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JP2018028690A - Photosensitive resin composition, method for producing patterned cured film, semiconductor device and electronic component - Google Patents

Photosensitive resin composition, method for producing patterned cured film, semiconductor device and electronic component Download PDF

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JP2018028690A
JP2018028690A JP2017211124A JP2017211124A JP2018028690A JP 2018028690 A JP2018028690 A JP 2018028690A JP 2017211124 A JP2017211124 A JP 2017211124A JP 2017211124 A JP2017211124 A JP 2017211124A JP 2018028690 A JP2018028690 A JP 2018028690A
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真吾 田原
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優 青木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin composition that prevents the occurrence of residues during its development, that is, has excellent developability, and also has excellent contrast, and provide a method for producing a patterned cured film using the photosensitive resin composition, and an electronic component having the patterned cured film.SOLUTION: A photosensitive resin composition contains (A) an alkali-soluble resin having a phenolic hydroxyl group, (B) a compound that produces acid by light, (C) a heat crosslinker, and (D) a phenolic low-molecular-weight compound.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、感光性樹脂組成物、パターン硬化膜の製造方法、半導体装置及び電子部品に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition, a method for producing a patterned cured film, a semiconductor device, and an electronic component.

近年、半導体素子の高集積化、小型化に伴い、半導体素子の表面保護層、層間絶縁膜及び再配線層となる感光性樹脂組成物が、より優れた感度、解像度を併せ持ち、より微細で精密なパターン硬化膜が可能であることが求められている。このような特性を併せ持つ材料として、フェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性樹脂を含有する感光性樹脂組成物が開発されている(例えば特許文献1参照)。   In recent years, with the high integration and miniaturization of semiconductor devices, the photosensitive resin composition that serves as the surface protection layer, interlayer insulating film and rewiring layer of semiconductor devices has better sensitivity and resolution, and is finer and more precise. It is required that a cured pattern film is possible. As a material having such characteristics, a photosensitive resin composition containing an alkali-soluble resin having a phenolic hydroxyl group has been developed (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−215802号公報JP 2003-215802 A 特開2007−079553号公報JP 2007-079553 A

一方、半導体素子のさらなる高集積化、小型化、微細化に伴い、感光性樹脂組成物は、より微細で精密なレジストパターン(以下、パターンともいう)を有するパターン硬化膜の形成が可能であることが求められている。パターン硬化膜を製造する方法は、一般的に、基板上に感光性樹脂組成物を塗布して形成した樹脂膜を乾燥する工程と、樹脂膜を露光する工程と、露光部又は未露光部を現像液により除去する現像する工程と、現像により得られたパターン樹脂膜を加熱により硬化する工程を含む。前記のような微細で精密なパターンを形成する場合、パターン樹脂膜を加熱により硬化する工程において、樹脂膜が溶け、パターンの形状が変化してしまう、パターンメルトという問題があった。   On the other hand, with further higher integration, miniaturization, and miniaturization of semiconductor elements, the photosensitive resin composition can form a patterned cured film having a finer and more precise resist pattern (hereinafter also referred to as a pattern). It is demanded. In general, a method for producing a cured pattern film includes a step of drying a resin film formed by applying a photosensitive resin composition on a substrate, a step of exposing the resin film, and an exposed portion or an unexposed portion. It includes a developing step of removing with a developing solution and a step of curing the patterned resin film obtained by the development by heating. In the case of forming a fine and precise pattern as described above, there is a problem of pattern melting, in which the resin film melts and the shape of the pattern changes in the process of curing the pattern resin film by heating.

このような問題を解決するためにアルカリ可溶性樹脂と、エポキシ樹脂とを含有する感光性樹脂組成物を用いる方法が提案されている(例えば特許文献2参照)。
しかし、特許文献2のような樹脂を用いた場合、現像時にパターンの開口部に残渣が発生してしまう問題があった。パターンの開口部に残渣が発生すると、パターン硬化膜形成後に形成する配線の接続性の低下を引き起こす可能性がある。
現像時の残渣の抑制するためには、感光剤を減量する必要があるが、その場合、未露光部のアルカリ現像液に対する溶解速度が上昇して膜減りが大きくなり、コントラストが低下する。つまり、現像時の残渣と膜減りの抑制を同時に両立させることは困難であった。
In order to solve such a problem, a method using a photosensitive resin composition containing an alkali-soluble resin and an epoxy resin has been proposed (for example, see Patent Document 2).
However, when the resin as in Patent Document 2 is used, there is a problem that a residue is generated in the opening of the pattern during development. If a residue is generated in the opening of the pattern, there is a possibility that the connectivity of the wiring formed after the pattern cured film is formed is lowered.
In order to suppress residues at the time of development, it is necessary to reduce the amount of the photosensitive agent. In this case, the dissolution rate of the unexposed portion with respect to the alkaline developer is increased, the film thickness is increased, and the contrast is lowered. In other words, it has been difficult to simultaneously achieve both development residue and film thickness reduction.

そこで本発明はこのような課題を解決すべく、現像時に残渣の発生を抑制することができ、つまり現像性に優れ、かつ、コントラストが良好な感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、前記感光性樹脂組成物を用いたパターン硬化膜の製造方法、及び、前記パターン硬化膜を有する電子部品を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has an object to provide a photosensitive resin composition that can suppress the occurrence of residues during development, that is, has excellent developability and good contrast, in order to solve such problems. . Moreover, this invention aims at providing the manufacturing method of the pattern cured film using the said photosensitive resin composition, and the electronic component which has the said pattern cured film.

本発明は、次のものに関する。
[1](A)フェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性樹脂と、(B)光により酸を生成する化合物と、(C)熱架橋剤と、(D)フェノール性低分子化合物とを含有する感光性樹脂組成物。
[2]前記(D)成分が下記一般式(1)〜(4)のいずれかで表される化合物である、前記感光性樹脂組成物。

Figure 2018028690

(式(1)〜(4)中、R〜Rは各々独立に水素基又はメチル基を示す。a〜c、h及びiは0〜3の整数を示し、d〜fは1〜3の整数を示し、aとdの合計は5以下であり、bとeの合計は5以下であり、cとfの合計は5以下であり、hとiの合計は4以下である。nは1又は2である。)
[3]前記(D)成分が、下記一般式(1)又は(3)で表される化合物である、前記感光性樹脂組成物。
[4]前記(A)成分100質量部に対し、前記(D)成分を5〜35質量部含有する、前記感光性樹脂組成物。
[5]前記(A)成分がフェノール樹脂である、前記感光性樹脂組成物。
[6]前記(A)成分が、不飽和炭化水素基を有しないフェノール樹脂(A1)と不飽和炭化水素基を有する変性フェノール樹脂(A2)を含むものである、前記感光性樹脂組成物。
[7]前記(A2)成分が、フェノール性水酸基と多塩基酸無水物との反応によって更に変性されているものである、前記感光性樹脂組成物。
[8]前記(B)成分がo−キノンジアジド化合物である、前記感光性樹脂組成物。
[9](E)アクリル樹脂を更に含有する、前記感光性樹脂組成物。
[10](F)熱酸発生剤を更に含有する、前記感光性樹脂組成物。
[11]前記感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、塗布された感光性樹脂組成物を乾燥して樹脂膜を形成する工程と、前記樹脂膜を露光する工程と、露光後の前記樹脂膜をアルカリ水溶液によって現像して、パターン樹脂膜を形成する工程と、前記パターン樹脂膜を加熱する工程と、を含有する、パターン硬化膜の製造方法。
[12]前記パターン樹脂膜を加熱する工程における加熱温度が200℃以下である、前記パターン硬化膜の製造方法。
[13]前記パターン硬化膜の製造方法により製造されるパターン硬化膜を層間絶縁層又は表面保護層として有する電子部品。
[14]前記パターン硬化膜の製造方法により製造されるパターン硬化膜をカバーコート層、コア、カラー、又はアンダーフィルとして有する電子部品。 The present invention relates to the following.
[1] Photosensitivity containing (A) an alkali-soluble resin having a phenolic hydroxyl group, (B) a compound that generates an acid by light, (C) a thermal crosslinking agent, and (D) a phenolic low-molecular compound. Resin composition.
[2] The photosensitive resin composition, wherein the component (D) is a compound represented by any one of the following general formulas (1) to (4).
Figure 2018028690

(In formulas (1) to (4), R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen group or a methyl group. A to c, h and i represent integers of 0 to 3, and d to f represent 1 to The sum of a and d is 5 or less, the sum of b and e is 5 or less, the sum of c and f is 5 or less, and the sum of h and i is 4 or less. n is 1 or 2.)
[3] The photosensitive resin composition, wherein the component (D) is a compound represented by the following general formula (1) or (3).
[4] The photosensitive resin composition containing 5 to 35 parts by mass of the component (D) with respect to 100 parts by mass of the component (A).
[5] The photosensitive resin composition, wherein the component (A) is a phenol resin.
[6] The photosensitive resin composition, wherein the component (A) includes a phenol resin (A1) having no unsaturated hydrocarbon group and a modified phenol resin (A2) having an unsaturated hydrocarbon group.
[7] The photosensitive resin composition, wherein the component (A2) is further modified by a reaction between a phenolic hydroxyl group and a polybasic acid anhydride.
[8] The photosensitive resin composition, wherein the component (B) is an o-quinonediazide compound.
[9] The photosensitive resin composition further comprising (E) an acrylic resin.
[10] The photosensitive resin composition further comprising (F) a thermal acid generator.
[11] Applying the photosensitive resin composition on a substrate, drying the applied photosensitive resin composition to form a resin film, exposing the resin film, and the resin after exposure The manufacturing method of a pattern cured film containing the process of developing a film | membrane with aqueous alkali solution, forming the pattern resin film, and the process of heating the said pattern resin film.
[12] The method for producing a patterned cured film, wherein a heating temperature in the step of heating the patterned resin film is 200 ° C. or less.
[13] An electronic component having a patterned cured film produced by the method for producing a patterned cured film as an interlayer insulating layer or a surface protective layer.
[14] An electronic component having a patterned cured film produced by the method for producing a patterned cured film as a cover coat layer, a core, a collar, or an underfill.

本発明によれば、現像時に残渣の発生を抑制することができ、つまり現像性に優れ、かつ、現像時の未露光部の膜減りが抑制され、良好なコントラストを有する感光性樹脂組成物を提供することができる。さらに、本発明の感光性樹脂組成物は、良好な感光特性(感度及び解像度)、及び機械特性(破断伸び及び弾性率)を有する。また、本発明は、前記感光性樹脂組成物を用いたパターン硬化膜の製造方法、及び、前記パターン硬化膜を有する電子部品を提供することを目的とする。   According to the present invention, it is possible to suppress the generation of a residue during development, that is, to develop a photosensitive resin composition that is excellent in developability, has a good contrast, and has reduced film loss in an unexposed portion during development. Can be provided. Furthermore, the photosensitive resin composition of the present invention has good photosensitive properties (sensitivity and resolution) and mechanical properties (breaking elongation and elastic modulus). Moreover, this invention aims at providing the manufacturing method of the pattern cured film using the said photosensitive resin composition, and the electronic component which has the said pattern cured film.

半導体装置の製造工程の一実施形態を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining one Embodiment of the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程の一実施形態を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining one Embodiment of the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程の一実施形態を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining one Embodiment of the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程の一実施形態を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining one Embodiment of the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程の一実施形態を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining one Embodiment of the manufacturing process of a semiconductor device. 電子部品(半導体装置)の一実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows one Embodiment of an electronic component (semiconductor device). 電子部品(半導体装置)の一実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows one Embodiment of an electronic component (semiconductor device).

以下、本明細書における「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」を意味する。同様に「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及びそれに対応する「メタクリル」を意味する。 Hereinafter, “(meth) acrylate” in the present specification means “acrylate” and “methacrylate” corresponding thereto. Similarly, “(meth) acryl” means “acryl” and “methacryl” corresponding thereto.

[感光性樹脂組成物]
本発明に係る感光性樹脂組成物は、(A)フェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性樹脂と、(B)光により酸を生成する化合物と、(C)熱架橋剤と、(D)フェノール性低分子化合物と、を含有する。
[Photosensitive resin composition]
The photosensitive resin composition according to the present invention comprises (A) an alkali-soluble resin having a phenolic hydroxyl group, (B) a compound that generates an acid by light, (C) a thermal crosslinking agent, and (D) a phenolic low And a molecular compound.

<(A)成分:フェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性樹脂>
(A)成分は、分子中にフェノール性水酸基を有し、アルカリ現像液に対して可溶な樹脂である。
ここで、(A)成分がアルカリ水溶液に可溶であることの1つの基準を以下に説明する。(A)成分単独と任意の溶剤、又は(A)成分と、以下に順を追って説明する(B)成分、(C)成分、(D)成分と任意の溶剤とから得られた樹脂溶液を、シリコンウエハ等の基板上に回転塗布して膜厚5μm程度の樹脂膜を形成する。これをテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、金属水酸化物水溶液、有機アミン水溶液のいずれか一つに、20〜25℃において浸漬する。この結果、均一な溶液として溶解し得るとき、用いた(A)成分はアルカリ水溶液に可溶であると判断する。
<(A) component: alkali-soluble resin having a phenolic hydroxyl group>
The component (A) is a resin having a phenolic hydroxyl group in the molecule and soluble in an alkali developer.
Here, one criterion that the component (A) is soluble in an alkaline aqueous solution will be described below. A resin solution obtained from the component (A) alone and an optional solvent, or the component (A), the component (B), the component (C), the component (D) and the optional solvent, which will be described below in order. Then, a resin film having a thickness of about 5 μm is formed by spin coating on a substrate such as a silicon wafer. This is immersed in any one of tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, metal hydroxide aqueous solution, and organic amine aqueous solution at 20-25 ° C. As a result, when it can be dissolved as a uniform solution, it is determined that the used component (A) is soluble in an alkaline aqueous solution.

(A)成分のフェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性樹脂は、例えば、ポリヒドロキシスチレン及びヒドロキシスチレンを単量体単位として含む共重合体等のヒドロキシスチレン系樹脂、フェノール樹脂、ポリ(ヒドロキシアミド)等のポリベンゾオキサゾール前駆体、ポリ(ヒドロキシフェニレン)エーテル、ポリナフトール等が挙げられる。   The alkali-soluble resin having a phenolic hydroxyl group as the component (A) is, for example, a hydroxystyrene resin such as polyhydroxystyrene or a copolymer containing hydroxystyrene as a monomer unit, a phenol resin, poly (hydroxyamide), or the like. Examples thereof include polybenzoxazole precursors, poly (hydroxyphenylene) ether, polynaphthol and the like.

これらの中で、低価格であることや硬化時の体積収縮が小さいことから、フェノール樹脂が好ましく、ノボラック型フェノール樹脂がより好ましい。   Among these, a phenol resin is preferable and a novolac type phenol resin is more preferable because of its low cost and small volume shrinkage at the time of curing.

フェノール樹脂は、フェノール又はその誘導体とアルデヒド類との重縮合生成物である。重縮合は酸又は塩基等の触媒存在下で行われる。酸触媒を用いた場合に得られるフェノール樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂といわれる。ノボラック型フェノール樹脂の具体例としては、フェノール/ホルムアルデヒドノボラック樹脂、クレゾール/ホルムアルデヒドノボラック樹脂、キシリレノール/ホルムアルデヒドノボラック樹脂、レゾルシノール/ホルムアルデヒドノボラック樹脂及びフェノール−ナフトール/ホルムアルデヒドノボラック樹脂が挙げられる。   The phenol resin is a polycondensation product of phenol or a derivative thereof and aldehydes. The polycondensation is performed in the presence of a catalyst such as an acid or a base. The phenol resin obtained when an acid catalyst is used is referred to as a novolac type phenol resin. Specific examples of novolak type phenol resins include phenol / formaldehyde novolak resins, cresol / formaldehyde novolak resins, xylylenol / formaldehyde novolak resins, resorcinol / formaldehyde novolak resins and phenol-naphthol / formaldehyde novolak resins.

フェノール樹脂を得るために用いられるフェノール誘導体としては、例えばフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−ブチルフェノール、m−ブチルフェノール、p−ブチルフェノール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール等のアルキルフェノール、メトキシフェノール、2−メトキシ−4−メチルフェノール等のアルコキシフェノール、ビニルフェノール、アリルフェノール等のアルケニルフェノール、ベンジルフェノール等のアラルキルフェノール、メトキシカルボニルフェノール等のアルコキシカルボニルフェノール、ベンゾイルオキシフェノール等のアリールカルボニルフェノール、クロロフェノール等のハロゲン化フェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロール等のポリヒドロキシベンゼン、ビスフェノールA、ビスフェノールF等のビスフェノール、α−又はβ−ナフトール等のナフトール誘導体;p−ヒドロキシフェニル−2−エタノール、p−ヒドロキシフェニル−3−プロパノール、p−ヒドロキシフェニル−4−ブタノール等のヒドロキシアルキルフェノール;ヒドロキシエチルクレゾール等のヒドロキシアルキルクレゾール;ビスフェノールのモノエチレンオキサイド付加物;ビスフェノールのモノプロピレンオキサイド付加物等のアルコール性水酸基含有フェノール誘導体;p−ヒドロキシフェニル酢酸、p−ヒドロキシフェニルプロピオン酸、p−ヒドロキシフェニルブタン酸、p−ヒドロキシ桂皮酸、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシフェニル安息香酸、ヒドロキシフェノキシ安息香酸、ジフェノール等のカルボキシル基含有フェノール誘導体が挙げられる。また、ビスヒドロキシメチル−p−クレゾール等の上記フェノール誘導体のメチロール化物をフェノール誘導体として用いてもよい。   Examples of the phenol derivative used for obtaining the phenol resin include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, o-butylphenol, and m-butylphenol. P-butylphenol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, Alkylphenols such as 3,4,5-trimethylphenol, alkoxyphenols such as methoxyphenol and 2-methoxy-4-methylphenol, alkenylphenols such as vinylphenol and allylphenol, aralkylphenols such as benzylphenol, Alkoxycarbonylphenol such as toxylcarbonylphenol, arylcarbonylphenol such as benzoyloxyphenol, halogenated phenol such as chlorophenol, polyhydroxybenzene such as catechol, resorcinol, pyrogallol, bisphenol such as bisphenol A and bisphenol F, α- or β A naphthol derivative such as naphthol; a hydroxyalkylphenol such as p-hydroxyphenyl-2-ethanol, p-hydroxyphenyl-3-propanol and p-hydroxyphenyl-4-butanol; a hydroxyalkylcresol such as hydroxyethylcresol; Ethylene oxide adducts; alcoholic hydroxyl group-containing phenols such as bisphenol monopropylene oxide adducts Carboxyl derivatives such as p-hydroxyphenylacetic acid, p-hydroxyphenylpropionic acid, p-hydroxyphenylbutanoic acid, p-hydroxycinnamic acid, hydroxybenzoic acid, hydroxyphenylbenzoic acid, hydroxyphenoxybenzoic acid, diphenol, etc. Examples thereof include phenol derivatives. Further, methylolated products of the above phenol derivatives such as bishydroxymethyl-p-cresol may be used as the phenol derivative.

さらにフェノール樹脂は、上述のフェノール又はフェノール誘導体をm−キシレンのようなフェノール以外の化合物とともにアルデヒド類と縮重合して得られる生成物であってもよい。この場合、縮重合に用いられるフェノール誘導体に対するフェノール以外の化合物のモル比は、0.5未満であると好ましい。上述のフェノール誘導体及びフェノール化合物以外の化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   Furthermore, the phenol resin may be a product obtained by polycondensing the above-mentioned phenol or phenol derivative with an aldehyde together with a compound other than phenol such as m-xylene. In this case, the molar ratio of the compound other than phenol to the phenol derivative used for the condensation polymerization is preferably less than 0.5. Compounds other than the above-described phenol derivatives and phenol compounds are used singly or in combination of two or more.

フェノール樹脂を得るために用いられるアルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、メトキシベンズアルデヒド、ヒドロキシフェニルアセトアルデヒド、メトキシフェニルアセトアルデヒド、クロトンアルデヒド、クロロアセトアルデヒド、クロロフェニルアセトアルデヒド、グリセルアルデヒド、グリオキシル酸、グリオキシル酸メチル、グリオキシル酸フェニル、グリオキシル酸ヒドロキシフェニル、ホルミル酢酸、ホルミル酢酸メチル、2−ホルミルプロピオン酸、2−ホルミルプロピオン酸メチル等から選ばれる。また、パラホルムアルデヒド、トリオキサン等のホルムアルデヒドの前駆体、アセトン、ピルビン酸、レプリン酸、4−アセチルブチル酸、アセトンジカルボン酸、及び3,3’−4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸等のケトン類を反応に用いてもよい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   Examples of aldehydes used for obtaining a phenol resin include formaldehyde, acetaldehyde, furfural, benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, methoxybenzaldehyde, hydroxyphenylacetaldehyde, methoxyphenylacetaldehyde, crotonaldehyde, chloroacetaldehyde, chlorophenylacetaldehyde, glyceraldehyde, It is selected from glyoxylic acid, methyl glyoxylate, phenyl glyoxylate, hydroxyphenyl glyoxylate, formyl acetic acid, methyl formyl acetate, 2-formylpropionic acid, methyl 2-formylpropionate and the like. Formaldehyde precursors such as paraformaldehyde and trioxane, and ketones such as acetone, pyruvic acid, repric acid, 4-acetylbutyric acid, acetonedicarboxylic acid, and 3,3′-4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid May be used in the reaction. These are used singly or in combination of two or more.

ポリ(ヒドロキシスチレン)系樹脂としては、例えば、保護基を導入したヒドロキシスチレンのエチレン性不飽和二重結合を触媒(ラジカル開始剤)の存在下で、重合(ビニル重合)させ、さらに、脱保護することにより得られるものを用いることができる。また、PHS−B(デュポン製、商品名)のような市販のブランチ型のポリ(ヒドロキシスチレン)を用いることもできる。   Examples of poly (hydroxystyrene) resins include polymerization (vinyl polymerization) in the presence of a catalyst (radical initiator) of an ethylenically unsaturated double bond of hydroxystyrene introduced with a protecting group, followed by deprotection. What is obtained by doing can be used. Commercially available branch type poly (hydroxystyrene) such as PHS-B (trade name, manufactured by DuPont) can also be used.

(A)成分の重量平均分子量は、アルカリ水溶液に対する溶解性や、感光特性及びパターン硬化膜の機械特性のバランスを考慮すると、500〜150,000であることが好ましく、500〜100,000であることがより好ましく、1000〜50,000であることがさらに好ましい。ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリスチレン検量線より換算して得られる値である。   The weight average molecular weight of the component (A) is preferably from 500 to 150,000, preferably from 500 to 100,000, considering the solubility in aqueous alkali solution and the balance between the photosensitive properties and the mechanical properties of the patterned cured film. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 1000-50,000. Here, the weight average molecular weight is a value obtained by measuring by a gel permeation chromatography method and converting from a standard polystyrene calibration curve.

本発明における(A)成分は、不飽和炭化水素基を有しないフェノール樹脂(A1)と不飽和炭化水素基を有する変性フェノール樹脂(A2)を含むものであることが好ましく、前記(A2)成分はフェノール性水酸基と多塩基酸無水物との反応によって更に変性されているものであることがより好ましい。   The component (A) in the present invention preferably contains a phenol resin (A1) having no unsaturated hydrocarbon group and a modified phenol resin (A2) having an unsaturated hydrocarbon group, and the component (A2) is phenol. It is more preferable that it is further modified by the reaction of a hydrophilic hydroxyl group and a polybasic acid anhydride.

(A2)成分は、一般に、フェノール又はその誘導体と不飽和炭化水素基を有する化合物(好ましくは炭素数が4〜100のもの)(以下場合により単に「不飽和炭化水素基含有化合物」という。)との反応生成物(以下「不飽和炭化水素基変性フェノール誘導体」という。)と、アルデヒド類との縮重合生成物、又は、フェノール樹脂と不飽和炭化水素基含有化合物との反応生成物である。
(A2)成分を得るために用いられるフェノール誘導体としては、フェノール樹脂を得るために用いられるフェノール誘導体及びアルデヒド類と同様のものを用いることができる。
The component (A2) is generally a compound having phenol or a derivative thereof and an unsaturated hydrocarbon group (preferably having 4 to 100 carbon atoms) (hereinafter sometimes simply referred to as “unsaturated hydrocarbon group-containing compound”). Is a reaction product of a polycondensation product of aldehydes with a reaction product (hereinafter referred to as “unsaturated hydrocarbon group-modified phenol derivative”) or a reaction product of a phenol resin and an unsaturated hydrocarbon group-containing compound. .
As the phenol derivative used for obtaining the component (A2), the same phenol derivatives and aldehydes used for obtaining the phenol resin can be used.

不飽和炭化水素基含有化合物の不飽和炭化水素基は、パターン硬化膜の密着性及び耐熱衝撃性の観点から、2つ以上の不飽和結合を含むことが好ましく、樹脂組成物の保存安定性の観点から、不飽和結合は30以下であることが好ましい。また、樹脂組成物としたときの相溶性及び硬化膜の可とう性の観点からは、不飽和炭化水素基含有化合物は炭素数8〜80のものが好ましく、炭素数10〜60のものがより好ましい。   The unsaturated hydrocarbon group of the unsaturated hydrocarbon group-containing compound preferably contains two or more unsaturated bonds from the viewpoint of the adhesion of the pattern cured film and the thermal shock resistance, and the storage stability of the resin composition From the viewpoint, the unsaturated bond is preferably 30 or less. In addition, from the viewpoint of compatibility with the resin composition and the flexibility of the cured film, the unsaturated hydrocarbon group-containing compound preferably has 8 to 80 carbon atoms, more preferably 10 to 60 carbon atoms. preferable.

不飽和炭化水素基含有化合物としては、例えば、炭素数4〜100の不飽和炭化水素、カルボキシル基を有するポリブタジエン、エポキシ化ポリブタジエン、リノリルアルコール、オレイルアルコール、不飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸エステルである。好適な不飽和脂肪酸としては、クロトン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エルカ酸、ネルボン酸、リノール酸、α−リノレン酸、エレオステアリン酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、イワシ酸及びドコサヘキサエン酸が挙げられる。これらの中でも特に、不飽和脂肪酸エステルである植物油が特に好ましい。   Examples of the unsaturated hydrocarbon group-containing compound include unsaturated hydrocarbons having 4 to 100 carbon atoms, polybutadiene having a carboxyl group, epoxidized polybutadiene, linoleyl alcohol, oleyl alcohol, unsaturated fatty acid, and unsaturated fatty acid ester. . Suitable unsaturated fatty acids include crotonic acid, myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, elaidic acid, vaccenic acid, gadoleic acid, erucic acid, nervonic acid, linoleic acid, α-linolenic acid, eleostearic acid, stearidone Examples include acids, arachidonic acid, eicosapentaenoic acid, sardine acid and docosahexaenoic acid. Among these, vegetable oils that are unsaturated fatty acid esters are particularly preferred.

植物油は、一般にグリセリンと不飽和脂肪酸とのエステルであり、ヨウ素価が100以下の不乾性油、100を超えて130未満の半乾性油又は130以上の乾性油である。不乾性油として、例えば、オリーブ油、あさがお種子油、カシュウ実油、さざんか油、つばき油、ひまし油及び落花生油が挙げられる。半乾性油として、例えば、コーン油、綿実油及びごま油が挙げられる。乾性油としては、例えば、桐油、亜麻仁油、大豆油、胡桃油、サフラワー油、ひまわり油、荏の油及び芥子油が挙げられる。また、これらの植物油を加工して得られる加工植物油を用いてもよい。   The vegetable oil is generally an ester of glycerin and an unsaturated fatty acid, and is an non-drying oil having an iodine value of 100 or less, a semi-drying oil of more than 100 and less than 130, or a drying oil of 130 or more. Non-drying oils include, for example, olive oil, Asa seed oil, cashew oil, potato oil, camellia oil, castor oil, and peanut oil. Examples of semi-drying oils include corn oil, cottonseed oil, and sesame oil. Examples of the drying oil include paulownia oil, linseed oil, soybean oil, walnut oil, safflower oil, sunflower oil, camellia oil and coconut oil. Moreover, you may use the processed vegetable oil obtained by processing these vegetable oils.

これらの植物油の中では、パターン硬化膜の密着性、機械特性及び耐熱衝撃性が向上する観点から乾性油を用いることが好ましい。また、乾性油の中でも、本発明による効果をより有効かつ確実に発揮できることから、桐油、亜麻仁油、大豆油、胡桃油及びサフラワー油がより好ましく、桐油及び亜麻仁油がさらに好ましい。これら植物油は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   Among these vegetable oils, it is preferable to use a dry oil from the viewpoint of improving the adhesion, mechanical properties and thermal shock resistance of the pattern cured film. Among drying oils, tung oil, linseed oil, soybean oil, walnut oil, and safflower oil are more preferable, and tung oil and linseed oil are more preferable because the effects of the present invention can be more effectively and reliably exhibited. These vegetable oils are used alone or in combination of two or more.

(A2)成分を調製するにあたり、まず、上記フェノール誘導体と上記不飽和炭化水素基含有化合物とを反応させ、不飽和炭化水素基変性フェノール誘導体を調製する。上記反応は、通常50〜130℃で行うことが好ましい。フェノール誘導体と不飽和炭化水素基含有化合物との配合割合は、パターン硬化膜の可とう性を向上させることができる点から、フェノール誘導体100質量部に対し、不飽和炭化水素基含有化合物1〜100質量部であることが好ましく、5〜50質量部であることがより好ましい。上記反応は、必要に応じて、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等を触媒として用いてもよい。   In preparing the component (A2), first, the phenol derivative and the unsaturated hydrocarbon group-containing compound are reacted to prepare an unsaturated hydrocarbon group-modified phenol derivative. The above reaction is usually preferably carried out at 50 to 130 ° C. The blending ratio of the phenol derivative and the unsaturated hydrocarbon group-containing compound is such that the flexibility of the pattern cured film can be improved, and therefore, the unsaturated hydrocarbon group-containing compound 1 to 100 with respect to 100 parts by mass of the phenol derivative. It is preferable that it is a mass part, and it is more preferable that it is 5-50 mass parts. In the above reaction, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid or the like may be used as a catalyst, if necessary.

次いで、前記不飽和炭化水素基変性フェノール誘導体と、アルデヒド類とを反応させ、(A2)成分である不飽和炭化水素基を有する変性フェノール樹脂を調製する。上記アルデヒド類と、上記不飽和炭化水素基変性フェノール誘導体との反応は、重縮合反応であり、従来公知のフェノール樹脂の合成条件を用いることができる。また、(A2)成分は、上述のフェノール誘導体と不飽和炭化水素基含有化合物とを反応させて得られる化合物と、m−キシレンのようなフェノール以外の化合物とを組み合わせて、アルデヒド類と重縮合することにより得ることもできる。なお(A2)成分の不飽和炭化水素基は、フェノール樹脂の有するフェノール性水酸基に対してオルト位又はパラ位に存在することが好ましく、パラ位に存在することがより好ましい。   Next, the unsaturated hydrocarbon group-modified phenol derivative is reacted with an aldehyde to prepare a modified phenol resin having an unsaturated hydrocarbon group as component (A2). The reaction between the aldehydes and the unsaturated hydrocarbon group-modified phenol derivative is a polycondensation reaction, and conventionally known synthesis conditions for phenol resins can be used. The component (A2) is a polycondensation with aldehydes by combining a compound obtained by reacting the above-described phenol derivative with an unsaturated hydrocarbon group-containing compound and a compound other than phenol such as m-xylene. Can also be obtained. In addition, it is preferable that the unsaturated hydrocarbon group of (A2) component exists in ortho position or para position with respect to the phenolic hydroxyl group which a phenol resin has, and it is more preferable to exist in para position.

また、(A2)成分は、上述のフェノール樹脂と不飽和炭化水素基含有化合物とを反応させて得ることもできる。フェノール樹脂と不飽和炭化水素基含有化合物との反応は、通常50〜130℃で行うことが好ましい。また、フェノール誘導体と不飽和炭化水素基含有化合物との配合割合は、硬化膜の可とう性を向上させることができる点から、フェノール樹脂100質量部に対し、不飽和炭化水素基含有化合物1〜100質量部であることが好ましく、5〜50質量部であることがより好ましい。このとき、必要に応じて、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等を触媒として用いてもよい。なお、反応にはトルエン、キシレン、メタノール、テトラヒドロフランなどの溶媒を用いることができる。   Moreover, (A2) component can also be obtained by making the above-mentioned phenol resin and an unsaturated hydrocarbon group containing compound react. The reaction between the phenol resin and the unsaturated hydrocarbon group-containing compound is usually preferably performed at 50 to 130 ° C. Moreover, the blending ratio of the phenol derivative and the unsaturated hydrocarbon group-containing compound is such that the flexibility of the cured film can be improved, and the unsaturated hydrocarbon group-containing compound 1 to 100 parts by mass of the phenol resin. The amount is preferably 100 parts by mass, and more preferably 5 to 50 parts by mass. At this time, if necessary, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid or the like may be used as a catalyst. In addition, solvents, such as toluene, xylene, methanol, tetrahydrofuran, can be used for reaction.

以上のような方法により生成する(A2)成分中に存在するフェノール性水酸基に、更に多塩基酸無水物を反応させることにより酸変性したフェノール樹脂を(A2)成分として用いることもできる。多塩基酸無水物で酸変性することにより、カルボキシ基が導入され、(A2)成分のアルカリ水溶液(現像液)に対する溶解性がより一層向上する。   A phenol resin that is acid-modified by further reacting a polybasic acid anhydride with the phenolic hydroxyl group present in the component (A2) produced by the above method can also be used as the component (A2). Carboxy group is introduce | transduced by acid-modifying with a polybasic acid anhydride, and the solubility with respect to the aqueous alkali solution (developer) of (A2) component improves further.

多塩基酸無水物は、複数のカルボキシ基を有する多塩基酸のカルボキシ基が脱水縮合して形成された酸無水物基を有していれば、特に限定されない。多塩基酸無水物としては、例えば無水フタル酸、無水コハク酸、オクテニル無水コハク酸、ペンタドデセニル無水コハク酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、3,6−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸及び無水トリメリット酸等の二塩基酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、無水ピロメリット酸及びベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等の芳香族四塩基酸二無水物が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、多塩基酸無水物は二塩基酸無水物であることが好ましく、テトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸及びヘキサヒドロ無水フタル酸からなる群より選ばれる1種以上であることがより好ましい。この場合、さらに良好な形状を有するパターン硬化膜を形成できるという利点がある。   The polybasic acid anhydride is not particularly limited as long as it has an acid anhydride group formed by dehydration condensation of a carboxy group of a polybasic acid having a plurality of carboxy groups. Polybasic acid anhydrides include, for example, phthalic anhydride, succinic anhydride, octenyl succinic anhydride, pentadodecenyl succinic anhydride, maleic anhydride, itaconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride Dibasic acid anhydrides such as methylhexahydrophthalic anhydride, nadic anhydride, 3,6-endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride and trimellitic anhydride, biphenyltetra Carboxylic dianhydride, naphthalene tetracarboxylic dianhydride, diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, butane tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane tetracarboxylic dianhydride, pyromellitic anhydride and benzophenone tetra Carboxylic acid aromatic tetracarboxylic acid dianhydride such as dianhydride. You may use these individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Among these, the polybasic acid anhydride is preferably a dibasic acid anhydride, and more preferably at least one selected from the group consisting of tetrahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride. In this case, there is an advantage that a patterned cured film having an even better shape can be formed.

フェノール性水酸基と多塩基酸無水物との反応は、50〜130℃で行うことができる。この反応において、多塩基酸無水物をフェノール性水酸基1モルに対して、0.1〜0.8モルを反応させることが好ましく、0.15〜0.6モル反応させることがより好ましく、0.2〜0.4モルを反応させることが更に好ましい。多塩基酸無水物が0.1モル未満では、現像性が低下する傾向にあり、0.8モルを超えると、未露光部の耐アルカリ性が低下する傾向にある。   The reaction between the phenolic hydroxyl group and the polybasic acid anhydride can be carried out at 50 to 130 ° C. In this reaction, the polybasic acid anhydride is preferably reacted in an amount of 0.1 to 0.8 mol, more preferably 0.15 to 0.6 mol, with respect to 1 mol of the phenolic hydroxyl group. More preferably, 2 to 0.4 mol is reacted. If the polybasic acid anhydride is less than 0.1 mol, the developability tends to decrease, and if it exceeds 0.8 mol, the alkali resistance of the unexposed area tends to decrease.

なお、上記反応には、反応を迅速に行う観点から、必要に応じて、触媒を含有させてもよい。触媒としては、トリエチルアミン等の3級アミン、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、トリフェニルホスフィン等のリン化合物が挙げられる。   In addition, you may contain a catalyst in the said reaction as needed from a viewpoint of performing reaction rapidly. Examples of the catalyst include tertiary amines such as triethylamine, quaternary ammonium salts such as triethylbenzylammonium chloride, imidazole compounds such as 2-ethyl-4-methylimidazole, and phosphorus compounds such as triphenylphosphine.

多塩基酸無水物で更に変性したフェノール樹脂の酸価は、30〜200mgKOH/gであることが好ましく、40〜170mgKOH/gであることがより好ましく、50〜150mgKOH/gであることが更に好ましい。酸価が30mgKOH/g未満であると、酸価が上記範囲にある場合と比較して、アルカリ現像に長時間を要する傾向にあり、200mgKOH/gを超えると、酸価が上記範囲にある場合と比較して、未露光部の耐現像液性が低下する傾向にある。   The acid value of the phenol resin further modified with polybasic acid anhydride is preferably 30 to 200 mgKOH / g, more preferably 40 to 170 mgKOH / g, and further preferably 50 to 150 mgKOH / g. . When the acid value is less than 30 mgKOH / g, it tends to require a longer time for alkali development than when the acid value is in the above range, and when it exceeds 200 mgKOH / g, the acid value is in the above range. In comparison with the above, the developer resistance of the unexposed portion tends to be lowered.

(A2)成分の分子量は、アルカリ水溶液に対する溶解性や、感光特性と硬化膜物性とのバランスを考慮すると、重量平均分子量で1,000〜500,000が好ましく、2,000〜200,000がより好ましく、2,000〜100,000であることがさらに好ましい。ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリスチレン検量線より換算して得た値である。 The molecular weight of the component (A2) is preferably 1,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight, and preferably 2,000 to 200,000 in consideration of the solubility in an aqueous alkali solution and the balance between photosensitive properties and cured film properties. More preferably, it is 2,000-100,000. Here, the weight average molecular weight is a value obtained by measuring by a gel permeation chromatography method and converting from a standard polystyrene calibration curve.

感光性樹脂組成物は、パターン樹脂膜を形成する際の感度と解像性、及び硬化後のパターン硬化膜の密着性、機械特性及び耐熱衝撃性の点から、(A)成分として、不飽和炭化水素基を有する変性フェノール樹脂(A2)を混合して用いる場合、(A)成分中に、不飽和炭化水素基を有しないフェノール樹脂(A1)と、不飽和炭化水素基を有する変性フェノール樹脂(A2)の質量比が両者の合計量を100として前者:後者で5:95〜95:5で含まれることが好ましく、10:90〜90:10含まれることがより好ましく、15:85〜85:15含まれることが最も好ましい。   The photosensitive resin composition is unsaturated as component (A) from the viewpoints of sensitivity and resolution when forming a patterned resin film, adhesion of the cured pattern film after curing, mechanical properties, and thermal shock resistance. When the modified phenolic resin (A2) having a hydrocarbon group is used as a mixture, the phenol resin (A1) having no unsaturated hydrocarbon group and the modified phenolic resin having an unsaturated hydrocarbon group in the component (A) The mass ratio of (A2) is preferably 5:95 to 95: 5, more preferably 10:90 to 90:10, more preferably 15:85, with the total amount of both being 100. Most preferably, 85:15 is included.

<(B)成分:光により酸を生成する化合物>
(B)成分である光により酸を生成する化合物は、感光剤として用いられる。(B)成分は、光照射により酸を生成させ、光照射した部分のアルカリ水溶液への可溶性を増大させる機能を有する。(B)成分としては、一般に光酸発生剤と称される化合物を用いることができる。(B)成分の具体例としては、o−キノンジアジド化合物、アリールジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩等が挙げられる。これらの中で、感度が高いことから、o−キノンジアジド化合物が好ましい。
<(B) component: Compound that generates acid by light>
The compound which produces | generates an acid with the light which is (B) component is used as a photosensitive agent. The component (B) has a function of generating an acid by light irradiation and increasing the solubility of the light-irradiated portion in the alkaline aqueous solution. As the component (B), a compound generally called a photoacid generator can be used. Specific examples of the component (B) include o-quinonediazide compounds, aryldiazonium salts, diaryliodonium salts, and triarylsulfonium salts. Of these, o-quinonediazide compounds are preferred because of their high sensitivity.

o−キノンジアジド化合物は、例えば、o−キノンジアジドスルホニルクロリドと、ヒドロキシ化合物やアミノ化合物等とを脱塩酸剤の存在下で縮合反応させる方法により得られる。   The o-quinonediazide compound can be obtained, for example, by a method in which o-quinonediazidesulfonyl chloride is subjected to a condensation reaction in the presence of a dehydrochlorinating agent with a hydroxy compound or an amino compound.

反応に用いられるo−キノンジアジドスルホニルクロリドとしては、例えば、ベンゾキノン−1,2−ジアジド−4−スルホニルクロリド、ナフトキノン−1,2−ジアジド−5−スルホニルクロリド、ナフトキノン−1,2−ジアジド−4−スルホニルクロリドが挙げられる。   Examples of the o-quinonediazidesulfonyl chloride used in the reaction include benzoquinone-1,2-diazide-4-sulfonyl chloride, naphthoquinone-1,2-diazide-5-sulfonyl chloride, and naphthoquinone-1,2-diazide-4- A sulfonyl chloride is mentioned.

反応に用いられるヒドロキシ化合物としては、例えば、ヒドロキノン、レゾルシノール、ピロガロール、ビスフェノールA、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロ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、2,3,4,2’,3’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)プロパン、4b,5,9b,10−テトラヒドロ−1,3,6,8−テトラヒドロキシ−5,10−ジメチルインデノ[2,1−a]インデン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−[4−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}フェニル]エタンが挙げられる。   Examples of the hydroxy compound used in the reaction include hydroquinone, resorcinol, pyrogallol, bisphenol A, bis (4-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,3,4- Trihydroxybenzophenone, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,2 ′, 3′-pentahydroxybenzophenone, 2,3 , 4,3 ′, 4 ′, 5′-hexahydroxybenzophenone, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) methane, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) propane, 4b, 5,9b, 10-tetrahydro-1,3,6,8-tetrahydroxy-5,10-dimethyli Deno [2,1-a] indene, tris (4-hydroxyphenyl) methane, tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- [4- {1- ( 4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} phenyl] ethane.

反応に用いられるアミノ化合物としては、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、o−アミノフェノール、m−アミノフェノール、p−アミノフェノール、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、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)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、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(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が挙げられる。   Examples of the amino compound used in the reaction include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, and 4,4 ′. -Diaminodiphenyl sulfide, o-aminophenol, m-aminophenol, p-aminophenol, 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxybiphenyl, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxybiphenyl, Bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) Sulfone, bis (3-amino-4-hydroxypheny ) Hexafluoropropane, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and the like.

これらの中でも吸収波長範囲と反応性の点から、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−[4−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}フェニル]エタンと1−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホニルクロリドとを縮合反応して得られたものや、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン又はトリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンと1−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホニルクロリドとを縮合反応して得られたものを用いることが好ましい。   Among these, from the absorption wavelength range and reactivity, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- [4- {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} phenyl] ethane and 1 -Naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonyl chloride obtained by condensation reaction, tris (4-hydroxyphenyl) methane or tris (4-hydroxyphenyl) ethane and 1-naphthoquinone-2-diazide-5 -It is preferable to use what was obtained by condensation reaction with sulfonyl chloride.

反応に用いられる脱塩酸剤としては、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等が挙げられる。また、反応溶媒としては、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、N−メチルピロリドン等が用いられる。   Examples of the dehydrochlorinating agent used in the reaction include sodium carbonate, sodium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydroxide, trimethylamine, triethylamine, pyridine and the like. Moreover, as a reaction solvent, dioxane, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, diethyl ether, N-methylpyrrolidone, or the like is used.

o−キノンジアジドスルホニルクロリドと、ヒドロキシ化合物及び/又はアミノ化合物とは、o−キノンジアジドスルホニルクロリド1モルに対して、ヒドロキシ基とアミノ基とのモル数の合計が0.5〜1になるように配合されることが好ましい。脱塩酸剤とo−キノンジアジドスルホニルクロリドの好ましい配合割合は、0.95/1モル当量〜1/0.95モル当量の範囲である。 o-quinonediazidosulfonyl chloride and hydroxy compound and / or amino compound are blended so that the total number of moles of hydroxy group and amino group is 0.5 to 1 per mole of o-quinonediazidesulfonyl chloride. It is preferred that A preferred blending ratio of the dehydrochlorinating agent and o-quinonediazide sulfonyl chloride is in the range of 0.95 / 1 molar equivalent to 1 / 0.95 molar equivalent.

上述の反応の好ましい反応温度は0〜40℃、好ましい反応時間は1〜10時間である。   The preferable reaction temperature of the above reaction is 0 to 40 ° C., and the preferable reaction time is 1 to 10 hours.

(B)成分の含有量は、露光部と未露光部の溶解速度差が大きくなり、感度がより良好となる点から、(A)成分100質量部に対して3〜100質量部が好ましく、現像後の残渣を抑制する観点から、5〜50質量部がより好ましく、5〜30質量部がさらに好ましく、5〜15質量部とすることが特に好ましい。   The content of the component (B) is preferably 3 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A) from the viewpoint that the difference in dissolution rate between the exposed part and the unexposed part increases and the sensitivity becomes better. From the viewpoint of suppressing residues after development, 5 to 50 parts by mass is more preferable, 5 to 30 parts by mass is further preferable, and 5 to 15 parts by mass is particularly preferable.

<(C)成分:熱架橋剤>
(C)成分である熱架橋剤は、パターン形成後の感光性樹脂膜を加熱して硬化する際に、(A)成分と反応して橋架け構造を形成しうる構造を有する化合物である。これにより、膜の脆さや膜の溶融を防ぐことができる。熱架橋剤は、例えば、フェノール性水酸基を有する化合物、ヒドロキシメチルアミノ基を有する化合物及びエポキシ基を有する化合物から選ばれるものが好ましい。
<(C) component: thermal crosslinking agent>
The thermal crosslinking agent as component (C) is a compound having a structure that can react with component (A) to form a bridge structure when the photosensitive resin film after pattern formation is cured by heating. Thereby, brittleness of the film and melting of the film can be prevented. The thermal crosslinking agent is preferably selected from, for example, a compound having a phenolic hydroxyl group, a compound having a hydroxymethylamino group, and a compound having an epoxy group.

熱架橋剤として用いられるフェノール性水酸基を有する化合物は、(A)成分、(D)成分とは異なるものであり、(A)成分との架橋基を有する。具体的な構造は後述するものが挙げられる。このようなフェノール性水酸基を有する化合物は、熱架橋剤としてだけでなく、アルカリ水溶液で現像する際の露光部の溶解速度を増加させ、感度を向上させることができるので好ましい。このようなフェノール性水酸基を有する化合物の分子量は、好ましくは2,000以下である。また、フェノール性水酸基を有する化合物は分子内にベンゼン環を2個程度有するものが好ましい。アルカリ水溶液に対する溶解性、及び感光特性と硬化膜物性とのバランスを考慮して、数平均分子量で94〜2,000が好ましく、108〜2,000がより好ましく、108〜1,500がさらに好ましい。   The compound having a phenolic hydroxyl group used as a thermal crosslinking agent is different from the component (A) and the component (D) and has a crosslinking group with the component (A). Specific examples include those described later. Such a compound having a phenolic hydroxyl group is preferable not only as a thermal cross-linking agent but also because it can increase the dissolution rate of the exposed area when developing with an alkaline aqueous solution and improve the sensitivity. The molecular weight of such a compound having a phenolic hydroxyl group is preferably 2,000 or less. Further, the compound having a phenolic hydroxyl group preferably has about two benzene rings in the molecule. In consideration of the solubility in an aqueous alkali solution and the balance between the photosensitive properties and the cured film properties, the number average molecular weight is preferably 94 to 2,000, more preferably 108 to 2,000, and even more preferably 108 to 1,500. .

フェノール性水酸基を有する化合物としては、従来公知のものを用いることができるが、下記一般式(5)で表される化合物が、露光部の溶解促進効果と感光性樹脂膜の硬化時の溶融を防止する効果のバランスに優れることから、特に好ましい。

Figure 2018028690

(式(5)中、Xは単結合又は2価の有機基を示し、R、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又は1価の有機基を示し、s及びtはそれぞれ独立に1〜3の整数を示し、u及びvはそれぞれ独立に0〜4の整数を示す。) As the compound having a phenolic hydroxyl group, a conventionally known compound can be used, but the compound represented by the following general formula (5) is effective in promoting the dissolution of the exposed portion and melting during curing of the photosensitive resin film. This is particularly preferable because of the excellent balance of the effects to be prevented.
Figure 2018028690

(In formula (5), X represents a single bond or a divalent organic group, R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and s and t are Each independently represents an integer of 1 to 3, and u and v each independently represent an integer of 0 to 4.)

一般式(5)において、Xが単結合である化合物は、ビフェノール(ジヒドロキシビフェニル)誘導体である。また、Xで示される2価の有機基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等の炭素数が1〜10のアルキレン基、エチリデン基等の炭素数が2〜10のアルキリデン基、フェニレン基等の炭素数が6〜30のアリーレン基、これら炭化水素基の水素原子の一部又は全部をフッ素原子等のハロゲン原子で置換した基、スルホニル基、カルボニル基、エーテル結合、チオエーテル結合、アミド結合等が挙げられる。   In the general formula (5), the compound in which X is a single bond is a biphenol (dihydroxybiphenyl) derivative. Examples of the divalent organic group represented by X include alkylene groups having 1 to 10 carbon atoms such as methylene group, ethylene group and propylene group, alkylidene groups having 2 to 10 carbon atoms such as ethylidene group, and phenylene groups. An arylene group having 6 to 30 carbon atoms, such as a group in which some or all of the hydrogen atoms of these hydrocarbon groups are substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a sulfonyl group, a carbonyl group, an ether bond, a thioether bond, an amide bond Etc.

ヒドロキシメチルアミノ基を有する化合物としては、(ポリ)(N−ヒドロキシメチル)メラミン、(ポリ)(N−ヒドロキシメチル)グリコールウリル、(ポリ)(N−ヒドロキシメチル)ベンゾグアナミン、(ポリ)(N−ヒドロキシメチル)尿素等の活性メチロール基の全部又は一部をアルキルエーテル化した含窒素化合物が挙げられる。ここで、アルキルエーテルのアルキル基としてはメチル基、エチル基、ブチル基、又はこれらを混合したものを挙げられ、一部自己縮合してなるオリゴマー成分を含有していてもよい。具体的には、ヘキサキス(メトキシメチル)メラミン、ヘキサキス(ブトキシメチル)メラミン、テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル、テトラキス(ブトキシメチル)グリコールウリル、テトラキス(メトキシメチル)尿素が挙げられる。   Examples of the compound having a hydroxymethylamino group include (poly) (N-hydroxymethyl) melamine, (poly) (N-hydroxymethyl) glycoluril, (poly) (N-hydroxymethyl) benzoguanamine, (poly) (N- And nitrogen-containing compounds obtained by alkyl etherifying all or part of active methylol groups such as hydroxymethyl) urea. Here, the alkyl group of the alkyl ether includes a methyl group, an ethyl group, a butyl group, or a mixture thereof, and may contain an oligomer component that is partially self-condensed. Specific examples include hexakis (methoxymethyl) melamine, hexakis (butoxymethyl) melamine, tetrakis (methoxymethyl) glycoluril, tetrakis (butoxymethyl) glycoluril, and tetrakis (methoxymethyl) urea.

エポキシ基を有する化合物としては、従来公知のものを用いることができる。その具体例として、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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルアミン、複素環式エポキシ樹脂、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテルを挙げられる。   A conventionally well-known thing can be used as a compound which has an epoxy group. Specific examples thereof include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, glycidyl amine, heterocyclic epoxy resin, polyalkylene glycol diglycidyl ether. Can be mentioned.

(C)成分として、上述した以外に、ビス[3,4−ビス(ヒドロキシメチル)フェニル]エーテルや1,3,5−トリス(1−ヒドロキシ−1−メチルエチル)ベンゼンなどのヒドロキシメチル基を有する芳香族化合物、ビス(4−マレイミドフェニル)メタンや2,2−ビス[4−(4’−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパンなどのマレイミド基を有する化合物、ノルボルネン骨格を有する化合物、多官能アクリレート化合物、オキセタニル基を有する化合物、ビニル基を有する化合物、ブロック化イソシアナート化合物を用いることができる。   As component (C), in addition to the above, hydroxymethyl groups such as bis [3,4-bis (hydroxymethyl) phenyl] ether and 1,3,5-tris (1-hydroxy-1-methylethyl) benzene Aromatic compounds, compounds having a maleimide group such as bis (4-maleimidophenyl) methane and 2,2-bis [4- (4′-maleimidophenoxy) phenyl] propane, compounds having a norbornene skeleton, polyfunctional acrylate compounds A compound having an oxetanyl group, a compound having a vinyl group, or a blocked isocyanate compound can be used.

上述した(C)成分の中で、感度と耐熱性をより向上できる点から、フェノール性水酸基を有する化合物及びヒドロキシメチルアミノ基を有する化合物が好ましく、解像度及び塗膜の伸びもより向上できる点から、ヒドロキシメチルアミノ基を有する化合物がより好ましく、ヒドロキシメチルアミノ基の全部又は一部をアルキルエーテル化したアルコキシメチルアミノ基を有する化合物が特に好ましく、ヒドロキシメチルアミノ基の全部をアルキルエーテル化したアルコキシメチルアミノ基を有する化合物が最も好ましい。
上記ヒドロキシメチルアミノ基の全部をアルキルエーテル化したアルコキシメチルアミノ基を有する化合物の中でも特に、下記一般式(6)で表される化合物が好ましい。

Figure 2018028690

(式(6)中、R31〜R36は、それぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基を示す。) Among the components (C) described above, a compound having a phenolic hydroxyl group and a compound having a hydroxymethylamino group are preferable because the sensitivity and heat resistance can be further improved, and the resolution and elongation of the coating film can be further improved. More preferred are compounds having a hydroxymethylamino group, particularly preferred are compounds having an alkoxymethylamino group in which all or part of the hydroxymethylamino group has been alkyletherified, and alkoxymethyl in which all of the hydroxymethylamino group has been alkyletherified. Most preferred are compounds having an amino group.
Of the compounds having an alkoxymethylamino group obtained by alkyl etherifying all of the hydroxymethylamino groups, compounds represented by the following general formula (6) are preferred.
Figure 2018028690

(In the formula (6), R 31 to R 36 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms independently.)

(C)成分の配合量は、露光部と未露光部の溶解速度差が大きくなり、感度がより良好となる点、及び、硬化膜の特性の点から、(A)成分100質量部に対して1〜50質量部が好ましく、2〜30質量部がより好ましく、3〜25質量部がさらに好ましい。また、上述した熱架橋剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   The blending amount of the component (C) is such that the difference in dissolution rate between the exposed part and the unexposed part is increased, the sensitivity becomes better, and the characteristics of the cured film, relative to 100 parts by weight of the component (A) 1 to 50 parts by mass is preferable, 2 to 30 parts by mass is more preferable, and 3 to 25 parts by mass is more preferable. Moreover, the thermal crosslinking agent mentioned above is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

<(D)成分:フェノール性低分子化合物>
本発明では、(D)成分としてフェノール性低分子化合物を含有する。樹脂膜のアルカリ現像液に対する溶解速度を促進する目的で、(D)成分を加えた。(D)成分としては、分子内にベンゼン環を3〜4個程度有するものが好ましく、重量平均分子量が200〜990であることが好ましい。ここで(D)成分は(A)成分又は(C)成分とは異なるものである。
<(D) component: phenolic low molecular weight compound>
In this invention, a phenolic low molecular weight compound is contained as (D) component. Component (D) was added for the purpose of accelerating the dissolution rate of the resin film in the alkaline developer. (D) As a component, what has about 3-4 benzene rings in a molecule | numerator is preferable, and it is preferable that a weight average molecular weight is 200-990. Here, the component (D) is different from the component (A) or the component (C).

アルカリ現像液に対する溶解速度の観点から、(D)成分としては下記一般式(1)〜(4)のいずれかで表される化合物であることが好ましい。

Figure 2018028690

(式(1)〜(4)中、R〜Rは各々独立に水素基又はメチル基を示す。a〜c、h及びiは0〜3の整数を示し、d〜fは1〜3の整数を示し、aとdの合計は5以下であり、bとeの合計は5以下であり、cとfの合計は5以下であり、hとiの合計は4以下である。nは1又は2である。) From the viewpoint of the dissolution rate in an alkali developer, the component (D) is preferably a compound represented by any one of the following general formulas (1) to (4).
Figure 2018028690

(In formulas (1) to (4), R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen group or a methyl group. A to c, h and i represent integers of 0 to 3, and d to f represent 1 to The sum of a and d is 5 or less, the sum of b and e is 5 or less, the sum of c and f is 5 or less, and the sum of h and i is 4 or less. n is 1 or 2.)

例えば、一般式(1)で表される化合物として以下の化合物が挙げられる。
1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(2−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(3−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4,6−ジメチル−2−ヒドロキシフェニル)−1−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,4,6−トリメチル−2−ヒドロキシフェニル)−1−(2−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(3−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(2−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(3,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(3,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(3,4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−(3,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−(2−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(2−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4,6−ジメチル−2−ヒドロキシフェニル)−1−(3−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,4,6−トリメチル−2−ヒドロキシフェニル)−1−(3−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,4,6−トリメチル−2−ヒドロキシフェニル)−1−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4,6−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(3,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,4,6−トリメチル−2−ヒドロキシフェニル)−1−(3,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(5−メチル−2,3−ジヒドロキシフェニル)−1−(2−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−ベンジルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−ベンジルメタン、1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−1−ベンジルエタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−ベンジルエタン、1,1−ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−ベンジルメタン、1,1−ビス(2,3,6−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(4−メチルベンジル)メタン、1,1−ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−(4−メチルベンジル)メタン。これらの化合物は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
For example, the following compounds are mentioned as a compound represented by General formula (1).
1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -1- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (2,3,5-trimethyl-4-hydroxyphenyl) -1- (2-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (3-methyl- 4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -1- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -1- (3-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4,6-dimethyl-2-hydroxyphenyl) -1- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (3 , 6-Trimethyl-2-hydroxyphenyl) -1- (2-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (2,3,5-trimethyl-4-hydroxyphenyl) -1- (3-hydroxyphenyl) methane 1,1-bis (2,3,5-trimethyl-4-hydroxyphenyl) -1- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -1- ( 2-hydroxyphenyl) methane, bis (2,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, 1,1 -Bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -1- (3,4-dihydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (3,5-dimethyl- -Hydroxyphenyl) -1- (3,4-dihydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (2,3,5-trimethyl-4-hydroxyphenyl) -1- (3,4-hydroxyphenyl) methane, , 1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- (3,4-dihydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- (2-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (2-methyl-4-hydroxyphenyl) -1- (2-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4,6-dimethyl-2-hydroxyphenyl) -1- (3-hydroxyphenyl) methane, , 1-bis (3,4,6-trimethyl-2-hydroxyphenyl) -1- (3-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (3,4,6-trimethyl-2- Hydroxyphenyl) -1- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4,6-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -1- (3,4-dihydroxyphenyl) methane, 1,1-bis ( 3,4,6-trimethyl-2-hydroxyphenyl) -1- (3,4-dihydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (5-methyl-2,3-dihydroxyphenyl) -1- (2-hydroxy Phenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-benzylethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-benzylmethane, 1- (4-hydroxyphenyl) -1- ( 3,4-dihydroxyphenyl) -1-benzylethane, 1,1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -1-benzylethane, 1,1-bis (2, , 5-trimethyl-4-hydroxyphenyl) -1-benzylmethane, 1,1-bis (2,3,6-trimethyl-4-hydroxyphenyl) -1- (4-methylbenzyl) methane, 1,1- Bis (2,3,5-trimethyl-4-hydroxyphenyl) -1- (4-methylbenzyl) methane. These compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

例えば、一般式(2)で表される化合物として以下の化合物が挙げられる。2,6−ビス[(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)メチル]−4−メチル−1−ヒドロキシベンゼン、4,6−ビス[(4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,3−ジヒドロキシベンゼン、4,6−ビス[(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、2,6−ビス[(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−4−メチル−1−ヒドロキシベンゼン、2,6−ビス[(4−ヒドロキシフェニル)メチル]−4−メチル−1−ヒドロキシベンゼン、2,4−ビス[(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−6−メチル−1−ヒドロキシベンゼン、2,6−ビス[(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−4−メチル−1−ヒドロキシベンゼン、2,6−ビス[(3,5−ジメチル−2−ヒドロキシフェニル)メチル]−4−メチル−1−ヒドロキシベンゼン、2,6−ビス[(4,6−ジメチル−2−ヒドロキシフェニル)メチル]−4−メチル−1−ヒドロキシベンゼン、2,6−ビス[(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−3,4−ジメチル−1−ヒドロキシベンゼン、2,6−ビス[(2,3,6−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−4−メチル−1−ヒドロキシベンゼン、3,6−ビス[(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2−ジヒドロキシベンゼン、4,6−ビス[(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,3−ジヒドロキシベンゼン、2,6−ビス[(2,4−ジヒドロキシフェニル)メチル]−3,4−ジメチル−1−ヒドロキシベンゼン、1,1−ビス[3−{(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)メチル}−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル]メタン、1,1−ビス[3−{(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル}−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル]メタン、1,1−ビス[3−{(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル}−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル]メタン、1,1−ビス[3−{(2,4−ジヒドロキシフェニル)メチル}−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル]メタン、1,1−ビス[3−{(2,4−ジヒドロキシフェニル)メチル}−2,5−メチル−4−ヒドロキシフェニル]メタン、1,1−ビス[3−{(3−メチル−2,4−ジヒドロキシフェニル)メチル}−2,5−メチル−4−ヒドロキシフェニル]メタン、4,6−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)エチル]−1,3−ジヒドロキシベンゼン、4,6−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)エチル]−1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、4,6−ビス[(3,6−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−2−メチル−1−ジヒドロキシベンゼン、1,4−ビス[1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,4−ビス[1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,4−ビス[1−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,4−ビス[1−(3,4,5−トリヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,4−ビス[(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]ベンゼン、1,4−ビス[(2,4,5−トリメチル−3−ヒドロキシフェニル)メチル]ベンゼン、1,3−ビス[1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,3−ビス[1−(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,4−ビス[1−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、4,6−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]−1,3−ジヒドロキシベンゼン、4,6−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]−1,3−ジヒドロキシ−2−メチルベンゼン、1,3−ビス[1−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,4−ビス[1−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン。これらの化合物は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   For example, the following compounds are mentioned as a compound represented by General formula (2). 2,6-bis [(5-methyl-2-hydroxyphenyl) methyl] -4-methyl-1-hydroxybenzene, 4,6-bis [(4-hydroxyphenyl) methyl] -1,3-dihydroxybenzene, 4,6-bis [(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) methyl] -1,2,3-trihydroxybenzene, 2,6-bis [(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) methyl ] -4-methyl-1-hydroxybenzene, 2,6-bis [(4-hydroxyphenyl) methyl] -4-methyl-1-hydroxybenzene, 2,4-bis [(3-methyl-4-hydroxyphenyl) ) Methyl] -6-methyl-1-hydroxybenzene, 2,6-bis [(3-methyl-4-hydroxyphenyl) methyl] -4-methyl-1-hydroxybenzene 2,6-bis [(3,5-dimethyl-2-hydroxyphenyl) methyl] -4-methyl-1-hydroxybenzene, 2,6-bis [(4,6-dimethyl-2-hydroxyphenyl) methyl] -4-methyl-1-hydroxybenzene, 2,6-bis [(2,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) methyl] -3,4-dimethyl-1-hydroxybenzene, 2,6-bis [(2 , 3,6-trimethyl-4-hydroxyphenyl) methyl] -4-methyl-1-hydroxybenzene, 3,6-bis [(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) methyl] -1,2-dihydroxy Benzene, 4,6-bis [(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) methyl] -1,3-dihydroxybenzene, 2,6-bis [(2,4-dihydroxyphenyl) L) methyl] -3,4-dimethyl-1-hydroxybenzene, 1,1-bis [3-{(5-methyl-2-hydroxyphenyl) methyl} -5-methyl-2-hydroxyphenyl] methane, , 1-bis [3-{(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) methyl} -5-methyl-2-hydroxyphenyl] methane, 1,1-bis [3-{(2,3,5- Trimethyl-4-hydroxyphenyl) methyl} -5-methyl-2-hydroxyphenyl] methane, 1,1-bis [3-{(2,4-dihydroxyphenyl) methyl} -5-methyl-4-hydroxyphenyl] Methane, 1,1-bis [3-{(2,4-dihydroxyphenyl) methyl} -2,5-methyl-4-hydroxyphenyl] methane, 1,1-bis [3-{(3-methyl-2 , 4 -Dihydroxyphenyl) methyl} -2,5-methyl-4-hydroxyphenyl] methane, 4,6-bis [1- (4-hydroxyphenyl) ethyl] -1,3-dihydroxybenzene, 4,6-bis [ 1- (4-hydroxyphenyl) ethyl] -1,2,3-trihydroxybenzene, 4,6-bis [(3,6-dimethyl-4-hydroxyphenyl) methyl] -2-methyl-1-dihydroxybenzene 1,4-bis [1- (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,4-bis [1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -1- Methylethyl] benzene, 1,4-bis [1- (3,4-dihydroxyphenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,4-bis [1- (3,4,5-trihydroxy) Enyl) -1-methylethyl] benzene, 1,4-bis [(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) methyl] benzene, 1,4-bis [(2,4,5-trimethyl-3-hydroxy) Phenyl) methyl] benzene, 1,3-bis [1- (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,3-bis [1- (2,3,5-trimethyl-4) -Hydroxyphenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,4-bis [1- (5-methyl-2-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] benzene, 4,6-bis [1- (4-hydroxy) Phenyl) -1-methylethyl] -1,3-dihydroxybenzene, 4,6-bis [1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] -1,3-dihydroxy-2-methylben N, 1,3-bis [1- (2,4-dihydroxyphenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,4-bis [1- (2,4-dihydroxyphenyl) -1-methylethyl] benzene. These compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

例えば、一般式(3)で表される化合物として以下の化合物が挙げられる。1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−[4−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}フェニル]エタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−[4−{1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}フェニル]エタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−[4−{1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}フェニル]エタン。これらの化合物は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   For example, the following compounds are mentioned as a compound represented by General formula (3). 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- [4- {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} phenyl] ethane, 1,1-bis (3,5-dimethyl-4- Hydroxyphenyl) -1- [4- {1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} phenyl] ethane, 1,1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl)- 1- [4- {1- (3-Methyl-4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} phenyl] ethane. These compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

例えば、一般式(4)で表される化合物として以下の化合物が挙げられる。1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−4−(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−4−(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン。これらの化合物は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   For example, the following compounds are mentioned as a compound represented by General formula (4). 1- (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -4- (4-hydroxyphenyl) benzene, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -4- (4-hydroxyphenyl) benzene, 1, 4-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) benzene, 1,4-bis (2,3,5-trimethyl-4-hydroxyphenyl) benzene. These compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

本発明の感光性樹脂組成物は(D)成分として、アルカリ現像液に対する溶解性が高すぎず、未露光部の膜減りを抑制することができるため、一般式(1)又は(3)で表される化合物を含有することが好ましい。   Since the photosensitive resin composition of the present invention, as the component (D), is not too soluble in an alkali developer and can suppress film loss in the unexposed area, it can be represented by the general formula (1) or (3). It is preferable to contain the represented compound.

現像後の残渣を抑制するために、例えば(B)成分の含有量を減らすと、樹脂膜の未露光部の溶解を阻害する効果が低下し、現像後の膜減りが大きくなったが、一般式(1)又は(3)で表される化合物を含有することで、効果的に膜減りを抑制することができた。これは、一般式(1)又は(3)で表される化合物のアルカリ現像液に対する溶解速度が高すぎず、その結果、樹脂膜の未露光部の溶解性が一般式(2)又は(4)を加えた場合と比較して低下したためだと考えられる。   For example, when the content of the component (B) is reduced in order to suppress the residue after development, the effect of inhibiting dissolution of the unexposed portion of the resin film is reduced, and the film reduction after development is increased. By containing the compound represented by the formula (1) or (3), film loss could be effectively suppressed. This is because the dissolution rate of the compound represented by the general formula (1) or (3) in the alkaline developer is not too high, and as a result, the solubility of the unexposed portion of the resin film is the general formula (2) or (4). ) Is considered to be lower than when added.

さらに、(D)成分として、パターンメルトがより抑制できる観点から、一般式(3)で表される化合物がより好ましい。これは、一般式(3)のガラス転移温度が高いためだと考えられる。   Furthermore, as the component (D), a compound represented by the general formula (3) is more preferable from the viewpoint that pattern melt can be further suppressed. This is considered to be because the glass transition temperature of the general formula (3) is high.

本発明の感光性樹脂組成物において、(D)成分は、(A)成分100質量部に対して、5〜35質量部含有することが好ましい。5〜35質量部とすることで、現像後の残渣を抑制することができ、かつ加熱硬化時のパターンメルトの抑制ができる。5〜30質量部であることがより好ましく、10〜28質量部であることがさらに好ましく、15〜25質量部であることが特に好ましい。   In the photosensitive resin composition of the present invention, the component (D) is preferably contained in an amount of 5 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). By setting it as 5-35 mass parts, the residue after image development can be suppressed and the pattern melt at the time of heat-hardening can be suppressed. It is more preferably 5 to 30 parts by mass, further preferably 10 to 28 parts by mass, and particularly preferably 15 to 25 parts by mass.

<(E)成分:アクリル樹脂>
本発明の感光性樹脂組成物は(E)成分としてアクリル樹脂を含有していてもよい。アクリル樹脂としては、下記一般式(7)又は(8)で表される構造単位を有するアクリル樹脂であることが好ましい。感光性樹脂組成物が一般式(7)又は(8)で表される構造単位を有するアクリル樹脂を含有することにより、良好な感光特性を維持しつつ、耐熱衝撃性を向上することができる。(E)成分は、上記アクリル樹脂の1種のみからなるものであってもよく、2種以上を含むものであってもよい。

Figure 2018028690

Figure 2018028690

(式(7)及び(8)中、Rは炭素数4〜20のアルキル基を表し、R10は水素原子又はメチル基を表す。) <(E) component: acrylic resin>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain an acrylic resin as the component (E). The acrylic resin is preferably an acrylic resin having a structural unit represented by the following general formula (7) or (8). When the photosensitive resin composition contains the acrylic resin having the structural unit represented by the general formula (7) or (8), the thermal shock resistance can be improved while maintaining good photosensitive characteristics. (E) A component may consist only of 1 type of the said acrylic resin, and may contain 2 or more types.
Figure 2018028690

Figure 2018028690

(In formulas (7) and (8), R 9 represents an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, and R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group.)

また、上記一般式(7)中、感度、解像度及び耐熱衝撃を向上できる観点から、Rが炭素数4〜16のアルキル基が好ましく、炭素数4のアルキル基、中でもn−ブチル基がより好ましい。 In the general formula (7), R 9 is preferably an alkyl group having 4 to 16 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 4 carbon atoms, particularly an n-butyl group, from the viewpoint of improving sensitivity, resolution and thermal shock. preferable.

一般式(7)で表される構造単位を与える重合性単量体としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、下記一般式(9)で表される化合物などが挙げられる。
CH=C(R11)−COOR12…(9)
ここで、上記一般式(9)中、R11は水素原子又はメチル基を示し、R12は炭素数4〜20のアルキル基を示す。また、R12で示される炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基及びこれらの構造異性体が挙げられる。上記一般式(9)で表される重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸ブチルエステル、(メタ)アクリル酸ペンチルエステル、(メタ)アクリル酸ヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸ヘプチルエステル、(メタ)アクリル酸オクチルエステル、(メタ)アクリル酸ノニルエステル、(メタ)アクリル酸デシルエステル、(メタ)アクリル酸ウンデシルエステル、(メタ)アクリル酸ドデシルエステル、(メタ)アクリル酸トリデシルエステル、(メタ)アクリル酸テトラデシルエステル、(メタ)アクリル酸ペンタデシルエステル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシルエステル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシルエステル、(メタ)アクリル酸オクタデシルエステル、(メタ)アクリル酸ノナデシルエステル、(メタ)アクリル酸エイコシルエステル等が挙げられる。これらの重合性単量体は一種を単独で又は2種類以上を組み合わせて用いられる。
また、一般式(8)で表される構造単位を与える重合性単量体としては、アクリル酸及びメタクリル酸が挙げられる。
Examples of the polymerizable monomer that gives the structural unit represented by the general formula (7) include (meth) acrylic acid alkyl esters. Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include compounds represented by the following general formula (9).
CH 2 = C (R 11) -COOR 12 ... (9)
Here, in the above general formula (9), R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 12 represents an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 12 include butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, Examples include tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, and structural isomers thereof. Examples of the polymerizable monomer represented by the general formula (9) include (meth) acrylic acid butyl ester, (meth) acrylic acid pentyl ester, (meth) acrylic acid hexyl ester, and (meth) acrylic acid heptyl. Ester, (Meth) acrylic acid octyl ester, (meth) acrylic acid nonyl ester, (meth) acrylic acid decyl ester, (meth) acrylic acid undecyl ester, (meth) acrylic acid dodecyl ester, (meth) acrylic acid tridecyl ester Ester, (meth) acrylic acid tetradecyl ester, (meth) acrylic acid pentadecyl ester, (meth) acrylic acid hexadecyl ester, (meth) acrylic acid heptadecyl ester, (meth) acrylic acid octadecyl ester, (meth) acrylic Acid nonadecyl ester, (meth) acrylic Acid eicosyl ester and the like. These polymerizable monomers are used singly or in combination of two or more.
Moreover, acrylic acid and methacrylic acid are mentioned as a polymerizable monomer which gives the structural unit represented by General formula (8).

(E)成分において、上記一般式(7)で表される構造単位の組成比は、(E)成分の総量に対して、50〜95モル%であることが好ましく、60〜90モル%であることがより好ましく、70〜85モル%であることが特に好ましい。上記一般式(7)で表される構造単位の組成比が50〜95モル%であることにより、感光性樹脂組成物の硬化膜の耐熱衝撃性をより向上することができる。   In the component (E), the composition ratio of the structural unit represented by the general formula (7) is preferably 50 to 95 mol%, and 60 to 90 mol% with respect to the total amount of the component (E). More preferably, it is particularly preferably 70 to 85 mol%. When the composition ratio of the structural unit represented by the general formula (7) is 50 to 95 mol%, the thermal shock resistance of the cured film of the photosensitive resin composition can be further improved.

また、(E)成分であるアクリル樹脂において、上記一般式(8)で表される構造単位の組成比は、(E)成分の総量に対して、5〜35モル%であることが好ましく、10〜30モル%であることがより好ましく、15〜25モル%であることがさらに好ましい。上記一般式(8)で表される構造単位の組成比が5〜35モル%であることにより、(A)成分との相溶性、及び感光性樹脂組成物の現像性をより向上することができる。   Moreover, in the acrylic resin which is the component (E), the composition ratio of the structural unit represented by the general formula (8) is preferably 5 to 35 mol% with respect to the total amount of the component (E). More preferably, it is 10-30 mol%, and it is further more preferable that it is 15-25 mol%. When the composition ratio of the structural unit represented by the general formula (8) is 5 to 35 mol%, the compatibility with the component (A) and the developability of the photosensitive resin composition can be further improved. it can.

また、(A)成分との相溶性、パターン硬化膜の基板への密着性、機械特性及び耐熱衝撃性をより向上できる観点から、(E)成分は、上記一般式(7)で表される構造単位、上記(8)で表される構造単位及び下記一般式(10)で表される構造単位を有するアクリル樹脂を含有することがより好ましい。(E)成分が当該アクリル樹脂であることにより、(E)成分と(A)フェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性樹脂との相互作用が良好になり、相溶性がより向上する。

Figure 2018028690

(式(10)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、R13は1級、2級又は3級アミノ基を有する1価の有機基を表す。) From the viewpoint of further improving the compatibility with the component (A), the adhesion of the patterned cured film to the substrate, the mechanical properties and the thermal shock resistance, the component (E) is represented by the general formula (7). It is more preferable to contain the acrylic resin which has a structural unit, the structural unit represented by said (8), and the structural unit represented by following General formula (10). When the component (E) is the acrylic resin, the interaction between the component (E) and the alkali-soluble resin (A) having a phenolic hydroxyl group is improved, and the compatibility is further improved.
Figure 2018028690

(In formula (10), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 13 represents a monovalent organic group having a primary, secondary, or tertiary amino group.)

一般式(10)で表される構造単位を与える重合性単量体としては、例えば、アミノエチル(メタ)アクリレート、N−メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、アミノプロピル(メタ)アクリレート、N−メチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N−エチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、アミノエチル(メタ)アクリルアミド、N−メチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N−エチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、アミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−メチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−エチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ピペリジン−4−イル(メタ)アクリレート、1−メチルピペリジン−4−イル(メタ)アクリレート、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル(メタ)アクリレート、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン−4−イル(メタ)アクリレート、(ピペリジン−4−イル)メチル(メタ)アクリレート、2−(ピペリジン−4−イル)エチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの重合性単量体は単独で又は2種類以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも特に、レジストパターンの基板への密着性、機械特性及び耐熱衝撃性をより向上できる観点から、一般式(10)中、R13が下記一般式(11)で表される1価の有機基であることが特に好ましい。

Figure 2018028690

(一般式(11)中、Xは炭素数1〜5のアルキレン基を表し、R14〜R18はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、mは0〜10の整数である) Examples of the polymerizable monomer that gives the structural unit represented by the general formula (10) include aminoethyl (meth) acrylate, N-methylaminoethyl (meth) acrylate, and N, N-dimethylaminoethyl (meth). Acrylate, N-ethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, aminopropyl (meth) acrylate, N-methylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) Acrylate, N-ethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate, aminoethyl (meth) acrylamide, N-methylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) Acrylamide, N-eth Aminoethyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylamide, aminopropyl (meth) acrylamide, N-methylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, N-ethyl Aminopropyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylamide, piperidin-4-yl (meth) acrylate, 1-methylpiperidin-4-yl (meth) acrylate, 2,2,6,6-tetra Methylpiperidin-4-yl (meth) acrylate, 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin-4-yl (meth) acrylate, (piperidin-4-yl) methyl (meth) acrylate, 2- (piperidine -4-yl) ethyl (meth) a Relate and the like. These polymerizable monomers are used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of further improving the adhesion of the resist pattern to the substrate, mechanical properties, and thermal shock resistance, in the general formula (10), R 13 is a monovalent group represented by the following general formula (11). Particularly preferred is an organic group.
Figure 2018028690

(In the general formula (11), X represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, R 14 to R 18 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having a carbon number of 1 to 20, m is of 0 Is an integer)

一般式(10)中、R13が上記一般式(11)で表される1価の有機基で表される構造単位を与える重合性単量体としては、例えば、ピペリジン−4−イル(メタ)アクリレート、1−メチルピペリジン−4−イル(メタ)アクリレート、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル(メタ)アクリレート、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン−4−イル(メタ)アクリレート、(ピペリジン−4−イル)メチル(メタ)アクリレート、2−(ピペリジン−4−イル)エチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中で、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン−4−イルメタクリレートはFA−711MMとして、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イルメタクリレートはFA−712HMとして(いずれも日立化成工業(株)社製)、それぞれ商業的に入手可能である。 In the general formula (10), R 13 is a polymerizable monomer that gives a structural unit represented by a monovalent organic group represented by the general formula (11). For example, piperidin-4-yl (meta ) Acrylate, 1-methylpiperidin-4-yl (meth) acrylate, 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl (meth) acrylate, 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine- Examples include 4-yl (meth) acrylate, (piperidin-4-yl) methyl (meth) acrylate, 2- (piperidin-4-yl) ethyl (meth) acrylate, and the like. Among these, 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin-4-yl methacrylate is FA-711MM, and 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl methacrylate is FA-712HM. (Both manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) are commercially available.

(E)成分であるアクリル樹脂において、上記一般式(10)で表される構造単位の組成比は、(E)成分の総量に対して、0.3〜10モル%であることが好ましく、0.4〜8モル%であることがより好ましく、0.5〜7モル%であることがさらに好ましい。   In the acrylic resin as the component (E), the composition ratio of the structural unit represented by the general formula (10) is preferably 0.3 to 10 mol% with respect to the total amount of the component (E). It is more preferable that it is 0.4-8 mol%, and it is further more preferable that it is 0.5-7 mol%.

また、(E)成分は、感度をより向上できる観点から、上記一般式(7)で表される構造単位、上記一般式(8)で表される構造単位及び下記一般式(12)で表される構造単位を有するアクリル樹脂を含有することが好ましい。かかるアクリル樹脂は上記一般式(10)で表される構造単位を更に有していてもよい。

Figure 2018028690

(一般式(12)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Yは炭素数1〜5のアルキレン基を表し、R19〜R23はそれぞれ独立に炭素数1〜6のアルキル基を表し、pは1〜100の整数である) Moreover, (E) component is represented by the structural unit represented by the said General formula (7), the structural unit represented by the said General formula (8), and the following general formula (12) from a viewpoint which can improve a sensitivity more. It is preferable to contain an acrylic resin having a structural unit. Such an acrylic resin may further have a structural unit represented by the general formula (10).
Figure 2018028690

In (formula (12), R represents a hydrogen atom or a methyl group, Y represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, R 19 to R 23 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms each independently , P is an integer from 1 to 100)

一般式(12)で表される構造単位を与える重合性単量体としては、例えば、メタクリル変性シリコーンオイルが挙げられ、X−22−174DX、X−22−2426、X−22−2475(いずれも信越化学工業(株)社製)として、それぞれ商業的に入手可能である。   Examples of the polymerizable monomer that gives the structural unit represented by the general formula (12) include methacryl-modified silicone oil, and X-22-174DX, X-22-2426, X-22-2475 (any Are also commercially available as Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

(E)成分であるアクリル樹脂において、上記一般式(12)で表される構造単位の組成比は、(E)成分の総量に対して、1〜10モル%であることが好ましく、2〜5モル%であることがより好ましく、3〜5モル%であることがさらに好ましい。 In the acrylic resin as the component (E), the composition ratio of the structural unit represented by the general formula (12) is preferably 1 to 10 mol% with respect to the total amount of the component (E). It is more preferably 5 mol%, and further preferably 3 to 5 mol%.

また、(E)成分を構成するアクリル樹脂の合成に用いられる重合性単量体は、一般式(7)、(8)、(10)、(11)、(12)で表される各構造単位を与える重合性単量体以外の重合性単量体を更に含んでいてもよい。そのような重合性単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル、(メタ)アクリル酸4−メチルベンジルエステル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピルエステル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピルエステル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルエステル、アクリロニトリル、ビニル−n−ブチルエーテルなどのビニルアルコールのエステル類、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、(メタ)アクリル酸グリシジルエステル、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、α−ブロモ(メタ)アクリル酸、α−クロル(メタ)アクリル酸、β−フリル(メタ)アクリル酸、β−スチリル(メタ)アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノイソプロピルなどのマレイン酸モノエステル、フマール酸、ケイ皮酸、α−シアノケイ皮酸、イタコン酸、クロトン酸、プロピオール酸等が挙げられる。これらの重合性単量体は単独で又は2種類以上を組み合わせて用いられる。   Moreover, the polymerizable monomer used for the synthesis | combination of the acrylic resin which comprises (E) component is each structure represented by General formula (7), (8), (10), (11), (12). It may further contain a polymerizable monomer other than the polymerizable monomer giving the unit. Examples of such a polymerizable monomer include styrene, α-methylstyrene, (meth) acrylic acid benzyl ester, (meth) acrylic acid 4-methylbenzyl ester, (meth) acrylic acid 2-hydroxyethyl ester, Esters of vinyl alcohol such as (meth) acrylic acid 2-hydroxypropyl ester, (meth) acrylic acid 3-hydroxypropyl ester, (meth) acrylic acid 4-hydroxybutyl ester, acrylonitrile, vinyl-n-butyl ether, ) Acrylic acid tetrahydrofurfuryl ester, (meth) acrylic acid glycidyl ester, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Acid, α-bromo (meth) a Crylic acid, α-chloro (meth) acrylic acid, β-furyl (meth) acrylic acid, β-styryl (meth) acrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, monomethyl maleate, monoethyl maleate, monoisopropyl maleate And maleic acid monoesters such as fumaric acid, cinnamic acid, α-cyanocinnamic acid, itaconic acid, crotonic acid, and propiolic acid. These polymerizable monomers are used alone or in combination of two or more.

(E)成分の重量平均分子量は、2,000〜100,000であることが好ましく、3,000〜60,000であることがより好ましく、4,000〜50,000であることがさらに好ましい。重量平均分子量が2,000未満では硬化膜の耐熱衝撃性が低下する傾向があり、100,000を超えると(A)成分との相溶性及び現像性が低下する傾向がある。   (E) It is preferable that the weight average molecular weights of a component are 2,000-100,000, It is more preferable that it is 3,000-60,000, It is further more preferable that it is 4,000-50,000. . If the weight average molecular weight is less than 2,000, the thermal shock resistance of the cured film tends to decrease, and if it exceeds 100,000, the compatibility with the component (A) and the developability tend to decrease.

(E)成分を含有する場合の含有量は、密着性、機械特性、耐熱衝撃性、及び感光特性の観点から、(A)成分の総量100質量部に対して1〜50質量部が好ましく、3〜30質量部がより好ましく、5〜20質量部が特に好ましい。   The content in the case of containing the component (E) is preferably 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A), from the viewpoints of adhesion, mechanical properties, thermal shock resistance, and photosensitive properties. 3-30 mass parts is more preferable, and 5-20 mass parts is especially preferable.

<その他の成分>
本発明の感光性樹脂組成物は必要に応じ、熱酸発生剤、エラストマー、溶剤、溶解促進剤、溶解阻害剤、界面活性剤又はレベリング剤、接着助剤等のその他の成分を含有することができる。
<Other ingredients>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain other components such as a thermal acid generator, an elastomer, a solvent, a dissolution accelerator, a dissolution inhibitor, a surfactant or a leveling agent, and an adhesion aid as necessary. it can.

<その他の成分(F):熱酸発生剤>
本発明の感光性樹脂組成物は(F)熱酸発生剤を含有していても良い。(F)成分は熱により酸を生成する化合物でアリ、パターンメルトをより抑制することができる。これは、現像後の感光性樹脂膜を加熱する際に酸を発生させることが可能となり、(A)成分と(C)成分との反応、すなわち熱架橋反応がより低温から開始するため、熱によるパターンのメルトがより抑制されるためである。また、(F)成分は光照射によっても酸を発生することができるものが多いため、このようなものを用いると露光部のアルカリ水溶液への溶解性を増大することもできる。よって、未露光部と露光部とのアルカリ水溶液に対する溶解性の差が更に大きくなり解像度が向上する。ただし、本発明においては前記(B)成分とは異なる化合物を(F)成分として用いる。
<Other components (F): Thermal acid generator>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain (F) a thermal acid generator. Component (F) is a compound that generates an acid by heat and can further suppress ants and pattern melt. This is because an acid can be generated when the photosensitive resin film after development is heated, and the reaction between the component (A) and the component (C), that is, the thermal crosslinking reaction starts from a lower temperature. This is because the melt of the pattern due to is suppressed more. In addition, since many of the components (F) can generate an acid even when irradiated with light, the use of such a component can increase the solubility of the exposed portion in an alkaline aqueous solution. Therefore, the difference in solubility in the alkaline aqueous solution between the unexposed area and the exposed area is further increased, thereby improving the resolution. However, in the present invention, a compound different from the component (B) is used as the component (F).

このような熱により酸を生成する化合物は、例えば、50〜200℃の温度に加熱することにより酸を生成するものであることが好ましい。熱により酸を生成する化合物の具体例としては、前記(B)成分の光により酸を生成する化合物とは異なる化合物であって、熱により酸を生成する機能を有するオニウム塩等の強酸と塩基とから形成される塩や、イミドスルホナートが挙げられる。   It is preferable that the compound which produces | generates an acid with such a heat | fever produces | generates an acid by heating to the temperature of 50-200 degreeC, for example. Specific examples of the compound that generates an acid by heat include a strong acid and a base such as an onium salt that is different from the compound that generates an acid by the light of the component (B) and has a function of generating an acid by heat. And salts formed from imide sulfonate.

このようなオニウム塩としては、例えば、アリールジアゾニウム塩、ジフェニルヨードニウム塩のようなジアリールヨードニウム塩;ジアリールヨードニウム塩、ジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウム塩のようなジ(アルキルアリール)ヨードニウム塩;トリメチルスルホニウム塩のようなトリアルキルスルホニウム塩;ジメチルフェニルスルホニウム塩のようなジアルキルモノアリールスルホニウム塩;ジフェニルメチルスルホニウム塩のようなジアリールモノアルキルヨードニウム塩;トリアリールスルホニウム塩が挙げられる。これらの中で、パラトルエンスルホン酸のジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウム塩、トリフルオロメタンスルホン酸のジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウム塩、トリフルオロメタンスルホン酸のトリメチルスルホニウム塩、トリフルオロメタンスルホン酸のジメチルフェニルスルホニウム塩、トリフルオロメタンスルホン酸のジフェニルメチルスルホニウム塩、ノナフルオロブタンスルホン酸のジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウム塩、カンファースルホン酸のジフェニルヨードニウム塩、エタンスルホン酸のジフェニルヨードニウム塩、ベンゼンスルホン酸のジメチルフェニルスルホニウム塩、トルエンスルホン酸のジフェニルメチルスルホニウム塩等を好ましいものとして挙げることができる。   Examples of such an onium salt include diaryliodonium salts such as aryldiazonium salts and diphenyliodonium salts; diaryliodonium salts and di (alkylaryl) iodonium salts such as di (t-butylphenyl) iodonium salts; trimethylsulfonium A trialkylsulfonium salt such as a salt; a dialkylmonoarylsulfonium salt such as a dimethylphenylsulfonium salt; a diarylmonoalkyliodonium salt such as a diphenylmethylsulfonium salt; and a triarylsulfonium salt. Among these, di (t-butylphenyl) iodonium salt of paratoluenesulfonic acid, di (t-butylphenyl) iodonium salt of trifluoromethanesulfonic acid, trimethylsulfonium salt of trifluoromethanesulfonic acid, dimethyl of trifluoromethanesulfonic acid Phenylsulfonium salt, diphenylmethylsulfonium salt of trifluoromethanesulfonic acid, di (t-butylphenyl) iodonium salt of nonafluorobutanesulfonic acid, diphenyliodonium salt of camphorsulfonic acid, diphenyliodonium salt of ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid Preferred examples include dimethylphenylsulfonium salt and diphenylmethylsulfonium salt of toluenesulfonic acid.

これらの中で、下記一般式(13)で示すようなスルホニウム塩が好ましく、メタンスルホン酸のトリアルキルスルホニウム塩がより好ましく、特にトリメチルスルホニウム塩が好ましい。   Among these, a sulfonium salt represented by the following general formula (13) is preferable, a trialkylsulfonium salt of methanesulfonic acid is more preferable, and a trimethylsulfonium salt is particularly preferable.

これらの中で、下記一般式(13)で示すようなスルホニウム塩が好ましく、メタンスルホン酸のトリアルキルスルホニウム塩がより好ましく、特にトリメチルスルホニウム塩が好ましい。

Figure 2018028690

(式(13)中、R24、R25及びR26は各々独立にアルキル基又はアリール基を表し、R27は水素又はフッ素を表す。)前記アリール基としては、フェニル基又は置換基を有するフェニル基が好ましい。 Among these, a sulfonium salt represented by the following general formula (13) is preferable, a trialkylsulfonium salt of methanesulfonic acid is more preferable, and a trimethylsulfonium salt is particularly preferable.
Figure 2018028690

(In formula (13), R 24 , R 25 and R 26 each independently represents an alkyl group or an aryl group, and R 27 represents hydrogen or fluorine.) The aryl group has a phenyl group or a substituent. A phenyl group is preferred.

イミドスルホナートとしては、例えば、ナフトイルイミドスルホナートやフタルイミドスルホナートを用いることができる。   As the imide sulfonate, for example, naphthoyl imide sulfonate or phthalimide sulfonate can be used.

(F)熱酸発生剤を含有する場合の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましく、0.2〜20質量部がより好ましく、0.3〜10質量部がさらに好ましい。   (F) 0.1-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) component, and, as for content in the case of containing a thermal acid generator, 0.2-20 mass parts is more preferable. 3-10 mass parts is more preferable.

<その他の成分(G):エラストマー>
本発明においては、さらにエラストマーを併用することができる。これにより、得られるレジストパターンは柔軟性の点でさらに優れるものとなり、レジストパターンの機械特性及び耐熱衝撃性をより一層向上させることができる。エラストマーとしては、従来公知のものを用いることができるが、エラストマーを構成する重合体のガラス転移温度(Tg)が20℃以下であることが好ましい。
<Other components (G): Elastomer>
In the present invention, an elastomer can be used in combination. Thereby, the obtained resist pattern becomes further excellent in terms of flexibility, and the mechanical characteristics and thermal shock resistance of the resist pattern can be further improved. A conventionally known elastomer can be used as the elastomer, but the glass transition temperature (Tg) of the polymer constituting the elastomer is preferably 20 ° C. or lower.

このようなエラストマーとしては、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、及びシリコーン系エラストマーが挙げられる。また、前記エラストマーは、微粒子状のエラストマーであってもよい。これらのエラストマーは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of such elastomers include styrene elastomers, olefin elastomers, urethane elastomers, polyester elastomers, polyamide elastomers, and silicone elastomers. The elastomer may be a fine particle elastomer. These elastomers can be used alone or in combination of two or more.

<(H)成分:シラン化合物>
本発明の感光性樹脂組成物は、基板との密着性を向上させる観点から、(H)成分として、一般式(14)で表されるエポキシ基を有するシラン化合物を含有していてもよい。

Figure 2018028690

(式(14)中、Rは2価の有機基を表し、R基は1価の有機基を表す) <(H) component: Silane compound>
The photosensitive resin composition of this invention may contain the silane compound which has an epoxy group represented by General formula (14) as (H) component from a viewpoint of improving adhesiveness with a board | substrate.
Figure 2018028690

(In formula (14), R 3 represents a divalent organic group, and R 4 group represents a monovalent organic group)

一般式(14)において、Rは2価の有機基であるものであれば特に制限はない。感度及び解像度の向上という観点から、Rは−(CH−(n=1〜6の整数)で示される直鎖のアルキル基であることが好ましい。また、一般式(14)において、Rは有機基であるものであれば特に制限はない。感度及び解像度の向上という観点から、Rはアルコキシ基又はアルコキシアルキル基を含有すること好ましい。その中でも特に、安価で手に入りやすいことや、基板への接着性の向上という観点から、メトキシ基又はエトキシ基のようなアルコキシ基を含有することが特に好ましい。このような化合物としては、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トリエトキシシラン等が挙げられる。 In the general formula (14), R 3 is not particularly limited as long as it is a divalent organic group. From the viewpoint of improving sensitivity and resolution, R 3 is preferably a linear alkyl group represented by — (CH 2 ) n — (n is an integer of 1 to 6). In the general formula (14), R 4 is not particularly limited as long as it is an organic radical. From the viewpoint of improving sensitivity and resolution, R 4 preferably contains an alkoxy group or an alkoxyalkyl group. Among them, it is particularly preferable to contain an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group from the viewpoint of being inexpensive and easily available and improving the adhesion to the substrate. Examples of such compounds include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane.

また、本発明の感光性樹脂組成物は一般式(14)で示されるエポキシ基を有するシラン化合物の他に、シラン化合物を更に含んでいてもよい。そのようなシラン化合物としては、例えば、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、尿素プロピルトリエトキシシラン、メチルフェニルシランジオール、エチルフェニルシランジオール、n−プロピルフェニルシランジオール、イソプロピルフェニルシランジオール、n−ブチルシフェニルシランジオール、イソブチルフェニルシランジオール、tert−ブチルフェニルシランジオール、ジフェニルシランジオール、エチルメチルフェニルシラノール、n−プロピルメチルフェニルシラノール、イソプロピルメチルフェニルシラノール、n−ブチルメチルフェニルシラノール、イソブチルメチルフェニルシラノール、tert−ブチルメチルフェニルシラノール、エチルn−プロピルフェニルシラノール、エチルイソプロピルフェニルシラノール、n−ブチルエチルフェニルシラノール、イソブチルエチルフェニルシラノール、tert−ブチルエチルフェニルシラノール、メチルジフェニルシラノール、エチルジフェニルシラノール、n−プロピルジフェニルシラノール、イソプロピルジフェニルシラノール、n−ブチルジフェニルシラノール、イソブチルジフェニルシラノール、tert−ブチルジフェニルシラノール、フェニルシラントリオール、1,4−ビス(トリヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(メチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(エチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(プロピルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ブチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジエチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジプロピルドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジブチルヒドロキシシリル)ベンゼン等が挙げられる。これらのシラン化合物は単独で又は2種類以上を組み合わせて用いられる。   Moreover, the photosensitive resin composition of this invention may further contain the silane compound other than the silane compound which has an epoxy group shown by General formula (14). Examples of such silane compounds include ureidopropyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, urea propyltriethoxysilane, and methylphenylsilanediol. , Ethylphenylsilanediol, n-propylphenylsilanediol, isopropylphenylsilanediol, n-butylsiphenylsilanediol, isobutylphenylsilanediol, tert-butylphenylsilanediol, diphenylsilanediol, ethylmethylphenylsilanol, n-propyl Methylphenylsilanol, isopropylmethylphenylsilanol, n-butylmethylphenylsilanol, isobutylmethylphenylsilanol Tert-butylmethylphenylsilanol, ethyl n-propylphenylsilanol, ethylisopropylphenylsilanol, n-butylethylphenylsilanol, isobutylethylphenylsilanol, tert-butylethylphenylsilanol, methyldiphenylsilanol, ethyldiphenylsilanol, n- Propyldiphenylsilanol, isopropyldiphenylsilanol, n-butyldiphenylsilanol, isobutyldiphenylsilanol, tert-butyldiphenylsilanol, phenylsilanetriol, 1,4-bis (trihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (methyldihydroxysilyl) Benzene, 1,4-bis (ethyldihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (propyldihydroxy) Silyl) benzene, 1,4-bis (butyldihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (dimethylhydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (diethylhydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (dipropyldroxy) Silyl) benzene, 1,4-bis (dibutylhydroxysilyl) benzene and the like. These silane compounds are used alone or in combination of two or more.

(H)成分を用いる場合の含有量は配線への接着性と感光性樹脂組成物の保存安定性の観点から、(A)成分100質量部に対して、(H)成分と(H)成分以外のシラン化合物の総量が0.1〜20質量部であることが好ましく、0.5〜10質量部がより好ましく、1〜5質量部がさらに好ましい。   In the case of using the component (H), the content of the component (H) and the component (H) is 100 parts by mass of the component (A) from the viewpoint of adhesion to wiring and storage stability of the photosensitive resin composition. The total amount of other silane compounds is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, and even more preferably 1 to 5 parts by mass.

<その他の成分(I):溶媒>
本発明の感光性樹脂組成物は、基板上への塗布性、及び均一な厚さの樹脂膜を形成できるという観点から、(I)溶剤を含有していてもよい。溶剤の具体例としては、γ−ブチロラクトン、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸ベンジル、n−ブチルアセテート、エトキシエチルプロピオナート、3−メチルメトキシプロピオナート、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリルアミド、テトラメチレンスルホン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、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プロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル及びジプロピレングリコールモノメチルエーテルが挙げられる。これらの溶剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(I)成分を含有させる場合の含有量は、特に限定されないが、感光性樹脂組成物中の溶剤の割合が20〜90質量%となるように調整されることが好ましい。
<Other components (I): Solvent>
The photosensitive resin composition of this invention may contain the (I) solvent from a viewpoint that the applicability | paintability on a board | substrate and the resin film of uniform thickness can be formed. Specific examples of the solvent include γ-butyrolactone, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, benzyl acetate, n-butyl acetate, ethoxyethyl propionate, 3-methylmethoxypropionate, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphorylamide, tetramethylene sulfone, diethyl ketone, diisobutyl ketone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene Examples include glycol monobutyl ether and dipropylene glycol monomethyl ether. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
Although content in the case of containing (I) component is not specifically limited, It is preferable to adjust so that the ratio of the solvent in the photosensitive resin composition may be 20-90 mass%.

<その他の成分(J):溶解促進剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(J)溶解促進剤を含有していても良い。(J)溶解促進剤を含有することで、パターン樹脂膜をアルカリ水溶液で現像する際の露光部の溶解速度を増加させ、感度及び解像性を向上させることができる。溶解促進剤としては従来公知のものを用いることができる。その具体例としては、カルボキシル基、スルホン酸、スルホンアミド基を有する化合物が挙げられる。
このような溶解促進剤を含有させる場合の含有量は、パターン樹脂膜のアルカリ水溶液に対する溶解速度によって決めることができるが、例えば、(A)成分の100質量部に対して、0.01〜30質量部とすることが好ましい。
<Other components (J): Dissolution promoter>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain (J) a dissolution accelerator. (J) By containing a dissolution accelerator, it is possible to increase the dissolution rate of the exposed area when the pattern resin film is developed with an alkaline aqueous solution, thereby improving the sensitivity and resolution. A conventionally well-known thing can be used as a dissolution promoter. Specific examples thereof include compounds having a carboxyl group, a sulfonic acid, and a sulfonamide group.
The content in the case of containing such a dissolution accelerator can be determined by the dissolution rate of the pattern resin film in the alkaline aqueous solution. For example, the content is 0.01 to 30 with respect to 100 parts by mass of the component (A). It is preferable to set it as a mass part.

<その他の成分(K):溶解阻害剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(K)溶解阻害剤を含有していても良い。(K)溶解阻害剤は(A)成分のアルカリ水溶液に対する溶解性を阻害する化合物であり、残膜厚、現像時間やコントラストをコントロールするために用いられる。その具体例としては、ジフェニルヨードニウムニトラート、ビス(p−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムニトラート、ジフェニルヨードニウムブロミド、ジフェニルヨードニウムクロリド、ジフェニルヨードニウムヨージド等である。溶解阻害剤を含有する場合の含有量は、感度と現像時間の許容幅の点から、(A)成分の合計量100質量部に対して0.01〜20質量部が好ましく、0.01〜15質量部がより好ましく、0.05〜10質量部がさらに好ましい。
<Other components (K): Dissolution inhibitor>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain (K) a dissolution inhibitor. The (K) dissolution inhibitor is a compound that inhibits the solubility of the component (A) in an alkaline aqueous solution, and is used to control the remaining film thickness, development time, and contrast. Specific examples thereof include diphenyliodonium nitrate, bis (p-tert-butylphenyl) iodonium nitrate, diphenyliodonium bromide, diphenyliodonium chloride, diphenyliodonium iodide and the like. In the case of containing a dissolution inhibitor, the content is preferably 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A), from the viewpoint of sensitivity and an allowable range of development time, and 0.01 to 15 mass parts is more preferable, and 0.05-10 mass parts is further more preferable.

<その他の成分(L):界面活性剤又はレベリング剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(L)界面活性剤又はレベリング剤を含有していても良い。感光性樹脂組成物が(L)成分を含有することによって、塗布性、例えばストリエーション(膜厚のムラ)を防いだり、現像性を向上させたりすることができる。このような界面活性剤又はレベリング剤としては、例えば、ポリオキシエチレンウラリルエーテル、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ノールエーテルが挙げられる。市販品としては、メガファックスF171、F173、R−08(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム株式会社、商品名)、オルガノシロキサンポリマーKP341、KBM303、KBM803(信越化学工業社製、商品名)がある。
(L)成分を含有する場合、その含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.001〜5質量部が好ましく、0.01〜3質量部がより好ましい。
<Other components (L): surfactant or leveling agent>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain (L) a surfactant or a leveling agent. When the photosensitive resin composition contains the component (L), coating properties such as striation (film thickness unevenness) can be prevented, and developability can be improved. Examples of such a surfactant or leveling agent include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, and polyoxyethylene octylphenol ether. Commercially available products include Megafax F171, F173, R-08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name), Fluorard FC430, FC431 (Sumitomo 3M Co., Ltd., trade name), organosiloxane polymers KP341, KBM303, KBM803. (Trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
When it contains (L) component, 0.001-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) component, and 0.01-3 mass parts is more preferable.

本発明の感光性樹脂組成物は、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)等のアルカリ水溶液を用いて現像することが可能である。さらに、上述の感光性樹脂組成物を用いることにより、良好な密着性及び熱衝撃サイクルにおける耐クラック性を有するパターン硬化膜を形成することが可能となる。また、本発明の感光性樹脂組成物からなるパターン硬化膜は、良好な感光特性(感度及び解像度)を有し、また十分な機械特性(破断伸び及び弾性率)を有する。   The photosensitive resin composition of the present invention can be developed using an aqueous alkaline solution such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH). Furthermore, by using the above-described photosensitive resin composition, it is possible to form a patterned cured film having good adhesion and crack resistance in a thermal shock cycle. Moreover, the pattern cured film which consists of the photosensitive resin composition of this invention has a favorable photosensitive characteristic (sensitivity and resolution), and has sufficient mechanical characteristics (breaking elongation and elastic modulus).

本発明の感光性樹脂組成物は一般的にはポジ型の感光性樹脂組成物であるが、これに限定されるものではない。   The photosensitive resin composition of the present invention is generally a positive photosensitive resin composition, but is not limited thereto.

[パターン硬化膜の製造方法]
本発明の感光性樹脂組成物からなるパターン硬化膜の製造方法は、通常、感光性樹脂組成物を支基板上に塗布及び乾燥して感光性樹脂膜を形成する工程(成膜工程)と、感光性樹脂膜を露光する工程(露光工程)と、露光後の感光性樹脂膜をアルカリ水溶液によって用いて現像して、パターン樹脂膜を形成する工程(現像工程)と、パターン樹脂膜を加熱する工程(加熱工程)とを含有する。
[Method for producing patterned cured film]
The method for producing a patterned cured film comprising the photosensitive resin composition of the present invention usually comprises a step of forming a photosensitive resin film by applying and drying the photosensitive resin composition on a support substrate (film formation step), and A step of exposing the photosensitive resin film (exposure step), a step of developing the exposed photosensitive resin film with an alkaline aqueous solution to form a pattern resin film (developing step), and heating the pattern resin film Process (heating process).

<成膜工程>
成膜工程では、ガラス基板、半導体、金属酸化物絶縁体(例えばTiO、SiO等)、窒化ケイ素などの支持基板上に、上述した感光性樹脂組成物を、スピンナーなどを用いて回転塗布する。塗布された感光性樹脂組成物をホットプレート、オーブンなどを用いた加熱により乾燥する。これにより、基板上に感光性樹脂組成物の被膜(感光性樹脂膜)が形成される。
<Film formation process>
In the film formation process, the photosensitive resin composition described above is spin-coated using a spinner or the like on a support substrate such as a glass substrate, a semiconductor, a metal oxide insulator (eg, TiO 2 , SiO 2, etc.), silicon nitride, or the like. To do. The applied photosensitive resin composition is dried by heating using a hot plate, oven or the like. Thereby, the film (photosensitive resin film) of the photosensitive resin composition is formed on the substrate.

<露光工程>
露光工程では、基板上に形成された感光性樹脂膜に対して、マスクを介して紫外線、可視光線、放射線等の活性光線を照射する。(A)成分はi線に対する透明性が高いので、i線の照射を好適に用いることができる。なお、露光後、必要に応じて露光後加熱(PEB)を行うこともできる。露光後加熱の温度は70℃〜140℃、露光後加熱の時間は1分〜5分が好ましい。
<Exposure process>
In the exposure step, the photosensitive resin film formed on the substrate is irradiated with actinic rays such as ultraviolet rays, visible rays, and radiations through a mask. Since the component (A) has high transparency to i-line, i-line irradiation can be suitably used. In addition, after exposure, post-exposure heating (PEB) can be performed as necessary. The post-exposure heating temperature is preferably 70 ° C. to 140 ° C., and the post-exposure heating time is preferably 1 minute to 5 minutes.

<現像工程>
現像工程では、露光工程後の感光性樹脂膜の露光部を現像液で除去することにより、感光性樹脂膜がパターン化される。現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)等のアルカリ水溶液が好適に用いられる。これらの水溶液の塩基濃度は、0.1〜10質量%とすることが好ましい。さらに、上記現像液にアルコール類や界面活性剤を添加して使用することもできる。これらはそれぞれ、現像液100質量部に対して、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.1〜5質量部の範囲で配合することができる。パターン化された感光性樹脂膜をパターン樹脂膜という。
<Development process>
In the development process, the photosensitive resin film is patterned by removing the exposed portion of the photosensitive resin film after the exposure process with a developer. As the developer, for example, an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, ammonia, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH) is preferably used. The base concentration of these aqueous solutions is preferably 0.1 to 10% by mass. Furthermore, alcohols and surfactants can be added to the developer and used. Each of these can be blended in the range of preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the developer. The patterned photosensitive resin film is referred to as a pattern resin film.

<加熱工程>
加熱処理工程では、パターン樹脂膜を加熱することにより、感光性樹脂組成物を硬化する。パターン樹脂膜を硬化して得られた膜を、パターン硬化膜という。加熱温度は、電子デバイスに対する熱によるダメージを十分に防止する点から、好ましくは250℃以下、より好ましくは225℃以下であり、さらに好ましくは140〜200℃である。加熱処理は、例えば、石英チューブ炉、ホットプレート、ラピッドサーマルアニール、縦型拡散炉、赤外線硬化炉、電子線硬化炉、及びマイクロ波硬化炉等のオーブンを用いて行うことができる。また、大気中、又は窒素等の不活性雰囲気中いずれを選択することもできるが、窒素下で行う方がパターンの酸化を防ぐことができるので望ましい。上述の望ましい加熱温度の範囲は従来の加熱温度よりも低いため、支持基板や電子デバイスへのダメージを小さく抑えることができる。従って、本実施形態のレジストパターンの製造方法を用いることによって、電子デバイスを歩留まり良く製造することができる。また、プロセスの省エネルギー化につながる。さらに、本実施形態の感光性樹脂組成物によれば、感光性ポリイミド樹脂等に見られる加熱処理工程における体積収縮(硬化収縮)が小さいため、寸法精度の低下を防ぐことができる。
<Heating process>
In the heat treatment step, the photosensitive resin composition is cured by heating the pattern resin film. A film obtained by curing the pattern resin film is referred to as a pattern cured film. The heating temperature is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 225 ° C. or lower, and further preferably 140 to 200 ° C. from the viewpoint of sufficiently preventing damage to the electronic device due to heat. The heat treatment can be performed using an oven such as a quartz tube furnace, a hot plate, rapid thermal annealing, a vertical diffusion furnace, an infrared curing furnace, an electron beam curing furnace, and a microwave curing furnace. In addition, either air or an inert atmosphere such as nitrogen can be selected. However, it is preferable to perform the process under nitrogen because the oxidation of the pattern can be prevented. Since the above-mentioned desirable heating temperature range is lower than the conventional heating temperature, damage to the support substrate and the electronic device can be suppressed to a small level. Therefore, electronic devices can be manufactured with a high yield by using the resist pattern manufacturing method of the present embodiment. It also leads to energy savings in the process. Furthermore, according to the photosensitive resin composition of the present embodiment, since the volume shrinkage (curing shrinkage) in the heat treatment step found in the photosensitive polyimide resin or the like is small, it is possible to prevent a reduction in dimensional accuracy.

加熱工程における加熱時間は、感光性樹脂組成物が硬化するのに十分な時間であればよいが、作業効率との兼ね合いから概ね5時間以下が好ましい。また、加熱は、上述のオーブンの他、マイクロ波硬化装置や周波数可変マイクロ波硬化装置を用いて行うこともできる。これらの装置を用いることにより、基板や電子デバイスの温度を例えば200℃以下に保ったままで、感光性樹脂膜のみを効果的に加熱することが可能である。   The heating time in the heating step may be a time sufficient for the photosensitive resin composition to cure, but is preferably approximately 5 hours or less in view of work efficiency. In addition to the oven described above, the heating can also be performed using a microwave curing device or a frequency variable microwave curing device. By using these apparatuses, it is possible to effectively heat only the photosensitive resin film while keeping the temperature of the substrate and the electronic device at, for example, 200 ° C. or lower.

周波数可変マイクロ波硬化装置においては、マイクロ波がその周波数を変化させながらパルス状に照射されるので、定在波を防ぐことができ、基板面を均一に加熱することができる点で好ましい。また、基板として後述する電子デバイスのように金属配線を含む場合、マイクロ波を周波数を変化させながらパルス状に照射すると、金属からの放電等の発生を防ぐことができ、電子デバイスを破壊から守ることができるので好ましい。さらに、周波数可変マイクロ波を用いて加熱すると、オーブンを用いる場合に比べて硬化温度を下げても硬化膜物性が低下しないので好ましい(J.Photopolym.Sci.Technol.,18,327−332(2005)参照)。   In the variable frequency microwave curing apparatus, the microwave is irradiated in pulses while changing its frequency, so that standing waves can be prevented and the substrate surface can be heated uniformly. In addition, when a metal wiring is included as an electronic device to be described later as a substrate, if microwaves are applied in a pulsed manner while changing the frequency, discharge from the metal can be prevented and the electronic device is protected from destruction. This is preferable. Furthermore, it is preferable to heat using a frequency-variable microwave because the cured film properties do not deteriorate even when the curing temperature is lowered as compared with the case of using an oven (J. Photopolym. Sci. Technol., 18, 327-332 (2005). )reference).

周波数可変マイクロ波の周波数は一般に0.5〜20GHzの範囲であるが、実用的には1〜10GHzの範囲が好ましく、さらに2〜9GHzの範囲がより好ましい。また、照射するマイクロ波の周波数は連続的に変化させることが望ましいが、実際は周波数を階段状に変化させて照射する。その際、単一周波数のマイクロ波を照射する時間はできるだけ短い方が定在波や金属からの放電等が生じにくいため、照射時間は1ミリ秒以下が好ましく、100マイクロ秒以下が特に好ましい。   The frequency of the frequency variable microwave is generally in the range of 0.5 to 20 GHz, but is practically preferably in the range of 1 to 10 GHz, and more preferably in the range of 2 to 9 GHz. In addition, it is desirable to continuously change the frequency of the microwave to be irradiated, but actually the irradiation is performed by changing the frequency stepwise. At that time, the shorter the time for irradiating a single-frequency microwave, the less likely it is to generate a standing wave or a metal discharge. Therefore, the irradiation time is preferably 1 millisecond or less, particularly preferably 100 microseconds or less.

照射するマイクロ波の出力は、装置の大きさや被加熱体の量によっても異なるが、概ね10〜2000Wの範囲であり、実用上は100〜1000Wがより好ましく、100〜700Wがさらに好ましく、100〜500Wが最も好ましい。出力が10W未満では被加熱体を短時間で加熱することが難しく、2000Wを超えると急激な温度上昇が起こりやすい。   The output of the microwave to be irradiated varies depending on the size of the apparatus and the amount of the object to be heated, but is generally in the range of 10 to 2000 W, practically preferably 100 to 1000 W, more preferably 100 to 700 W, further preferably 100 to 700 W. 500 W is most preferred. If the output is less than 10 W, it is difficult to heat the object to be heated in a short time, and if it exceeds 2000 W, a rapid temperature rise tends to occur.

マイクロ波は、パルス状に入/切させて照射することが好ましい。マイクロ波をパルス状に照射することにより、設定した加熱温度を保持することができ、また、硬化膜や基材へのダメージを避けることができる点で好ましい。パルス状のマイクロ波を1回に照射する時間は条件によって異なるが、概ね10秒以下が好ましい。   It is preferable to irradiate the microwave by turning it on / off in a pulsed manner. By irradiating the microwaves in a pulsed manner, it is preferable in that the set heating temperature can be maintained and damage to the cured film and the substrate can be avoided. Although the time for irradiating the pulsed microwave at one time varies depending on the conditions, it is preferably about 10 seconds or less.

上述のパターン硬化膜の製造方法によれば、良好な感光特性を有する感光性樹脂組成物を得ることができ、また良好なパターン形状を有するパターン硬化膜が得られる。本実施形態に係る感光性樹脂組成物を使用することにより、従来は300℃以上を必要としていた上記の加熱工程において、200℃以下の低温でも硬化が可能である。さらに、本発明の感光性樹脂組成物から形成されるパターン硬化膜は、高いガラス転移温度を有する。従って、耐熱性に優れたパターン硬化膜となる。この結果、信頼性に優れた半導体装置等の電子デバイスを歩留まり良く高収率で得ることができる。   According to the above method for producing a cured pattern film, a photosensitive resin composition having good photosensitive characteristics can be obtained, and a patterned cured film having a good pattern shape can be obtained. By using the photosensitive resin composition according to this embodiment, curing can be performed even at a low temperature of 200 ° C. or lower in the above heating step that conventionally required 300 ° C. or higher. Furthermore, the pattern cured film formed from the photosensitive resin composition of the present invention has a high glass transition temperature. Therefore, it becomes a pattern cured film excellent in heat resistance. As a result, an electronic device such as a semiconductor device having excellent reliability can be obtained with high yield and high yield.

[半導体装置の製造工程]
次に、本発明のパターン硬化膜の製造方法の一例として、半導体装置の製造工程を図面に基づいて説明する。図1〜5は、多層配線構造を有する半導体装置の製造工程の一実施形態を示す概略断面図である。
[Semiconductor device manufacturing process]
Next, as an example of the method for producing a cured pattern film according to the present invention, a process for producing a semiconductor device will be described with reference to the drawings. 1 to 5 are schematic sectional views showing an embodiment of a manufacturing process of a semiconductor device having a multilayer wiring structure.

まず、図1に示す構造体100を準備する。構造体100は、回路素子を有するSi基板等の半導体基板1と、回路素子が露出する所定のパターンを有し半導体基板1を被覆するシリコン酸化膜等の保護層2と、露出した回路素子上に形成された第1導体層3と、保護層2及び第1導体層3上にスピンコート法等により成膜されたポリイミド樹脂等からなる層間絶縁層4とを備える。   First, the structure 100 shown in FIG. 1 is prepared. The structure 100 includes a semiconductor substrate 1 such as a Si substrate having circuit elements, a protective layer 2 such as a silicon oxide film covering the semiconductor substrate 1 having a predetermined pattern from which the circuit elements are exposed, and on the exposed circuit elements. And the interlayer insulating layer 4 made of polyimide resin or the like formed on the protective layer 2 and the first conductor layer 3 by a spin coating method or the like.

次に、層間絶縁層4上に窓部6Aを有する感光性樹脂層5を形成することにより、図2に示す構造体200を得る。感光性樹脂層5は、例えば、塩化ゴム系、フェノールノボラック系、ポリヒドロキシスチレン系、ポリアクリル酸エステル系等の感光性樹脂を、スピンコート法により塗布することにより形成される。窓部6Aは、公知の写真食刻技術によって所定部分の層間絶縁層4が露出するように形成される。   Next, a photosensitive resin layer 5 having a window portion 6A is formed on the interlayer insulating layer 4 to obtain a structure 200 shown in FIG. The photosensitive resin layer 5 is formed, for example, by applying a photosensitive resin such as chlorinated rubber, phenol novolac, polyhydroxystyrene, or polyacrylate ester by a spin coating method. The window 6A is formed so that a predetermined portion of the interlayer insulating layer 4 is exposed by a known photolithography technique.

層間絶縁層4をエッチングして窓部6Bを形成した後に、感光性樹脂層5を除去し、図3に示す構造体300を得る。層間絶縁層4のエッチングには、酸素、四フッ化炭素等のガスを用いるドライエッチング手段を用いることができる。このエッチングにより、窓部6Aに対応する部分の層間絶縁層4が選択的に除去され、第1導体層3が露出するように窓部6Bが設けられた層間絶縁層4が得られる。次いで、窓部6Bから露出した第1導体層3を腐食することなく、感光性樹脂層5のみを腐食するようなエッチング溶液を用いて感光性樹脂層5を除去する。   After the interlayer insulating layer 4 is etched to form the window 6B, the photosensitive resin layer 5 is removed to obtain the structure 300 shown in FIG. For etching the interlayer insulating layer 4, dry etching means using a gas such as oxygen or carbon tetrafluoride can be used. By this etching, the portion of the interlayer insulating layer 4 corresponding to the window portion 6A is selectively removed, and the interlayer insulating layer 4 provided with the window portion 6B so that the first conductor layer 3 is exposed is obtained. Next, the photosensitive resin layer 5 is removed using an etching solution that corrodes only the photosensitive resin layer 5 without corroding the first conductor layer 3 exposed from the window 6B.

さらに、窓部6Bに対応する部分に第2導体層7を形成し、図4に示す構造体400を得る。第2導体層7の形成には、公知の写真食刻技術を用いることができる。これにより、第2導体層7と第1導体層3との電気的接続が行われる。   Furthermore, the 2nd conductor layer 7 is formed in the part corresponding to the window part 6B, and the structure 400 shown in FIG. 4 is obtained. A known photolithography technique can be used to form the second conductor layer 7. As a result, the second conductor layer 7 and the first conductor layer 3 are electrically connected.

最後に、層間絶縁層4及び第2導体層7上に表面保護層8を形成し、図5に示す半導体装置500を得る。本実施形態では、表面保護層8は次のようにして形成する。まず、上述の実施形態に係る感光性樹脂組成物をスピンコート法により層間絶縁層4及び第2導体層7上に塗布し、乾燥して感光性樹脂膜を形成する。次に、所定部分に窓部6Cに対応するパターンを描いたマスクを介して光照射した後、アルカリ水溶液にて現像して感光性樹脂膜をパターン化する。その後、感光性樹脂膜を加熱により硬化して、表面保護層8としての膜を形成する。この表面保護層8は、第1導体層3及び第2導体層7を外部からの応力、α線等から保護するものであり、得られる半導体装置500は信頼性に優れる。   Finally, the surface protective layer 8 is formed on the interlayer insulating layer 4 and the second conductor layer 7 to obtain the semiconductor device 500 shown in FIG. In the present embodiment, the surface protective layer 8 is formed as follows. First, the photosensitive resin composition according to the above-described embodiment is applied on the interlayer insulating layer 4 and the second conductor layer 7 by spin coating, and dried to form a photosensitive resin film. Next, after light irradiation through a mask on which a pattern corresponding to the window 6C is drawn at a predetermined portion, the photosensitive resin film is patterned by developing with an alkaline aqueous solution. Thereafter, the photosensitive resin film is cured by heating to form a film as the surface protective layer 8. The surface protective layer 8 protects the first conductor layer 3 and the second conductor layer 7 from external stress, α rays, and the like, and the obtained semiconductor device 500 is excellent in reliability.

なお、上述の実施形態では2層の配線構造を有する半導体装置の製造方法を示したが、3層以上の多層配線構造を形成する場合は、上述の工程を繰り返して行い、各層を形成することができる。すなわち、層間絶縁層4を形成する各工程、及び表面保護層8を形成する各工程を繰り返すことによって、多層のパターンを形成することが可能である。また、上記例において、表面保護層8のみでなく、層間絶縁層4も本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成することが可能である。   In the above-described embodiment, the method for manufacturing a semiconductor device having a two-layer wiring structure is shown. However, when a multilayer wiring structure having three or more layers is formed, the above steps are repeated to form each layer. Can do. That is, it is possible to form a multilayer pattern by repeating each step of forming the interlayer insulating layer 4 and each step of forming the surface protective layer 8. In the above example, not only the surface protective layer 8 but also the interlayer insulating layer 4 can be formed using the photosensitive resin composition of the present invention.

[電子部品]
次に、本発明の電子部品について説明する。本発明の電子部品は、上述の製造方法によって形成されるパターン硬化膜を層間絶縁層又は表面保護層として有する。上記パターン硬化膜は、具体的には、半導体装置の表面保護層や層間絶縁層、多層配線板の層間絶縁層等として使用することができる。本発明の電子部品は、上述の感光性樹脂組成物を用いて形成される表面保護層や層間絶縁層を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとることができる。
[Electronic parts]
Next, the electronic component of the present invention will be described. The electronic component of the present invention has a patterned cured film formed by the above-described manufacturing method as an interlayer insulating layer or a surface protective layer. Specifically, the patterned cured film can be used as a surface protective layer or an interlayer insulating layer of a semiconductor device, an interlayer insulating layer of a multilayer wiring board, or the like. The electronic component of the present invention is not particularly limited except that it has a surface protective layer and an interlayer insulating layer formed using the above-described photosensitive resin composition, and can have various structures.

また、上述の感光性樹脂組成物は、応力緩和性、接着性等にも優れるため、近年開発された各種構造のパッケージにおける各種の構造材としても使用することができる。図6及び図7にそのような半導体装置の一例の断面構造を示す。   Moreover, since the above-mentioned photosensitive resin composition is excellent also in stress relaxation property, adhesiveness, etc., it can be used also as various structural materials in the package of various structures developed in recent years. 6 and 7 show a cross-sectional structure of an example of such a semiconductor device.

図6は、半導体装置の一実施形態としての配線構造を示す概略断面図である。図6に示す半導体装置600は、シリコンチップ23と、シリコンチップ23の一方面側に設けられた層間絶縁層11と、層間絶縁層11上に形成された、パッド部15を含むパターンを有するAl配線層12と、パッド部15上に開口を形成しながら層間絶縁層11及びAl配線層12上に順次積層された絶縁層13(例えばP−SiN層)及び表面保護層14と、表面保護層14上で開口近傍に配された島状のコア18と、絶縁層13及び表面保護層14の開口内でパッド部15と接するとともにコア18の表面保護層14とは反対側の面に接するように表面保護層14上に延在する再配線層16とを備える。さらに、半導体装置600は、表面保護層14、コア18及び再配線層16を覆って形成され、コア18上の再配線層16の部分に開口が形成されているカバーコート層19と、カバーコート層19の開口においてバリアメタル20を間に挟んで再配線層16と接続された導電性ボール17と、導電性ボールを保持するカラー21と、導電性ボール17周囲のカバーコート層19上に設けられたアンダーフィル22とを備える。導電性ボール17は外部接続端子として用いられ、ハンダ、金等から形成される。アンダーフィル22は、半導体装置600を実装する際に応力を緩和するために設けられている。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a wiring structure as an embodiment of the semiconductor device. A semiconductor device 600 shown in FIG. 6 includes a silicon chip 23, an interlayer insulating layer 11 provided on one side of the silicon chip 23, and an Al having a pattern including a pad portion 15 formed on the interlayer insulating layer 11. A wiring layer 12, an insulating layer 13 (for example, a P-SiN layer) and a surface protective layer 14, which are sequentially stacked on the interlayer insulating layer 11 and the Al wiring layer 12 while forming an opening on the pad portion 15, and a surface protective layer 14 in contact with the pad portion 15 in the openings of the insulating layer 13 and the surface protective layer 14 and the surface of the core 18 opposite to the surface protective layer 14. And a rewiring layer 16 extending on the surface protective layer 14. Further, the semiconductor device 600 is formed so as to cover the surface protective layer 14, the core 18, and the rewiring layer 16, and a cover coat layer 19 in which an opening is formed in a portion of the rewiring layer 16 on the core 18. The conductive ball 17 connected to the rewiring layer 16 with the barrier metal 20 interposed therebetween in the opening of the layer 19, the collar 21 that holds the conductive ball, and the cover coat layer 19 around the conductive ball 17 are provided. The underfill 22 is provided. The conductive ball 17 is used as an external connection terminal and is formed of solder, gold or the like. The underfill 22 is provided to relieve stress when the semiconductor device 600 is mounted.

図7は、半導体装置の一実施形態としての配線構造を示す概略断面図である。図7の半導体装置700においては、シリコンチップ23上にAl配線層(図示せず)及びAl配線層のパッド部15が形成されており、その上部には絶縁層13が形成され、さらに素子の表面保護層14が形成されている。パッド部15上には、再配線層16が形成され、この再配線層16は、導電性ボール17との接続部24の上部まで伸びている。さらに、表面保護層14の上には、カバーコート層19が形成されている。再配線層16は、バリアメタル20を介して導電性ボール17に接続されている。   FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a wiring structure as one embodiment of a semiconductor device. In the semiconductor device 700 of FIG. 7, an Al wiring layer (not shown) and a pad portion 15 of the Al wiring layer are formed on the silicon chip 23, and an insulating layer 13 is formed on the Al wiring layer. A surface protective layer 14 is formed. A rewiring layer 16 is formed on the pad portion 15, and the rewiring layer 16 extends to an upper portion of the connection portion 24 with the conductive ball 17. Further, a cover coat layer 19 is formed on the surface protective layer 14. The rewiring layer 16 is connected to the conductive ball 17 through the barrier metal 20.

図6及び図7の半導体装置において、上述の感光性樹脂組成物は、層間絶縁層11や表面保護層14ばかりではなく、カバーコート層19、コア18、カラー21、アンダーフィル22等を形成するための材料として使用することができる。上述の感光性樹脂組成物を用いた硬化体は、Al配線層12や再配線層16等のメタル層(例えばCu、Au、Ni、Ti等)や封止剤等との接着性に優れ、応力緩和効果も高いため、この硬化体を表面保護層14、カバーコート層19、コア18、半田等のカラー21、フリップチップ等で用いられるアンダーフィル22等に用いた半導体装置は、極めて信頼性に優れるものとなる。   6 and 7, the above-described photosensitive resin composition forms not only the interlayer insulating layer 11 and the surface protective layer 14, but also the cover coat layer 19, the core 18, the collar 21, the underfill 22, and the like. Can be used as a material for. The cured body using the photosensitive resin composition described above is excellent in adhesiveness with metal layers (for example, Cu, Au, Ni, Ti, etc.) such as the Al wiring layer 12 and the rewiring layer 16, sealants, Since the stress relaxation effect is also high, a semiconductor device in which this cured body is used for the surface protective layer 14, the cover coat layer 19, the core 18, the collar 21 such as solder, the underfill 22 used in a flip chip or the like is extremely reliable. It will be excellent.

本発明の感光性樹脂組成物は、図6及び図7における再配線層16を有する半導体装置の表面保護層14及び/又はカバーコート層19に用いることが特に好適である。   The photosensitive resin composition of the present invention is particularly preferably used for the surface protective layer 14 and / or the cover coat layer 19 of the semiconductor device having the rewiring layer 16 in FIGS.

前記表面保護層又は前記カバーコート層の膜厚は、3〜20μmであることが好ましく、5〜15μmであることがより好ましい。   The film thickness of the surface protective layer or the cover coat layer is preferably 3 to 20 μm, and more preferably 5 to 15 μm.

以上のように、上述の感光性樹脂組成物を使用することにより、従来は300℃以上を必要としていた上記の加熱処理工程において、200℃以下の低温加熱を用いた硬化が可能である。前記加熱処理工程において、加熱温度は、100℃〜200℃が好ましく、150℃〜200℃がより好ましい。さらに、本発明の感光性樹脂組成物は、感光性ポリイミド等に見られた加熱処理工程における体積収縮(硬化収縮)が小さいため、寸法精度の低下を防ぐことができる。本発明の感光性樹脂組成物からなるパターン硬化膜は、高いガラス転移温度を有する。従って、耐熱性に優れた表面保護層及び層間絶縁層となる。この結果、信頼性に優れた半導体装置等の電子部品を歩留まり良く高収率で得ることができる。   As described above, by using the above-described photosensitive resin composition, curing using low-temperature heating of 200 ° C. or lower is possible in the heat treatment step that conventionally required 300 ° C. or higher. In the heat treatment step, the heating temperature is preferably 100 ° C to 200 ° C, more preferably 150 ° C to 200 ° C. Furthermore, since the photosensitive resin composition of the present invention has a small volume shrinkage (curing shrinkage) in the heat treatment step found in photosensitive polyimide and the like, it can prevent a reduction in dimensional accuracy. The pattern cured film which consists of the photosensitive resin composition of this invention has a high glass transition temperature. Accordingly, the surface protective layer and the interlayer insulating layer are excellent in heat resistance. As a result, an electronic component such as a semiconductor device having excellent reliability can be obtained with high yield and high yield.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに制限されるものではない。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to this.

以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.

<感光性樹脂組成物の調製>
まず、(A)成分として下記A1及びA2を準備した。
A1:クレゾールノボラック樹脂(クレゾール/ホルムアルデヒドノボラック樹脂、m−クレゾール/p−クレゾール(モル比)=60/40、ポリスチレン換算重量平均分子量=13000、旭有機材工業社製、商品名「EP4020G」)を準備した。
A2:下記合成例1に記載の方法で準備した。
<Preparation of photosensitive resin composition>
First, the following A1 and A2 were prepared as the component (A).
A1: Cresol novolak resin (cresol / formaldehyde novolak resin, m-cresol / p-cresol (molar ratio) = 60/40, polystyrene-equivalent weight average molecular weight = 13,000, manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd., trade name “EP4020G”) Got ready.
A2: Prepared by the method described in Synthesis Example 1 below.

合成例1:炭素数4〜100の不飽和炭化水素基を有する化合物で変性されたフェノール樹脂(A2)の合成
フェノール100質量部、亜麻仁油43質量部及びトリフロオロメタンスルホン酸0.1質量部を混合し、120℃で2時間撹拌し、植物油変性フェノール誘導体(a)を得た。次いで、植物油変性フェノール誘導体(a)130g、パラホルムアルデヒド16.3g及びシュウ酸1.0gを混合し、90℃で3時間撹拌した。次いで、120℃に昇温して減圧下で3時間撹拌した後、反応液に無水コハク酸29g及びトリエチルアミン0.3gを加え、大気圧下、100℃で1時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、反応生成物である炭素数4〜100の不飽和炭化水素基を有する化合物で変性されたフェノール樹脂(以下、A2という。)を得た(酸価120mgKOH/g)。このA2のGPC法の標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は約25,000であった。
Synthesis Example 1: Synthesis of phenol resin (A2) modified with a compound having an unsaturated hydrocarbon group having 4 to 100 carbon atoms 100 parts by mass of phenol, 43 parts by mass of linseed oil and 0.1 part by mass of trifluoromethanesulfonic acid Were mixed and stirred at 120 ° C. for 2 hours to obtain a vegetable oil-modified phenol derivative (a). Next, 130 g of the vegetable oil-modified phenol derivative (a), 16.3 g of paraformaldehyde and 1.0 g of oxalic acid were mixed and stirred at 90 ° C. for 3 hours. Subsequently, after heating up to 120 degreeC and stirring under reduced pressure for 3 hours, 29 g of succinic anhydride and 0.3 g of triethylamine were added to the reaction liquid, and it stirred at 100 degreeC under atmospheric pressure for 1 hour. The reaction solution was cooled to room temperature to obtain a phenol resin (hereinafter referred to as A2) modified with a compound having an unsaturated hydrocarbon group having 4 to 100 carbon atoms (acid value: 120 mgKOH / g). . The weight average molecular weight calculated | required by standard polystyrene conversion of this GPC method of A2 was about 25,000.

(B)成分として、下記B1を準備した。
B1:1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−[4−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}フェニル]エタンの1−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホン酸エステル(エステル化率約90%、AZエレクトロニックマテリアルズ社製、商品名「TPPA528」)
As the component (B), the following B1 was prepared.
B1: 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- [4- {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} phenyl] ethane 1-naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonic acid Esters (Esterification rate of about 90%, manufactured by AZ Electronic Materials, trade name “TPPA528”)

(C)成分として、下記C1の熱架橋剤を準備した。
C1:ヘキサキス(メトキシメチル)メラミン((株)三和ケミカル製、商品名「ニカラックMW−30HM」)

Figure 2018028690
As the component (C), the following C1 thermal crosslinking agent was prepared.
C1: Hexakis (methoxymethyl) melamine (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., trade name “Nicarac MW-30HM”)
Figure 2018028690

(D)成分として、下記D1〜D4及びD’1の化合物を準備した。
D1:1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−[4−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}フェニル]エタン
D2:1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン
D3:2,6−ビス[(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)メチル]−4−メチル−1−ヒドロキシベンゼン
D4:1−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−4−(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン
D’1:ノボラック型フェノール樹脂
As the component (D), the following compounds D1 to D4 and D′ 1 were prepared.
D1: 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- [4- {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} phenyl] ethane D2: 1,1,1-tris (4-hydroxy Phenyl) methane D3: 2,6-bis [(5-methyl-2-hydroxyphenyl) methyl] -4-methyl-1-hydroxybenzene D4: 1- (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -4- ( 4-Hydroxyphenyl) benzene D′ 1: Novolac type phenolic resin

(E)成分として、E1のアクリル樹脂を用意した。
合成例2:アクリル樹脂E1の合成
攪拌機、窒素導入管及び温度計を備えた500mlの三口フラスコに、トルエン75g、イソプロパノール(IPA)75gを秤取し、別途に秤取したアクリル酸ブチル(BA)85g、ラウリルアクリレート(DDA)24g、アクリル酸(AA)14g、及び1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン−4−イルメタクリレート(商品名:FA−711MM、日立化成工業(株)社製)7.9gの重合性単量体、並びにアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.13gを加えた。室温にて約270rpmの攪拌回転数で攪拌しながら、窒素ガスを400ml/分の流量で30分間流し、溶存酸素を除去した。その後、窒素ガスの流入を停止し、フラスコを密閉し、恒温水槽にて約25分で65℃まで昇温した。同温度を14時間保持して重合反応を行い、アクリル樹脂E1を得た。この際の重合率は98%であった。また、このE1のGPC法の標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量(MW)を表1に示す。
As the component (E), an acrylic resin E1 was prepared.
Synthesis Example 2: Synthesis of acrylic resin E1 To a 500 ml three-necked flask equipped with a stirrer, a nitrogen introduction tube and a thermometer, 75 g of toluene and 75 g of isopropanol (IPA) were weighed, and butyl acrylate (BA) weighed separately. 85 g, 24 g of lauryl acrylate (DDA), 14 g of acrylic acid (AA), and 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin-4-yl methacrylate (trade name: FA-711MM, Hitachi Chemical Co., Ltd.) 7.9 g polymerizable monomer and 0.13 g azobisisobutyronitrile (AIBN) were added. While stirring at room temperature at a stirring speed of about 270 rpm, nitrogen gas was flowed at a flow rate of 400 ml / min for 30 minutes to remove dissolved oxygen. Thereafter, the inflow of nitrogen gas was stopped, the flask was sealed, and the temperature was raised to 65 ° C. in about 25 minutes in a constant temperature water bath. A polymerization reaction was carried out while maintaining the same temperature for 14 hours to obtain an acrylic resin E1. The polymerization rate at this time was 98%. Further, Table 1 shows the weight average molecular weight (MW) determined by standard polystyrene conversion of the E1 GPC method.

Figure 2018028690
Figure 2018028690

FA−711MM:1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン−4−イルメタクリレート(日立化成工業(株)製)
BA:アクリル酸n−ブチル
DDA:ラウリルアクリレート
AA:アクリル酸
FA-711MM: 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin-4-yl methacrylate (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
BA: n-butyl acrylate DDA: lauryl acrylate AA: acrylic acid

(F)成分として(F1):トリメチルスルホニウムメチルスルフェート(フルオロケム製)を用意した。

Figure 2018028690
As component (F), (F1): trimethylsulfonium methyl sulfate (manufactured by Fluorochem) was prepared.
Figure 2018028690

(H)成分として、H1のシラン化合物を準備した。
H1:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン製、商品名「KBM−403」)

Figure 2018028690
As the component (H), a silane compound of H1 was prepared.
H1: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Silicone, trade name “KBM-403”)
Figure 2018028690

(I)成分として、I1:乳酸エチルを準備した。   As component (I), I1: ethyl lactate was prepared.

(実施例1〜7、比較例1〜3)
(A)〜(I)成分を表2に表示した所定の割合で配合した。この溶液を3μm孔のテフロン(登録商標)フィルターを用いて加圧ろ過して、実施例1〜7、比較例1〜3の感光性樹脂組成物の溶液を調製した。表2において、特に記載がない場合、単位は質量部である。
(Examples 1-7, Comparative Examples 1-3)
(A)-(I) component was mix | blended in the predetermined ratio displayed on Table 2. This solution was pressure filtered using a 3 μm pore Teflon (registered trademark) filter to prepare solutions of the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3. In Table 2, unless otherwise specified, the unit is parts by mass.

<感光特性(感度、解像度、現像性及び現像後の残渣)の評価>
実施例1〜7、比較例1〜3で得られた感光性樹脂組成物をシリコン基板上にスピンコートして、120℃で3分間加熱し、膜厚約12〜14μmの塗膜を形成した。次いで、i線ステッパー(キャノン製、商品名「FPA−3000i」)を用いて、マスクを介してi線(365nm)での縮小投影露光を行った。露光後、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)の2.38%水溶液にて現像を行い、残膜厚が初期膜厚の80〜95%程度となるように現像を行った。その後、水でリンスし、パターン樹脂膜を得た。パターン形成に必要な最小露光量を感度として評価した。
また、現像性(現像後の残渣)の評価については、SEMを用いて開口部の残渣の有無を観察した。残渣が開口部の端面から0.5μm以内の場合をA、0.5〜1μmの場合をB、1μm以上の場合をCとした。
また、現像後の膜減りの評価については、現像後の未露光部の残膜率が95%以上をA、95%未満90%以上をB、それ90%未満をCとした。
以上の感光特性の結果は表2に示した。
<Evaluation of photosensitive characteristics (sensitivity, resolution, developability and residue after development)>
The photosensitive resin compositions obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 were spin coated on a silicon substrate and heated at 120 ° C. for 3 minutes to form a coating film having a thickness of about 12 to 14 μm. . Next, reduction projection exposure was performed with i-line (365 nm) through a mask using an i-line stepper (trade name “FPA-3000i” manufactured by Canon). After the exposure, development was performed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and development was performed so that the remaining film thickness was about 80 to 95% of the initial film thickness. Then, it rinsed with water and obtained the pattern resin film. The minimum exposure required for pattern formation was evaluated as sensitivity.
Moreover, about evaluation of developability (residue after image development), the presence or absence of the residue of the opening part was observed using SEM. The case where the residue was within 0.5 μm from the end face of the opening was designated as A, the case where it was 0.5-1 μm was designated as B, and the case where the residue was 1 μm or more was designated as C.
Regarding the evaluation of film loss after development, the remaining film ratio of the unexposed part after development was 95% or more as A, less than 95% 90% or more as B, and less than 90% as C.
The results of the above photosensitive characteristics are shown in Table 2.

<パターンメルトの評価>
上述の方法でパターン樹脂膜を縦型拡散炉(光洋サーモシステム製、商品名「μ−TF」)を用い、窒素中、温度175℃(昇温時間1.5時間)で2時間、塗膜を加熱処理(硬化)し、膜厚約10μmの硬化膜を得た。結果を表2に示した。
また、パターンメルトの評価については、加熱硬化後の最小開口径が15μm未満のものをA、15μm以上30μm未満のものをB、30μm以上のものをCとした。
<Evaluation of pattern melt>
Using the vertical diffusion furnace (trade name “μ-TF”, manufactured by Koyo Thermo System), the pattern resin film was coated in the above method for 2 hours at a temperature of 175 ° C. (temperature increase time: 1.5 hours). Was heat-treated (cured) to obtain a cured film having a thickness of about 10 μm. The results are shown in Table 2.
Regarding the evaluation of the pattern melt, A having a minimum opening diameter after heat curing of less than 15 μm is A, B having a minimum opening of 15 μm to less than 30 μm, and C having a minimum opening of 30 μm or more.

<硬化膜物性(破断伸び及び弾性率)の評価>
実施例1〜7、比較例1〜3で得られた感光性樹脂組成物をシリコン基板上にスピンコートして、120℃で3分間加熱し、膜厚約12〜14μmの塗膜を形成した。前記の塗膜をプロキシミティ露光機(キャノン製、商品名「PLA−600FA」)を用いて、マスクを介して全波長で露光を行った。露光後、TMAHの2.38%水溶液を用いて現像を行い、10mm幅の矩形パターンを得た。その後、矩形パターンを縦型拡散炉(光洋サーモシステム製、商品名「μ−TF」)を用い、窒素中、温度175℃(昇温時間1.5時間)で2時間、塗膜を加熱処理(硬化)し、膜厚約10μmの硬化膜を得た。前記の方法で得た膜厚約10μmの硬化膜をシリコン基板から剥離し、剥離した膜の破断伸び(EL)及び弾性率(YM)を島津製作所社製「オートグラフAGS−H100N」によって測定した。試料の幅は10mm、膜厚は9〜11μmであり、チャック間は20mmとした。引っ張り速度は5mm/分で、測定温度は室温(20℃〜25℃)程度とした。同一条件で得た硬化膜から得た5本以上の試験片の測定値の平均を「破断伸び(EL)」及び「弾性率(YM)」とした。得られた結果を表2に示す。
<Evaluation of cured film properties (elongation at break and elastic modulus)>
The photosensitive resin compositions obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 were spin coated on a silicon substrate and heated at 120 ° C. for 3 minutes to form a coating film having a thickness of about 12 to 14 μm. . The coating film was exposed at all wavelengths through a mask using a proximity exposure machine (trade name “PLA-600FA” manufactured by Canon). After exposure, development was performed using a 2.38% aqueous solution of TMAH to obtain a 10 mm wide rectangular pattern. Then, the rectangular pattern was heated in a vertical diffusion furnace (product name “μ-TF”, manufactured by Koyo Thermo System) in nitrogen at a temperature of 175 ° C. (heating time: 1.5 hours) for 2 hours. (Curing) to obtain a cured film having a thickness of about 10 μm. The cured film having a thickness of about 10 μm obtained by the above method was peeled off from the silicon substrate, and the elongation at break (EL) and elastic modulus (YM) of the peeled film were measured by “Autograph AGS-H100N” manufactured by Shimadzu Corporation. . The sample width was 10 mm, the film thickness was 9 to 11 μm, and the distance between chucks was 20 mm. The pulling speed was 5 mm / min, and the measurement temperature was about room temperature (20 ° C. to 25 ° C.). The average of the measured values of five or more test pieces obtained from the cured film obtained under the same conditions was defined as “breaking elongation (EL)” and “elastic modulus (YM)”. The obtained results are shown in Table 2.

Figure 2018028690
Figure 2018028690

実施例1〜7では現像後の残渣、膜減りが同時に抑制できた。さらに(D1)成分を用いた実施例1〜4では現像後の残渣、膜減りに加えて、パターンメルトも同時に抑制できる感光性樹脂組成物を提供することができた。実施例(D)成分を用いなかった比較例1では樹脂膜のアルカリ現像液に対する溶解性が低いため、感度が大幅に低下してしまった。また(D)成分の代わりにD’1を用いた比較例2及び3では現像後の残渣と膜減りの抑制を両立させることはできなかった。   In Examples 1 to 7, residues after development and film loss could be suppressed simultaneously. Furthermore, in Examples 1 to 4 using the component (D1), it was possible to provide a photosensitive resin composition capable of simultaneously suppressing pattern melt in addition to residues after development and film reduction. In Comparative Example 1 in which the component of Example (D) was not used, the sensitivity of the resin film was greatly reduced because the solubility of the resin film in the alkaline developer was low. In Comparative Examples 2 and 3 in which D'1 was used instead of the component (D), it was impossible to achieve both the residue after development and the suppression of film loss.

本発明の感光性樹脂組成物は、電子デバイスに搭載される半導体素子の表面保護層及び層間絶縁膜や、半導体パッケージの再配線層の形成に用いることができる。   The photosensitive resin composition of this invention can be used for formation of the surface protection layer and interlayer insulation film of the semiconductor element mounted in an electronic device, and the rewiring layer of a semiconductor package.

1…半導体基板、2…保護層、3…第1導体層、4…層間絶縁層、5…感光性樹脂層、6A,6B,6C…窓部、7…第2導体層、8…表面保護層、11…層間絶縁層、12…配線層、13…絶縁層、14…表面保護層、15…パッド部、16…再配線層、17…導電性ボール、18…コア、19…カバーコート層、20…バリアメタル、21…カラー、22…アンダーフィル、23…シリコンチップ、24…接続部、100,200,300,400…構造体、500,600,700…半導体装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate, 2 ... Protective layer, 3 ... 1st conductor layer, 4 ... Interlayer insulation layer, 5 ... Photosensitive resin layer, 6A, 6B, 6C ... Window part, 7 ... 2nd conductor layer, 8 ... Surface protection 11 ... Interlayer insulating layer 12 ... Wiring layer 13 ... Insulating layer 14 ... Surface protective layer 15 ... Pad portion 16 ... Rewiring layer 17 ... Conductive ball 18 ... Core 19 ... Cover coat layer 20 ... barrier metal, 21 ... collar, 22 ... underfill, 23 ... silicon chip, 24 ... connection part, 100, 200, 300, 400 ... structure, 500, 600, 700 ... semiconductor device.

Claims (14)

(A)フェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性樹脂と、
(B)光により酸を生成する化合物と、
(C)熱架橋剤と、
(D)フェノール性低分子化合物とを含有する感光性樹脂組成物。
(A) an alkali-soluble resin having a phenolic hydroxyl group;
(B) a compound that generates an acid by light;
(C) a thermal crosslinking agent;
(D) The photosensitive resin composition containing a phenolic low molecular weight compound.
(D)成分が一般式(1)〜(4)のいずれかで表される化合物である、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2018028690

(式(1)〜(4)中、R〜Rは各々独立に水素基又はメチル基を示す。a〜c、h及びiは0〜3の整数を示し、d〜fは1〜3の整数を示し、aとdの合計は5以下であり、bとeの合計は5以下であり、cとfの合計は5以下であり、hとiの合計は4以下である。nは1又は2である。)
(D) The photosensitive resin composition of Claim 1 whose component is a compound represented by either of General formula (1)-(4).
Figure 2018028690

(In formulas (1) to (4), R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen group or a methyl group. A to c, h and i represent integers of 0 to 3, and d to f represent 1 to The sum of a and d is 5 or less, the sum of b and e is 5 or less, the sum of c and f is 5 or less, and the sum of h and i is 4 or less. n is 1 or 2.)
(D)成分が、一般式(1)又は(3)で表される化合物である、請求項1又は2に記載の感光性樹脂組成物。   (D) The photosensitive resin composition of Claim 1 or 2 whose component is a compound represented by General formula (1) or (3). (A)成分100質量部に対し、(D)成分を5〜35質量部含有する、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1 thru | or 3 which contains 5-35 mass parts of (D) component with respect to 100 mass parts of (A) component. (A)成分がフェノール樹脂である、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1 thru | or 4 whose (A) component is a phenol resin. (A)成分が、不飽和炭化水素基を有しないフェノール樹脂(A1)と不飽和炭化水素基を有する変性フェノール樹脂(A2)を含むものである、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   The component (A) includes a phenol resin (A1) having no unsaturated hydrocarbon group and a modified phenol resin (A2) having an unsaturated hydrocarbon group, according to any one of claims 1 to 5. Photosensitive resin composition. (A2)成分が、フェノール性水酸基と多塩基酸無水物との反応によって更に変性されているものである、請求項6に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 6, wherein the component (A2) is further modified by a reaction between a phenolic hydroxyl group and a polybasic acid anhydride. (B)成分がo−キノンジアジド化合物である、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the component (B) is an o-quinonediazide compound. (E)アクリル樹脂を更に含有する、請求項1ないし8のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   (E) The photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1 thru | or 8 which further contains an acrylic resin. (F)熱酸発生剤を更に含有する、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   (F) The photosensitive resin composition as described in any one of Claim 1 thru | or 9 which further contains a thermal acid generator. 請求項1ないし10のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、塗布された感光性樹脂組成物を乾燥して樹脂膜を形成する工程と、前記樹脂膜を露光する工程と、露光後の前記樹脂膜をアルカリ水溶液によって現像して、パターン樹脂膜を形成する工程と、前記パターン樹脂膜を加熱する工程と、を含有する、パターン硬化膜の製造方法。   The process of apply | coating the photosensitive resin composition as described in any one of Claim 1 thru | or 10 on a board | substrate, drying the apply | coated photosensitive resin composition and forming a resin film, and exposing the said resin film And a step of developing the resin film after exposure with an alkaline aqueous solution to form a pattern resin film, and a step of heating the pattern resin film. 前記パターン樹脂膜を加熱する工程における加熱温度が200℃以下である、請求項11に記載のパターン硬化膜の製造方法。   The manufacturing method of the pattern cured film of Claim 11 whose heating temperature in the process of heating the said pattern resin film is 200 degrees C or less. 請求項11に記載のパターン硬化膜の製造方法により製造されるパターン硬化膜を層間絶縁層又は表面保護層として有する電子部品。   The electronic component which has a pattern cured film manufactured by the manufacturing method of the pattern cured film of Claim 11 as an interlayer insulation layer or a surface protective layer. 請求項11に記載のパターン硬化膜の製造方法により製造されるパターン硬化膜をカバーコート層、コア、カラー、又はアンダーフィルとして有する電子部品。   The electronic component which has a pattern cured film manufactured by the manufacturing method of the pattern cured film of Claim 11 as a cover coat layer, a core, a color | collar, or an underfill.
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