WO2021039841A1 - 硬化膜の製造方法、光硬化性樹脂組成物、積層体の製造方法、及び、半導体デバイスの製造方法 - Google Patents

硬化膜の製造方法、光硬化性樹脂組成物、積層体の製造方法、及び、半導体デバイスの製造方法 Download PDF

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和臣 井上
雄一郎 榎本
嶋田 和人
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富士フイルム株式会社
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    • G03F7/2024Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure of the already developed image

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a cured film, a photocurable resin composition, a method for producing a laminate, and a method for producing a semiconductor device.
  • Resins such as polyimide and polybenzoxazole are applied to various applications because they have excellent heat resistance and insulating properties.
  • the above application is not particularly limited, and examples of semiconductor devices for mounting include the use of a cured film containing these resins as a material for an insulating film or a sealing material, or as a protective film. .. Further, the cured film containing these resins is also used as a base film or a coverlay of a flexible substrate.
  • resins such as polyimide and polybenzoxazole are used in the form of a photocurable resin composition containing these resins.
  • a photocurable resin composition can be applied to a base material by, for example, coating, and then exposed, developed, heated, etc. as necessary to form a cured resin on the base material. it can. Since the photocurable resin composition can be applied by a known coating method or the like, for example, the shape, size, application position, etc. of the applied photocurable resin composition can be freely designed for manufacturing. It can be said that the above adaptability is excellent.
  • industrial application development of photocurable resin compositions containing these resins is expected more and more. ..
  • Patent Document 1 states that it contains an alkali-soluble polyimide (a), an unsaturated bond-containing compound (b), a heat-crosslinkable compound (c), and a photopolymerization initiator (d) having a specific structure.
  • a characteristic photosensitive resin composition is described.
  • a photocurable resin composition containing polyimide or polybenzoxazole has been applied to a substrate, a pattern is formed by exposure development, and then heated to obtain a cured film.
  • a method for producing a cured film capable of obtaining a cured film having excellent pattern shape and film strength.
  • the present invention comprises a method for producing a cured film capable of obtaining a cured film having an excellent pattern shape and film strength, a photocurable resin composition used in the method for producing the cured film, and a method for producing the cured film. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a manufacturing method of an electronic device including the manufacturing method of the cured film.
  • a first exposure step of exposing a part of a photocurable film formed from a photocurable resin composition A developing step of developing the photocurable film after the exposure with a developing solution to obtain a pattern, and The second exposure step of exposing the pattern with light containing light having a wavelength different from the wavelength of the light used in the first exposure step is included.
  • the photocurable resin composition At least one resin selected from the group consisting of polyimide and polybenzoxazole, Photosensitive compound A having sensitivity to the exposure wavelength in the first exposure step, and It contains a photosensitive compound B that is not sensitive to the exposure wavelength in the first exposure step and is sensitive to the exposure wavelength in the second exposure step.
  • the photosensitive compound A is a compound that changes the solubility of the photocurable film in the developing solution in the first exposure step.
  • ⁇ 2> The method for producing a cured film according to ⁇ 1>, wherein the photosensitive compound A is a compound that generates radicals in the first exposure step.
  • ⁇ 3> The method for producing a cured film according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the photosensitive compound B is a compound that generates an acid in the second exposure step.
  • ⁇ 4> The method for producing a cured film according to any one of ⁇ 1> and ⁇ 2>, wherein the photosensitive compound B is a compound that generates radicals in the second exposure step.
  • ⁇ 5> The method for producing a cured film according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the photosensitive compound B is a compound that generates a base by the second exposure step.
  • ⁇ 6> The method for producing a cured film according to ⁇ 1>, wherein the photosensitive compound A is a photoradical polymerization initiator and the photosensitive compound B is a photoacid generator.
  • ⁇ 7> The method for producing a cured film according to ⁇ 1>, wherein both the photosensitive compound A and the photosensitive compound B are photoradical polymerization initiators.
  • ⁇ 8> The method for producing a cured film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein the exposure in the first exposure step is exposure by i-line.
  • ⁇ 10> Containing at least one resin selected from the group consisting of polyimide and polybenzoxazole, and photosensitive compound A and photosensitive compound B having a maximum absorption wavelength difference of 80 nm or more.
  • the photosensitive compound A is a compound that changes the solubility of the photocurable film in the developing solution in the first exposure step below.
  • a first exposure step of exposing a part of a photocurable film formed from a photocurable resin composition A developing step of developing the photocurable film after the exposure with a developing solution to obtain a pattern
  • a photocurable resin composition used in a method for producing a cured film which comprises a second exposure step of exposing the pattern with light containing light having a wavelength different from the wavelength of light used in the first exposure step.
  • Condition 1 The resin in the photocurable resin composition contains a group in which the bonding reaction with another group is promoted by the photosensitivity of the photosensitive compound B in the second exposure step;
  • Condition 2 The photocurable resin composition further contains a cross-linking agent having a group in which the bonding reaction with other groups is promoted by the exposure of the photosensitive compound B in the second exposure step.
  • a method for producing a laminate which comprises the method for producing a cured film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>.
  • ⁇ 12> A method for producing an electronic device, which comprises the method for producing a cured film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, or the method for producing a laminate according to ⁇ 11>.
  • a lamination including a method for producing a cured film capable of obtaining a cured film having excellent pattern shape and film strength, a photocurable resin composition used in the method for producing the cured film, and a method for producing the cured film.
  • a method for producing a body and a method for producing an electronic device including the method for producing a cured film are provided.
  • the present invention is not limited to the specified embodiments.
  • the numerical range represented by using the symbol "-" means a range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value, respectively.
  • the term "process” means not only an independent process but also a process that cannot be clearly distinguished from other processes as long as the desired action of the process can be achieved.
  • the notation not describing substitution and non-substitution also includes a group having a substituent (atomic group) as well as a group having no substituent (atomic group).
  • the "alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
  • exposure includes not only exposure using light but also exposure using particle beams such as an electron beam and an ion beam. Examples of the light used for exposure include the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays typified by an excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, active rays such as electron beams, or radiation.
  • (meth) acrylate means both “acrylate” and “methacrylate”, or either
  • (meth) acrylic means both “acrylic” and “methacryl”, or
  • Any of, “(meth) acryloyl” means both “acryloyl” and “methacryloyl”, or either.
  • Me in the structural formula represents a methyl group
  • Et represents an ethyl group
  • Bu represents a butyl group
  • Ph represents a phenyl group.
  • the total solid content means the total mass of all the components of the composition excluding the solvent.
  • the solid content concentration is the mass percentage of other components excluding the solvent with respect to the total mass of the composition.
  • the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are defined as polystyrene-equivalent values according to gel permeation chromatography (GPC measurement) unless otherwise specified.
  • GPC measurement gel permeation chromatography
  • the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) for example, HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation) is used, and guard columns HZ-L, TSKgel Super HZM-M, and TSKgel are used as columns. It can be obtained by using Super HZ4000, TSKgel Super HZ3000, and TSKgel Super HZ2000 (manufactured by Tosoh Corporation).
  • the direction in which the layers are stacked on the base material is referred to as "upper", or if there is a photocurable layer, the direction from the base material to the photocurable layer is “upper”. And the opposite direction is called “down”. It should be noted that such a vertical setting is for convenience in the present specification, and in an actual embodiment, the "upward" direction in the present specification may be different from the vertical upward direction.
  • the composition may contain, as each component contained in the composition, two or more compounds corresponding to the component. Unless otherwise specified, the content of each component in the composition means the total content of all the compounds corresponding to the component.
  • the temperature is 23 ° C. and the atmospheric pressure is 101,325 Pa (1 atm). In the present specification, the combination of preferred embodiments is a more preferred embodiment.
  • the first aspect of the method for producing a cured film of the present invention is the first exposure step of exposing a part of the photocurable film formed from the photocurable resin composition, the photocurable film after the exposure.
  • the photocuring includes a development step of developing with a developing solution to obtain a pattern and a second exposure step of exposing the pattern with light containing light having a wavelength different from the wavelength of the light used in the first exposure step.
  • the sex resin composition is at least one resin selected from the group consisting of polyimide and polybenzoxazole (hereinafter, also referred to as "specific resin"), and is sensitive to the exposure wavelength in the first exposure step.
  • the photosensitive compound A contains a sex compound A and a photosensitive compound B which is not sensitive to the exposure wavelength in the first exposure step and is sensitive to the exposure wavelength in the second exposure step.
  • Condition 1 The resin in the photocurable resin composition contains a group in which the bonding reaction with another group is promoted by the photosensitivity of the photosensitive compound B in the second exposure step.
  • Condition 2 The photocurable resin composition further contains a cross-linking agent having a group in which the bonding reaction with other groups is promoted by the exposure of the photosensitive compound B in the second exposure step.
  • the second aspect of the method for producing a cured film of the present invention is the first exposure step of exposing a part of the photocurable film formed from the photocurable resin composition, the photocurable film after the exposure.
  • the photocuring includes a development step of developing with a developing solution to obtain a pattern and a second exposure step of exposing the pattern with light containing light having a wavelength different from the wavelength of the light used in the first exposure step.
  • the sex resin composition contains at least one resin selected from the group consisting of polyimide and polybenzoxazole, and a photosensitive compound A and a photosensitive compound B having a maximum absorption wavelength difference of 80 nm or more.
  • the sex compound A is a compound that changes the solubility of the photocurable film in the developing solution in the first exposure step, and satisfies at least one of the above conditions 1 and 2.
  • the first aspect and the second aspect are the same except that the photosensitive compound A and the photosensitive compound B are different.
  • the first aspect is simply referred to as a "first aspect”
  • the second aspect is simply referred to as a “second aspect”
  • the first aspect and the second aspect are collectively referred to as "the present invention. It is also called "a method for manufacturing a cured film”.
  • a cured film having an excellent pattern shape and film strength can be obtained.
  • the mechanism by which the above effect is obtained is unknown, but it is presumed as follows.
  • a photocurable resin composition containing polyimide or polybenzoxazole has been applied to a substrate, a pattern is formed by exposure development, and then heated to obtain a cured film.
  • the present inventors have found that there is room for improvement in the fact that the pattern after exposure development is deformed due to expansion and contraction in the above heating and subsequent cooling.
  • the present inventors have conducted the above-mentioned two-step exposure of the first exposure step and the second exposure step on the photocurable film formed from the photocurable resin composition. We have found that a cured film in which deformation is suppressed can be obtained, and have completed the present invention.
  • the method for producing a cured film of the present invention it is possible to obtain a cured film without heating for curing (for example, heating at 180 ° C. or higher), so that the process can be shortened. Is considered to be. Further, it is considered that a cured film having excellent film strength can be easily obtained because the crosslink density in the cured film is increased by the above two-step exposure. Similarly, it is considered that a cured film having excellent solvent resistance can be easily obtained due to the increase in the crosslink density and the like.
  • Patent Document 1 does not describe or suggest a method for producing a cured film including a first exposure step and a second exposure step.
  • the method for producing the cured film of the present invention will be described in detail.
  • the method for producing a cured film of the present invention includes a first exposure step of exposing a part of the photocurable film formed from the photocurable resin composition.
  • the photosensitive compound A described later is exposed to light, and the solubility of the photocurable film in a developing solution changes.
  • the photosensitive compound A is a photopolymerization initiator described later
  • the polymerization proceeds in the photocurable film, and the solubility of the photocurable film after the first exposure step in the developing solution is lowered.
  • the photosensitive compound A when the photosensitive compound A is a photoacid generator described later and the developing solution is an alkaline developing solution described later, an acid is generated in the photocurable film and the solubility in the developing solution is increased. Further, for example, when the photosensitive compound A is a photoacid generator described later and the developing solution is an organic solvent described later, an acid is generated in the photocurable film and the solubility in the developing solution is lowered.
  • the photosensitivity of the photosensitive compound A promotes the bonding reaction between the crosslinkable group contained in the specific resin or the crosslinking agent and another group, whereby the photocurable film is formed.
  • the solubility in the developing solution may be changed, or the solubility of the photocurable film in the developing solution may be changed by the product generated by the chemical change due to the photosensitivity of the photosensitive compound A.
  • the photocurable film in the present invention may be a positive type photocurable film or a negative type photocurable film.
  • the positive photocurable film is a photocurable film in which the exposed portion (exposed area) is removed by a developer in the first exposure step
  • the negative photocurable film is a negative photocurable film in the first exposure step.
  • the exposure wavelength in the first exposure step is appropriately set to a wavelength in which the photosensitive compound A described later has sensitivity and the photosensitive compound B does not have sensitivity. It may be set, but it is preferably 190 to 1,000 nm, more preferably 240 to 550 nm, and even more preferably 300 to 380 nm.
  • the exposure wavelength in the first exposure step is near the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound A described later (for example, a wavelength within the range of the maximum absorption wavelength ⁇ 10 nm).
  • the wavelength may be appropriately set as a wavelength sufficiently distant from the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound B (for example, a wavelength outside the maximum absorption wavelength of ⁇ 20 nm), but 190 to 1,000 nm is suitable. It is preferably 240 to 550 nm, more preferably 300 to 380 nm.
  • the exposure wavelengths are (1) semiconductor laser (wavelength 830 nm, 532 nm, 488 nm, 405 nm etc.), (2) metal halide lamp, (3) high-pressure mercury lamp, g-ray (wavelength 436 nm), h.
  • the photocurable resin composition of the present invention is preferably exposed to i-rays. As a result, particularly high exposure sensitivity can be obtained.
  • a broad (three wavelengths of g, h, and i rays) light source of a high-pressure mercury lamp and a semiconductor laser of 405 nm are also suitable.
  • an optical filter or the like that removes a specific wavelength from these light sources may be used.
  • Examples of the method of exposing a part of the photocurable film in the first exposure step include an exposure method using a known photomask, an exposure method of exposing a part of the photocurable film by laser exposure, and the like.
  • the exposure amount in the first exposure step is 100 to 10,000 mJ / cm 2 in terms of exposure energy at a wavelength at which the photosensitive compound A has sensitivity. Is preferable, and 200 to 8,000 mJ / cm 2 is more preferable.
  • the exposure amount in the first exposure step is 100 to 10,000 mJ / cm 2 in terms of exposure energy at the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound A. It is preferably 200 to 8,000 mJ / cm 2 , and more preferably 200 to 8,000 mJ / cm 2.
  • the method for producing a cured film of the present invention may include a step of heating the photocurable film after exposure (post-exposure heating step) after the first exposure step and before the developing step.
  • the heating temperature in the post-exposure heating step is preferably 50 ° C. to 140 ° C., more preferably 60 ° C. to 120 ° C.
  • the heating time in the post-exposure heating step is preferably 1 minute to 300 minutes, more preferably 5 minutes to 120 minutes.
  • the heating rate in the post-exposure heating step is preferably 1 to 12 ° C./min, more preferably 2 to 10 ° C./min, and even more preferably 3 to 10 ° C./min from the temperature at the start of heating to the maximum heating temperature.
  • the heating rate may be appropriately changed during heating.
  • the heating means in the post-exposure heating step is not particularly limited, and a known hot plate, oven, infrared heater, or the like can be used. Further, it is also preferable to carry out the heating in an atmosphere having a low oxygen concentration by flowing an inert gas such as nitrogen, helium or argon or performing the heating under reduced pressure.
  • the method for producing a cured film of the present invention may include a film forming step of forming a photocurable film from a photocurable resin composition.
  • the photocurable film in the first exposure step may be a photocurable film formed in the film forming step, or may be a photocurable film obtained by means such as purchase.
  • the film forming step is preferably a step of applying the photocurable resin composition to a substrate to form a film (layered) to obtain a photocurable film.
  • the type of base material can be appropriately determined depending on the application, but semiconductor-made base materials such as silicon, silicon nitride, polysilicon, silicon oxide, and amorphous silicon, quartz, glass, optical film, ceramic material, and thin-film deposition film, There are no particular restrictions on magnetic film, reflective film, metal substrate such as Ni, Cu, Cr, Fe, paper, SOG (Spin On Glass), TFT (thin film transistor) array substrate, plasma display panel (PDP) electrode plate, and the like.
  • a semiconductor manufacturing base material is particularly preferable, and a silicon base material, a Cu base material, and a molded base material are more preferable.
  • these base materials may be provided with a layer such as an adhesion layer or an oxide layer made of hexamethyldisilazane (HMDS) or the like on the surface thereof.
  • HMDS hexamethyldisilazane
  • the shape of the base material is not particularly limited, and may be circular or rectangular.
  • the size of the base material is, for example, 100 to 450 mm in diameter, preferably 200 to 450 mm in a circular shape. If it is rectangular, for example, the length of the short side is 100 to 1000 mm, preferably 200 to 700 mm.
  • a plate-shaped base material (board) is used as the base material.
  • the resin layer or the metal layer is the base material.
  • Coating is preferable as a means for applying the photocurable resin composition to the base material.
  • the inkjet method and the like are exemplified. From the viewpoint of the uniformity of the thickness of the photocurable film, the spin coating method, the slit coating method, the spray coating method, and the inkjet method are more preferable, and from the viewpoint that the effect of the present invention can be easily obtained, the slit coating method is used. preferable. By adjusting the appropriate solid content concentration and coating conditions according to the method, a photocurable film having a desired thickness can be obtained.
  • the coating method can be appropriately selected depending on the shape of the base material.
  • the spin coating method, spray coating method, inkjet method, etc. are preferable, and for rectangular base materials, the slit coating method or spray coating method is preferable.
  • the method, the inkjet method and the like are preferable.
  • the spin coating method for example, it can be applied at a rotation speed of 500 to 2,000 rpm for about 10 seconds to 1 minute.
  • the viscosity of the photosensitive resin composition and the film thickness to be set it is preferable to apply the photosensitive resin composition at a rotation speed of 300 to 3,500 rpm for 10 to 180 seconds.
  • a plurality of rotation speeds can be combined and applied. It is also possible to apply a method of transferring a coating film previously formed on a temporary support by the above-mentioned application method onto a substrate.
  • the transfer method the production method described in paragraphs 0023, 0036 to 0051 of JP-A-2006-023696 and paragraphs 096 to 0108 of JP-A-2006-047592 can be preferably used in the present invention.
  • a step of removing the excess film at the edge of the base material may be performed. Examples of such a process include edge bead rinse (EBR), back rinse and the like.
  • a pre-wetting step of applying various solvents to the base material before applying the resin composition to the base material to improve the wettability of the base material and then applying the resin composition may be adopted.
  • the method for producing a cured film of the present invention may include a step (drying step) of drying the film (layer) formed to remove the solvent after the film forming step (layer forming step).
  • the preferred drying temperature is 50 to 150 ° C, more preferably 70 ° C to 130 ° C, still more preferably 90 ° C to 110 ° C.
  • the drying time is exemplified by 30 seconds to 20 minutes, preferably 1 minute to 10 minutes, and more preferably 3 minutes to 7 minutes. If the amount of solvent in the photocurable resin composition is large, vacuum drying and thermosetting can be combined.
  • a hot plate, a hot air oven, or the like is used for heat drying, and the heating and drying is not particularly limited.
  • the method for producing a cured film of the present invention includes a developing step of developing the photocurable film after exposure with a developing solution to obtain a pattern. By performing the development, one of the exposed portion and the non-exposed portion is removed.
  • the developing method is not particularly limited as long as a desired pattern can be formed, and for example, a developing method such as paddle, spray, immersion, or ultrasonic wave can be adopted.
  • development is performed using a developing solution.
  • a developing solution one in which the unexposed part (non-exposed part) is removed in the case of negative type development, and one in which the exposed part (exposed part) is removed in the case of positive type development.
  • the developing solution one in which the unexposed part (non-exposed part) is removed in the case of negative type development, and one in which the exposed part (exposed part) is removed in the case of positive type development.
  • the developing solution one in which the unexposed part (non-exposed part) is removed in the case of negative type development, and one in which the exposed part (exposed part) is removed in the case of positive type development.
  • alkaline development the case where an alkaline developer is used as the developer
  • solvent development the case where a developer containing 50% by mass or more of an organic solvent is used as the developer.
  • the developer preferably has an organic solvent content of 10% by mass or less with respect to the total mass of the developing solution, more preferably 5% by mass or less, and 1% by mass or less. Is more preferable, and a developer containing no organic solvent is particularly preferable.
  • the developing solution in alkaline development is more preferably an aqueous solution having a pH of 10 to 15.
  • Examples of the alkaline compound contained in the developing solution in alkaline development include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate, sodium silicate, potassium silicate, sodium metasilicate, and metasilicate. Examples include potassium silicate, ammonia or amine.
  • amines examples include ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, alkanolamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, quaternary ammonium hydroxide, and tetramethylammonium hydroxide.
  • TMAH tetraethylammonium hydroxide
  • an alkaline compound containing no metal is preferable, and an ammonium compound is more preferable. More preferably, it is TMAH.
  • the content of the basic compound in the developing solution is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, and 0.3 to 3% by mass in the total mass of the developing solution. Is more preferable.
  • the alkaline compound may be only one kind or two or more kinds. When there are two or more alkaline compounds, the total is preferably in the above range.
  • the developer contains 90% by mass or more of an organic solvent with respect to the total mass of the developer.
  • the developer preferably contains an organic solvent having a ClogP value of -1 to 5, and more preferably contains an organic solvent having a ClogP value of 0 to 3.
  • the ClogP value can be obtained as a calculated value by inputting a structural formula in ChemBioDraw.
  • Organic solvents include, for example, ethyl acetate, -n-butyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, ⁇ -butyrolactone.
  • alkylalkyloxyacetate eg, methyl alkyloxyacetate, ethyl alkyloxyacetate, butyl alkyloxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, Ethyl propionate ethoxyacetate, etc.)
  • alkyl esters of 3-alkyloxypropionate eg, methyl 3-alkyloxypropionate, ethyl 3-alkyloxypropionate, etc.
  • 2-alkyloxypropionate alkyl esters eg, methyl 2-alkyloxypropionate, ethyl 2-
  • Ke Tons include, for example, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone, N-methyl-2-pyrrolidone and the like, and cyclic hydrocarbons include, for example, aromatics such as toluene, xylene and anisole.
  • cyclic hydrocarbons include, for example, aromatics such as toluene, xylene and anisole.
  • monitoring terpenes such as hydrocarbons and limonene, and sulfoxides, dimethyl sulfoxide is preferable.
  • cyclopentanone and ⁇ -butyrolactone are particularly preferable, and cyclopentanone is more preferable.
  • the developing solution contains an organic solvent, one kind or a mixture of two or more kinds of organic solvents can be used.
  • the developing solution contains an organic solvent
  • 50% by mass or more of the developing solution is preferably an organic solvent, 70% by mass or more is more preferably an organic solvent, and 80% by mass or more is an organic solvent. Is more preferable, and it is particularly preferable that 90% by mass or more is an organic solvent. Further, the developing solution may be 100% by mass of an organic solvent.
  • the developer may further contain other components.
  • other components include known surfactants and known defoamers.
  • the method of supplying the developer is not particularly limited as long as a desired pattern can be formed, and the method of immersing the base material in the developer, the method of supplying the developer on the base material using a nozzle, paddle development, or continuous development.
  • the type of nozzle is not particularly limited, and examples thereof include a straight nozzle, a shower nozzle, and a spray nozzle. From the viewpoint of the permeability of the developer, the removability of the non-image area, and the manufacturing efficiency, the method of supplying the developer with a straight nozzle or the method of continuously supplying the developer with a spray nozzle is preferable, and the developer is supplied to the image area.
  • the method of supplying with a spray nozzle is more preferable. Further, after the developer is continuously supplied by the straight nozzle, the base material is spun to remove the developer from the base material, and after spin drying, the developer is continuously supplied by the straight nozzle again, and then the base material is spun to use the developer as the base material. A step of removing from the top may be adopted, and this step may be repeated a plurality of times. Further, as a method of supplying the developer in the developing process, a process in which the developer is continuously supplied to the substrate, a process in which the developer is kept in a substantially stationary state on the substrate, and a process in which the developer is superposed on the substrate. A process of vibrating with a sound wave or the like and a process of combining them can be adopted.
  • the development time is preferably 5 seconds to 10 minutes, more preferably 10 seconds to 5 minutes.
  • the temperature of the developing solution at the time of development is not particularly specified, but it can be usually 10 to 45 ° C, preferably 20 to 40 ° C.
  • rinsing may be performed after the treatment with the developing solution. Further, a method such as supplying a rinse liquid before the developer in contact with the pattern is completely dried may be adopted. In the case of solvent development, it is preferable to rinse with an organic solvent different from the developing solution. For example, propylene glycol monomethyl ether acetate can be mentioned.
  • the rinsing time is preferably 5 seconds to 5 minutes. Further, a step of applying both a developer and a rinse solution may be included between the development and the rinse. The time of the above step is preferably 1 second to 5 minutes. In the case of alkaline development, rinsing is preferably performed using pure water.
  • the rinsing time is preferably 10 seconds to 10 minutes, more preferably 20 seconds to 5 minutes, still more preferably 5 seconds to 1 minute.
  • the temperature of the rinsing solution at the time of rinsing is not particularly determined, but it can be preferably 10 to 45 ° C, more preferably 18 ° C to 30 ° C.
  • the esters include, for example, ethyl acetate, n-butyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate.
  • alkyl alkyloxyacetate eg, methyl alkyloxyacetate, ethyl alkyloxyacetate, butyl alkyloxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, methoxyacetic acid) E
  • toluene, xylene, anisole, limonene, etc. dimethyl sulfoxide as sulfoxides, and methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, pentanol, octanol, diethylene glycol, propylene glycol, methylisobutylcarbinol, triethylene as alcohols.
  • glycols and the like and as amides, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, dimethylformamide and the like are preferably mentioned.
  • the rinsing solution contains an organic solvent
  • one type or a mixture of two or more types of organic solvent can be used.
  • cyclopentanone, ⁇ -butyrolactone, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, cyclohexanone, PGMEA and PGME are particularly preferable, cyclopentanone, ⁇ -butyrolactone, dimethyl sulfoxide, PGMEA and PGME are more preferable, and cyclohexanone and PGMEA are more preferable. More preferred.
  • the rinsing liquid contains an organic solvent
  • 50% by mass or more of the rinsing liquid is preferably an organic solvent, 70% by mass or more is more preferably an organic solvent, and 90% by mass or more is an organic solvent. Is more preferable.
  • the rinse liquid may be 100% by mass of an organic solvent.
  • the rinse solution may further contain other components.
  • other components include known surfactants and known defoamers.
  • the method of supplying the rinse liquid is not particularly limited as long as a desired pattern can be formed, and the method of immersing the base material in the rinse liquid, the paddle development on the base material, the method of supplying the rinse liquid to the base material by a shower, and the base material.
  • the method of supplying with a spray nozzle is more preferable.
  • the type of nozzle is not particularly limited, and examples thereof include a straight nozzle, a shower nozzle, and a spray nozzle. That is, the rinsing step is preferably a step of supplying the rinsing liquid to the film after the exposure by a straight nozzle or continuously, and more preferably a step of supplying the rinsing liquid by a spray nozzle.
  • a step of continuously supplying the rinse liquid to the base material, a step of keeping the rinse liquid substantially stationary on the base material, and a step of superimposing the rinse liquid on the base material A process of vibrating with sound wave or the like and a process of combining them can be adopted.
  • the method for producing a cured film of the present invention includes a second exposure step of exposing the pattern with light containing light having a wavelength different from the wavelength of the light used in the first exposure step.
  • the second exposure step it is considered that the photosensitive compound B is exposed to light, and the film strength and solvent resistance of the cured film are improved.
  • the photosensitive compound B is a photoradical polymerization initiator, it is considered that the radical polymerizable groups contained in the cross-linking agent, the specific resin and the like are polymerized, and the film strength and solvent resistance of the cured film are improved.
  • the photosensitive compound B when the photosensitive compound B is a photoacid generator, it is considered that the crosslinkable groups contained in the crosslinker, the specific resin and the like are polymerized, and the film strength and solvent resistance of the cured film are improved. Further, for example, when the photosensitive compound B is a photobase generator, it is considered that the crosslinkable groups contained in the crosslinking agent, the specific resin and the like are polymerized, and the film strength and solvent resistance of the cured film are improved.
  • the exposure light in the second exposure step may include light having a wavelength at which the photosensitive compound B has sensitivity, and the photosensitive compound A has sensitivity. It may further contain light of a wavelength.
  • the exposure light in the second exposure step is in the vicinity of the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound B (for example, within the range of the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound B ⁇ 10 nm).
  • the photosensitive compound A may or may not be photosensitive.
  • the exposure light in the second exposure step has a wavelength at which the photosensitive compound A is exposed, from the viewpoint of the film strength of the obtained cured film and the solvent resistance. It is preferable to further include light.
  • the photosensitive compound A is a photoradical polymerization initiator
  • the photosensitive compound B is an acid generator
  • the photosensitive compound A is exposed to light in addition to the photosensitive compound B in the second exposure step
  • the film strength and solvent resistance of the obtained cured film are further improved because not only the cross-linking with the acid but also the radical polymerization proceeds further.
  • the exposure light in the second exposure step further contains light having a wavelength that the photosensitive compound A is exposed to, a cured film having excellent film strength and solvent resistance may be obtained.
  • the light having a wavelength at which the photosensitive compound B has sensitivity contained in the exposure light in the second exposure step takes into consideration the sensitivity of the photosensitive compound B described later. However, it is preferably 190 to 1,000 nm, more preferably 200 to 550 nm, and even more preferably 200 to 280 nm.
  • the light having a wavelength at which the photosensitive compound A has sensitivity which may be contained in the exposure light in the second exposure step, takes into consideration the sensitivity of the photosensitive compound A described later.
  • the exposure wavelength in the second exposure step is in the vicinity of the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound B described later (for example, the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound B ⁇ 10 nm).
  • the wavelength may be appropriately set, but is preferably 190 to 1,000 nm, more preferably 200 to 550 nm, and even more preferably 200 to 280 nm.
  • the exposure light in the second exposure step is in the vicinity of the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound A, which will be described later (for example, in the range of the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound A ⁇ 10 nm). It may contain light having a wavelength that is (such as the wavelength within). The wavelength of such light may be appropriately set in consideration of the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound A, but is preferably 190 to 1,000 nm, more preferably 240 to 550 nm, and more preferably 300 to 380 nm. More preferred.
  • the exposure wavelengths are (1) semiconductor laser (wavelength 830 nm, 532 nm, 488 nm, 405 nm etc.), (2) metal halide lamp, (3) high-pressure mercury lamp, g-ray (wavelength 436 nm), h.
  • Line (wavelength 405 nm), i-line (wavelength 365 nm), broad (3 wavelengths of g, h, i-line), (4) excimer laser, KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F2 excimer Examples thereof include a laser (wavelength 157 nm), (5) extreme ultraviolet rays; EUV (wavelength 13.6 nm), (6) electron beam, (7) YAG laser second harmonic 532 nm, third harmonic 355 nm, and the like.
  • exposure with a high-pressure mercury lamp is particularly preferable.
  • an optical filter or the like that removes specific wavelengths in these light sources may be used, but the photosensitivity of the photosensitive compound A in the second exposure step is promoted. Therefore, it is preferable to use the high-pressure mercury lamp or the like, which is a light source containing light of various wavelengths in the wavelength range of 200 to 600 nm, without using an optical filter or the like.
  • the second exposure step at least a part of the pattern obtained in the developing step may be exposed, but it is preferable that all of the above patterns are exposed.
  • the exposure amount in the second exposure step is 100 to 20,000 mJ / cm 2 in terms of exposure energy at a wavelength at which the photosensitive compound B has sensitivity. Is preferable, and it is more preferably 200 to 15,000 mJ / cm 2.
  • the exposure amount in the second exposure step is 100 to 20,000 mJ / cm 2 in terms of exposure energy at the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound B. It is preferably 200 to 15,000 mJ / cm 2 , and more preferably 200 to 15,000 mJ / cm 2.
  • the temperature of the photocurable film in the second exposure step is preferably 20 to 170 ° C, preferably 30 to 150 ° C. Is more preferable, and the temperature is further preferably 50 to 130 ° C.
  • the film thickness of the cured film obtained in the second exposure step can be, for example, 0.5 ⁇ m or more, and can be 1 ⁇ m or more. Further, the upper limit value can be 100 ⁇ m or less, and can be 40 ⁇ m or less.
  • the cured film manufacturing method of the present invention preferably does not include a step (heating step) of heating the pattern obtained by the developing step. Specifically, from the viewpoint of improving the pattern shape, it is preferable not to include the step of heating the pattern at 200 ° C. or higher after the developing step, and it is more preferable not to include the step of heating the pattern at 160 ° C. or higher. preferable.
  • the heating step it is preferable to carry out from the temperature at the start of heating to the maximum heating temperature at a heating rate of 1 to 12 ° C./min, more preferably 2 to 10 ° C./min, and 3 to 10 ° C./min. More preferred.
  • a heating rate 1 to 12 ° C./min, more preferably 2 to 10 ° C./min, and 3 to 10 ° C./min. More preferred.
  • the temperature at the start of heating it is preferable to carry out from the temperature at the start of heating to the maximum heating temperature at a heating rate of 1 to 8 ° C./sec, more preferably 2 to 7 ° C./sec, and 3 to 6 ° C. °C / sec is more preferable.
  • the heating time (heating time at the maximum heating temperature) is preferably 30 seconds to 360 minutes, more preferably 45 seconds to 300 minutes, and 1 minute to 240 minutes. Is even more preferable.
  • the heating step is preferably performed in an atmosphere having a low oxygen concentration by flowing an inert gas such as nitrogen, helium, or argon from the viewpoint of preventing decomposition of the specific resin.
  • the oxygen concentration is preferably 50 ppm (volume ratio) or less, and more preferably 20 ppm (volume ratio) or less.
  • the heating means in the heating step is not particularly limited, and examples thereof include a hot plate, an electric heating oven, and a hot air oven.
  • the method for producing a cured film of the present invention preferably includes a metal layer forming step of forming a metal layer on the surface of the cured film after the second exposure step.
  • metal layer existing metal types can be used without particular limitation, and copper, aluminum, nickel, vanadium, titanium, chromium, cobalt, gold and tungsten are exemplified, copper and aluminum are more preferable, and copper is preferable. More preferred.
  • the method for forming the metal layer is not particularly limited, and an existing method can be applied.
  • the methods described in JP-A-2007-157879, JP-A-2001-521288, JP-A-2004-214501, and JP-A-2004-101850 can be used.
  • photolithography, lift-off, electrolytic plating, electroless plating, etching, printing, and a method combining these can be considered. More specifically, a patterning method combining sputtering, photolithography and etching, and a patterning method combining photolithography and electroplating can be mentioned.
  • the thickness of the metal layer is preferably 0.01 to 100 ⁇ m, more preferably 0.1 to 50 ⁇ m, and even more preferably 1 to 10 ⁇ m in the thickest portion.
  • Examples of applicable fields of the cured film obtained by the method for producing a cured film of the present invention include an insulating film for a semiconductor device, an interlayer insulating film for a rewiring layer, a stress buffer film, and the like.
  • a sealing film, a substrate material (base film or coverlay of a flexible printed circuit board, an interlayer insulating film), or an insulating film for mounting purposes as described above may be patterned by etching. For these applications, for example, Science & Technology Co., Ltd.
  • the cured film obtained by the method for producing a cured film of the present invention can be used for manufacturing a plate surface such as an offset plate surface or a screen plate surface, using it for etching molded parts, and producing a protective lacquer and a dielectric layer in electronics, particularly microelectronics. It can also be used for.
  • the method for producing a laminate of the present invention preferably includes the method for producing a cured film of the present invention.
  • the laminate obtained by the method for producing a laminate of the present invention is a laminate containing two or more cured films, and may be a laminate in which 3 to 7 layers are laminated.
  • At least one of the two or more cured films contained in the laminated body is a cured film obtained by the method for producing a cured film of the present invention, and from the viewpoint of improving the pattern shape of the cured film, the laminated body It is preferable that all the cured films contained in the above are cured films obtained by the method for producing a cured film of the present invention.
  • the laminated body contains two or more cured films and includes a metal layer between any of the cured films.
  • the metal layer is preferably formed by the metal layer forming step.
  • the laminated body for example, a laminated body including at least a layer structure in which three layers of a first cured film, a metal layer, and a second cured film are laminated in this order is preferable. It is preferable that the first cured film and the second cured film are both cured films obtained by the method for producing a cured film of the present invention.
  • the photocurable resin composition of the present invention used for forming the first cured film and the photocurable resin composition of the present invention used for forming the second cured film have the same composition. It may be a product or a composition having a different composition.
  • the metal layer in the laminate of the present invention is preferably used as metal wiring such as a rewiring layer.
  • the method for producing a laminated body of the present invention preferably includes a laminating step.
  • the laminating step is as follows: (a) film forming step (layer forming step), (b) first exposure step, (c) developing step, (d) first on the surface of the cured film (resin layer) or metal layer. 2 This is a series of steps including performing the exposure steps in this order. However, the mode may be such that only the film forming step (a) is repeated. Further, (d) the second exposure step may be followed by (e) a metal layer forming step. Needless to say, the laminating step may further include the above-mentioned drying step, heating step, and the like as appropriate.
  • the surface activation treatment step may be further performed after the first exposure step, the second exposure step, or the metal layer forming step.
  • An example of the surface activation treatment is plasma treatment.
  • the laminating step is preferably performed 2 to 20 times, more preferably 2 to 5 times, and even more preferably 3 to 5 times.
  • a structure having two or more and 20 or less resin layers such as a resin layer / metal layer / resin layer / metal layer / resin layer / metal layer, is preferable, and a structure having 3 or more and 7 or less layers is more preferable.
  • a configuration having 3 layers or more and 5 layers or less is more preferable.
  • a cured film (resin layer) of the photocurable resin composition so as to cover the metal layer after providing the metal layer.
  • a film forming step there is an embodiment in which (a) a film forming step, (b) a first exposure step, (c) a developing step, (d) a second exposure step, and (e) a metal layer forming step are repeated in this order.
  • the method for producing a laminate of the present invention may include a surface activation treatment step of surface activating at least a part of the metal layer and the photosensitive resin composition layer.
  • the surface activation treatment step is usually performed after the metal layer forming step, but after the exposure development step, the photosensitive resin composition layer may be subjected to the surface activation treatment step and then the metal layer forming step. Good.
  • the surface activation treatment may be performed on at least a part of the metal layer, at least a part of the photosensitive resin composition layer after exposure, or on the metal layer and the photosensitive resin after exposure. For both of the composition layers, each may be at least partially.
  • the surface activation treatment is preferably performed on at least a part of the metal layer, and it is preferable to perform the surface activation treatment on a part or all of the region of the metal layer in which the photosensitive resin composition layer is formed on the surface. ..
  • the surface activation treatment is performed on a part or all of the photosensitive resin composition layer (resin layer) after exposure.
  • the surface activation treatment include plasma treatment of various raw material gases (oxygen, hydrogen, argon, nitrogen, nitrogen / hydrogen mixed gas, argon / oxygen mixed gas, etc.), corona discharge treatment, CF 4 / O 2. , NF 3 / O 2 , SF 6 , NF 3 , NF 3 / O 2 , surface treatment by ultraviolet (UV) ozone method, soaking in hydrochloric acid aqueous solution to remove oxide film, then amino group and thiol group It is selected from a dipping treatment in an organic surface treatment agent containing at least one compound and a mechanical roughening treatment using a brush, and a plasma treatment is preferable, and an oxygen plasma treatment using oxygen as a raw material gas is particularly preferable.
  • the energy is preferably 500 to 200,000 J / m 2 , more preferably 1000 to 100,000 J / m 2 , and most preferably 10,000 to 50,000 J / m 2.
  • the present invention also discloses a method for producing a cured film of the present invention, or a method for producing a semiconductor device including a method for producing a laminate of the present invention.
  • Specific examples of the semiconductor device in which the photocurable resin composition of the present invention is used to form the interlayer insulating film for the rewiring layer are described in paragraphs 0213 to 0218 and FIG. 1 of JP-A-2016-027357. It can be taken into consideration and these contents are incorporated in the present specification.
  • the details of the photocurable resin composition used in the method for producing a cured film of the present invention, the method for producing a laminate of the present invention, or the method for producing a semiconductor device of the present invention will be described.
  • the photocurable resin composition of the present invention is a photocurable resin composition used in the method for producing a cured film of the present invention, the method for producing a laminate of the present invention, or the method for producing a semiconductor device of the present invention. ..
  • a first aspect of the photocurable resin composition of the present invention is a photosensitive resin having sensitivity to at least one resin selected from the group consisting of polyimide and polybenzoxazole, and the exposure wavelength in the first exposure step.
  • the photosensitive compound A contains a compound A and a photosensitive compound B which is not sensitive to the exposure wavelength in the first exposure step and is sensitive to the exposure wavelength in the second exposure step.
  • a second aspect of the photocurable resin composition of the present invention is at least one resin selected from the group consisting of polyimide and polybenzoxazole, and a photosensitive compound A having a maximum absorption wavelength difference of 80 nm or more.
  • the photosensitive compound B, the photosensitive compound A is a compound that changes the solubility of the photocurable film in the developing solution in the first exposure step below, and satisfies at least one of the following conditions 1 and 2.
  • Condition 1 The resin in the photocurable resin composition contains a group in which the bonding reaction with another group is promoted by the photosensitivity of the photosensitive compound B in the second exposure step;
  • Condition 2 The photocurable resin composition further contains a cross-linking agent having a group in which the bonding reaction with other groups is promoted by the exposure of the photosensitive compound B in the second exposure step.
  • the combination of the photosensitive compound A and the photosensitive compound B in the photocurable resin composition of the present invention is preferably any of the following aspects 1 to 7.
  • Aspect 1 The photosensitive compound A is a photoradical polymerization initiator, and the photosensitive compound B is a photoacid generator.
  • Aspect 2 The photosensitive compound A and the photosensitive compound B are both photoradical polymerization initiators.
  • Aspect 3 The photosensitive compound A is a photoradical polymerization initiator, and the photosensitive compound B is a photobase generator.
  • Aspect 4 The photosensitive compound A is a photoacid generator, and the photosensitive compound B is a photoradical polymerization initiator.
  • Aspect 5 The photosensitive compound A is a photobase generator, and the photosensitive compound B is a photoradical polymerization initiator.
  • Aspect 6 Both the photosensitive compound A and the photosensitive compound B are photoacid generators.
  • Aspect 7 Both the photosensitive compound A and the photosensitive compound B are photobase generators.
  • any of aspects 1 to 4 is preferable.
  • aspect 1 is preferable.
  • aspect 6 is preferable.
  • Aspect 4 is preferable from the viewpoint of the film strength of the obtained cured film.
  • Aspect 4 is preferable from the viewpoint of enabling positive development of the photocurable film.
  • Aspect 2 is preferable from the viewpoint that the robustness (tolerance) with respect to the exposure amount is good.
  • the photocurable resin composition further contains a radical cross-linking agent described later and another cross-linking agent described later.
  • the specific resin contained in the photocurable resin may or may not have a crosslinkable group described later.
  • the crosslinkable group may be a radically polymerizable group described later or another crosslinkable group described later.
  • the photosensitive compound B in the first aspect is preferably an onium salt compound or a sulfonate compound described later.
  • radical polymerization is promoted in the exposed portion in the first exposure step, and the exposed portion in the second exposure step is crosslinked with an acid. Is promoted.
  • the photocurable resin composition preferably further contains a radical cross-linking agent described later.
  • the specific resin contained in the photocurable resin may or may not have a crosslinkable group described later.
  • the crosslinkable group a radically polymerizable group described later is preferable.
  • the photocurable resin composition further contains a radical cross-linking agent described later and another cross-linking agent described later.
  • a radical cross-linking agent described later
  • another cross-linking agent an epoxy compound is preferable.
  • the specific resin contained in the photocurable resin may or may not have a crosslinkable group described later.
  • the crosslinkable group a radically polymerizable group or an epoxy group described later is preferable.
  • the photocurable resin composition preferably further contains a radical cross-linking agent described later.
  • the specific resin contained in the photocurable resin may or may not have a crosslinkable group described later.
  • the crosslinkable group a radically polymerizable group described later is preferable.
  • the photosensitive compound A in the fourth aspect is preferably a quinonediazide compound described later.
  • the cross-linking by the acid is promoted in the exposed part in the first exposure step, and the radical polymerization is promoted in the exposed part in the second exposure step. It is also possible to design it.
  • the photocurable resin composition further contains a radical cross-linking agent described later and another cross-linking agent described later.
  • the specific resin contained in the photocurable resin may or may not have a crosslinkable group described later.
  • the crosslinkable group may be a radically polymerizable group described later or another crosslinkable group described later.
  • the photocurable resin composition preferably further contains other cross-linking agents described below.
  • the specific resin contained in the photocurable resin may or may not have a crosslinkable group described later.
  • the crosslinkable group other crosslinkable groups described later are preferable.
  • the photocurable resin composition of the present invention contains at least one resin (specific resin) selected from the group consisting of polyimide and polybenzoxazole.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains polyimide as a specific resin.
  • the polyimide used in the present invention is preferably a polyimide that is soluble in the above-mentioned developer.
  • the polyimide is preferably an alkali-soluble polyimide
  • the polyimide is preferably a polyimide soluble in an organic solvent.
  • Soluble in a developing solution means a polyimide that dissolves 0.1 g or more at 23 ° C. in 100 g of a developing solution, and from the viewpoint of pattern forming property, it is a polyimide that dissolves 0.5 g or more. Is preferable, and a polyimide that dissolves 1.0 g or more is more preferable.
  • the upper limit of the dissolved amount is not particularly limited, but is preferably 100 g or less.
  • the polyimide is an alkali-soluble polyimide
  • a polyimide that dissolves 0.1 g or more at 23 ° C. in 100 g of 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide is preferable, and 0.5 g from the viewpoint of pattern forming property.
  • the polyimide that dissolves as described above is preferable, and the polyimide that dissolves 1.0 g or more is more preferable.
  • the upper limit of the dissolved amount is not particularly limited, but is preferably 100 g or less.
  • the polyimide is preferably a polyimide having a plurality of imide structures in the main chain from the viewpoint of the film strength and the insulating property of the obtained cured film.
  • the "main chain” refers to the relatively longest binding chain among the molecules of the polymer compound constituting the resin, and the “side chain” refers to other binding chains.
  • the polyimide preferably has a fluorine atom.
  • the fluorine atom is preferably contained in, for example, R 132 in the repeating unit represented by the formula (4) described later, or R 131 in the repeating unit represented by the formula (4) described later. It is more preferable that it is contained as an alkyl fluoride group in R 132 in the repeating unit represented by 4) or R 131 in the repeating unit represented by the formula (4) described later.
  • the amount of fluorine atoms with respect to the total mass of the polyimide is preferably 1 to 50 mol / g, and more preferably 5 to 30 mol / g.
  • the polyimide preferably has a silicon atom.
  • the silicon atom is preferably contained in R 131 in the repeating unit represented by the formula (4) described later, and is organically modified (poly ) in R 131 in the repeating unit represented by the formula (4) described later. ) It is more preferable that it is contained as a siloxane structure. Further, the silicon atom or the organically modified (poly) siloxane structure may be contained in the side chain of the polyimide, but is preferably contained in the main chain of the polyimide.
  • the amount of silicon atoms with respect to the total mass of the polyimide is preferably 0.01 to 5 mol / g, more preferably 0.05 to 1 mol / g.
  • the polyimide preferably has an ethylenically unsaturated bond.
  • the polyimide preferably has an ethylenically unsaturated group as a radically polymerizable group.
  • the group having the ethylenically unsaturated bond in the polyimide may be a group in which the bonding reaction with another group is promoted by the photosensitivity of the photosensitive compound B in the second exposure step under the above condition 1.
  • the group having an ethylenically unsaturated bond in the polyimide may be a group in which the bonding reaction with another group is promoted by the photosensitivity of the photosensitive compound A in the first exposure step.
  • the polyimide may have an ethylenically unsaturated bond at the end of the main chain or at the side chain, but it is preferably provided at the side chain.
  • the ethylenically unsaturated bond preferably has radical polymerization property.
  • the ethylenically unsaturated bond is preferably contained in R 132 in the repeating unit represented by the formula (4) described later or in R 131 in the repeating unit represented by the formula (4) described later, and is preferably contained in the formula described later. It is more preferable that R 132 in the repeating unit represented by (4) or R 131 in the repeating unit represented by the formula (4) described later is contained as a group having an ethylenically unsaturated bond.
  • ethylenically unsaturated bond ethylene R 131 in the repeating unit represented by the preferably contained in R 131 in the repeating unit represented by the formula (4) described later, which will be described later Equation (4) It is more preferably contained as a group having a sex unsaturated bond.
  • the group having an ethylenically unsaturated bond include a group having an optionally substituted vinyl group directly bonded to an aromatic ring such as a vinyl group, an allyl group and a vinylphenyl group, a (meth) acrylamide group, and a (meth) group.
  • examples thereof include an acryloyloxy group and a group represented by the following formula (III).
  • R 200 represents a hydrogen atom or a methyl group, a methyl group is preferable.
  • (Poly) oxyalkylene group having 2 to 30 carbon atoms the alkylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, particularly preferably 2 or 3; the number of repetitions is preferably 1 to 12 and 1 ⁇ 6 is more preferable, and 1 to 3 are particularly preferable), or a group in which two or more of these are combined is represented.
  • the (poly) oxyalkylene group means an oxyalkylene group or a polyoxyalkylene group.
  • R 201 is preferably a group represented by any of the following formulas (R1) to (R3), and more preferably a group represented by the formula (R1).
  • L represents a single bond, an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, a (poly) oxyalkylene group having 2 to 30 carbon atoms, or a group in which two or more of these are bonded.
  • Indicates an oxygen atom or a sulfur atom * represents a binding site with another structure
  • represents a binding site with an oxygen atom to which R 201 in the formula (III) is bonded.
  • a preferred embodiment of the alkylene group having 2 to 12 carbon atoms in L or the (poly) oxyalkylene group having 2 to 30 carbon atoms is the above-mentioned R 201 having 2 to 12 carbon atoms. This is the same as the preferred embodiment of the 12 alkylene group or the (poly) oxyalkylene group having 2 to 30 carbon atoms.
  • X is preferably an oxygen atom.
  • * is synonymous with * in formula (III), and the preferred embodiment is also the same.
  • the structure represented by the formula (R1) comprises, for example, a polyimide having a hydroxy group such as a phenolic hydroxy group and a compound having an isocyanato group and an ethylenically unsaturated bond (for example, 2-isocyanatoethyl methacrylate). Obtained by reacting.
  • the structure represented by the formula (R2) is obtained, for example, by reacting a polyimide having a carboxy group with a compound having a hydroxy group and an ethylenically unsaturated bond (for example, 2-hydroxyethyl methacrylate, etc.).
  • the structure represented by the formula (R3) is obtained by reacting, for example, a polyimide having a hydroxy group such as a phenolic hydroxy group with a compound having a glycidyl group and an ethylenically unsaturated bond (for example, glycidyl methacrylate).
  • a polyalkyleneoxy group from the viewpoint of solvent solubility and solvent resistance, a polyethyleneoxy group, a polypropyleneoxy group, a polytrimethyleneoxy group, a polytetramethyleneoxy group, or a plurality of ethyleneoxy groups and a plurality of propylenes.
  • a group bonded to an oxy group is preferable, a polyethyleneoxy group or a polypropyleneoxy group is more preferable, and a polyethyleneoxy group is further preferable.
  • the ethyleneoxy groups and the propyleneoxy groups may be randomly arranged or may be arranged by forming a block. , Alternate or the like may be arranged in a pattern. The preferred embodiment of the number of repetitions of the ethyleneoxy group and the like in these groups is as described above.
  • * represents a binding site with another structure, and is preferably a binding site with the main chain of polyimide.
  • the amount of the ethylenically unsaturated bond with respect to the total mass of the polyimide is preferably 0.05 to 10 mol / g, more preferably 0.1 to 5 mol / g. From the viewpoint of production suitability, the amount of ethylenically unsaturated bonds with respect to the total mass of the polyimide is preferably 0.0001 to 0.1 mol / g, and preferably 0.0005 to 0.05 mol / g. More preferred.
  • the polyimide may have a crosslinkable group (other crosslinkable group) other than the ethylenically unsaturated bond. Even if the crosslinkable group other than the ethylenically unsaturated bond in the polyimide is a group in which the bonding reaction with another group is promoted by the photosensitivity of the photosensitive compound B in the second exposure step under the above condition 1. Good. Further, the crosslinkable group other than the ethylenically unsaturated bond in the polyimide may be a group in which the bonding reaction with another group is promoted by the photosensitivity of the photosensitive compound A in the first exposure step.
  • crosslinkable group other than the ethylenically unsaturated bond examples include a cyclic ether group such as an epoxy group and an oxetanyl group, an alkoxymethyl group such as a methoxymethyl group, and a methylol group.
  • the crosslinkable group other than the ethylenically unsaturated bond is preferably contained in R 131 in the repeating unit represented by the formula (4) described later, for example.
  • the amount of the crosslinkable group other than the ethylenically unsaturated bond with respect to the total mass of the polyimide is preferably 0.05 to 10 mol / g, and more preferably 0.1 to 5 mol / g.
  • the amount of the crosslinkable group other than the ethylenically unsaturated bond with respect to the total mass of the polyimide is preferably 0.0001 to 0.1 mol / g, preferably 0.001 to 0.05 mol / g. It is more preferably g.
  • the polyimide may have a polarity converting group such as an acid-decomposable group.
  • the acid-degradable group is not particularly limited as long as it is decomposed by the action of an acid to produce an alkali-soluble group such as a phenolic hydroxy group or a carboxy group, but is not particularly limited, but is an acetal group, a ketal group, a silyl group, or a silyl ether group.
  • a tertiary alkyl ester group or the like is preferable, and an acetal group is more preferable from the viewpoint of exposure sensitivity.
  • the acid-degradable group examples include tert-butoxycarbonyl group, isopropoxycarbonyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, ethoxyethyl group, methoxyethyl group, ethoxymethyl group, trimethylsilyl group and tert-butoxycarbonylmethyl.
  • examples include a group, a trimethylsilyl ether group and the like. From the viewpoint of exposure sensitivity, an ethoxyethyl group or a tetrahydrofuranyl group is preferable.
  • the acid value of the polyimide is preferably 30 mgKOH / g or more, more preferably 50 mgKOH / g or more, and 70 mgKOH / g or more from the viewpoint of improving the developability. Is more preferable.
  • the acid value is preferably 500 mgKOH / g or less, more preferably 400 mgKOH / g or less, and even more preferably 200 mgKOH / g or less.
  • the acid value of the polyimide is preferably 2 to 35 mgKOH / g, and 3 to 30 mgKOH. / G is more preferable, and 5 to 20 mgKOH / g is further preferable.
  • the acid value is measured by a known method, for example, by the method described in JIS K 0070: 1992.
  • an acid group having a pKa of 0 to 10 is preferable, and an acid group having a pKa of 3 to 8 is more preferable, from the viewpoint of achieving both storage stability and developability.
  • the pKa is a dissociation reaction in which hydrogen ions are released from an acid, and its equilibrium constant Ka is expressed by its negative common logarithm pKa.
  • pKa is a value calculated by ACD / ChemSketch (registered trademark) unless otherwise specified.
  • the values published in "Revised 5th Edition Chemistry Handbook Basics" edited by the Chemical Society of Japan may be referred to.
  • the acid group is a polyvalent acid such as phosphoric acid
  • the above pKa is the first dissociation constant.
  • the polyimide preferably contains at least one selected from the group consisting of a carboxy group and a phenolic hydroxy group, and more preferably contains a phenolic hydroxy group.
  • the polyimide preferably has a phenolic hydroxy group.
  • the polyimide may have a phenolic hydroxy group at the end of the main chain or at the side chain.
  • the phenolic hydroxy group is preferably contained in, for example, R 132 in the repeating unit represented by the formula (4) described later, or R 131 in the repeating unit represented by the formula (4) described later.
  • the amount of the phenolic hydroxy group with respect to the total mass of the polyimide is preferably 0.1 to 30 mol / g, and more preferably 1 to 20 mol / g.
  • the polyimide used in the present invention is not particularly limited as long as it is a polymer compound having an imide ring, but preferably contains a repeating unit represented by the following formula (4), and is represented by the formula (4). More preferably, it is a compound containing a repeating unit and having a crosslinkable group.
  • the crosslinkable group include the above-mentioned group having an ethylenically unsaturated bond and a crosslinkable group other than the above-mentioned ethylenically unsaturated bond.
  • R 131 represents a divalent organic group and R 132 represents a tetravalent organic group.
  • the crosslinkable group may be located at at least one of R 131 and R 132 , or as shown in the following formula (4-1) or formula (4-2). It may be located at the end of. Equation (4-1) In formula (4-1), R133 is a group having a crosslinkable group, and the other groups are synonymous with formula (4). Equation (4-2) At least one of R 134 and R 135 is a group having a crosslinkable group, an organic group when the group does not have a crosslinkable group, and the other group having the same meaning as the formula (4).
  • R 131 represents a divalent organic group.
  • the divalent organic group include a linear or branched aliphatic group, a cyclic aliphatic group and a group containing an aromatic group, and a linear or branched aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms and a carbon number of carbon atoms.
  • a group consisting of a cyclic aliphatic group of 6 to 20, an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, or a combination thereof is preferable, and a group containing an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms is more preferable.
  • a group represented by -Ar-L-Ar- is exemplified.
  • Ar is an aromatic group independently, and L is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, —O—, ⁇ CO ⁇ , —S—. , -SO 2- or -NHCO-, or a group consisting of a combination of two or more of the above.
  • Ar is a phenylene group is preferably, L is an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom are carbon atoms and optionally 1 or substituted by 2, -O -, - CO - , - S- or SO 2 - are preferred.
  • the aliphatic hydrocarbon group here is preferably an alkylene group.
  • R 131 is preferably derived from diamine.
  • diamine used in the production of polyimide include linear or branched aliphatic, cyclic aliphatic or aromatic diamines. Only one kind of diamine may be used, or two or more kinds of diamines may be used. Specifically, a linear or branched aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms, a cyclic aliphatic group having 6 to 20 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, or a group consisting of a combination thereof. It is preferably a diamine containing the above, and more preferably a diamine containing a group consisting of an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. Examples of groups containing aromatic groups include: In the following formula, * represents the binding site with other structures independently.
  • R 1 to R 3 independently represent a hydrogen atom or a substituent, and are preferably a group having a hydrogen atom, a hydrocarbon group, or a crosslinkable group, and are preferably a hydrogen atom, a glycidyl group, or the following formula.
  • the group represented by (E1) is more preferable.
  • RE1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and a methyl group is preferable.
  • X represents —O— or ⁇ NR N ⁇ .
  • RN represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, a hydrogen atom, an alkyl group or an aromatic hydrocarbon group is preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is more preferable.
  • RE2 represents a divalent linking group.
  • Oxyalkylene group The number of carbon atoms of the alkylene group is preferably 2 to 12, more preferably 2 to 6, particularly preferably 2 or 3; the number of repetitions is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, and 1 to 3. Is particularly preferable), or a group in which two or more of these are combined is preferable, and an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms is more preferable.
  • * represents a binding site with another structure.
  • diamine examples include 1,2-diaminoethane, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane and 1,6-diaminohexane; 1,2- or 1 , 3-Diaminocyclopentane, 1,2-, 1,3- or 1,4-diaminocyclohexane, 1,2-, 1,3- or 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, bis- (4-) Aminocyclohexyl) methane, bis- (3-aminocyclohexyl) methane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethylcyclohexylmethane and isophoronediamine; m- or p-phenylenediamine, diaminotoluene, 4,4'- Or 3,3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenyl;
  • diamines (DA-1) to (DA-18) shown below are also preferable.
  • a diamine having at least two alkylene glycol units in the main chain is also mentioned as a preferable example. More preferably, it is a diamine containing two or both of an ethylene glycol chain and a propylene glycol chain in one molecule, and more preferably, the above diamine, which does not contain an aromatic ring. Specific examples include Jeffamine® KH-511, ED-600, ED-900, ED-2003, EDR-148, EDR-176, D-200, D-400, D-2000, D-4000.
  • x, y, and z are average values.
  • R 131 is preferably represented by —Ar—L—Ar— from the viewpoint of the flexibility of the obtained cured film.
  • Ar is an aromatic group independently, and L is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, —O—, ⁇ CO ⁇ , —S—. , -SO 2- or NHCO-, or a group consisting of a combination of two or more of the above.
  • Ar is a phenylene group is preferably, L is an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom are carbon atoms and optionally 1 or substituted by 2, -O -, - CO - , - S- or SO 2 - are preferred.
  • the aliphatic hydrocarbon group here is preferably an alkylene group.
  • R 131 is preferably a divalent organic group represented by the following formula (51) or formula (61) from the viewpoint of i-ray transmittance.
  • a divalent organic group represented by the formula (61) is more preferable.
  • Equation (51) In formula (51), R 50 to R 57 are independently hydrogen atoms, fluorine atoms or monovalent organic groups, and at least one of R 50 to R 57 is a fluorine atom, methyl group or trifluoro. It is a methyl group, and each independently represents a binding site with another structure.
  • the monovalent organic group of R 50 to R 57 includes an unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms) and 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms). Examples thereof include an alkyl fluoride group.
  • R 58 and R 59 are independently fluorine atoms or trifluoromethyl groups, respectively. * Each independently represents a binding site with another structure.
  • Examples of the diamine compound giving the structure of the formula (51) or (61) include 2,2'-dimethylbenzidine, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-. Examples thereof include bis (fluoro) -4,4'-diaminobiphenyl and 4,4'-diaminooctafluorobiphenyl. These may be used alone or in combination of two or more.
  • diamines can also be preferably used.
  • R 132 represents a tetravalent organic group.
  • a tetravalent organic group containing an aromatic ring is preferable, and a group represented by the following formula (5) or formula (6) is more preferable.
  • * independently represents a binding site with another structure.
  • R 112 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be replaced with a single bond or a fluorine atom, —O—, —CO ⁇ , —S—, —SO.
  • 2 -, - NHCO- or is preferably a group represented by a combination of these, a single bond, an alkylene group which ⁇ 1 carbon atoms which may be 3-substituted by fluorine atoms, -O -, - CO More preferably, it is a group selected from the group consisting of-, -S- and -SO 2- , -CH 2- , -C (CF 3 ) 2- , -C (CH 3 ) 2- , -O. It is more preferably a divalent group selected from the group consisting of-, -CO-, -S- and SO 2-.
  • R 132 include tetracarboxylic acid residues remaining after removal of the acid anhydride group from the tetracarboxylic dianhydride. Only one type of tetracarboxylic dianhydride may be used, or two or more types may be used.
  • the tetracarboxylic dianhydride is preferably represented by the following formula (O).
  • R 115 represents a tetravalent organic group.
  • the preferred range of R 115 is synonymous with R 132 in the formula (4), and so is the preferred range.
  • tetracarboxylic dianhydride examples include pyromellitic dianhydride (PMDA), 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-.
  • PMDA pyromellitic dianhydride
  • 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride 3,3', 4,4'-.
  • DAA-1 to DAA-5 tetracarboxylic dianhydrides
  • DAA-5 tetracarboxylic dianhydrides
  • R 131 and R 132 It is also preferable to have an OH group in at least one of R 131 and R 132. More specifically, as R 131 , 2,2-bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2- Bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, and (DA-1) to (DA-18) above are preferable examples. As R 132 , the above (DAA-1) to (DAA-5) are more preferable examples.
  • the main chain end of polyimide may be sealed with an end-capping agent such as monoamine, acid anhydride, monocarboxylic acid, monoacid chloride compound or monoactive ester compound.
  • an end-capping agent such as monoamine, acid anhydride, monocarboxylic acid, monoacid chloride compound or monoactive ester compound.
  • monoamine acid anhydride
  • monocarboxylic acid monoacid chloride compound or monoactive ester compound.
  • monoactive ester compound preferable.
  • monoamine it is more preferable to use monoamine, and preferred compounds of monoamine include aniline, 2-ethynylaniline, 3-ethynylaniline, 4-ethynylaniline, 5-amino-8-hydroxyquinoline, and 1-hydroxy-7.
  • the imidization rate (also referred to as "ring closure rate") of the polyimide is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, from the viewpoint of the film strength, the insulating property, etc. of the obtained cured film. More preferably, it is 90% or more.
  • the upper limit of the imidization rate is not particularly limited, and may be 100% or less.
  • the imidization rate is measured by, for example, the following method. The infrared absorption spectrum of the polyimide is measured to determine the peak intensity P1 near 1377 cm -1, which is the absorption peak derived from the imide structure. Next, after heat-treating the polyimide at 350 ° C.
  • the polyimide may contain repeating units of the above formula (4), all containing one type of R 131 or R 132 , of the above formula (4) containing two or more different types of R 131 or R 132 . It may include repeating units. Further, the polyimide may contain other types of repeating units in addition to the repeating unit of the above formula (4).
  • the polyimide is, for example, a method of reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine compound (partially replaced with a terminal capping agent which is monoamine) at a low temperature, or a tetracarboxylic acid dianhydride (partly an acid) at a low temperature.
  • a method of reacting a diamine compound with an anhydride or a monoacid chloride compound or a terminal capping agent which is a monoactive ester compound) a diester is obtained by tetracarboxylic acid dianhydride and an alcohol, and then diamine (partly monoamine) is obtained.
  • a polyimide precursor is obtained by using a method such as a method of reacting with an end-capping agent (replaced with an end-capping agent), which is completely imidized by a known imidization reaction method, or an imide in the middle.
  • Synthesis using a method of stopping the conversion reaction and introducing a partially imidized structure and further, a method of introducing a partially imidized structure by blending a completely imidized polymer with its polyimide precursor.
  • a method of introducing a partially imidized structure by blending a completely imidized polymer with its polyimide precursor.
  • Examples of commercially available polyimide products include Durimide (registered trademark) 284 (manufactured by FUJIFILM Corporation) and Matrimide5218 (manufactured by HUNTSMAN Co., Ltd.).
  • a terminal encapsulant such as acid anhydride, monocarboxylic acid, monoacid chloride compound, monoactive ester compound, etc. is used to prepare the polyimide precursor, etc. It is preferable to seal the ends. It is more preferable to use monoalcohol, phenol, thiol, thiophenol, and monoamine as the end-capping agent.
  • Preferred compounds of monoalcohols include primary alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, hexanol, octanol, dodecinol, benzyl alcohol, 2-phenylethanol, 2-methoxyethanol, 2-chloromethanol, flufuryl alcohol, and isopropanol.
  • Preferred compounds of phenols include phenol, methoxyphenol, methylphenol, naphthalene-1-ol, naphthalene-2-ol and the like.
  • Preferred compounds of monoamine are aniline, 2-ethynylaniline, 3-ethynylaniline, 4-ethynylaniline, 5-amino-8-hydroxyquinoline, 1-hydroxy-7-aminonaphthalene, 1-hydroxy-6-aminonaphthalene.
  • sealing agents for amino groups include carboxylic acid anhydride, carboxylic acid chloride, carboxylic acid bromide, sulfonic acid chloride, sulfonic acid anhydride, sulfonic acid carboxylic acid anhydride and the like, and carboxylic acid anhydride and carboxylic acid chloride are more preferable. preferable.
  • Preferred compounds of the carboxylic acid anhydride include acetic anhydride, propionic anhydride, oxalic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, benzoic anhydride and the like.
  • Preferred compounds for the carboxylic acid chloride include acetyl chloride, acrylic acid chloride, propionyl chloride, methacrylic acid chloride, pivaloyl chloride, cyclohexanecarbonyl chloride, 2-ethylhexanoyl chloride, cinnamoyl chloride, and 1-adamantancarbonyl chloride. , Heptafluorobutyryl chloride, stearate chloride, benzoyl chloride, and the like.
  • a step of precipitating a solid may be included in the production of polyimide or the like. Specifically, the polyimide or the like in the reaction solution is precipitated in water, and the polyimide or the like such as tetrahydrofuran is dissolved in a soluble solvent to precipitate a solid. After that, the polyimide or the like can be dried to obtain a powdery polyimide or the like.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polyimide is 4,000 to 100,000, preferably 5,000 to 70,000, more preferably 8,000 to 50,000, and 10,000 to 30,000. More preferred. By setting the weight average molecular weight to 5,000 or more, the breakage resistance of the film after curing can be improved. In order to obtain a cured film having excellent mechanical properties, the weight average molecular weight is particularly preferably 20,000 or more. When two or more types of polyimide are contained, the weight average molecular weight of at least one type of polyimide is preferably in the above range.
  • the polybenzoxazole is not particularly limited as long as it is a polymer compound having a benzoxazole ring, but is preferably a compound represented by the following formula (X), and a compound represented by the following formula (X). It is more preferable that the compound has a crosslinkable group.
  • R 133 represents a divalent organic group and R 134 represents a tetravalent organic group.
  • the crosslinkable group may be located at at least one of R 133 and R 134 , or polybenzoxazole as shown in the following formula (X-1) or formula (X-2). It may be located at the end of.
  • Equation (X-1) In formula (X-1), at least one of R 135 and R 136 is a group having a crosslinkable group, an organic group when the group does not have a crosslinkable group, and the other group is a group of formula (X-1). ) Is synonymous with.
  • the crosslinkable group in polybenzoxazole is synonymous with the crosslinkable group described as the crosslinkable group possessed by the above-mentioned polyimide.
  • the crosslinkable group in the polybenzoxazole may be a group in which the bonding reaction with another group is promoted by the photosensitivity of the photosensitive compound B in the second exposure step under the above condition 1. Further, the crosslinkable group in the polybenzoxazole may be a group in which the bonding reaction with another group is promoted by the photosensitivity of the photosensitive compound A in the first exposure step.
  • R 133 represents a divalent organic group.
  • the divalent organic group a group containing at least one of an aliphatic group and an aromatic group is preferable.
  • the aliphatic group a linear aliphatic group is preferable.
  • R 133 is preferably a dicarboxylic acid residue. Only one type of dicarboxylic acid residue may be used, or two or more types may be used.
  • a dicarboxylic acid residue a dicarboxylic acid containing an aliphatic group and a dicarboxylic acid residue containing an aromatic group are preferable, and a dicarboxylic acid residue containing an aromatic group is more preferable.
  • a dicarboxylic acid containing an aliphatic group a dicarboxylic acid containing a linear or branched (preferably straight chain) aliphatic group is preferable, and a linear or branched (preferably straight chain) aliphatic group and two -COOH.
  • a dicarboxylic acid composed of is more preferable.
  • the number of carbon atoms of the linear or branched (preferably linear) aliphatic group is preferably 2 to 30, more preferably 2 to 25, further preferably 3 to 20, and 4 to 20. It is more preferably 15, and particularly preferably 5 to 10.
  • the linear aliphatic group is preferably an alkylene group.
  • dicarboxylic acid containing a linear aliphatic group examples include malonic acid, dimethylmalonic acid, ethylmalonic acid, isopropylmalonic acid, di-n-butylmalonic acid, succinic acid, tetrafluorosuccinic acid, methylsuccinic acid, 2, 2-Dimethylsuccinic acid, 2,3-dimethylsuccinic acid, dimethylmethylsuccinic acid, glutaric acid, hexafluoroglutaric acid, 2-methylglutaric acid, 3-methylglutaric acid, 2,2-dimethylglutaric acid, 3,3-Dimethylglutaric acid, 3-ethyl-3-methylglutaric acid, adipic acid, octafluoroadipic acid, 3-methyladipic acid, pimelliic acid, 2,2,6,6-tetramethylpimelic acid, suberin Acid, dodecafluorosveric acid, azelaic acid, sebacic acid, hexa
  • Z is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 6).
  • dicarboxylic acid containing an aromatic group a dicarboxylic acid having the following aromatic groups is preferable, and a dicarboxylic acid consisting of only the following aromatic groups and two -COOH is more preferable.
  • A is -CH 2- , -O-, -S-, -SO 2- , -CO-, -NHCO-, -C (CF 3 ) 2- , and -C (CH 3 ) 2- Represents a divalent group selected from the group consisting of.
  • dicarboxylic acid containing an aromatic group examples include 4,4'-carbonyl dibenzoic acid, 4,4'-dicarboxydiphenyl ether, and terephthalic acid.
  • R 134 represents a tetravalent organic group.
  • the tetravalent organic group has the same meaning as R 132 in the above formula (4), and the preferable range is also the same.
  • R 134 is also preferably a group derived from a bisaminophenol derivative, and examples of the group derived from the bisaminophenol derivative include 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxybiphenyl, 4,4'.
  • bisaminophenol derivatives having the following aromatic groups are preferable.
  • X 1 represents -O-, -S-, -C (CF 3 ) 2- , -CH 2- , -SO 2- , or -NHCO-.
  • R 1 is a hydrogen atom, alkylene, substituted alkylene, -O-, -S-, -SO 2- , -CO-, -NHCO-, a single bond, or the following formula (A-). It is an organic group selected from the group of sc).
  • R 2 is any one of a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cyclic alkyl group, and may be the same or different.
  • R 3 is any of a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cyclic alkyl group, and may be the same or different.
  • the ortho position of the phenolic hydroxy groups i.e., to have also substituent R 3 is believed to closer the distance of the carbonyl carbon and hydroxy group of the amide bond, at a low temperature It is particularly preferable in that the effect of increasing the cyclization rate when cured is further enhanced.
  • R 2 is an alkyl group and R 3 is an alkyl group has high transparency to i-rays and a high cyclization rate when cured at a low temperature. The effect can be maintained, which is preferable.
  • R 1 is an alkylene or a substituted alkylene.
  • Specific examples of the alkylene and the substituted alkylene according to R 1 include -CH 2- , -CH (CH 3 )-, -C (CH 3 ) 2- , -CH (CH 2 CH 3 )-, and -C.
  • the polybenzoxazole may contain other types of repeating units in addition to the repeating units of the above formula (X). It is preferable to include the diamine residue represented by the following formula (SL) as another type of repeating unit in that the occurrence of warpage due to ring closure can be suppressed.
  • SL diamine residue represented by the following formula (SL)
  • Z has an a structure and a b structure
  • R 1s is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 2s is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • at least one of R 3s, R 4s , R 5s , and R 6s is an aromatic group
  • the rest are hydrogen atoms or organic groups having 1 to 30 carbon atoms, which may be the same or different.
  • the polymerization of the a structure and the b structure may be block polymerization or random polymerization.
  • the mol% of the Z portion is 5 to 95 mol% for the a structure, 95 to 5 mol% for the b structure, and 100 mol% for a + b.
  • preferred Z includes those in which R 5s and R 6s in the b structure are phenyl groups.
  • the molecular weight of the structure represented by the formula (SL) is preferably 400 to 4,000, more preferably 500 to 3,000.
  • a diamine residue represented by the formula (SL) is contained as another type of repeating unit
  • the tetracarboxylic acid residue remaining after removal of the acid anhydride group from the tetracarboxylic dianhydride is further included as the repeating unit. It is also preferable.
  • Examples of such a tetracarboxylic acid residue include the example of R 132 in the formula (4).
  • the resulting polybenzoxazole for example, a bis-aminophenol derivative, a dicarboxylic acid or the dicarboxylic acid containing R 133, is reacted with a compound selected from such dicarboxylic acid dichloride and dicarboxylic acid derivatives, the polybenzoxazole precursor ,
  • a compound selected from such dicarboxylic acid dichloride and dicarboxylic acid derivatives the polybenzoxazole precursor .
  • This can be obtained by oxazole using a known oxazole reaction method.
  • an active ester-type dicarboxylic acid derivative obtained by reacting 1-hydroxy-1,2,3-benzotriazole or the like in advance may be used in order to increase the reaction yield or the like.
  • the above-mentioned end-capping agent may be used in the same manner as the above-mentioned synthesis of the polyimide or the polyimide precursor, or the above-mentioned synthesis of the polybenzoxazole precursor. Solid precipitation may be carried out in the same manner as in the above.
  • the weight average molecular weight (Mw) of polybenzoxazole is preferably 5,000 to 70,000, more preferably 8,000 to 50,000, and even more preferably 10,000 to 30,000. By setting the weight average molecular weight to 5,000 or more, the breakage resistance of the film after curing can be improved. In order to obtain a cured film having excellent mechanical properties, the weight average molecular weight is particularly preferably 20,000 or more. When two or more kinds of polybenzoxazole are contained, it is preferable that the weight average molecular weight of at least one kind of polybenzoxazole is in the above range.
  • the content of the specific resin in the photocurable resin composition of the present invention is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, based on the total solid content of the photocurable resin composition. It is more preferably 40% by mass or more, and further preferably 50% by mass or more.
  • the content of the specific resin in the photocurable resin composition of the present invention is preferably 99.5% by mass or less, preferably 99% by mass or less, based on the total solid content of the photocurable resin composition. More preferably, it is more preferably 98% by mass or less, further preferably 97% by mass or less, and even more preferably 95% by mass or less.
  • the photocurable resin composition of the present invention may contain only one type of specific resin, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably in the above range.
  • the resin composition of the present invention may contain the above-mentioned specific resin and another resin different from the specific resin (hereinafter, also simply referred to as “other resin”).
  • other resins include phenol resins, polyamides, epoxy resins, polysiloxanes, resins containing a siloxane structure, acrylic resins and the like.
  • acrylic resin by further adding an acrylic resin, a composition having excellent coatability can be obtained, and a pattern (cured film) having excellent solvent resistance can be obtained.
  • the composition is formed by adding an acrylic resin having a weight average molecular weight of 20,000 or less and having a high polymerizable base value to the composition in place of the polymerizable compound described later or in addition to the polymerizable compound described later. It is possible to improve the coatability of an object, the solvent resistance of a pattern (cured film), and the like.
  • the content of the other resin is preferably 0.01% by mass or more, preferably 0.05% by mass or more, based on the total solid content of the composition. It is more preferably 1% by mass or more, further preferably 2% by mass or more, further preferably 5% by mass or more, and further preferably 10% by mass or more. preferable.
  • the content of the other resin in the resin composition of the present invention is preferably 80% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, and 70% by mass, based on the total solid content of the composition. % Or less, more preferably 60% by mass or less, and even more preferably 50% by mass or less.
  • the content of the other resin may be low.
  • the content of the other resin is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and preferably 10% by mass or less, based on the total solid content of the composition. More preferably, it is more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less.
  • the lower limit of the content is not particularly limited, and may be 0% by mass or more.
  • the resin composition of the present invention may contain only one type of other resin, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably in the above range.
  • the photocurable resin composition contains a photosensitive compound A having sensitivity to the exposure wavelength in the first exposure step. Whether or not the photosensitive compound has sensitivity to the exposure wavelength in the first exposure step is determined by the following method.
  • the photosensitive compound and polymethyl methacrylate (PMMA) are dissolved in methyl ethyl ketone to prepare a composition for forming a model film.
  • the content of the photosensitive compound with respect to the total mass of the photosensitive compound A and PMMA in the composition for forming a model film is 0.5 mmol / g.
  • the amount of methyl ethyl ketone used with respect to the total mass of the photosensitive compound A and PMMA in the composition for forming a model film may be appropriately set according to the film thickness of the model film described later.
  • the weight average molecular weight of PMMA is 10,000.
  • the obtained composition for forming a model film is applied onto glass and heat-dried at 80 ° C. for 1 minute to obtain a model film.
  • the film thickness of the model film should be 10 ⁇ m.
  • the composition film is exposed with the same wavelength and irradiation amount as the above exposure using the same light source as the exposure in the first exposure step.
  • the residual ratio of the photosensitive compound is calculated from the following formula by analyzing the extract extracted into the above solution by HPLC (high performance liquid chromatography).
  • Residual rate of photosensitive compound (%) Amount of photosensitive compound contained in the model film after exposure (mol) / Content of photosensitive compound contained in the model film before exposure (mol) ⁇ 100 Further, when the residual ratio of the photosensitive compound is less than 80%, it is determined that the photosensitive compound is a compound having sensitivity to the exposure wavelength in the first exposure step.
  • the residual rate is preferably 70% or less, more preferably 60% or less, and further preferably 50% or less.
  • the lower limit of the residual rate is not particularly limited and may be 0%.
  • the residual rate is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, and further preferably 95% or more.
  • the upper limit of the residual rate is not particularly limited and may be 100%.
  • the photosensitive compound A may or may not have sensitivity to the exposure wavelength in the second exposure step, but from the viewpoint of the film strength and solvent resistance of the obtained cured film, the photosensitive compound A may or may not have an impression. It is preferable to have sensitivity to the exposure wavelength in the second exposure step. Regarding whether or not it has sensitivity to the exposure wavelength in the second exposure step, the description of "first exposure step" is described in the method for determining whether or not it has sensitivity to the exposure wavelength in the first exposure step. It is possible to make a judgment by the judgment method which is replaced with the description of "the second exposure step".
  • the difference between the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound A and the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound B is 80 nm or more, preferably 90 to 300 nm. It is more preferably 100 to 200 nm.
  • the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound A is preferably 190 to 450 nm, more preferably 320 to 450 nm. Further, it is preferable that the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound A is larger than the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound B.
  • the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound is defined as the wavelength existing on the longest wavelength side of the maximum absorption wavelengths in the wavelength range of 190 to 500 nm.
  • the photosensitive compound A is a compound that changes the solubility of the photocurable film in the developing solution in the first exposure step. Specifically, the photosensitive compound A undergoes a chemical change such as radical generation or acid generation in the first exposure step, and the solubility of the photocurable layer in the developing solution changes with the structural change. It is preferably a compound having an action, and more preferably a compound that generates radicals in the first exposure step. Further, the photosensitive compound A is preferably a photopolymerization initiator or a photoacid generator.
  • photopolymerization initiator examples include a photoradical polymerization initiator and a photocationic polymerization initiator, and a photoradical polymerization initiator is preferable.
  • the photoradical polymerization initiator is a compound corresponding to a compound that generates radicals by the above-mentioned first exposure step.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains a photoradical polymerization initiator as the photosensitive compound A.
  • the photocurable resin composition contains at least one of a photoradical polymerization initiator, a specific resin having a radically polymerizable ethylenically unsaturated bond, and a radical cross-linking agent described later. Since the polymerization proceeds and the solubility of the photocurable layer in the exposed portion in the developing solution decreases, a negative pattern can be formed.
  • the photoradical polymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected from known compounds, for example.
  • a photoradical polymerization initiator having photosensitivity to light rays in the ultraviolet region to the visible region is preferable. Further, it may be an activator that produces an active radical by causing some action with the photoexcited sensitizer.
  • the photoradical polymerization initiator is a compound having at least a molar extinction coefficient of about 50 L ⁇ mol -1 ⁇ cm -1 with respect to light having a wavelength in the range of about 300 to 800 nm (preferably 330 to 500 nm). It is preferable that one type is contained.
  • the molar extinction coefficient of the compound can be measured using a known method. For example, it is preferable to measure at a concentration of 0.01 g / L using an ethyl acetate solvent with an ultraviolet-visible spectrophotometer (Cary-5 spectrophotometer manufactured by Varian).
  • a known compound can be arbitrarily used.
  • halogenated hydrocarbon derivatives for example, compounds having a triazine skeleton, compounds having an oxadiazole skeleton, compounds having a trihalomethyl group, etc.
  • acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, hexaarylbiimidazole, oxime derivatives and the like.
  • Oxime compounds, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketooxime ethers, aminoacetophenone compounds, hydroxyacetophenones, azo compounds, azide compounds, metallocene compounds, organic boron compounds, iron arene complexes, etc. Can be mentioned. For details thereof, the description of paragraphs 0165 to 0182 of JP2016-027357 and paragraphs 0138 to 0151 of International Publication No. 2015/199219 can be referred to, and these contents are incorporated in the present specification.
  • ketone compound for example, the compound described in paragraph 0087 of JP2015-087611A is exemplified, and the content thereof is incorporated in the present specification.
  • KayaCure DETX manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • Nippon Kayaku Co., Ltd. is also preferably used.
  • a hydroxyacetophenone compound, an aminoacetophenone compound, and an acylphosphine compound can also be preferably used. More specifically, for example, the aminoacetophenone-based initiator described in JP-A-10-291969 and the acylphosphine oxide-based initiator described in Japanese Patent No. 4225898 can also be used.
  • IRGACURE 184 (IRGACURE is a registered trademark)
  • DAROCUR 1173 As the hydroxyacetophenone-based initiator, IRGACURE 184 (IRGACURE is a registered trademark), DAROCUR 1173, IRGACURE 500, IRGACURE-2959, and IRGACURE 127 (trade names: all manufactured by BASF) can be used.
  • aminoacetophenone-based initiator commercially available products IRGACURE 907, IRGACURE 369, and IRGACURE 379 (trade names: all manufactured by BASF), Omnirad 907, Omnirad 369, and Omnirad 379 (all manufactured by IGM Resin). ) Can be used.
  • the compound described in JP-A-2009-191179 in which the absorption maximum wavelength is matched with a wavelength light source such as 365 nm or 405 nm, can also be used.
  • acylphosphine-based initiator examples include 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide.
  • commercially available products such as IRGACURE-819, IRGACURE-TPO (trade name: all manufactured by BASF), Omnirad 819 and Omnirad TPO (all manufactured by IGM Resins) can be used.
  • metallocene compound examples include IRGACURE-784 (manufactured by BASF).
  • An oxime compound is more preferable as the photoradical polymerization initiator.
  • the exposure latitude can be improved more effectively.
  • the oxime compound is particularly preferable because it has a wide exposure latitude (exposure margin) and also acts as a photocuring accelerator.
  • the compound described in JP-A-2001-233842 the compound described in JP-A-2000-080068, and the compound described in JP-A-2006-342166 can be used.
  • Preferred oxime compounds include, for example, compounds having the following structures, 3-benzoyloxyiminobutane-2-one, 3-acetoxyiminovtan-2-one, 3-propionyloxyiminobutane-2-one, and 2-acetoxy.
  • Iminopentan-3-one 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropane-1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutane-2-one , And 2-ethoxycarbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one and the like.
  • an oxime compound (oxime-based photoradical polymerization initiator) as the photoradical polymerization initiator.
  • IRGACURE OXE 01 IRGACURE OXE 02, IRGACURE OXE 03, IRGACURE OXE 04 (above, manufactured by BASF), ADEKA PUTMER N-1919 (manufactured by ADEKA Corporation, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-014052).
  • a radical polymerization initiator 2) is also preferably used.
  • TR-PBG-304 manufactured by Changzhou Powerful Electronics New Materials Co., Ltd.
  • Adeka Arkuru's NCI-831 and Adeka Arkuru's NCI-930 manufactured by ADEKA Corporation
  • DFI-091 manufactured by Daito Chemix Co., Ltd.
  • an oxime compound having the following structure can also be used.
  • an oxime compound having a fluorene ring can also be used.
  • Specific examples of the oxime compound having a fluorene ring include the compound described in JP-A-2014-137466 and the compound described in Japanese Patent No. 06636081.
  • an oxime compound having a skeleton in which at least one benzene ring of the carbazole ring is a naphthalene ring can also be used.
  • Specific examples of such an oxime compound include the compounds described in International Publication No. 2013/083505.
  • an oxime compound having a fluorine atom examples include compounds described in JP-A-2010-262028, compounds 24, 36-40 described in paragraph 0345 of JP-A-2014-500852, and JP-A-2013. Examples thereof include the compound (C-3) described in paragraph 0101 of JP-A-164471.
  • Examples of the most preferable oxime compound include an oxime compound having a specific substituent shown in JP-A-2007-269779 and an oxime compound having a thioaryl group shown in JP-A-2009-191061.
  • the photoradical polymerization initiator includes a trihalomethyltriazine compound, a benzyldimethylketal compound, an ⁇ -hydroxyketone compound, an ⁇ -aminoketone compound, an acylphosphine compound, a phosphine oxide compound, a metallocene compound, an oxime compound, and a triaryl.
  • a trihalomethyltriazine compound Selected from the group consisting of imidazole dimer, onium salt compound, benzothiazole compound, benzophenone compound, acetophenone compound and its derivative, cyclopentadiene-benzene-iron complex and its salt, halomethyloxaziazole compound, 3-aryl substituted coumarin compound. Compounds are preferred.
  • More preferable photoradical polymerization initiators are trihalomethyltriazine compounds, ⁇ -aminoketone compounds, acylphosphine compounds, phosphine oxide compounds, metallocene compounds, oxime compounds, triarylimidazole dimers, onium salt compounds, benzophenone compounds and acetophenone compounds.
  • At least one compound selected from the group consisting of trihalomethyltriazine compounds, ⁇ -aminoketone compounds, oxime compounds, triarylimidazole dimers, and benzophenone compounds is more preferable, and metallocene compounds or oxime compounds are even more preferable, and oxime compounds are even more preferable. Is even more preferable.
  • the photoradical polymerization initiator is N, N'-tetraalkyl-4,4'-diaminobenzophenone, 2-benzyl such as benzophenone, N, N'-tetramethyl-4,4'-diaminobenzophenone (Michler ketone).
  • 2-benzyl such as benzophenone
  • benzoin ether compounds such as benzoin alkyl ether
  • benzoin compounds such as benzoin and alkyl benzoin
  • benzyl derivatives such as benzyl dimethyl ketal.
  • a compound represented by the following formula (I) can also be used.
  • RI00 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms interrupted by one or more oxygen atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group, and the like.
  • R I01 is a group represented by the formula (II)
  • R I00 R I02 to R I04 are independently alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, or halogen atoms, respectively.
  • R I05 to R I07 are the same as R I 02 to R I 04 of the above formula (I).
  • the compounds described in paragraphs 0048 to 0055 of International Publication No. 2015/1254669 can also be used.
  • the content of the photoradical polymerization initiator is 0.1 to 30% by mass with respect to the total solid content of the photocurable resin composition of the present invention. It is preferable, more preferably 0.1 to 20% by mass, further preferably 0.5 to 15% by mass, and even more preferably 1.0 to 10% by mass. Only one type of photoradical polymerization initiator may be contained, or two or more types may be contained. When two or more kinds of photoradical polymerization initiators are contained, the total is preferably in the above range.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains a photoacid generator as the photosensitive compound A.
  • a photoacid generator for example, acid is generated in the exposed part of the photocurable layer, the solubility of the exposed part in the developing solution (for example, an alkaline aqueous solution) is increased, and the exposed part becomes the developing solution. It is possible to obtain a positive relief pattern that is removed by.
  • the photocurable resin composition contains a photoacid generator and a cross-linking agent described later, for example, the cross-linking reaction of the cross-linking agent is promoted by the acid generated in the exposed portion, and the exposed portion is not exposed. It is also possible to make it more difficult to remove by the developing solution than the portion. According to such an aspect, a negative type relief pattern can be obtained.
  • the photoacid generator is not particularly limited as long as it generates an acid by exposure, but is an onium salt compound such as a quinonediazide compound, a diazonium salt, a phosphonium salt, a sulfonium salt, or an iodonium salt, an imide sulfonate, and an oxime.
  • onium salt compound such as a quinonediazide compound, a diazonium salt, a phosphonium salt, a sulfonium salt, or an iodonium salt, an imide sulfonate, and an oxime.
  • examples thereof include sulfonate compounds such as sulfonate, diazodisulfone, disulfone, and o-nitrobenzyl sulfonate.
  • the quinone diazide compound includes a polyhydroxy compound in which quinone diazide sulfonic acid is ester-bonded, a polyamino compound in which quinone diazide sulfonic acid is conjugated with a sulfonamide, and a polyhydroxypolyamino compound in which quinone diazide sulfonic acid is ester-bonded and a sulfonamide bond. Examples thereof include those bonded by at least one of the above. In the present invention, for example, it is preferable that 50 mol% or more of all the functional groups of these polyhydroxy compounds and polyamino compounds are substituted with quinonediazide.
  • the quinone diazide either a 5-naphthoquinone diazidosulfonyl group or a 4-naphthoquinone diazidosulfonyl group is preferably used.
  • the 4-naphthoquinone diazidosulfonyl ester compound has absorption in the i-line region of a mercury lamp and is suitable for i-line exposure.
  • the 5-naphthoquinone diazidosulfonyl ester compound has absorption extending to the g-line region of a mercury lamp and is suitable for g-line exposure.
  • a 4-naphthoquinone diazidosulfonyl ester compound or a 5-naphthoquinone diazidosulfonyl ester compound depending on the wavelength to be exposed.
  • a naphthoquinone diazidosulfonyl ester compound having a 4-naphthoquinone diazidosulfonyl group and a 5-naphthoquinone diazidosulfonyl group may be contained in the same molecule, or a 4-naphthoquinone diazidosulfonyl ester compound and a 5-naphthoquinone diazidosulfonyl ester compound may be contained. It may be contained.
  • the naphthoquinone diazide compound can be synthesized by an esterification reaction between a compound having a phenolic hydroxy group and a quinone diazido sulfonic acid compound, and can be synthesized by a known method. By using these naphthoquinone diazide compounds, the resolution, sensitivity, and residual film ratio are further improved.
  • Examples of the onium salt compound or the sulfonate compound include the compounds described in paragraphs 0064 to 0122 of JP-A-2008-013646.
  • the photoacid generator is also preferably a compound containing an oxime sulfonate group (hereinafter, also simply referred to as “oxime sulfonate compound”).
  • oxime sulfonate compound is not particularly limited as long as it has an oxime sulfonate group, but the following formula (OS-1), the formula (OS-103) described later, the formula (OS-104), or the formula (OS-) It is preferably an oxime sulfonate compound represented by 105).
  • X 3 is an alkyl group, an alkoxyl group, or a halogen atom. If X 3 there are a plurality, each be the same or may be different. Alkyl group and an alkoxyl group represented by X 3 may have a substituent.
  • the halogen atom in the X 3, a chlorine atom or a fluorine atom is preferable.
  • m3 represents an integer of 0 to 3, and 0 or 1 is preferable. When m3 is 2 or 3, a plurality of X 3 may be the same or different.
  • R 34 represents an alkyl group or an aryl group, which is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms, and carbon. It is preferably an alkoxyl group of numbers 1 to 5, a phenyl group which may be substituted with W, a naphthyl group which may be substituted with W, or an anthranyl group which may be substituted with W.
  • W is a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxyl halide having 1 to 5 carbon atoms. It represents a group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aryl halide group having 6 to 20 carbon atoms.
  • oxime sulfonate compound represented by the formula (OS-1) are described in paragraphs 0064 to 0068 of JP2011-209692A and paragraph numbers 0158 to 0167 of JP2015-194674A. The following compounds are exemplified and their contents are incorporated herein.
  • R s1 represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group
  • R s6 which may be present in a plurality, independently represents a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, a sulfonic acid group, an aminosulfonyl group or an alkoxysulfonyl group
  • Xs represents O or S.
  • ns represents 1 or 2
  • ms represents an integer of 0-6.
  • an alkyl group represented by R s1 preferably having 1 to 30 carbon atoms
  • an aryl group preferably having 6 to 30 carbon atoms
  • a heteroaryl group carbon
  • numbers 4 to 30 may have a substituent T.
  • R s2 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms) or an aryl group (preferably having 6 to 30 carbon atoms). , Hydrogen atom or alkyl group is more preferable.
  • R s2 that may be present in two or more in the compound, one or two are preferably an alkyl group, an aryl group or a halogen atom, and one is more preferably an alkyl group, an aryl group or a halogen atom. It is particularly preferable that one is an alkyl group and the rest is a hydrogen atom.
  • the alkyl group or aryl group represented by R s2 may have a substituent T.
  • Xs represents O or S, and is preferably O.
  • the ring containing Xs as a ring member is a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • ns represents 1 or 2, and when Xs is O, ns is preferably 1, and when Xs is S, ns is. It is preferably 2.
  • the alkyl group represented by R s6 preferably having 1 to 30 carbon atoms
  • the alkyloxy group preferably having 1 to 30 carbon atoms
  • ms represents an integer of 0 to 6, preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and 0. Is particularly preferable.
  • the compound represented by the above formula (OS-103) is particularly preferably a compound represented by the following formula (OS-106), formula (OS-110) or formula (OS-111).
  • the compound represented by the formula (OS-104) is particularly preferably a compound represented by the following formula (OS-107), and the compound represented by the above formula (OS-105) is a compound represented by the following formula (OS-105). -108) or a compound represented by the formula (OS-109) is particularly preferable.
  • R t1 represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group
  • R t7 represents a hydrogen atom or a bromine atom
  • R t8 represents a hydrogen atom and the number of carbon atoms. 1 to 8 alkyl groups, halogen atoms, chloromethyl groups, bromomethyl groups, bromoethyl groups, methoxymethyl groups, phenyl groups or chlorophenyl groups
  • R t9 represents hydrogen atoms, halogen atoms, methyl groups or methoxy groups
  • R t2 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R t7 represents a hydrogen atom or a bromine atom, and is preferably a hydrogen atom.
  • R t8 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a halogen atom, a chloromethyl group, a bromomethyl group, a bromoethyl group, a methoxymethyl group, or a phenyl group.
  • it represents a chlorophenyl group, preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a halogen atom or a phenyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. It is more preferably present, and particularly preferably a methyl group.
  • R t9 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group or a methoxy group, and is preferably a hydrogen atom.
  • R t2 represents a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a hydrogen atom.
  • the three-dimensional structure (E, Z) of the oxime may be either one or a mixture.
  • Specific examples of the oxime sulfonate compounds represented by the above formulas (OS-103) to (OS-105) include paragraph numbers 008 to 0995 of JP2011-209692A and paragraphs of JP2015-194674A.
  • the compounds of numbers 0168 to 0194 are exemplified and their contents are incorporated herein.
  • oxime sulfonate compound containing at least one oxime sulfonate group include compounds represented by the following formulas (OS-101) and (OS-102).
  • Ru9 is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxyl group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, a carbamoyl group, a sulfamoyl group, a sulfo group, a cyano group, Represents an aryl group or a heteroaryl group.
  • R u9 is a cyano group or an aryl group is more preferable, and the embodiment in which R u9 is a cyano group, a phenyl group or a naphthyl group is further preferable.
  • Ru2a represents an alkyl or aryl group.
  • Xu is -O-, -S-, -NH- , -NR u5-, -CH 2- , -CR u6 H- or CR u6 R u7.
  • Ru1 to Ru4 are independently hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkenyl group, alkoxyl group, amino group, alkoxycarbonyl group, alkylcarbonyl group, respectively. , Arylcarbonyl group, amide group, sulfo group, cyano group or aryl group. 2 in turn, each may be bonded to each other to form a ring of the R u1 ⁇ R u4. At this time, the ring may be condensed to form a condensed ring together with the benzene ring.
  • R u1 ⁇ R u4 a hydrogen atom, preferably a halogen atom or an alkyl group, also aspects to form the at least two aryl groups bonded to each other of R u1 ⁇ R u4 preferred.
  • Ru1 to Ru4 are hydrogen atoms. Any of the above-mentioned substituents may further have a substituent.
  • the compound represented by the above formula (OS-101) is more preferably a compound represented by the formula (OS-102).
  • the three-dimensional structure (E, Z, etc.) of the oxime and the benzothiazole ring may be either one or a mixture.
  • Specific examples of the compound represented by the formula (OS-101) include the compounds described in paragraph numbers 0102 to 0106 of JP2011-209692 and paragraph numbers 0195 to 0207 of JP2015-194674. And these contents are incorporated herein by reference.
  • b-9, b-16, b-31, and b-33 are preferable.
  • a commercially available product may be used as the photoacid generator.
  • Commercially available products include WPAG-145, WPAG-149, WPAG-170, WPAG-199, WPAG-336, WPAG-376, WPAG-370, WPAG-443, WPAG-469, WPAG-638, and WPAG-69 (any of which).
  • Also manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Omnicat 250, Omnicat 270 (all manufactured by IGM Resins BV), Irgacure 250, Irgacure 270, Irgacure 290 (all manufactured by BASF), MBZ-101 (all manufactured by BASF). (Made by Midori Chemical Industries, Ltd.) and the like.
  • an organic halogenated compound can also be applied.
  • the organic halogenated compound include Wakabayashi et al., “Bull Chem. Soc Japan” 42, 2924 (1969), US Pat. No. 3,905,815, JP-A-46-4605, JP-A-A. 48-36281, JP-A-55-3207, JP-A-60-239736, JP-A-61-169835, JP-A-61-169837, JP-A-62-58241, JP-A-62- 212401, JP-A-63-70243, JP-A-63-298339, M.D. P.
  • S-triazine compounds S-triazine compounds
  • An organic borate compound can also be applied as a photoacid generator.
  • Examples of the organic borate compound include JP-A-62-143044, JP-A-62-150242, JP-A-9-188685, JP-A-9-188686, JP-A-9-188710, and JP-A-2000. -131837, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-107916, Japanese Patent No. 2764769, Japanese Patent Application No. 2000-310808, etc., and Kunz, Martin "Rad Tech '98. Proceeding Compound 19-22, 1998, Chicago", etc.
  • Specific examples thereof include organic boron transition metal coordination complexes of JP-A-7-140589, JP-A-7-306527, and JP-A-7-292014.
  • a disulfone compound can also be applied as a photoacid generator.
  • examples of the disulfone compound include compounds described in JP-A-61-166544, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-132318, and diazodisulfone compounds.
  • onium salt compound examples include S.I. I. Schlesinger, Photogr. Sci. Eng. , 18,387 (1974), T.K. S. The diazonium salt described in Bal et al, Polymer, 21, 423 (1980), the ammonium salt described in US Pat. No. 4,069,055, JP-A-4-365549, etc., US Pat. No. 4,069, Phosphonium salts described in 055 and 4,069,056, European Patents 104 and 143, US Patents 339,049 and 410,201, JP-A-2. -150848, Iodonium salt described in JP-A-2-296514, European Patent Nos.
  • onium salts examples include onium salts represented by the following general formulas (RI-I) to (RI-III).
  • Ar11 represents an aryl group having 20 or less carbon atoms which may have 1 to 6 substituents, and preferred substituents are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and 1 to 12 carbon atoms.
  • Z11 - represents a monovalent anion, a halogen ion, perchlorate ion, hexafluorophosphate ion, tetrafluoroborate ion, sulfonate ion, sulfinate ion, thiosulfonate ion, sulfate ion, surface stability
  • Perchlorate ion, hexafluorophosphate ion, tetrafluoroborate ion, sulfonate ion, sulfinate ion are preferable.
  • Ar21 and Ar22 each represent an aryl group having 20 or less carbon atoms which may independently have 1 to 6 substituents, and preferred substituents are alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms. , Alkenyl group with 1 to 12 carbon atoms, alkynyl group with 1 to 12 carbon atoms, aryl group with 1 to 12 carbon atoms, alkoxy group with 1 to 12 carbon atoms, aryloxy group with 1 to 12 carbon atoms, halogen atom, carbon Alkylamino group having 1 to 12 carbon atoms, dialkylamino group having 1 to 12 carbon atoms, alkylamide group or arylamide group having 1 to 12 carbon atoms, carbonyl group, carboxyl group, cyano group, sulfonyl group, 1 to 12 carbon atoms Examples thereof include a thioalkyl group of 1 to 12 and a thioaryl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Z21 - represents a monovalent anion, a halogen ion, perchlorate ion, hexafluorophosphate ion, tetrafluoroborate ion, sulfonate ion, sulfinate ion, thiosulfonate ion, sulfate ion, stability, reaction From the viewpoint of properties, perchlorate ion, hexafluorophosphate ion, tetrafluoroborate ion, sulfonic acid ion, sulfinate ion and carboxylate ion are preferable.
  • R31, R32, and R33 each represent an aryl group or an alkyl group having 20 or less carbon atoms, an alkenyl group, and an alkynyl group, which may independently have 1 to 6 substituents, and are preferable. From the viewpoint of reactivity and stability, an aryl group is desirable.
  • Preferred substituents include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkynyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 1 to 12 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Examples thereof include a group, a cyano group, a sulfonyl group, a thioalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a thioaryl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Z31 - represents a monovalent anion, a halogen ion, perchlorate ion, hexafluorophosphate ion, tetrafluoroborate ion, sulfonate ion, sulfinate ion, thiosulfonate ion, sulfate ion, stability, reaction From the viewpoint of properties, perchlorate ion, hexafluorophosphate ion, tetrafluoroborate ion, sulfonic acid ion, sulfinate ion and carboxylate ion are preferable.
  • the content thereof is preferably 0.1 to 30% by mass, preferably 0.1 to 20% by mass, based on the total solid content of the photocurable resin composition of the present invention. More preferably, it is more preferably 2 to 15% by mass. Only one type of photoacid generator may be contained, or two or more types may be contained. When two or more photoacid generators are contained, the total is preferably in the above range.
  • the photocurable resin composition of the present invention may contain a photobase generator as the photosensitive compound A.
  • the photocurable resin composition contains a photobase generator and a cross-linking agent described later, for example, the cross-linking reaction of the cross-linking agent is promoted by the base generated in the exposed part, and the exposed part is more than the non-exposed part. Can also be made difficult to be removed by the developing solution. According to such an aspect, a negative type relief pattern can be obtained.
  • the photobase generator is not particularly limited as long as it generates a base by exposure, and known ones can be used.
  • M. Shirai, and M. Tsunooka Prog. Polym. Sci. , 21, 1 (1996); Masahiro Kadooka, Polymer Processing, 46, 2 (1997); C.I. Kutal, Code. Chem. Rev. , 211,353 (2001); Y. Kaneko, A.M. Sarker, and D. Neckers, Chem. Mater. , 11, 170 (1999); Tachi, M. et al. Shirai, and M. Tsunooka, J. Mol. Photopolym. Sci. Technol. , 13, 153 (2000); Winkle, and K. Graziano, J.
  • Ionic compounds whose base components are neutralized by forming salts and nonionic compounds whose base components are latent by urethane bonds or oxime bonds such as carbamate derivatives, oxime ester derivatives, and acyl compounds.
  • carbamate derivatives, amide derivatives, imide derivatives, ⁇ -cobalt complexes, imidazole derivatives, cinnamic acid amide derivatives, oxime derivatives and the like are more preferable examples of the photobase generator.
  • the basic substance generated from the photobase generator is not particularly limited, and examples thereof include compounds having an amino group, particularly monoamines, polyamines such as diamines, and amidines.
  • the photobase generator is preferably a photobase generator that does not contain a salt in its structure, and preferably has no charge on the nitrogen atom of the base portion generated in the photobase generator.
  • the generated base is latent using a covalent bond, and the mechanism of base generation is such that the covalent bond between the nitrogen atom of the generated base portion and the adjacent atom is cleaved. It is preferable that the base is generated.
  • the photobase generator does not contain a salt in the structure, the photobase generator can be neutralized, so that the solvent solubility is better and the pot life is improved.
  • the amine generated from the photobase generator used in the present invention is preferably a primary amine or a secondary amine.
  • the base generated as described above is latent using a covalent bond, and the generated base has an amide bond, a carbamate bond, and an oxime bond. It is preferably used and latent.
  • the photobase generator according to the present invention include a photobase generator having a katsura acid amide structure as disclosed in JP-A-2009-080452 and International Publication No. 2009/123122, JP-A-2006-189591.
  • Examples thereof include a photobase generator having an oxime structure, but the present invention is not limited to these, and other known photobase generator structures can be used.
  • the photobase generator the compounds described in paragraph numbers 0185 to 0188, 0199 to 0200 and 0202 of JP2012-093746, and the compounds described in paragraphs 0022 to 0069 of JP2013-194205. Examples thereof include the compounds described in paragraphs 0026 to 0074 of JP2013-204319A, and the compounds described in paragraph number 0052 of International Publication No. 2010/064631.
  • a commercially available product may be used as the photobase generator.
  • Commercially available products include WPBG-266, WPBG-300, WPGB-345, WPGB-140, WPBG-165, WPBG-027, WPBG-018, WPGB-015, WPBG-041, WPGB-172, WPGB-174, WPBG. -166, WPGB-158, WPGB-025, WPGB-168, WPGB-167, WPBG-082 (all manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and the like.
  • the content thereof is preferably 0.1 to 30% by mass, preferably 0.1 to 20% by mass, based on the total solid content of the photocurable resin composition of the present invention. More preferably, it is more preferably 2 to 15% by mass. Only one type of photobase generator may be contained, or two or more types may be contained. When two or more photobase generators are contained, the total is preferably in the above range.
  • the photocurable resin composition has no sensitivity to the exposure wavelength in the first exposure step and is exposed in the second exposure step. It contains a photosensitive compound B, which is a compound having sensitivity to wavelength.
  • the fact that the photosensitive compound B has no sensitivity to the exposure wavelength in the first exposure step and that the photosensitive compound B has sensitivity to the exposure wavelength in the second exposure step means that the photosensitive compound A has no sensitivity. It is determined by the same method as the method for determining whether or not it has the sensitivity described in the description.
  • the photosensitive compound B is the same photopolymerization initiator, photoacid generator, and photobase generator as the above-mentioned photosensitive compound A, and is the compound selected as the photosensitive compound A.
  • examples thereof include compounds having sensitivity and different exposure wavelengths.
  • a photoradical polymerization initiator having a sensitivity in the vicinity of 365 nm is used as the photosensitive compound A
  • a photoacid generator having a sensitivity in the vicinity of 216 nm can be used as the photosensitive compound B.
  • a photoradical polymerization initiator having a sensitivity near 365 nm when used as the photosensitive compound A, a photoradical polymerization initiator having a sensitivity near 270 nm can also be used as the photosensitive compound B. ..
  • the difference between the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound A and the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound B is as described above.
  • the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound B is preferably 190 to 450 nm, more preferably 190 to 315 nm.
  • the maximum absorption wavelength of the photosensitive compound B is measured by the method described above.
  • the photosensitive compound B is the same photopolymerization initiator, photoacid generator, and photobase generator as the above-mentioned photosensitive compound A, and is the compound selected as the photosensitive compound A. Examples thereof include compounds having a maximum absorption wavelength of 80 nm or more.
  • a photoradical polymerization initiator having a maximum absorption wavelength in the vicinity of 365 nm when used as the photosensitive compound A, a photoacid generator having a maximum absorption wavelength in the vicinity of 216 nm can be used as the photosensitive compound B. ..
  • a photoradical polymerization initiator having a maximum absorption wavelength in the vicinity of 365 nm is used as the photosensitive compound A
  • a photoradical polymerization initiator having a maximum absorption wavelength in the vicinity of 270 nm is used as the photosensitive compound B. It can also be used.
  • the preferable content of these compounds is the preferable content of these compounds when used as the photosensitive compound A. Is similar to.
  • the preferred combination of the photosensitive compound A and the photosensitive compound B is as described in Aspects 1 to 7 described above.
  • the photosensitive compound B is preferably a compound that generates an acid by the second exposure step.
  • Examples of the compound that generates an acid by the second exposure step include the above-mentioned photoacid generator.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains another cross-linking agent described later.
  • the photosensitive compound B is preferably a compound that generates radicals in the second exposure step.
  • Examples of the compound that generates radicals in the second exposure step include the above-mentioned photoradical polymerization initiator.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains a radical cross-linking agent described later.
  • the photosensitive compound B is preferably a compound that generates a base by the second exposure step.
  • Examples of the compound that generates a base by the second exposure step include the above-mentioned photobase generator.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains another cross-linking agent described later, and contains an epoxy compound described later. Is more preferable.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains a solvent.
  • a solvent a known solvent can be arbitrarily used.
  • the solvent is preferably an organic solvent.
  • the organic solvent include compounds such as esters, ethers, ketones, cyclic hydrocarbons, sulfoxides, amides, and alcohols.
  • esters include ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, hexyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, and ⁇ -butyrolactone.
  • alkylalkyloxyacetate eg, methyl alkyloxyacetate, ethyl alkyloxyacetate, butyl alkyloxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, Ethyl ethoxyacetate, etc.)
  • 3-alkyloxypropionate alkyl esters eg, methyl 3-alkyloxypropionate, ethyl 3-alkyloxypropionate, etc.) (eg, methyl 3-methoxypropionate, 3-methoxypropionate, etc.) Ethyl, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, etc.)
  • 2-alkyloxypropionate alkyl esters eg, methyl 2-alkyloxypropionate, ethyl 2-alkyloxypropionate, ethyl 2-alkyl
  • ethers include diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol.
  • Suitable examples include monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol ethyl methyl ether, and propylene glycol monopropyl ether acetate.
  • ketones for example, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 3-methylcyclohexanone, levoglucosenone, dihydrolevoglucosenone and the like are preferable.
  • cyclic hydrocarbons for example, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and anisole, and cyclic terpenes such as limonene are preferable.
  • sulfoxides for example, dimethyl sulfoxide is preferable.
  • N, N, N', N'-tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like are preferable.
  • Alcohols include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 1-pentanol, 1-hexanol, benzyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, 1-methoxy-2-propanol, 2-ethoxyethanol, Diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, polypropylene glycol, tetraethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, Examples thereof include ethylene glycol monophenyl ether, methylphenyl carbinol, n-amyl alcohol, methyl amyl alcohol, and diacetone alcohol.
  • the solvent is preferably a mixture of two or more types from the viewpoint of improving the properties of the coated surface.
  • the mixed solvent to be mixed is preferable.
  • the combined use of dimethyl sulfoxide and ⁇ -butyrolactone is particularly preferred.
  • a combination of N-methyl-2-pyrrolidone and ethyl lactate, N-methyl-2-pyrrolidone and ethyl lactate, diacetone alcohol and ethyl lactate, cyclopentanone and ⁇ -butyrolactone is also preferable.
  • the content of the solvent is preferably such that the total solid content concentration of the photocurable resin composition of the present invention is 5 to 80% by mass, and is preferably 5 to 75% by mass. It is more preferable that the amount is 10 to 70% by mass, more preferably 20 to 70% by mass, and even more preferably 40 to 70% by mass. preferable.
  • the solvent content may be adjusted according to the desired thickness of the coating film and the coating method.
  • the solvent may contain only one type or two or more types. When two or more kinds of solvents are contained, the total is preferably in the above range.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains a cross-linking agent.
  • the cross-linking agent is preferably a cross-linking agent having a group in which the bonding reaction with other groups is promoted by the exposure of the photosensitive compound B in the second exposure step under the above-mentioned condition 2.
  • Examples of the cross-linking agent include radical cross-linking agents and other cross-linking agents.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably further contains a radical cross-linking agent.
  • the radical cross-linking agent is a compound having a radically polymerizable group.
  • a group containing an ethylenically unsaturated bond is preferable.
  • the group containing an ethylenically unsaturated bond include a group having an ethylenically unsaturated bond such as a vinyl group, an allyl group, a vinylphenyl group, and a (meth) acryloyl group.
  • the (meth) acryloyl group is preferable as the group containing the ethylenically unsaturated bond, and the (meth) acryloyl group is more preferable from the viewpoint of reactivity.
  • the radical cross-linking agent may be a compound having one or more ethylenically unsaturated bonds, but a compound having two or more ethylenically unsaturated bonds is more preferable.
  • the compound having two ethylenically unsaturated bonds is preferably a compound having two groups containing the above ethylenically unsaturated bonds.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains a compound having three or more ethylenically unsaturated bonds as a radical cross-linking agent.
  • the compound having 3 or more ethylenically unsaturated bonds a compound having 3 to 15 ethylenically unsaturated bonds is preferable, and a compound having 3 to 10 ethylenically unsaturated bonds is more preferable, and 3 to 6 compounds are more preferable.
  • the compound having is more preferable.
  • the compound having three or more ethylenically unsaturated bonds is preferably a compound having three or more groups containing the ethylenically unsaturated bond, and more preferably a compound having 3 to 15 ethylenically unsaturated bonds.
  • a compound having 3 to 10 is more preferable, and a compound having 3 to 6 is particularly preferable.
  • the photocurable resin composition of the present invention comprises a compound having two ethylenically unsaturated bonds and a compound having three or more ethylenically unsaturated bonds. It is also preferable to include.
  • the radical cross-linking agent is particularly preferably a compound having two ethylenically unsaturated bonds.
  • the molecular weight of the radical cross-linking agent is preferably 2,000 or less, more preferably 1,500 or less, and even more preferably 900 or less.
  • the lower limit of the molecular weight of the radical cross-linking agent is preferably 100 or more.
  • radical cross-linking agent examples include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters thereof, and amides, and are preferable.
  • an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a nucleophilic substituent such as a hydroxy group, an amino group or a sulfanyl group with a monofunctional or polyfunctional isocyanate or an epoxy, or a monofunctional or polyfunctional group.
  • a dehydration condensation reaction product with a functional carboxylic acid is also preferably used.
  • an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a parentionic substituent such as an isocyanate group or an epoxy group with a monofunctional or polyfunctional alcohol, amines or thiols, and a halogeno group.
  • Substitution reactions of unsaturated carboxylic acid esters or amides having a releasable substituent such as tosyloxy group and monofunctional or polyfunctional alcohols, amines and thiols are also suitable.
  • radical cross-linking agent a compound having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure is also preferable.
  • examples include polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylol ethanetri (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, and dipentaerythritol.
  • a compound obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to a functional alcohol and then (meth) acrylated, is described in JP-A-48-041708, JP-A-50-006034, and JP-A-51-0371993.
  • Urethane (meth) acrylates such as those described in JP-A-48-064183, JP-A-49-043191, and JP-A-52-030490, the polyester acrylates, epoxy resins and (meth) acrylics. Examples thereof include polyfunctional acrylates and methacrylates such as epoxy acrylates which are reaction products with acids, and mixtures thereof. Further, the compounds described in paragraphs 0254 to 0257 of JP-A-2008-292970 are also suitable.
  • a polyfunctional (meth) acrylate obtained by reacting a polyfunctional carboxylic acid with a cyclic ether group such as glycidyl (meth) acrylate and a compound having an ethylenically unsaturated bond can also be mentioned.
  • radical cross-linking agent other than the above, it has a fluorene ring and has an ethylenically unsaturated bond, which is described in JP-A-2010-160418, JP-A-2010-129825, Patent No. 4364216 and the like.
  • Compounds having two or more radicals and cardo resins can also be used.
  • dipentaerythritol triacrylate (commercially available KAYARAD D-330; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetraacrylate (commercially available KAYARAD D-320; Nihon Kayaku Co., Ltd.) ), A-TMMT: Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), Dipentaerythritol penta (meth) acrylate (commercially available KAYARAD D-310; Nippon Kayaku Co., Ltd.), Dipentaerythritol hexa (meth) ) Acrylate (commercially available KAYARAD DPHA; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., A-DPH; manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), and these (meth) acryloyl groups are mediated by ethylene glycol residues or propylene glycol residues. A structure that is bonded together is preferable
  • SR-494 which is a tetrafunctional acrylate having four ethyleneoxy chains manufactured by Sartmer
  • SR-209 which is a bifunctional methacrylate having four ethyleneoxy chains, manufactured by Sartmer. 231 and 239
  • DPCA-60 a hexafunctional acrylate having 6 pentyleneoxy chains manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • TPA-330 a trifunctional acrylate having 3 isobutyleneoxy chains
  • urethane oligomer UAS-10 examples include, for example, SR-494, which is a tetrafunctional acrylate having four ethyleneoxy chains manufactured by Sartmer, and SR-209, which is a bifunctional methacrylate having four ethyleneoxy chains, manufactured by Sartmer. 231 and 239, DPCA-60, a hexafunctional acrylate having 6 pentyleneoxy chains manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., TPA-330, a trifunctional acrylate having 3 iso
  • UAB-140 (manufactured by Nippon Paper Co., Ltd.), NK ester M-40G, NK ester 4G, NK ester M-9300, NK ester A-9300, UA-7200 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), DPHA-40H (Japan) Chemicals Co., Ltd.), UA-306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Blemmer PME400 (manufactured by Nichiyu Co., Ltd.), etc. Can be mentioned.
  • radical cross-linking agent examples include urethane acrylates as described in Japanese Patent Publication No. 48-041708, Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-037193, Japanese Patent Application Laid-Open No. 02-032293, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 02-016765.
  • Urethane compounds having an ethylene oxide-based skeleton described in Japanese Patent Publication No. 58-049860, Japanese Patent Publication No. 56-017654, Japanese Patent Publication No. 62-039417, and Japanese Patent Publication No. 62-039418 are also suitable.
  • radical cross-linking agent a compound having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-01-105238 is used. You can also do it.
  • the radical cross-linking agent may be a radical cross-linking agent having an acid group such as a carboxy group or a phosphoric acid group.
  • the radical cross-linking agent having an acid group is preferably an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid, and an acid group is obtained by reacting an unreacted hydroxy group of the aliphatic polyhydroxy compound with a non-aromatic carboxylic acid anhydride.
  • a radical cross-linking agent provided with is more preferable.
  • the aliphatic polyhydroxy compound is pentaerythritol or dipentaerythritol. Is a compound.
  • examples of commercially available products include M-510 and M-520 as polybasic acid-modified acrylic oligomers manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • the preferable acid value of the radical cross-linking agent having an acid group is 0.1 to 40 mgKOH / g, and particularly preferably 5 to 30 mgKOH / g.
  • the acid value of the radical cross-linking agent is within the above range, it is excellent in manufacturing handleability and further excellent in developability. Moreover, the polymerizable property is good.
  • the acid value of the radical cross-linking agent having an acid group is preferably 0.1 to 300 mgKOH / g, and particularly preferably 1 to 100 mgKOH / g. The acid value is measured according to the description of JIS K 0070: 1992.
  • the photocurable resin composition of the present invention it is preferable to use a bifunctional metaacrylate or acrylate from the viewpoint of pattern resolution and film elasticity.
  • the compound include triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, and PEG200 diacrylate (polyethylene glycol diacrylate having a formula of polyethylene glycol chain).
  • a monofunctional radical cross-linking agent can be preferably used as the radical cross-linking agent.
  • the monofunctional radical cross-linking agent include n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, carbitol (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth).
  • the content thereof is preferably more than 0% by mass and 60% by mass or less with respect to the total solid content of the photocurable resin composition of the present invention.
  • the lower limit is more preferably 5% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 50% by mass or less, and further preferably 30% by mass or less.
  • One type of radical cross-linking agent may be used alone, or two or more types may be mixed and used. When two or more types are used in combination, the total amount is preferably in the above range.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains another cross-linking agent different from the radical cross-linking agent described above.
  • the other cross-linking agent refers to a cross-linking agent other than the above-mentioned radical cross-linking agent, and is a reaction product thereof or another compound in the composition due to the exposure of the above-mentioned photosensitive compound A or photosensitive compound B. It is preferable that the compound has a plurality of groups in the molecule that promote the reaction of forming a covalent bond with the compound, and forms a covalent bond with another compound in the composition or a reaction product thereof.
  • a compound having a plurality of groups in the molecule whose reaction is promoted by the action of an acid or a base is preferable.
  • the acid or base is an acid or base generated from a photoacid generator or a photobase generator which is a photosensitive compound A or a photosensitive compound B in the first exposure step or the second exposure step.
  • a compound having at least one group selected from the group consisting of a methylol group and an alkoxymethyl group is preferable, and at least one group selected from the group consisting of a methylol group and an alkoxymethyl group is a nitrogen atom.
  • a compound having a structure directly bonded to is more preferable.
  • an amino group-containing compound such as melamine, glycoluril, urea, alkylene urea, or benzoguanamine is reacted with formaldehyde or formaldehyde and alcohol, and the hydrogen atom of the amino group is changed to a methylol group or an alkoxymethyl group.
  • examples thereof include compounds having a substituted structure.
  • the method for producing these compounds is not particularly limited, and any compound having the same structure as the compound produced by the above method may be used. Further, it may be an oligomer formed by self-condensing the methylol groups of these compounds.
  • the cross-linking agent using melamine is a melamine-based cross-linking agent
  • the cross-linking agent using glycoluril, urea or alkylene urea is a urea-based cross-linking agent
  • the cross-linking agent using alkylene urea is an alkylene urea-based cross-linking agent.
  • a cross-linking agent using an agent or benzoguanamine is called a benzoguanamine-based cross-linking agent.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains at least one compound selected from the group consisting of a urea-based cross-linking agent and a melamine-based cross-linking agent. It is more preferable to contain at least one compound selected from the group consisting of melamine-based cross-linking agents.
  • melamine-based cross-linking agent examples include hexamethoxymethylmelamine, hexaethoxymethylmelamine, hexapropoxymethylmelamine, hexabutoxybutyl melamine and the like.
  • urea-based cross-linking agent examples include monohydroxymethylated glycol uryl, dihydroxymethylated glycol uryl, trihydroxymethylated glycol uryl, tetrahydroxymethylated glycol uryl, monomethoxymethylated glycol uryl, and dimethoxymethylated glycol uryl.
  • Glycoluryl-based cross-linking agent such as bismethoxymethylurea, bisethoxymethylurea, bispropoxymethylurea, and bisbutoxymethylurea, Monohydroxymethylated ethyleneurea or dihydroxymethylated ethyleneurea, monomethoxymethylated ethyleneurea, dimethoxymethylated ethyleneurea, monoethoxymethylated ethyleneurea, diethoxymethylated ethyleneurea, monopropoxymethylated ethyleneurea, dipropoxymethyl
  • Ethyleneurea-based cross-linking agents such as ethyleneurea, monobutoxymethylated, or dibutoxymethylated ethyleneurea, Monohydroxymethylated propylene urea, dihydroxymethylated propylene urea, monomethoxymethylated propylene urea, dimethoxymethylated propylene urea, monodiethoxymethylated propylene urea, diethoxymethylated propylene urea, monopropoxymethylated propylene urea, dipropoxymethyl
  • benzoguanamine-based cross-linking agent examples include, for example, monohydroxymethylated benzoguanamine, dihydroxymethylated benzoguanamine, trihydroxymethylated benzoguanamine, tetrahydroxymethylated benzoguanamine, monomethoxymethylated benzoguanamine, dimethoxymethylated benzoguanamine, and trimethoxymethylated benzoguanamine.
  • Tetramethoxymethylated benzoguanamine Tetramethoxymethylated benzoguanamine, monomethoxymethylated benzoguanamine, dimethoxymethylated benzoguanamine, trimethoxymethylated benzoguanamine, tetraethoxymethylated benzoguanamine, monopropoxymethylated benzoguanamine, dipropoxymethylated benzoguanamine, tripropoxymethylated benzoguanamine, tetrapropoxy Examples thereof include methylated benzoguanamine, monobutoxymethylated benzoguanamine, dibutoxymethylated benzoguanamine, tributoxymethylated benzoguanamine, tetrabutoxymethylated benzoguanamine and the like.
  • a compound having at least one group selected from the group consisting of a methylol group and an alkoxymethyl group at least one selected from the group consisting of a methylol group and an alkoxymethyl group on an aromatic ring (preferably a benzene ring).
  • a compound to which a group is directly bonded is also preferably used.
  • Specific examples of such compounds include benzenedimethanol, bis (hydroxymethyl) cresol, bis (hydroxymethyl) dimethoxybenzene, bis (hydroxymethyl) diphenyl ether, bis (hydroxymethyl) benzophenone, and hydroxymethylbenzoate hydroxymethylphenyl.
  • suitable commercially available products include 46DMOC, 46DMOEP (all manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.), DML-PC, DML-PEP, DML-OC, and DML-OEP.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains at least one compound selected from the group consisting of an epoxy compound, an oxetane compound, and a benzoxazine compound as another cross-linking agent.
  • Epoxy compound (compound having an epoxy group)
  • the epoxy compound is preferably a compound having two or more epoxy groups in one molecule.
  • the epoxy group undergoes a cross-linking reaction at 200 ° C. or lower, and the dehydration reaction derived from the cross-linking does not occur, so that film shrinkage is unlikely to occur. Therefore, the inclusion of the epoxy compound is effective in suppressing low-temperature curing and warpage of the photocurable resin composition.
  • the epoxy compound preferably contains a polyethylene oxide group.
  • the polyethylene oxide group means that the number of repeating units of ethylene oxide is 2 or more, and the number of repeating units is preferably 2 to 15.
  • epoxy compounds include bisphenol A type epoxy resin; bisphenol F type epoxy resin; propylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, butylene glycol diglycidyl ether, hexamethylene glycol diglycidyl ether. , Trimethylol propantriglycidyl ether and other alkylene glycol type epoxy resins or polyhydric alcohol hydrocarbon type epoxy resins; polypropylene glycol diglycidyl ether and other polyalkylene glycol type epoxy resins; polymethyl (glycidyloxypropyl) siloxane and other epoxy groups Examples include, but are not limited to, containing silicones.
  • oxetane compound compound having an oxetanyl group
  • examples of the oxetane compound include compounds having two or more oxetane rings in one molecule, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 1,4-bis ⁇ [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] methyl ⁇ benzene, and the like.
  • examples thereof include 3-ethyl-3- (2-ethylhexylmethyl) oxetane, 1,4-benzenedicarboxylic acid-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methyl] ester and the like.
  • the Aron Oxetane series manufactured by Toagosei Co., Ltd. (for example, OXT-121, OXT-221, OXT-191, OXT-223) can be preferably used, and these can be used alone. Alternatively, two or more types may be mixed.
  • benzoxazine compound examples include BA-type benzoxazine, B-m-type benzoxazine, Pd-type benzoxazine, FA-type benzoxazine (trade name, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), and poly.
  • examples thereof include a benzoxazine adduct of a hydroxystyrene resin and a phenol novolac type dihydrobenzoxazine compound. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the other cross-linking agent is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 0.1 to 20% by mass, based on the total solid content of the photocurable resin composition of the present invention. , 0.5 to 15% by mass is more preferable, and 1.0 to 10% by mass is particularly preferable.
  • the other cross-linking agent may contain only one type, or may contain two or more types. When two or more other cross-linking agents are contained, the total is preferably in the above range.
  • the photocurable resin composition of the present invention is at least one selected from the group consisting of a compound having a sulfonamide structure and a compound having a thiourea structure. It is preferable to further contain a compound of the species.
  • the sulfonamide structure is a structure represented by the following formula (S-1).
  • R represents a hydrogen atom or an organic group
  • R may be bonded to another structure to form a ring structure
  • * may independently form a binding site with another structure.
  • the R is preferably the same group as R 2 in the following formula (S-2).
  • the compound having a sulfonamide structure may be a compound having two or more sulfonamide structures, but is preferably a compound having one sulfonamide structure.
  • the compound having a sulfonamide structure is preferably a compound represented by the following formula (S-2).
  • R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, and two or more of R 1 , R 2 and R 3 are bonded to each other. It may form a ring structure. It is preferable that R 1 , R 2 and R 3 are independently monovalent organic groups.
  • R 1 , R 2 and R 3 include hydrogen atoms, or alkyl groups, cycloalkyl groups, alkoxy groups, alkyl ether groups, alkylsilyl groups, alkoxysilyl groups, aryl groups, aryl ether groups, carboxy groups, Examples thereof include a carbonyl group, an allyl group, a vinyl group, a heterocyclic group, or a group in which two or more of these are combined.
  • the alkyl group an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable.
  • alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an isopropyl group, a 2-ethylhexyl group and the like.
  • a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms is preferable, and a cycloalkyl group having 6 to 10 carbon atoms is more preferable.
  • examples of the cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and the like.
  • an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable.
  • Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group and a pentoxy group.
  • As the alkoxysilyl group an alkoxysilyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkoxysilyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable.
  • Examples of the alkoxysilyl group include a methoxysilyl group, an ethoxysilyl group, a propoxysilyl group and a butoxysilyl group.
  • aryl group an aryl group having 6 to 20 carbon atoms is preferable, and an aryl group having 6 to 12 carbon atoms is more preferable.
  • the aryl group may have a substituent such as an alkyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group and a naphthyl group.
  • heterocyclic group examples include a triazole ring, a pyrrole ring, a furan ring, a thiophene ring, an imidazole ring, an oxazole ring, a thiazole ring, a pyrazole ring, an isooxazole ring, an isothiazole ring, a tetrazole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring and a piperidine ring.
  • R 1 is an aryl group and R 2 and R 3 are independently hydrogen atoms or alkyl groups are preferable.
  • Examples of compounds having a sulfonamide structure include benzenesulfonamide, dimethylbenzenesulfonamide, N-butylbenzenesulfonamide, sulfanylamide, o-toluenesulfonamide, p-toluenesulfonamide, hydroxynaphthalenesulfonamide, naphthalene-1.
  • the thiourea structure is a structure represented by the following formula (T-1).
  • R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, and R 4 and R 5 may be combined to form a ring structure, where R 4 is.
  • the ring structure may be formed by combining with other structures to which * is bonded, R 5 may be combined with other structures to which * is bonded to form a ring structure, and * may be independently and others. Represents the site of connection with the structure of.
  • R 4 and R 5 are independently hydrogen atoms.
  • R 4 and R 5 include hydrogen atoms, or alkyl groups, cycloalkyl groups, alkoxy groups, alkyl ether groups, alkylsilyl groups, alkoxysilyl groups, aryl groups, aryl ether groups, carboxy groups, and carbonyl groups. Examples thereof include an allyl group, a vinyl group, a heterocyclic group, or a group in which two or more of these are combined.
  • the alkyl group an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable.
  • alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an isopropyl group, a 2-ethylhexyl group and the like.
  • a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms is preferable, and a cycloalkyl group having 6 to 10 carbon atoms is more preferable.
  • examples of the cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and the like.
  • an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable.
  • Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group and a pentoxy group.
  • As the alkoxysilyl group an alkoxysilyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkoxysilyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable.
  • Examples of the alkoxysilyl group include a methoxysilyl group, an ethoxysilyl group, a propoxysilyl group and a butoxysilyl group.
  • aryl group an aryl group having 6 to 20 carbon atoms is preferable, and an aryl group having 6 to 12 carbon atoms is more preferable.
  • the aryl group may have a substituent such as an alkyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group and a naphthyl group.
  • heterocyclic group examples include a triazole ring, a pyrrole ring, a furan ring, a thiophene ring, an imidazole ring, an oxazole ring, a thiazole ring, a pyrazole ring, an isooxazole ring, an isothiazole ring, a tetrazole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring and a piperidine ring.
  • the compound having a thiourea structure may be a compound having two or more thiourea structures, but is preferably a compound having one thiourea structure.
  • the compound having a thiourea structure is preferably a compound represented by the following formula (T-2).
  • R 4 to R 7 independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, and at least two of R 4 to R 7 are bonded to each other to form a ring structure. You may.
  • R 4 and R 5 have the same meanings as R 4 and R 5 in formula (T-1), a preferable embodiment thereof is also the same.
  • R 6 and R 7 are independently monovalent organic groups.
  • the preferred embodiment of the monovalent organic group in R 6 and R 7 is the same as the preferred embodiment of the monovalent organic group in R 4 and R 5 in the formula (T-1). ..
  • Examples of compounds having a thiourea structure include N-acetylthiourea, N-allyl thiourea, N-allyl-N'-(2-hydroxyethyl) thiourea, 1-adamantyl thiourea, N-benzoyl thiourea, N, N'-.
  • Diphenylthiourea 1-benzyl-phenylthiourea, 1,3-dibutylthiourea, 1,3-diisopropylthiourea, 1,3-dicyclohexylthiourea, 1- (3- (trimethoxysilyl) propyl) -3-methylthiourea, trimethyl Examples thereof include thiourea, tetramethylthiourea, N, N-diphenylthiourea, ethylenethiourea (2-imidazolinthione), carbimazole, and 1,3-dimethyl-2-thiohydranthin.
  • the total content of the compound having a sulfonamide structure and the compound having a thiourea structure is preferably 0.05 to 10% by mass, preferably 0.1 to 5% by mass, based on the total mass of the photocurable resin composition of the present invention. It is more preferably by mass%, and even more preferably 0.2 to 3% by mass.
  • the photocurable resin composition of the present invention may contain only one compound selected from the group consisting of a compound having a sulfonamide structure and a compound having a thiourea structure, or may contain two or more compounds. When only one type is contained, the content of the compound is preferably within the above range, and when two or more types are contained, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably further contains a migration inhibitor.
  • a migration inhibitor By including the migration inhibitor, it is possible to effectively suppress the movement of metal ions derived from the metal layer (metal wiring) into the photocurable layer.
  • the migration inhibitor is not particularly limited, but heterocycles (pyrazole ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyrazole ring, isoxazole ring, isothiazole ring, tetrazole ring, pyridine ring, etc.
  • triazole-based compounds such as 1,2,4-triazole, benzotriazole, 5-methylbenzotriazole and 4-methylbenzotriazole, and tetrazole-based compounds such as 1H-tetrazole and 5-phenyltetrazole can be preferably used.
  • an ion trap agent that traps anions such as halogen ions can also be used.
  • Examples of other migration inhibitors include rust preventives described in paragraph 0094 of JP2013-015701, compounds described in paragraphs 0073 to 0076 of JP2009-283711, and JP2011-059656.
  • the compounds described in paragraph 0052, the compounds described in paragraphs 0114, 0116 and 0118 of JP2012-194520A, the compounds described in paragraph 0166 of International Publication No. 2015/199219, and the like can be used.
  • the migration inhibitor include the following compounds.
  • the content of the migration inhibitor is preferably 0.01 to 5.0% by mass with respect to the total solid content of the photocurable resin composition. , 0.05 to 2.0% by mass, more preferably 0.1 to 1.0% by mass.
  • the migration inhibitor may be only one type or two or more types. When there are two or more types of migration inhibitors, the total is preferably in the above range.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains a polymerization inhibitor.
  • polymerization inhibitor examples include hydroquinone, o-methoxyphenol, p-methoxyphenol, di-tert-butyl-p-cresol, pyrogallol, p-tert-butylcatechol, 1,4-benzoquinone, and diphenyl-p-benzoquinone.
  • the content of the polymerization inhibitor is, for example, 0.01 to 20.0 with respect to the total solid content of the photocurable resin composition of the present invention.
  • examples thereof include a mass%, preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.02 to 3% by mass, and further preferably 0.05 to 2.5% by mass. preferable.
  • the embodiment of 0.02 to 15.0% by mass is preferably raised, and more preferably 0.05 to 10.0% by mass in that case. Is.
  • the polymerization inhibitor may be only one type or two or more types. When there are two or more types of polymerization inhibitors, the total is preferably in the above range.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably contains a metal adhesiveness improving agent for improving the adhesiveness with a metal material used for electrodes, wiring and the like.
  • a metal adhesiveness improving agent for improving the adhesiveness with a metal material used for electrodes, wiring and the like.
  • the metal adhesion improver include silane coupling agents, aluminum-based adhesive aids, titanium-based adhesive aids, compounds having a sulfonamide structure and compounds having a thiourea structure, phosphoric acid derivative compounds, ⁇ -ketoester compounds, and amino compounds. And so on.
  • silane coupling agent examples include the compounds described in paragraph 0167 of International Publication No. 2015/199219, the compounds described in paragraphs 0062 to 0073 of JP-A-2014-191002, paragraphs of International Publication No. 2011/080992.
  • Examples include the compounds described in paragraph 0055. It is also preferable to use two or more different silane coupling agents as described in paragraphs 0050 to 0058 of JP2011-128358A. Further, it is also preferable to use the following compounds as the silane coupling agent.
  • Et represents an ethyl group.
  • silane coupling agents include, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glyceride.
  • Aluminum-based adhesive aid examples include aluminum tris (ethylacetate acetate), aluminum tris (acetylacetoneate), ethylacetacetate aluminum diisopropirate, and the like.
  • the compounds described in paragraphs 0046 to 0049 of JP2014-186186A and the sulfide compounds described in paragraphs 0032 to 0043 of JP2013-072935 can also be used. ..
  • the content of the metal adhesive improving agent is preferably in the range of 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.5 to 15 parts by mass, and further preferably 0. It is in the range of 5 to 5 parts by mass.
  • the metal adhesiveness improving agent may be only one kind or two or more kinds. When two or more types are used, the total is preferably in the above range.
  • the photocurable resin composition of the present invention contains various additives, for example, a sensitizer such as N-phenyldiethanolamine, a surfactant, and a chain transfer agent, as needed, to the extent that the effects of the present invention can be obtained.
  • a sensitizer such as N-phenyldiethanolamine
  • a surfactant such as N-phenyldiethanolamine
  • a chain transfer agent such as N-phenyldiethanolamine
  • Higher fatty acid derivatives, inorganic particles, curing agents, curing catalysts, fillers, antioxidants, ultraviolet absorbers, anti-aggregation agents and the like can be blended.
  • the total blending amount is preferably 3% by mass or less of the solid content of the photocurable resin composition.
  • surfactant various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, and a hydrocarbon-based surfactant can be used.
  • the surfactant may be a nonionic surfactant, a cationic surfactant, or an anionic surfactant.
  • the liquid characteristics (particularly, fluidity) when prepared as a coating liquid are further improved, and the uniformity of the coating thickness and the liquid saving property are further improved. can do. That is, when a film is formed by using a coating liquid to which a composition containing a surfactant is applied, the interfacial tension between the surface to be coated and the coating liquid is reduced, and the wettability to the surface to be coated is improved. , The applicability to the surface to be coated is improved. Therefore, it is possible to more preferably form a film having a uniform thickness with small thickness unevenness.
  • fluorine-based surfactant examples include Megafuck F171, F172, F173, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, and F479.
  • F482, F554, F780, RS-72-K above, manufactured by DIC Co., Ltd.
  • Florard FC430, FC431, FC171, Novell FC4430, FC4432 aboveve, manufactured by 3M Japan Ltd.
  • Surfron S-382 SC-101, SC-103, SC-104, SC-105, SC1068, SC-381, SC-383, S393, KH-40 (above, Asahi Glass Co., Ltd.) ), PF636, PF656, PF6320, PF6520, PF7002 (manufactured by OMNOVA) and the like.
  • the fluorine-based surfactant As the fluorine-based surfactant, the compounds described in paragraphs 0015 to 0158 of JP2015-117327 and the compounds described in paragraphs 0117 to 0132 of JP2011-132503 can also be used.
  • a block polymer can also be used as the fluorine-based surfactant, and specific examples thereof include compounds described in JP-A-2011-89090.
  • the fluorine-based surfactant has a repeating unit derived from a (meth) acrylate compound having a fluorine atom and 2 or more (preferably 5 or more) alkyleneoxy groups (preferably ethyleneoxy groups and propyleneoxy groups) (meth).
  • a fluorine-containing polymer compound containing a repeating unit derived from an acrylate compound can also be preferably used, and the following compounds are also exemplified as the fluorine-based surfactant used in the present invention.
  • the weight average molecular weight of the above compounds is preferably 3,000 to 50,000, for example 14,000.
  • a fluorine-based surfactant a fluorine-containing polymer having an ethylenically unsaturated group in the side chain can also be used as the fluorine-based surfactant.
  • Specific examples include the compounds described in paragraphs 0050 to 0090 and paragraphs 0289 to 0295 of JP2010-164965, such as Megafuck RS-101, RS-102, RS-718K manufactured by DIC Corporation. Can be mentioned.
  • the fluorine content in the fluorine-based surfactant is preferably 3 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, and particularly preferably 7 to 25% by mass.
  • a fluorine-based surfactant having a fluorine content within this range is effective in terms of uniformity of coating film thickness and liquid saving property, and has good solubility in the composition.
  • silicone-based surfactant examples include Torre Silicone DC3PA, Torre Silicone SH7PA, Torre Silicone DC11PA, Torre Silicone SH21PA, Torre Silicone SH28PA, Torre Silicone SH29PA, Torre Silicone SH30PA, Torre Silicone SH8400 (all, Toray Dow Corning Co., Ltd.). ), TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4460, TSF-4452 (all manufactured by Momentive Performance Materials), KP341, KF6001, KF6002 (all manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) ), BYK307, BYK323, BYK330 (all manufactured by Big Chemie Co., Ltd.) and the like.
  • hydrocarbon-based surfactant examples include Pionin A-76, New Calgen FS-3PG, Pionin B-709, Pionin B-811-N, Pionin D-1004, Pionin D-3104, Pionin D-3605, and Pionin.
  • Nonionic surfactants include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane, their ethoxylates and propoxylates (eg, glycerol propoxylates, glycerol ethoxylates, etc.), polyoxyethylene lauryl ethers, polyoxyethylene stearyl ethers, etc.
  • organosiloxane polymer KP341 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • (meth) acrylic acid-based (co) polymer Polyflow No. 75, No. 77, No. 90, No. Examples include 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.).
  • anionic surfactant examples include W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.), Sandet BL (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) and the like.
  • the content of the surfactant is preferably 0.001 to 2.0% by mass, more preferably 0.005 to 1.0% by mass, based on the total solid content of the composition.
  • the photocurable resin composition of the present invention may contain a sensitizer.
  • the sensitizer absorbs specific active radiation and becomes an electron-excited state.
  • the sensitizer in the electron-excited state comes into contact with the thermal radical polymerization initiator, the photoradical polymerization initiator, and the like, and acts such as electron transfer, energy transfer, and heat generation occur.
  • the thermal radical polymerization initiator and the photoradical polymerization initiator undergo a chemical change and decompose to generate radicals, acids or bases.
  • Examples of the sensitizer include sensitizers such as N-phenyldiethanolamine.
  • benzophenone type Michler's ketone type, coumarin type, pyrazole azo type, anilino azo type, triphenylmethane type, anthracene type, anthracene type, anthrapyridone type, benzylidene type, oxonor type, pyrazole triazole azo type, pyridone azo type
  • cyanine-based, phenothiazine-based, pyrrolopyrazoleazomethine-based, xanthene-based, phthalocyanine-based, penzopyran-based, and indigo-based compounds can be used.
  • sensitizing dye can be mentioned. Moreover, you may use a sensitizing dye as a sensitizer.
  • sensitizing dye the description in paragraphs 0161 to 0163 of JP-A-2016-0273557 can be referred to, and this content is incorporated in the present specification.
  • the content of the sensitizer is 0.01 to 20% by mass with respect to the total solid content of the photocurable resin composition of the present invention. It is preferably 0.1 to 15% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass.
  • the sensitizer may be used alone or in combination of two or more.
  • the photocurable resin composition of the present invention may contain a chain transfer agent.
  • Chain transfer agents are defined, for example, in the Polymer Dictionary, Third Edition (edited by the Society of Polymer Science, 2005), pp. 683-684.
  • Examples of the chain transfer agent include RAFT (Reversible Addition Fragmentation chain Transfer), a group of compounds having -S-S-, -SO 2 -S-, -N-O-, SH, PH, SiH, and GeH in the molecule.
  • Dithiobenzoate having a thiocarbonylthio group, trithiocarbonate, dithiocarbamate, xantate compound and the like used for polymerization are used. They can donate hydrogen to low-activity radicals to generate radicals, or they can be oxidized and then deprotonated to generate radicals.
  • a thiol compound can be preferably used.
  • the content of the chain transfer agent is 0.01 to 20% by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the photocurable resin composition of the present invention. Parts are preferable, 1 to 10 parts by mass is more preferable, and 1 to 5 parts by mass is further preferable.
  • the chain transfer agent may be only one kind or two or more kinds. When there are two or more types of chain transfer agents, the total is preferably in the above range.
  • the photocurable resin composition of the present invention is photocurable in the process of drying after application by adding a higher fatty acid derivative such as behenic acid or behenic acid amide in order to prevent polymerization inhibition due to oxygen. It may be unevenly distributed on the surface of the resin composition.
  • the content of the higher fatty acid derivative is 0.1 to 10% by mass with respect to the total solid content of the photocurable resin composition of the present invention. It is preferable to have.
  • the higher fatty acid derivative may be only one kind or two or more kinds. When there are two or more higher fatty acid derivatives, the total is preferably in the above range.
  • the resin composition of the present invention may contain a thermal polymerization initiator, and in particular, a thermal radical polymerization initiator.
  • a thermal radical polymerization initiator is a compound that generates radicals by heat energy to initiate or accelerate the polymerization reaction of a polymerizable compound. Since the polymerization reaction of the resin and the polymerizable compound can be allowed to proceed by adding the thermal radical polymerization initiator, the solvent resistance can be further improved.
  • thermal radical polymerization initiator examples include compounds described in paragraphs 0074 to 0118 of JP-A-2008-063554.
  • the content thereof is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 0.1 to 20% by mass, based on the total solid content of the resin composition of the present invention. , More preferably 0.5 to 15% by mass. Only one type of thermal polymerization initiator may be contained, or two or more types may be contained. When two or more kinds of thermal polymerization initiators are contained, the total amount is preferably in the above range.
  • the resin composition of the present invention may contain inorganic fine particles.
  • specific examples of the inorganic particles include calcium carbonate, calcium phosphate, silica, kaolin, talc, titanium dioxide, alumina, barium sulfate, calcium fluoride, lithium fluoride, zeolite, molybdenum sulfide, and glass.
  • the average particle size of the inorganic particles is preferably 0.01 to 2.0 ⁇ m, more preferably 0.02 to 1.5 ⁇ m, further preferably 0.03 to 1.0 ⁇ m, and 0.04 to 0.5 ⁇ m. Especially preferable.
  • the mechanical properties of the cured film may deteriorate.
  • the average particle size of the inorganic particles exceeds 2.0 ⁇ m, the resolution may decrease due to scattering of exposure light.
  • the composition of the present invention may contain an ultraviolet absorber.
  • an ultraviolet absorber such as salicylate-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, substituted acrylonitrile-based, or triazine-based can be used.
  • salicylate-based ultraviolet absorbers include phenyl salicylate, p-octylphenyl salicylate, pt-butylphenyl salicylate, and the like
  • benzophenone-based ultraviolet absorbers include 2,2'-dihydroxy-4-.
  • Methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2- Hydroxy-4-octoxybenzophenone and the like can be mentioned.
  • benzotriazole-based ultraviolet absorbers include 2- (2'-hydroxy-3', 5'-di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3).
  • Examples of the substituted acrylonitrile-based ultraviolet absorber include ethyl 2-cyano-3,3-diphenylacrylate, 2-ethylhexyl 2-cyano-3,3-diphenylacrylate, and the like. Furthermore, examples of triazine-based ultraviolet absorbers include 2- [4-[(2-hydroxy-3-dodecyloxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl).
  • the above-mentioned various ultraviolet absorbers may be used alone or in combination of two or more.
  • the composition of the present invention may or may not contain an ultraviolet absorber, but when it is contained, the content of the ultraviolet absorber is 0.001% by mass with respect to the total solid content mass of the composition of the present invention. It is preferably 1% by mass or less, and more preferably 0.01% by mass or more and 0.1% by mass or less.
  • the resin composition of the present embodiment may contain an organic titanium compound. Since the resin composition contains an organic titanium compound, a resin layer having excellent chemical resistance can be formed even when cured at a low temperature.
  • Examples of the organic titanium compound that can be used include those in which an organic group is bonded to a titanium atom via a covalent bond or an ionic bond.
  • Specific examples of the organic titanium compound are shown in I) to VII) below:
  • I) Titanium chelate compound Among them, a titanium chelate compound having two or more alkoxy groups is more preferable because the negative photosensitive resin composition has good storage stability and a good curing pattern can be obtained.
  • Specific examples are titanium bis (triethanolamine) diisopropoxyside, titanium di (n-butoxide) bis (2,4-pentanionate, titanium diisopropoxyside bis (2,4-pentanionate)).
  • Titanium diisopropoxyside bis tetramethylheptandionate
  • titanium diisopropoxyside bis ethylacetacetate
  • Tetraalkoxytitanium compounds For example, titanium tetra (n-butoxide), titanium tetraethoxide, titanium tetra (2-ethylhexoxyside), titanium tetraisobutoxide, titanium tetraisopropoxyside, titanium tetramethoxide.
  • Titanium Tetramethoxypropoxyside Titanium Tetramethylphenoxide, Titanium Tetra (n-Noniloxide), Titanium Tetra (n-Propoxide), Titanium Tetrasteeryloxyside, Titanium Tetrakiss Butokiside ⁇ ] etc.
  • Titanosen compounds for example, pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethoxide, bis ( ⁇ 5-2,4-cyclopentadiene-1-yl) bis (2,6-difluorophenyl) titanium, bis ( ⁇ 5-2, 2). 4-Cyclopentadiene-1-yl) bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrole-1-yl) phenyl) titanium and the like.
  • Titanium compound For example, titaniumtris (dioctylphosphate) isopropanol, titaniumtris (dodecylbenzenesulfonate) isopropanol and the like.
  • V) Titanium oxide compound For example, titanium oxide bis (pentanionate), titanium oxide bis (tetramethylheptaneate), phthalocyanine titanium oxide and the like.
  • VI) Titanium tetraacetylacetone compound For example, titanium tetraacetylacetone.
  • Titanate coupling agent For example, isopropyltridodecylbenzenesulfonyl titanate and the like.
  • the organic titanium compound at least one compound selected from the group consisting of the above-mentioned I) titanium chelate compound, II) tetraalkoxytitanium compound, and III) titanocene compound has better chemical resistance. It is preferable from the viewpoint of playing.
  • -Pyrrole-1-yl) phenyl) titanium is preferred.
  • the blending amount is preferably 0.05 to 10 parts by mass, and more preferably 0.1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the precursor of the cyclized resin. ..
  • the blending amount is 0.05 parts by mass or more, good heat resistance and chemical resistance are exhibited in the obtained curing pattern, while when it is 10 parts by mass or less, the storage stability of the composition is excellent.
  • the composition of the present invention may contain an antioxidant.
  • an antioxidant By containing an antioxidant as an additive, it is possible to improve the elongation characteristics of the film after curing and the adhesion with a metal material.
  • the antioxidant include phenol compounds, phosphite ester compounds, thioether compounds and the like.
  • the phenol compound any phenol compound known as a phenolic antioxidant can be used.
  • Preferred phenolic compounds include hindered phenolic compounds.
  • a compound having a substituent at a site (ortho position) adjacent to the phenolic hydroxy group is preferable.
  • a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 22 carbon atoms is preferable.
  • a compound having a phenol group and a phosphite ester group in the same molecule is also preferable.
  • a phosphorus-based antioxidant can also be preferably used.
  • a phosphorus-based antioxidant tris [2-[[2,4,8,10-tetrakis (1,1-dimethylethyl) dibenzo [d, f] [1,3,2] dioxaphosfepine-6 -Il] Oxy] Ethyl] amine, Tris [2-[(4,6,9,11-tetra-tert-butyldibenzo [d, f] [1,3,2] dioxaphosfepin-2-yl] ) Oxy] ethyl] amine, ethylbis phosphite (2,4-di-tert-butyl-6-methylphenyl) and the like.
  • antioxidants include, for example, Adekastab AO-20, Adekastab AO-30, Adekastab AO-40, Adekastab AO-50, Adekastab AO-50F, Adekastab AO-60, Adekastab AO-60G, Adekastab AO-80. , ADEKA STAB AO-330 (above, manufactured by ADEKA Corporation) and the like.
  • the antioxidant the compounds described in paragraphs 0023 to 0048 of Japanese Patent No. 6268967 can also be used.
  • the composition of the present invention may contain a latent antioxidant, if necessary.
  • the latent antioxidant is a compound in which the site that functions as an antioxidant is protected by a protecting group, and is heated at 100 to 250 ° C. or at 80 to 200 ° C. in the presence of an acid / base catalyst. As a result, a compound in which the protecting group is eliminated and functions as an antioxidant can be mentioned.
  • Examples of the latent antioxidant include compounds described in International Publication No. 2014/021023, International Publication No. 2017/030005, and JP-A-2017-008219.
  • Examples of commercially available products of latent antioxidants include ADEKA ARKULS GPA-5001 (manufactured by ADEKA Corporation).
  • preferred antioxidants include 2,2-thiobis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,6-di-t-butylphenol and compounds represented by the general formula (3).
  • R5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 2 or more carbon atoms
  • R6 represents an alkylene group having 2 or more carbon atoms
  • R7 represents a 1- to tetravalent organic group containing at least one of an alkylene group having 2 or more carbon atoms, an O atom, and an N atom
  • k represents an integer of 1 to 4.
  • the compound represented by the general formula (3) suppresses oxidative deterioration of aliphatic groups and phenolic hydroxyl groups of the resin.
  • metal oxidation can be suppressed by the rust preventive action on the metal material.
  • k is more preferably an integer of 2 to 4.
  • R7 include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkyl ether group, an alkylsilyl group, an alkoxysilyl group, an aryl group, an arylether group, a carboxyl group, a carbonyl group, an allyl group, a vinyl group, a heterocyclic group, and-.
  • R7 include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkyl ether group, an alkylsilyl group, an alkoxysilyl group, an aryl group, an arylether group, a carboxyl group, a carbonyl group, an allyl group, a vinyl group, a heterocyclic group, and-.
  • Examples thereof include O-, -NH-, -NHNH-, and combinations thereof, and may further have a substituent.
  • alkyl ether and -NH- from the viewpoint of solubility in a developing solution and metal adhesion, and -NH- is more preferable from the viewpoint of metal adhesion due to interaction with resin and metal complex formation. preferable.
  • Examples of the compound represented by the following general formula (3) include the following, but the compound is not limited to the following structure.
  • the amount of the antioxidant added is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to the resin. If the amount added is less than 0.1 parts by mass, it is difficult to obtain the effect of improving the elongation characteristics after reliability and the adhesion to the metal material, and if it is more than 10 parts by mass, it is due to the interaction with the photosensitizer. , There is a risk of lowering the sensitivity of the resin composition. Only one type of antioxidant may be used, or two or more types may be used. When two or more types are used, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the water content of the photocurable resin composition of the present invention is preferably less than 5% by mass, more preferably less than 1% by mass, and even more preferably less than 0.6% by mass from the viewpoint of coating surface properties.
  • the metal content of the photocurable resin composition of the present invention is preferably less than 5 parts by mass (parts per million), more preferably less than 1 parts by mass, still more preferably less than 0.5 parts by mass, from the viewpoint of insulating properties. ..
  • Examples of the metal include sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, chromium, nickel and the like. When a plurality of metals are contained, it is preferable that the total of these metals is in the above range.
  • a raw material having a low metal content is selected as the raw material constituting the photocurable resin composition of the present invention.
  • Filter filtration is performed on the raw materials constituting the photocurable resin composition of the present invention, the inside of the apparatus is lined with polytetrafluoroethylene or the like, and distillation is performed under conditions in which contamination is suppressed as much as possible. The method can be mentioned.
  • the photocurable resin composition of the present invention preferably has a halogen atom content of less than 500 mass ppm, more preferably less than 300 mass ppm, and 200 mass ppm from the viewpoint of wiring corrosiveness. More preferably less than mass ppm.
  • those existing in the state of halogen ions are preferably less than 5 mass ppm, more preferably less than 1 mass ppm, and even more preferably less than 0.5 mass ppm.
  • the halogen atom include a chlorine atom and a bromine atom. It is preferable that the total amount of chlorine atom and bromine atom, or chlorine ion and bromine ion is in the above range, respectively.
  • a conventionally known storage container can be used as the storage container for the photocurable resin composition of the present invention.
  • a multi-layer bottle composed of 6 types and 6 layers of resin and 6 types of resin are used for the purpose of suppressing impurities from being mixed into the raw materials and the photocurable resin composition. It is also preferable to use a bottle having a 7-layer structure. Examples of such a container include the container described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-123351.
  • the photocurable resin composition of the present invention is preferably used for forming an interlayer insulating film for a rewiring layer. In addition, it can also be used for forming an insulating film of a semiconductor device, forming a stress buffer film, and the like.
  • the photocurable resin composition of the present invention can be prepared by mixing each of the above components.
  • the mixing method is not particularly limited, and a conventionally known method can be used.
  • the filter pore diameter is preferably 1 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or less, and even more preferably 0.1 ⁇ m or less. On the other hand, from the viewpoint of productivity, 5 ⁇ m or less is preferable, 3 ⁇ m or less is more preferable, and 1 ⁇ m or less is further preferable.
  • the material of the filter is preferably polytetrafluoroethylene, polyethylene or nylon.
  • the filter may be one that has been pre-cleaned with an organic solvent. In the filter filtration step, a plurality of types of filters may be connected in series or in parallel.
  • filters having different pore diameters or materials may be used in combination. Moreover, you may filter various materials a plurality of times. When filtering a plurality of times, circulation filtration may be used. Moreover, you may pressurize and perform filtration. When pressurizing and filtering, the pressurizing pressure is preferably 0.05 MPa or more and 0.3 MPa or less. On the other hand, from the viewpoint of productivity, 0.01 MPa or more and 1.0 MPa or less is preferable, 0.03 MPa or more and 0.9 MPa or less is more preferable, and 0.05 MPa or more and 0.7 MPa or less is further preferable. In addition to filtration using a filter, impurities may be removed using an adsorbent.
  • Filter filtration and impurity removal treatment using an adsorbent may be combined.
  • a known adsorbent can be used. Examples thereof include inorganic adsorbents such as silica gel and zeolite, and organic adsorbents such as activated carbon.
  • acetic anhydride (1.125 kg) and pyridine (0.219 kg) were added to raise the temperature of the reaction mixture to 100 ° C. and react for 12 hours.
  • the reaction mixture was cooled to room temperature and transferred to a larger container equipped with a mechanical stirrer.
  • the reaction solution was diluted with ethyl acetate and washed with water for 1 hour (first time). After stopping the stirring, the mixture was allowed to stand. After the phase separation occurred, the aqueous phase was removed.
  • the organic phase was diluted with a combination of ethyl acetate and acetone and washed twice with water (second and third). Table 1 shows the amounts of the organic solvent (ethyl acetate and acetone) and water used for the first to third washings, respectively.
  • the obtained polymer crystals were suction-filtered and air-dried at 60 ° C. to obtain 60.1 g of polymer (PI-5).
  • 10 g of the above polymer 200 ml of tetrahydrofuran, 0.00185 g (0.017 mmol) of tetramethylammonium chloride, and 0.2 g (0.002 mol) of epichlorohydrin were added.
  • the reaction solution was heated to 90 ° C. in an oil bath while stirring the reaction solution while introducing air into the flask at 10 ml / min. After the temperature of the reaction solution reached 90 ° C., the mixture was further stirred for 3 hours and then cooled to room temperature.
  • polyimide PI-4 polyimide PI-4
  • the structure of the polymer (PI-4) is as follows. In the following formula, the subscripts in parentheses represent the content ratio (molar ratio) of each repeating unit.
  • Examples and Comparative Examples> the components shown in Table 2 or Table 3 below were mixed to obtain each photocurable resin composition. Further, in each comparative example, the components shown in Table 3 below were mixed to obtain each comparative composition. Specifically, the content of the component shown in Table 2 or Table 3 was the amount shown in "Mass part" of Table 2 or Table 3. Further, in each composition, the solvent content was adjusted so that the solid content concentration of the composition was the value shown in Table 2 or Table 3. The obtained photocurable resin composition and comparative composition were pressure-filtered through a filter made of polytetrafluoroethylene having a filter pore size of 0.8 ⁇ m. Further, in Table 2 or Table 3, the description of "-" indicates that the composition does not contain the corresponding component.
  • [Radical cross-linking agent] -B-1 Dipentaerythritol hexaacrylate-B-2: Light ester TMP (manufactured by Kyoei Kagaku Co., Ltd.) ⁇ B-3: Light ester BP-6EM (manufactured by Kyoei Kagaku Co., Ltd.) ⁇ B-4: Light ester 9EG (manufactured by Kyoei Kagaku Co., Ltd.) ⁇ B-5: Light acrylate DCP-A (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.)
  • E-1 WPAG-145 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
  • E-2 Irgacure 2959 (manufactured by BASF)
  • E-3 WPBG-027 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
  • E-4 Irgacure 290 (manufactured by BASF)
  • solvent ratio N-methyl-2-pyrrolidone-I-2: Diacetone alcohol-I-3: Ethyl lactate
  • each photocurable resin composition or comparative composition was applied (coated) in layers on a silicon wafer by a spin coating method to form a resin composition film.
  • the silicon wafer to which the obtained resin composition film was applied was dried on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes, and the light having the thickness shown in Table 2 or Table 3 was placed on the silicon wafer.
  • a curable film was formed.
  • the photocurable film on the silicon wafer was 500 mJ using a stepper (Nikon NSR 2005 i9C).
  • Exposure was performed by i-line with an exposure energy of / cm 2 (first exposure step).
  • the exposure was performed through a mask (a binary mask in which the pattern is 1: 1 line and space and the line width is the line width described in the "Pattern size ( ⁇ m)" column in Table 2 or Table 3).
  • the photocurable film on the silicon wafer was used as a bandpass filter MZ405 (manufactured by Asahi Spectrometry Co., Ltd.) using a high-pressure mercury lamp. ) With an exposure energy of 500 mJ / cm 2 by h-line (405 nm) (first exposure step).
  • the exposure was performed through a mask (a binary mask in which the pattern is 1: 1 line and space and the line width is the line width described in the "Pattern size ( ⁇ m)" column in Table 2 or Table 3).
  • the photocurable film on the silicon wafer was used as a bandpass filter MZ436 (manufactured by Asahi Spectrometry Co., Ltd.) using a high-pressure mercury lamp. ) With an exposure energy of 500 mJ / cm 2 by g-line (436 nm) (first exposure step).
  • the exposure was performed through a mask (a binary mask in which the pattern is 1: 1 line and space and the line width is the line width described in the "Pattern size ( ⁇ m)" column in Table 2 or Table 3). Further, the photosensitive compound A used in each example and polymethyl methacrylate (PMMA, weight average molecular weight: 10,000) were dissolved in methyl ethyl ketone to prepare a composition for forming a model film. The content of the photosensitive compound with respect to the total mass of the photosensitive compound A and PMMA in the composition for forming a model film was 0.5 mmol / g.
  • the amount of methyl ethyl ketone used with respect to the total mass of the photosensitive compound A and PMMA in the composition for forming a model film was appropriately set according to the film thickness of the model film described later. Then, the composition for forming a model film was applied onto glass by a spin coating method and heat-dried at 80 ° C. for 1 minute to obtain a model film. The film thickness of the model film was set to 10 ⁇ m. Then, the model film was exposed to the same exposure wavelength and exposure amount as the above exposure using the stepper, and the residual ratio of the photosensitive compound A was measured by the above method.
  • the residual ratio of the photosensitive compound B was also measured by the same method as the residual ratio of the photosensitive compound A, except that the photosensitive compound A was replaced with the photosensitive compound B in the preparation of the model film.
  • the residual rate of the photosensitive compound A was less than 80%.
  • the residual rate of the photosensitive compound B was 80% or more.
  • the developed pattern is 10 J / cm under the condition of 60 ° C. using a high-pressure mercury lamp. It was exposed at an exposure amount of 2 (second exposure step) and cured to obtain a silicon wafer on which a cured film was formed.
  • the developed pattern is applied to the developed pattern using a stepper (Nikon NSR 2005 i9C) at 10 J / under the condition of 60 ° C. A silicon wafer on which a cured film was formed was obtained by exposing with i-rays (second exposure step) with an exposure energy of cm 2 and curing.
  • the developed pattern and the silicon wafer on which the pattern is formed are placed at 10 ° C./10 ° C. in a nitrogen atmosphere.
  • the temperature was raised at a heating rate of 1 minute, and after reaching 180 ° C., the temperature was maintained at 180 ° C. for 2 hours for curing to obtain a silicon wafer on which a cured film was formed.
  • neither the exposure with the high-pressure mercury lamp nor the heating at 180 ° C. was performed, and the pattern after development was formed.
  • the silicon wafer was a silicon wafer on which a cured film was formed.
  • the same method as the above-mentioned measurement of the residual rate of the photosensitive compound B was performed except that the above-mentioned high-pressure mercury lamp was used to perform the exposure with the same exposure wavelength and amount as the above-mentioned exposure.
  • the residual ratio of the photosensitive compound B was measured.
  • the residual rate of the photosensitive compound B was less than 80%.
  • the silicon wafer on which the obtained cured film was formed the silicon wafer was cut so as to be perpendicular to the line and space pattern of the cured film, and the pattern cross section was exposed. Using an optical microscope, the pattern cross section of the line and space pattern was observed at a magnification of 200 times, and the cross section shape of the pattern was evaluated.
  • the taper angle formed by the surface of the silicon wafer (the surface of the substrate) and the side surface of the cured film was measured and evaluated according to the following evaluation criteria. It can be said that the closer the taper angle is to 90 °, the better the pattern shape is, the more the taper angle does not exceed 90 ° and the cross-sectional shape of the pattern is not constricted.
  • evaluation criteria- A The taper angle was 85 ° or more and 90 ° or less.
  • the taper angle is 80 ° or more and less than 85 °
  • C The taper angle is less than 80 °
  • the cross-sectional shape of the pattern is a reverse taper shape having a taper angle of more than 90 °, or the pattern The cross-sectional shape was constricted.
  • each photocurable resin composition or comparative composition was applied (coated) in layers on a silicon wafer by a spin coating method to form a resin composition film.
  • the silicon wafer to which the obtained resin composition film was applied was dried on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes, and the light having the thickness shown in Table 2 or Table 3 was placed on the silicon wafer.
  • a curable film was formed.
  • the photocurable film on the silicon wafer was 500 mJ using a stepper (Nikon NSR 2005 i9C).
  • Full exposure was performed with an exposure energy of / cm 2.
  • the photocurable film on the silicon wafer was used as a bandpass filter MZ405 (manufactured by Asahi Spectrometry Co., Ltd.) using a high-pressure mercury lamp. ), The entire surface was exposed (first exposure step) by h-line (405 nm) with an exposure energy of 500 mJ / cm 2.
  • the photocurable film on the silicon wafer was used as a bandpass filter MZ436 (manufactured by Asahi Spectrometry Co., Ltd.) using a high-pressure mercury lamp. ), With an exposure energy of 500 mJ / cm 2 , the entire surface was exposed by g-line (436 nm) (first exposure step).
  • the photocurable film after the exposure was applied under the condition of 60 ° C. using a high-pressure mercury lamp.
  • a silicon wafer on which a cured film was formed was obtained by full exposure (second exposure step) at an exposure amount of 10 J / cm 2 and curing.
  • the developed pattern is applied to the developed pattern using a stepper (Nikon NSR 2005 i9C) at 10 J / under the condition of 60 ° C.
  • a silicon wafer on which a cured film was formed was obtained by full exposure (second exposure step) with i-rays with an exposure energy of cm 2 and curing.
  • the photocurable film after the exposure is heated at a heating rate of 10 ° C./min under a nitrogen atmosphere.
  • the cured film was immersed in a 4.9 mass% hydrofluoric acid aqueous solution, and the cured film was peeled off from the silicon wafer.
  • the peeled cured film is also referred to as a cured film 1.
  • the breaking elongation of the cured film 1 was set to a crosshead speed of 300 mm / min, a sample width of 10 mm, and a sample length of 50 mm using a tensile tester (Tensilon) at 25 ° C. and 65% relative humidity (RH) in the longitudinal direction of the film.
  • the elongation at break was measured in accordance with JIS-K6251: 2017 in an environment.
  • Example 17 With the composition of Example 1, the solid content concentration was adjusted to 30% by mass, the coating method was changed from spin coating to slit coating, the coating GAP was 100 ⁇ m, and the scan speed of the slit die was 5 mm / sec. Other evaluations were performed in the same manner as in Example 1, and the evaluation results were also the same as in Example 1.
  • Example 18 The solid content concentration was adjusted to 30% by mass according to the composition of Example 2, the coating method was changed from spin coating to slit coating, and the coating GAP was 100 ⁇ m and the scan speed of the slit die was 5 mm / sec. Other evaluations were performed in the same manner as in Example 2, and the evaluation results were also the same as in Example 2.
  • the first exposure step of exposing a part of the photocurable film formed from the photocurable resin composition according to the present invention, and the photocurable film after the exposure are developed with a developing solution.
  • the photocurable resin composition comprises a development step of obtaining a pattern and a second exposure step of exposing the pattern with light containing light having a wavelength different from the wavelength of the light used in the first exposure step.
  • the photosensitive compound B which has no sensitivity and is sensitive to the exposure wavelength in the second exposure step, is the developing solution of the photocurable film in the first exposure step.
  • a cured film which is a compound that changes the solubility of a resin and satisfies at least one of the above conditions 1 and 2
  • a cured film having an excellent pattern shape and film strength as compared with Comparative Examples 1 to 3 can be obtained. It turns out that it can be obtained.
  • the photocurable film after the exposure is developed with a developing solution to form a pattern.
  • the photocurable resin composition comprises a developing step of obtaining the pattern and a second exposure step of exposing the pattern with light containing light having a wavelength different from the wavelength of the light used in the first exposure step. It contains at least one resin selected from the group consisting of polybenzoxazole, and a photosensitive compound A and a photosensitive compound B having a maximum absorption wavelength difference of 80 nm or more, and the photosensitive compound A is the first.
  • a method for producing a cured film which is a compound that changes the solubility of the photocurable film in the developing solution in the exposure step and satisfies at least one of the above conditions 1 and 2, compared with Comparative Examples 1 to 3.
  • a cured film having excellent pattern shape and film strength can be obtained.
  • curing is performed by heating instead of the second exposure step.
  • the pattern shape is inferior.
  • the curing corresponding to the second exposure step is not performed.
  • the cured film is inferior in elongation at break (film strength).
  • Example 101 The photocurable resin composition used in Example 1 was applied in layers to the surface of the copper thin layer of the resin base material having the copper thin layer formed on the surface by a spin coating method, and dried at 80 ° C. for 5 minutes. After forming a photocurable layer having a film thickness of 30 ⁇ m, exposure was performed using a stepper (NSR1505 i6, manufactured by Nikon Corporation). Exposure was performed through a mask (a binary mask with a pattern of 1: 1 line and space and a line width of 10 ⁇ m) at a wavelength of 365 nm. After exposure, it was developed with 2.5 mass% tetramethylammonium hydroxide for 60 seconds and rinsed with pure water for 20 seconds to obtain a layer pattern.
  • NSR1505 i6 a binary mask with a pattern of 1: 1 line and space and a line width of 10 ⁇ m
  • the entire surface was exposed to an exposure amount of 10 J / cm 2 and cured to form an interlayer insulating film for the rewiring layer.
  • the interlayer insulating film for the rewiring layer was excellent in insulating property.
  • a semiconductor device was manufactured using these interlayer insulating films for the rewiring layer, it was confirmed that the semiconductor device operated without any problem.

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Abstract

光硬化性樹脂組成物から形成された光硬化性膜の一部を露光する第1露光工程、上記露光後の上記光硬化性膜を現像液により現像してパターンを得る現像工程、及び、上記第1露光工程において使用した光の波長とは異なる波長の光を含む光により上記パターンを露光する第2露光工程を含み、上記光硬化性樹脂組成物が特定の組成である、硬化膜の製造方法、上記硬化膜の製造方法に用いられる光硬化性樹脂組成物、上記硬化膜の製造方法を含む積層体の製造方法、及び、上記硬化膜の製造方法を含む電子デバイスの製造方法。

Description

硬化膜の製造方法、光硬化性樹脂組成物、積層体の製造方法、及び、半導体デバイスの製造方法
 本発明は、硬化膜の製造方法、光硬化性樹脂組成物、積層体の製造方法、及び、半導体デバイスの製造方法に関する。
 ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール等の樹脂は、耐熱性及び絶縁性等に優れるため、様々な用途に適用されている。上記用途としては特に限定されないが、実装用の半導体デバイスを例に挙げると、これらの樹脂を含む硬化膜を、絶縁膜や封止材の材料、又は、保護膜として利用すること等が挙げられる。また、これらの樹脂を含む硬化膜は、フレキシブル基板のベースフィルムやカバーレイなどとしても用いられている。
 例えば上述した用途において、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール等の樹脂は、これらの樹脂を含む光硬化性樹脂組成物の形態で用いられる。
 このような光硬化性樹脂組成物を、例えば塗布等により基材に適用し、その後、必要に応じて露光、現像、加熱等を行うことにより、硬化した樹脂を基材上に形成することができる。
 光硬化性樹脂組成物は、公知の塗布方法等により適用可能であるため、例えば、適用される光硬化性樹脂組成物の形状、大きさ、適用位置等の設計の自由度が高いなど、製造上の適応性に優れるといえる。ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール等が有する高い性能に加え、このような製造上の適応性に優れる観点から、これらの樹脂を含む光硬化性樹脂組成物の産業上の応用展開がますます期待されている。
 例えば、特許文献1には、アルカリ可溶性ポリイミド(a)、不飽和結合含有化合物(b)、熱架橋性化合物(c)および特定の構造を有する光重合開始剤(d)を含有する、ことを特徴とする感光性樹脂組成物が記載されている。
国際公開第2018/173840号
 従来から、ポリイミド又はポリベンゾオキサゾールを含む光硬化性樹脂組成物を基材に適用し、露光現像によるパターンの形成を行い、その後加熱して、硬化膜を得ることが行われてきた。
 上記硬化膜の製造において、パターン形状及び膜強度に優れた硬化膜が得られる硬化膜の製造方法の提供が望まれている。
 本発明は、パターン形状及び膜強度に優れた硬化膜が得られる硬化膜の製造方法、上記硬化膜の製造方法に用いられる光硬化性樹脂組成物、上記硬化膜の製造方法を含む積層体の製造方法、及び、上記硬化膜の製造方法を含む電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
 本発明の代表的な実施態様の例を以下に示す。
<1> 光硬化性樹脂組成物から形成された光硬化性膜の一部を露光する第1露光工程、
 上記露光後の上記光硬化性膜を現像液により現像してパターンを得る現像工程、及び、
 上記第1露光工程において使用した光の波長とは異なる波長の光を含む光により上記パターンを露光する第2露光工程を含み、
 上記光硬化性樹脂組成物が、
 ポリイミド及びポリベンゾオキサゾールよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、
 上記第1露光工程における露光波長に対して感度を有する感光性化合物A、及び、
 上記第1露光工程における露光波長に対しては感度を有さず、かつ、上記第2露光工程における露光波長に対して感度を有する感光性化合物Bを含み、
 上記感光性化合物Aが、上記第1露光工程において上記光硬化性膜の上記現像液に対する溶解度を変化させる化合物であり、
 下記条件1及び条件2の少なくとも一方を満たす
 硬化膜の製造方法;
 条件1:上記光硬化性樹脂組成物における上記樹脂が、上記第2露光工程において上記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基を含む;
 条件2:上記光硬化性樹脂組成物が、上記第2露光工程において上記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基を有する架橋剤を更に含む。
<2> 上記感光性化合物Aが、上記第1露光工程によりラジカルを発生する化合物である、<1>に記載の硬化膜の製造方法。
<3> 上記感光性化合物Bが、上記第2露光工程により酸を発生する化合物である、<1>又は<2>に記載の硬化膜の製造方法。
<4> 上記感光性化合物Bが、上記第2露光工程によりラジカルを発生する化合物である、<1>又は<2>のいずれか1つに記載の硬化膜の製造方法。
<5> 上記感光性化合物Bが、上記第2露光工程により塩基を発生する化合物である、<1>又は<2>に記載の硬化膜の製造方法。
<6> 上記感光性化合物Aが光ラジカル重合開始剤であり、上記感光性化合物Bが光酸発生剤である、<1>に記載の硬化膜の製造方法。
<7> 上記感光性化合物A、及び、上記感光性化合物Bがいずれも光ラジカル重合開始剤である、<1>に記載の硬化膜の製造方法。
<8> 上記第1露光工程における露光が、i線による露光である、<1>~<7>のいずれか1つに記載の硬化膜の製造方法。
<9> <1>~<9>のいずれか1つに記載の硬化膜の製造方法に用いられる、光硬化性樹脂組成物。
<10> ポリイミド及びポリベンゾオキサゾールよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、並びに、極大吸収波長の差が80nm以上である感光性化合物A及び感光性化合物Bを含み、
 上記感光性化合物Aが、下記第1露光工程において上記光硬化性膜の上記現像液に対する溶解度を変化させる化合物であり、
 下記条件1及び条件2の少なくとも一方を満たし、
 光硬化性樹脂組成物から形成された光硬化性膜の一部を露光する第1露光工程、
 上記露光後の上記光硬化性膜を現像液により現像してパターンを得る現像工程、及び、
 上記第1露光工程において使用した光の波長とは異なる波長の光を含む光により上記パターンを露光する第2露光工程を含む硬化膜の製造方法に供される
 光硬化性樹脂組成物。
 条件1:上記光硬化性樹脂組成物における上記樹脂が、上記第2露光工程において上記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基を含む;
 条件2:上記光硬化性樹脂組成物が、上記第2露光工程において上記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基を有する架橋剤を更に含む。
<11> <1>~<8>のいずれか1つに記載の硬化膜の製造方法を含む、積層体の製造方法。
<12> <1>~<8>のいずれか1つに記載の硬化膜の製造方法、又は、<11>に記載の積層体の製造方法を含む、電子デバイスの製造方法。
 本発明によれば、パターン形状及び膜強度に優れた硬化膜が得られる硬化膜の製造方法、上記硬化膜の製造方法に用いられる光硬化性樹脂組成物、上記硬化膜の製造方法を含む積層体の製造方法、及び、上記硬化膜の製造方法を含む電子デバイスの製造方法が提供される。
 以下、本発明の主要な実施形態について説明する。しかしながら、本発明は、明示した実施形態に限られるものではない。
 本明細書において「~」という記号を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、その工程の所期の作用が達成できる限りにおいて、他の工程と明確に区別できない工程も含む意味である。
 本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有しない基(原子団)と共に置換基を有する基(原子団)をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有しないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。
 本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、光を用いた露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた露光も含む。また、露光に用いられる光としては、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等の活性光線又は放射線が挙げられる。
 本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」及び「メタクリレート」の両方、又は、いずれかを意味し、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」及び「メタクリル」の両方、又は、いずれかを意味し、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」及び「メタクリロイル」の両方、又は、いずれかを意味する。
 本明細書において、構造式中のMeはメチル基を表し、Etはエチル基を表し、Buはブチル基を表し、Phはフェニル基を表す。
 本明細書において、全固形分とは、組成物の全成分から溶剤を除いた成分の総質量をいう。また本明細書において、固形分濃度とは、組成物の総質量に対する、溶剤を除く他の成分の質量百分率である。
 本明細書において、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、特に述べない限り、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC測定)に従い、ポリスチレン換算値として定義される。本明細書において、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、例えば、HLC-8220GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてガードカラムHZ-L、TSKgel Super HZM-M、TSKgel Super HZ4000、TSKgel Super HZ3000、TSKgel Super HZ2000(東ソー(株)製)を用いることによって求めることができる。それらの分子量は特に述べない限り、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いて測定したものとする。また、GPC測定における検出は特に述べない限り、UV線(紫外線)の波長254nm検出器を使用したものとする。
 本明細書において、積層体を構成する各層の位置関係について、「上」又は「下」と記載したときには、注目している複数の層のうち基準となる層の上側又は下側に他の層があればよい。すなわち、基準となる層と上記他の層の間に、更に第3の層や要素が介在していてもよく、基準となる層と上記他の層は接している必要はない。また、特に断らない限り、基材に対し層が積み重なっていく方向を「上」と称し、又は、光硬化性層がある場合には、基材から光硬化性層へ向かう方向を「上」と称し、その反対方向を「下」と称する。なお、このような上下方向の設定は、本明細書中における便宜のためであり、実際の態様においては、本明細書における「上」方向は、鉛直上向きと異なることもありうる。
 本明細書において、特段の記載がない限り、組成物は、組成物に含まれる各成分として、その成分に該当する2種以上の化合物を含んでもよい。また、特段の記載がない限り、組成物における各成分の含有量とは、その成分に該当する全ての化合物の合計含有量を意味する。
 本明細書において、特に述べない限り、温度は23℃、気圧は101,325Pa(1気圧)である。
 本明細書において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
(硬化膜の製造方法)
 本発明の硬化膜の製造方法の第一の態様は、光硬化性樹脂組成物から形成された光硬化性膜の一部を露光する第1露光工程、上記露光後の上記光硬化性膜を現像液により現像してパターンを得る現像工程、及び、上記第1露光工程において使用した光の波長とは異なる波長の光を含む光により上記パターンを露光する第2露光工程を含み、上記光硬化性樹脂組成物が、ポリイミド及びポリベンゾオキサゾールよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂(以下、「特定樹脂」ともいう。)、上記第1露光工程における露光波長に対して感度を有する感光性化合物A、及び、上記第1露光工程における露光波長に対しては感度を有さず上記第2露光工程における露光波長に対して感度を有する感光性化合物Bを含み、上記感光性化合物Aが、上記第1露光工程において上記光硬化性膜の上記現像液に対する溶解度を変化させる化合物であり、下記条件1及び条件2の少なくとも一方を満たす。
 条件1:上記光硬化性樹脂組成物における上記樹脂が、上記第2露光工程において上記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基を含む。
 条件2:上記光硬化性樹脂組成物が、上記第2露光工程において上記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基を有する架橋剤を更に含む。
 本発明の硬化膜の製造方法の第二の態様は、光硬化性樹脂組成物から形成された光硬化性膜の一部を露光する第1露光工程、上記露光後の上記光硬化性膜を現像液により現像してパターンを得る現像工程、及び、上記第1露光工程において使用した光の波長とは異なる波長の光を含む光により上記パターンを露光する第2露光工程を含み、上記光硬化性樹脂組成物が、ポリイミド及びポリベンゾオキサゾールよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、並びに、極大吸収波長の差が80nm以上である感光性化合物A及び感光性化合物Bを含み、上記感光性化合物Aが、上記第1露光工程において上記光硬化性膜の上記現像液に対する溶解度を変化させる化合物であり、上記条件1及び条件2の少なくとも一方を満たす。
 上記第一の態様及び第二の態様は、感光性化合物A及び感光性化合物Bが異なる以外は同一の態様である。
 以下、上記第一の態様を単に「第一の態様」、上記第二の態様を単に「第二の態様」といい、上記第一の態様及び第二の態様を併せて、「本発明の硬化膜の製造方法」ともいう。
 本発明の硬化膜の製造方法によれば、パターン形状及び膜強度に優れた硬化膜が得られる。
 上記効果が得られるメカニズムは不明であるが、下記のように推測される。
 従来から、ポリイミド又はポリベンゾオキサゾールを含む光硬化性樹脂組成物を基材に適用し、露光現像によるパターンの形成を行い、その後加熱して、硬化膜を得ることが行われてきた。
 本発明者らは、上記加熱及びその後の冷却等において、露光現像後のパターンが膨張、収縮するなどにより、変形してしまう点について、改善の余地があることを見出した。
 本発明者らは鋭意検討した結果、上記光硬化性樹脂組成物から形成された光硬化性膜に対して、上記第1露光工程及び第2露光工程の2段階の露光を行うことにより、上記変形が抑制された硬化膜が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
 本発明の硬化膜の製造方法によれば、硬化のための加熱(例えば、180℃以上の加熱)を行わずに硬化膜を得ることも可能であるため、プロセスを短時間化することも可能であると考えられる。
 また、上記2段階の露光により、硬化膜中の架橋密度が増加する等の理由により、膜強度に優れた硬化膜が得られやすいと考えられる。
 また同様に、上記架橋密度の増加等の理由により、溶剤耐性に優れた硬化膜が得られやすいと考えられる。
 ここで、特許文献1には、第1露光工程及び第2露光工程を含む硬化膜の製造方法については記載も示唆もない。
 以下、本発明の硬化膜の製造方法について詳細に説明する。
<第1露光工程>
 本発明の硬化膜の製造方法は、光硬化性樹脂組成物から形成された光硬化性膜の一部を露光する第1露光工程を含む。
 第1露光工程においては、後述する感光性化合物Aが感光し、上記光硬化性膜の現像液に対する溶解度が変化する。
 具体的には、例えば感光性化合物Aが後述する光重合開始剤である場合、光硬化性膜において重合が進行し、第1露光工程後の光硬化性膜の現像液に対する溶解度が低下する。
 また、例えば感光性化合物Aが後述する光酸発生剤であり、現像液が後述するアルカリ現像液である場合、光硬化性膜において酸が発生し、現像液に対する溶解度が増大する。
 更に、例えば感光性化合物Aが後述する光酸発生剤であり、現像液が後述する有機溶剤である場合、光硬化性膜において酸が発生し、現像液に対する溶解度が低下する。
 このように、第1露光工程においては、感光性化合物Aの感光により、特定樹脂又は架橋剤に含まれる架橋性基と他の基との結合反応が促進されることにより、光硬化性膜の現像液に対する溶解度が変化してもよいし、感光性化合物Aの感光による化学変化により発生した生成物によって、光硬化性膜の現像液に対する溶解度が変化してもよい。
 すなわち、本発明における光硬化性膜は、ポジ型光硬化性膜であってもネガ型光硬化性膜であってもよい。
 ポジ型光硬化性膜とは、第1露光工程において露光された部分(露光部)が現像液により除去される光硬化性膜をいい、ネガ型光硬化性膜とは、第1露光工程において露光されていない部分(非露光部)が現像液により除去される光硬化性膜をいう。
 本発明の硬化膜の製造方法の第一の態様において、第1露光工程における露光波長は、後述する感光性化合物Aが感度を有し、かつ、感光性化合物Bが感度を有しない波長として適宜設定すればよいが、190~1,000nmが好ましく、240~550nmがより好ましく、300~380nmであることが更に好ましい。
 本発明の硬化膜の製造方法の第二の態様において、第1露光工程における露光波長は、後述する感光性化合物Aの極大吸収波長付近(例えば、極大吸収波長±10nmの範囲内の波長等)であり、かつ、感光性化合物Bの極大吸収波長から十分離れた波長(例えば、極大吸収波長±20nmの範囲外の波長等)である波長として適宜設定すればよいが、190~1,000nmが好ましく、240~550nmがより好ましく、300~380nmであることが更に好ましい。
 露光波長は、光源との関係でいうと、(1)半導体レーザー(波長 830nm、532nm、488nm、405nm etc.)、(2)メタルハライドランプ、(3)高圧水銀灯、g線(波長 436nm)、h線(波長 405nm)、i線(波長 365nm)、ブロード(g,h,i線の3波長)、(4)エキシマレーザー、KrFエキシマレーザー(波長 248nm)、ArFエキシマレーザー(波長 193nm)、F2エキシマレーザー(波長 157nm)、(5)極端紫外線;EUV(波長 13.6nm)、(6)電子線、(7)YAGレーザーの第二高調波532nmで、第三高調波355nm、等が挙げられる。本発明の光硬化性樹脂組成物については、i線による露光が好ましい。これにより、特に高い露光感度が得られうる。
 また取り扱いと生産性の観点では、高圧水銀灯のブロード(g,h,i線の3波長)光源や半導体レーザー405nmも好適である。
 感光性化合物Bの感光を抑制するため、これらの光源において特定の波長を除去する光学フィルタ等を用いてもよい。
 第一露光工程において光硬化性膜の一部を露光する方法としては、公知のフォトマスクを使用した露光方法、レーザー露光等により光硬化性膜の一部を露光する露光方法等が挙げられる。
 本発明の硬化膜の製造方法の第一の態様において、第1露光工程における露光量は、感光性化合物Aが感度を有する波長における露光エネルギー換算で、100~10,000mJ/cmであることが好ましく、200~8,000mJ/cmであることがより好ましい。
 本発明の硬化膜の製造方法の第二の態様において、第1露光工程における露光量は、感光性化合物Aの極大吸収波長における露光エネルギー換算で、100~10,000mJ/cmであることが好ましく、200~8,000mJ/cmであることがより好ましい。
<露光後加熱工程>
 本発明の硬化膜の製造方法は、上記第1露光工程後、現像工程前に、露光後の光硬化性膜を加熱する工程(露光後加熱工程)を含んでもよい。
 露光後加熱工程における加熱温度は、50℃~140℃であることが好ましく、60℃~120℃であることがより好ましい。
 露光後加熱工程における加熱時間は、1分間~300分間が好ましく、5分間~120分間がより好ましい。
 露光後加熱工程における昇温速度は、加熱開始時の温度から最高加熱温度まで1~12℃/分が好ましく、2~10℃/分がより好ましく、3~10℃/分が更に好ましい。
 また、昇温速度は加熱途中で適宜変更してもよい。
 露光後加熱工程における加熱手段としては、特に限定されず、公知のホットプレート、オーブン、赤外線ヒーター等を用いることができる。
 また、加熱に際し、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスを流す、減圧下で行う等により、低酸素濃度の雰囲気で行うことも好ましい。
<膜形成工程>
 本発明の硬化膜の製造方法は、光硬化性樹脂組成物から光硬化性膜を形成する膜形成工程を含んでいてもよい。
 第一露光工程における上記光硬化性膜は、膜形成工程により形成された光硬化性膜であってもよいし、購入等の手段により入手した光硬化性膜であってもよい。
 膜形成工程は、光硬化性樹脂組成物を基材に適用して膜(層状)にし、光硬化性膜を得る工程であることが好ましい。
〔基材〕
 基材の種類は、用途に応じて適宜定めることができるが、シリコン、窒化シリコン、ポリシリコン、酸化シリコン、アモルファスシリコンなどの半導体作製基材、石英、ガラス、光学フィルム、セラミック材料、蒸着膜、磁性膜、反射膜、Ni、Cu、Cr、Feなどの金属基材、紙、SOG(Spin On Glass)、TFT(薄膜トランジスタ)アレイ基材、プラズマディスプレイパネル(PDP)の電極板など特に制約されない。本発明では、特に、半導体作製基材が好ましく、シリコン基材、Cu基材およびモールド基材がより好ましい。
 また、これらの基材にはヘキサメチルジシラザン(HMDS)等による密着層や酸化層などの層が表面に設けられていてもよい。
 また、基材の形状は特に限定されず、円形状であっても矩形状であってもよい。
 基材のサイズとしては、円形状であれば、例えば直径が100~450mmであり、好ましくは200~450mmである。矩形状であれば、例えば短辺の長さが100~1000mmであり、好ましくは200~700mmである。 また、基材としては、例えば板状の基材(基板)が用いられる。
 また、樹脂層の表面や金属層の表面に光硬化性膜を形成する場合は、樹脂層や金属層が基材となる。
 光硬化性樹脂組成物を基材に適用する手段としては、塗布が好ましい。
 具体的には、適用する手段としては、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法、スプレーコート法、スピンコート法、スリットコート法、及びインクジェット法などが例示される。光硬化性膜の厚さの均一性の観点から、より好ましくはスピンコート法、スリットコート法、スプレーコート法、インクジェット法であり、本発明の効果が得られやすい観点からは、スリットコート法が好ましい。方法に応じて適切な固形分濃度や塗布条件を調整することで、所望の厚さの光硬化性膜を得ることができる。また、基材の形状によっても塗布方法を適宜選択でき、ウェハ等の円形基材であればスピンコート法やスプレーコート法、インクジェット法等が好ましく、矩形基材であればスリットコート法やスプレーコート法、インクジェット法等が好ましい。スピンコート法の場合は、例えば、500~2,000rpmの回転数で、10秒~1分程度適用することができる。
 また感光性樹脂組成物の粘度や設定する膜厚によっては、300~3,500rpmの回転数で、10~180秒適用することも好ましい。また膜厚の均一性を得るために、複数の回転数を組み合わせて塗布することもできる。
 また、あらかじめ仮支持体上に上記付与方法によって付与して形成した塗膜を、基材上に転写する方法を適用することもできる。
 転写方法に関しては特開2006-023696号公報の段落0023、0036~0051や、特開2006-047592号公報の段落0096~0108に記載の作製方法を本発明においても好適に用いることができる。
 また、基材の端部において余分な膜の除去を行なう工程を行なってもよい。このような工程の例には、エッジビードリンス(EBR)、バックリンスなどが挙げられる。
 また樹脂組成物を基材に塗布する前に基材を種々の溶剤を塗布し、基材の濡れ性を向上させた後に樹脂組成物を塗布するプリウェット工程を採用しても良い。
<乾燥工程>
 本発明の硬化膜の製造方法は、膜形成工程(層形成工程)の後に、溶剤を除去するために形成された膜(層)を乾燥する工程(乾燥工程)を含んでいてもよい。
 好ましい乾燥温度は50~150℃で、70℃~130℃がより好ましく、90℃~110℃が更に好ましい。乾燥時間としては、30秒~20分が例示され、1分~10分が好ましく、3分~7分がより好ましい。光硬化性樹脂組成物の溶剤量が多い場合、真空乾燥と加熱乾燥を組み合わせることもできる。加熱乾燥はホットプレート、熱風式オーブン等が用いられ、特に制限されない。
<現像工程>
 本発明の硬化膜の製造方法は、上記露光後の上記光硬化性膜を現像液により現像してパターンを得る現像工程を含む。
 現像を行うことにより、露光部、及び、非露光部の一方が除去される。現像方法は、所望のパターンを形成できれば特に制限は無く、例えば、パドル、スプレー、浸漬、超音波等の現像方法が採用可能である。
 現像は現像液を用いて行う。現像液としては、ネガ型現像であれば露光されていない部分(非露光部)が除去されるものを、また、ポジ型現像であれば露光された部分(露光部)が除去されるものを、特に制限なく使用できる。
 本発明において、現像液としてアルカリ現像液を用いる場合をアルカリ現像、現像液として有機溶剤を50質量%以上含む現像液を用いる場合を溶剤現像という。
 アルカリ現像において、現像液としては、有機溶剤の含有量が現像液の全質量に対して10質量%以下である現像液が好ましく、5質量%以下である現像液がより好ましく、1質量%以下である現像液が更に好ましく、有機溶剤を含まない現像液が特に好ましい。
 アルカリ現像における現像液は、pHが10~15である水溶液がより好ましい。
 アルカリ現像における現像液に含まれるアルカリ化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム、アンモニア又はアミンなどが挙げられる。アミンとしては、例えば、エチルアミン、n-プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ-n-プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、アルカノールアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、四級アンモニウム水酸化物、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)又は水酸化テトラエチルアンモニウムなどが挙げられる。なかでも金属を含まないアルカリ化合物が好ましく、アンモニウム化合物がより好ましい。より好ましくはTMAHである。現像液における塩基性化合物の含有量は、例えばTMAHを用いる場合、現像液全質量中0.01~10質量%が好ましく、0.1~5質量%がより好ましく、0.3~3質量%が更に好ましい。
 アルカリ化合物は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。アルカリ化合物が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
 溶剤現像において、現像液は、現像液の全質量に対して有機溶剤を90質量%以上含むことがより好ましい。本発明では、現像液は、ClogP値が-1~5の有機溶剤を含むことが好ましく、ClogP値が0~3の有機溶剤を含むことがより好ましい。ClogP値は、ChemBioDrawにて構造式を入力して計算値として求めることができる。
 有機溶剤は、エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ-ブチロラクトン、ε-カプロラクトン、δ-バレロラクトン、アルキルオキシ酢酸アルキル(例:アルキルオキシ酢酸メチル、アルキルオキシ酢酸エチル、アルキルオキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3-アルキルオキシプロピオン酸メチル、3-アルキルオキシプロピオン酸エチル等(例えば、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル等))、2-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2-アルキルオキシプロピオン酸メチル、2-アルキルオキシプロピオン酸エチル、2-アルキルオキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル))、2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸メチル及び2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸エチル(例えば、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸メチル、2-オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等、並びに、ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、N-メチル-2-ピロリドン等、並びに、環状炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン、アニソール等の芳香族炭化水素類、リモネン等の監視テルペン類、スルホキシド類としてジメチルスルホキシドが好適に挙げられる。
 本発明では、特にシクロペンタノン、γ-ブチロラクトンが好ましく、シクロペンタノンがより好ましい。また現像液が有機溶剤を含む場合、有機溶剤は1種又は、2種以上を混合して使用することもできる。
 現像液が有機溶剤を含む場合、現像液は、50質量%以上が有機溶剤であることが好ましく、70質量%以上が有機溶剤であることがより好ましく、80質量%以上が有機溶剤であることが更に好ましく、90質量%以上が有機溶剤であることが特に好ましい。また、現像液は、100質量%が有機溶剤であってもよい。
 現像液は、他の成分を更に含んでもよい。
 他の成分としては、例えば、公知の界面活性剤や公知の消泡剤等が挙げられる。
〔現像液の供給方法〕
 現像液の供給方法は、所望のパターンを形成できれば特に制限は無く、基材を現像液に浸漬する方法、基材上にノズルを用いて現像液を供給しパドル現像、または、現像液を連続供給する方法がある。ノズルの種類は特に制限は無く、ストレートノズル、シャワーノズル、スプレーノズル等が挙げられる。
 現像液の浸透性、非画像部の除去性、製造上の効率の観点から、現像液をストレートノズルで供給する方法、又はスプレーノズルにて連続供給する方法が好ましく、画像部への現像液の浸透性の観点からは、スプレーノズルで供給する方法がより好ましい。
 また、現像液をストレートノズルにて連続供給後、基材をスピンし現像液を基材上から除去し、スピン乾燥後に再度ストレートノズルにて連続供給後、基材をスピンし現像液を基材上から除去する工程を採用してもよく、この工程を複数回繰り返しても良い。
 また現像工程における現像液の供給方法としては、現像液が連続的に基材に供給され続ける工程、基材上で現像液が略静止状態で保たれる工程、基材上で現像液を超音波等で振動させる工程及びそれらを組み合わせた工程などが採用可能である。
 現像時間としては、5秒~10分間が好ましく、10秒~5分がより好ましい。現像時の現像液の温度は、特に定めるものではないが、通常、10~45℃、好ましくは、20~40℃で行うことができる。
 現像工程において、現像液を用いた処理の後、更に、リンスを行ってもよい。また、パターン上に接する現像液が乾燥しきらないうちにリンス液を供給するなどの方法を採用しても良い。
 溶剤現像の場合、リンスは、現像液とは異なる有機溶剤で行うことが好ましい。例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが挙げられる。リンス時間は5秒~5分が好ましい。また現像とリンスの間に、現像液とリンス液の両方を適用する工程を含んでいても良い。上記工程の時間は1秒~5分が好ましい。
 アルカリ現像の場合、リンスは、純水を用いて行うことが好ましい。
 リンス時間は、10秒~10分間が好ましく、20秒~5分間がより好ましく、5秒~1分が更に好ましい。
 リンス時のリンス液の温度は、特に定めるものではないが、好ましくは、10~45℃、より好ましくは、18℃~30℃で行うことができる。
 リンス液が有機溶剤を含む場合の有機溶剤としては、エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ-ブチロラクトン、ε-カプロラクトン、δ-バレロラクトン、アルキルオキシ酢酸アルキル(例:アルキルオキシ酢酸メチル、アルキルオキシ酢酸エチル、アルキルオキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3-アルキルオキシプロピオン酸メチル、3-アルキルオキシプロピオン酸エチル等(例えば、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル等))、2-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2-アルキルオキシプロピオン酸メチル、2-アルキルオキシプロピオン酸エチル、2-アルキルオキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル))、2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸メチル及び2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸エチル(例えば、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸メチル、2-オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等、並びに、ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、N-メチル-2-ピロリドン等、並びに、芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン、アニソール、リモネン等、スルホキシド類としてジメチルスルホキシド、並びに、アルコール類として、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ペンタノール、オクタノール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、メチルイソブチルカルビノール、トリエチレングリコール等、並びに、アミド類として、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、ジメチルホルムアミド等が好適に挙げられる。
 リンス液が有機溶剤を含む場合、有機溶剤は1種又は、2種以上を混合して使用することができる。本発明では特にシクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、N-メチルピロリドン、シクロヘキサノン、PGMEA、PGMEが好ましく、シクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、PGMEA、PGMEがより好ましく、シクロヘキサノン、PGMEAがさらに好ましい。
 リンス液が有機溶剤を含む場合、リンス液は、50質量%以上が有機溶剤であることが好ましく、70質量%以上が有機溶剤であることがより好ましく、90質量%以上が有機溶剤であることが更に好ましい。また、リンス液は、100質量%が有機溶剤であってもよい。
 リンス液は、他の成分を更に含んでもよい。
 他の成分としては、例えば、公知の界面活性剤や公知の消泡剤等が挙げられる。
〔リンス液の供給方法〕
 リンス液の供給方法は、所望のパターンを形成できれば特に制限は無く、基材をリンス液に浸漬する方法、基材上でのパドル現像、基材にリンス液をシャワーで供給する方法、基材上にストレートノズル等の手段により現像液を連続供給する方法がある。
 リンス液の浸透性、非画像部の除去性、製造上の効率の観点から、リンス液をシャワーノズル、ストレートノズル、スプレーノズルなどで供給する方法があり、スプレーノズルにて連続供給する方法が好ましく、画像部へのリンス液の浸透性の観点からは、スプレーノズルで供給する方法がより好ましい。ノズルの種類は特に制限は無く、ストレートノズル、シャワーノズル、スプレーノズル等が挙げられる。
 すなわち、リンス工程は、リンス液を上記露光後の膜に対してストレートノズルにより供給、又は、連続供給する工程であることが好ましく、リンス液をスプレーノズルにより供給する工程であることがより好ましい。
 またリンス工程におけるリンス液の供給方法としては、リンス液が連続的に基材に供給され続ける工程、基材上でリンス液が略静止状態で保たれる工程、基材上でリンス液を超音波等で振動させる工程及びそれらを組み合わせた工程などが採用可能である。
<第2露光工程>
 本発明の硬化膜の製造方法は、上記第1露光工程において使用した光の波長とは異なる波長の光を含む光により上記パターンを露光する第2露光工程を含む。
 第2露光工程においては、感光性化合物Bが感光し、硬化膜の膜強度及び溶剤耐性が向上すると考えられる。
 例えば感光性化合物Bが光ラジカル重合開始剤である場合、架橋剤、特定樹脂等に含まれるラジカル重合性基が重合し、硬化膜の膜強度及び溶剤耐性が向上すると考えられる。
 また、例えば感光性化合物Bが光酸発生剤である場合、架橋剤、特定樹脂等に含まれる架橋性基が重合し、硬化膜の膜強度及び溶剤耐性が向上すると考えられる。
 更に、例えば感光性化合物Bが光塩基発生剤である場合、架橋剤、特定樹脂等に含まれる架橋性基が重合し、硬化膜の膜強度及び溶剤耐性が向上すると考えられる。
 本発明の硬化膜の製造方法の第一の態様において、第2露光工程における露光光は、感光性化合物Bが感度を有する波長の光を含んでいればよく、感光性化合物Aが感度を有する波長の光を更に含んでいてもよい。
 本発明の硬化膜の製造方法の第二の態様において、第2露光工程における露光光は、感光性化合物Bの極大吸収波長付近(例えば、感光性化合物Bの極大吸収波長±10nmの範囲内の波長等)の波長の光を含んでいればよく、感光性化合物Aの極大吸収波長付近(例えば、感光性化合物Aの極大吸収波長±10nmの範囲内の波長等)である波長の光を更に含んでいてもよい。
 すなわち、第2露光工程において、感光性化合物Aは感光してもよいし、感光しなくともよい。
 光硬化性膜がネガ型光硬化性膜である場合、得られる硬化膜の膜強度、及び、溶剤耐性の観点からは、第2露光工程における露光光は、感光性化合物Aが感光する波長の光を更に含むことが好ましい。
 例えば、感光性化合物Aが光ラジカル重合開始剤であり、感光性化合物Bが酸発生剤であり、第2露光工程において、感光性化合物Bに加えて感光性化合物Aが感光する場合には、酸による架橋のみならずラジカル重合も更に進行するため、得られる硬化膜の膜強度、及び、溶剤耐性が更に向上すると考えられる。
 このように、第2露光工程における露光光が、感光性化合物Aが感光する波長の光を更に含むことにより、膜強度、及び、溶剤耐性に優れた硬化膜が得られる場合がある。
 本発明の硬化膜の製造方法の第一の態様において、第2露光工程における露光光に含まれる、感光性化合物Bが感度を有する波長の光は、後述する感光性化合物Bの感度を考慮して適宜設定すればよいが、190~1,000nmが好ましく、200~550nmがより好ましく、200~280nmであることが更に好ましい。
 本発明の硬化膜の製造方法の第一の態様において、第2露光工程における露光光が含んでもよい、感光性化合物Aが感度を有する波長の光は、後述する感光性化合物Aの感度を考慮して適宜設定すればよいが、190~1,000nmが好ましく、240~550nmがより好ましく、300~380nmであることが更に好ましい。
 本発明の硬化膜の製造方法の第二の態様において、第2露光工程における露光波長は、後述する感光性化合物Bの極大吸収波長付近(例えば、感光性化合物Bの極大吸収波長±10nmの範囲内の波長等)である波長として適宜設定すればよいが、190~1,000nmが好ましく、200~550nmがより好ましく、200~280nmであることが更に好ましい。
 本発明の硬化膜の製造方法の第二の態様において、第2露光工程における露光光は、後述する感光性化合物Aの極大吸収波長付近(例えば、感光性化合物Aの極大吸収波長±10nmの範囲内の波長等)である波長の光を含んでもよい。このような光の波長としては、感光性化合物Aの極大吸収波長を考慮して適宜設定すればよいが、190~1,000nmが好ましく、240~550nmがより好ましく、300~380nmであることが更に好ましい。
 露光波長は、光源との関係でいうと、(1)半導体レーザー(波長 830nm、532nm、488nm、405nm etc.)、(2)メタルハライドランプ、(3)高圧水銀灯、g線(波長 436nm)、h線(波長 405nm)、i線(波長 365nm)、ブロード(g,h,i線の3波長)、(4)エキシマレーザー、KrFエキシマレーザー(波長 248nm)、ArFエキシマレーザー(波長 193nm)、F2エキシマレーザー(波長 157nm)、(5)極端紫外線;EUV(波長 13.6nm)、(6)電子線、(7)YAGレーザーの第二高調波532nmで、第三高調波355nm、等が挙げられる。本発明の硬化膜の製造方法においては、特に高圧水銀灯による露光が好ましい。
 第2露光工程における感光性化合物Aの感光を抑制するため、これらの光源において特定の波長を除去する光学フィルタ等を用いてもよいが、第2露光工程における感光性化合物Aの感光を促進するため、特に光学フィルタなどを用いず、例えば波長200~600nmの範囲内の様々な波長の光を含む光源である、上記高圧水銀灯等を用いることが好ましい。
 第2露光工程においては、現像工程において得られたパターンの少なくとも一部が露光されればよいが、上記パターンの全部が露光されることが好ましい。
 本発明の硬化膜の製造方法の第一の態様において、第2露光工程における露光量は、感光性化合物Bが感度を有する波長における露光エネルギー換算で、100~20,000mJ/cmであることが好ましく、200~15,000mJ/cmであることがより好ましい。
 本発明の硬化膜の製造方法の第二の態様において、第2露光工程における露光量は、感光性化合物Bの極大吸収波長における露光エネルギー換算で、100~20,000mJ/cmであることが好ましく、200~15,000mJ/cmであることがより好ましい。
 得られる硬化膜のパターン形状、膜強度、及び、溶剤耐性の観点からは、第2露光工程における光硬化性膜の温度は、20~170℃であることが好ましく、30~150℃であることがより好ましく、50~130℃であることが更に好ましい。
 第2露光工程により得られる硬化膜の膜厚は、例えば、0.5μm以上とすることができ、1μm以上とすることができる。また、上限値としては、100μm以下とすることができ、40μm以下とすることもできる。
<加熱工程>
 製造方法の短時間化、省エネルギー化の観点から、本発明の硬化膜の製造方法は、現像工程により得られたパターンを加熱する工程(加熱工程)を含まないことが好ましい。
 具体的には、パターン形状を向上する観点からは、現像工程の後、パターンを200℃以上で加熱する工程を含まないことが好ましく、パターンを160℃以上で加熱する工程を含まないことがより好ましい。
 加熱工程を含む場合は、加熱開始時の温度から最高加熱温度まで1~12℃/分の昇温速度で行うことが好ましく、2~10℃/分がより好ましく、3~10℃/分が更に好ましい。昇温速度を1℃/分以上とすることにより、生産性を確保しつつ、酸又は溶剤の過剰な揮発を防止することができ、昇温速度を12℃/分以下とすることにより、パターンの残存応力を緩和することができる。
 加えて、急速加熱可能なオーブンの場合、加熱開始時の温度から最高加熱温度まで1~8℃/秒の昇温速度で行うことが好ましく、2~7℃/秒がより好ましく、3~6℃/秒が更に好ましい。
 加熱工程を含む場合は、加熱時間(最高加熱温度での加熱時間)は、30秒~360分であることが好ましく、45秒~300分であることがより好ましく、1分~240分であることが更に好ましい。
 加熱工程は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスを流す等により、低酸素濃度の雰囲気で行うことが特定樹脂の分解を防ぐ点で好ましい。酸素濃度は、50ppm(体積比)以下が好ましく、20ppm(体積比)以下がより好ましい。
 加熱工程における加熱手段としては、特に限定されないが、例えばホットプレート、電熱式オーブン、熱風式オーブン、などが挙げられる。
<金属層形成工程>
 本発明の硬化膜の製造方法は、第2露光工程後の硬化膜の表面に金属層を形成する金属層形成工程を含むことが好ましい。
 金属層としては、特に限定なく、既存の金属種を使用することができ、銅、アルミニウム、ニッケル、バナジウム、チタン、クロム、コバルト、金及びタングステンが例示され、銅及びアルミニウムがより好ましく、銅が更に好ましい。
 金属層の形成方法は、特に限定なく、既存の方法を適用することができる。例えば、特開2007-157879号公報、特表2001-521288号公報、特開2004-214501号公報、特開2004-101850号公報に記載された方法を使用することができる。例えば、フォトリソグラフィ、リフトオフ、電解メッキ、無電解メッキ、エッチング、印刷、及びこれらを組み合わせた方法などが考えられる。より具体的には、スパッタリング、フォトリソグラフィ及びエッチングを組み合わせたパターニング方法、フォトリソグラフィと電解メッキを組み合わせたパターニング方法が挙げられる。
 金属層の厚さとしては、最も厚肉の部分で、0.01~100μmが好ましく、0.1~50μmがより好ましく、1~10μmが更に好ましい。
<用途>
 本発明の硬化膜の製造方法により得られる硬化膜の適用可能な分野としては、半導体デバイスの絶縁膜、再配線層用層間絶縁膜、ストレスバッファ膜などが挙げられる。そのほか、封止フィルム、基板材料(フレキシブルプリント基板のベースフィルムやカバーレイ、層間絶縁膜)、又は上記のような実装用途の絶縁膜をエッチングでパターン形成することなどが挙げられる。これらの用途については、例えば、サイエンス&テクノロジー(株)「ポリイミドの高機能化と応用技術」2008年4月、柿本雅明/監修、CMCテクニカルライブラリー「ポリイミド材料の基礎と開発」2011年11月発行、日本ポリイミド・芳香族系高分子研究会/編「最新ポリイミド 基礎と応用」エヌ・ティー・エス,2010年8月等を参照することができる。
 また、本発明の硬化膜の製造方法により得られる硬化膜は、オフセット版面又はスクリーン版面などの版面の製造、成形部品のエッチングへの使用、エレクトロニクス、特に、マイクロエレクトロニクスにおける保護ラッカー及び誘電層の製造などにも用いることもできる。
(積層体の製造方法)
 本発明の積層体の製造方法は、本発明の硬化膜の製造方法を含むことが好ましい。
 本発明の積層体の製造方法により得られる積層体は、硬化膜を2層以上含む積層体であり、3~7層積層した積層体としてもよい。
 上記積層体に含まれる2層以上の上記硬化膜のうち、少なくとも1つが本発明の硬化膜の製造方法により得られる硬化膜であり、硬化膜のパターン形状を向上する観点からは、上記積層体に含まれる全ての硬化膜が本発明の硬化膜の製造方法により得られる硬化膜であることが好ましい。
 上記積層体は、硬化膜を2層以上含み、上記硬化膜同士のいずれかの間に金属層を含む態様が好ましい。上記金属層は、上記金属層形成工程により形成されることが好ましい。
 上記積層体としては、例えば、第一の硬化膜、金属層、第二の硬化膜の3つの層がこの順に積層された層構造を少なくとも含む積層体が好ましいものとして挙げられる。
 上記第一の硬化膜及び上記第二の硬化膜は、いずれも本発明の硬化膜の製造方法により得られた硬化膜であることが好ましい。上記第一の硬化膜の形成に用いられる本発明の光硬化性樹脂組成物と、上記第二の硬化膜の形成に用いられる本発明の光硬化性樹脂組成物とは、組成が同一の組成物であってもよいし、組成が異なる組成物であってもよい。本発明の積層体における金属層は、再配線層などの金属配線として好ましく用いられる。
<積層工程>
 本発明の積層体の製造方法は、積層工程を含むことが好ましい。
 積層工程とは、硬化膜(樹脂層)又は金属層の表面に、再度、(a)膜形成工程(層形成工程)、(b)第1露光工程、(c)現像工程、(d)第2露光工程を、この順に行うことを含む一連の工程である。ただし、(a)の膜形成工程のみを繰り返す態様であってもよい。また、(d)第2露光工程の後には(e)金属層形成工程を含んでもよい。積層工程には、更に、上記乾燥工程や加熱工程等を適宜含んでいてもよいことは言うまでもない。
 積層工程後、更に積層工程を行う場合には、上記第1露光工程後、上記第2露光工程後、又は、上記金属層形成工程後に、更に、表面活性化処理工程を行ってもよい。表面活性化処理としては、プラズマ処理が例示される。
 上記積層工程は、2~20回行うことが好ましく、2~5回行うことがより好ましく、3~5回行うことが更に好ましい。
 例えば、樹脂層/金属層/樹脂層/金属層/樹脂層/金属層のように、樹脂層を2層以上20層以下とする構成が好ましく、3層以上7層以下とする構成がより好ましく、3層以上5層以下とする構成が更に好ましい。
 本発明では特に、金属層を設けた後、更に、上記金属層を覆うように、上記光硬化性樹脂組成物の硬化膜(樹脂層)を形成する態様が好ましい。具体的には、(a)膜形成工程、(b)第1露光工程、(c)現像工程、(d)第2露光工程、(e)金属層形成工程の順序で繰り返す態様が挙げられる。硬化膜を形成する上記(a)~(d)の工程と、金属層形成工程を交互に行うことにより、硬化膜と金属層を交互に積層することができる。
(表面活性化処理工程)
 本発明の積層体の製造方法は、上記金属層および感光性樹脂組成物層の少なくとも一部を表面活性化処理する、表面活性化処理工程を含んでもよい。
 表面活性化処理工程は、通常、金属層形成工程の後に行うが、上記露光現像工程の後、感光性樹脂組成物層に表面活性化処理工程を行ってから、金属層形成工程を行ってもよい。  
 表面活性化処理は、金属層の少なくとも一部のみに行ってもよいし、露光後の感光性樹脂組成物層の少なくとも一部のみに行ってもよいし、金属層および露光後の感光性樹脂組成物層の両方について、それぞれ、少なくとも一部に行ってもよい。表面活性化処理は、金属層の少なくとも一部について行うことが好ましく、金属層のうち、表面に感光性樹脂組成物層を形成する領域の一部または全部に表面活性化処理を行うことが好ましい。このように、金属層の表面に表面活性化処理を行うことにより、その表面に設けられる樹脂層との密着性を向上させることができる。  
 また、表面活性化処理は、露光後の感光性樹脂組成物層(樹脂層)の一部または全部についても行うことが好ましい。このように、感光性樹脂組成物層の表面に表面活性化処理を行うことにより、表面活性化処理した表面に設けられる金属層や樹脂層との密着性を向上させることができる。
 表面活性化処理としては、具体的には、各種原料ガス(酸素、水素、アルゴン、窒素、窒素/水素混合ガス、アルゴン/酸素混合ガスなど)のプラズマ処理、コロナ放電処理、CF/O、NF/O、SF、NF、NF/Oによるエッチング処理、紫外線(UV)オゾン法による表面処理、塩酸水溶液に浸漬して酸化皮膜を除去した後にアミノ基とチオール基を少なくとも一種有する化合物を含む有機表面処理剤への浸漬処理、ブラシを用いた機械的な粗面化処理から選択され、プラズマ処理が好ましく、特に原料ガスに酸素を用いた酸素プラズマ処理が好ましい。コロナ放電処理の場合、エネルギーは、500~200,000J/m2が好ましく、1000~100,000J/mがより好ましく、10,000~50,000J/mが最も好ましい。
(電子デバイスの製造方法)
 本発明は、本発明の硬化膜の製造方法、又は、本発明の積層体の製造方法を含む半導体デバイスの製造方法も開示する。本発明の光硬化性樹脂組成物を再配線層用層間絶縁膜の形成に用いた半導体デバイスの具体例としては、特開2016-027357号公報の段落0213~0218の記載及び図1の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 以下、本発明の硬化膜の製造方法、本発明の積層体の製造方法、又は、本発明の半導体デバイスの製造方法において用いられる光硬化性樹脂組成物の詳細について説明する。
(光硬化性樹脂組成物)
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、本発明の硬化膜の製造方法、本発明の積層体の製造方法、又は、本発明の半導体デバイスの製造方法において用いられる光硬化性樹脂組成物である。
 本発明の光硬化性樹脂組成物の第一の態様は、ポリイミド及びポリベンゾオキサゾールよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、上記第1露光工程における露光波長に対して感度を有する感光性化合物A、及び、上記第1露光工程における露光波長に対しては感度を有さず上記第2露光工程における露光波長に対して感度を有する感光性化合物Bを含み、上記感光性化合物Aが、上記第1露光工程において上記光硬化性膜の上記現像液に対する溶解度を変化させる化合物であり、下記条件1及び条件2の少なくとも一方を満たす。
 本発明の光硬化性樹脂組成物の第二の態様は、ポリイミド及びポリベンゾオキサゾールよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、並びに、極大吸収波長の差が80nm以上である感光性化合物A及び感光性化合物Bを含み、上記感光性化合物Aが、下記第1露光工程において上記光硬化性膜の上記現像液に対する溶解度を変化させる化合物であり、下記条件1及び条件2の少なくとも一方を満たし、光硬化性樹脂組成物から形成された光硬化性膜の一部を露光する第1露光工程、上記露光後の上記光硬化性膜を現像液により現像してパターンを得る現像工程、及び、上記第1露光工程において使用した光の波長とは異なる波長の光を含む光により上記パターンを露光する第2露光工程を含む硬化膜の製造方法に供される光硬化性樹脂組成物である。
 条件1:上記光硬化性樹脂組成物における上記樹脂が、上記第2露光工程において上記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基を含む;
 条件2:上記光硬化性樹脂組成物が、上記第2露光工程において上記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基を有する架橋剤を更に含む。
 本発明の光硬化性樹脂組成物における、感光性化合物Aと感光性化合物Bとの組み合わせは、下記態様1~態様7のいずれかであることが好ましい。
 態様1:感光性化合物Aが光ラジカル重合開始剤であり、感光性化合物Bが光酸発生剤である。
 態様2:感光性化合物A、及び、感光性化合物Bがいずれも光ラジカル重合開始剤である。
 態様3:感光性化合物Aが光ラジカル重合開始剤であり、感光性化合物Bが光塩基発生剤である。
 態様4:感光性化合物Aが光酸発生剤であり、感光性化合物Bが光ラジカル重合開始剤である。
 態様5:感光性化合物Aが光塩基発生剤であり、感光性化合物Bが光ラジカル重合開始剤である。
 態様6:感光性化合物A及び感光性化合物Bのいずれもが光酸発生剤である。
 態様7:感光性化合物A及び感光性化合物Bのいずれもが光塩基発生剤である。
 これらの中でも、パターンの解像性の観点からは、態様1~態様4のいずれかであることが好ましい。
 パターン矩形性の観点からは、態様1が好ましい。
 溶剤耐性の観点からは、態様6が好ましい。
 得られる硬化膜の膜強度の観点からは、態様4が好ましい。
 光硬化性膜のポジ型現像を可能とする観点からは、態様4が好ましい。
 露光量に対するロバストネス(許容度)が良好である点からは、態様2が好ましい。
<態様1>
 態様1において、光硬化性樹脂組成物は、後述するラジカル架橋剤及び後述する他の架橋剤を更に含むことが好ましい。
 また、態様1において、光硬化性樹脂に含まれる特定樹脂は後述する架橋性基を有していてもよいし、有していなくともよい。上記架橋性基としては、後述するラジカル重合性基であってもよいし、後述する他の架橋性基であってもよい。
 また、態様1における感光性化合物Bは、後述するオニウム塩化合物又はスルホネート化合物であることが好ましい。
 本発明の硬化膜の製造方法において、態様1に係る光硬化性樹脂組成物を用いた場合、第1露光工程における露光部でラジカル重合が促進され、第2露光工程における露光部では酸による架橋が促進される。
<態様2>
 態様2において、光硬化性樹脂組成物は、後述するラジカル架橋剤を更に含むことが好ましい。
 また、態様2において、光硬化性樹脂に含まれる特定樹脂は後述する架橋性基を有していてもよいし、有していなくともよい。上記架橋性基としては、後述するラジカル重合性基が好ましい。
 本発明の硬化膜の製造方法において、態様2に係る光硬化性樹脂組成物を用いた場合、第1露光工程における露光部でラジカル重合が促進され、第2露光工程における露光部でもラジカル重合が促進される。
<態様3>
 態様3において、光硬化性樹脂組成物は、後述するラジカル架橋剤及び後述する他の架橋剤を更に含むことが好ましい。
 上記他の架橋剤としては、エポキシ化合物が好ましい。
 また、態様3において、光硬化性樹脂に含まれる特定樹脂は後述する架橋性基を有していてもよいし、有していなくともよい。上記架橋性基としては、後述するラジカル重合性基又はエポキシ基が好ましい。
 本発明の硬化膜の製造方法において、態様3に係る光硬化性樹脂組成物を用いた場合、第1露光工程における露光部でラジカル重合が促進され、第2露光工程における露光部では塩基による架橋が促進される。
<態様4>
 態様4において、光硬化性樹脂組成物は、後述するラジカル架橋剤を更に含むことが好ましい。
 また、態様4において、光硬化性樹脂に含まれる特定樹脂は後述する架橋性基を有していてもよいし、有していなくともよい。上記架橋性基としては、後述するラジカル重合性基が好ましい。
 また、態様4における感光性化合物Aは、後述するキノンジアジド化合物であることが好ましい。
 本発明の硬化膜の製造方法において、態様4に係る光硬化性樹脂組成物を用いた場合、第1露光工程における露光部では酸の発生により露光部の現像液への溶解度が変化し、第2露光工程における露光部ではラジカル重合が促進される。
 また、感光性化合物Aである光酸発生剤及び架橋剤を適宜選択することにより、第1露光工程における露光部では酸による架橋が促進され、第2露光工程における露光部ではラジカル重合が促進される設計とすることも可能である。
<態様5>
 態様5において、光硬化性樹脂組成物は、後述するラジカル架橋剤及び後述する他の架橋剤を更に含むことが好ましい。
 また、態様5において、光硬化性樹脂に含まれる特定樹脂は後述する架橋性基を有していてもよいし、有していなくともよい。上記架橋性基としては、後述するラジカル重合性基であってもよいし、後述する他の架橋性基であってもよい。
 本発明の硬化膜の製造方法において、態様5に係る光硬化性樹脂組成物を用いた場合、第1露光工程における露光部では塩基による架橋が促進され、第2露光工程における露光部ではラジカル重合が促進される。
<態様6、7>
 態様6又は態様7において、光硬化性樹脂組成物は、後述する他の架橋剤を更に含むことが好ましい。
 また、態様6又は態様7において、光硬化性樹脂に含まれる特定樹脂は後述する架橋性基を有していてもよいし、有していなくともよい。上記架橋性基としては、後述する他の架橋性基が好ましい。
 本発明の硬化膜の製造方法において、態様6に係る光硬化性樹脂組成物を用いた場合、第1露光工程における露光部では酸による架橋が促進され、第2露光工程における露光部でも酸による架橋が促進される。
 本発明の硬化膜の製造方法において、態様7に係る光硬化性樹脂組成物を用いた場合、第1露光工程における露光部では塩基の発生による架橋が促進され、第2露光工程における露光部でも塩基の発生による架橋が促進される。
 以下、本発明の光硬化性樹脂組成物に含まれる、各成分の詳細について説明する。
<特定樹脂>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、ポリイミド及びポリベンゾオキサゾールよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂(特定樹脂)を含む。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、特定樹脂として、ポリイミドを含むことが好ましい。
〔ポリイミド〕
 本発明に用いられるポリイミドは、上述の現像液に対して可溶であるポリイミドが好ましい。
 現像液がアルカリ現像液である場合、ポリイミドはアルカリ可溶性ポリイミドであることが好ましく、現像液が有機溶剤である場合、ポリイミドは有機溶剤に可溶性なポリイミドであることが好ましい。
 現像液に対して可溶であるとは、100gの現像液に対し、23℃で0.1g以上溶解するポリイミドをいい、パターン形成性の観点からは、0.5g以上溶解するポリイミドであることが好ましく、1.0g以上溶解するポリイミドであることが更に好ましい。上記溶解量の上限は特に限定されないが、100g以下であることが好ましい。
 また、ポリイミドがアルカリ可溶性ポリイミドである場合、100gの2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシドに対し、23℃で0.1g以上溶解するポリイミドが好ましく、パターン形成性の観点からは、0.5g以上溶解するポリイミドであることが好ましく、1.0g以上溶解するポリイミドであることが更に好ましい。上記溶解量の上限は特に限定されないが、100g以下であることが好ましい。
 また、ポリイミドは、得られる硬化膜の膜強度及び絶縁性の観点からは、複数個のイミド構造を主鎖に有するポリイミドであることが好ましい。
 本明細書において、「主鎖」とは、樹脂を構成する高分子化合物の分子中で相対的に最も長い結合鎖をいい、「側鎖」とはそれ以外の結合鎖をいう。
-フッ素原子-
 得られる硬化膜の膜強度の観点からは、ポリイミドは、フッ素原子を有することが好ましい。
 フッ素原子は、例えば、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR132、又は、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR131に含まれることが好ましく、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR132、又は、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR131にフッ化アルキル基として含まれることがより好ましい。
 ポリイミドの全質量に対するフッ素原子の量は、1~50mol/gであることが好ましく、5~30mol/gであることがより好ましい。
-ケイ素原子-
 得られる硬化膜の膜強度の観点からは、ポリイミドは、ケイ素原子を有することが好ましい。
 ケイ素原子は、例えば、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR131に含まれることが好ましく、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR131に後述する有機変性(ポリ)シロキサン構造として含まれることがより好ましい。
 また、上記ケイ素原子又は上記有機変性(ポリ)シロキサン構造はポリイミドの側鎖に含まれていてもよいが、ポリイミドの主鎖に含まれることが好ましい。
 ポリイミドの全質量に対するケイ素原子の量は、0.01~5mol/gであることが好ましく、0.05~1mol/gであることがより好ましい。
-エチレン性不飽和結合-
 得られる硬化膜の膜強度の観点からは、ポリイミドは、エチレン性不飽和結合を有することが好ましい。
 ポリイミドは、ラジカル重合性基としてエチレン性不飽和基を有することが好ましい。
 ポリイミドにおける上記エチレン性不飽和結合を有する基が、上述の条件1における上記第2露光工程において上記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基であってもよい。
 また、ポリイミドにおける上記エチレン性不飽和結合を有する基が、上記第1露光工程において上記感光性化合物Aの感光によって他の基との結合反応が促進される基であってもよい。
 ポリイミドは、エチレン性不飽和結合を主鎖末端に有していてもよいし、側鎖に有していてもよいが、側鎖に有することが好ましい。
 上記エチレン性不飽和結合は、ラジカル重合性を有することが好ましい。
 エチレン性不飽和結合は、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR132、又は、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR131に含まれることが好ましく、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR132、又は、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR131にエチレン性不飽和結合を有する基として含まれることがより好ましい。
 これらの中でも、エチレン性不飽和結合は、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR131に含まれることが好ましく、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR131にエチレン性不飽和結合を有する基として含まれることがより好ましい。
 エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、アリル基、ビニルフェニル基等の芳香環に直接結合した、置換されていてもよいビニル基を有する基、(メタ)アクリルアミド基、(メタ)アクリロイルオキシ基、下記式(III)で表される基などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 式(III)中、R200は水素原子又はメチル基を表し、メチル基が好ましい。
 式(III)中、R201は、炭素数2~12のアルキレン基、-O-CHCH(OH)CH-、-C(=O)O-、-O(C=O)NH-、炭素数2~30の(ポリ)オキシアルキレン基(アルキレン基の炭素数は2~12が好ましく、2~6がより好ましく、2又は3が特に好ましい;繰り返し数は1~12が好ましく、1~6がより好ましく、1~3が特に好ましい)、又はこれらを2以上組み合わせた基を表す。
なお、(ポリ)オキシアルキレン基とは、オキシアルキレン基又はポリオキシアルキレン基を意味する。
 これらの中でも、R201は下記式(R1)~式(R3)のいずれかで表される基であることが好ましく、式(R1)で表される基であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 式(R1)~(R3)中、Lは単結合、又は、炭素数2~12のアルキレン基、炭素数2~30の(ポリ)オキシアルキレン基若しくはこれらを2以上結合した基を表し、Xは酸素原子又は硫黄原子を表し、*は他の構造との結合部位を表し、●は式(III)中のR201が結合する酸素原子との結合部位を表す。
 式(R1)~(R3)中、Lにおける炭素数2~12のアルキレン基、又は、炭素数2~30の(ポリ)オキシアルキレン基の好ましい態様は、上述のR201における、炭素数2~12のアルキレン基、又は、炭素数2~30の(ポリ)オキシアルキレン基の好ましい態様と同様である。
 式(R1)中、Xは酸素原子であることが好ましい。
 式(R1)~(R3)中、*は式(III)中の*と同義であり、好ましい態様も同様である。
 式(R1)で表される構造は、例えば、フェノール性ヒドロキシ基等のヒドロキシ基を有するポリイミドと、イソシアナト基及びエチレン性不飽和結合を有する化合物(例えば、2-イソシアナトエチルメタクリレート等)とを反応することにより得られる。
 式(R2)で表される構造は、例えば、カルボキシ基を有するポリイミドと、ヒドロキシ基及びエチレン性不飽和結合を有する化合物(例えば、2-ヒドロキシエチルメタクリレート等)とを反応することにより得られる。
 式(R3)で表される構造は、例えば、フェノール性ヒドロキシ基等のヒドロキシ基を有するポリイミドと、グリシジル基及びエチレン性不飽和結合を有する化合物(例えば、グリシジルメタクリレート等)とを反応することにより得られる。
 ポリアルキレンオキシ基としては、溶剤溶解性及び耐溶剤性の観点からは、ポリエチレンオキシ基、ポリプロピレンオキシ基、ポリトリメチレンオキシ基、ポリテトラメチレンオキシ基、又は、複数のエチレンオキシ基と複数のプロピレンオキシ基とが結合した基が好ましく、ポリエチレンオキシ基又はポリプロピレンオキシ基がより好ましく、ポリエチレンオキシ基が更に好ましい。上記複数のエチレンオキシ基と複数のプロピレンオキシ基とが結合した基において、エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基とはランダムに配列していてもよいし、ブロックを形成して配列していてもよいし、交互等のパターン状に配列していてもよい。これらの基におけるエチレンオキシ基等の繰り返し数の好ましい態様は上述の通りである。
 式(III)中、*は他の構造との結合部位を表し、ポリイミドの主鎖との結合部位であることが好ましい。
 ポリイミドの全質量に対するエチレン性不飽和結合の量は、0.05~10mol/gであることが好ましく、0.1~5mol/gであることがより好ましい。
 また、製造適性の観点では、ポリイミドの全質量に対するエチレン性不飽和結合の量は、0.0001~0.1mol/gであることが好ましく、0.0005~0.05mol/gであることがより好ましい。
-エチレン性不飽和結合以外の架橋性基-
 ポリイミドは、エチレン性不飽和結合以外の架橋性基(他の架橋性基)を有していてもよい。
 ポリイミドにおける上記エチレン性不飽和結合以外の架橋性基が、上述の条件1における上記第2露光工程において上記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基であってもよい。
 また、ポリイミドにおける上記エチレン性不飽和結合以外の架橋性基が、上記第1露光工程において上記感光性化合物Aの感光によって他の基との結合反応が促進される基であってもよい。
 エチレン性不飽和結合以外の架橋性基としては、エポキシ基、オキセタニル基等の環状エーテル基、メトキシメチル基等のアルコキシメチル基、メチロール基等が挙げられる。
 エチレン性不飽和結合以外の架橋性基は、例えば、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR131に含まれることが好ましい。
 ポリイミドの全質量に対するエチレン性不飽和結合以外の架橋性基の量は、0.05~10mol/gであることが好ましく、0.1~5mol/gであることがより好ましい。
 また、製造適性の観点では、ポリイミドの全質量に対するエチレン性不飽和結合以外の架橋性基の量は、0.0001~0.1mol/gであることが好ましく、0.001~0.05mol/gであることがより好ましい。
-極性変換基-
 ポリイミドは、酸分解性基等の極性変換基を有していてもよい。酸分解性基としては、酸の作用で分解して、フェノール性ヒドロキシ基、カルボキシ基等のアルカリ可溶性基を生じるものであれば特に限定されないが、アセタール基、ケタール基、シリル基、シリルエーテル基、第三級アルキルエステル基等が好ましく、露光感度の観点からは、アセタール基がより好ましい。
 酸分解性基の具体例としては、tert-ブトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、エトキシエチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、トリメチルシリル基、tert-ブトキシカルボニルメチル基、トリメチルシリルエーテル基などが挙げられる。露光感度の観点からは、エトキシエチル基、又は、テトラヒドロフラニル基が好ましい。
-酸価-
 ポリイミドがアルカリ現像に供される場合、現像性を向上する観点からは、ポリイミドの酸価は、30mgKOH/g以上であることが好ましく、50mgKOH/g以上であることがより好ましく、70mgKOH/g以上であることが更に好ましい。
 また、上記酸価は500mgKOH/g以下であることが好ましく、400mgKOH/g以下であることがより好ましく、200mgKOH/g以下であることが更に好ましい。
 また、ポリイミドが有機溶剤を主成分とする現像液を用いた現像(例えば、後述する「溶剤現像」)に供される場合、ポリイミドの酸価は、2~35mgKOH/gが好ましく、3~30mgKOH/gがより好ましく、5~20mgKOH/gが更に好ましい。
 上記酸価は、公知の方法により測定され、例えば、JIS K 0070:1992に記載の方法により測定される。
 また、ポリイミドに含まれる酸基としては、保存安定性及び現像性の両立の観点から、pKaが0~10である酸基が好ましく、3~8である酸基がより好ましい。
 pKaとは、酸から水素イオンが放出される解離反応を考え、その平衡定数Kaをその負の常用対数pKaによって表したものである。本明細書において、pKaは、特に断らない限り、ACD/ChemSketch(登録商標)による計算値とする。又は、日本化学会編「改定5版 化学便覧 基礎編」に掲載の値を参照してもよい。
 また、酸基が例えばリン酸等の多価の酸である場合、上記pKaは第一解離定数である。
 このような酸基として、ポリイミドは、カルボキシ基、及び、フェノール性ヒドロキシ基よりなる群から選ばれた少なくとも1種を含むことが好ましく、フェノール性ヒドロキシ基を含むことがより好ましい。
-フェノール性ヒドロキシ基-
 アルカリ現像液による現像速度を適切なものとする観点からは、ポリイミドは、フェノール性ヒドロキシ基を有することが好ましい。
 ポリイミドは、フェノール性ヒドロキシ基を主鎖末端に有してもよいし、側鎖に有してもよい。
 フェノール性ヒドロキシ基は、例えば、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR132、又は、後述する式(4)で表される繰返し単位におけるR131に含まれることが好ましい。
 ポリイミドの全質量に対するフェノール性ヒドロキシ基の量は、0.1~30mol/gであることが好ましく、1~20mol/gであることがより好ましい。
-式(4)で表される繰返し単位-
 本発明で用いるポリイミドとしては、イミド環を有する高分子化合物であれば、特に限定はないが、下記式(4)で表される繰り返し単位を含むことが好ましく、式(4)で表される繰り返し単位を含み、架橋性基を有する化合物であることがより好ましい。
 架橋性基としては、上述のエチレン性不飽和結合を有する基、又は、エチレン性不飽和結合以外の架橋性基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 式(4)中、R131は、2価の有機基を表し、R132は、4価の有機基を表す。
 ポリイミドが架橋性基を有する場合、架橋性基は、R131及びR132の少なくとも一方に位置していてもよいし、下記式(4-1)又は式(4-2)に示すようにポリイミドの末端に位置していてもよい。
式(4-1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 式(4-1)中、R133は架橋性基を有する基であり、他の基は式(4)と同義である。
式(4-2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 R134及びR135の少なくとも一方は架橋性基を有する基であり、架橋性基を有しない基である場合は有機基であり、他の基は式(4)と同義である。
<<R131>>
 R131は、2価の有機基を表す。2価の有機基としては、直鎖又は分岐の脂肪族基、環状の脂肪族基及び芳香族基を含む基が例示され、炭素数2~20の直鎖又は分岐の脂肪族基、炭素数6~20の環状の脂肪族基、炭素数6~20の芳香族基、又は、これらの組み合わせからなる基が好ましく、炭素数6~20の芳香族基を含む基がより好ましい。本発明の特に好ましい実施形態として、-Ar-L-Ar-で表される基であることが例示される。但し、Arは、それぞれ独立に、芳香族基であり、Lは、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、-O-、-CO-、-S-、-SO-又は-NHCO-、又は、上記の2つ以上の組み合わせからなる基である。Arは、フェニレン基が好ましく、Lは、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1又は2の脂肪族炭化水素基、-O-、-CO-、-S-又はSO-が好ましい。ここでの脂肪族炭化水素基は、アルキレン基が好ましい。
 R131は、ジアミンから誘導されることが好ましい。ポリイミドの製造に用いられるジアミンとしては、直鎖又は分岐の脂肪族、環状の脂肪族又は芳香族ジアミンなどが挙げられる。ジアミンは、1種のみ用いてもよいし、2種以上用いてもよい。
 具体的には、炭素数2~20の直鎖又は分岐の脂肪族基、炭素数6~20の環状の脂肪族基、炭素数6~20の芳香族基、又は、これらの組み合わせからなる基を含むジアミンであることが好ましく、炭素数6~20の芳香族基からなる基を含むジアミンであることがより好ましい。芳香族基を含む基の例としては、下記が挙げられる。下記式中、*はそれぞれ独立に、他の構造との結合部位を表す
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 式中、Aは、単結合、又は、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、-O-、-C(=O)-、-S-、-SO-、及びNHCO-、並びに、これらの組み合わせから選択される基であることが好ましく、単結合、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~3のアルキレン基、-O-、-C(=O)-、-S-、-SO-から選択される基であることがより好ましく、-CH-、-O-、-S-、-SO-、-C(CF-、及び、-C(CH-からなる群から選択される2価の基であることが更に好ましい。
 式中、R~Rはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、水素原子、炭化水素基、又は、架橋性基を有する基であることが好ましく、水素原子、グリシジル基又は下記式(E1)で表される基がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 式(E1)中、RE1は水素原子又はメチル基を表し、メチル基が好ましい。
 式(E1)中、Xは、-O-又は-NR-を表す。Rは水素原子又は炭化水素基を表し、水素原子、アルキル基又は芳香族炭化水素基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましい
 式(E1)中、RE2は2価の連結基を表し、炭素数2~12のアルキレン基、-O-CHCH(OH)CH-、-C(=O)O-、-O(C=O)NH-、炭素数2~30の(ポリ)オキシアルキレン基(アルキレン基の炭素数は2~12が好ましく、2~6がより好ましく、2又は3が特に好ましい;繰り返し数は1~12が好ましく、1~6がより好ましく、1~3が特に好ましい)、又はこれらを2以上組み合わせた基が好ましく、炭素数2~12のアルキレン基がより好ましい。
 式(E1)中、*は他の構造との結合部位を表す。
 ジアミンとしては、具体的には、1,2-ジアミノエタン、1,2-ジアミノプロパン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタン及び1,6-ジアミノヘキサン;1,2-又は1,3-ジアミノシクロペンタン、1,2-、1,3-又は1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,2-、1,3-又は1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス-(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス-(3-アミノシクロヘキシル)メタン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルシクロヘキシルメタン及びイソホロンジアミン;m-又はp-フェニレンジアミン、ジアミノトルエン、4,4’-又は3,3’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-及び3,3’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-及び3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-及び3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-又は3,3’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(3-ヒドロキシ-4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-ヒドロキシ-4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル)スルホン、4,4’-ジアミノパラテルフェニル、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(2-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、9,10-ビス(4-アミノフェニル)アントラセン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノオクタフルオロビフェニル、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)-10-ヒドロアントラセン、3,3’,4,4’-テトラアミノビフェニル、3,3’,4,4’-テトラアミノジフェニルエーテル、1,4-ジアミノアントラキノン、1,5-ジアミノアントラキノン、3,3-ジヒドロキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、9,9’-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、4,4’-ジメチル-3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,4-及び2,5-ジアミノクメン、2,5-ジメチル-p-フェニレンジアミン、アセトグアナミン、2,3,5,6-テトラメチル-p-フェニレンジアミン、2,4,6-トリメチル-m-フェニレンジアミン、ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、2,7-ジアミノフルオレン、2,5-ジアミノピリジン、1,2-ビス(4-アミノフェニル)エタン、ジアミノベンズアニリド、ジアミノ安息香酸のエステル、1,5-ジアミノナフタレン、ジアミノベンゾトリフルオライド、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(4-アミノフェニル)オクタフルオロブタン、1,5-ビス(4-アミノフェニル)デカフルオロペンタン、1,7-ビス(4-アミノフェニル)テトラデカフルオロヘプタン、2,2-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[4-(2-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)-3,5-ジメチルフェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)-3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、p-ビス(4-アミノ-2-トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノ-2-トリフルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(4-アミノ-3-トリフルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(4-アミノ-2-トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4’-ビス(3-アミノ-5-トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、2,2-ビス[4-(4-アミノ-3-トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,2’,5,5’,6,6’-ヘキサフルオロトリジン及び4,4’-ジアミノクアテルフェニルから選ばれる少なくとも1種のジアミンが挙げられる。
 また、下記に示すジアミン(DA-1)~(DA-18)も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 また、少なくとも2つのアルキレングリコール単位を主鎖にもつジアミンも好ましい例として挙げられる。より好ましくは、エチレングリコール鎖、プロピレングリコール鎖のいずれか又は両方を一分子中にあわせて2つ含むジアミン、更に好ましくは、上記ジアミンであって、芳香環を含まないジアミンである。具体例としては、ジェファーミン(登録商標)KH-511、ED-600、ED-900、ED-2003、EDR-148、EDR-176、D-200、D-400、D-2000、D-4000(以上商品名、HUNTSMAN(株)製)、1-(2-(2-(2-アミノプロポキシ)エトキシ)プロポキシ)プロパン-2-アミン、1-(1-(1-(2-アミノプロポキシ)プロパン-2-イル)オキシ)プロパン-2-アミンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
 ジェファーミン(登録商標)KH-511、ED-600、ED-900、ED-2003、EDR-148、EDR-176の構造を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 上記において、x、y、zは平均値である。
 R131は、得られる硬化膜の柔軟性の観点から、-Ar-L-Ar-で表されることが好ましい。但し、Arは、それぞれ独立に、芳香族基であり、Lは、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、-O-、-CO-、-S-、-SO-又はNHCO-、あるいは、上記の2つ以上の組み合わせからなる基である。Arは、フェニレン基が好ましく、Lは、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1又は2の脂肪族炭化水素基、-O-、-CO-、-S-又はSO-が好ましい。ここでの脂肪族炭化水素基は、アルキレン基が好ましい。
 また、R131は、i線透過率の観点から、下記式(51)又は式(61)で表される2価の有機基であることが好ましい。特に、i線透過率、入手のし易さの観点から、式(61)で表される2価の有機基であることがより好ましい。
 式(51)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 式(51)中、R50~R57は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は1価の有機基であり、R50~R57の少なくとも1つは、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、*はそれぞれ独立に、他の構造との結合部位を表す。
 R50~R57の1価の有機基としては、炭素数1~10(好ましくは炭素数1~6)の無置換のアルキル基、炭素数1~10(好ましくは炭素数1~6)のフッ化アルキル基等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 式(61)中、R58及びR59は、それぞれ独立に、フッ素原子又はトリフルオロメチル基である。*はそれぞれ独立に、他の構造との結合部位を表す。
 式(51)又は(61)の構造を与えるジアミン化合物としては、2,2’-ジメチルベンジジン、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ビス(フルオロ)-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノオクタフルオロビフェニル等が挙げられる。これらは1種で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 その他に以下のジアミンも好適に使用できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
<<R132>>
 R132は4価の有機基を表す。4価の有機基としては、芳香環を含む4価の有機基が好ましく、下記式(5)又は式(6)で表される基がより好ましい。下記式(5)及び(6)中、*はそれぞれ独立に、他の構造との結合部位を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 式(5)中、R112は、単結合、又は、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-NHCO-、若しくは、これらの組み合わせにより表される基であることが好ましく、単結合、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~3のアルキレン基、-O-、-CO-、-S-及び-SO-よりなる群から選択される基であることがより好ましく、-CH-、-C(CF-、-C(CH-、-O-、-CO-、-S-及びSO-よりなる群から選択される2価の基であることが更に好ましい。
 R132は、具体的には、テトラカルボン酸二無水物から酸無水物基の除去後に残存するテトラカルボン酸残基などが挙げられる。テトラカルボン酸二無水物は、1種のみ用いてもよいし、2種以上用いてもよい。
 テトラカルボン酸二無水物は、下記式(O)で表されることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 式(O)中、R115は、4価の有機基を表す。R115の好ましい範囲は式(4)におけるR132と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、ピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルフィドテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’-オキシジフタル酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、1,3-ジフェニルヘキサフルオロプロパン-3,3,4,4-テトラカルボン酸二無水物、1,4,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,8,9,10-フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,2,3,4-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、ならびに、これらの炭素数1~6のアルキル及び炭素数1~6のアルコキシ誘導体が挙げられる。
 また、下記に示すテトラカルボン酸二無水物(DAA-1)~(DAA-5)も好ましい例として挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 R131とR132の少なくとも一方にOH基を有することも好ましい。より具体的には、R131として、2,2-ビス(3-ヒドロキシ-4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-ヒドロキシ-4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、上記の(DA-1)~(DA-18)が好ましい例として挙げられ、R132として、上記の(DAA-1)~(DAA-5)がより好ましい例として挙げられる。
 また、組成物の保存安定性を向上させるため、ポリイミドは主鎖末端をモノアミン、酸無水物、モノカルボン酸、モノ酸クロリド化合物、モノ活性エステル化合物などの末端封止剤で封止することが好ましい。これらのうち、モノアミンを用いることがより好ましく、モノアミンの好ましい化合物としては、アニリン、2-エチニルアニリン、3-エチニルアニリン、4-エチニルアニリン、5-アミノ-8-ヒドロキシキノリン、1-ヒドロキシ-7-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-6-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-5-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-4-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-7-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-6-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-5-アミノナフタレン、1-カルボキシ-7-アミノナフタレン、1-カルボキシ-6-アミノナフタレン、1-カルボキシ-5-アミノナフタレン、2-カルボキシ-7-アミノナフタレン、2-カルボキシ-6-アミノナフタレン、2-カルボキシ-5-アミノナフタレン、2-アミノ安息香酸、3-アミノ安息香酸、4-アミノ安息香酸、4-アミノサリチル酸、5-アミノサリチル酸、6-アミノサリチル酸、2-アミノベンゼンスルホン酸、3-アミノベンゼンスルホン酸、4-アミノベンゼンスルホン酸、3-アミノ-4,6-ジヒドロキシピリミジン、2-アミノフェノール、3-アミノフェノール、4-アミノフェノール、2-アミノチオフェノール、3-アミノチオフェノール、4-アミノチオフェノールなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよく、複数の末端封止剤を反応させることにより、複数の異なる末端基を導入してもよい。
-イミド化率(閉環率)-
 ポリイミドのイミド化率(「閉環率」ともいう)は、得られる硬化膜の膜強度、絶縁性等の観点からは、70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることがより好ましい。
 上記イミド化率の上限は特に限定されず、100%以下であればよい。
 上記イミド化率は、例えば下記方法により測定される。
 ポリイミドの赤外吸収スペクトルを測定し、イミド構造由来の吸収ピークである1377cm-1付近のピーク強度P1を求める。次に、そのポリイミドを350℃で1時間熱処理した後、再度、赤外吸収スペクトルを測定し、1377cm-1付近のピーク強度P2を求める。得られたピーク強度P1、P2を用い、下記式に基づいて、ポリイミドのイミド化率を求めることができる。
 イミド化率(%)=(ピーク強度P1/ピーク強度P2)×100
 ポリイミドは、すべてが1種のR131又はR132を含む上記式(4)の繰り返し単位を含んでいてもよく、2つ以上の異なる種類のR131又はR132を含む上記式(4)の繰り返し単位を含んでいてもよい。また、ポリイミドは、上記式(4)の繰り返し単位のほかに、他の種類の繰り返し単位をも含んでいてもよい。
 ポリイミドは、例えば、低温中でテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物(一部をモノアミンである末端封止剤に置換)を反応させる方法、低温中でテトラカルボン酸二無水物(一部を酸無水物又はモノ酸クロリド化合物又はモノ活性エステル化合物である末端封止剤に置換)とジアミン化合物を反応させる方法、テトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得、その後ジアミン(一部をモノアミンである末端封止剤に置換)と縮合剤の存在下で反応させる方法、テトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得、その後残りのジカルボン酸を酸クロリド化し、ジアミン(一部をモノアミンである末端封止剤に置換)と反応させる方法などの方法を利用して、ポリイミド前駆体を得、これを、既知のイミド化反応法を用いて完全イミド化させる方法、又は、途中でイミド化反応を停止し、一部イミド構造を導入する方法、更には、完全イミド化したポリマーと、そのポリイミド前駆体をブレンドする事によって、一部イミド構造を導入する方法を利用して合成することができる。
 ポリイミドの市販品としては、Durimide(登録商標)284(富士フイルム(株)製)、Matrimide5218(HUNTSMAN(株)製)が例示される。
-末端封止剤-
 ポリイミド又はポリイミド前駆体等の製造方法に際し、保存安定性をより向上させるため、酸無水物、モノカルボン酸、モノ酸クロリド化合物、モノ活性エステル化合物などの末端封止剤で、ポリイミド前駆体等の末端を封止することが好ましい。末端封止剤としては、モノアルコール、フェノール、チオール、チオフェノール、モノアミンを用いることがより好ましい。
 モノアルコールの好ましい化合物としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、オクタノール、ドデシノール、ベンジルアルコール、2-フェニルエタノール、2-メトキシエタノール、2-クロロメタノール、フルフリルアルコール等の1級アルコール、イソプロパノール、2-ブタノール、シクロヘキシルアルコール、シクロペンタノール、1-メトキシ-2-プロパノール等の2級アルコール、t-ブチルアルコール、アダマンタンアルコール等の3級アルコール、などが挙げられる。フェノール類の好ましい化合物としては、フェノール、メトキシフェノール、メチルフェノール、ナフタレン-1-オール、ナフタレン-2-オールなどが挙げられる。
 モノアミンの好ましい化合物としては、アニリン、2-エチニルアニリン、3-エチニルアニリン、4-エチニルアニリン、5-アミノ-8-ヒドロキシキノリン、1-ヒドロキシ-7-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-6-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-5-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-4-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-7-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-6-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-5-アミノナフタレン、1-カルボキシ-7-アミノナフタレン、1-カルボキシ-6-アミノナフタレン、1-カルボキシ-5-アミノナフタレン、2-カルボキシ-7-アミノナフタレン、2-カルボキシ-6-アミノナフタレン、2-カルボキシ-5-アミノナフタレン、2-アミノ安息香酸、3-アミノ安息香酸、4-アミノ安息香酸、4-アミノサリチル酸、5-アミノサリチル酸、6-アミノサリチル酸、2-アミノベンゼンスルホン酸、3-アミノベンゼンスルホン酸、4-アミノベンゼンスルホン酸、3-アミノ-4,6-ジヒドロキシピリミジン、2-アミノフェノール、3-アミノフェノール、4-アミノフェノール、2-アミノチオフェノール、3-アミノチオフェノール、4-アミノチオフェノールなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよく、複数の末端封止剤を反応させることにより、複数の異なる末端基を導入してもよい。
 また、樹脂末端のアミノ基を封止する際、アミノ基と反応可能な官能基を有する化合物で封止することが可能である。アミノ基に対する好ましい封止剤は、カルボン酸無水物、カルボン酸クロリド、カルボン酸ブロミド、スルホン酸クロリド、無水スルホン酸、スルホン酸カルボン酸無水物などが好ましく、カルボン酸無水物、カルボン酸クロリドがより好ましい。カルボン酸無水物の好ましい化合物としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水シュウ酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水安息香酸などが挙げられる。また、カルボン酸クロリドの好ましい化合物としては、塩化アセチル、アクリル酸クロリド、プロピオニルクロリド、メタクリル酸クロリド、ピバロイルクロリド、シクロヘキサンカルボニルクロリド、2-エチルヘキサノイルクロリド、シンナモイルクロリド、1-アダマンタンカルボニルクロリド、ヘプタフルオロブチリルクロリド、ステアリン酸クロリド、ベンゾイルクロリド、などが挙げられる。
-固体析出-
 ポリイミド等の製造に際し、固体を析出する工程を含んでいてもよい。具体的には、反応液中のポリイミド等を、水中に沈殿させ、テトラヒドロフラン等のポリイミド等が可溶な溶剤に溶解させることによって、固体析出することができる。
 その後、ポリイミド等を乾燥して、粉末状のポリイミド等を得ることができる。
 ポリイミドの重量平均分子量(Mw)は、4,000~100,000が挙げられ、5,000~70,000が好ましく、8,000~50,000がより好ましく、10,000~30,000が更に好ましい。重量平均分子量を5,000以上とすることにより、硬化後の膜の耐折れ性を向上させることができる。機械特性に優れた硬化膜を得るため、重量平均分子量は、20,000以上が特に好ましい。また、ポリイミドを2種以上含有する場合、少なくとも1種のポリイミドの重量平均分子量が上記範囲であることが好ましい。
〔ポリベンゾオキサゾール〕
 ポリベンゾオキサゾールとしては、ベンゾオキサゾール環を有する高分子化合物であれば、特に限定はないが、下記式(X)で表される化合物であることが好ましく、下記式(X)で表される化合物であって、架橋性基を有する化合物であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 式(X)中、R133は、2価の有機基を表し、R134は、4価の有機基を表す。
 架橋性基を有する場合、架橋性基は、R133及びR134の少なくとも一方に位置していてもよいし、下記式(X-1)又は式(X-2)に示すようにポリベンゾオキサゾールの末端に位置していてもよい。
式(X-1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式(X-1)中、R135及びR136の少なくとも一方は、架橋性基を有する基であり、架橋性基を有しない基である場合は有機基であり、他の基は式(X)と同義である。
式(X-2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式(X-2)中、R137は架橋性基を有する基であり、他は置換基であり、他の基は式(X)と同義である。
 ポリベンゾオキサゾールにおける架橋性基は、上記のポリイミドが有している架橋性基として述べた架橋性基と同義である。
 ポリベンゾオキサゾールにおける上記架橋性基が、上述の条件1における上記第2露光工程において上記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基であってもよい。
 また、ポリベンゾオキサゾールにおける上記架橋性基が、上記第1露光工程において上記感光性化合物Aの感光によって他の基との結合反応が促進される基であってもよい。
<<R133>>
 R133は、2価の有機基を表す。2価の有機基としては、脂肪族基及び芳香族基の少なくとも一方を含む基が好ましい。脂肪族基としては、直鎖の脂肪族基が好ましい。R133は、ジカルボン酸残基が好ましい。ジカルボン酸残基は、1種のみ用いてもよいし、2種以上用いてもよい。
 ジカルボン酸残基としては、脂肪族基を含むジカルボン酸及び芳香族基を含むジカルボン酸残基が好ましく、芳香族基を含むジカルボン酸残基がより好ましい。
 脂肪族基を含むジカルボン酸としては、直鎖又は分岐(好ましくは直鎖)の脂肪族基を含むジカルボン酸が好ましく、直鎖又は分岐(好ましくは直鎖)の脂肪族基と2つの-COOHからなるジカルボン酸がより好ましい。直鎖又は分岐(好ましくは直鎖)の脂肪族基の炭素数は、2~30であることが好ましく、2~25であることがより好ましく、3~20であることが更に好ましく、4~15であることが一層好ましく、5~10であることが特に好ましい。直鎖の脂肪族基はアルキレン基であることが好ましい。
 直鎖の脂肪族基を含むジカルボン酸としては、マロン酸、ジメチルマロン酸、エチルマロン酸、イソプロピルマロン酸、ジ-n-ブチルマロン酸、スクシン酸、テトラフルオロスクシン酸、メチルスクシン酸、2,2-ジメチルスクシン酸、2,3-ジメチルスクシン酸、ジメチルメチルスクシン酸、グルタル酸、ヘキサフルオログルタル酸、2-メチルグルタル酸、3-メチルグルタル酸、2,2-ジメチルグルタル酸、3,3-ジメチルグルタル酸、3-エチル-3-メチルグルタル酸、アジピン酸、オクタフルオロアジピン酸、3-メチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2,6,6-テトラメチルピメリン酸、スベリン酸、ドデカフルオロスベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ヘキサデカフルオロセバシン酸、1,9-ノナン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、ヘプタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、エイコサン二酸、ヘンエイコサン二酸、ドコサン二酸、トリコサン二酸、テトラコサン二酸、ペンタコサン二酸、ヘキサコサン二酸、ヘプタコサン二酸、オクタコサン二酸、ノナコサン二酸、トリアコンタン二酸、ヘントリアコンタン二酸、ドトリアコンタン二酸、ジグリコール酸、更に下記式で表されるジカルボン酸等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(式中、Zは炭素数1~6の炭化水素基であり、nは1~6の整数である。)
 芳香族基を含むジカルボン酸としては、以下の芳香族基を有するジカルボン酸が好ましく、以下の芳香族基と2つの-COOHのみからなるジカルボン酸がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 式中、Aは-CH-、-O-、-S-、-SO-、-CO-、-NHCO-、-C(CF-、及び、-C(CH-からなる群から選択される2価の基を表す。
 芳香族基を含むジカルボン酸の具体例としては、4,4’-カルボニル二安息香酸及び4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル、テレフタル酸が挙げられる。
<<R134>>
 式(X)中、R134は4価の有機基を表す。4価の有機基としては、上記式(4)におけるR132と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 R134は、また、ビスアミノフェノール誘導体由来の基であることが好ましく、ビスアミノフェノール誘導体由来の基としては、例えば、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシビフェニル、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジヒドロキシビフェニル、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス-(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)メタン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス-(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス-(4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス-(4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル)メタン、2,2-ビス-(4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジヒドロキシベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、1,4-ジアミノ-2,5-ジヒドロキシベンゼン、1,3-ジアミノ-2,4-ジヒドロキシベンゼン、1,3-ジアミノ-4,6-ジヒドロキシベンゼンなどが挙げられる。これらのビスアミノフェノールは、単独にて、あるいは混合して使用してもよい。
 ビスアミノフェノール誘導体のうち、下記芳香族基を有するビスアミノフェノール誘導体が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 式中、Xは、-O-、-S-、-C(CF-、-CH-、-SO-、又は、-NHCO-を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 式(A-s)中、Rは、水素原子、アルキレン、置換アルキレン、-O-、-S-、-SO-、-CO-、-NHCO-、単結合、又は下記式(A-sc)の群から選ばれる有機基である。Rは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、環状のアルキル基のいずれかであり、同一でも異なってもよい。Rは水素原子、直鎖又は分岐のアルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、環状のアルキル基のいずれかであり、同一でも異なってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(式(A-sc)中、*は上記式(A-s)で示されるビスアミノフェノール誘導体のアミノフェノール基の芳香環に結合することを示す。)
 上記式(A-s)中、フェノール性ヒドロキシ基のオルソ位、すなわち、Rにも置換基を有することが、アミド結合のカルボニル炭素とヒドロキシ基の距離をより接近させると考えられ、低温で硬化した際に高環化率になる効果が更に高まる点で、特に好ましい。
 また、上記式(A-s)中、Rがアルキル基であり、かつRがアルキル基であることが、i線に対する高透明性と低温で硬化した際に高環化率であるという効果を維持することができ、好ましい。
 また、上記式(A-s)中、Rがアルキレン又は置換アルキレンであることが、更に好ましい。Rに係るアルキレン及び置換アルキレンの具体的な例としては、-CH-、-CH(CH)-、-C(CH-、-CH(CHCH)-、-C(CH)(CHCH)-、-C(CHCH)(CHCH)-、-CH(CHCHCH)-、-C(CH)(CHCHCH)-、-CH(CH(CH)-、-C(CH)(CH(CH)-、-CH(CHCHCHCH)-、-C(CH)(CHCHCHCH)-、-CH(CHCH(CH)-、-C(CH)(CHCH(CH)-、-CH(CHCHCHCHCH)-、-C(CH)(CHCHCHCHCH)-、-CH(CHCHCHCHCHCH)-、-C(CH)(CHCHCHCHCHCH)-等が挙げられるが、その中でも-CH-、-CH(CH)-、-C(CH-が、i線に対する高透明性と低温で硬化した際の高環化率であるという効果を維持しながら、溶剤に対して十分な溶解性を持つ、バランスに優れるポリベンゾオキサゾール前駆体を得ることができる点で、より好ましい。
 上記式(A-s)で示されるビスアミノフェノール誘導体の製造方法としては、例えば、特開2013-256506号公報の段落番号0085~0094及び実施例1(段落番号0189~0190)を参考にすることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 上記式(A-s)で示されるビスアミノフェノール誘導体の構造の具体例としては、特開2013-256506号公報の段落番号0070~0080に記載のものが挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。もちろん、これらに限定されるものではないことは言うまでもない。
 ポリベンゾオキサゾールは上記式(X)の繰り返し単位のほかに、他の種類の繰り返し単位も含んでよい。
 閉環に伴う反りの発生を抑制できる点で、下記式(SL)で表されるジアミン残基を他の種類の繰り返し単位として含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 式(SL)中、Zは、a構造とb構造を有し、R1sは、水素原子又は炭素数1~10の炭化水素基であり、R2sは炭素数1~10の炭化水素基であり、R3s、R4s、R5s、R6sのうち少なくとも1つは芳香族基で、残りは水素原子又は炭素数1~30の有機基で、それぞれ同一でも異なっていてもよい。a構造及びb構造の重合は、ブロック重合でもランダム重合でもよい。Z部分のモル%は、a構造は5~95モル%、b構造は95~5モル%であり、a+bは100モル%である。
 式(SL)において、好ましいZとしては、b構造中のR5s及びR6sがフェニル基であるものが挙げられる。また、式(SL)で示される構造の分子量は、400~4,000であることが好ましく、500~3,000がより好ましい。
 他の種類の繰り返し単位として式(SL)で表されるジアミン残基を含む場合、更に、テトラカルボン酸二無水物から酸無水物基の除去後に残存するテトラカルボン酸残基を繰り返し単位として含むことも好ましい。このようなテトラカルボン酸残基の例としては、式(4)中のR132の例が挙げられる。
 ポリベンゾオキサゾールは、例えば、ビスアミノフェノール誘導体と、R133を含むジカルボン酸又は上記ジカルボン酸の、ジカルボン酸ジクロライド及びジカルボン酸誘導体等から選ばれる化合物とを反応させて、ポリベンゾオキサゾール前駆体を得、これを既知のオキサゾール化反応法を用いてオキサゾール化させることで得られる。
 なお、ジカルボン酸の場合には反応収率等を高めるため、1-ヒドロキシ-1,2,3-ベンゾトリアゾール等を予め反応させた活性エステル型のジカルボン酸誘導体を用いてもよい。
 また、ポリベンゾオキサゾール又はポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、上述のポリイミド又はポリイミド前駆体の合成と同様に、上述の末端封止剤を用いてもよいし、上述のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成と同様に固体析出を行ってもよい。
 ポリベンゾオキサゾールの重量平均分子量(Mw)は、5,000~70,000が好ましく、8,000~50,000がより好ましく、10,000~30,000が更に好ましい。重量平均分子量を5,000以上とすることにより、硬化後の膜の耐折れ性を向上させることができる。機械特性に優れた硬化膜を得るため、重量平均分子量は、20,000以上が特に好ましい。また、ポリベンゾオキサゾールを2種以上含有する場合、少なくとも1種のポリベンゾオキサゾールの重量平均分子量が上記範囲であることが好ましい。
〔含有量〕
 本発明の光硬化性樹脂組成物における特定樹脂の含有量は、光硬化性樹脂組成物の全固形分に対し20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、40質量%以上であることが更に好ましく、50質量%以上であることが一層好ましい。また、本発明の光硬化性樹脂組成物における特定樹脂の含有量は、光硬化性樹脂組成物の全固形分に対し、99.5質量%以下であることが好ましく、99質量%以下であることがより好ましく、98質量%以下であることが更に好ましく、97質量%以下であることが一層好ましく、95質量%以下であることがより一層好ましい。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、特定樹脂を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<他の樹脂>
 本発明の樹脂組成物は、上述した特定樹脂と、特定樹脂とは異なる他の樹脂(以下、単に「他の樹脂」ともいう)とを含んでもよい。
 他の樹脂としては、フェノール樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリシロキサン、シロキサン構造を含む樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
 例えば、アクリル樹脂を更に加えることにより、塗布性に優れた組成物が得られ、また、耐溶剤性に優れたパターン(硬化膜)が得られる。
 例えば、後述する重合性化合物に代えて、又は、後述する重合性化合物に加えて、重量平均分子量が20,000以下の重合性基価の高いアクリル系樹脂を組成物に添加することにより、組成物の塗布性、パターン(硬化膜)の耐溶剤性等を向上させることができる。
 本発明の樹脂組成物が他の樹脂を含む場合、他の樹脂の含有量は、組成物の全固形分に対し、0.01質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であることがより好ましく、1質量%以上であることが更に好ましく、2質量%以上であることが一層好ましく、5質量%以上であることがより一層好ましく、10質量%以上であることが更に一層好ましい。
 また、本発明の樹脂組成物における、他の樹脂の含有量は、組成物の全固形分に対し、80質量%以下であることが好ましく、75質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることが更に好ましく、60質量%以下であることが一層好ましく、50質量%以下であることがより一層好ましい。
 また、本発明の樹脂組成物の好ましい一態様として、他の樹脂の含有量が低含有量である態様とすることもできる。上記態様において、他の樹脂の含有量は、組成物の全固形分に対し、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましく、5質量%以下であることが一層好ましく、1質量%以下であることがより一層好ましい。上記含有量の下限は特に限定されず、0質量%以上であればよい。
 本発明の樹脂組成物は、他の樹脂を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<感光性化合物A>
 本発明の硬化膜の製造方法の第一の態様において、光硬化性樹脂組成物は、上記第1露光工程における露光波長に対して感度を有する感光性化合物Aを含む。
 感光性化合物が、第1露光工程における露光波長に対して感度を有するか否かは、下記方法により判定される。
 感光性化合物と、ポリメチルメタクリレート(PMMA)とをメチルエチルケトンに溶解し、モデル膜形成用組成物を調製する。モデル膜形成用組成物における、感光性化合物AとPMMAとの全質量に対する感光性化合物の含有量は、0.5mmol/gとする。また、モデル膜形成用組成物における、感光性化合物AとPMMAとの全質量に対するメチルエチルケトンの使用量は、後述するモデル膜の膜厚に応じて適宜設定すればよい。
 また、PMMAの重量平均分子量は、10,000とする。
 その後、得られたモデル膜形成用組成物をガラス上に塗布し、80℃で1分間熱乾燥して、モデル膜を得る。モデル膜の膜厚は、10μmとなるようにする。その後、第1露光工程における露光と同様の光源を用い、上記露光と同様の波長、照射量により上記組成物膜を露光する。
 上記露光後、上記モデル膜、及び、上記モデル膜が形成されたガラスを、メタノール/THF=50/50(質量比)溶液に超音波を当てながら10分浸漬させる。上記溶液に抽出された抽出物をHPLC(高速液体クロマトグラフィ)にて分析することで感光性化合物の残存率を以下の式より算出する。
 感光性化合物の残存率(%)=露光後のモデル膜に含まれる感光性化合物の量(mol)/露光前のモデル膜に含まれる感光性化合物の含有量(mol)×100
 また、上記感光性化合物の残存率が80%未満である場合に、上記感光性化合物は第1露光工程における露光波長に対して感度を有する化合物であると判定する。上記残存率は、70%以下であることが好ましく、60%以下であることがより好ましく、50%以下であることが更に好ましい。上記残存率の下限は特に限定されず、0%であってもよい。
 上記感光性化合物の残存率が80%以上である場合に、上記感光性化合物は第1露光工程における露光波長に対して感度を有しない化合物であると判定する。上記残存率は、85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることが更に好ましい。上記残存率の上限は特に限定されず、100%であってもよい。
 感光性化合物Aは、第2露光工程における露光波長に対して感度を有してもよいし、感動を有しなくてもよいが、得られる硬化膜の膜強度及び溶剤耐性の観点からは、第2露光工程における露光波長に対して感度を有することが好ましい。
 第2露光工程における露光波長に対して感度を有するか否かについては、上記第1露光工程における露光波長に対して感度を有するか否かの判定方法において、「第1露光工程」の記載を「第2露光工程」の記載に読み替えた判定方法により判定することが可能である。
 本発明の硬化膜の製造方法の第二の態様において、感光性化合物Aの極大吸収波長と感光性化合物Bの極大吸収波長の差は、80nm以上であり、90~300nmであることが好ましく、100~200nmであることが更に好ましい。
 感光性化合物Aの極大吸収波長は、190~450nmであることが好ましく、320~450nmであることがより好ましい。
 また、感光性化合物Aの極大吸収波長は、感光性化合物Bの極大吸収波長よりも大きいことが好ましい。
 感光性化合物の極大吸収波長は、波長190~500nmの波長範囲における極大吸収波長のうち、最も長波長側に存在する波長として定義される。
 感光性化合物Aは、上記第1露光工程において上記光硬化性膜の上記現像液に対する溶解度を変化させる化合物である。
 具体的には、感光性化合物Aは、第1露光工程によりラジカルを発生する、酸を発生する等の化学変化が起こり、上記構造変化に伴い光硬化性層の現像液への溶解度を変化させる作用を有する化合物であることが好ましく、第1露光工程によりラジカルを発生する化合物であることがより好ましい。
 また、感光性化合物Aは、光重合開始剤、又は、光酸発生剤であることが好ましい。
〔光重合開始剤〕
 光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤等が挙げられ、光ラジカル重合開始剤が好ましい。
 光ラジカル重合開始剤は、上述の第1露光工程によりラジカルを発生する化合物に該当する化合物である。
-光ラジカル重合開始剤-
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、感光性化合物Aとして、光ラジカル重合開始剤を含むことが好ましい。
 例えば、光硬化性樹脂組成物が、光ラジカル重合開始剤、並びに、ラジカル重合性を有するエチレン性不飽和結合を有する特定樹脂、及び、後述するラジカル架橋剤の少なくとも一方を含有することで、ラジカル重合が進行し、光硬化性層の露光部の現像液に対する溶解度が低下するため、ネガ型のパターンを形成することができる。
 光ラジカル重合開始剤としては、特に制限はなく、例えば、公知の化合物の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視領域の光線に対して感光性を有する光ラジカル重合開始剤が好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよい。
 光ラジカル重合開始剤は、約300~800nm(好ましくは330~500nm)の範囲内の波長の光に対して、少なくとも約50L・mol-1・cm-1のモル吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いて測定することができる。例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Cary-5 spectrophotometer)にて、酢酸エチル溶剤を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
 光ラジカル重合開始剤としては、公知の化合物を任意に使用できる。例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有する化合物、オキサジアゾール骨格を有する化合物、トリハロメチル基を有する化合物など)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノン、アゾ系化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、有機ホウ素化合物、鉄アレーン錯体などが挙げられる。これらの詳細については、特開2016-027357号公報の段落0165~0182、国際公開第2015/199219号の段落0138~0151の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 ケトン化合物としては、例えば、特開2015-087611号公報の段落0087に記載の化合物が例示され、この内容は本明細書に組み込まれる。市販品では、カヤキュアーDETX(日本化薬(株)製)も好適に用いられる。
 光ラジカル重合開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、及び、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10-291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤も用いることができる。
 ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE 184(IRGACUREは登録商標)、DAROCUR 1173、IRGACURE 500、IRGACURE-2959、IRGACURE 127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
 アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE 907、IRGACURE 369、及び、IRGACURE 379(商品名:いずれもBASF社製)、Omnirad 907、Omnirad 369、及び、Omnirad 379(いずれもIGM Resins社製)を用いることができる。
 アミノアセトフェノン系開始剤として、365nm又は405nm等の波長光源に吸収極大波長がマッチングされた特開2009-191179号公報に記載の化合物も用いることができる。
 アシルホスフィン系開始剤としては、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイドなどが挙げられる。また、市販品であるIRGACURE-819やIRGACURE-TPO(商品名:いずれもBASF社製)、Omnirad 819やOmnirad TPO(いずれもIGM Resins社製)を用いることができる。
 メタロセン化合物としては、IRGACURE-784(BASF社製)などが例示される。
 光ラジカル重合開始剤として、より好ましくはオキシム化合物が挙げられる。オキシム化合物を用いることにより、露光ラチチュードをより効果的に向上させることが可能になる。オキシム化合物は、露光ラチチュード(露光マージン)が広く、かつ、光硬化促進剤としても働くため、特に好ましい。
 オキシム化合物の具体例としては、特開2001-233842号公報に記載の化合物、特開2000-080068号公報に記載の化合物、特開2006-342166号公報に記載の化合物を用いることができる。
 好ましいオキシム化合物としては、例えば、下記の構造の化合物や、3-ベンゾイルオキシイミノブタン-2-オン、3-アセトキシイミノブタン-2-オン、3-プロピオニルオキシイミノブタン-2-オン、2-アセトキシイミノペンタン-3-オン、2-アセトキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ベンゾイルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、3-(4-トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン-2-オン、及び2-エトキシカルボニルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オンなどが挙げられる。本発明の光硬化性樹脂組成物においては、特に光ラジカル重合開始剤としてオキシム化合物(オキシム系の光ラジカル重合開始剤)を用いることが好ましい。光ラジカル重合開始剤であるオキシム化合物は、分子内に >C=N-O-C(=O)- で表される連結基を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 市販品ではIRGACURE OXE 01、IRGACURE OXE 02、IRGACURE OXE 03、IRGACURE OXE 04(以上、BASF社製)、アデカオプトマーN-1919((株)ADEKA製、特開2012-014052号公報に記載の光ラジカル重合開始剤2)も好適に用いられる。また、TR-PBG-304(常州強力電子新材料有限公司製)、アデカアークルズNCI-831及びアデカアークルズNCI-930((株)ADEKA製)も用いることができる。また、DFI-091(ダイトーケミックス(株)製)を用いることができる。また、下記の構造のオキシム化合物を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 光重合開始剤としては、フルオレン環を有するオキシム化合物を用いることもできる。フルオレン環を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2014-137466号公報に記載の化合物、特許06636081号に記載の化合物が挙げられる。
 光重合開始剤としては、カルバゾール環の少なくとも1つのベンゼン環がナフタレン環となった骨格を有するオキシム化合物を用いることもできる。そのようなオキシム化合物の具体例としては、国際公開第2013/083505号に記載の化合物が挙げられる。
 また、フッ素原子を有するオキシム化合物を用いることも可能である。そのようなオキシム化合物の具体例としては、特開2010-262028号公報に記載されている化合物、特表2014-500852号公報の段落0345に記載されている化合物24、36~40、特開2013-164471号公報の段落0101に記載されている化合物(C-3)などが挙げられる。
 最も好ましいオキシム化合物としては、特開2007-269779号公報に示される特定置換基を有するオキシム化合物や、特開2009-191061号公報に示されるチオアリール基を有するオキシム化合物などが挙げられる。
 光ラジカル重合開始剤は、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、ホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、オニウム塩化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物及びその誘導体、シクロペンタジエン-ベンゼン-鉄錯体及びその塩、ハロメチルオキサジアゾール化合物、3-アリール置換クマリン化合物よりなる群から選択される化合物が好ましい。
 更に好ましい光ラジカル重合開始剤は、トリハロメチルトリアジン化合物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、ホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、オニウム塩化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物であり、トリハロメチルトリアジン化合物、α-アミノケトン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、ベンゾフェノン化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物が一層好ましく、メタロセン化合物又はオキシム化合物を用いるのがより一層好ましく、オキシム化合物が更に一層好ましい。
 また、光ラジカル重合開始剤は、ベンゾフェノン、N,N’-テトラメチル-4,4’-ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)等のN,N’-テトラアルキル-4,4’-ジアミノベンゾフェノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1,2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノ-プロパノン-1等の芳香族ケトン、アルキルアントラキノン等の芳香環と縮環したキノン類、ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン、アルキルベンゾイン等のベンゾイン化合物、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体などを用いることもできる。また、下記式(I)で表される化合物を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 式(I)中、RI00は、炭素数1~20のアルキル基、1個以上の酸素原子によって中断された炭素数2~20のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、フェニル基、又は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、ハロゲン原子、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、炭素数2~12のアルケニル基、1個以上の酸素原子によって中断された炭素数2~18のアルキル基及び炭素数1~4のアルキル基の少なくとも1つで置換されたフェニル基若しくはビフェニル基であり、RI01は、式(II)で表される基であるか、RI00と同じ基であり、RI02~RI04は各々独立に炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基又はハロゲン原子である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 式中、RI05~RI07は、上記式(I)のRI02~RI04と同じである。
 また、光ラジカル重合開始剤は、国際公開第2015/125469号の段落0048~0055に記載の化合物を用いることもできる。
 光硬化性樹脂組成物が光ラジカル重合開始剤を含む場合、光ラジカル重合開始剤の含有量は、本発明の光硬化性樹脂組成物の全固形分に対し0.1~30質量%であることが好ましく、より好ましくは0.1~20質量%であり、更に好ましくは0.5~15質量%であり、一層好ましくは1.0~10質量%である。光ラジカル重合開始剤は1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。光ラジカル重合開始剤を2種以上含有する場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
-光酸発生剤-
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、感光性化合物Aとして、光酸発生剤を含むことも好ましい。
 光酸発生剤を含有することで、例えば、光硬化性層の露光部に酸が発生して、上記露光部の現像液(例えば、アルカリ水溶液)に対する溶解性が増大し、露光部が現像液により除去されるポジ型のレリーフパターンを得ることができる。
 また、光硬化性樹脂組成物が、光酸発生剤と、後述する架橋剤とを含有することにより、例えば、露光部に発生した酸により架橋剤の架橋反応が促進され、露光部が非露光部よりも現像液により除去されにくくなる態様とすることもできる。このような態様によれば、ネガ型のレリーフパターンを得ることができる。
 光酸発生剤としては、露光により酸を発生するものであれば特に限定されるものではないが、キノンジアジド化合物、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩などのオニウム塩化合物、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o-ニトロベンジルスルホネート等のスルホネート化合物などを挙げることができる。
 キノンジアジド化合物としては、ポリヒドロキシ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステルで結合したもの、ポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がスルホンアミド結合したもの、ポリヒドロキシポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステル結合及びスルホンアミド結合の少なくとも一方により結合したものなどが挙げられる。本発明においては、例えば、これらポリヒドロキシ化合物やポリアミノ化合物の官能基全体の50モル%以上がキノンジアジドで置換されていることが好ましい。
 本発明において、キノンジアジドは5-ナフトキノンジアジドスルホニル基、4-ナフトキノンジアジドスルホニル基のいずれも好ましく用いられる。4-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のi線領域に吸収を持っており、i線露光に適している。5-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のg線領域まで吸収が伸びており、g線露光に適している。本発明においては、露光する波長によって4-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物、5-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を選択することが好ましい。また、同一分子中に4-ナフトキノンジアジドスルホニル基、5-ナフトキノンジアジドスルホニル基を有するナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を含有してもよいし、4-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物と5-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を含有してもよい。
 上記ナフトキノンジアジド化合物は、フェノール性ヒドロキシ基を有する化合物と、キノンジアジドスルホン酸化合物とのエステル化反応によって合成可能であり、公知の方法により合成することができる。これらのナフトキノンジアジド化合物を使用することで解像度、感度、残膜率がより向上する。
 オニウム塩化合物、又は、スルホネート化合物としては、特開2008-013646号公報の段落0064~0122に記載の化合物等が挙げられる。
 光酸発生剤は、オキシムスルホネート基を含む化合物(以下、単に「オキシムスルホネート化合物」ともいう)であることも好ましい。
 オキシムスルホネート化合物は、オキシムスルホネート基を有していれば特に制限はないが、下記式(OS-1)、後述する式(OS-103)、式(OS-104)、又は、式(OS-105)で表されるオキシムスルホネート化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 式(OS-1)中、Xは、アルキル基、アルコキシル基、又は、ハロゲン原子を表す。Xが複数存在する場合は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。上記Xにおけるアルキル基及びアルコキシル基は、置換基を有していてもよい。上記Xにおけるアルキル基としては、炭素数1~4の、直鎖状又は分岐状アルキル基が好ましい。上記Xにおけるアルコキシル基としては、炭素数1~4の直鎖状又は分岐状アルコキシル基が好ましい。上記Xにおけるハロゲン原子としては、塩素原子又はフッ素原子が好ましい。
 式(OS-1)中、m3は、0~3の整数を表し、0又は1が好ましい。m3が2又は3であるとき、複数のXは同一でも異なっていてもよい。
 式(OS-1)中、R34は、アルキル基又はアリール基を表し、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシル基、炭素数1~5のハロゲン化アルキル基、炭素数1~5のハロゲン化アルコキシル基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基又はWで置換されていてもよいアントラニル基であることが好ましい。Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシル基、炭素数1~5のハロゲン化アルキル基又は炭素数1~5のハロゲン化アルコキシル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン化アリール基を表す。
 式(OS-1)中、m3が3であり、Xがメチル基であり、Xの置換位置がオルト位であり、R34が炭素数1~10の直鎖状アルキル基、7,7-ジメチル-2-オキソノルボルニルメチル基、又は、p-トリル基である化合物が特に好ましい。
 式(OS-1)で表されるオキシムスルホネート化合物の具体例としては、特開2011-209692号公報の段落番号0064~0068、特開2015-194674号公報の段落番号0158~0167に記載された以下の化合物が例示され、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 式(OS-103)~式(OS-105)中、Rs1はアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、複数存在する場合のあるRs2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子を表し、複数存在する場合のあるRs6はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、スルホン酸基、アミノスルホニル基又はアルコキシスルホニル基を表し、XsはO又はSを表し、nsは1又は2を表し、msは0~6の整数を表す。
 式(OS-103)~式(OS-105)中、Rs1で表されるアルキル基(炭素数1~30が好ましい)、アリール基(炭素数6~30が好ましい)又はヘテロアリール基(炭素数4~30が好ましい)は、置換基Tを有していてもよい。
 式(OS-103)~式(OS-105)中、Rs2は、水素原子、アルキル基(炭素数1~12が好ましい)又はアリール基(炭素数6~30が好ましい)であることが好ましく、水素原子又はアルキル基であることがより好ましい。化合物中に2以上存在する場合のあるRs2のうち、1つ又は2つがアルキル基、アリール基又はハロゲン原子であることが好ましく、1つがアルキル基、アリール基又はハロゲン原子であることがより好ましく、1つがアルキル基であり、かつ残りが水素原子であることが特に好ましい。Rs2で表されるアルキル基又はアリール基は、置換基Tを有していてもよい。
 式(OS-103)、式(OS-104)、又は、式(OS-105)中、XsはO又はSを表し、Oであることが好ましい。上記式(OS-103)~(OS-105)において、Xsを環員として含む環は、5員環又は6員環である。
 式(OS-103)~式(OS-105)中、nsは1又は2を表し、XsがOである場合、nsは1であることが好ましく、また、XsがSである場合、nsは2であることが好ましい。
 式(OS-103)~式(OS-105)中、Rs6で表されるアルキル基(炭素数1~30が好ましい)及びアルキルオキシ基(炭素数1~30が好ましい)は、置換基を有していてもよい。
 式(OS-103)~式(OS-105)中、msは0~6の整数を表し、0~2の整数であることが好ましく、0又は1であることがより好ましく、0であることが特に好ましい。
 また、上記式(OS-103)で表される化合物は、下記式(OS-106)、式(OS-110)又は式(OS-111)で表される化合物であることが特に好ましく、上記式(OS-104)で表される化合物は、下記式(OS-107)で表される化合物であることが特に好ましく、上記式(OS-105)で表される化合物は、下記式(OS-108)又は式(OS-109)で表される化合物であることが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 式(OS-106)~式(OS-111)中、Rt1はアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、Rt7は、水素原子又は臭素原子を表し、Rt8は水素原子、炭素数1~8のアルキル基、ハロゲン原子、クロロメチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、メトキシメチル基、フェニル基又はクロロフェニル基を表し、Rt9は水素原子、ハロゲン原子、メチル基又はメトキシ基を表し、Rt2は水素原子又はメチル基を表す。
 式(OS-106)~式(OS-111)中、Rt7は、水素原子又は臭素原子を表し、水素原子であることが好ましい。
 式(OS-106)~式(OS-111)中、Rt8は、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、ハロゲン原子、クロロメチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、メトキシメチル基、フェニル基又はクロロフェニル基を表し、炭素数1~8のアルキル基、ハロゲン原子又はフェニル基であることが好ましく、炭素数1~8のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1~6のアルキル基であることが更に好ましく、メチル基であることが特に好ましい。
 式(OS-106)~式(OS-111)中、Rt9は、水素原子、ハロゲン原子、メチル基又はメトキシ基を表し、水素原子であることが好ましい。
 Rt2は、水素原子又はメチル基を表し、水素原子であることが好ましい。
 また、上記オキシムスルホネート化合物において、オキシムの立体構造(E,Z)については、いずれか一方であっても、混合物であってもよい。
 上記式(OS-103)~式(OS-105)で表されるオキシムスルホネート化合物の具体例としては、特開2011-209692号公報の段落番号0088~0095、特開2015-194674号公報の段落番号0168~0194に記載の化合物が例示され、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 オキシムスルホネート基を少なくとも1つを含むオキシムスルホネート化合物の好適な他の態様としては、下記式(OS-101)、式(OS-102)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 式(OS-101)又は式(OS-102)中、Ru9は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、スルホ基、シアノ基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。Ru9がシアノ基又はアリール基である態様がより好ましく、Ru9がシアノ基、フェニル基又はナフチル基である態様が更に好ましい。
 式(OS-101)又は式(OS-102)中、Ru2aは、アルキル基又はアリール基を表す。
 式(OS-101)又は式(OS-102)中、Xuは、-O-、-S-、-NH-、-NRu5-、-CH-、-CRu6H-又はCRu6u7-を表し、Ru5~Ru7はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表す。
 式(OS-101)又は式(OS-102)中、Ru1~Ru4はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アミド基、スルホ基、シアノ基又はアリール基を表す。Ru1~Ru4のうちの2つがそれぞれ互いに結合して環を形成してもよい。このとき、環が縮環してベンゼン環ともに縮合環を形成していてもよい。Ru1~Ru4としては、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基が好ましく、また、Ru1~Ru4のうちの少なくとも2つが互いに結合してアリール基を形成する態様も好ましい。中でも、Ru1~Ru4がいずれも水素原子である態様が好ましい。上記した置換基は、いずれも、更に置換基を有していてもよい。
 上記式(OS-101)で表される化合物は、式(OS-102)で表される化合物であることがより好ましい。
 また、上記オキシムスルホネート化合物において、オキシムやベンゾチアゾール環の立体構造(E,Z等)についてはそれぞれ、いずれか一方であっても、混合物であってもよい。
 式(OS-101)で表される化合物の具体例としては、特開2011-209692号公報の段落番号0102~0106、特開2015-194674号公報の段落番号0195~0207に記載の化合物が例示され、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 上記化合物の中でも、b-9、b-16、b-31、b-33が好ましい。
 その他、光酸発生剤としては市販品を使用してもよい。市販品としては、WPAG-145、WPAG-149、WPAG-170、WPAG-199、WPAG-336、WPAG-367、WPAG-370、WPAG-443、WPAG-469、WPAG-638、WPAG-699(いずれも富士フイルム和光純薬(株)製)、Omnicat 250、Omnicat 270(いずれもIGM Resins B.V.社製)、Irgacure 250、Irgacure 270、Irgacure 290(いずれもBASF社製)、MBZ-101(みどり化学(株)製)等が挙げられる。
 また、下記構造式で表される化合物も好ましい例として挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 光酸発生剤としては、有機ハロゲン化化合物も適用できる。有機ハロゲン化化合物としては、具体的には、若林等「Bull Chem.Soc Japan」42、2924(1969)、米国特許第3,905,815号明細書、特公昭46-4605号、特開昭48-36281号、特開昭55-32070号、特開昭60-239736号、特開昭61-169835号、特開昭61-169837号、特開昭62-58241号、特開昭62-212401号、特開昭63-70243号、特開昭63-298339号、M.P.Hutt“Jurnal of Heterocyclic Chemistry”1(No3),(1970)などに記載の化合物が挙げられ、特に、トリハロメチル基が置換したオキサゾール化合物:S-トリアジン化合物が挙げられる。
 より好適には、すくなくとも一つのモノ、ジ、又はトリハロゲン置換メチル基がs-トリアジン環に結合したs-トリアジン誘導体、具体的には、例えば、2,4,6-トリス(モノクロロメチル)-s-トリアジン、2,4,6-トリス(ジクロロメチル)-s-トリアジン、2,4,6-トリス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-メチル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2―n-プロピル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(α,α,β-トリクロロエチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(3,4-エポキシフェニル)-4、6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-クロロフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-〔1-(p-メトキシフェニル)-2,4-ブタジエニル〕-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-スチリル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-i-プロピルオキシスチリル)-4、6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-ナトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-フェニルチオ-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ベンジルチオ-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4,6-トリス(ジブロモメチル)-s-トリアジン、2,4,6-トリス(トリブロモメチル)-s-トリアジン、2-メチル-4,6-ビス(トリブロモメチル)-s-トリアジン、2-メトキシ-4,6-ビス(トリブロモメチル)-s-トリアジン等が挙げられる。
 光酸発生剤としては、有機ホウ酸塩化合物も適用できる。有機ホウ酸塩化合物としては、例えば、特開昭62-143044号、特開昭62-150242号、特開平9-188685号、特開平9-188686号、特開平9-188710号、特開2000-131837、特開2002-107916、特許第2764769号、特願2000-310808号、等の各公報、及び、Kunz,Martin“Rad Tech'98.Proceeding April 19-22,1998,Chicago”等に記載される有機ホウ酸塩、特開平6-157623号公報、特開平6-175564号公報、特開平6-175561号公報に記載の有機ホウ素スルホニウム錯体或いは有機ホウ素オキソスルホニウム錯体、特開平6-175554号公報、特開平6-175553号公報に記載の有機ホウ素ヨードニウム錯体、特開平9-188710号公報に記載の有機ホウ素ホスホニウム錯体、特開平6-348011号公報、特開平7-128785号公報、特開平7-140589号公報、特開平7-306527号公報、特開平7-292014号公報等の有機ホウ素遷移金属配位錯体等が具体例として挙げられる。
 光酸発生剤としては、ジスルホン化合物も適用できる。ジスルホン化合物としては、特開昭61-166544号、特願2001-132318公報等に記載されている化合物およびジアゾジスルホン化合物が挙げられる。
 上記オニウム塩化合物としては、例えば、S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.Eng.,18,387(1974)、T.S.Bal et al,Polymer,21,423(1980)に記載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055号明細書、特開平4-365049号等に記載のアンモニウム塩、米国特許第4,069,055号、同4,069,056号の各明細書に記載のホスホニウム塩、欧州特許第104、143号、米国特許第339,049号、同第410,201号の各明細書、特開平2-150848号、特開平2-296514号に記載のヨードニウム塩、欧州特許第370,693号、同390,214号、同233,567号、同297,443号、同297,442号、米国特許第4,933,377号、同161,811号、同410,201号、同339,049号、同4,760,013号、同4,734,444号、同2,833,827号、独国特許第2,904,626号、同3,604,580号、同3,604,581号の各明細書に記載のスルホニウム塩、J.V.Crivello et al,Macromolecules,10(6),1307(1977)、J.V.Crivello et al,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,17,1047(1979)に記載のセレノニウム塩、C.S.Wen et al,Teh,Proc.Conf.Rad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988)に記載のアルソニウム塩、ピリジニウム塩等のオニウム塩等が挙げられる。
 オニウム塩としては、下記一般式(RI-I)~(RI-III)で表されるオニウム塩が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
式(RI-I)中、Ar11は置換基を1~6有していても良い炭素数20以下のアリール基を表し、好ましい置換基としては炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルケニル基、炭素数1~12のアルキニル基、炭素数1~12のアリール基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数1~12のアリーロキシ基、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキルアミノ基、炭素数1~12のジアルキルアミノ基、炭素数1~12のアルキルアミド基又はアリールアミド基、カルボニル基、カルボキシル基、シアノ基、スルホニル基、炭素数1~12のチオアルキル基、炭素数1~12のチオアリール基が挙げられる。Z11は1価の陰イオンを表し、ハロゲンイオン、過塩素酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、テトラフルオロボレートイオン、スルホン酸イオン、スルフィン酸イオン、チオスルホン酸イオン、硫酸イオンであり、安定性の面から過塩素酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、テトラフルオロボレートイオン、スルホン酸イオン、スルフィン酸イオンが好ましい。式(RI-II)中、Ar21、Ar22は各々独立に置換基を1~6有していても良い炭素数20以下のアリール基を表し、好ましい置換基としては炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルケニル基、炭素数1~12のアルキニル基、炭素数1~12のアリール基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数1~12のアリーロキシ基、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキルアミノ基、炭素数1~12のジアルキルアミノ基、炭素数1~12のアルキルアミド基又はアリールアミド基、カルボニル基、カルボキシル基、シアノ基、スルホニル基、炭素数1~12のチオアルキル基、炭素数1~12のチオアリール基が挙げられる。Z21は1価の陰イオンを表し、ハロゲンイオン、過塩素酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、テトラフルオロボレートイオン、スルホン酸イオン、スルフィン酸イオン、チオスルホン酸イオン、硫酸イオンであり、安定性、反応性の面から過塩素酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、テトラフルオロボレートイオン、スルホン酸イオン、スルフィン酸イオン、カルボン酸イオンが好ましい。式(RI-III)中、R31、R32、R33は各々独立に置換基を1~6有していても良い炭素数20以下のアリール基又はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基を表し、好ましくは反応性、安定性の面から、アリール基であることが望ましい。好ましい置換基としては炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルケニル基、炭素数1~12のアルキニル基、炭素数1~12のアリール基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数1~12のアリーロキシ基、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキルアミノ基、炭素数1~12のジアルキルアミノ基、炭素数1~12のアルキルアミド基又はアリールアミド基、カルボニル基、カルボキシル基、シアノ基、スルホニル基、炭素数1~12のチオアルキル基、炭素数1~12のチオアリール基が挙げられる。Z31は1価の陰イオンを表し、ハロゲンイオン、過塩素酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、テトラフルオロボレートイオン、スルホン酸イオン、スルフィン酸イオン、チオスルホン酸イオン、硫酸イオンであり、安定性、反応性の面から過塩素酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、テトラフルオロボレートイオン、スルホン酸イオン、スルフィン酸イオン、カルボン酸イオンが好ましい。
 具体例としては、以下のものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 光酸発生剤を含む場合、その含有量は、本発明の光硬化性樹脂組成物の全固形分に対し0.1~30質量%であることが好ましく、0.1~20質量%であることがより好ましく、2~15質量%であることが更に好ましい。光酸発生剤は1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。光酸発生剤を2種以上含有する場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<光塩基発生剤>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、感光性化合物Aとして、光塩基発生剤を含んでもよい。
 光硬化性樹脂組成物が、光塩基発生剤と、後述する架橋剤とを含有することにより、例えば、露光部に発生した塩基により架橋剤の架橋反応が促進され、露光部が非露光部よりも現像液により除去されにくくなる態様とすることもできる。このような態様によれば、ネガ型のレリーフパターンを得ることができる。
 光塩基発生剤としては、露光により塩基を発生するものであれば特に限定されず、公知のものを用いることが出来る。
 例えば、M.Shirai,and M.Tsunooka, Prog.Polym.Sci.,21,1(1996);角岡正弘,高分子加工,46,2(1997);C.Kutal,Coord.Chem.Rev.,211,353(2001);Y.Kaneko,A.Sarker,  and  D.Neckers,Chem.Mater.,11,170(1999);H.Tachi,M.Shirai,  and  M.Tsunooka,J.Photopolym.Sci.Technol.,13,153(2000);M.Winkle,  and  K.Graziano,J.Photopolym.Sci.Technol.,3,419(1990);M.Tsunooka,H.Tachi,  and  S.Yoshitaka,J.Photopolym.Sci.Technol.,9,13(1996);K.Suyama,H.Araki,M.Shirai,J.Photopolym.Sci.Technol.,19,81(2006)に記載されているように、遷移金属化合物錯体や、アンモニウム塩などの構造を有するものや、アミジン部分がカルボン酸と塩形成することで潜在化されたもののように、塩基成分が塩を形成することにより中和されたイオン性の化合物や、カルバメート誘導体、オキシムエステル誘導体、アシル化合物などのウレタン結合やオキシム結合などにより塩基成分が潜在化された非イオン性の化合物を挙げることができる。
 本発明では、光塩基発生剤として、カルバメート誘導体、アミド誘導体、イミド誘導体、αコバルト錯体類、イミダゾール誘導体、桂皮酸アミド誘導体、オキシム誘導体等がより好ましい例として挙げられる。
 光塩基発生剤から発生する塩基性物質としては、特に限定されないが、アミノ基を有する化合物、特にモノアミンや、ジアミンなどのポリアミン、また、アミジンなどが挙げられる。
 光塩基発生剤としては、構造中に塩を含まない光塩基発生剤であることが好ましく、光塩基発生剤において発生する塩基部分の窒素原子上に電荷がないことが好ましい。光塩基発生剤としては、発生する塩基が共有結合を用いて潜在化されていることが好ましく、塩基の発生機構が、発生する塩基部分の窒素原子と隣接する原子との間の共有結合が切断されて塩基が発生するものであることが好ましい。構造中に塩を含まない光塩基発生剤であると、光塩基発生剤を中性にすることができるため、溶剤溶解性がより良好であり、ポットライフが向上する。このような理由から、本発明で用いられる光塩基発生剤から発生するアミンは、1級アミンまたは2級アミンが好ましい。
 また、上記のような理由から光塩基発生剤としては、上述のように発生する塩基が共有結合を用いて潜在化されていることが好ましく、発生する塩基がアミド結合、カルバメート結合、オキシム結合を用いて潜在化されていることが好ましい。
 本発明に係る光塩基発生剤としては、例えば、特開2009-080452号公報および国際公開第2009/123122号で開示されたような桂皮酸アミド構造を有する光塩基発生剤、特開2006-189591号公報および特開2008-247747号公報で開示されたようなカルバメート構造を有する光塩基発生剤、特開2007-249013号公報および特開2008-003581号公報で開示されたようなオキシム構造、カルバモイルオキシム構造を有する光塩基発生剤等が挙げられるが、これらに限定されず、その他にも公知の光塩基発生剤の構造を用いることができる。
 その他、光塩基発生剤としては、特開2012-093746号公報の段落番号0185~0188、0199~0200および0202に記載の化合物、特開2013-194205号公報の段落番号0022~0069に記載の化合物、特開2013-204019号公報の段落番号0026~0074に記載の化合物、ならびに国際公開第2010/064631号の段落番号0052に記載の化合物が例として挙げられる。
 その他、光塩基発生剤としては市販品を使用してもよい。市販品としては、WPBG-266、WPBG-300、WPGB-345、WPGB-140、WPBG-165、WPBG-027、WPBG-018、WPGB-015、WPBG-041、WPGB-172、WPGB-174、WPBG-166、WPGB-158、WPGB-025、WPGB-168、WPGB-167、WPBG-082(いずれも富士フイルム和光純薬(株)製)等が挙げられる。
 光塩基発生剤を含む場合、その含有量は、本発明の光硬化性樹脂組成物の全固形分に対し0.1~30質量%であることが好ましく、0.1~20質量%であることがより好ましく、2~15質量%であることが更に好ましい。光塩基発生剤は1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。光塩基発生剤を2種以上含有する場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<感光性化合物B>
 本発明の硬化膜の製造方法の第一の態様において、光硬化性樹脂組成物は、上記第1露光工程における露光波長に対しては感度を有さず、かつ、上記第2露光工程における露光波長に対して感度を有する化合物である感光性化合物Bを含む。
 感光性化合物Bが、上記第1露光工程における露光波長に対しては感度を有しないこと、及び、上記第2露光工程における露光波長に対して感度を有することは、上述の感光性化合物Aの説明において記載した感度を有するか否かの判定方法と同様の方法により判定される。
 第一の態様において、感光性化合物Bとしては、上述の感光性化合物Aと同様の光重合開始剤、光酸発生剤、光塩基発生剤であって、感光性化合物Aとして選択した化合物とは感度を有する露光波長が異なる化合物が挙げられる。
 一例としては、感光性化合物Aとして、365nm付近に感度を有する光ラジカル重合開始剤を用いる場合、感光性化合物Bとして、216nm付近に感度を有する光酸発生剤を用いることができる。
 また、別の一例として、感光性化合物Aとして、365nm付近に感度を有する光ラジカル重合開始剤を用いる場合、感光性化合物Bとして、270nm付近に感度を有する光ラジカル重合開始剤を用いることもできる。
 本発明の硬化膜の製造方法の第二の態様において、感光性化合物Aの極大吸収波長と感光性化合物Bの極大吸収波長の差は、上述の通りである。
 感光性化合物Bの極大吸収波長は、190~450nmであることが好ましく、190~315nmであることがより好ましい。
 感光性化合物Bの極大吸収波長は、上述の方法により測定される。
 第二の態様において、感光性化合物Bとしては、上述の感光性化合物Aと同様の光重合開始剤、光酸発生剤、光塩基発生剤であって、感光性化合物Aとして選択した化合物とは極大吸収波長が80nm以上離れた化合物が挙げられる。
 一例としては、感光性化合物Aとして、365nm付近に極大吸収波長を有する光ラジカル重合開始剤を用いる場合、感光性化合物Bとして、216nm付近に極大吸収波長を有する光酸発生剤を用いることができる。
 また、別の一例として、感光性化合物Aとして、365nm付近に極大吸収波長を有する光ラジカル重合開始剤を用いる場合、感光性化合物Bとして、270nm付近に極大吸収波長を有する光ラジカル重合開始剤を用いることもできる。
 感光性化合物Bとして、光重合開始剤、光酸発生剤、又は、光塩基発生剤を用いる場合、これらの化合物の好ましい含有量は、感光性化合物Aとして用いる場合のこれらの化合物の好ましい含有量と同様である。
 その他、感光性化合物A及び感光性化合物Bの好ましい組み合わせについては上述の態様1~態様7の通りである。
 感光性化合物Bは、上記第2露光工程により酸を発生する化合物であることが好ましい。上記第2露光工程により酸を発生する化合物としては、上述の光酸発生剤が挙げられる。
 感光性化合物Bが、上記第2露光工程により酸を発生する化合物である場合、本発明の光硬化性樹脂組成物は、後述の他の架橋剤を含むことが好ましい。
 上記感光性化合物Bは、上記第2露光工程によりラジカルを発生する化合物であることが好ましい。上記第2露光工程によりラジカルを発生する化合物としては、上述の光ラジカル重合開始剤が挙げられる。
 感光性化合物Bが、上記第2露光工程によりラジカルを発生する化合物である場合、本発明の光硬化性樹脂組成物は、後述のラジカル架橋剤を含むことが好ましい。
 上記感光性化合物Bは、上記第2露光工程により塩基を発生する化合物であることが好ましい。上記第2露光工程により塩基を発生する化合物としては、上述の光塩基発生剤が挙げられる。
 感光性化合物Bが、上記第2露光工程により塩基を発生する化合物である場合、本発明の光硬化性樹脂組成物は、後述の他の架橋剤を含むことが好ましく、後述のエポキシ化合物を含むことがより好ましい。
<溶剤>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、溶剤を含むことが好ましい。
溶剤は、公知の溶剤を任意に使用できる。溶剤は有機溶剤が好ましい。有機溶剤としては、エステル類、エーテル類、ケトン類、環状炭化水素類、スルホキシド類、アミド類、アルコール類などの化合物が挙げられる。
 エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸へキシル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ-ブチロラクトン、ε-カプロラクトン、δ-バレロラクトン、アルキルオキシ酢酸アルキル(例えば、アルキルオキシ酢酸メチル、アルキルオキシ酢酸エチル、アルキルオキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、3-アルキルオキシプロピオン酸メチル、3-アルキルオキシプロピオン酸エチル等(例えば、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル等))、2-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、2-アルキルオキシプロピオン酸メチル、2-アルキルオキシプロピオン酸エチル、2-アルキルオキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル))、2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸メチル及び2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸エチル(例えば、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸メチル、2-オキソブタン酸エチル、ヘキサン酸エチル、ヘプタン酸エチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル等が好適なものとして挙げられる。
 エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等が好適なものとして挙げられる。
 ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、3-メチルシクロヘキサノン、レボグルコセノン、ジヒドロレボグルコセノン等が好適なものとして挙げられる。
 環状炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン、アニソール等の芳香族炭化水素類、リモネン等の環式テルペン類が好適なものとして挙げられる。
 スルホキシド類として、例えば、ジメチルスルホキシドが好適なものとして挙げられる。
 アミド類として、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルイソブチルアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、N-ホルミルモルホリン、N-アセチルモルホリン等が好適なものとして挙げられる。
 ウレア類として、N,N,N’,N’-テトラメチルウレア、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等が好適なものとして挙げられる。
 アルコール類として、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、1-ペンタノール、1-ヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、1-メトキシ-2-プロパノール、2-エトキシエタノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、メチルフェニルカルビノール、n-アミルアルコール、メチルアミルアルコール、および、ダイアセトンアルコール等が挙げられる。
 溶剤は、塗布面性状の改良などの観点から、2種以上を混合する形態も好ましい。
 本発明では、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、2-ヘプタノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、N-メチル-2-ピロリドン、プロピレングリコールメチルエーテル、及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択される1種の溶剤、又は、2種以上で構成される混合溶剤が好ましい。ジメチルスルホキシドとγ-ブチロラクトンとの併用が特に好ましい。また、N-メチル-2-ピロリドンと乳酸エチル、N-メチル-2-ピロリドンと乳酸エチル、ジアセトンアルコールと乳酸エチル、シクロペンタノンとγ-ブチロラクトン、の組み合わせも好ましい。
 溶剤の含有量は、塗布性の観点から、本発明の光硬化性樹脂組成物の全固形分濃度が5~80質量%になる量とすることが好ましく、5~75質量%となる量にすることがより好ましく、10~70質量%となる量にすることが更に好ましく、20~70質量%となる量にすることが一層好ましく、40~70質量%となるようにすることが更に一層好ましい。溶剤含有量は、塗膜の所望の厚さと塗布方法に応じて調節すればよい。
 溶剤は1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。溶剤を2種以上含有する場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<架橋剤>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、架橋剤を含むことが好ましい。
 架橋剤は、上述の条件2における上記第2露光工程において上記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基を有する架橋剤であることが好ましい。
 架橋剤としては、ラジカル架橋剤、又は、他の架橋剤が挙げられる。
<ラジカル架橋剤>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、ラジカル架橋剤を更に含むことが好ましい。
 ラジカル架橋剤は、ラジカル重合性基を有する化合物である。ラジカル重合性基としては、エチレン性不飽和結合を含む基が好ましい。上記エチレン性不飽和結合を含む基としては、ビニル基、アリル基、ビニルフェニル基、(メタ)アクリロイル基などのエチレン性不飽和結合を有する基が挙げられる。
 これらの中でも、上記エチレン性不飽和結合を含む基としては、(メタ)アクリロイル基が好ましく、反応性の観点からは、(メタ)アクリロキシ基がより好ましい。
 ラジカル架橋剤は、エチレン性不飽和結合を1個以上有する化合物であればよいが、2以上有する化合物であることがより好ましい。
 エチレン性不飽和結合を2個有する化合物は、上記エチレン性不飽和結合を含む基を2個有する化合物であることが好ましい。
 また、得られる硬化膜の膜強度の観点からは、本発明の光硬化性樹脂組成物は、ラジカル架橋剤として、エチレン性不飽和結合を3個以上有する化合物を含むことが好ましい。上記エチレン性不飽和結合を3個以上有する化合物としては、エチレン性不飽和結合を3~15個有する化合物が好ましく、エチレン性不飽和結合を3~10個有する化合物がより好ましく、3~6個有する化合物が更に好ましい。
 また、上記エチレン性不飽和結合を3個以上有する化合物は、上記エチレン性不飽和結合を含む基を3個以上有する化合物であることが好ましく、3~15個有する化合物であることがより好ましく、3~10個有する化合物であることが更に好ましく、3~6個有する化合物であることが特に好ましい。
 また、得られる硬化膜の膜強度の観点からは、本発明の光硬化性樹脂組成物は、エチレン性不飽和結合を2個有する化合物と、上記エチレン性不飽和結合を3個以上有する化合物とを含むことも好ましい。
 一方、現像性の観点からは、ラジカル架橋剤は、上記エチレン性不飽和結合を2個有する化合物であることが特に好ましい。
 ラジカル架橋剤の分子量は、2,000以下が好ましく、1,500以下がより好ましく、900以下が更に好ましい。ラジカル架橋剤の分子量の下限は、100以上が好ましい。
 ラジカル架橋剤の具体例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)やそのエステル類、アミド類が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と多価アルコール化合物とのエステル、及び不飽和カルボン酸と多価アミン化合物とのアミド類である。また、ヒドロキシ基やアミノ基、スルファニル基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類又はエポキシ類との付加反応物や、単官能若しくは多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアネート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、更に、ハロゲノ基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン等のビニルベンゼン誘導体、ビニルエーテル、アリルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。具体例としては、特開2016-027357号公報の段落0113~0122の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 また、ラジカル架橋剤は、常圧下で100℃以上の沸点を持つ化合物も好ましい。その例としては、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後、(メタ)アクリレート化した化合物、特公昭48-041708号公報、特公昭50-006034号公報、特開昭51-037193号各公報に記載されているようなウレタン(メタ)アクリレート類、特開昭48-064183号、特公昭49-043191号、特公昭52-030490号各公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタクリレート及びこれらの混合物を挙げることができる。また、特開2008-292970号公報の段落0254~0257に記載の化合物も好適である。また、多官能カルボン酸にグリシジル(メタ)アクリレート等の環状エーテル基とエチレン性不飽和結合を有する化合物を反応させて得られる多官能(メタ)アクリレートなども挙げることができる。
 また、上述以外の好ましいラジカル架橋剤として、特開2010-160418号公報、特開2010-129825号公報、特許第4364216号公報等に記載される、フルオレン環を有し、エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する化合物や、カルド樹脂も使用することが可能である。
 更に、その他の例としては、特公昭46-043946号公報、特公平01-040337号公報、特公平01-040336号公報に記載の特定の不飽和化合物や、特開平02-025493号公報に記載のビニルホスホン酸系化合物等もあげることができる。また、特開昭61-022048号公報に記載のペルフルオロアルキル基を含む化合物を用いることもできる。更に日本接着協会誌 vol.20、No.7、300~308ページ(1984年)に光重合性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用することができる。
 上記のほか、特開2015-034964号公報の段落0048~0051に記載の化合物、国際公開第2015/199219号の段落0087~0131に記載の化合物も好ましく用いることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 また、特開平10-062986号公報において式(1)及び式(2)としてその具体例と共に記載の、多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も、ラジカル架橋剤として用いることができる。
 更に、特開2015-187211号公報の段落0104~0131に記載の化合物もラジカル架橋剤として用いることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 ラジカル架橋剤としては、ジペンタエリスリトールトリアクリレート(市販品としては KAYARAD D-330;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としては KAYARAD D-320;日本化薬(株)製、A-TMMT:新中村化学工業(株)製)、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としては KAYARAD D-310;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としては KAYARAD DPHA;日本化薬(株)製、A-DPH;新中村化学工業社製)、及びこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコール残基又はプロピレングリコール残基を介して結合している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。
 ラジカル架橋剤の市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ鎖を4個有する4官能アクリレートであるSR-494、エチレンオキシ鎖を4個有する2官能メタクリレートであるサートマー社製のSR-209、231、239、日本化薬(株)製のペンチレンオキシ鎖を6個有する6官能アクリレートであるDPCA-60、イソブチレンオキシ鎖を3個有する3官能アクリレートであるTPA-330、ウレタンオリゴマーUAS-10、UAB-140(日本製紙社製)、NKエステルM-40G、NKエステル4G、NKエステルM-9300、NKエステルA-9300、UA-7200(新中村化学工業社製)、DPHA-40H(日本化薬(株)製)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共栄社化学社製)、ブレンマーPME400(日油(株)製)などが挙げられる。
 ラジカル架橋剤としては、特公昭48-041708号公報、特開昭51-037193号公報、特公平02-032293号公報、特公平02-016765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58-049860号公報、特公昭56-017654号公報、特公昭62-039417号公報、特公昭62-039418号公報に記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。更に、ラジカル架橋剤として、特開昭63-277653号公報、特開昭63-260909号公報、特開平01-105238号公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する化合物を用いることもできる。
 ラジカル架橋剤は、カルボキシ基、リン酸基等の酸基を有するラジカル架橋剤であってもよい。酸基を有するラジカル架橋剤は、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルが好ましく、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシ基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせたラジカル架橋剤がより好ましい。特に好ましくは、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシ基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせたラジカル架橋剤において、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールである化合物である。市販品としては、例えば、東亞合成(株)製の多塩基酸変性アクリルオリゴマーとして、M-510、M-520などが挙げられる。
 酸基を有するラジカル架橋剤の好ましい酸価は、0.1~40mgKOH/gであり、特に好ましくは5~30mgKOH/gである。ラジカル架橋剤の酸価が上記範囲であれば、製造上の取扱性に優れ、更には、現像性に優れる。また、重合性が良好である。一方、アルカリ現像する場合の現像速度の観点では、酸基を有するラジカル架橋剤の好ましい酸価は、0.1~300mgKOH/gであり、特に好ましくは1~100mgKOH/gである。上記酸価は、JIS K 0070:1992の記載に準拠して測定される。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、パターンの解像性と膜の伸縮性の観点から、2官能のメタアクリレート又はアクリレートを用いることが好ましい。
 具体的な化合物としては、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、PEG200ジアクリレート(ポリエチレングリコールジアクリレートであって、ポリエチレングリコール鎖の式量が200程度のもの)、PEG200ジメタクリレート、PEG600ジアクリレート、PEG600ジメタクリレート、ポリテトラエチレングリコールジアクリレート、ポリテトラエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,6ヘキサンジオールジメタクリレート、ジメチロール-トリシクロデカンジアクリレート、ジメチロール-トリシクロデカンジメタクリレート、ビスフェノールAのEO(エチレンオキサイド)付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ジメタリレート、ビスフェノールAのPO(プロピレンオキサイド)付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ジメタリレート、2-ヒドロキシー3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート、イソシアヌル酸変性ジメタクリレート、その他ウレタン結合を有する2官能アクリレート、ウレタン結合を有する2官能メタクリレートを使用することができる。これらは必要に応じ、2種以上を混合し使用することができる。
 硬化膜の弾性率制御に伴う反り抑制の観点から、ラジカル架橋剤として、単官能ラジカル架橋剤を好ましく用いることができる。単官能ラジカル架橋剤としては、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸誘導体、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム等のN-ビニル化合物類、アリルグリシジルエーテル等が好ましく用いられる。単官能ラジカル架橋剤としては、露光前の揮発を抑制するため、常圧下で100℃以上の沸点を持つ化合物も好ましい。
 また、2官能以上のラジカル架橋剤として、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物類等を用いることもできる。
 ラジカル架橋剤を含有する場合、その含有量は、本発明の光硬化性樹脂組成物の全固形分に対して、0質量%超60質量%以下であることが好ましい。下限は5質量%以上がより好ましい。上限は、50質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることが更に好ましい。
 ラジカル架橋剤は1種を単独で用いてもよいが、2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を併用する場合にはその合計量が上記の範囲となることが好ましい。
<他の架橋剤>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、上述したラジカル架橋剤とは異なる、他の架橋剤を含むことが好ましい。
 本発明において、他の架橋剤とは、上述したラジカル架橋剤以外の架橋剤をいい、上述の感光性化合物A又は感光性化合物Bの感光により、組成物中の他の化合物又はその反応生成物との間で共有結合を形成する反応が促進される基を分子内に複数個有する化合物であることが好ましく、組成物中の他の化合物又はその反応生成物との間で共有結合を形成する反応が酸又は塩基の作用によって促進される基を分子内に複数個有する化合物が好ましい。
 上記酸又は塩基は、第1露光工程又は第2露光工程において、感光性化合物A又は感光性化合物Bである光酸発生剤又は光塩基発生剤から発生する酸又は塩基である。
 他の架橋剤としては、メチロール基及びアルコキシメチル基よりなる群から選ばれた少なくとも一種の基を有する化合物が好ましく、メチロール基及びアルコキシメチル基よりなる群から選ばれた少なくとも一種の基が窒素原子に直接結合した構造を有する化合物がより好ましい。
 他の架橋剤としては、例えば、メラミン、グリコールウリル、尿素、アルキレン尿素、ベンゾグアナミンなどのアミノ基含有化合物にホルムアルデヒド又はホルムアルデヒドとアルコールを反応させ、上記アミノ基の水素原子をメチロール基又はアルコキシメチル基で置換した構造を有する化合物が挙げられる。これらの化合物の製造方法は特に限定されず、上記方法により製造された化合物と同様の構造を有する化合物であればよい。また、これらの化合物のメチロール基同士が自己縮合してなるオリゴマーであってもよい。
 上記のアミノ基含有化合物として、メラミンを用いた架橋剤をメラミン系架橋剤、グリコールウリル、尿素又はアルキレン尿素を用いた架橋剤を尿素系架橋剤、アルキレン尿素を用いた架橋剤をアルキレン尿素系架橋剤、ベンゾグアナミンを用いた架橋剤をベンゾグアナミン系架橋剤という。
 これらの中でも、本発明の光硬化性樹脂組成物は、尿素系架橋剤及びメラミン系架橋剤よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を含むことが好ましく、後述するグリコールウリル系架橋剤及びメラミン系架橋剤よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を含むことがより好ましい。
 メラミン系架橋剤の具体例としては、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサプロポキシメチルメラミン、ヘキサブトキシブチルメラミンなどが挙げられる。
 尿素系架橋剤の具体例としては、例えばモノヒドロキシメチル化グリコールウリル、ジヒドロキシメチル化グリコールウリル、トリヒドロキシメチル化グリコールウリル、テトラヒドロキシメチル化グリコールウリル、モノメトキシメチル化グリコールウリル,ジメトキシメチル化グリコールウリル、トリメトキシメチル化グリコールウリル、テトラメトキシメチル化グリコールウリル、モノメトキシメチル化グリコールウリル、ジメトキシメチル化グリコールウリル、トリメトキシメチル化グリコールウリル、テトラエトキシメチル化グリコールウリル、モノプロポキシメチル化グリコールウリル、ジプロポキシメチル化グリコールウリル、トリプロポキシメチル化グリコールウリル、テトラプロポキシメチル化グリコールウリル、モノブトキシメチル化グリコールウリル、ジブトキシメチル化グリコールウリル、トリブトキシメチル化グリコールウリル、又は、テトラブトキシメチル化グリコールウリルなどのグリコールウリル系架橋剤;
 ビスメトキシメチル尿素、ビスエトキシメチル尿素、ビスプロポキシメチル尿素、ビスブトキシメチル尿素等の尿素系架橋剤、
 モノヒドロキシメチル化エチレン尿素又はジヒドロキシメチル化エチレン尿素、モノメトキシメチル化エチレン尿素、ジメトキシメチル化エチレン尿素、モノエトキシメチル化エチレン尿素、ジエトキシメチル化エチレン尿素、モノプロポキシメチル化エチレン尿素、ジプロポキシメチル化エチレン尿素、モノブトキシメチル化エチレン尿素、又は、ジブトキシメチル化エチレン尿素などのエチレン尿素系架橋剤、
 モノヒドロキシメチル化プロピレン尿素、ジヒドロキシメチル化プロピレン尿素、モノメトキシメチル化プロピレン尿素、ジメトキシメチル化プロピレン尿素、モノジエトキシメチル化プロピレン尿素、ジエトキシメチル化プロピレン尿素、モノプロポキシメチル化プロピレン尿素、ジプロポキシメチル化プロピレン尿素、モノブトキシメチル化プロピレン尿素、又は、ジブトキシメチル化プロピレン尿素などのプロピレン尿素系架橋剤、
 1,3-ジ(メトキシメチル)4,5-ジヒドロキシ-2-イミダゾリジノン、1,3-ジ(メトキシメチル)-4,5-ジメトキシ-2-イミダゾリジノンなどが挙げられる。
 ベンゾグアナミン系架橋剤の具体例としては、例えばモノヒドロキシメチル化ベンゾグアナミン、ジヒドロキシメチル化ベンゾグアナミン、トリヒドロキシメチル化ベンゾグアナミン、テトラヒドロキシメチル化ベンゾグアナミン、モノメトキシメチル化ベンゾグアナミン、ジメトキシメチル化ベンゾグアナミン、トリメトキシメチル化ベンゾグアナミン、テトラメトキシメチル化ベンゾグアナミン、モノメトキシメチル化ベンゾグアナミン、ジメトキシメチル化ベンゾグアナミン、トリメトキシメチル化ベンゾグアナミン、テトラエトキシメチル化ベンゾグアナミン、モノプロポキシメチル化ベンゾグアナミン、ジプロポキシメチル化ベンゾグアナミン、トリプロポキシメチル化ベンゾグアナミン、テトラプロポキシメチル化ベンゾグアナミン、モノブトキシメチル化ベンゾグアナミン、ジブトキシメチル化ベンゾグアナミン、トリブトキシメチル化ベンゾグアナミン、テトラブトキシメチル化ベンゾグアナミンなどが挙げられる。
 その他、メチロール基及びアルコキシメチル基よりなる群から選ばれた少なくとも一種の基を有する化合物としては、芳香環(好ましくはベンゼン環)にメチロール基及びアルコキシメチル基よりなる群から選ばれた少なくとも一種の基が直接結合した化合物も好適に用いられる。
 このような化合物の具体例としては、ベンゼンジメタノール、ビス(ヒドロキシメチル)クレゾール、ビス(ヒドロキシメチル)ジメトキシベンゼン、ビス(ヒドロキシメチル)ジフェニルエーテル、ビス(ヒドロキシメチル)ベンゾフェノン、ヒドロキシメチル安息香酸ヒドロキシメチルフェニル、ビス(ヒドロキシメチル)ビフェニル、ジメチルビス(ヒドロキシメチル)ビフェニル、ビス(メトキシメチル)ベンゼン、ビス(メトキシメチル)クレゾール、ビス(メトキシメチル)ジメトキシベンゼン、ビス(メトキシメチル)ジフェニルエーテル、ビス(メトキシメチル)ベンゾフェノン、メトキシメチル安息香酸メトキシメチルフェニル、ビス(メトキシメチル)ビフェニル、ジメチルビス(メトキシメチル)ビフェニル、4,4’,4’’-エチリデントリス[2,6-ビス(メトキシメチル)フェノール]、5,5’-[2,2,2‐トリフルオロ‐1‐(トリフルオロメチル)エチリデン]ビス[2‐ヒドロキシ‐1,3‐ベンゼンジメタノール]、3,3’,5,5’-テトラキス(メトキシメチル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジオール等が挙げられる。
 他の架橋剤としては市販品を用いてもよく、好適な市販品としては、46DMOC、46DMOEP(以上、旭有機材工業社製)、DML-PC、DML-PEP、DML-OC、DML-OEP、DML-34X、DML-PTBP、DML-PCHP、DML-OCHP、DML-PFP、DML-PSBP、DML-POP、DML-MBOC、DML-MBPC、DML-MTrisPC、DML-BisOC-Z、DML-BisOCHP-Z、DML-BPC、DMLBisOC-P、DMOM-PC、DMOM-PTBP、DMOM-MBPC、TriML-P、TriML-35XL、TML-HQ、TML-BP、TML-pp-BPF、TML-BPE、TML-BPA、TML-BPAF、TML-BPAP、TMOM-BP、TMOM-BPE、TMOM-BPA、TMOM-BPAF、TMOM-BPAP、HML-TPPHBA、HML-TPHAP、HMOM-TPPHBA、HMOM-TPHAP(以上、本州化学工業社製)、ニカラック(登録商標、以下同様)MX-290、ニカラックMX-280、ニカラックMX-270、ニカラックMX-279、ニカラックMW-100LM、ニカラックMX-750LM(以上、三和ケミカル社製)などが挙げられる。
 また、本発明の光硬化性樹脂組成物は、他の架橋剤として、エポキシ化合物、オキセタン化合物、及び、ベンゾオキサジン化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を含むことも好ましい。
〔エポキシ化合物(エポキシ基を有する化合物)〕
 エポキシ化合物としては、一分子中にエポキシ基を2以上有する化合物であることが好ましい。エポキシ基は、200℃以下で架橋反応し、かつ、架橋に由来する脱水反応が起こらないため膜収縮が起きにくい。このため、エポキシ化合物を含有することは、光硬化性樹脂組成物の低温硬化及び反りの抑制に効果的である。
 エポキシ化合物は、ポリエチレンオキサイド基を含有することが好ましい。これにより、より弾性率が低下し、また反りを抑制することができる。ポリエチレンオキサイド基は、エチレンオキサイドの繰返し単位数が2以上のものを意味し、繰返し単位数が2~15であることが好ましい。
 エポキシ化合物の例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂;ビスフェノールF型エポキシ樹脂;プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ブチレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等のアルキレングリコール型エポキシ樹脂又は多価アルコール炭化水素型エポキシ樹脂;ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコール型エポキシ樹脂;ポリメチル(グリシジロキシプロピル)シロキサン等のエポキシ基含有シリコーンなどを挙げることができるが、これらに限定されない。具体的には、エピクロン(登録商標)850-S、エピクロン(登録商標)HP-4032、エピクロン(登録商標)HP-7200、エピクロン(登録商標)HP-820、エピクロン(登録商標)HP-4700、エピクロン(登録商標)EXA-4710、エピクロン(登録商標)HP-4770、エピクロン(登録商標)EXA-859CRP、エピクロン(登録商標)EXA-1514、エピクロン(登録商標)EXA-4880、エピクロン(登録商標)EXA-4850-150、エピクロンEXA-4850-1000、エピクロン(登録商標)EXA-4816、エピクロン(登録商標)EXA-4822、エピクロン(登録商標)EXA-830LVP、エピクロン(登録商標)EXA-8183、エピクロン(登録商標)EXA-8169、エピクロン(登録商標)N-660、エピクロン(登録商標)N-665-EXP-S、エピクロン(登録商標)N-740、リカレジン(登録商標)BEO-20E(以上商品名、DIC(株)製)、リカレジン(登録商標)BEO-60E、リカレジン(登録商標)HBE-100、リカレジン(登録商標)DME-100、リカレジン(登録商標)L-200(商品名、新日本理化(株))、EP-4003S、EP-4000S、EP-4088S、EP-3950S(以上商品名、(株)ADEKA製)、セロキサイド2021P、2081、2000、3000、EHPE3150、エポリード(登録商標)GT400、エポリード(登録商標)GT401、エポリード(登録商標)PB4700、エポリード(登録商標)PB3600、セルビナース(登録商標)B0134、B0177(以上商品名、(株)ダイセル製)、NC-3000、NC-3000-L、NC-3000-H、NC-3000-FH-75M、NC-3100、CER-3000-L、NC-2000-L、XD-1000、NC-7000L、NC-7300L、EPPN-501H、EPPN-501HY、EPPN-502H、EOCN-1020、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、CER-1020、EPPN-201、BREN-S、BREN-10S(以上商品名、日本化薬(株)製)などが挙げられる。
〔オキセタン化合物(オキセタニル基を有する化合物)〕
 オキセタン化合物としては、一分子中にオキセタン環を2つ以上有する化合物、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、1,4-ビス{[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、3-エチル-3-(2-エチルヘキシルメチル)オキセタン、1,4-ベンゼンジカルボン酸-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メチル]エステル等を挙げることができる。具体的な例としては、東亞合成(株)製のアロンオキセタンシリーズ(例えば、OXT-121、OXT-221、OXT-191、OXT-223)が好適に使用することができ、これらは単独で、又は2種以上混合してもよい。
〔ベンゾオキサジン化合物(ベンゾオキサゾリル基を有する化合物)〕
 ベンゾオキサジン化合物は、開環付加反応に由来する架橋反応のため、硬化時に脱ガスが発生せず、更に熱収縮を小さくして反りの発生が抑えられることから好ましい。
 ベンゾオキサジン化合物の好ましい例としては、B-a型ベンゾオキサジン、B-m型ベンゾオキサジン、P-d型ベンゾオキサジン、F-a型ベンゾオキサジン(以上、商品名、四国化成工業社製)、ポリヒドロキシスチレン樹脂のベンゾオキサジン付加物、フェノールノボラック型ジヒドロベンゾオキサジン化合物が挙げられる。これらは単独で用いるか、又は2種以上混合してもよい。
 他の架橋剤の含有量は、本発明の光硬化性樹脂組成物の全固形分に対し0.1~30質量%であることが好ましく、0.1~20質量%であることがより好ましく、0.5~15質量%であることが更に好ましく、1.0~10質量%であることが特に好ましい。他の架橋剤は1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。他の架橋剤を2種以上含有する場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<スルホンアミド構造を有する化合物、チオウレア構造を有する化合物>
 得られる硬化膜の基材への密着性を向上する観点からは、本発明の光硬化性樹脂組成物は、スルホンアミド構造を有する化合物及びチオウレア構造を有する化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を更に含むことが好ましい。
〔スルホンアミド構造を有する化合物〕
 スルホンアミド構造とは、下記式(S-1)で表される構造である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 式(S-1)中、Rは水素原子又は有機基を表し、Rは他の構造と結合して環構造を形成してもよく、*はそれぞれ独立に、他の構造との結合部位を表す。
 上記Rは、下記式(S-2)におけるRと同様の基であることが好ましい。
 スルホンアミド構造を有する化合物は、スルホンアミド構造を2以上有する化合物であってもよいが、スルホンアミド構造を1つ有する化合物であることが好ましい。
 スルホンアミド構造を有する化合物は、下記式(S-2)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 式(S-2)中、R、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表し、R、R及びRのうち2つ以上が互いに結合して環構造を形成していてもよい。
 R、R及びRはそれぞれ独立に、1価の有機基であることが好ましい。
 R、R及びRの例としては、水素原子、又は、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルエーテル基、アルキルシリル基、アルコキシシリル基、アリール基、アリールエーテル基、カルボキシ基、カルボニル基、アリル基、ビニル基、複素環基、若しくはこれらを2以上組み合わせた基などが挙げられる。
 上記アルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~6のアルキル基がより好ましい。上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、2-エチルへキシル基等が挙げられる。
 上記シクロアルキル基としては、炭素数5~10のシクロアルキル基が好ましく、炭素数6~10のシクロアルキル基がより好ましい。上記シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられる。
 上記アルコキシ基としては、炭素数1~10のアルコキシ基が好ましく、炭素数1~5のアルコキシ基がより好ましい。上記アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基及びペントキシ基等が挙げられる。
 上記アルコキシシリル基としては、炭素数1~10のアルコキシシリル基が好ましく、炭素数1~4のアルコキシシリル基がより好ましい。上記アルコキシシリル基としては、メトキシシリル基、エトキシシリル基、プロポキシシリル基及びブトキシシリル基等が挙げられる。
 上記アリール基としては、炭素数6~20のアリール基が好ましく、炭素数6~12のアリール基がより好ましい。上記アリール基は、アルキル基等の置換基を有していてもよい。上記アリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基及びナフチル基等が挙げられる。
 上記複素環基としては、トリアゾール環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピラゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、テトラゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジジン環、ピラジン環、ピペリジン環、ピペリジン、ピペラジン環、モルホリン環、ジヒドロピラン環、テトラヒドロピラン基、トリアジン環等の複素環構造から水素原子を1つ除いた基などが挙げられる。
 これらの中でも、Rがアリール基であり、かつ、R及びRがそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基である化合物が好ましい。
 スルホンアミド構造を有する化合物の例としては、ベンゼンスルホンアミド、ジメチルベンゼンスルホンアミド、N-ブチルベンゼンスルホンアミド、スルファニルアミド、o-トルエンスルホンアミド、p-トルエンスルホンアミド、ヒドロキシナフタレンスルホンアミド、ナフタレン-1-スルホンアミド、ナフタレン-2-スルホンアミド、m-ニトロベンゼンスルホンアミド、p-クロロベンゼンスルホンアミド、メタンスルホンアミド、N,N-ジメチルメタンスルホンアミド、N,N-ジメチルエタンスルホンアミド、N,N-ジエチルメタンスルホンアミド、N-メトキシメタンスルホンアミド、N-ドデシルメタンスルホンアミド、N-シクロヘキシル-1-ブタンスルホンアミド、2-アミノエタンスルホンアミドなどが挙げられる。
〔チオウレア構造を有する化合物〕
 チオウレア構造とは、下記式(T-1)で表される構造である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 式(T-1)中、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表し、R及びRは結合して環構造を形成してもよく、Rは*が結合する他の構造と結合して環構造を形成してもよく、Rは*が結合する他の構造と結合して環構造を形成してもよく、*はそれぞれ独立に、他の構造との結合部位を表す。
 R及びRはそれぞれ独立に、水素原子であることが好ましい。
 R及びRの例としては、水素原子、又は、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルエーテル基、アルキルシリル基、アルコキシシリル基、アリール基、アリールエーテル基、カルボキシ基、カルボニル基、アリル基、ビニル基、複素環基、若しくは、これらを2以上組み合わせた基などが挙げられる。
 上記アルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~6のアルキル基がより好ましい。上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、2-エチルへキシル基等が挙げられる。
 上記シクロアルキル基としては、炭素数5~10のシクロアルキル基が好ましく、炭素数6~10のシクロアルキル基がより好ましい。上記シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられる。
 上記アルコキシ基としては、炭素数1~10のアルコキシ基が好ましく、炭素数1~5のアルコキシ基がより好ましい。上記アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基及びペントキシ基等が挙げられる。
 上記アルコキシシリル基としては、炭素数1~10のアルコキシシリル基が好ましく、炭素数1~4のアルコキシシリル基がより好ましい。上記アルコキシシリル基としては、メトキシシリル基、エトキシシリル基、プロポキシシリル基及びブトキシシリル基等が挙げられる。
 上記アリール基としては、炭素数6~20のアリール基が好ましく、炭素数6~12のアリール基がより好ましい。上記アリール基は、アルキル基等の置換基を有していてもよい。上記アリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基及びナフチル基等が挙げられる。
 上記複素環基としては、トリアゾール環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピラゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、テトラゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジジン環、ピラジン環、ピペリジン環、ピペリジン、ピペラジン環、モルホリン環、ジヒドロピラン環、テトラヒドロピラン基、トリアジン環等の複素環構造から水素原子を1つ除いた基などが挙げられる。
 チオウレア構造を有する化合物は、チオウレア構造を2以上有する化合物であってもよいが、チオウレア構造を1つ有する化合物であることが好ましい。
 チオウレア構造を有する化合物は、下記式(T-2)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 式(T-2)中、R~Rはそれぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表し、R~Rのうち少なくとも2つは互いに結合して環構造を形成していてもよい。
 式(T-2)中、R及びRは式(T-1)中のR及びRと同義であり、好ましい態様も同様である。
 式(T-2)中、R及びRはそれぞれ独立に、1価の有機基であることが好ましい。
 式(T-2)中、R及びRにおける1価の有機基の好ましい態様は、式(T-1)中のR及びRにおける1価の有機基の好ましい態様と同様である。
 チオウレア構造を有する化合物の例としては、N-アセチルチオウレア、N-アリルチオウレア、N-アリル-N’-(2-ヒドロキシエチル)チオウレア、1-アダマンチルチオウレア、N-ベンゾイルチオウレア、N,N’-ジフェニルチオウレア、1-ベンジル-フェニルチオウレア、1,3-ジブチルチオウレア、1,3-ジイソプロピルチオウレア、1,3-ジシクロヘキシルチオウレア、1-(3-(トリメトキシシリル)プロピル)-3-メチルチオウレア、トリメチルチオウレア、テトラメチルチオウレア、N,N-ジフェニルチオウレア、エチレンチオウレア(2-イミダゾリンチオン)、カルビマゾール、1,3-ジメチル-2-チオヒダントインなどが挙げられる。
〔含有量〕
 本発明の光硬化性樹脂組成物の全質量に対する、スルホンアミド構造を有する化合物及びチオウレア構造を有する化合物の合計含有量は、0.05~10質量%であることが好ましく、0.1~5質量%であることがより好ましく、0.2~3質量%であることが更に好ましい。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、スルホンアミド構造を有する化合物及びチオウレア構造を有する化合物よりなる群から選ばれる化合物を、1種のみ含んでもよいし、2種以上を含んでもよい。1種のみ含む場合にはその化合物の含有量が、2種以上を含む場合にはその合計量が、上記の範囲となることが好ましい。
<マイグレーション抑制剤>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、マイグレーション抑制剤を更に含むことが好ましい。マイグレーション抑制剤を含むことにより、金属層(金属配線)由来の金属イオンが光硬化性層内へ移動することを効果的に抑制可能となる。
 マイグレーション抑制剤としては、特に制限はないが、複素環(ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピラゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、テトラゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、2H-ピラン環及び6H-ピラン環、トリアジン環)を有する化合物、チオ尿素類及びスルファニル基を有する化合物、ヒンダードフェノール系化合物、サリチル酸誘導体系化合物、ヒドラジド誘導体系化合物が挙げられる。特に、1,2,4-トリアゾール、ベンゾトリアゾール、5-メチルベンゾトリアゾール、4-メチルベンゾトリアゾール等のトリアゾール系化合物、1H-テトラゾール、5-フェニルテトラゾール等のテトラゾール系化合物が好ましく使用できる。
 又はハロゲンイオンなどの陰イオンを捕捉するイオントラップ剤を使用することもできる。
 その他のマイグレーション抑制剤としては、特開2013-015701号公報の段落0094に記載の防錆剤、特開2009-283711号公報の段落0073~0076に記載の化合物、特開2011-059656号公報の段落0052に記載の化合物、特開2012-194520号公報の段落0114、0116及び0118に記載の化合物、国際公開第2015/199219号の段落0166に記載の化合物などを使用することができる。
 マイグレーション抑制剤の具体例としては、下記化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 光硬化性樹脂組成物がマイグレーション抑制剤を有する場合、マイグレーション抑制剤の含有量は、光硬化性樹脂組成物の全固形分に対して、0.01~5.0質量%であることが好ましく、0.05~2.0質量%であることがより好ましく、0.1~1.0質量%であることが更に好ましい。
 マイグレーション抑制剤は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。マイグレーション抑制剤が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<重合禁止剤>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、重合禁止剤を含むことが好ましい。
 重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、o-メトキシフェノール、p-メトキシフェノール、ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、ピロガロール、p-tert-ブチルカテコール、1,4-ベンゾキノン、ジフェニル-p-ベンゾキノン、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩、フェノチアジン、N-ニトロソジフェニルアミン、N-フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2-シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、5-ニトロソ-8-ヒドロキシキノリン、1-ニトロソ-2-ナフトール、2-ニトロソ-1-ナフトール、2-ニトロソ-5-(N-エチル-N-スルホプロピルアミノ)フェノール、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩、N-ニトロソ-N-(1-ナフチル)ヒドロキシアミンアンモニウム塩、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-tert-ブチル)フェニルメタン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、4‐ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシルフリーラジカル、フェノチアジン、1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジル、ジブチルジチオカーバネート銅(II)、ニトロベンゼン、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩などが好適に用いられる。また、特開2015-127817号公報の段落0060に記載の重合禁止剤、及び、国際公開第2015/125469号の段落0031~0046に記載の化合物を用いることもできる。
 また、下記化合物を用いることができる(Meはメチル基である)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 本発明の光硬化性樹脂組成物が重合禁止剤を有する場合、重合禁止剤の含有量は、本発明の光硬化性樹脂組成物の全固形分に対して、例えば0.01~20.0質量%である態様が挙げられ、0.01~5質量%であることが好ましく、0.02~3質量%であることがより好ましく、0.05~2.5質量%であることが更に好ましい。また、光硬化性樹脂組成物の保存安定性が要求される場合には0.02~15.0質量%である態様も好ましく上げられ、その場合により好ましくは0.05~10.0質量%である。
 重合禁止剤は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。重合禁止剤が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<金属接着性改良剤>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、電極や配線などに用いられる金属材料との接着性を向上させるための金属接着性改良剤を含んでいることが好ましい。金属接着性改良剤としては、シランカップリング剤、アルミニウム系接着助剤、チタン系接着助剤、スルホンアミド構造を有する化合物及びチオウレア構造を有する化合物、リン酸誘導体化合物、β-ケトエステル化合物、アミノ化合物等などが挙げられる。
 シランカップリング剤の例としては、国際公開第2015/199219号の段落0167に記載の化合物、特開2014-191002号公報の段落0062~0073に記載の化合物、国際公開第2011/080992号の段落0063~0071に記載の化合物、特開2014-191252号公報の段落0060~0061に記載の化合物、特開2014-041264号公報の段落0045~0052に記載の化合物、国際公開第2014/097594号の段落0055に記載の化合物が挙げられる。また、特開2011-128358号公報の段落0050~0058に記載のように異なる2種以上のシランカップリング剤を用いることも好ましい。また、シランカップリング剤は、下記化合物を用いることも好ましい。以下の式中、Etはエチル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 他のシランカップリング剤としては、例えが、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、3-ウレイドプロピルトリアルコキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物が挙げられる。これらは1種単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。
〔アルミニウム系接着助剤〕
 アルミニウム系接着助剤としては、例えば、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等を挙げることができる。
 また、金属接着性改良剤としては、特開2014-186186号公報の段落0046~0049に記載の化合物、特開2013-072935号公報の段落0032~0043に記載のスルフィド系化合物を用いることもできる。
 金属接着性改良剤の含有量は特定樹脂100質量部に対して、好ましくは0.1~30質量部であり、より好ましくは0.5~15質量部の範囲であり、更に好ましくは0.5~5質量部の範囲である。上記下限値以上とすることで硬化工程後の硬化膜と金属層との接着性が良好となり、上記上限値以下とすることで硬化工程後の硬化膜の耐熱性、機械特性が良好となる。金属接着性改良剤は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。2種以上用いる場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<その他の添加剤>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、本発明の効果が得られる範囲で、必要に応じて、各種の添加物、例えば、N-フェニルジエタノールアミンなどの増感剤、界面活性剤、連鎖移動剤、高級脂肪酸誘導体、無機粒子、硬化剤、硬化触媒、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することができる。これらの添加剤を配合する場合、その合計配合量は光硬化性樹脂組成物の固形分の3質量%以下とすることが好ましい。
〔界面活性剤〕
 界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、炭化水素系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。界面活性剤はノニオン型界面活性剤であってもよく、カチオン型界面活性剤であってもよく、アニオン型界面活性剤であってもよい。
 本発明の感光性樹脂組成物に界面活性剤を含有させることで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上し、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。即ち、界面活性剤を含有する組成物を適用した塗布液を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力が低下して、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行うことができる。
 フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、RS-72-K(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171、ノベックFC4430、同FC4432(以上、スリーエム ジャパン(株)製)、サーフロンS-382、同SC-101、同SC-103、同SC-104、同SC-105、同SC1068、同SC-381、同SC-383、同S393、同KH-40(以上、旭硝子(株)製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(OMNOVA社製)等が挙げられる。フッ素系界面活性剤は、特開2015-117327号公報の段落0015~0158に記載の化合物、特開2011-132503号公報の段落0117~0132に記載の化合物を用いることもできる。フッ素系界面活性剤としてブロックポリマーを用いることもでき、具体例としては、例えば特開2011-89090号公報に記載された化合物が挙げられる。
 フッ素系界面活性剤は、フッ素原子を有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位と、アルキレンオキシ基(好ましくはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基)を2以上(好ましくは5以上)有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位と、を含む含フッ素高分子化合物も好ましく用いることができ、下記化合物も本発明で用いられるフッ素系界面活性剤として例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 上記の化合物の重量平均分子量は、好ましくは3,000~50,000であり、例えば、14,000である。
 フッ素系界面活性剤は、エチレン性不飽和基を側鎖に有する含フッ素重合体をフッ素系界面活性剤として用いることもできる。具体例としては、特開2010-164965号公報の段落0050~0090および段落0289~0295に記載された化合物、例えばDIC(株)製のメガファックRS-101、RS-102、RS-718K等が挙げられる。
 フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3~40質量%が好適であり、より好ましくは5~30質量%であり、特に好ましくは7~25質量%である。フッ素含有率がこの範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、組成物中における溶解性も良好である。
 シリコーン系界面活性剤としては、例えば、トーレシリコーンDC3PA、トーレシリコーンSH7PA、トーレシリコーンDC11PA、トーレシリコーンSH21PA、トーレシリコーンSH28PA、トーレシリコーンSH29PA、トーレシリコーンSH30PA、トーレシリコーンSH8400(以上、東レ・ダウコーニング(株)製)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)、KP341、KF6001、KF6002(以上、信越シリコーン(株)製)、BYK307、BYK323、BYK330(以上、ビックケミー(株)製)等が挙げられる。
 炭化水素系界面活性剤としては、例えば、パイオニンA-76、ニューカルゲンFS-3PG、パイオニンB-709、パイオニンB-811-N、パイオニンD-1004、パイオニンD-3104、パイオニンD-3605、パイオニンD-6112、パイオニンD-2104-D、パイオニンD-212、パイオニンD-931、パイオニンD-941、パイオニンD-951、パイオニンE-5310、パイオニンP-1050-B、パイオニンP-1028-P、パイオニンP-4050-T等(以上、竹本油脂社製)、などが挙げられる。
 ノニオン型界面活性剤としては、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレート及びプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセロールエトキシレート等)、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル、プルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(BASF社製)、テトロニック304、701、704、901、904、150R1(BASF社製)、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株)製)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(和光純薬工業(株)製)、パイオニンD-6112、D-6112-W、D-6315(竹本油脂(株)製)、オルフィンE1010、サーフィノール104、400、440(日信化学工業(株)製)などが挙げられる。
 カチオン型界面活性剤として具体的には、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.77、No.90、No.95(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。
 アニオン型界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商(株)製)、サンデットBL(三洋化成(株)製)等が挙げられる。
 界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
界面活性剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.001~2.0質量%が好ましく、0.005~1.0質量%がより好ましい。
〔増感剤〕
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、増感剤を含んでいてもよい。増感剤は、特定の活性放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感剤は、熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤などと接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じる。これにより、熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤は化学変化を起こして分解し、ラジカル、酸又は塩基を生成する。
 増感剤としては、N-フェニルジエタノールアミン等の増感剤が挙げられる。他には、ベンゾフェノン系、ミヒラーズケトン系、クマリン系、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アントラセン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ペンゾピラン系、インジゴ系等の化合物を使用することができる。
 例えば、ミヒラーズケトン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,5-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロペンタン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)-4-メチルシクロヘキサノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p-ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、p-ジメチルアミノベンジリデンインダノン、2-(p-ジメチルアミノフェニルビフェニレン)-ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3-ビス(4’-ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3’-カルボニル-ビス(7-ジエチルアミノクマリン)、3-アセチル-7-ジメチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-ベンジロキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-メトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン(7-(ジエチルアミノ)クマリン-3-カルボン酸エチル)、N-フェニル-N’-エチルエタノールアミン、N-フェニルジエタノールアミン、N-p-トリルジエタノールアミン、N-フェニルエタノールアミン、4-モルホリノベンゾフェノン、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、2-メルカプトベンズイミダゾール、1-フェニル-5-メルカプトテトラゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ナフト(1,2-d)チアゾール、2-(p-ジメチルアミノベンゾイル)スチレン、ジフェニルアセトアミド、ベンズアニリド、N-メチルアセトアニリド、3‘,4’-ジメチルアセトアニリド等が挙げられる。
 また、増感剤としては、増感色素を用いてもよい。
 増感色素の詳細については、特開2016-027357号公報の段落0161~0163の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明の光硬化性樹脂組成物が増感剤を含む場合、増感剤の含有量は、本発明の光硬化性樹脂組成物の全固形分に対し、0.01~20質量%であることが好ましく、0.1~15質量%であることがより好ましく、0.5~10質量%であることが更に好ましい。増感剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
〔連鎖移動剤〕
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、連鎖移動剤を含有してもよい。連鎖移動剤は、例えば高分子辞典第三版(高分子学会編、2005年)683-684頁に定義されている。連鎖移動剤としては、例えば、分子内に-S-S-、-SO-S-、-N-O-、SH、PH、SiH、及びGeHを有する化合物群、RAFT(Reversible Addition Fragmentation chain Transfer)重合に用いられるチオカルボニルチオ基を有するジチオベンゾアート、トリチオカルボナート、ジチオカルバマート、キサンタート化合物等が用いられる。これらは、低活性のラジカルに水素を供与して、ラジカルを生成するか、若しくは、酸化された後、脱プロトンすることによりラジカルを生成しうる。特に、チオール化合物を好ましく用いることができる。
 また、連鎖移動剤は、国際公開第2015/199219号の段落0152~0153に記載の化合物を用いることもできる。
 本発明の光硬化性樹脂組成物が連鎖移動剤を有する場合、連鎖移動剤の含有量は、本発明の光硬化性樹脂組成物の全固形分100質量部に対し、0.01~20質量部が好ましく、1~10質量部がより好ましく、1~5質量部が更に好ましい。連鎖移動剤は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。連鎖移動剤が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
〔高級脂肪酸誘導体〕
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、酸素に起因する重合阻害を防止するために、ベヘン酸やベヘン酸アミドのような高級脂肪酸誘導体を添加して、塗布後の乾燥の過程で光硬化性樹脂組成物の表面に偏在させてもよい。
 また、高級脂肪酸誘導体は、国際公開第2015/199219号の段落0155に記載の化合物を用いることもできる。
 本発明の光硬化性樹脂組成物が高級脂肪酸誘導体を有する場合、高級脂肪酸誘導体の含有量は、本発明の光硬化性樹脂組成物の全固形分に対して、0.1~10質量%であることが好ましい。高級脂肪酸誘導体は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。高級脂肪酸誘導体が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
〔熱重合開始剤〕
 本発明の樹脂組成物は、熱重合開始剤を含んでもよく、特に熱ラジカル重合開始剤を含んでもよい。熱ラジカル重合開始剤は、熱のエネルギーによってラジカルを発生し、重合性を有する化合物の重合反応を開始又は促進させる化合物である。熱ラジカル重合開始剤を添加することによって樹脂及び重合性化合物の重合反応を進行させることもできるので、より耐溶剤性を向上できる。
 熱ラジカル重合開始剤として、具体的には、特開2008-063554号公報の段落0074~0118に記載されている化合物が挙げられる。
 熱重合開始剤を含む場合、その含有量は、本発明の樹脂組成物の全固形分に対し0.1~30質量%であることが好ましく、より好ましくは0.1~20質量%であり、更に好ましくは0.5~15質量%である。熱重合開始剤は1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。熱重合開始剤を2種以上含有する場合は、合計量が上記範囲であることが好ましい。
〔無機粒子〕
 本発明の樹脂組成物は、無機微粒子を含んでもよい。無機粒子として、具体的には、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン、ガラス等を含むことができる。
 上記無機粒子の平均粒子径としては、0.01~2.0μmが好ましく、0.02~1.5μmがより好ましく、0.03~1.0μmがさらに好ましく、0.04~0.5μmが特に好ましい。
 上記無機粒子の平均粒子径を多量に含有させることによって、上記硬化膜の機械特性が劣化することがある。また、上記無機粒子の平均粒子径が2.0μmを超えると、露光光の散乱によって解像度が低下することがある。
〔紫外線吸収剤〕
 本発明の組成物は、紫外線吸収剤を含んでいてもよい。紫外線吸収剤としては、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、置換アクリロニトリル系、トリアジン系などの紫外線吸収剤を使用することができる。
 サリシレート系紫外線吸収剤の例としては、フェニルサリシレート、p-オクチルフェニルサリシレート、p-t-ブチルフェニルサリシレートなどが挙げられ、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の例としては、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。また、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の例としては、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-アミル-5’-イソブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-イソブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-イソブチル-5’-プロピルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2’-ヒドロキシ-5’-(1,1,3,3-テトラメチル)フェニル]ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
 置換アクリロニトリル系紫外線吸収剤の例としては、2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリル酸エチル、2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリル酸2-エチルヘキシルなどが挙げられる。さらに、トリアジン系紫外線吸収剤の例としては、2-[4-[(2-ヒドロキシ-3-ドデシルオキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-[4-[(2-ヒドロキシ-3-トリデシルオキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンなどのモノ(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物;2,4-ビス(2-ヒドロキシ-4-プロピルオキシフェニル)-6-(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(2-ヒドロキシ-3-メチル-4-プロピルオキシフェニル)-6-(4-メチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(2-ヒドロキシ-3-メチル-4-ヘキシルオキシフェニル)-6-(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンなどのビス(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物;2,4-ビス(2-ヒドロキシ-4-ブトキシフェニル)-6-(2,4-ジブトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリス(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリス[2-ヒドロキシ-4-(3-ブトキシ-2-ヒドロキシプロピルオキシ)フェニル]-1,3,5-トリアジンなどのトリス(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物等が挙げられる。
 本発明においては、上記各種の紫外線吸収剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明の組成物は、紫外線吸収剤を含んでも含まなくてもよいが、含む場合、紫外線吸収剤の含有量は、本発明の組成物の全固形分質量に対して、0.001質量%以上1質量%以下であることが好ましく、0.01質量%以上0.1質量%以下であることがより好ましい。
〔有機チタン化合物〕 
 本実施形態の樹脂組成物は、有機チタン化合物を含有してもよい。樹脂組成物が有機チタン化合物を含有することにより、低温で硬化した場合であっても耐薬品性に優れる樹脂層を形成できる。
 使用可能な有機チタン化合物としては、チタン原子に有機基が共有結合又はイオン結合を介して結合しているものが挙げられる。
 有機チタン化合物の具体例を、以下のI)~VII)に示す:
 I)チタンキレート化合物:中でも、ネガ型感光性樹脂組成物の保存安定性がよく、良好な硬化パターンが得られることから、アルコキシ基を2個以上有するチタンキレート化合物がより好ましい。具体的な例は、チタニウムビス(トリエタノールアミン)ジイソプロポキサイド、チタニウムジ(n-ブトキサイド)ビス(2,4-ペンタンジオネート、チタニウムジイソプロポキサイドビス(2,4-ペンタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)等である。
 II)テトラアルコキシチタン化合物:例えば、チタニウムテトラ(n-ブトキサイド)、チタニウムテトラエトキサイド、チタニウムテトラ(2-エチルヘキソキサイド)、チタニウムテトライソブトキサイド、チタニウムテトライソプロポキサイド、チタニウムテトラメトキサイド、チタニウムテトラメトキシプロポキサイド、チタニウムテトラメチルフェノキサイド、チタニウムテトラ(n-ノニロキサイド)、チタニウムテトラ(n-プロポキサイド)、チタニウムテトラステアリロキサイド、チタニウムテトラキス[ビス{2,2-(アリロキシメチル)ブトキサイド}]等である。
 III)チタノセン化合物:例えば、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリメトキサイド、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)チタニウム、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウム等である。  
 IV)モノアルコキシチタン化合物:例えば、チタニウムトリス(ジオクチルホスフェート)イソプロポキサイド、チタニウムトリス(ドデシルベンゼンスルホネート)イソプロポキサイド等である。
 V)チタニウムオキサイド化合物:例えば、チタニウムオキサイドビス(ペンタンジオネート)、チタニウムオキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、フタロシアニンチタニウムオキサイド等である。
 VI)チタニウムテトラアセチルアセトネート化合物:例えば、チタニウムテトラアセチルアセトネート等である。
VII)チタネートカップリング剤:例えば、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート等である。
 中でも、有機チタン化合物としては、上記I)チタンキレート化合物、II)テトラアルコキシチタン化合物、及びIII)チタノセン化合物から成る群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることが、より良好な耐薬品性を奏するという観点から好ましい。特に、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)、チタニウムテトラ(n-ブトキサイド)、及びビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウムが好ましい。
 有機チタン化合物を配合する場合、その配合量は、環化樹脂の前駆体100質量部に対し、0.05~10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1~2質量部である。配合量が0.05質量部以上である場合、得られる硬化パターンに良好な耐熱性及び耐薬品性が発現し、一方10質量部以下である場合、組成物の保存安定性に優れる。
〔酸化防止剤〕
 本発明の組成物は、酸化防止剤を含んでいてもよい。添加剤として酸化防止剤を含有することで、硬化後の膜の伸度特性や、金属材料との密着性を向上させることができる。酸化防止剤としては、フェノール化合物、亜リン酸エステル化合物、チオエーテル化合物などが挙げられる。フェノール化合物としては、フェノール系酸化防止剤として知られる任意のフェノール化合物を使用することができる。好ましいフェノール化合物としては、ヒンダードフェノール化合物が挙げられる。フェノール性ヒドロキシ基に隣接する部位(オルト位)に置換基を有する化合物が好ましい。前述の置換基としては炭素数1~22の置換又は無置換のアルキル基が好ましい。また、酸化防止剤は、同一分子内にフェノール基と亜リン酸エステル基を有する化合物も好ましい。また、酸化防止剤は、リン系酸化防止剤も好適に使用することができる。リン系酸化防止剤としてはトリス[2-[[2,4,8,10-テトラキス(1,1-ジメチルエチル)ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン-6-イル]オキシ]エチル]アミン、トリス[2-[(4,6,9,11-テトラ-tert-ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン-2-イル)オキシ]エチル]アミン、亜リン酸エチルビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)などが挙げられる。酸化防止剤の市販品としては、例えば、アデカスタブ AO-20、アデカスタブ AO-30、アデカスタブ AO-40、アデカスタブ AO-50、アデカスタブ AO-50F、アデカスタブ AO-60、アデカスタブ AO-60G、アデカスタブ AO-80、アデカスタブ AO-330(以上、(株)ADEKA製)などが挙げられる。また、酸化防止剤は、特許第6268967号公報の段落番号0023~0048に記載された化合物を使用することもできる。また、本発明の組成物は、必要に応じて、潜在酸化防止剤を含有してもよい。潜在酸化防止剤としては、酸化防止剤として機能する部位が保護基で保護された化合物であって、100~250℃で加熱するか、又は酸/塩基触媒存在下で80~200℃で加熱することにより保護基が脱離して酸化防止剤として機能する化合物が挙げられる。潜在酸化防止剤としては、国際公開第2014/021023号、国際公開第2017/030005号、特開2017-008219号公報に記載された化合物が挙げられる。潜在酸化防止剤の市販品としては、アデカアークルズGPA-5001((株)ADEKA製)等が挙げられる。好ましい酸化防止剤の例としては、2,2-チオビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,6-ジ-t-ブチルフェノールおよび一般式(3)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 一般式(3)中、R5は水素原子または炭素数2以上のアルキル基を表し、R6は炭素数2以上のアルキレン基を表す。R7は、炭素数2以上のアルキレン基、O原子、およびN原子のうち少なくともいずれかを含む1~4価の有機基を示す。kは1~4の整数を示す。
 一般式(3)で表される化合物は、樹脂の脂肪族基やフェノール性水酸基の酸化劣化を抑制する。また、金属材料への防錆作用により、金属酸化を抑制することができる。
 樹脂と金属材料に同時に作用できるため、kは2~4の整数がより好ましい。R7としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルエーテル基、アルキルシリル基、アルコキシシリル基、アリール基、アリールエーテル基、カルボキシル基、カルボニル基、アリル基、ビニル基、複素環基、-O-、-NH-、-NHNH-、それらを組み合わせたものなどが挙げられ、さらに置換基を有していてもよい。この中でも、現像液への溶解性や金属密着性の点から、アルキルエーテル、-NH-を有することが好ましく、樹脂との相互作用と金属錯形成による金属密着性の点から-NH-がより好ましい。
 下記一般式(3)で表される化合物は、例としては以下のものが挙げられるが、下記構造に限らない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 酸化防止剤の添加量は、樹脂に対し、0.1~10質量部が好ましく、0.5~5質量部がより好ましい。添加量が0.1質量部より少ない場合は、信頼性後の伸度特性や金属材料に対する密着性向上の効果が得られにくく、また10質量部より多い場合は、感光剤との相互作用により、樹脂組成物の感度低下を招く恐れがある。酸化防止剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。2種以上を用いる場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<その他の含有物質についての制限>
 本発明の光硬化性樹脂組成物の水分含有量は、塗布面性状の観点から、5質量%未満が好ましく、1質量%未満がより好ましく、0.6質量%未満が更に好ましい。
 本発明の光硬化性樹脂組成物の金属含有量は、絶縁性の観点から、5質量ppm(parts per million)未満が好ましく、1質量ppm未満がより好ましく、0.5質量ppm未満が更に好ましい。金属としては、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、クロム、ニッケルなどが挙げられる。金属を複数含む場合は、これらの金属の合計が上記範囲であることが好ましい。
 また、本発明の光硬化性樹脂組成物に意図せずに含まれる金属不純物を低減する方法としては、本発明の光硬化性樹脂組成物を構成する原料として金属含有量が少ない原料を選択する、本発明の光硬化性樹脂組成物を構成する原料に対してフィルターろ過を行う、装置内をポリテトラフルオロエチレン等でライニングしてコンタミネーションを可能な限り抑制した条件下で蒸留を行う等の方法を挙げることができる。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、半導体材料としての用途を考慮すると、ハロゲン原子の含有量が、配線腐食性の観点から、500質量ppm未満が好ましく、300質量ppm未満がより好ましく、200質量ppm未満が更に好ましい。中でも、ハロゲンイオンの状態で存在するものは、5質量ppm未満が好ましく、1質量ppm未満がより好ましく、0.5質量ppm未満が更に好ましい。ハロゲン原子としては、塩素原子及び臭素原子が挙げられる。塩素原子及び臭素原子、又は塩素イオン及び臭素イオンの合計がそれぞれ上記範囲であることが好ましい。
 本発明の光硬化性樹脂組成物の収容容器としては従来公知の収容容器を用いることができる。また、収容容器としては、原材料や光硬化性樹脂組成物中への不純物混入を抑制することを目的に、容器内壁を6種6層の樹脂で構成された多層ボトルや、6種の樹脂を7層構造にしたボトルを使用することも好ましい。このような容器としては例えば特開2015-123351号公報に記載の容器が挙げられる。
<光硬化性樹脂組成物の用途>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、再配線層用層間絶縁膜の形成に用いられることが好ましい。
 また、その他、半導体デバイスの絶縁膜の形成、又は、ストレスバッファ膜の形成等にも用いることができる。
<光硬化性樹脂組成物の調製>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、上記各成分を混合して調製することができる。混合方法は特に限定はなく、従来公知の方法で行うことができる。
 また、光硬化性樹脂組成物中のゴミや微粒子等の異物を除去する目的で、フィルターを用いたろ過を行うことが好ましい。フィルター孔径は、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.1μm以下が更に好ましい。一方、生産性の観点では、5μm以下が好ましく、3μm以下がより好ましく、1μm以下が更に好ましい。フィルターの材質は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン又はナイロンが好ましい。フィルターは、有機溶剤であらかじめ洗浄したものを用いてもよい。フィルターろ過工程では、複数種のフィルターを直列又は並列に接続して用いてもよい。複数種のフィルターを使用する場合は、孔径又は材質が異なるフィルターを組み合わせて使用してもよい。また、各種材料を複数回ろ過してもよい。複数回ろ過する場合は、循環ろ過であってもよい。また、加圧してろ過を行ってもよい。加圧してろ過を行う場合、加圧する圧力は0.05MPa以上0.3MPa以下が好ましい。一方、生産性の観点では、0.01MPa以上1.0MPa以下が好ましく、0.03MPa以上0.9MPa以下がより好ましく、0.05MPa以上0.7MPa以下が更に好ましい。
 フィルターを用いたろ過の他、吸着材を用いた不純物の除去処理を行ってもよい。フィルターろ過と吸着材を用いた不純物除去処理とを組み合わせてもよい。吸着材としては、公知の吸着材を用いることができる。例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの無機系吸着材、活性炭などの有機系吸着材が挙げられる。
 以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。「部」、「%」は特に述べない限り、質量基準である。
<合成例1>
〔ポリイミドPI-1の合成〕
 乾燥窒素気流下、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(32.78g(0.0895モル))と、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン(1.24g(0.005モル))とを、N-メチル-2-ピロリドン(NMP、100g)に溶解させて溶液とした。
 上記溶液に、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物(31.02g(0.10モル))をNMP(30g)とともに加えて、20℃で1時間撹拌し、次いで50℃で4時間撹拌した。この撹拌後の溶液に、3-アミノフェノール(1.09g(0.01モル))を加え、50℃で2時間撹拌した後、180℃で5時間撹拌して樹脂溶液を得た。次に、この樹脂溶液を水(3L)に投入して、白色沈殿を生成させた。この白色沈殿を、濾過で集めて水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で5時間乾燥した。この結果、アルカリ可溶性ポリイミド(ポリイミドPI-1)の粉末が得られた。
<合成例2>
〔ポリイミドPI-2の合成〕
 4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ビス(フタル酸無水物)(2.370kg、5.33モル)を、25℃の1-(4-アミノフェニル)-1,3,3-トリメチルインダン-5-アミン(4,4’-[1,4-フェニレン-ビス(1-メチルエチリデン)]ビスアニリン(DAPI)としても既知)(1.465kg、5.51モル)のNMP(9.86kg)溶液中に投入した。反応混合物の温度を40℃まで上昇させ、6時間反応させた。次に、無水酢酸(1.125kg)及びピリジン(0.219kg)を添加して、反応混合物の温度を100℃まで上昇させ、12時間反応させた。
 上記反応混合物を室温まで冷却し、機械式スターラを備えたより大型の容器に移した。反応溶液を酢酸エチルで希釈し、水で1時間洗浄(1回目)した。撹拌を停止した後、混合物を静置した。相分離が生じた後、水相を除去した。有機相を酢酸エチル及びアセトンの組み合わせで希釈し、水で2回洗浄(2回目、3回目)した。上記1回目~3回目の洗浄に使用した有機溶剤(酢酸エチル及びアセトン)及び水の量を、それぞれ表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000053
 洗浄した有機相にGBL(γ-ブチロラクトン、10kg)を加え、減圧蒸留で溶液を濃縮してポリマー溶液を得た。上記ポリマー溶液を真空乾燥器を用いて乾燥し、ポリイミド(ポリイミドPI-2)を得た。
<合成例3>
〔ポリイミドPI-3の合成〕
 三口フラスコにN-メチルピロリドン 123ml、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物(東京化成工業(株)製、製品番号:H1438)54.97g(0.124mol)を加えて40℃で溶解させ、窒素気流下で撹拌しているところに、2,3,5,6-テトラメチルフェニレンジアミン(東京化成工業(株)製、製品番号:T1457) 8.13g(0.049mol)、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン 19.85g(0.062mol)、3,5-ジアミノ安息香酸(東京化成工業(株)製、製品番号:D0294) 1.971g(0.013mol)のN-メチルピロリドン 84.0ml溶液を30分かけて系内を40℃に保ちつつ滴下した。反応液を40℃で2.5時間撹拌した後、ピリジン 2.94g(0.037mol)、無水酢酸 31.58g(0.31mol)をそれぞれ加えて、さらに80℃で3時間撹拌した。その後、反応液にアセトン676.6mLを加え、希釈した。ステンレス容器にメタノール 1.15L、アセトン 230mLを加えて撹拌しているところに、反応液のアセトン希釈液を滴下した。得られたポリマー結晶を吸引ろ過し、60℃で送風乾燥させて 70.9gのポリマーを得た。
 三口フラスコに上記ポリマー 10g、テトラヒドロフラン 200mlを加えて室温下で撹拌しながら、N-(2-アミノエチル)アクリルアミド(富士フイルム和光純薬(株)製) 0.21g(0.002mol)を加えてさらに2時間撹拌した。ステンレス容器に酢酸エチル 1.5Lを加えて撹拌しているところに、反応液のテトラヒドロフラン溶液を滴下した。得られたポリマー結晶を吸引ろ過し、60℃で送風乾燥させて9.2gのポリマー(ポリイミドPI-3)を得た。
<合成例4>
〔ポリイミドPI-4及びPI-5の合成〕
-ポリイミドPI-5の合成-
 三口フラスコにN-メチルピロリドン123ml、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物(6FDA、東京化成工業(株)製、製品番号:H1438)54.97g(0.124mol)を加えて40℃で溶解させ、窒素気流下で撹拌しながら、2,3,5,6-テトラメチルフェニレンジアミン(TeMPD、東京化成工業(株)製、製品番号:T1457)8.13g(0.049mol)、m-フェニレンジアミン(富士フイルム和光純薬(株)製、製品番号:164-01515)6.69g(0.062mol)、及び、3,5-ジアミノ安息香酸(DABA、東京化成工業(株)製、製品番号:D0294)1.971g(0.012mol)のN-メチルピロリドン84.0ml溶液を30分かけて系内を40℃に保ちつつ滴下した。反応液を40℃で2.5時間撹拌した後、ピリジン(富士フイルム和光純薬(株)製、製品番号:166-22575)2.94g(0.037mol)、無水酢酸(富士フイルム和光純薬(株)製、製品番号:018-00286)31.58g(0.31mol)をそれぞれ加えて、さらに80℃で3時間撹拌した。その後、反応液にアセトン676.6mLを加え、希釈した。5Lステンレス容器にメタノール1.15L、アセトン230mLを加えて撹拌しているところに、反応液のアセトン希釈液を滴下した。得られたポリマー結晶を吸引ろ過し、60℃で送風乾燥させて60.1gのポリマー(PI-5)を得た。
 三口フラスコに上記ポリマー10g、テトラヒドロフラン 200ml、テトラメチルアンモニウムクロライド 0.00185g(0.017mmol)、エピクロロヒドリン 0.2g(0.002mol)を添加した。フラスコ内に空気を10ml/分で導入しつつ、反応液を撹拌しながらオイルバスで反応液を90℃まで加熱した。反応液の温度が90℃になってからさらに3時間撹拌後、室温まで冷却した。ステンレス容器に酢酸エチル 1.5Lを加えて撹拌しているところに、上記反応液のテトラヒドロフラン溶液を滴下した。得られたポリマー結晶を吸引ろ過し、60℃で送風乾燥させて9.2gのポリマー(ポリイミドPI-4)を得た。
 ポリマー(PI-4)の構造は下記式の通りである。下記式中、括弧の添え字は各繰返し単位の含有比(モル比)を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
〔ポリベンゾオキサゾール(PBO)の合成〕
 300gのPPA(ポリリン酸)に2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(6F-BAPh)50.0g(0.137モル)と2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(BIS-B-AF)53.5g(0.137モル)とを加え、窒素気流下で100℃に加熱してさせた後に、約10℃/分の昇温速度で200℃まで加熱して、150分間200℃を維持し、ポリベンゾオキサゾールPBOを得た。
<実施例及び比較例>
 各実施例において、それぞれ、下記表2又は表3に記載の成分を混合し、各光硬化性樹脂組成物を得た。また、各比較例において、それぞれ、下記表3に記載の成分を混合し、各比較用組成物を得た。
 具体的には、表2又は表3に記載の成分の含有量は、表2又は表3の「質量部」に記載の量とした。また、各組成物において、溶剤の含有量は、組成物の固形分濃度が表2又は表3に記載の値となるようにした。
 得られた光硬化性樹脂組成物及び比較用組成物を、フィルタ孔径が0.8μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターを通して加圧ろ過した。
 また、表2又は表3中、「-」の記載は該当する成分を組成物が含有していないことを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000056
 表2又は表3に記載した各成分の詳細は下記の通りである。
〔樹脂〕
・PI-1~PI-5:上記で合成したPI-1~PI-5
・PBO:上記で合成したPBO
〔ラジカル架橋剤〕
・B-1:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
・B-2:ライトエステルTMP(共栄化学(株)製)
・B-3:ライトエステルBP-6EM(共栄化学(株)製)
・B-4:ライトエステル9EG(共栄化学(株)製)
・B-5:ライトアクリレート DCP-A(共栄化学(株)製)
〔感光性化合物A〕
・C-1:ADEKA NCI-930((株)ADEKA製)
・C-2:ジアゾナフトキノン
・C-3:ADEKA NCI-831((株)ADEKA製)
・C-4:Irgacure 784(BASF社製)
〔他の架橋剤〕
・D-1:ダイセル セロキサイド CEL2081((株)ダイセル製)
・D-2:二カラックMX-270((株)三和ケミカル製)
・D-3:EPPN-502H(日本化薬(株)製)
〔感光性化合物B〕
・E-1:WPAG-145(富士フイルム和光純薬(株)製)
・E-2:Irgacure 2959(BASF社製)
・E-3:WPBG-027(富士フイルム和光純薬(株)製)
・E-4:Irgacure 290(BASF社製)
〔シランカップリング剤〕
・F-1:IM-1000(JX金属(株)製)
〔重合禁止剤〕
・G-1:4-メトキシ-1-ナフトール
〔添加剤〕
・H-1:1,3-ジブチルチオ尿素
〔溶剤〕
・I-1:N-メチル-2-ピロリドン
・I-2:ジアセトンアルコール
・I-3:乳酸エチル
 表2又は表3中、「溶剤中比率」の欄の記載は、溶剤の全質量に対する各溶剤の含有量(質量%)を示している。
<評価>
〔パターン形状の評価〕
 各実施例及び比較例において、それぞれ、各光硬化性樹脂組成物又は比較用組成物を、シリコンウェハ上にスピンコート法により層状に適用(塗布)して、樹脂組成物膜を形成した。
 各実施例及び比較例において、得られた樹脂組成物膜を適用したシリコンウェハをホットプレート上で、80℃で3分間乾燥し、シリコンウェハ上に表2又は表3に記載の厚さの光硬化性膜を形成した。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「1」又は「2」と記載された例においては、シリコンウェハ上の光硬化性膜を、ステッパー(Nikon NSR 2005 i9C)を用いて、500mJ/cmの露光エネルギーでi線により露光(第1露光工程)した。露光はマスク(パターンが1:1ラインアンドスペースであり、線幅が表2又は表3中の「パターンサイズ(μm)」の欄に記載の線幅であるバイナリマスク)を介して行った。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「3」と記載された例においては、シリコンウェハ上の光硬化性膜を、高圧水銀灯を用いて、バンドパスフィルター MZ405(朝日分光株式会社製)を介して、500mJ/cmの露光エネルギーでh線(405nm)により露光(第1露光工程)した。露光はマスク(パターンが1:1ラインアンドスペースであり、線幅が表2又は表3中の「パターンサイズ(μm)」の欄に記載の線幅であるバイナリマスク)を介して行った。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「4」と記載された例においては、シリコンウェハ上の光硬化性膜を、高圧水銀灯を用いて、バンドパスフィルター MZ436(朝日分光株式会社製)を介して、500mJ/cmの露光エネルギーでg線(436nm)により露光(第1露光工程)した。露光はマスク(パターンが1:1ラインアンドスペースであり、線幅が表2又は表3中の「パターンサイズ(μm)」の欄に記載の線幅であるバイナリマスク)を介して行った。
 また、各実施例において使用した感光性化合物Aと、ポリメチルメタクリレート(PMMA、重量平均分子量:10,000)とをメチルエチルケトンに溶解し、モデル膜形成用組成物を調製した。モデル膜形成用組成物における、感光性化合物AとPMMAとの全質量に対する感光性化合物の含有量は、0.5mmol/gとした。また、モデル膜形成用組成物における、感光性化合物AとPMMAとの全質量に対するメチルエチルケトンの使用量は、後述するモデル膜の膜厚に応じて適宜設定した。
 その後、上記モデル膜形成用組成物をスピンコート法によりガラス上に塗布し、80℃で1分間熱乾燥して、モデル膜を得た。モデル膜の膜厚は、10μmとなるようにした。
 その後、上記モデル膜に対し、上記ステッパーを用いて、上記露光と同様の露光波長、露光量による露光を行い、感光性化合物Aの残存率を上述の方法によりそれぞれ測定した。
 また、感光性化合物Bの残存率についても、上記モデル膜の作製において感光性化合物Aを感光性化合物Bに置き換えた以外は、感光性化合物Aの残存率と同様の方法によりそれぞれ測定した。
 各実施例において、感光性化合物Aの残存率はいずれも80%未満であった。
 また、各実施例において、感光性化合物Bの残存率はいずれも80%以上であった。
 上記露光後、表2又は表3の「現像液」の欄に「1」と記載された例においては、2.5質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて60秒間現像し、純水で20秒間リンスして、露光後の光硬化性膜のラインアンドスペースパターンを得た。
 表2又は表3の「現像液」の欄に「2」と記載された例においては、シクロペンタノンを用いて60秒間現像し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)で20秒間リンスして、光硬化性膜のラインアンドスペースパターンを得た。
 表2又は表3の「現像液」の欄に「3」と記載された例においては、7.5質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて60秒間現像し、純水で20秒間リンスして、露光後の光硬化性膜のラインアンドスペースパターンを得た。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「1」又は「3」と記載された例においては、上記現像後のパターンを、高圧水銀灯を用いて、60℃の条件下で10J/cmの露光量で露光(第2露光工程)して硬化し、硬化膜が形成されたシリコンウェハを得た。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「4」と記載された例においては、上記現像後のパターンを、ステッパー(Nikon NSR 2005 i9C)を用いて、60℃の条件下で10J/cmの露光エネルギーでi線により露光(第2露光工程)して硬化し、硬化膜が形成されたシリコンウェハを得た。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「2」と記載された例においては、上記現像後のパターン、及び、上記パターンが形成されたシリコンウェハを、窒素雰囲気下で、10℃/分の昇温速度で昇温し、180℃に達した後、180℃で2時間維持して硬化し、硬化膜が形成されたシリコンウェハを得た。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「-」と記載された例においては、上記高圧水銀灯による露光及び上記180℃の加熱のいずれも行わず、上記現像後のパターンが形成されたシリコンウェハを、硬化膜が形成されたシリコンウェハとした。
 また、各実施例において、上記上記高圧水銀灯を用いて、上記露光と同様の露光波長、露光量による露光を行った以外は、上述の感光性化合物Bの残存率の測定と同様の方法により、感光性化合物Bの残存率をそれぞれ測定した。
 各実施例において、感光性化合物Bの残存率はいずれも80%未満であった。
 得られた硬化膜が形成されたシリコンウェハについて、硬化膜のラインアンドスペースパターンに対して垂直になるようにシリコンウェハをカットし、パターン断面を露出させた。光学顕微鏡を用いて、倍率200倍で、上記ラインアンドスペースパターンのパターン断面を観察し、パターンの断面形状の評価を行った。
 具体的には、各実施例及び比較例において、それぞれ、シリコンウェハの表面(基板表面)と硬化膜の側面とのなすテーパ角を測定し、下記評価基準に従って評価した。テーパ角が90°を超えず、かつ、パターンの断面形状がくびれた形状ではなく、テーパ角が90°に近いほど、パターン形状に優れるといえる。
-評価基準-
A:テーパ角が85°以上90°以下であった。
B:テーパ角が80°以上85°未満であった
C:テーパ角が80°未満であるか、パターンの断面形状が90°を超えるテーパ角をなす逆テーパ形状であるか、又は、パターンの断面形状がくびれた形状であった。
〔破断伸び評価〕
 各実施例及び比較例において、それぞれ、各光硬化性樹脂組成物又は比較用組成物を、シリコンウェハ上にスピンコート法により層状に適用(塗布)して、樹脂組成物膜を形成した。
 各実施例及び比較例において、得られた樹脂組成物膜を適用したシリコンウェハをホットプレート上で、80℃で3分間乾燥し、シリコンウェハ上に表2又は表3に記載の厚さの光硬化性膜を形成した。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「1」又は「2」と記載された例においては、シリコンウェハ上の光硬化性膜を、ステッパー(Nikon NSR 2005 i9C)を用いて、500mJ/cmの露光エネルギーで全面露光(第1露光工程)した。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「3」と記載された例においては、シリコンウェハ上の光硬化性膜を、高圧水銀灯を用いて、バンドパスフィルター MZ405(朝日分光株式会社製)を介して、500mJ/cmの露光エネルギーでh線(405nm)により全面露光(第1露光工程)した。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「4」と記載された例においては、シリコンウェハ上の光硬化性膜を、高圧水銀灯を用いて、バンドパスフィルター MZ436(朝日分光株式会社製)を介して、500mJ/cmの露光エネルギーでg線(436nm)により全面露光(第1露光工程)した。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「1」又は「3」と記載された例においては、上記露光後の光硬化性膜を、高圧水銀灯を用いて、60℃の条件下で10J/cmの露光量で全面露光(第2露光工程)して硬化し、硬化膜が形成されたシリコンウェハを得た。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「4」と記載された例においては、上記現像後のパターンを、ステッパー(Nikon NSR 2005 i9C)を用いて、60℃の条件下で10J/cmの露光エネルギーでi線により全面露光(第2露光工程)して硬化し、硬化膜が形成されたシリコンウェハを得た。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「2」と記載された例においては、上記露光後の光硬化性膜を、窒素雰囲気下で、10℃/分の昇温速度で昇温し、180℃に達した後、180℃で2時間維持して硬化し、硬化膜が形成されたシリコンウェハを得た。
 表2又は表3の「硬化方法」の欄に「-」と記載された例においては、上記高圧水銀灯による露光及び上記180℃の加熱のいずれも行わず、上記ステッパーを用いた露光後の光硬化性膜が形成されたシリコンウェハを、硬化膜が形成されたシリコンウェハとした。
 それぞれの操作後、硬化膜を4.9質量%フッ化水素酸水溶液に浸漬し、シリコンウェハから硬化膜を剥離した。以下、剥離した上記硬化膜を硬化膜1ともいう。
 上記硬化膜1の破断伸び率を引張り試験機(テンシロン)を用いてクロスヘッドスピード300mm/分、試料幅10mm、試料長50mmとしてフィルムの長手方向について、25℃、65%相対湿度(RH)の環境下にてJIS-K6251:2017に準拠して破断伸び率を測定した。破断伸び率は、E(%)=(L-L)/L×100(E:切断時伸び、L:試験前の硬化膜の長さ、L:硬化膜が切断した時の硬化膜の長さ)で算出した。長手方向の破断伸び率を5回測定し、その算術平均値を指標値として用いた。評価は下記評価基準に従い行った。評価結果は表2又は表3の「破断伸び評価」の欄に記載した。上記指標値が大きいほど、得られる硬化膜は破断伸びに優れ、膜強度に優れるといえる。
-評価基準-
A:上記指標値が60%を超えた。
B:上記指標値が40%を超えて60%以下であった。
C:上記指標値が40%以下であった。
〔溶剤耐性評価〕
 上記破断伸び評価に記載の方法と同様の方法により、硬化膜が形成されたシリコンウェハを得た。
 上記硬化膜が形成されたシリコンウェハを、N-メチル-2-ピロリドンに3時間浸漬し、イソプロピルアルコールで洗浄した後、風乾させた。浸漬前後の硬化膜の膜厚を測定し、溶剤耐性について下記評価基準に従い評価した。
 評価結果は表2又は表3の「溶剤耐性」の欄に記載した。膜厚変化が小さいほど溶剤耐性に優れるといえる。
-評価基準-
A:膜厚変化(浸漬後の膜厚/浸漬前の膜厚×100(%))が95%未満であった。
B:膜厚変化が95%以上80%未満であった。
C:膜厚変化が80%以上であった。
<実施例17>
 実施例1の組成にて固形分濃度を30質量%に調整し、塗布方法をスピンコートからスリットコートに変更し、塗布GAPを100μm、スリットダイのScan speedを5mm/秒として塗布した。その他の評価は実施例1と同様に行い、評価結果も実施例1と同じであった。
<実施例18>
 実施例2の組成にて固形分濃度を30質量%に調整し、塗布方法をスピンコートからスリットコートに変更し、塗布GAPを100μm、スリットダイのScan speedを5mm/秒として塗布した。その他の評価は実施例2と同様に行い、評価結果も実施例2と同じであった。
 以上の結果から、本発明に係る、光硬化性樹脂組成物から形成された光硬化性膜の一部を露光する第1露光工程、上記露光後の上記光硬化性膜を現像液により現像してパターンを得る現像工程、及び、上記第1露光工程において使用した光の波長とは異なる波長の光を含む光により上記パターンを露光する第2露光工程を含み、上記光硬化性樹脂組成物が、ポリイミド及びポリベンゾオキサゾールよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、上記第1露光工程における露光波長に対して感度を有する感光性化合物A、及び、上記第1露光工程における露光波長に対しては感度を有さず上記第2露光工程における露光波長に対して感度を有する感光性化合物Bを含み、上記感光性化合物Aが、上記第1露光工程において上記光硬化性膜の上記現像液に対する溶解度を変化させる化合物であり、上記条件1及び条件2の少なくとも一方を満たす硬化膜の製造方法によれば、比較例1~3と比較して、パターン形状及び膜強度に優れた硬化膜が得られることがわかる。
 また、本発明に係る、光硬化性樹脂組成物から形成された光硬化性膜の一部を露光する第1露光工程、上記露光後の上記光硬化性膜を現像液により現像してパターンを得る現像工程、及び、上記第1露光工程において使用した光の波長とは異なる波長の光を含む光により上記パターンを露光する第2露光工程を含み、上記光硬化性樹脂組成物が、ポリイミド及びポリベンゾオキサゾールよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、並びに、極大吸収波長の差が80nm以上である感光性化合物A及び感光性化合物Bを含み、上記感光性化合物Aが、上記第1露光工程において上記光硬化性膜の上記現像液に対する溶解度を変化させる化合物であり、上記条件1及び条件2の少なくとも一方を満たす硬化膜の製造方法によれば、比較例1~3と比較して、パターン形状及び膜強度に優れた硬化膜が得られることがわかる。
 比較例1又は比較例3に係る硬化膜の製造方法は、第2露光工程の代わりに加熱による硬化を行っている。このような例においては、パターン形状に劣ることがわかる。
 比較例2に係る硬化膜の製造方法は、第2露光工程に相当する硬化を行っていない。このような例においては、硬化膜の破断伸び(膜強度)に劣ることがわかる。
<実施例101>
 実施例1において使用した光硬化性樹脂組成物を、表面に銅薄層が形成された樹脂基材の銅薄層の表面にスピンコート法により層状に適用して、80℃で5分間乾燥し、膜厚30μmの光硬化性層を形成した後、ステッパー((株)ニコン製、NSR1505 i6)を用いて露光した。露光はマスク(パターンが1:1ラインアンドスペースであり、線幅が10μmであるバイナリマスク)を介して、波長365nmで行った。露光の後、2.5質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを用いて60秒間現像し、純水で20秒間リンスして、層のパターンを得た。
 次いで、高圧水銀灯を用いて、10J/cmの露光量で全面露光して硬化し、再配線層用層間絶縁膜を形成した。この再配線層用層間絶縁膜は、絶縁性に優れていた。
 また、これらの再配線層用層間絶縁膜を使用して半導体デバイスを製造したところ、問題なく動作することを確認した。

Claims (12)

  1.  光硬化性樹脂組成物から形成された光硬化性膜の一部を露光する第1露光工程、
     前記露光後の前記光硬化性膜を現像液により現像してパターンを得る現像工程、及び、
     前記第1露光工程において使用した光の波長とは異なる波長の光を含む光により前記パターンを露光する第2露光工程を含み、
     前記光硬化性樹脂組成物が、
     ポリイミド及びポリベンゾオキサゾールよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、
     前記第1露光工程における露光波長に対して感度を有する感光性化合物A、及び、
     前記第1露光工程における露光波長に対しては感度を有さず、かつ、前記第2露光工程における露光波長に対して感度を有する感光性化合物Bを含み、
     前記感光性化合物Aが、前記第1露光工程において前記光硬化性膜の前記現像液に対する溶解度を変化させる化合物であり、
     下記条件1及び条件2の少なくとも一方を満たす
     硬化膜の製造方法;
     条件1:前記光硬化性樹脂組成物における前記樹脂が、前記第2露光工程において前記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基を含む;
     条件2:前記光硬化性樹脂組成物が、前記第2露光工程において前記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基を有する架橋剤を更に含む。
  2.  前記感光性化合物Aが、前記第1露光工程によりラジカルを発生する化合物である、請求項1に記載の硬化膜の製造方法。
  3.  前記感光性化合物Bが、前記第2露光工程により酸を発生する化合物である、請求項1又は2に記載の硬化膜の製造方法。
  4.  前記感光性化合物Bが、前記第2露光工程によりラジカルを発生する化合物である、請求項1又は2のいずれか1項に記載の硬化膜の製造方法。
  5.  前記感光性化合物Bが、前記第2露光工程により塩基を発生する化合物である、請求項1又は2に記載の硬化膜の製造方法。
  6.  前記感光性化合物Aが光ラジカル重合開始剤であり、前記感光性化合物Bが光酸発生剤である、請求項1に記載の硬化膜の製造方法。
  7.  前記感光性化合物A、及び、前記感光性化合物Bがいずれも光ラジカル重合開始剤である、請求項1に記載の硬化膜の製造方法。
  8.  前記第1露光工程における露光が、i線による露光である、請求項1~7のいずれか1項に記載の硬化膜の製造方法。
  9.  請求項1~9のいずれか1項に記載の硬化膜の製造方法に用いられる、光硬化性樹脂組成物。
  10.  ポリイミド及びポリベンゾオキサゾールよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、並びに、極大吸収波長の差が80nm以上である感光性化合物A及び感光性化合物Bを含み、
     前記感光性化合物Aが、下記第1露光工程において前記光硬化性膜の前記現像液に対する溶解度を変化させる化合物であり、
     下記条件1及び条件2の少なくとも一方を満たし、
     光硬化性樹脂組成物から形成された光硬化性膜の一部を露光する第1露光工程、
     前記露光後の前記光硬化性膜を現像液により現像してパターンを得る現像工程、及び、
     前記第1露光工程において使用した光の波長とは異なる波長の光を含む光により前記パターンを露光する第2露光工程を含む硬化膜の製造方法に供される
     光硬化性樹脂組成物。
     条件1:前記光硬化性樹脂組成物における前記樹脂が、前記第2露光工程において前記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基を含む;
     条件2:前記光硬化性樹脂組成物が、前記第2露光工程において前記感光性化合物Bの感光によって他の基との結合反応が促進される基を有する架橋剤を更に含む。
  11.  請求項1~8のいずれか1項に記載の硬化膜の製造方法を含む、積層体の製造方法。
  12.  請求項1~8のいずれか1項に記載の硬化膜の製造方法、又は、請求項11に記載の積層体の製造方法を含む、電子デバイスの製造方法。
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