-羥基-5'-第三辛基苯基)苯并三唑、羥基苯基苯并三唑、甲苯基三唑、5-甲基-1H-苯并三唑、4-甲基-1H-苯并三唑、4-羧基-1H-苯并三唑、5-羧基-1H-苯并三唑、1H-四唑、5-甲基-1H-四唑、5-苯基-1H-四唑、5-胺基-1H-四唑、1-甲基-1H-四唑等。 尤佳可列舉:甲苯基三唑、5-甲基-1H-苯并三唑及4-甲基-1H-苯并三唑。又,該等唑類化合物可使用一種,亦可使用兩種以上之混合物。 作為嘌呤衍生物之具體例,可列舉:嘌呤、腺嘌呤、鳥嘌呤、次黃嘌呤、黃嘌呤、可可鹼、咖啡因、尿酸、異鳥嘌呤、2,6-二胺基嘌呤、9-甲基腺嘌呤、2-羥基腺嘌呤、2-甲基腺嘌呤、1-甲基腺嘌呤、N-甲基腺嘌呤、N,N-二甲基腺嘌呤、2-氟腺嘌呤、9-(2-羥乙基)腺嘌呤、鳥嘌呤肟、N-(2-羥乙基)腺嘌呤、8-胺基腺嘌呤、6-胺基-8-苯基-9H-嘌呤、1-乙基腺嘌呤、6-乙胺基嘌呤、1-苄基腺嘌呤、N-甲基鳥嘌呤、7-(2-羥乙基)鳥嘌呤、N-(3-氯苯基)鳥嘌呤、N-(3-乙基苯基)鳥嘌呤、2-氮雜腺嘌呤、5-氮雜腺嘌呤、8-氮雜腺嘌呤、8-氮雜鳥嘌呤、8-氮雜嘌呤、8-氮雜黃嘌呤、8-氮雜次黃嘌呤等及其衍生物。 作為負型感光性樹脂組合物含有上述唑類化合物或嘌呤衍生物之情形時之調配量,相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.1~20質量份,就感光度特性之觀點而言,更佳為0.5~5質量份。於唑類化合物相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份之調配量為0.1質量份以上之情形時,於銅或銅合金上形成本發明之負型感光性樹脂組合物之情形時,可抑制銅或銅合金表面之變色。另一方面,於唑類化合物之調配量為20質量份以下之情形時,感光度優異。 為抑制銅表面上之變色,可於本發明之負型感光性樹脂組合物中任意調配受阻酚化合物。作為受阻酚化合物,可列舉:2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚、2,5-二-第三丁基-對苯二酚、3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯、3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸異辛酯、4,4'-亞甲基雙(2,6-二-第三丁基苯酚)、4,4'-硫基-雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、4,4'-亞丁基-雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2-硫基-二伸乙基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基-苯丙醯胺)、2,2'-亞甲基-雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2'-亞甲基-雙(4-乙基-6-第三丁基苯酚)、 季戊四醇基-四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、異氰脲酸三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯、1,3,5-三(3-羥基-2,6-二甲基-4-異丙基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第二丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三[4-(1-乙基丙基)-3-羥基-2,6-二甲基苄基]-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、 1,3,5-三[4-三乙基甲基-3-羥基-2,6-二甲基苄基]-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(3-羥基-2,6-二甲基-4-苯基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-3-羥基-2,5,6-三甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-5-乙基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-6-乙基-3-羥基-2-甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-6-乙基-3-羥基-2,5-二甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-5,6-二乙基-3-羥基-2-甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、 1,3,5-三(4-第三丁基-3-羥基-2-甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-3-羥基-2,5-二甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-5-乙基-3-羥基-2-甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮等,但並不限定於其。該等之中,尤佳為1,3,5-三(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮等。 受阻酚化合物之調配量相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.1~20質量份。就感光度特性之觀點而言,更佳為0.5~10質量份。於受阻酚化合物相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份之調配量為0.1質量份以上之情形時,例如於銅或銅合金上形成本發明之負型感光性樹脂組合物之情形時,可防止銅或銅合金之變色、腐蝕。另一方面,於受阻酚化合物之調配量為20質量份以下之情形時,感光度優異。 於本發明之負型感光性樹脂組合物中可含有有機鈦化合物。藉由含有有機鈦化合物,即使於200℃以下之低溫下硬化之情形時,亦可形成基板密接性優異之感光性樹脂層。 作為可使用之有機鈦化合物,可列舉:於鈦原子上經由共價鍵或離子鍵鍵結有機化學物質者。 有機鈦化合物之具體例示於以下之I)~VII): I)鈦螯合化合物:其中,由於可獲得負型感光性樹脂組合物之保存穩定性及良好之圖案,故而更佳為具有2個以上之烷氧基之鈦螯合物。具體例有:雙(三乙醇胺)二異丙醇鈦、雙(2,4-戊二酸)二正丁醇鈦、雙(2,4-戊二酸)二異丙醇鈦、雙(四甲基庚二酸)二異丙醇鈦、雙(乙基乙醯乙酸)二異丙醇鈦等。 II)四烷醇鈦化合物:例如有四(正丁醇)鈦、四乙醇鈦、四(2-乙基己醇)鈦、四異丁醇鈦、四異丙醇鈦、四甲醇鈦、四甲氧基丙醇鈦、四甲基苯酚鈦、四(正壬醇)鈦、四(正丙醇)鈦、四硬脂醇鈦、四[雙{2,2-(烯丙氧基甲基)丁醇}]鈦等。 III)二茂鈦化合物:例如有:五甲基環戊二烯基三甲醇鈦、雙(η
5
-2,4-環戊二烯-1-基)雙(2,6-二氟苯基)鈦、雙(η
5
-2,4-環戊二烯-1-基)雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基)鈦等。 IV)單烷醇鈦化合物:例如有三(二辛基磷酸)異丙醇鈦、三(十二烷基苯磺酸)異丙醇鈦等。 V)氧鈦化合物:例如有雙(戊二酸)氧鈦、雙(四甲基庚二酸)氧鈦、酞菁氧鈦等。 VI)四乙醯丙酮酸鈦化合物:例如有四乙醯丙酮酸鈦等。 VII)鈦酸酯偶合劑:例如有三(十二烷基苯磺醯基)鈦酸異丙酯等。 其中,作為有機鈦化合物,就獲得更良好之耐化學品性之觀點而言,較佳為選自由上述I)鈦螯合化合物、II)四烷醇鈦化合物及III)二茂鈦化合物所組成之群中之至少一種化合物。尤佳為雙(乙基乙醯乙酸)二異丙醇鈦、四(正丁醇)鈦及雙(η
5
-2,4-環戊二烯-1-基)雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基)鈦。 調配有機鈦化合物之情形時之調配量相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.05~10質量份,更佳為0.1~2質量份。於該調配量為0.05質量份以上之情形時,表現良好之耐熱性及耐化學品性。另一方面,於10質量份以下之情形時,保存穩定性優異。 進而,為提高使用本發明之負型感光性樹脂組合物而形成之膜與基材之接著性,可任意調配接著助劑。作為接著助劑,可列舉:γ-胺基丙基二甲氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基二甲氧基甲基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、二甲氧基甲基-3-哌啶基丙基矽烷、二乙氧基-3-縮水甘油氧基丙基甲基矽烷、N-(3-二乙氧基甲基矽烷基丙基)琥珀醯亞胺、N-[3-(三乙氧基矽烷基)丙基]鄰苯二甲醯胺酸、二苯甲酮-3,3'-雙(N-[3-三乙氧基矽烷基]丙基醯胺)-4,4'-二羧酸、苯-1,4-雙(N-[3-三乙氧基矽烷基]丙基醯胺)-2,5-二羧酸、3-(三乙氧基矽烷基)丙基琥珀酸酐、N-苯基胺基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-(三烷氧基矽烷基)丙基琥珀酸酐等矽烷偶合劑及三(乙基乙醯乙酸)鋁、三(乙醯丙酮酸)鋁、乙基乙醯乙酸鋁二異丙酯等鋁系接著助劑等。 該等接著助劑中,就接著力之方面而言,更佳為使用矽烷偶合劑。於負型感光性樹脂組合物含有接著助劑之情形時,接著助劑之調配量相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份較佳為0.5~25質量份之範圍。 作為矽烷偶合劑,可列舉:3-巰基丙基三甲氧基矽烷(信越化學工業股份有限公司製造:商品名 KBM803、Chisso股份有限公司製造:商品名 Sila-Ace S810)、3-巰基丙基三乙氧基矽烷(Azmax股份有限公司製造:商品名 SIM6475.0)、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷(信越化學工業股份有限公司製造:商品名 LS1375、Azmax股份有限公司製造:商品名 SIM6474.0)、巰基甲基三甲氧基矽烷(Azmax股份有限公司製造:商品名 SIM6473.5C)、巰基甲基甲基二甲氧基矽烷(Azmax股份有限公司製造:商品名 SIM6473.0)、3-巰基丙基二乙氧基甲氧基矽烷、3-巰基丙基乙氧基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三丙氧基矽烷、3-巰基丙基二乙氧基丙氧基矽烷、3-巰基丙基乙氧基二丙氧基矽烷、3-巰基丙基二甲氧基丙氧基矽烷、3-巰基丙基甲氧基二丙氧基矽烷、2-巰基乙基三甲氧基矽烷、2-巰基乙基二乙氧基甲氧基矽烷、2-巰基乙基乙氧基二甲氧基矽烷、2-巰基乙基三丙氧基矽烷、2-巰基乙基三丙氧基矽烷、2-巰基乙基乙氧基二丙氧基矽烷、2-巰基乙基二甲氧基丙氧基矽烷、2-巰基乙基甲氧基二丙氧基矽烷、4-巰基丁基三甲氧基矽烷、4-巰基丁基三乙氧基矽烷、4-巰基丁基三丙氧基矽烷、N-(3-三乙氧基矽烷基丙基)脲(信越化學工業股份有限公司製造:商品名 LS3610、Azmax股份有限公司製造:商品名 SIU9055.0)、N-(3-三甲氧基矽烷基丙基)脲(Azmax股份有限公司製造:商品名 SIU9058.0)、N-(3-二乙氧基甲氧基矽烷基丙基)脲、N-(3-乙氧基二甲氧基矽烷基丙基)脲、N-(3-三丙氧基矽烷基丙基)脲、N-(3-二乙氧基丙氧基矽烷基丙基)脲、N-(3-乙氧基二丙氧基矽烷基丙基)脲、N-(3-二甲氧基丙氧基矽烷基丙基)脲、N-(3-甲氧基二丙氧基矽烷基丙基)脲、N-(3-三甲氧基矽烷基乙基)脲、N-(3-乙氧基二甲氧基矽烷基乙基)脲、N-(3-三丙氧基矽烷基乙基)脲、N-(3-三丙氧基矽烷基乙基)脲、N-(3-乙氧基二丙氧基矽烷基乙基)脲、N-(3-二甲氧基丙氧基矽烷基乙基)脲、N-(3-甲氧基二丙氧基矽烷基乙基)脲、N-(3-三甲氧基矽烷基丁基)脲、N-(3-三乙氧基矽烷基丁基)脲、N-(3-三丙氧基矽烷基丁基)脲、3-(間胺基苯氧基)丙基三甲氧基矽烷(Azmax股份有限公司製造:商品名 SLA0598.0)、間胺基苯基三甲氧基矽烷(Azmax股份有限公司製造:商品名 SLA0599.0)、對胺基苯基三甲氧基矽烷(Azmax股份有限公司製造:商品名 SLA0599.1)胺基苯基三甲氧基矽烷(Azmax股份有限公司製造:商品名 SLA0599.2)、2-(三甲氧基矽烷基乙基)吡啶(Azmax股份有限公司製造:商品名 SIT8396.0)、2-(三乙氧基矽烷基乙基)吡啶、2-(二甲氧基矽烷基甲基乙基)吡啶、2-(二乙氧基矽烷基甲基乙基)吡啶、胺基甲酸(3-三乙氧基矽烷基丙基)第三丁酯、(3-縮水甘油氧基丙基)三乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四正丙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷、四正丁氧基矽烷、四異丁氧基矽烷、四-第三丁氧基矽烷、四(甲氧基乙氧基矽烷)、四(甲氧基正丙氧基矽烷)、四(乙氧基乙氧基矽烷)、四(甲氧基乙氧基乙氧基矽烷)、雙(三甲氧基矽烷基)乙烷、雙(三甲氧基矽烷基)己烷、雙(三乙氧基矽烷基)甲烷、雙(三乙氧基矽烷基)乙烷、雙(三乙氧基矽烷基)乙烯、雙(三乙氧基矽烷基)辛烷、雙(三乙氧基矽烷基)辛二烯、雙[3-(三乙氧基矽烷基)丙基]二硫化物、雙[3-(三乙氧基矽烷基)丙基]四硫化物、二-第三丁氧基二乙醯氧基矽烷、二-異丁氧基鋁氧基三乙氧基矽烷、雙(戊二酸)鈦-O,O'-雙(氧基乙基)-胺基丙基三乙氧基矽烷、苯基矽烷三醇、甲基苯基矽烷二醇、乙基苯基矽烷二醇、正丙基苯基矽烷二醇、異丙基苯基矽烷二醇、正丁基二苯基矽烷二醇、異丁基苯基矽烷二醇、第三丁基苯基矽烷二醇、二苯基矽烷二醇、二甲氧基二苯基矽烷、二乙氧基二苯基矽烷、二甲氧基二-對甲苯基矽烷、乙基甲基苯基矽烷醇、正丙基甲基苯基矽烷醇、異丙基甲基苯基矽烷醇、正丁基甲基苯基矽烷醇、異丁基甲基苯基矽烷醇、第三丁基甲基苯基矽烷醇、乙基正丙基苯基矽烷醇、乙基異丙基苯基矽烷醇、正丁基乙基苯基矽烷醇、異丁基乙基苯基矽烷醇、第三丁基乙基苯基矽烷醇、甲基二苯基矽烷醇、乙基二苯基矽烷醇、正丙基二苯基矽烷醇、異丙基二苯基矽烷醇、正丁基二苯基矽烷醇、異丁基二苯基矽烷醇、第三丁基二苯基矽烷醇、三苯基矽烷醇等,但並不限定於該等。該等可單獨使用亦可組合複數種使用。 作為矽烷偶合劑,上述た矽烷偶合劑中,就保存穩定性之觀點而言,較佳為苯基矽烷三醇、三甲氧基苯基矽烷、三甲氧基(對甲苯基)矽烷、二苯基矽烷二醇、二甲氧基二苯基矽烷、二乙氧基二苯基矽烷、二甲氧基二-對甲苯基矽烷、三苯基矽烷醇及下述結構所表示之矽烷偶合劑。 [化50]
作為使用矽烷偶合劑之情形時之調配量,相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.01~20質量份。 又,作為本發明之負型感光性樹脂組合物,為提高感光度,可任意調配增感劑。作為該增感劑,例如可列舉:米其勒酮、4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮、2,5-雙(4'-二乙胺基亞苄基)環戊烷、2,6-雙(4'-二乙胺基亞苄基)環己酮、2,6-雙(4'-二乙胺基亞苄基)-4-甲基環己酮、4,4'-雙(二甲胺基)查耳酮、4,4'-雙(二乙胺基)查耳酮、對二甲胺基亞桂皮基二氫茚酮、對二甲胺基亞苄基二氫茚酮、2-(對二甲胺基苯基伸聯苯基)苯并噻唑、2-(對二甲胺基苯基伸乙烯基)苯并噻唑、2-(對二甲胺基苯基伸乙烯基)異萘并噻唑、1,3-雙(4'-二甲胺基亞苄基)丙酮、1,3-雙(4'-二乙胺基亞苄基)丙酮、3,3'-羰基-雙(7-二乙胺基香豆素)、3-乙醯基-7-二甲胺基香豆素、3-乙氧基羰基-7-二甲胺基香豆素、3-苄氧基羰基-7-二甲胺基香豆素、3-甲氧基羰基-7-二乙胺基香豆素、3-乙氧基羰基-7-二乙胺基香豆素、N-苯基-N'-乙基乙醇胺、N-苯基二乙醇胺、N-對甲苯基二乙醇胺、N-苯基乙醇胺、4-啉基二苯甲酮、二甲胺基苯甲酸異戊酯、二乙胺基苯甲酸異戊酯、2-巰基苯并咪唑、1-苯基-5-巰基四唑、2-巰基苯并噻唑、2-(對二甲胺基苯乙烯基)苯并㗁唑、2-(對二甲胺基苯乙烯基)苯并噻唑、2-(對二甲胺基苯乙烯基)萘并(1,2-d)噻唑、2-(對二甲胺基苯甲醯基)苯乙烯等。該等可單獨使用或例如組合2~5種使用。 增感劑之調配量相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.1~25質量份。 又,作為本發明之負型感光性樹脂組合物,為提高浮凸圖案之解析性,可任意調配具有光聚合性不飽和鍵之單體。作為此種單體,較佳為藉由光聚合起始劑而進行自由基聚合反應之(甲基)丙烯酸系化合物,可列舉:二乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯等乙二醇或聚乙二醇之單或二丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯、丙二醇或聚丙二醇之單或二丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯、甘油之單、二或三丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯、環己烷二丙烯酸酯及二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇之二丙烯酸酯及二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇之二丙烯酸酯及二甲基丙烯酸酯、新戊二醇之二丙烯酸酯及二甲基丙烯酸酯、雙酚A之單或二丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯,苯三甲基丙烯酸酯,丙烯酸異基酯及甲基丙烯酸異基酯、丙烯醯胺及其衍生物、甲基丙烯醯胺及其衍生物、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯、甘油之二或三丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯、季戊四醇之二、三或四丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯、以及該等化合物之環氧乙烷或環氧丙烷加成物等化合物,但並不特別限定於以上。 於感光性樹脂組合物含有用以提高浮凸圖案之解析性之上述具有光聚合性不飽和鍵之單體之情形時,具有光聚合性不飽和鍵之單體之調配量相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為1~50質量份。 又,於含有溶劑之溶液之狀態下,為提高保存時之黏度及感光度之穩定性,可任意調配熱聚合抑制劑。作為熱聚合抑制劑,可使用:氫醌、N-亞硝基二苯胺、對第三丁基兒茶酚、啡噻、N-苯基萘胺、乙二胺四乙酸、1,2-環己烷二胺四乙酸、二醇醚二胺四乙酸、2,6-二-第三丁基-對甲基苯酚、5-亞硝基-8-羥基喹啉、1-亞硝基-2-萘酚、2-亞硝基-1-萘酚、2-亞硝基-5-(N-乙基-N-磺丙基胺基)苯酚、N-亞硝基-N-苯基羥基胺銨鹽、N-亞硝基-N(1-萘基)羥基胺銨鹽等。 於本發明之負型感光性樹脂組合物中,可適宜添加先前用作感光性樹脂組合物之添加劑之染料、界面活性劑以及熱酸產生劑、溶解促進劑、用以提高與基材之密接性之接著助劑等。 進一步詳述上述添加劑,作為染料,例如可列舉:甲基紫、結晶紫、孔雀綠等。又,作為界面活性劑,例如可列舉:包含聚丙二醇或聚氧乙烯月桂醚等聚二醇類或其衍生物之非離子系界面活性劑,例如Fluorad(商品名,住友3M公司製造)、MEGAFAC(商品名,大日本油墨化學工業公司製造)或Lumiflon(商品名,旭硝子公司製造)等氟系界面活性劑,例如KP341(商品名,信越化學工業公司製造)、DBE(商品名,Chisso公司製造)、Glanol(商品名,共榮社化學公司製造)等有機矽氧烷界面活性劑。作為接著助劑,例如可列舉:烷基咪唑啉、丁酸、烷基酸、聚羥基苯乙烯、聚乙烯基甲醚、第三丁基酚醛清漆、環氧矽烷、環氧聚合物等及各種矽烷偶合劑。 作為上述染料及界面活性劑之調配量,相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.1~30質量份。 又,就即使於降低硬化溫度之情形時,亦可表現良好之硬化物之熱物性及機械物性之觀點而言,可任意調配熱酸產生劑。 就即使於降低硬化溫度之情形時,亦可表現良好之硬化物之熱物性及機械物性之觀點而言,較佳為調配熱酸產生劑。 作為熱酸產生劑,可列舉:具有藉由熱而生成酸之功能之鎓鹽等由強酸與鹼形成之鹽、或醯亞胺磺酸鹽。 作為鎓鹽,例如可列舉:芳基重氮鎓鹽、二苯基錪鹽等二芳基錪鹽; 二(第三丁基苯基)錪鹽等二(烷基芳基)錪鹽; 如三甲基鋶鹽之三烷基鋶鹽;二甲基苯基鋶鹽等二烷基單芳基鋶鹽; 二苯基甲基鋶鹽等二芳基單烷基錪鹽;三芳基鋶鹽等。 該等之中,較佳為對甲苯磺酸之二(第三丁基苯基)錪鹽、三氟甲磺酸之二(第三丁基苯基)錪鹽、三氟甲磺酸之三甲基鋶鹽、三氟甲磺酸之二甲基苯基鋶鹽、三氟甲磺酸之二苯基甲基鋶鹽、九氟丁磺酸之二(第三丁基苯基)錪鹽、樟腦磺酸之二苯基錪鹽、乙磺酸之二苯基錪鹽,苯磺酸之二甲基苯基鋶鹽、甲苯磺酸之二苯基甲基鋶鹽等。 又,作為由強度與鹼形成之鹽,除上述鎓鹽外,亦可使用由如下之強酸與鹼形成之鹽,例如吡啶鎓鹽。作為強酸,可列舉:如對甲苯磺酸、苯磺酸之芳基磺酸、樟腦磺酸、如三氟甲磺酸、九氟丁磺酸之全氟烷磺酸、如甲磺酸、乙磺酸、丁磺酸之烷磺酸等。作為鹼,可列舉:吡啶、如2,4,6-三甲基吡啶之烷基吡啶、如2-氯-N-甲基吡啶之N-烷基吡啶、鹵化-N-烷基吡啶等。 作為醯亞胺磺酸鹽,例如可使用萘甲醯亞胺磺酸鹽、鄰苯二甲醯亞胺磺酸鹽等,但若為藉由熱而產生酸之化合物,則並無限定。 作為使用熱酸產生劑之情形時之調配量,相對於(A)聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.1~30質量份,更佳為0.5~10質量份,進而較佳為1~5質量份。 <硬化浮凸圖案之製造方法> 又,本發明提供一種包含以下步驟之硬化浮凸圖案之製造方法:(1)藉由將上述本發明之負型感光性樹脂組合物塗佈於基板上而使樹脂層形成於該基板上的步驟、(2)將該樹脂層曝光的步驟、(3)將該曝光後之樹脂層顯影而形成浮凸圖案的步驟、(4)藉由將該浮凸圖案固化而形成硬化浮凸圖案之步驟。以下,對各步驟之典型態樣加以說明。 (1)藉由將負型感光性樹脂組合物塗佈於基板上而使樹脂層形成於該基板上的步驟 於本步驟中,將本發明之負型感光性樹脂組合物塗佈於基材上,視需要其後加以乾燥而形成樹脂層。作為塗佈方法,可使用先前用於感光性樹脂組合物之塗佈之方法,例如藉由旋轉塗佈機、棒式塗佈機、刮刀塗佈機、簾幕式塗佈機、網版印刷機等進行塗佈之方法、藉由噴霧塗佈機進行噴霧塗佈之方法等。 作為使用本發明之負型感光性樹脂組合物形成浮凸圖案之方法,不僅可將該負型感光性樹脂組合物塗佈於基板上而使樹脂層形成於該基板上,亦可藉由將該負型感光性樹脂組合物製為膜之形態並於基板上積層負型感光性樹脂組合物之層而形成樹脂層。又,於支持基材上形成本發明之負型感光性樹脂組合物之膜,使用該膜時可於積層後去除支持基材,亦可於積層前去除。 視需要,可使包含負型感光性樹脂組合物之塗膜乾燥。作為乾燥方法,可使用風乾、藉由烘箱或加熱板之加熱乾燥、真空乾燥等方法。具體而言,於進行風乾或加熱乾燥之情形時,可於20℃~140℃下、1分鐘~1小時之條件下進行乾燥。如上所述,可於基板上形成樹脂層。 (2)將樹脂層曝光的步驟 於本步驟中,使用接觸式對準機、鏡面投影曝光機、步進式曝光機等曝光裝置,藉由紫外線光源等,經由具有圖案之光罩或倍縮光罩(reticle)或者直接將上述形成之樹脂層曝光。 其後,以感光度之提昇等為目的,視需要可實施藉由任意之溫度及時間之組合之曝光後烘烤(PEB)及/或顯影前烘烤。烘烤條件之範圍較佳為:溫度為40~120℃並且時間為10秒~240秒,但只要不損害本發明之負型感光性樹脂組合物之諸特性,則並不限定於該範圍。 (3)將曝光後之樹脂層顯影而形成浮凸圖案的步驟 於本步驟中,顯影去除曝光後之感光性樹脂層之未曝光部。作為顯影方法,可自先前已知之光阻之顯影方法,例如旋轉噴霧法、覆液法、伴隨超音波處理之浸漬法等中選擇任意之方法而使用。又,顯影後,以浮凸圖案之形狀調整等為目的,視需要可實施藉由任意之溫度及時間之組合之顯影後烘烤。 作為顯影中所使用之顯影液,較佳為對負型感光性樹脂組合物而言之良溶劑、或該良溶劑與不良溶劑之組合。例如作為良溶劑,較佳為:N-甲基吡咯啶酮、N-環己基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、環戊酮、環己酮、γ-丁內酯、α-乙醯基-γ-丁內酯等,作為不良溶劑,較佳為甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、乳酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯及水等。於混合使用良溶劑與不良溶劑之情形時,較佳為根據感光性樹脂組合物中之聚合物之溶解性,調整不良溶劑相對於良溶劑之比率。又,亦可將各溶劑使用兩種以上,例如組合數種而使用。 (4)藉由將浮凸圖案固化而形成硬化浮凸圖案之步驟 於本步驟中,藉由將藉由上述顯影而獲得之浮凸圖案固化,而轉換為硬化浮凸圖案。作為固化之方法,可選擇藉由加熱板者、使用烘箱者、使用可設定溫控程式之升溫式烘箱者等各種方法。固化例如可於150℃~400℃、30分鐘~5小時之條件進行。作為固化時之環境氣體,可使用空氣,亦可使用氮氣、氬氣等惰性氣體。 <半導體裝置> 本發明又提供一種包含藉由上述本發明之硬化浮凸圖案之製造方法而獲得之硬化浮凸圖案之半導體裝置。本發明亦提供一種包含作為半導體元件之基材、及於上述基材上藉由上述硬化浮凸圖案製造方法而形成之樹脂之硬化浮凸圖案之半導體裝置。又,本發明亦可應用於使用半導體元件作為基材,包含上述硬化浮凸圖案之製造方法作為步驟之一部分之半導體裝置之製造方法中。本發明之半導體裝置可藉由形成藉由上述硬化浮凸圖案製造方法而形成之硬化浮凸圖案作為表面保護膜、層間絕緣膜、再配線用絕緣膜、覆晶裝置用保護膜或具有凸塊結構之半導體裝置之保護膜等,與已知之半導體裝置之製造方法組合而製造。 本發明之負型感光性樹脂組合物除應用於如上述之半導體裝置外,亦可用於多層電路之層間絕緣膜、撓性銅箔板之覆蓋塗層、阻焊膜及液晶配向膜等用途。 <第二實施形態> 以下具體說明本發明之實施形態。再者,貫穿本說明書,於通式中以同一符號表示之結構於分子中存在複數個之情形時,可相互相同,亦可不同。 本實施形態之第二態樣如下所述。 <感光性樹脂組合物> 本發明之感光性樹脂組合物之特徵在於其係含有於主鏈之末端具有反應性取代基之感光性聚醯亞胺前驅物之黏度為80泊以下之負型感光性樹脂。 [感光性聚醯亞胺前驅物] 對本發明中所使用之於末端具有反應性取代基之感光性聚醯亞胺前驅物加以說明。 可較佳用作本發明之感光性聚醯亞胺前驅物者係I-光線吸光度為0.1~2.0者。I-光線吸光度係對將感光性聚醯亞胺前驅物作為單獨之溶液而塗佈,預烘烤後所得之10 μm厚之膜進行測定。 為使自感光性樹脂組合物所得之硬化浮凸圖案之開口部之側面成為正錐型,較佳為本發明之感光性樹脂組合物含有滿足上述要素之感光性聚醯亞胺前驅物。 <I-光線吸光度之求得方法> 10 μm厚之膜之I-光線吸光度可藉由如下方式測定:對於石英玻璃上單獨形成感光性聚醯亞胺前驅物之塗膜進行預烘烤後,藉由通常之分光光度計進行測定。於形成之膜之厚度並非10 μm之情形時,可藉由依據朗泊-比爾定律將針對該膜所得之吸光度換算為10 μm厚,而求得10 μm厚之I-光線吸光度。 於I-光線吸光度未達0.1之情形時,滿足其之感光性聚醯亞胺前驅物之結構被限定,故而機械物性、熱物性等劣化。於I-光線吸光度超過2.0之情形時,塗膜之I-光線吸收過大,光無法到達底部。故而,於負型之情形時,存在出現塗膜之底部未硬化之問題之情形。 本發明之感光性聚醯亞胺前驅物較佳為以例如選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、聚醯胺酸鹽及聚醯胺醯胺所組成之群中之至少一種樹脂為主成分者。此處,所謂主成分,係指相對於總樹脂含有60質量%以上之該等樹脂,較佳為含有80質量%以上。又,感光性聚醯亞胺前驅物視需要可含有其他樹脂。 作為感光性聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw),就熱處理後所得之膜之耐熱性及機械特性之觀點而言,作為藉由凝膠滲透層析法(GPC)之聚苯乙烯換算值,較佳為1,000以上,更佳為3,000以上。重量平均分子量(Mw)之上限較佳為100,000以下。就對顯影液之溶解性之觀點而言,重量平均分子量(Mw)之上限更佳為50,000以下。 本發明之感光性聚醯亞胺前驅物之主鏈之末端之會因熱或光而反應之反應性取代基例如為選自丙烯醯基、甲基丙烯醯基、乙烯基、烯基、環烯基、烷二烯基、環烷二烯基、苯乙烯基、乙炔基、亞胺基、異氰酸酯基、氰酸酯基、環烷基、環氧基、氧雜環丁基、碳酸酯基、羥基、巰基、羥甲基、烷氧基烷基中之至少一種。就面內均一性之觀點而言,可較佳使用丙烯醯基、甲基丙烯醯基、乙烯基、烯基、環烯基、烷二烯基、環烷二烯基、苯乙烯基、乙炔基。 此處,本發明中所使用之感光性聚醯亞胺前驅物係藉由二胺單體之胺部分與酸二酐單體之酸酐部分形成醯胺鍵之縮聚合反應而合成。縮聚合係於二胺單體或酸二酐單體之任一者過量之狀態下進行,故而於縮聚合結束後,於二胺過量之情形時於主鏈之末端殘留胺,於酸二酐過量之情形時於主鏈之末端殘留酸酐。藉由使該等胺或酸酐與具有會因熱或光而反應之反應性取代基之化合物進行反應,可於主鏈之末端導入會因熱或光而反應之反應性取代基。對二胺單體或酸二酐單體導入反應性取代基並非對主鏈末端導入。 以下,對本發明與先前技術文獻之差異加以說明。為了簡化說明,將聚醯亞胺前驅物之酸二酐單體模式地表示為「A」,將二胺單體模式地表示為「B」。酸二酐單體A於側鏈具有取代基X,二胺單體B於側鏈具有取代基Y。於主鏈之末端導入反應性取代基M。即,本發明之聚醯亞胺前驅物如以下所表示。此處係列舉B為末端之情形為例,但亦存在A為末端之情形。 [化51]
並且本發明之聚醯亞胺前驅物亦包含末端基M與單體所具有之取代基Y或X相同之情形。因此,本發明亦包含如以下模式地表示之聚醯亞胺前驅物。 [化52]
如此,於本發明中,聚醯亞胺前驅物所具有之具有反應性之基M係「積極地」導入至聚合後之「主鏈」之末端者,係與單體原本所具有之取代基Y不同者。因此,即使末端基M與單體原本所具有之取代基Y偶然相同,亦應對兩者加以區別。 相對於此,先前技術文獻(例如日本專利特開2011-123219號公報)中,雖關於聚醯胺前驅物有所記載,但亦存在主鏈之末端未改性者。該先前技術文獻中記載之聚醯胺前驅物係模式地如以下所表示。此處係列舉B為末端之情形為例,但亦存在A為末端之情形。 [化53]
如此,於並非將聚合後之主鏈之末端積極地改性者之情形時,即使於主鏈之末端存在具有反應性之取代基Y、X,亦非本發明之具有反應性之基M。又,對單體A或單體B導入具有反應性之取代基X、Y並非對主鏈之末端導入。 此處,所謂會因熱或光而反應係指會因熱或光而引起某種化學變化。例如包括如甲基丙烯醯氧基般因熱或光交聯而使保護基脫離、或如碳酸第三丁酯基般因熱或光而使保護基脫離等。 具體而言如下所述,於主鏈之末端導入會因熱或光而反應之反應性官能基之前,感光性聚醯亞胺前驅物之主鏈之末端通常成為胺基或酸酐基或羧基。於該末端直接或經由烷基、芳香族基等碳數1~20之2價之取代基而導入會因熱或光而反應之反應性取代基。末端基之導入可為單體之階段,亦可為聚合後。反應性取代基於末端之導入比率較佳為50%以上,更佳為80%以上。又,可於末端導入複數種反應性取代基。 於本發明之感光性樹脂組合物中,就耐熱性及感光性之觀點而言,最佳之感光性聚醯亞胺前驅物之一係包含下述通式(A1)所表示之結構: [化54]
{通式(A1)中,X為4價有機基,Y為2價有機基,R
5
及R
6
分別獨立為氫原子、下述通式(R1)所表示之1價有機基: [化55]
(通式(R1)中,R
7
、R
8
及R
9
分別獨立為氫原子或C
1
~C
3
之有機基,並且p為選自1~10中之整數)、或C
1
~C
4
之飽和脂肪族基;其中,R
5
及R
6
之兩者不同時為氫原子}之酯型之感光性聚醯亞胺前驅物。p亦可為2~10。 上述通式(A1)中,作為X所表示之4價有機基,就兼顧耐熱性與感光特性之方面而言,較佳為碳數6~40之有機基。進而較佳為-COOR基及-COOR
2
基與-CONH-基相互處於鄰位之芳香族基或脂環式脂肪族基。作為X所表示之4價有機基,較佳為含有芳香族環之碳原子數6~40之有機基。可進而較佳地列舉下述式(30)所表示之結構: [化56]
{式中,R25為選自氫原子、氟原子、C
1
~C
10
之烴基、C
1
~C
10
之含氟烴基中之1價基,l為選自0~2中之整數,m為選自0~3中之整數,並且n為選自0~4中之整數}, 但並不限定於該等。又,X之結構可為一種亦可為兩種以上之組合。就兼顧耐熱性與感光特性之方面而言,尤佳為具有上述式所表示之結構之X基。 上述通式(A1)中,作為X所表示之4價有機基中更佳之例,可列舉選自下述(B1)~(B3): [化57]
[化58]
[化59]
中之至少一種以上之有機基。就提高膜厚之面內均一性之觀點而言,尤佳為該等有機基,但並不限定於該等。又,X之結構可為一種,亦可為兩種以上之組合。 上述通式(A1)中,兼顧耐熱性與感光特性之方面而言,Y所表示之2價有機基較佳為碳數6~40之芳香族基。例如可列舉下述式(31)所表示之結構: [化60]
{式中,R25為選自氫原子、氟原子、C
1
~C
10
之烴基、C
1
~C
10
之含氟烴基中之1價基,並且n為選自0~4中之整數}, 但並不限定於該等。又,Y之結構可為一種,亦可為兩種以上之組合。就兼顧耐熱性及感光特性之方面而言,尤佳為具有上述式(31)所表示之結構之Y基。 關於上述通式(A1)中之R
5
及R
6
,較佳為上述通式(R1)中之R
7
為氫原子或甲基。就感光特性之觀點而言,R
8
及R
9
較佳為氫原子。又,就感光特性之觀點而言,p為2以上且10以下之整數,較佳為2以上且4以下之整數。 上述通式(A1)中,作為Y所表示之2價有機基中更佳之例,可列舉選自下述(C1)~(C3): [化61]
(通式(C1)中,R
10
~R
13
為氫原子或C1~C4之1價脂肪族基,相互可不同,亦可相同) [化62]
[化63]
(通式(C3)中,R
14
~R
21
為氫原子、鹵素原子或C
1
~C
4
之1價有機基,相互可不同,亦可相同) 中之至少一種以上之2價有機基。就提高膜厚之面內均一性之觀點而言,該等有機基尤佳,但並不限定於該等。其中,尤佳為通式(A1)中之Y含有上述(C3)。 作為本發明之感光性樹脂組合物,若通式(A1)中之X含有下述(B3): [化64]
, 且Y含有下述(C2): [化65]
, 則可提高膜厚之面內均一性,故而尤佳。 又,作為本發明之感光性樹脂組合物,若通式(A1)中之X含有下述(B3): [化66]
, 且Y含有下述(C3): [化67]
, 則可提高膜厚之面內均一性,故而尤佳。 又,作為本發明之感光性樹脂組合物,若通式(A1)中之X含有下述(B2): [化68]
, 且Y含有下述(C2): [化69]
, 則可提高膜厚之面內均一性,故而尤佳。 又,作為本發明之感光性樹脂組合物,若通式(A1)中之X含有下述(B3): [化70]
, 且Y含有下述(C1): [化71]
, 則可提高膜厚之面內均一性,故而較佳。 其中,較佳為X含有通式(B3),Y含有通式(C2)或(C1)之結構。 其中,較佳為X含有通式(B2),Y含有通式(C1)或(C2)或(C3)之結構。 其中,較佳為X含有通式(B1),Y含有通式(C1)之結構。 對該等組合而言,耐化學品性與抑制銅孔隙之效果優異,故而尤佳,但並不限定於該等。該等組合之中,就耐化學品性與抑制銅孔隙之效果之觀點而言,最佳為X含有通式(B3),Y含有通式(C2)之結構。 作為本實施形態之(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)之較佳範圍,以藉由凝膠滲透層析法(GPC)之聚苯乙烯換算值計為3,000以上且未達16,000。藉由使用該範圍之重量平均分子量(Mw)之(A)聚醯亞胺前驅物,即使於200℃以下之固化條件下,聚醯亞胺之醯亞胺環化反應(醯亞胺化)亦良好地進行,並獲得耐化學品性較高且可抑制銅孔隙之產生之樹脂層。若重量平均分子量(Mw)大於該範圍,則於固化條件中(A)聚醯亞胺前驅物之分子移動不充分而難以進行醯亞胺化,所得樹脂層之耐化學品性不充分,易於產生銅孔隙。另一方面,若重量平均分子量(Mw)小於該範圍,則於固化條件中(A)聚醯亞胺前驅物之分子移動變得活躍而易於進行醯亞胺化。另一方面,由於(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)較小,故而固化後所得之樹脂層之耐化學品性不充分,易於抑制銅孔隙之產生。藉由使用重量平均分子量(Mw)為該範圍之(A)聚醯亞胺前驅物,即使於200℃以下之固化條件下,醯亞胺化率亦良好,並獲得所得硬化膜之耐化學品性良好且可抑制銅孔隙之產生之樹脂。 再者,上述(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)之更佳範圍為3,000以上且15,000以下,進而較佳為3,000以上且13,000以下,進而更佳為3,000以上且11,000以下,進而更佳為3,000以上且10,000以下,進而更佳為3,000以上且未達10,000,進而更佳為3,000以上且9,500以下,尤佳為3,000以上且9,000以下。 上述(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)之下限可為4,000以上,亦可為5,000以上,亦可為6,000以上,亦可為7,000以上。上述(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)之上限為15,000以下,亦可為13,000以下,亦可為12,000以下,亦可為11,000以下,亦可為10,000以下,亦可為未達10,000。 控制(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)之製備方法並無特別限定,已知如以下方法。例如,可藉由在胺基縮聚合時適宜控制含有4價有機基X
1
之酸/酯體與含有2價有機基Y
1
之二胺類之添加莫耳比率而達成。藉由過量添加含有4價有機基X
1
之酸/酯體或含有2價有機基Y
1
之二胺類之任一者,可減小重量平均分子量(Mw)。 本實施形態之重量平均分子量(Mw)之測定方法係藉由凝膠滲透層析法(GPC)而進行,可藉由使用標準聚苯乙烯而製作之校準曲線而算出。作為凝膠滲透層析法(GPC)之展開溶劑,推薦四氫呋喃及N-甲基-2-吡咯啶酮。作為標準單分散聚苯乙烯,推薦自昭和電工公司製造之有機溶劑系標準試樣 STANDARD SM-105中選擇。 於使用感光性聚醯亞胺前驅物之情形時,作為對感光性樹脂組合物賦予感光性之方式,可列舉酯鍵型與離子鍵型。前者係於聚醯亞胺前驅物之側鏈藉由酯鍵而導入光聚合性基,即具有烯烴性雙鍵之化合物的方法。後者係使聚醯亞胺前驅物之羧基與具有胺基之(甲基)丙烯酸系化合物之胺基經由離子鍵而鍵結,藉此賦予光聚合性基的方法 上述酯鍵型之聚醯亞胺前驅物係以如下方式獲得。即,首先使含有上述4價有機基X之四羧酸二酐與具有光聚合性之不飽和雙鍵之醇類及任意之碳數1~4之飽和脂肪族醇類進行反應,藉此製備部分酯化之四羧酸(以下亦稱為酸/酯體)。其後,藉由使該酸/酯體與含有上述2價有機基Y之二胺類進行醯胺縮聚合而獲得。 較佳為上述感光性聚醯亞胺前驅物之主鏈之至少一個末端具有下述通式(E1)或(F1)之結構。 [化72]
(式中,a1含有醯胺鍵、醯亞胺鍵、脲鍵、胺基甲酸酯鍵之至少一種鍵,b1為藉由熱或光而交聯之反應性取代基,e1為碳數1~30之1價有機基,R
11
、R
14
分別獨立為氫原子或碳數1~30之1價有機基,R
12
、R
13
分別獨立為氫原子、碳數1~30之1價有機基、芳香族環或脂肪族環之一部分之任一者(其中,R
12
與R
13
不同時為氫原子)) [化73]
(式中,f1含有醯胺鍵、醯亞胺鍵、脲鍵、胺基甲酸酯鍵、酯鍵之至少一種鍵,g1為藉由熱或光而交聯之反應性取代基,並且R
15
~R
19
分別獨立為氫原子、碳數1~30之1價有機基、或者芳香族環或脂肪族環之一部分之任一者; (其中,R
16
、R
17
、R
18
不同時為氫原子)) 於通式(E1)中,末端為將酸二酐改性者之情形時,即,a1為酯基之情形時,若於顯影後烘烤時施加熱,則變回酸二酐,難以進行藉由顯影後烘烤之交聯。於本實施形態中,a1為醯胺鍵、醯亞胺鍵、脲鍵、胺基甲酸酯鍵之任一者,故而顯影後烘烤時不存在變回酸二酐之虞,可有效進行藉由顯影後烘烤之交聯。 於上述通式(E1)及(F1)中,就藉由顯影後烘烤之交聯之觀點而言,b1及g1較佳為於末端具有雙鍵之反應性取代基。 又,若比較上述通式(E1)與(F1),則較佳為通式(F1)。其原因在於對二胺末端而言,位阻較少,末端易於交聯。故而,耐化學品性較高。 又,較佳為f1含有醯胺基、醯亞胺鍵、脲基、胺基甲酸酯基之至少一種基。若f1為酯基,則易於水解,故而存在未交聯之可能性。該等四種基(醯胺基、醯亞胺鍵、脲基、胺基甲酸酯基)難以水解,故而可有效進行藉由顯影後烘烤之交聯。故而,耐化學品性較高。 藉由熱或光而交聯之反應性取代基b1例如較佳為選自丙烯醯基、甲基丙烯醯基、乙烯基、烯基、環烯基、烷二烯基、環烷二烯基、苯乙烯基、乙炔基、亞胺基、異氰酸酯基、氰酸酯基、環烷基、環氧基、氧雜環丁基、碳酸酯基、羥基、巰基、羥甲基及烷氧基烷基中之至少一種。 就膜厚均一性之觀點而言,b1較佳為選自丙烯醯基、甲基丙烯醯基、乙烯基、烯基、環烯基、烷二烯基、環烷二烯基、苯乙烯基、乙炔基中之至少一種。尤佳為甲基丙烯醯基。 藉由熱或光而交聯之反應性取代基g1例如為選自丙烯醯基,甲基丙烯醯基、乙烯基、烯基、環烯基、烷二烯基、環烷二烯基、苯乙烯基、乙炔基、亞胺基、異氰酸酯基、氰酸酯基、環烷基、環氧基、氧雜環丁基、碳酸酯基、羥基、巰基、羥甲基及烷氧基烷基中之至少一種。 就膜厚均一性之觀點而言,g1較佳為選自丙烯醯基、甲基丙烯醯基、乙烯基、烯基、環烯基、烷二烯基、環烷二烯基、苯乙烯基、乙炔基中之至少一種。尤佳為甲基丙烯醯基。 此時,作為於主鏈之末端導入會因熱或光而反應之反應性取代基之方法,可列舉如下之方法,即,首先,於醯胺縮聚合時例如裝入過量之二胺,藉此使主鏈之兩末端成為胺基。並且,使具有亦與胺基反應之部位且具有會因熱或光而反應之反應性取代基之化合物與胺基反應。此時,作為與胺基反應之部位,可列舉:酸酐、環氧、異氰酸酯等。相反,亦可列舉如下之方法。即,首先,於醯胺縮聚合時裝入過量之部分酯化之四羧酸,藉此使主鏈之兩末端成為羧基。並且,使具有亦與羧基反應之部位且具有會因熱或光而反應之反應性取代基之化合物與羧基反應。此時,作為與羧基反應之部位,可列舉:胺、醇等。 感光性聚醯亞胺前驅物之合成方法之一例如下所示,但並不限定於此。 [化74]
以上係進行醯胺縮聚合後,於主鏈之末端導入會因熱或光而反應之反應性取代基之方法。然而,於醯胺縮聚合之最初或中途之階段,於二胺過量之情形時,可添加具有會因熱或光而反應之反應性取代基且具有與胺基反應之部位之化合物。又,於部分酯化之四羧酸過量之情形時,可添加具有會因熱或光而反應之反應性取代基且具有與羧基反應之部位之化合物。 (酸/酯體之製備) 於本發明中,作為可較佳地用於製備酯鍵型之聚醯亞胺前驅物之具有4價有機基X之四羧酸二酐,以具有上述通式(30)所示之結構之酸二酐為首,例如可列舉:均苯四甲酸酐、二苯醚-3,3',4,4'-四羧酸二酐、二苯甲酮-3,3',4,4'-四羧酸二酐、聯苯-3,3',4,4'-四羧酸二酐、二苯基碸-3,3',4,4'-四羧酸二酐、二苯基甲烷-3,3',4,4'-四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-鄰苯二甲酸酐)丙烷、2,2-雙(3,4-鄰苯二甲酸酐)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷等。較佳可列舉:均苯四甲酸酐、二苯醚-3,3',4,4'-四羧酸二酐、聯苯-3,3',4,4'-四羧酸二酐等。較佳為可列舉均苯四甲酸酐、二苯醚-3,3',4,4'-四羧酸二酐、二苯甲酮-3,3',4,4'-四羧酸二酐、聯苯-3,3',4,4'-四羧酸二酐等。更佳可列舉均苯四甲酸酐、二苯醚-3,3',4,4'-四羧酸二酐、聯苯-3,3',4,4'-四羧酸二酐等,但並不限定於該等。又,該等可單獨使用,亦可將兩種以上混合而使用。 於本發明中,作為可較佳地用於製備酯鍵型之聚醯亞胺前驅物之具有光聚合性基之醇類,例如可列舉:2-丙烯醯氧基乙醇、1-丙烯醯氧基-3-丙醇、2-丙烯醯胺乙醇、羥甲基乙烯基酮、2-羥乙基乙烯基酮、丙烯酸2-羥基-3-甲氧基丙酯、丙烯酸2-羥基-3-丁氧基丙酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸2-羥基-3-丁氧基丙酯、丙烯酸2-羥基-3-第三丁氧基丙酯、丙烯酸2-羥基-3-環己氧基丙酯、2-甲基丙烯醯氧基乙醇(甲基丙烯酸2-羥基乙酯)、1-甲基丙烯醯氧基-3-丙醇、2-甲基丙烯醯胺乙醇、甲基丙烯酸2-羥基-3-甲氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-丁氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-丁氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-第三丁氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-環己氧基丙酯等。 作為可與上述具有光聚合性基之醇類一同任意使用之飽和脂肪族醇類,較佳為碳數1~4之飽和脂肪族醇。作為其具體例,例如可列舉:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、第三丁醇等。 藉由將上述適合本發明之四羧酸二酐與上述醇類,較佳為於吡啶等鹼性觸媒之存在下,較佳為於適當之反應溶劑中,於溫度20~50℃下攪拌4~10小時而混合。藉此,進行酸酐之酯化反應,可獲得所需之酸/酯體(上述式(D1))。 作為上述反應溶劑,較佳為完全溶解作為原料之四羧酸二酐及醇類、以及作為生成物之酸/酯體者。更佳為進而亦完全溶解作為該酸/酯體與二胺之醯胺縮聚合生成物之感光性聚醯亞胺前驅物之溶劑。作為此種溶劑,例如可列舉:N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、四甲基脲、酮類、酯類、內酯類、醚類、鹵代烴類、烴類等。 作為該等之具體例,可分別列舉如下者 作為酮類,例如可列舉:丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等; 作為酯類,例如可列舉:乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、草酸二乙酯等; 作為內酯類,例如可列舉:γ-丁內酯等; 作為醚類,例如可列舉:乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四氫呋喃等; 作為鹵代烴類,例如可列舉:二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、氯苯、鄰二氯苯等; 作為烴類,例如可列舉:己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯等。該等視需要可單獨使用亦可將兩種以上混合而使用。 (感光性聚醯亞胺前驅物之製備) 於上述酸/酯體(典型而言為處於溶解於上述反應溶劑中之溶液狀態)中,較佳為於冰浴冷卻下,投入混合適當之脫水縮合劑,藉此將酸/酯體製為聚酸酐(上述式(D2))。或者藉由投入適當之氯化物,而將酸/酯體製為聚酸氯化物。繼而,於其中滴加投入使可較佳地用於本發明之具有2價有機基Y之二胺類另外溶解或分散於溶劑中所得者。並且,使兩者醯胺縮聚合,藉此可獲得目標之感光性聚醯亞胺前驅物(上述式(D3))。可與上述具有2價有機基Y之二胺類一同併用二胺基矽氧烷類。 作為上述脫水縮合劑,例如可列舉:二環己基碳二醯亞胺、1-乙氧基羰基-2-乙氧基-1,2-二氫喹啉、1,1-羰基二氧基-二-1,2,3-苯并三唑、N,N'-二琥珀醯亞胺基碳酸酯等。作為上述氯化物,例如可列舉:亞硫醯氯、五氯化磷等。 如以上之方式獲得作為中間物之聚酸酐或聚酸氯化物。 於本發明中,作為可較佳地用於與如上所述獲得之聚酸酐或聚酸氯化物之反應中之具有2價有機基Y之二胺類,以具有上述通式(31)所示之結構之二胺為首,例如可列舉:對苯二胺、間苯二胺、4,4'-二胺基二苯醚、3,4'-二胺基二苯醚、3,3'-二胺基二苯醚、4,4'-二胺基二苯硫醚、3,4'-二胺基二苯硫醚、3,3'-二胺基二苯硫醚、4,4'-二胺基二苯基碸、3,4'-二胺基二苯基碸、3,3'-二胺基二苯基碸、4,4'-二胺基聯苯、3,4'-二胺基聯苯、3,3'-二胺基聯苯、4,4'-二胺基二苯甲酮、3,4'-二胺基二苯甲酮、3,3'-二胺基二苯甲酮、4,4'-二胺基二苯基甲烷、3,4'-二胺基二苯基甲烷、3,3'-二胺基二苯基甲烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、4,4-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、4,4-雙(3-胺基苯氧基)聯苯、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]醚、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]醚、1,4-雙(4-胺基苯基)苯、1,3-雙(4-胺基苯基)苯、9,10-雙(4-胺基苯基)蒽、2,2-雙(4-胺基苯基)丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基)丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基)六氟丙烷、1,4-雙(3-胺基丙基二甲基矽烷基)苯、聯鄰甲苯胺碸、9,9-雙(4-胺基苯基)茀等; 及該等之苯環上之氫原子之一部分經甲基、乙基、羥甲基、羥乙基、鹵素原子等取代者; 以及該等之混合物等。 作為上述取代物之具體例,例如可列舉:3,3'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、3,3'-二甲基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、3,3'-二甲氧基-4,4'-二胺基聯苯、3,3'-二氯-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-雙(氟)-4,4'-二胺基聯苯、4,4'-二胺基八氟聯苯等; 及該等之混合物等。作為該等中可較佳使用者,可列舉:對苯二胺、4,4'-二胺基二苯醚、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-雙(氟)-4,4'-二胺基聯苯、4,4'-二胺基八氟聯苯等。更佳可列舉:對苯二胺、4,4'-二胺基二苯醚等以及該等之混合物等。二胺類並不限定於上述之例示。 二胺基矽氧烷類係以提高自本發明之感光性樹脂組合物形成之塗膜與各種基板之間之密接性為目的,於製備感光性聚醯亞胺前驅物時,與含有上述2價有機基Y之二胺類併用。作為此種二胺基矽氧烷類之具體例,例如可列舉:1,3-雙(3-胺基丙基)四甲基二矽氧烷、1,3-雙(3-胺基丙基)四苯基二矽氧烷等。 作為用以於主鏈之末端導入會因熱或光而反應之反應性取代基的具有會因熱或光而反應之反應性取代基且具有亦與胺基反應之部位之化合物,例如可列舉:順丁烯二酸酐、5-降烯-2,3-二羧酸酐、伊康酸酐、甲基丙烯酸酐、甲基丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯、丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯、4-乙炔基鄰苯二甲酸酐、4-乙烯基鄰苯二甲酸酐、二碳酸二第三丁酯等。作為具有會因熱或光而反應之反應性取代基且具有亦與羧基反應之部位之化合物,例如可列舉:4-胺基苯乙烯、4-乙炔基苯胺等。 具有會因熱或光而反應之反應性取代基且具有亦與羧基反應之部位之化合物、及藉由反應性取代基而改性之聚醯亞胺前驅物之主鏈末端之具體例如下所示。再者,本發明並不限定於該等。 (1)順丁烯二酸酐: [化75]
(2)甲基丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯: [化76]
(3)乙炔基鄰苯二甲酸酐: [化77]
(4)碳酸二第三丁酯: [化78]
(5)甲基丙烯酸酐: [化79]
(6)伊康酸酐: [化80]
(7)環氧四氫鄰苯二甲酸酐: [化81]
醯胺縮聚合反應結束後,視需要將該反應液中共存之脫水縮合劑之吸水副產物過濾分離。其後,於含有聚合物成分之溶液中投入適當之不良溶劑,例如水、脂肪族低級醇、其混合液等,藉此使聚合物成分析出。進而視需要,藉由反覆進行再溶解及再沈澱析出操作等操作而精製聚合物。其後,進行真空乾燥,藉此將目標之感光性聚醯亞胺前驅物單離。為提高精製度,可藉由在以適當之有機溶劑使陰離子及/或陽離子交換樹脂膨潤而填充之管柱中流通該聚合物之溶液,而去除離子性雜質。 作為酯鍵型之聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw),就熱處理後所得之膜之耐熱性及機械特性之觀點而言,作為藉由凝膠滲透層析法(GPC)之聚苯乙烯換算值,較佳為1,000以上,更佳為3,000以上。重量平均分子量(Mw)之上限較佳為100,000以下。就對顯影液之溶解性之觀點而言,重量平均分子量(Mw)之上限更佳為50,000以下。作為凝膠滲透層析法之展開溶劑,推薦四氫呋喃或N-甲基-2-吡咯啶酮。分子量係自使用標準單分散聚苯乙烯而製作之校準曲線而求得。作為標準單分散聚苯乙烯,推薦自昭和電工公司製造之有機溶劑系標準試樣 STANDARD SM-105中選擇。 關於藉由此種方法而合成之感光性聚醯亞胺前驅物,單獨形成之預烘烤後之膜之I-光線吸光度根據分子結構而成為各種值。然而,混合物之I-光線吸光度為各成分之I-光線吸光度之算術平均。故而,藉由以適當比率組合兩種以上之感光性聚醯亞胺前驅物,可獲得機械物性、熱物性等之平衡,同時可使感光性聚醯亞胺前驅物之預烘烤後之10 μm厚膜之I-光線吸光度成為0.1~2.0。 [其他成分] 本發明之感光性樹脂組合物可進而含有上述感光性聚醯亞胺前驅物以外之成分。 本發明之感光性樹脂組合物中通常使用光聚合起始劑作為感光劑。作為光聚合起始劑,較佳為光自由基聚合起始劑,可較佳列舉:二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基酮、二苄基酮、茀酮等二苯甲酮衍生物、2,2'-二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮、1-羥基環己基苯基酮等苯乙酮衍生物、9-氧硫
、2-甲基-9-氧硫
、2-異丙基-9-氧硫
、二乙基-9-氧硫
等9-氧硫
衍生物、苯偶醯、苯偶醯二甲基縮酮、苯偶醯-β-甲氧基乙基縮醛等苯偶醯衍生物, 安息香、安息香甲醚等安息香衍生物、1-苯基-1,2-丁二酮-2-(鄰甲氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(鄰甲氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(鄰苯甲醯基)肟、1,3-二苯基丙三酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟、1-苯基-3-乙氧基丙三酮-2-(鄰苯甲醯基)肟等肟類、N-苯基甘胺酸等N-芳基甘胺酸類、過氯化苯甲醯等過氧化物類、芳香族聯咪唑類、二茂鈦類,但並不限定於該等。上述光聚合起始劑中,尤其就感光度之方面而言,更佳為肟類。 該等感光劑之調配量相對於感光性聚醯亞胺前驅物100質量份為1~50質量份,就感光度特性之觀點而言,較佳為2~15質量份。藉由相對於感光性聚醯亞胺前驅物100質量份調配1質量份以上之感光劑,感光度優異,藉由調配50質量份以下,厚膜硬化性優異。 本發明之感光性樹脂組合物典型而言為作為將上述各成分及視需要進而使用之任意成分溶解於溶劑中而成為清漆狀之液狀之感光性樹脂組合物而使用。故而,作為其他成分,可列舉溶劑。此外,作為其他成分,例如可列舉:上述感光性聚醯亞胺前驅物以外之樹脂、增感劑、具有光聚合性之不飽和鍵之單體、接著助劑、熱聚合抑制劑、唑類化合物、受阻酚化合物等。 作為上述溶劑,例如可列舉極性之有機溶劑、醇類等。 作為溶劑,就對感光性聚醯亞胺前驅物之溶解性之方面而言,較佳為使用極性之有機溶劑。具體而言,例如可列舉:N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、二乙二醇二甲醚、環戊酮、γ-丁內酯、α-乙醯基-γ-丁內酯、四甲基脲、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N-環己基-2-吡咯啶酮等。該等可單獨或組合兩種以上使用。 作為本發明之溶劑,就提高感光性樹脂組合物之保存穩定性之觀點而言,較佳為含有醇類之溶劑。可較佳使用之醇類典型而言為分子內具有醇性羥基,不具有烯烴系雙鍵之醇。 作為具體例,例如可列舉:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第三丁醇等烷基醇類; 乳酸乙酯等乳酸酯類; 丙二醇-1-甲醚、丙二醇-2-甲醚、丙二醇-1-乙醚、丙二醇-2-乙醚、丙二醇-1-(正丙基)醚、丙二醇-2-(正丙基)醚等丙二醇單烷基醚類; 乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇-正丙醚等單醇類; 2-羥基異丁酸酯類; 乙二醇、丙二醇等二醇類; 等。 該等之中,較佳為乳酸酯類、丙二醇單烷基醚類、2-羥基異丁酸酯類及乙醇。尤其更佳為乳酸乙酯、丙二醇-1-甲醚、丙二醇-1-乙醚及丙二醇-1-(正丙基)醚。 上述溶劑可根據感光性樹脂組合物之所需之塗佈膜厚及黏度,相對於感光性聚醯亞胺前驅物100質量份,例如於30~1500質量份之範圍,較佳為100~1000質量份之範圍內使用。於溶劑含有不具有烯烴系雙鍵之醇之情形時,不具有烯烴系雙鍵之醇於總溶劑中所占之含量較佳為5~50質量%,更佳為10~30質量%。於不具有烯烴系雙鍵之醇之含量為5質量%以上之情形時,感光性樹脂組合物之保存穩定性變得良好。於不具有烯烴系雙鍵之醇之含量為50質量%以下之情形時,感光性聚醯亞胺前驅物之溶解性變得良好。 本發明之感光性樹脂組合物可進而含有上述感光性聚醯亞胺前驅物以外之樹脂成分。作為可含有之樹脂成分,例如可列舉:聚醯亞胺、聚㗁唑、聚㗁唑前驅物、酚樹脂、聚醯胺、環氧樹脂、矽氧烷樹脂、丙烯酸系樹脂等。該等樹脂成分之調配量相對於感光性聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.01~20質量份之範圍。 為提高感光度,可於本發明之感光性樹脂組合物中任意調配增感劑。作為該增感劑,例如可列舉:米其勒酮、4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮、2,5-雙(4'-二乙胺基亞苄基)環戊烷、2,6-雙(4'-二乙胺基亞苄基)環己酮、2,6-雙(4'-二乙胺基亞苄基)-4-甲基環己酮、4,4'-雙(二甲胺基)查耳酮、4,4'-雙(二乙胺基)查耳酮、對二甲胺基亞桂皮基二氫茚酮、對二甲胺基亞苄基二氫茚酮、2-(對二甲胺基苯基伸聯苯基)苯并噻唑、2-(對二甲胺基苯基伸乙烯基)苯并噻唑、2-(對二甲胺基苯基伸乙烯基)異萘并噻唑、1,3-雙(4'-二甲胺基亞苄基)丙酮、1,3-雙(4'-二乙胺基亞苄基)丙酮、3,3'-羰基-雙(7-二乙胺基香豆素)、3-乙醯基-7-二甲胺基香豆素、3-乙氧基羰基-7-二甲胺基香豆素、3-苄氧基羰基-7-二甲胺基香豆素、3-甲氧基羰基-7-二乙胺基香豆素、3-乙氧基羰基-7-二乙胺基香豆素、N-苯基-N'-乙基乙醇胺、N-苯基二乙醇胺、N-對甲苯基二乙醇胺、N-苯基乙醇胺、4-啉基二苯甲酮、二甲胺基苯甲酸異戊酯、二乙胺基苯甲酸異戊酯、2-巰基苯并咪唑、1-苯基-5-巰基四唑、2-巰基苯并噻唑、2-(對二甲胺基苯乙烯基)苯并㗁唑、2-(對二甲胺基苯乙烯基)苯并噻唑、2-(對二甲胺基苯乙烯基)萘并(1,2-d)噻唑、2-(對二甲胺基苯甲醯基)苯乙烯、二苯基乙醯胺、苯甲醯苯胺、N-甲基乙醯苯胺、3',4'-二甲基乙醯苯胺等。該等可單獨使用或例如組合2~5種而使用。 作為感光性樹脂組合物含有用以提高感光度之增感劑之情形時之調配量,相對於感光性聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.1~25質量份。 為提高浮凸圖案之解析性,可於本發明之感光性樹脂組合物中任意調配具有光聚合性之不飽和鍵之單體。作為此種單體,較佳為藉由光聚合起始劑而進行自由基聚合反應之(甲基)丙烯酸系化合物。 尤其可列舉:以二乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯為首之乙二醇或聚乙二醇之單或二(甲基)丙烯酸酯; 丙二醇或聚丙二醇之單或二(甲基)丙烯酸酯; 甘油之單、二或三(甲基)丙烯酸酯; 環己烷(甲基)丙烯酸酯; 1,4-丁二醇之二丙烯酸酯及二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇之二(甲基)丙烯酸酯; 新戊二醇之二(甲基)丙烯酸酯; 雙酚A之單或二(甲基)丙烯酸酯; 苯三甲基丙烯酸酯; (甲基)丙烯酸異酯; 丙烯醯胺及其衍生物; 甲基丙烯醯胺及其衍生物; 三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯; 甘油之二或三(甲基)丙烯酸酯; 季戊四醇之二、三或四(甲基)丙烯酸酯; 以及該等化合物之環氧乙烷或環氧丙烷加成物等化合物,但並不限定於以上。 於本發明之感光性樹脂組合物含有用以提高浮凸圖案之解析性之上述具有光聚合性之不飽和鍵之單體之情形時,其調配量相對於感光性聚醯亞胺前驅物100質量份較佳為1~50質量份。 為提高自本發明之感光性樹脂組合物形成之膜與基板之接著性,可於該感光性樹脂組合物中任意調配接著助劑。作為接著助劑,例如可列舉:γ-胺基丙基二甲氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基二甲氧基甲基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、二甲氧基甲基-3-哌啶基丙基矽烷、二乙氧基-3-縮水甘油氧基丙基甲基矽烷、N-(3-二乙氧基甲基矽烷基丙基)琥珀醯亞胺、N-[3-(三乙氧基矽烷基)丙基]鄰苯二甲醯胺酸、二苯甲酮-3,3'-雙(N-[3-三乙氧基矽烷基]丙基醯胺)-4,4'-二羧酸、苯-1,4-雙(N-[3-三乙氧基矽烷基]丙基醯胺)-2,5-二羧酸、3-(三乙氧基矽烷基)丙基琥珀酸酐、N-苯基胺基丙基三甲氧基矽烷等矽烷偶合劑及三(乙基乙醯乙酸)鋁、三(乙醯丙酮酸)鋁、乙基乙醯乙酸鋁二異丙酯等鋁系接著助劑等。 該等接著助劑之中,就接著力之方面而言,更佳為使用矽烷偶合劑。於感光性樹脂組合物含有接著助劑之情形時,其調配量相對於感光性聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.5~25質量份之範圍。 於本發明之感光性樹脂組合物尤其處於含有溶劑之溶液狀態之情形時,為提高其保存時之黏度及感光度之穩定性,可於該感光性樹脂組合物中任意調配熱聚合抑制劑。作為熱聚合抑制劑,例如可使用:氫醌、N-亞硝基二苯胺、對第三丁基兒茶酚、啡噻、N-苯基萘胺、乙二胺四乙酸、1,2-環己烷二胺四乙酸、二醇醚二胺四乙酸、2,6-二-第三丁基-對甲基苯酚、5-亞硝基-8-羥基喹啉、1-亞硝基-2-萘酚、2-亞硝基-1-萘酚、2-亞硝基-5-(N-乙基-N-磺丙基胺基)苯酚、N-亞硝基-N-苯基羥基胺銨鹽、N-亞硝基-N(1-萘基)羥基胺銨鹽等。 作為熱聚合抑制劑調配於感光性樹脂組合物中之情形時之調配量,相對於感光性聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.005~12質量份之範圍。 例如,於使用本發明之感光性樹脂組合物於包含銅或銅合金之基板上形成硬化膜之情形時,為抑制銅上之變色,可任意調配唑類化合物、嘌呤衍生物等含氮雜環化合物。作為唑類化合物,例如可列舉:1H-三唑、5-甲基-1H-三唑、5-乙基-1H-三唑、4,5-二甲基-1H-三唑、5-苯基-1H-三唑、4-第三丁基-5-苯基-1H-三唑、5-羥基苯基-1H-三唑、苯基三唑、對乙氧基苯基三唑、5-苯基-1-(2-二甲胺基乙基)三唑、5-苄基-1H-三唑、羥基苯基三唑、1,5-二甲基三唑、4,5-二乙基-1H-三唑、1H-苯并三唑、2-(5-甲基-2-羥基苯基)苯并三唑、2-[2-羥基-3,5-雙(α,α-二甲基苄基)苯基]苯并三唑、2-(3,5-二-第三丁基-2-羥基苯基)苯并三唑、2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-苯并三唑、2-(3,5-二-第三戊基-2-羥基苯基)苯并三唑、2-(2'-羥基-5'-第三辛基苯基)苯并三唑、羥基苯基苯并三唑、甲苯基三唑、5-甲基-1H-苯并三唑、4-甲基-1H-苯并三唑、4-羧基-1H-苯并三唑、5-羧基-1H-苯并三唑、1H-四唑、5-甲基-1H-四唑、5-苯基-1H-四唑、5-胺基-1H-四唑、1-甲基-1H-四唑等。尤佳為選自甲苯基三唑、5-甲基-1H-苯并三唑及4-甲基-1H-苯并三唑中之一種以上。該等唑類化合物可使用一種,亦可使用兩種以上之混合物。 作為嘌呤衍生物之具體例,可列舉:嘌呤、腺嘌呤、鳥嘌呤、次黃嘌呤、黃嘌呤、可可鹼、咖啡因、尿酸、異鳥嘌呤、2,6-二胺基嘌呤、9-甲基腺嘌呤、2-羥基腺嘌呤、2-甲基腺嘌呤、1-甲基腺嘌呤、N-甲基腺嘌呤、N,N-二甲基腺嘌呤、2-氟腺嘌呤、9-(2-羥乙基)腺嘌呤、鳥嘌呤肟、N-(2-羥乙基)腺嘌呤、8-胺基腺嘌呤、6-胺基-8-苯基-9H-嘌呤、1-乙基腺嘌呤、6-乙胺基嘌呤、1-苄基腺嘌呤、N-甲基鳥嘌呤、7-(2-羥乙基)鳥嘌呤、N-(3-氯苯基)鳥嘌呤、N-(3-乙基苯基)鳥嘌呤、2-氮雜腺嘌呤、5-氮雜腺嘌呤、8-氮雜腺嘌呤、8-氮雜鳥嘌呤、8-氮雜嘌呤、8-氮雜黃嘌呤、8-氮雜次黃嘌呤等及其衍生物。 作為感光性樹脂組合物含有上述唑類化合物或嘌呤衍生物之情形時之調配量,相對於感光性聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.1~20質量份。就感光度特性之觀點而言,更佳為0.5~5質量份。於唑類化合物相對於感光性聚醯亞胺前驅物100質量份之調配量為0.1質量份以上之情形時,於銅或銅合金上形成本發明之感光性樹脂組合物之情形時,可抑制銅或銅合金表面之變色。另一方面,於唑類化合物之調配量為20質量份以下之情形時,感光度優異。 為抑制銅表面之變色,可代替上述唑類化合物或與上述唑類化合物一同任意調配受阻酚化合物。作為受阻酚化合物,例如可列舉:2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚、2,5-二-第三丁基-對苯二酚、3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯、3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸異辛酯、4,4'-亞甲基雙(2,6-二-第三丁基苯酚)、4,4'-硫基-雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、4,4'-亞丁基-雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2-硫基-二伸乙基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基-苯丙醯胺)、2,2'-亞甲基-雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2'-亞甲基-雙(4-乙基-6-第三丁基苯酚)、季戊四醇基-四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、異氰脲酸三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯、1,3,5-三(3-羥基-2,6-二甲基-4-異丙基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第二丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三[4-(1-乙基丙基)-3-羥基-2,6-二甲基苄基]-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三[4-三乙基甲基-3-羥基-2,6-二甲基苄基]-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(3-羥基-2,6-二甲基-4-苯基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-3-羥基-2,5,6-三甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-5-乙基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-6-乙基-3-羥基-2-甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-6-乙基-3-羥基-2,5-二甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-5,6-二乙基-3-羥基-2-甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-3-羥基-2-甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-3-羥基-2,5-二甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(4-第三丁基-5-乙基-3-羥基-2-甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮等,但並不限定於其。該等之中,尤佳為1,3,5-三(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮等。 受阻酚化合物之調配量相對於感光性聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.1~20質量份。就感光度特性之觀點而言,更佳為0.5~10質量份。於受阻酚化合物相對於感光性聚醯亞胺前驅物100質量份之調配量為0.1質量份以上之情形時,例如於銅或銅合金上形成本發明之感光性樹脂組合物之情形時,可防止銅或銅合金之變色、腐蝕。另一方面,於受阻酚化合物之調配量為20質量份以下之情形時,可維持該感光性樹脂組合物之優異之感光度。 於本發明之感光性樹脂組合物中可含有交聯劑。交聯劑可為於將使用本發明之感光性樹脂組合物而形成之浮凸圖案加熱硬化時可交聯藉由加熱硬化而生成之聚醯亞胺、或交聯劑自身可形成交聯網之交聯劑。交聯劑可進一步強化自感光性樹脂組合物形成之硬化膜之耐熱性及耐化學品性。 作為交聯劑,例如可列舉作為含有羥甲基及/或烷氧基甲基之化合物之Cymel(註冊商標)300、301、303、370、325、327、701、266、267、238、1141、272、202、1156、1158、1123、1170、1174;UFR65、300;Micoat 102、105(以上由Mitsui Cytec公司製造)、NIKALAC(註冊商標)MX-270、-280、-290;NIKALAC MS-11;NIKALAC MW-30、-100、-300、-390、-750(以上由三和化學公司製造)、DML-OCHP、DML-MBPC、DML-BPC、DML-PEP、DML-34X、DML-PSBP、DML-PTBP、DML-PCHP、DML-POP、DML-PFP、DML-MBOC、BisCMP-F、DML-BisOC-Z、DML-BisOCHP-Z、DML-BisOC-P、DMOM-PTBT、TMOM-BP、TMOM-BPA、TML-BPAF-MF(以上由本州化學工業公司製造)、苯二甲醇、雙(羥基甲基)甲酚、雙(羥基甲基)二甲氧基苯、雙(羥基甲基)二苯醚、雙(羥基甲基)二苯甲酮、羥基甲基苯甲酸羥基甲基苯酯、雙(羥基甲基)聯苯、二甲基雙(羥基甲基)聯苯、雙(甲氧基甲基)苯、雙(甲氧基甲基)甲酚、雙(甲氧基甲基)二甲氧基苯、雙(甲氧基甲基)二苯醚、雙(甲氧基甲基)二苯甲酮、甲氧基甲基苯甲酸甲氧基甲基苯酯、雙(甲氧基甲基)聯苯、二甲基雙(甲氧基甲基)聯苯等。 又可列舉作為環氧乙烷化合物之苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、四酚型環氧樹脂、苯酚-二甲苯型環氧樹脂、萘酚-二甲苯型環氧樹脂、苯酚-萘酚型環氧樹脂、苯酚-二環戊二烯型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂、二乙二醇二縮水甘油醚、山梨糖醇聚縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、1,1,2,2-四(對羥基苯基)乙烷四縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、鄰第二丁基苯基縮水甘油醚、1,6-雙(2,3-環氧丙氧基)萘、二甘油聚縮水甘油醚、聚乙二醇縮水甘油醚,YDB-340、YDB-412、YDF-2001、YDF-2004(以上為商品名,由新日鐵化學(股份)製造),NC-3000-H、EPPN-501H、EOCN-1020、NC-7000L、EPPN-201L、XD-1000、EOCN-4600(以上為商品名,由日本化藥(股份)製造),Epikote(註冊商標)1001、Epikote 1007、Epikote 1009、Epikote 5050、Epikote 5051、Epikote 1031S、Epikote 180S65、Epikote 157H70、YX-315-75(以上為商品名,由Japan Epoxy Resins(股份)製造),EHPE3150、PLACCEL G402、PUE101、PUE105(以上為商品名,由Daicel化學工業(股份)製造),EPICLON(註冊商標)830、850、1050、N-680、N-690、N-695、N-770、HP-7200、HP-820、EXA-4850-1000(以上為商品名,由DIC公司製造),DENACOL(註冊商標)EX-201、EX-251、EX-203、EX-313、EX-314、EX-321、EX-411、EX-511、EX-512、EX-612、EX-614、EX-614B、EX-711、EX-731、EX-810、EX-911、EM-150(以上為商品名,由長瀨化成公司製造),Epolight(註冊商標)70P、Epolight100MF(以上為商品名,由共榮社化學製造)等。 又可列舉作為含異氰酸酯基之化合物之4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、1,3-伸苯基雙亞甲基二異氰酸酯、二環己基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、Takenate(註冊商標)500、600,COSMONATE(註冊商標)NBDI、ND(以上為商品名,由三井化學公司製造),Duranate(註冊商標)17B-60PX、TPA-B80E、MF-B60X、MF-K60X、E402-B80T(以上為商品名,由旭化成化學公司製造)等。 又可列舉作為雙馬來醯亞胺化合物之4,4'-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、苯基甲烷馬來醯亞胺、間伸苯基雙馬來醯亞胺、雙酚A二苯醚雙馬來醯亞胺、3,3'-二甲基-5,5'-二乙基-4,4'-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、4-甲基-1,3-伸苯基雙馬來醯亞胺、1,6'-雙馬來醯亞胺-(2,2,4-三甲基)己烷、4,4'-二苯醚雙馬來醯亞胺、4,4'-二苯基碸雙馬來醯亞胺、1,3-雙(3-馬來醯亞胺苯氧基)苯、1,3-雙(4-馬來醯亞胺苯氧基)苯,BMI-1000、BMI-1100、BMI-2000、BMI-2300、BMI-3000、BMI-4000、BMI-5100、BMI-7000、BMI-TMH、BMI-6000、BMI-8000(以上為商品名,由大和化成工業(股份)製造)等,但若為如上述之熱交聯之化合物,則並不限定於該等。 於使用交聯劑之情形時,作為其調配量,相對於感光性聚醯亞胺前驅物100質量份,較佳為0.5~20質量份,更佳為2~10質量份。於該調配量為0.5質量份以上之情形時,可表現良好之耐熱性及耐化學品性。另一方面,於調配量為20質量份以下之情形時,保存穩定性優異。 此種本發明之感光性樹脂組合物之黏度為80泊以下,較佳為40泊以下,更佳為20泊以下。再者,此處之黏度係於25℃下使用E型黏度計(東機產業製造,RE80型)而測定者。藉由使黏度成為80泊以下,較佳為40泊以下,更佳為20泊以下,可提高塗佈後之膜厚之面內均一性。推測若於主鏈之末端導入會因熱或光而反應之反應性取代基且降低組合物之黏度,則由於降低黏度而使旋轉塗佈時之樹脂之流動性提高,且由於預烘烤時之聚合物間之相互作用之狀態改變而使塗佈膜厚之面內均一性提高。 感光性樹脂組合物之黏度之下限並無特別限定,可為1泊以上,亦可為3泊以上。又,可為5泊以上,亦可為8泊以上。 <硬化浮凸圖案之形成方法> 又,本發明亦提供一種硬化浮凸圖案之形成方法。 本發明之硬化浮凸圖案之形成方法之特徵在於:例如以下述記載之順序包含以下步驟: (1)藉由將上述本發明之感光性樹脂組合物塗佈於基板上而於該基板上形成感光性樹脂層的塗佈步驟、 (2)將感光性樹脂層曝光的曝光步驟、 (3)藉由將曝光後之感光性樹脂層顯影而形成浮凸圖案的顯影步驟、及 (4)藉由對浮凸圖案進行加熱處理而形成硬化浮凸圖案的加熱步驟。 以下,對各步驟之典型態樣加以說明。 (1)塗佈步驟 於本步驟中,將本發明之感光性樹脂組合物塗佈於基材上,視需要其後加以乾燥,藉此形成感光性樹脂層。 作為基板,例如可使用:包含矽、鋁、銅、銅合金等之金屬基板; 環氧、聚醯亞胺、聚苯并㗁唑等之樹脂基板; 於上述樹脂基板上形成金屬電路之基板; 複數種金屬或金屬與樹脂多層積層而成之基板; 等。 作為塗佈方法,可使用先前於感光性樹脂組合物之塗佈中所使用之方法。例如可使用藉由旋轉塗佈機、棒式塗佈機、刮刀塗佈機、簾幕式塗佈機、網版印刷機等進行塗佈之方法、藉由噴霧塗佈機進行噴霧塗佈之方法等。 視需要,可使感光性樹脂組合物膜乾燥。作為乾燥方法,可使用風乾、藉由烘箱或加熱板之加熱乾燥、真空乾燥等方法。又,塗膜之乾燥較理想的是於感光性樹脂組合物中之感光性聚醯亞胺前驅物不發生醯亞胺化之條件下進行。具體而言,於進行風乾或加熱乾燥之情形時,可於20℃~140℃下、1分鐘~1小時之條件下進行乾燥。藉由以上操作,可於基板上形成感光性樹脂層。 (2)曝光步驟 於本步驟中,將上述形成之感光性樹脂層曝光。作為曝光裝置,例如可使用接觸式對準機、鏡面投影曝光機、步進式曝光機等曝光裝置。曝光可經由具有圖案之光罩或倍縮光罩、或者直接進行。曝光所使用之光線例如為紫外線光源等。 其後,以感光度之提昇等為目的,視需要可實施藉由任意之溫度及時間之組合之曝光後烘烤(PEB)及/或顯影前烘烤。烘烤條件之範圍較佳為:溫度為40~120℃且時間為10秒~240秒。然而只要不損害本發明之感光性樹脂組合物之諸特性,則並不限定於該範圍。 (3)顯影步驟 於本步驟中,顯影去除曝光後之感光性樹脂層中之未曝光部。作為將曝光(照射)後之感光性樹脂層顯影之顯影方法,可選擇使用先前已知之光阻之顯影方法。例如旋轉噴霧法、覆液法、伴隨超音波處理之浸漬法等。又,顯影後,以浮凸圖案之形狀調整等為目的,視需要可實施藉由任意之溫度及時間之組合之顯影後烘烤。顯影後烘烤之溫度例如可為80~130℃。顯影後烘烤時間例如可為0.5~10分鐘。 作為顯影中所使用之顯影液,較佳為對感光性樹脂組合物而言之良溶劑、或該良溶劑與不良溶劑之組合。作為良溶劑,較佳為:N-甲基吡咯啶酮、N-環己基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、環戊酮、環己酮、γ-丁內酯、α-乙醯基-γ-丁內酯等。作為不良溶劑,較佳為甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、乳酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯及水等。於混合使用良溶劑與不良溶劑之情形時,較佳為根據感光性樹脂組合物中之聚合物之溶解性,調整不良溶劑相對於良溶劑之比率。又,亦可將各溶劑使用兩種以上,例如組合數種而使用。 (4)加熱步驟 於本步驟中,對藉由上述顯影而獲得之浮凸圖案進行加熱而使感光成分稀散,並且使感光性聚醯亞胺前驅物醯亞胺化,藉此轉換為包含聚醯亞胺之硬化浮凸圖案。 作為加熱硬化之方法,可選擇藉由加熱板者、使用烘箱者、使用可設定溫控程式之升溫式烘箱者等各種方法。加熱例如可於200℃~400℃下且30分鐘~5小時之條件下進行。作為加熱硬化時之環境氣體,可使用空氣,亦可使用氮氣、氬氣等惰性氣體。 如以上之方式可製造硬化浮凸圖案。 藉由使用本發明之感光性樹脂組合物,旋轉塗佈時之樹脂之流動性提高,且預烘烤時之聚合物間之相互作用之狀態改變。藉此,可形成塗佈膜厚之面內均一性得以提高之感光性樹脂層。進而可以高解析度形成硬化浮凸圖案。 本發明之感光性樹脂組合物除應用於如上述之半導體裝置外,亦可用於多層電路之層間絕緣膜、撓性銅箔板之覆蓋塗層、阻焊膜、液晶配向膜等用途。 [實施例] <關於第一實施形態之實施例及比較例> 以下,藉由實施例具體說明本發明,但本發明並不限定於此。於實施例、比較例及製造例中,依據以下方法而測定及評價負型感光性樹脂組合物之物性。 (1)重量平均分子量(Mw) 各(A)聚醯亞胺前驅物之重量平均分子量(Mw)係藉由凝膠滲透層析法(標準聚苯乙烯換算)而測定。測定所使用之管柱係依序將昭和電工(股份)製造之商標名「Shodex KD-805」「Shodex KD-804」「Shodex KD-803」3根串聯連接者。標準單分散聚苯乙烯係選擇昭和電工(股份)製造之商標名「Shodex STANDARD SM-105」。展開溶劑係使用含有0.01 mol/L之溴化鋰之N-甲基-2-吡咯啶酮,以流速1.0 mL/分鐘進行測定。示差折射率檢測器係使用日本分光(股份)製造之商標名「RI-2031 Plus」,泵係使用日本分光(股份)製造之商標名「PU-2080 Plus」,管柱烘箱係使用日本分光(股份)製造之商標名「CO-2065 Plus」而測定。 (2)耐化學品性試驗 於6英吋矽晶圓(Fujimi電子工業股份有限公司製造,厚625±25 μm)上旋轉塗佈本發明之負型感光性樹脂組合物,加以乾燥,藉此形成約11 μm厚之塗膜作為感光性樹脂層。對該塗膜使用附有測試圖案之倍縮光罩藉由ghi stepper(Prisma-ghi,Ultratech公司製造)照射500 mJ/cm
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之能量進行曝光。繼而,對形成於晶圓上之塗膜,使用環戊酮,藉由顯影機(D-SPIN636型,日本,大日本網屏製造公司製造)進行噴射顯影。然後,以丙二醇甲醚乙酸酯沖洗而顯影去除未曝光部,藉此獲得聚醯亞胺前驅物之浮凸圖案。使用升溫程式型固化爐(VF-2000型,日本,Koyo Lindberg公司製造),於氮氣環境下,於200℃下對形成有浮凸圖案之晶圓進行2小時固化,藉此獲得約9 μm厚之聚醯亞胺之硬化浮凸圖案。 將所得聚醯亞胺圖案於100℃下浸漬於包含氫氧化鉀1 wt%、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇39 wt%、二甲基亞碸60 wt%之溶液中1小時。進行水洗及風乾後,藉由膜厚測定與光學顯微鏡之觀察,進行聚醯亞胺塗膜之評價。 關於浸漬後之塗膜,將相對於浸漬前之塗膜之膜厚變動為±1%以內且未產生裂痕之情形評價為「◎」,將塗膜之膜厚變動為±3%以內且未產生裂痕之情形評價為「○」,將塗膜之膜厚變動為±5%以內且未產生裂痕之情形評價為「△」,將膜厚變動超過±5%或產生裂痕之情形評價為「×」。 (3)銅孔隙產生試驗 於6英吋矽晶圓(Fujimi電子工業股份有限公司製造,厚625±25 μm)上,使用濺鍍裝置(L-440S-FHL型,Canon-anelva公司製造)依序濺鍍200 nm厚之Ti、400 nm厚之銅。繼而,使用塗佈顯影機(D-Spin60A型,SOKUDO公司製造)於該晶圓上旋轉塗佈藉由下述方法而製備之感光性聚醯胺酸酯組合物並加以乾燥,藉此形成10 μm厚之塗膜。使用附有測試圖案之光罩,藉由平行光光罩對準曝光機(PLA-501FA型,Canon公司製造),對該塗膜照射300 mJ/cm
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之能量。繼而,使用環戊酮作為顯影液,藉由塗佈顯影機(D-Spin60A型,SOKUDO公司製造)對該塗膜進行噴射顯影。繼而,以丙二醇甲醚乙酸酯沖洗,藉此獲得銅上之浮凸圖案。 使用升溫程式型固化爐(VF-2000型,Koyo Lindberg公司製造),於氮氣環境下,於各實施例中記載之溫度下對於銅上形成該浮凸圖案之晶圓進行2小時加熱處理。如此,於銅上獲得約6~7 μm厚之包含聚醯亞胺樹脂之硬化浮凸圖案。 藉由以下之高溫保存試驗,確認所得硬化浮凸圖案之銅孔隙之產生面積。 首先,使用升溫程式型固化爐(VF-2000型,Koyo Lindberg公司製造),於濕度5%之空氣中,於150℃下對於銅上形成該硬化浮凸圖案之晶圓進行168小時加熱。繼而,使用電漿表面處理裝置(EXAM型,神港精機公司製造),藉由電漿蝕刻而去除銅上之聚醯亞胺樹脂層。電漿蝕刻條件如下所述。 輸出:133 W 氣體種類、流量:O
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:40 ml/分鐘+CF
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:1 ml/分鐘 氣體壓力:50 Pa 模式:硬模 蝕刻時間:1800秒 藉由FE-SEM(S-4800型,日立高新技術公司製造)自正上方以1000倍觀察聚醯亞胺樹脂層被全部去除之銅表面。並且,對126 μm×87 μm之面積,以1280×960之像素數拍攝照片。對在此所拍攝之照片,使用圖像解析軟體(A像君,旭化成公司製造),算出孔隙於銅層之表面所占之面積比率。即,以SEM(scanning electron microscope,掃描式電子顯微鏡)像之對比度為基礎,分離為孔隙部分與非孔隙部分。藉由將孔隙之部分之像素數除以照片整體之像素數,算出自銅面之上方所見之孔隙之面積比率。 再者,將銅孔隙之產生面積比率為0~3%之情形設為「◎」,將3~4%之情形設為「○+」,將4~5%之情形設為「○」,將5%~10%之情形設為「△」,將大於10%之情形設為「×」。 <製造例1>(聚合物(A)-1之合成) 將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g裝入2 L之可分離式燒瓶中,裝入甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)131.2 g與γ-丁內酯400 mL於室溫下攪拌,一面攪拌一面添加吡啶81.5 g而獲得反應混合物。待反應引起之發熱結束後,放置冷卻至室溫,放置16小時。 其次,於冰浴冷卻下,一面攪拌一面以40分鐘向反應混合物中添加將二環己基碳二醯亞胺(DCC)206.3 g溶解於γ-丁內酯180 mL中而成之溶液。繼而,一面攪拌一面以60分鐘添加使4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g懸浮於γ-丁內酯350 mL中者。進而於室溫下攪拌2小時後,添加乙醇30 mL攪拌1小時,其次,添加γ-丁內酯400 mL。藉由過濾而除去反應混合物中生成之沈澱物,獲得反應液。 將所得反應液添加至3 L之乙醇中,生成包含粗聚合物之沈澱物。過濾分離生成之粗聚合物,溶解於γ-丁內酯1.5 L中而獲得粗聚合物溶液。將所得粗聚合物溶液滴加至28 L之水中使聚合物沈澱,將所得沈澱物過濾分離後,加以真空乾燥,獲得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-1)。 藉由凝膠滲透層析法(標準聚苯乙烯換算)測定聚合物(A)-1之分子量,結果重量平均分子量(Mw)為2,000。 <製造例2>(聚合物(A)-2之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)之添加量自40.0 g變更為45.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-2)之重量平均分子量(Mw)為3,000。 <製造例3>(聚合物(A)-3之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)之添加量自40.0 g變更為57.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-3)之重量平均分子量(Mw)為11,000。 <製造例4>(聚合物(A)-4之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)之添加量自40.0 g變更為60.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-4)之重量平均分子量(Mw)為12,000。 <製造例5>(聚合物(A)-5之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)之添加量自40.0 g變更為67.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-5)之重量平均分子量(Mw)為15,000。 <製造例6>(聚合物(A)-6之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)之添加量自40.0 g變更為70.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-6)之重量平均分子量(Mw)為16,000。 <製造例7>(聚合物(A)-7之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)之添加量自40.0 g變更為75.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-7)之重量平均分子量(Mw)為17,000。 <製造例8>(聚合物(A)-8之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-8)之重量平均分子量(Mw)為2,000。 <製造例9>(聚合物(A)-9之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)之添加量自40.0 g變更為45.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-9)之重量平均分子量(Mw)為3,000。 <製造例10>(聚合物(A)-10之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)之添加量自40.0 g變更為57.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-10)之重量平均分子量(Mw)為11,000。 <製造例11>(聚合物(A)-11之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)之添加量自40.0 g變更為60.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-11)之重量平均分子量(Mw)為12,000。 <製造例12>(聚合物(A)-12之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)之添加量自40.0 g變更為67.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-12)之重量平均分子量(Mw)為15,000。 <製造例13>(聚合物(A)-13之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)之添加量自40.0 g變更為70.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-13)之重量平均分子量(Mw)為16,000。 <製造例14>(聚合物(A)-14之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)之添加量自40.0 g變更為75.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-14)之重量平均分子量(Mw)為17,000。 <製造例15>(聚合物(A)-15之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)21.6 g以外,以與製造例1相同之方式合成。所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-15)之重量平均分子量(Mw)為2,000。 <製造例16>(聚合物(A)-16之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)24.3 g以外,以與製造例1相同之方式合成。所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-16)之重量平均分子量(Mw)為3,000。 <製造例17>(聚合物(A)-17之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)30.8 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-17)之重量平均分子量(Mw)為11,000。 <製造例18>(聚合物(A)-18之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)32.4 g以外,以與製造例1相同之方式合成。所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-18)之重量平均分子量(Mw)為12,000。 <製造例19>(聚合物(A)-19之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)36.2 g以外,以與製造例1相同之方式合成。所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-19)之重量平均分子量(Mw)為15,000。 <製造例20>(聚合物(A)-20之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)37.8 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-20)之重量平均分子量(Mw)為16,000。 <製造例21>(聚合物(A)-21之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)40.6 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-21)之重量平均分子量(Mw)為17,000。 <製造例22>(聚合物(A)-22之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-2,2'-二甲基聯苯胺(m-TB)42.5 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-22)之重量平均分子量(Mw)為2,000。 <製造例23>(聚合物(A)-23之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-2,2'-二甲基聯苯胺(m-TB)47.8 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-23)之重量平均分子量(Mw)為3,000。 <製造例24>(聚合物(A)-24之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-2,2'-二甲基聯苯胺(m-TB)60.5 g以外,以與製造例1相同之方式合成。所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-24)之重量平均分子量(Mw)為11,000。 <製造例25>(聚合物(A)-25之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-2,2'-二甲基聯苯胺(m-TB)63.7 g以外,以與製造例1相同之方式合成。所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-25)之重量平均分子量(Mw)為12,000。 <製造例26>(聚合物(A)-26之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-2,2'-二甲基聯苯胺(m-TB)71.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-26)之重量平均分子量(Mw)為15,000。 <製造例27>(聚合物(A)-27之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-2,2'-二甲基聯苯胺(m-TB)74.3 g以外,以與製造例1相同之方式合成。所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-27)之重量平均分子量(Mw)為16,000。 <製造例28>(聚合物(A)-28之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-2,2'-二甲基聯苯胺(m-TB)79.6 g以外,以與製造例1相同之方式合成。所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-28)之重量平均分子量(Mw)為17,000。 <製造例29>(聚合物(A)-29之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為均苯四甲酸酐(PMDA)109.6 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)64.0 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-29)之重量平均分子量(Mw)為2,000。 <製造例30>(聚合物(A)-30之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為均苯四甲酸酐(PMDA)109.6 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)72.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-30)之重量平均分子量(Mw)為3,000。 <製造例31>(聚合物(A)-31之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為均苯四甲酸酐(PMDA)109.6 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)91.3 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-31)之重量平均分子量(Mw)為11,000。 <製造例32>(聚合物(A)-32之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為均苯四甲酸酐(PMDA)109.6 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)96.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-32)之重量平均分子量(Mw)為12,000。 <製造例33>(聚合物(A)-33之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為均苯四甲酸酐(PMDA)109.6 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)107.3 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-33)之重量平均分子量(Mw)為15,000。 <製造例34>(聚合物(A)-34之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為均苯四甲酸酐(PMDA)109.6 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)112.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-34)之重量平均分子量(Mw)為16,000。 <製造例35>(聚合物(A)-35之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為均苯四甲酸酐(PMDA)109.6 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)120.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-35)之重量平均分子量(Mw)為17,000。 <製造例36>(聚合物(A)-36之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為2,3,6,7-萘四羧酸二酐(NTCDA)134.0 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為4,4'-硫代二苯胺(TDA)59.5 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A)-36)之重量平均分子量(Mw)為10,000。 <製造例37>(聚合物(A2)-1之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)24.3 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-1)之重量平均分子量(Mw)為3,000。 <製造例38>(聚合物(A2)-2之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)30.8 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-2)之重量平均分子量(Mw)為11,000。 <製造例39>(聚合物(A2)-3之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)32.4 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-3)之重量平均分子量(Mw)為12,000。 <製造例40>(聚合物(A2)-4之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)36.2 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-4)之重量平均分子量(Mw)為15,000。 <製造例41>(聚合物(A2)-5之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)37.8 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-5)之重量平均分子量(Mw)為16,000。 <製造例42>(聚合物(A2)-6之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-二甲基聯苯胺(m-TB)47.8 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-6)之重量平均分子量(Mw)為3,000。 <製造例43>(聚合物(A2)-7之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-二甲基聯苯胺(m-TB)60.5 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-7)之重量平均分子量(Mw)為11,000。 <製造例44>(聚合物(A2)-8之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-二甲基聯苯胺(m-TB)63.7 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-8)之重量平均分子量(Mw)為12,000。 <製造例45>(聚合物(A2)-9之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-二甲基聯苯胺(m-TB)71.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-9)之重量平均分子量(Mw)為15,000。 <製造例46>(聚合物(A2)-10之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-二甲基聯苯胺(m-TB)74.3 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-10)之重量平均分子量(Mw)為16,000。 <製造例47>(聚合物(A2)-11之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)72.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-11)之重量平均分子量(Mw)為3,000。 <製造例48>(聚合物(A2)-12之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)91.3 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-12)之重量平均分子量(Mw)為11,000。 <製造例49>(聚合物(A2)-13之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)96.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-13)之重量平均分子量(Mw)為12,000。 <製造例50>(聚合物(A2)-14之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)107.3 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-14)之重量平均分子量(Mw)為15,000。 <製造例51>(聚合物(A2)-15之合成) 於製造例1中,除將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)112.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-15)之重量平均分子量(Mw)為16,000。 <製造例52>(聚合物(A2)-16之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為48.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-16)之重量平均分子量(Mw)為5,000。 <製造例53>(聚合物(A2)-17之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為52.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-17)之重量平均分子量(Mw)為9,500。 <製造例54>(聚合物(A2)-18之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為62.1 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-18)之重量平均分子量(Mw)為13,000。 <製造例55>(聚合物(A2)-19之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為均苯四甲酸酐(PMDA)109.6 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)24.3 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-19)之重量平均分子量(Mw)為3,000。 <製造例56>(聚合物(A2)-20之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為均苯四甲酸酐(PMDA)109.6 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)30.8 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-20)之重量平均分子量(Mw)為11,000。 <製造例57>(聚合物(A2)-21之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為均苯四甲酸酐(PMDA)109.6 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)32.4 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-21)之重量平均分子量(Mw)為12,000。 <製造例58>(聚合物(A2)-22之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為均苯四甲酸酐(PMDA)109.6 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)36.2 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-22)之重量平均分子量(Mw)為15,000。 <製造例59>(聚合物(A2)-23之合成) 於製造例1中,除將3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)147.1 g變更為均苯四甲酸酐(PMDA)109.6 g,將4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)40.0 g變更為1,4-苯二胺(PPD)37.8 g以外,以與製造例1相同之方式合成。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A2)-23)之重量平均分子量(Mw)為16,000。 <製造例60>(聚合物(A3)-1之合成) 於具備攪拌機、溫度計之0.5升之燒瓶中裝入作為二羧酸之4,4'-二苯醚二羧酸15.48 g、N-甲基吡咯啶酮,將燒瓶冷卻至5℃後,滴加亞硫醯氯,使之反應30分鐘,獲得二羧醯氯之溶液。繼而,於具備攪拌機、溫度計之0.5升之燒瓶中裝入N-甲基吡咯啶酮,攪拌溶解作為雙胺基酚之雙(3-胺基-4-羥基苯基)六氟丙烷(6FAP)28.57 g與間胺基苯酚2.18 g後,添加吡啶,一面將溫度保持為0~5℃,一面以30分鐘滴加二羧醯氯之溶液後,持續攪拌30分鐘。將溶液投入3升之水中,回收析出物,以純水清洗3次後,減壓乾燥,獲得聚合物(聚苯并㗁唑前驅物(聚合物(A3)-1))。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A3)-1))之重量平均分子量(Mw)為10,000。 <製造例61>(聚合物(A3)-2之合成) 除將二羧酸變更為癸二酸(12.13 g)以外,以與上述聚合物(A3)-1中記載之方法相同之方式進行反應,獲得聚苯并㗁唑前驅物(A3)-2。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A3)-2)之重量平均分子量(Mw)為11,000。 <製造例62>(聚合物(A3)-3之合成) 除將二羧酸變更為二環戊二烯二羧酸(DCPD)(11.3 g)以外,以與上述聚合物(A3)-1中記載之方法相同之方式進行反應,獲得聚苯并㗁唑前驅物(A3)-3。 所得粉末狀之聚合物(聚合物(A3)-3)之重量平均分子量(Mw)為9,000。 該等聚合物(A)-1~(A)-36、(A2)-1~(A2)-23、(A3)-1~(A3)-3總結示於表1。 [表1]
<實施例1> 使用聚合物(A)-2,藉由以下方法製備負型感光性樹脂組合物。 將聚合物(A)-2(相當於(A)聚醯亞胺前驅物)100 g與B-1成分(相當於光聚合起始劑)4 g、四乙二醇二甲基丙烯酸酯(相當於(C)-1)4 g一同溶解於包含N-甲基-2-吡咯啶酮(相當於(D)-1)80 g與乳酸乙酯((E)-1)20 g之混合溶劑中。藉由進而添加少量之上述混合溶劑而將所得溶液之黏度調整為約35泊(poise),製為負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法於200℃下固化實施耐化學品性試驗,結果為「○」。又,藉由上述方法而於銅層上製作硬化浮凸圖案。進行高溫保存試驗後,進行於銅層表面所占之孔隙評價,結果為「〇+」。 <實施例2~49> 根據表2所示之調配量製備負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性及於銅層表面所占之孔隙評價如表2-1所示。 <實施例50~52> 根據表2所示之調配量製備正型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性及於銅層表面所占之孔隙評價如表2-1所示。 此處,於表及說明書中中, B-1表示: [化82]
B-2表示: [化83]
B-4表示: [化84]
, (D)-2表示γ-丁內酯,並且(E)-2表示丙二醇單甲醚乙酸酯。 <比較例1> 於實施例1中,除將聚合物(A)-2變更為(A)-1,將(B)-1變更為(B)-4以外,以與實施例1相同之方式製備負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性為「×」。又,進行於銅層表面所占之孔隙評價,結果為「×」。 <比較例2> 於實施例1中,除將聚合物(A)-2變更為(A)-7,將(B)-1變更為(B)-4以外,以與實施例1相同之方式製備負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性為「×」。又,進行於銅層表面所占之孔隙評價,結果為「×」。 <比較例3> 於實施例1中,除將聚合物(A)-2變更為(A)-1以外,以與實施例1相同之方式製備負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性為「×」。又,進行於銅層表面所占之孔隙評價,結果為「△」。 <比較例4> 於實施例1中,除將聚合物(A)-2變更為(A)-7以外,以與實施例1相同之方式製備負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性為「×」。又,進行於銅層表面所占之孔隙評價,結果為「○」。 <比較例5> 於實施例1中,除將聚合物(A)-2變更為(A)-8以外,以與實施例1相同之方式製備負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性為「×」。又,進行於銅層表面所占之孔隙評價,結果為「△」。 <比較例6> 於實施例1中,除將聚合物(A)-2變更為(A)-14以外,以與實施例1相同之方式製備負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性為「×」。又,進行於銅層表面所占之孔隙評價,結果為「○」。 <比較例7> 於實施例1中,除將聚合物(A)-2變更為(A)-15以外,以與實施例1相同之方式製備負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性為「×」。又,進行於銅層表面所占之孔隙評價,結果為「△」。 <比較例8> 於實施例1中,除將聚合物(A)-2變更為(A)-21以外,以與實施例1相同之方式製備負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性為「×」。又,進行於銅層表面所占之孔隙評價,結果為「○」。 <比較例9> 於實施例1中,除將聚合物(A)-2變更為(A)-22以外,以與實施例1相同之方式製備負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性為「×」。又,進行於銅層表面所占之孔隙評價,結果為「△」。 <比較例10> 於實施例1中,除將聚合物(A)-2變更為(A)-28以外,以與實施例1相同之方式製備負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性為「×」。又,進行於銅層表面所占之孔隙評價,結果為「○」。 <比較例11> 於實施例1中,除將聚合物(A)-2變更為(A)-29以外,以與實施例1相同之方式製備負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性為「×」。又,進行於銅層表面所占之孔隙評價,結果為「△」。 <比較例12> 於實施例1中,除將聚合物(A)-2變更為(A)-35以外,以與實施例1相同之方式製備負型感光性樹脂組合物。 對該組合物,藉由上述方法實施耐化學品性試驗,結果耐化學品性為「×」。又,進行於銅層表面所占之孔隙評價,結果為「○」。 將該等實施例1~52之結果總結示於表2,將比較例1~12之結果總結示於表3。 [表2]
[表3]
由表2及表3可明確,於使用重量平均分子量(Mw)為3,000以上且未達16,000之聚合物作為(A)聚醯亞胺前驅物之實施例中,均獲得良好之耐化學品性及抑制銅孔隙產生之結果。其中,於使用重量平均分子量(Mw)為3,000以上且未達12,000之聚合物之實施例中,獲得尤其良好之耐化學品性及抑制銅孔隙產生之結果。 相對於此,可知於使用重量平均分子量(Mw)未達3,000或16,000以上之聚合物之比較例中,耐化學品性及抑制銅孔隙產生之結果較差。 又,比較實施例26與其他實施例可知,藉由在通式(1)所表示之(A)聚醯亞胺前驅物中將作為碳數6~40之4價有機基之X
1
之結構設為特定之基,可使耐化學品性及抑制銅孔隙產生之結果變得尤其優異。 又,比較實施例50~實施例52與其他實施例可知,藉由在(B)光聚合起始劑中使用肟酯化合物,可使耐化學品性及抑制銅孔隙產生之結果變得尤其優異。 由以上結果可確認,根據本發明,可藉由使用具有特定之重量平均分子量(Mw)之感光性樹脂,而提供獲得耐化學品性較高之樹脂層之感光性樹脂組合物、使用該感光性樹脂組合物之硬化浮凸圖案之製造方法。 考察其原因在於:藉由使用具有特定之重量平均分子量(Mw)之感光性樹脂,即使於200℃以下之低溫固化條件下,聚醯亞胺之醯亞胺環化反應(醯亞胺化)亦良好地進行。故而,樹脂膜中不殘存聚醯亞胺前驅物。 <關於第二實施形態之實施例及比較例> 以下,藉由實施例具體說明本發明,但本發明並不限定於此。實施例、比較例及製造例中之感光性樹脂組合物之物性係根據以下方法而測定及評價。 (1)重量平均分子量 藉由下述方法而合成之各聚醯胺酸酯之重量平均分子量(Mw)係使用凝膠滲透層析法(GPC),藉由標準聚苯乙烯換算而測定。GPC之分析條件係如下所述。 管柱:昭和電工公司製造 商標名 Shodex 805M/806M串聯 標準單分散聚苯乙烯:昭和電工(股份)製造 Shodex STANDARD SM-105 溶析液:N-甲基-2-吡咯啶酮 40℃ 流速:1.0 ml/分鐘 檢測器:昭和電工製造 商標名 Shodex RI-930 (2)塗佈膜之形成與膜厚之面內均一性之評價 使用塗佈顯影機(D-Spin60A型,SOKUDO公司製造),於6英吋矽晶圓(Fujimi電子工業股份有限公司製造,厚625±25 μm)上旋轉塗佈藉由下述方法而製備之感光性樹脂組合物,加以乾燥,藉此形成10 μm厚之塗佈膜。使用非接觸型膜厚測定器(Nanometrics製,Nanospec/AFT5100型),對該塗佈膜測定面內之39點之膜厚,求出其平均值與最大及最小之膜厚之差。將此時之膜厚之最大與最小之差作為面內均一性之指標。 (3)耐化學品性試驗 於6英吋矽晶圓(Fujimi電子工業股份有限公司製造,厚625±25 μm)上旋轉塗佈本發明之負型感光性樹脂組合物,加以乾燥,藉此形成約11 μm厚之塗膜作為感光性樹脂層。對該塗膜使用附有測試圖案之倍縮光罩藉由ghi stepper(Prisma-ghi,Ultratech公司製造)照射500 mJ/cm
2
之能量進行曝光。繼而,對形成於晶圓上之塗膜,使用環戊酮,藉由顯影機(D-SPIN636型,日本,大日本網屏製造公司製造)進行噴射顯影。並且,以丙二醇甲醚乙酸酯沖洗而顯影去除未曝光部,藉此獲得聚醯亞胺前驅物之浮凸圖案。使用升溫程式型固化爐(VF-2000型,日本,Koyo Lindberg公司製造),於氮氣環境下,於200℃下對形成有浮凸圖案之晶圓進行2小時固化,藉此獲得約9 μm厚之聚醯亞胺之硬化浮凸圖案。 將所得聚醯亞胺圖案於100℃下浸漬於包含氫氧化鉀1 wt%、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇39 wt%、二甲基亞碸60 wt%之溶液中1小時。進行水洗及風乾後,藉由膜厚測定與光學顯微鏡之觀察,進行聚醯亞胺塗膜之評價。 關於浸漬後之塗膜,將相對於浸漬前之塗膜之膜厚變動為±1%以內且未產生裂痕之情形評價為「◎」,將塗膜之膜厚變動為±3%以內且未產生裂痕之情形評價為「○」,將塗膜之膜厚變動為±5%以內且未產生裂痕之情形評價為「△」,將膜厚變動超過±5%或產生裂痕之情形評價為「×」。 <實施例1> 將作為酸成分之4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g裝入2升體積之可分離式燒瓶中,添加甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)134.0 g及γ-丁內酯400 ml。一面於室溫下攪拌一面添加吡啶79.1 g,藉此獲得反應混合物。待反應引起之發熱結束後,放置冷卻至室溫,進而靜置16小時。 其次,於冰浴冷卻下,一面攪拌一面以40分鐘向反應混合物中添加將二環己基碳二醯亞胺(DCC)206.3 g溶解於γ-丁內酯180 mL中而成之溶液。繼而,一面攪拌一面以60分鐘添加使作為二胺成分之4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)120.14 g懸浮於γ-丁內酯360 mL中之懸浮液。進而於室溫下攪拌2小時後,添加作為末端改性劑之甲基丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯37.2 g攪拌2小時。其後,添加γ-丁內酯400 mL。藉由過濾而除去反應混合物中生成之沈澱物,獲得反應液。 將所得反應液添加至3升之乙醇中,生成包含粗聚合物之沈澱物。過濾獲取生成之粗聚合物,溶解於四氫呋喃1.5升中而獲得粗聚合物溶液。將所得粗聚合物溶液滴加至28升之水中使聚合物沈澱,過濾獲取所得沈澱物後加以真空乾燥,藉此獲得粉末狀之聚合物A-1。 測定該聚合物A-1之重量平均分子量(Mw)之結果為20,000。 將作為聚醯亞胺前驅物之聚合物A-1 100 g與1-苯基-1,2-丙二酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟4 g、四乙二醇二甲基丙烯酸酯8 g、苯并三唑0.5 g、N-[3-(三乙氧基矽烷基)丙基]鄰苯二甲醯胺酸1.5 g一同溶解於包含N-甲基-2-吡咯啶酮(以下稱為NMP)80 g與乳酸乙酯20 g之混合溶劑中。藉由進而添加上述混合溶劑而將所得溶液之黏度調整為15泊,製為負型感光性樹脂組合物溶液。 藉由上述方法將該溶液塗佈於矽晶圓上,求得膜厚之面內均一性與耐化學品性。其結果,面內均一性之評價結果為0.03 μm。又,耐化學品性試驗之結果為◎。 將實施例1中使用之酸成分之種類與量、二胺成分之種類與量、末端改性劑之種類與量與負型感光性樹脂組合物溶液之黏度(泊)、所得聚合物之重量平均分子量(Mw)、面內均一性之評價結果及耐化學品性試驗之結果一併示於表1。 再者,於表1之酸末端/二胺末端之項目中, 若為酸末端,則表示聚合物之主鏈之兩末端為 [化85]
(式中,a1含有醯胺鍵、醯亞胺鍵、脲鍵、胺基甲酸酯鍵之至少一種基,b1為藉由熱或光而交聯之反應性取代基,e1為碳數1~30之1價有機基,R
11
、R
14
分別獨立為氫原子或碳數1~30之1價有機基,R
12
、R
13
分別獨立為氫原子、碳數1~30之1價有機基、芳香族環或脂肪族環之一部分之任一者(其中,R
12
與R
13
不同時為氫原子)) 之結構, 若酸末端/二胺末端之項目為胺末端,則表示聚合物之主鏈之兩末端為 [化86]
(式中,f1含有醯胺鍵、醯亞胺鍵、脲鍵、胺基甲酸酯鍵、酯鍵之至少一種基,g1為藉由熱或光而交聯之反應性取代基,並且R
15
~R
19
分別獨立為氫原子、碳數1~30之1價有機基、或者芳香族環或脂肪族環之一部分之任一者(其中,R
16
、R
17
、R
18
不同時為氫原子)) 之結構。 又,關於表1之鹼之種類之項目, 於聚合物之主鏈之兩末端為(E1)之情形時,表示a1之鍵之種類,於聚合物之主鏈之兩末端為(F1)之情形時,表示f1之鍵之種類。 <實施例2~29> 除將酸成分之種類與量、二胺成分之種類與量、末端改性劑之種類與量、負型感光性樹脂組合物溶液之黏度(泊)如表1所記載之方式變更以外,進行與實施例1中記載之方法相同之方法,藉此獲得實施例2~29之負型感光性樹脂組合物溶液。 所得聚合物之重量平均分子量(Mw)、面內均一性之評價結果、耐化學品性試驗之結果如表1所記載。 <參考例1~4> 除將酸成分之種類與量、二胺成分之種類與量、末端改性劑之種類與量、負型感光性樹脂組合物溶液之黏度(泊)如表1所記載之方式變更以外,進行與實施例1中記載之方法相同之方法,藉此獲得參考例1~4之負型感光性樹脂組合物溶液。 參考例1~4之負型感光性樹脂組合物溶液之黏度(泊)為90。所得聚合物之重量平均分子量(Mw)、面內均一性之評價結果、耐化學品性試驗之結果如表1所記載。 <比較例1> 將作為酸成分之4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)155.1 g裝入2升體積之可分離式燒瓶中,添加甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)134.0 g及γ-丁內酯400 ml。一面於室溫下攪拌一面添加吡啶79.1 g,藉此獲得反應混合物。待反應引起之發熱結束後,放置冷卻至室溫,進而靜置16小時。 其次,於冰浴冷卻下,一面攪拌一面以40分鐘向反應混合物中添加將二環己基碳二醯亞胺(DCC)206.3 g溶解於γ-丁內酯180 mL中而成之溶液。繼而,一面攪拌一面以60分鐘添加使作為二胺成分之4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)84.1 g懸浮於γ-丁內酯240 mL中之懸浮液。進而於室溫下攪拌2小時後,添加乙醇30 mL攪拌1小時,其次,添加γ-丁內酯400 mL。藉由過濾而除去反應混合物中生成之沈澱物,獲得反應液 將所得反應液添加至3升之乙醇中,生成包含粗聚合物之沈澱物。過濾獲取生成之粗聚合物,溶解於四氫呋喃1.5升中而獲得粗聚合物溶液。將所得粗聚合物溶液滴加至28升之水中使聚合物沈澱,過濾獲取所得沈澱物後加以真空乾燥,藉此獲得粉末狀之聚合物B-1。 測定該聚合物B-1之重量平均分子量(Mw)之結果為20,000。該聚合物B-1之主鏈之末端不具有會因熱或光而反應之反應性取代基。 將作為聚醯亞胺前驅物之聚合物B-1 100 g與1-苯基-1,2-丙二酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟4 g、四乙二醇二甲基丙烯酸酯8 g、苯并三唑0.5 g、N-[3-(三乙氧基矽烷基)丙基]鄰苯二甲醯胺酸1.5 g一同溶解於包含N-甲基-2-吡咯啶酮(以下稱為NMP)80 g與乳酸乙酯20 g之混合溶劑中。藉由進而添加上述混合溶劑而將所得溶液之黏度調整為15泊,製為負型感光性樹脂組合物溶液。 藉由上述方法將該溶液塗佈於矽晶圓上,求得膜厚之面內均一性與耐化學品性。 膜厚之面內均一性與耐化學品性之評價結果如表1所示。 <比較例2> 除將酸成分之種類與量、二胺成分之種類與量、末端改性劑之種類與量、負型感光性樹脂組合物溶液之黏度(泊)如表1所記載之方式變更以外,進行與比較例1中記載之方法相同之方法,藉此獲得比較例2之負型感光性樹脂組合物溶液。所得聚合物之重量平均分子量(Mw)、面內均一性之評價結果、耐化學品性試驗之結果如表4所記載。 將各實施例及比較例中所使用之酸成分之種類與量、二胺成分之種類與量、末端改性劑之種類與量與負型感光性樹脂組合物溶液之黏度(泊)、所得聚合物之重量平均分子量(Mw)、面內均一性之評價結果及耐化學品性試驗之結果一併示於表4。 [表4]
自表可明確,藉由含有於主鏈之末端具有會因熱或光而反應之反應性取代基之感光性聚醯亞胺前驅物且黏度為80泊以下之實施例之負型感光性樹脂組合物,可使膜厚均一性及耐化學品性優異。 以上,說明了本發明之實施形態,但本發明並不限定於此,可於不脫離發明之主旨之範圍內進行適宜變更。 [產業上之可利用性] <第一實施形態之產業上之可利用性> 本發明之負型感光性樹脂組合物可於低溫下固化,耐化學品性優異,例如可較佳地用於感光性材料之領域,該感光性材料於半導體裝置、多層配線基板等電性、電子材料之製造中有用。 <第二實施形態之產業上之可利用性> 藉由使用本發明之膜厚之面內均一性得以提高之負型感光性聚醯亞胺前驅物,可兼顧於製造高度之電子機器時材料所需求之解析度與可靠性。