[go: up one dir, main page]

JP2024157563A - Photosensitive resin composition - Google Patents

Photosensitive resin composition Download PDF

Info

Publication number
JP2024157563A
JP2024157563A JP2024117958A JP2024117958A JP2024157563A JP 2024157563 A JP2024157563 A JP 2024157563A JP 2024117958 A JP2024117958 A JP 2024117958A JP 2024117958 A JP2024117958 A JP 2024117958A JP 2024157563 A JP2024157563 A JP 2024157563A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
photosensitive resin
compound
carbon atoms
polymerizable unsaturated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2024117958A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
涼香 松本
Suzuka Matsumoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Corp filed Critical Asahi Kasei Corp
Priority to JP2024117958A priority Critical patent/JP2024157563A/en
Publication of JP2024157563A publication Critical patent/JP2024157563A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

【課題】レリーフパターンの解像度の低下を抑制しつつ、Tg及び熱重量減少温度が高く、耐薬品性に優れる樹脂膜を製造することができる感光性樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】(A)ポリイミド前駆体と、(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物と、(C)感光剤と、(D)溶剤と、(E)遊離塩素とを含む感光性樹脂組成物であって、上記遊離塩素の量は、上記感光性樹脂組成物の全質量を基準として0.0001~2ppmである、感光性樹脂組成物。
【選択図】なし
The present invention provides a photosensitive resin composition capable of producing a resin film having a high Tg and thermal weight loss temperature and excellent chemical resistance while suppressing a decrease in the resolution of a relief pattern.
[Solution] A photosensitive resin composition comprising (A) a polyimide precursor, (B) a compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond, (C) a photosensitizer, (D) a solvent, and (E) free chlorine, wherein the amount of the free chlorine is 0.0001 to 2 ppm based on the total mass of the photosensitive resin composition.
[Selection diagram] None

Description

本発明は、感光性樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a photosensitive resin composition.

従来、電子部品の絶縁材料、及び半導体装置のパッシベーション膜、表面保護膜、層間絶縁膜等には、優れた耐熱性、電気特性及び機械特性を併せ持つポリイミド樹脂が用いられている。このポリイミド樹脂の中でも、感光性ポリイミド前駆体の形態で提供されるものは、該前駆体の塗布、露光、現像、及びキュアによる熱イミド化処理によって、耐熱性のレリーフパターン皮膜を容易に形成することができる。 Conventionally, polyimide resins, which have excellent heat resistance, electrical properties, and mechanical properties, have been used as insulating materials for electronic components, and as passivation films, surface protective films, and interlayer insulating films for semiconductor devices. Among these polyimide resins, those provided in the form of photosensitive polyimide precursors can easily form heat-resistant relief pattern films by applying the precursor, exposing it to light, developing it, and subjecting it to a thermal imidization treatment by curing it.

一方、半導体装置における半導体パッケージ手法には、様々な方法がある。半導体パッケージ手法としては、近年、ファンナウト(Fan-Out)という半導体パッケージ手法が主流となっている。ファンナウト型の半導体パッケージでは、半導体チップを封止材で覆うことにより半導体チップのチップサイズよりも大きいチップ封止体を形成する。更に、半導体チップ及び封止材の領域にまで及ぶ再配線層を形成する。再配線層は、薄い膜厚で形成される。また、再配線層は、封止材の領域まで形成できるため、外部接続端子の数を多くすることができる。 Meanwhile, there are various methods for packaging semiconductor devices. In recent years, the fan-out semiconductor packaging method has become mainstream. In a fan-out type semiconductor package, a chip sealing body larger than the chip size of the semiconductor chip is formed by covering the semiconductor chip with an encapsulant. Furthermore, a redistribution layer is formed that extends to the area of the semiconductor chip and the encapsulant. The redistribution layer is formed with a thin film thickness. Furthermore, because the redistribution layer can be formed up to the area of the encapsulant, the number of external connection terminals can be increased.

例えば、ファンナウト型の半導体装置としては、下記の特許文献1が知られている。 For example, the following Patent Document 1 is known as a fan-out type semiconductor device.

特許5563814号公報Patent No. 5563814

一方、近年は、集積度及び演算機能の向上、並びにチップサイズの矮小化の観点から、半導体装置のプリント配線基板への実装方法が変化している。より高密度の実装が可能なSiPのような構造では、ポリイミド被膜が、直接ハンダバンプに接触する構造が用いられるようになってきている。このようなバンプ構造を形成するときには、当該ポリイミド被膜には高い耐熱性と耐薬品性が要求され、耐熱性のない樹脂組成物の場合、半田リフロー工程を経て半導体チップとともに基板上に実装されたときに、耐熱性の低い硬化膜が製造される。耐熱性の低い硬化膜は、温度変化によって脱ガスや収縮が起こり、亀裂や剥離が発生しやすい。 On the other hand, in recent years, the method of mounting semiconductor devices on printed wiring boards has changed in order to improve integration and computing functions, as well as to reduce chip size. In structures such as SiP, which allow for higher density mounting, a structure in which a polyimide coating directly contacts solder bumps has come to be used. When forming such a bump structure, the polyimide coating is required to have high heat resistance and chemical resistance. In the case of a resin composition that does not have heat resistance, a cured film with low heat resistance is produced when the resin composition is mounted on a substrate together with a semiconductor chip through a solder reflow process. A cured film with low heat resistance is prone to degassing and shrinkage due to temperature changes, and is prone to cracking and peeling.

さらに最近では、低温硬化処理が可能な熱硬化性材料(低温硬化材料)の需要が高まっている。絶縁膜用途での低温硬化材料としてはフェノール樹脂が多く開発されてきたが、耐薬品性や耐熱性の観点から、ポリイミド樹脂を使用することが望まれる。通常300~400℃で処理されるポリイミド樹脂を低温で硬化させるためには、イミド化を促進する化合物を添加する化学イミド化や、可溶型ポリイミドを用いるのが一般的である。 More recently, there has been an increasing demand for thermosetting materials (low-temperature curing materials) that can be cured at low temperatures. Phenol resins have been widely developed as low-temperature curing materials for insulating film applications, but from the standpoint of chemical resistance and heat resistance, it is preferable to use polyimide resins. In order to cure polyimide resins, which are usually processed at 300 to 400°C, at low temperatures, it is common to use chemical imidization, in which a compound that promotes imidization is added, or to use soluble polyimides.

一方、低温で加熱処理すると、硬化膜中に低分子化合物が多く残存し、また樹脂間の相互作用が弱くなることから、膜物性の維持が困難である。特に、半導体装置の処理工程における半田リフローのような加熱工程では、脱ガスや収縮により、亀裂や剥離が発生しやすい。 On the other hand, when heat treatment is performed at low temperatures, many low molecular weight compounds remain in the cured film and the interactions between the resins become weak, making it difficult to maintain the film's physical properties. In particular, in heating processes such as solder reflow in the processing of semiconductor devices, cracks and peeling are likely to occur due to degassing and shrinkage.

リフロー工程で樹脂膜のCu配線からの剥離を抑制するためには、樹脂膜のガラス転移点(Tg)や重量減少温度を上昇させることが求められるが、しかしながら、近年の低温加熱硬化処理では、リフロー以下の温度で硬化処理されるため、Tgがリフロー温度より低くなり、低分子化合物が揮発せずに残存するという問題点があった。硬化膜の架橋点間分子量を下げることでTgは上昇する傾向にあるが、しかしながら、ネガ型感光性樹脂組成物で一般的にポリイミド前駆体と合わせて用いられるラジカル重合性化合物の官能基濃度や添加量を増加させると、レリーフパターンの解像度が低下するため、解像度を維持したまま樹脂膜のTgを向上させることは困難であった。また、樹脂膜の熱重量減少温度を上昇させるためには、樹脂膜中の低分子化合物を完全に揮発させるか、固定化する必要があった。 In order to prevent the resin film from peeling off from the Cu wiring during the reflow process, it is necessary to increase the glass transition point (Tg) and weight loss temperature of the resin film. However, in recent low-temperature heat curing processes, the curing process is performed at a temperature below the reflow temperature, so the Tg is lower than the reflow temperature, and there is a problem that low-molecular-weight compounds remain without volatilizing. There is a tendency for the Tg to increase by decreasing the molecular weight between crosslinking points of the cured film. However, if the functional group concentration or the amount of radical polymerizable compound that is generally used in combination with a polyimide precursor in a negative photosensitive resin composition is increased, the resolution of the relief pattern decreases, so it is difficult to improve the Tg of the resin film while maintaining the resolution. In addition, in order to increase the thermal weight loss temperature of the resin film, it is necessary to completely volatilize or fix the low-molecular-weight compounds in the resin film.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、レリーフパターンの解像度の低下を抑制しつつ、Tg及び熱重量減少温度が高く、耐薬品性に優れる樹脂膜を製造することができる感光性樹脂組成物を提供することを目的の一つとする。 The present invention was made in consideration of these problems, and one of its objectives is to provide a photosensitive resin composition that can produce a resin film that has a high Tg and thermal weight loss temperature and excellent chemical resistance while suppressing a decrease in the resolution of the relief pattern.

本発明者らは、ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物と、特定量に調整した遊離塩素及び/又は共有結合性塩素とを含む樹脂組成物により、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。以下、本発明の実施形態の例を列記する。
[1]
(A)ポリイミド前駆体と、
(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物と、
(C)感光剤と、
(D)溶剤と、
(E)遊離塩素と、
を含む感光性樹脂組成物であって、
上記遊離塩素の量は、上記感光性樹脂組成物の全質量を基準として0.0001~2ppmである、感光性樹脂組成物。
[2]
上記(C)感光剤が、光重合開始剤である、項目1に記載の感光性樹脂組成物。
[3]
上記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(1)で表される、項目1または2に記載の感光性樹脂組成物。

Figure 2024157563000001
{式(1)中、Xは、炭素数6~40の4価の有機基であり、Yは、炭素数6~40の2価の有機基であり、n1は、2~150の整数であり、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1~40の1価の有機基である。ただし、R及びRの少なくとも一方は、下記一般式(2):
Figure 2024157563000002
で表される基であり、式(2)中、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の1価の有機基であり、そしてm1は、2~10の整数である。}
[4]
上記(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、上記(D)溶剤を100~860質量部含む、項目1~3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
[5]
上記(D)溶剤が、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリノン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、及び2-オクタノンからなる群から選択される一つ又は複数の化合物を含む、項目1~4のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
[6]
上記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、2つ以上の重合性不飽和結合を有する、項目1~5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
[7]
上記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、エポキシ樹脂と(メタ)アタクリル酸との反応物である、項目1~5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
[8]
上記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(3)または(4)で表される、項目1~5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2024157563000003
{式(3)中、Rは、炭素数1~40の1価の有機基である。}
Figure 2024157563000004
{式(4)中、Rは、炭素数1~40の1価の有機基である。}
[9]
上記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(5)または(6)で表される、項目1~5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2024157563000005
{式(5)中、Rは、炭素数1~40の1価の有機基である。}
Figure 2024157563000006
{式(6)中、Rは、炭素数1~40の1価の有機基である。}
[10]
上記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(7)で表される化合物を含む、項目1~5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2024157563000007
{式(7)中、R2は、炭素数1~40の2価の有機基である。}
[11]
上記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(8)で表される化合物を含む、項目1~5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2024157563000008
{式(8)中、R6は、炭素数1~40の2価の有機基である。}
[12]
(A)ポリイミド前駆体と、
(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物と、
(C)感光剤と、
(D)溶剤と、
(E)遊離塩素と
を含む感光性樹脂組成物であって、
上記感光性樹脂組成物を、硬化後の膜厚が約10μmとなるように回転法で基板上に塗布し、110℃で180秒間ホットプレートで加熱して硬化させたとき、得られる塗膜に含まれる上記遊離塩素の量が、上記塗膜の全質量を基準として、0.0001~5ppmである、感光性樹脂組成物。
[13]
(G)エポキシ樹脂を更に含む、項目1~12のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
[14]
上記(G)エポキシ樹脂の量は、上記(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して0.1~10質量部である、項目13に記載の感光性樹脂組成物。
[15]
ネガ型感光性樹脂組成物である、項目1~14のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
[16]
(A)ポリイミド前駆体と、
(B)ヒドロキシル基及び複数の重合性不飽和結合を有する化合物と、
(C)感光剤と、
(D)溶剤と、
(E)遊離塩素及び/又は共有結合性塩素と、
を含む感光性樹脂組成物であって、
上記感光性樹脂組成物を調整後、23℃±0.5℃、相対湿度50%±10%で3日静置した際の上記感光性樹脂組成物中の全塩素量が、上記感光性樹脂組成物の全質量を基準として0.0001~250ppmである、感光性樹脂組成物。 The present inventors have found that the above problems can be solved by a resin composition containing a compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond, and a specific amount of free chlorine and/or covalently bonded chlorine, and have completed the present invention. Examples of embodiments of the present invention are listed below.
[1]
(A) a polyimide precursor;
(B) a compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond;
(C) a photosensitizer; and
(D) a solvent;
(E) free chlorine;
A photosensitive resin composition comprising:
The amount of the free chlorine is 0.0001 to 2 ppm based on the total mass of the photosensitive resin composition.
[2]
2. The photosensitive resin composition according to item 1, wherein the photosensitizer (C) is a photopolymerization initiator.
[3]
3. The photosensitive resin composition according to item 1 or 2, wherein the polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (1):
Figure 2024157563000001
In formula (1), X1 is a tetravalent organic group having 6 to 40 carbon atoms, Y1 is a divalent organic group having 6 to 40 carbon atoms, n1 is an integer from 2 to 150, and R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. However, at least one of R1 and R2 is represented by the following general formula (2):
Figure 2024157563000002
In formula (2), R 3 , R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms, and m1 represents an integer of 2 to 10.
[4]
The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 3, comprising 100 to 860 parts by mass of the solvent (D) relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A).
[5]
The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 4, wherein the (D) solvent comprises one or more compounds selected from the group consisting of N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, and 2-octanone.
[6]
6. The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond has two or more polymerizable unsaturated bonds.
[7]
6. The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 5, wherein the (B) compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond is a reaction product of an epoxy resin and (meth)acrylic acid.
[8]
The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond is represented by the following general formula (3) or (4):
Figure 2024157563000003
In formula (3), R 1 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
Figure 2024157563000004
In formula (4), R 2 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
[9]
The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond is represented by the following general formula (5) or (6):
Figure 2024157563000005
In formula (5), R 3 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
Figure 2024157563000006
In formula (6), R 4 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
[10]
The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond includes a compound represented by the following general formula (7):
Figure 2024157563000007
In formula (7), R 2 is a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
[11]
The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond includes a compound represented by the following general formula (8):
Figure 2024157563000008
In formula (8), R 6 is a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
[12]
(A) a polyimide precursor;
(B) a compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond;
(C) a photosensitizer; and
(D) a solvent;
(E) a photosensitive resin composition comprising free chlorine,
The photosensitive resin composition is applied onto a substrate by a rotation method so that the film thickness after curing is about 10 μm, and when the composition is cured by heating on a hot plate at 110° C. for 180 seconds, the amount of the free chlorine contained in the resulting coating film is 0.0001 to 5 ppm based on the total mass of the coating film.
[13]
13. The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 12, further comprising (G) an epoxy resin.
[14]
Item 14. The photosensitive resin composition according to item 13, wherein the amount of the epoxy resin (G) is 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A).
[15]
15. The photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 14, which is a negative type photosensitive resin composition.
[16]
(A) a polyimide precursor;
(B) a compound having a hydroxyl group and a plurality of polymerizable unsaturated bonds;
(C) a photosensitizer; and
(D) a solvent;
(E) free chlorine and/or covalently bound chlorine;
A photosensitive resin composition comprising:
A photosensitive resin composition, wherein the total amount of chlorine in the photosensitive resin composition when the photosensitive resin composition is allowed to stand for 3 days at 23°C±0.5°C and a relative humidity of 50%±10% after preparation is 0.0001 to 250 ppm based on the total mass of the photosensitive resin composition.

本発明によれば、形成されるレリーフパターンの解像度を維持したまま、ガラス転移温度及び熱重量減少温度が高く、耐薬品性に優れる樹脂膜を製造することができる、感光性樹脂組成物を提供することができる。一実施形態において、樹脂中のポリマーの架橋密度を、レリーフパターン形成後に向上させることができ、解像度を維持したまま、硬化膜のガラス転移温度が高くなる傾向がある。また、一実施形態において、膜中の低沸点化合物を反応によって固定化することができ、熱重量減少温度を向上させることが可能である。さらには、一実施形態において、架橋密度の高さや遊離塩素が特定量であることにより、硬化膜への薬液の侵入が防がれるため、レリーフパターンの耐薬品性も向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to provide a photosensitive resin composition capable of producing a resin film having a high glass transition temperature and a high thermal weight loss temperature and excellent chemical resistance while maintaining the resolution of the formed relief pattern. In one embodiment, the crosslink density of the polymer in the resin can be improved after the relief pattern is formed, and the glass transition temperature of the cured film tends to be high while maintaining the resolution. In one embodiment, the low boiling point compound in the film can be fixed by reaction, and the thermal weight loss temperature can be improved. Furthermore, in one embodiment, the high crosslink density and the specific amount of free chlorine prevent the intrusion of chemicals into the cured film, and therefore the chemical resistance of the relief pattern can be improved.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」と略記する。)について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。本明細書を通じ、一般式において同一符号で表されている構造は、分子中に複数存在する場合、別途規定しない限りそれぞれ独立して選択され、互いに同一であっても、異なっていてもよい。また、異なる一般式において共通する符号で表されている構造もまた、別途規定しない限りそれぞれ独立して選択され、互いに同一であっても、異なっていてもよい。 The following provides a detailed description of the form for carrying out the present invention (hereinafter, abbreviated as "embodiment"). Note that the present invention is not limited to the following embodiment, and can be carried out in various modifications within the scope of the gist. Throughout this specification, when a plurality of structures represented by the same symbol in a general formula are present in a molecule, they are each independently selected and may be the same or different from each other, unless otherwise specified. Furthermore, structures represented by a common symbol in different general formulas are also each independently selected and may be the same or different from each other, unless otherwise specified.

[感光性樹脂組成物]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(A)ポリイミド前駆体と、(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物と、(C)感光剤と、(D)溶剤と、(E)特定量の遊離塩素及び/又は共有結合性塩素とを含む。所望により、感光性樹脂組成物はその他の成分を含む。各成分を以下に順に説明する。
[Photosensitive resin composition]
The photosensitive resin composition of the present embodiment includes (A) a polyimide precursor, (B) a compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond, (C) a photosensitizer, (D) a solvent, and (E) a photopolymerizable copolymer. ) a specific amount of free chlorine and/or covalently bound chlorine. Optionally, the photosensitive resin composition contains other components. Each component is described in turn below.

感光性樹脂組成物は、所望の用途に応じて、ネガ型又はポジ型のいずれであってもよく、後述される(A)ポリイミド前駆体の物性の観点からネガ型であることが好ましい。 The photosensitive resin composition may be either negative or positive depending on the desired application, and is preferably negative from the viewpoint of the physical properties of the polyimide precursor (A) described below.

(A)ポリイミド前駆体
本実施形態では、(A)ポリイミド前駆体は、感光性樹脂組成物に含まれる樹脂成分であり、下記一般式(1)で表される構造単位を有するポリアミドであることが好ましい。

Figure 2024157563000009
{式(1)中、X1は、炭素数6~40の4価の有機基であり、Y1は、炭素数6~40の2価の有機基であり、nは、2~150の整数であり、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1~40の1価の有機基である。ただし、R及びRの少なくともいずれかは、下記一般式(2):
Figure 2024157563000010
で表される基であり、式(2)中、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の1価の有機基であり、そしてmは2~10の整数である。} (A) Polyimide Precursor In this embodiment, (A) the polyimide precursor is a resin component contained in the photosensitive resin composition, and is preferably a polyamide having a structural unit represented by the following general formula (1).
Figure 2024157563000009
In formula (1), X 1 is a tetravalent organic group having 6 to 40 carbon atoms, Y 1 is a divalent organic group having 6 to 40 carbon atoms, n 1 is an integer from 2 to 150, and R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. However, at least one of R 1 and R 2 is represented by the following general formula (2):
Figure 2024157563000010
In formula (2), R 3 , R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms, and m 1 represents an integer of 2 to 10.

(A)ポリイミド前駆体中に含まれる上記一般式(1)で表される前駆体のR及びRの全てに対する、上記一般式(2)で表される1価の有機基の割合は、高解像度の観点から、50モル%~100モル%が好ましく、さらに、高耐薬品性と感度の観点から、75モル%~100モル%がより好ましい。 The ratio of the monovalent organic group represented by the above general formula (2) to all of R 1 and R 2 of the precursor represented by the above general formula (1) contained in the polyimide precursor (A) is preferably 50 mol % to 100 mol % from the viewpoint of high resolution, and more preferably 75 mol % to 100 mol % from the viewpoints of high chemical resistance and sensitivity.

上記一般式(1)におけるn1は、感光性樹脂組成物の感光特性及び機械特性の観点から、3~100の整数が好ましく、5~70の整数がより好ましい。 In the above general formula (1), n1 is preferably an integer from 3 to 100, and more preferably an integer from 5 to 70, from the viewpoint of the photosensitive properties and mechanical properties of the photosensitive resin composition.

上記一般式(1)中、Xで表される4価の有機基は、耐熱性と感光特性とを両立するという点で、好ましくは炭素数6~40の有機基であり、より好ましくは、-COOR基及び-COOR基と-CONH-基とが互いにオルト位置にある芳香族基、又は脂環式脂肪族基である。Xで表される4価の有機基として、具体的には、芳香族環を含有する炭素原子数6~40の有機基、例えば、下記一般式(20):

Figure 2024157563000011
{式(20)中、R6は水素原子、フッ素原子、C1~C10の炭化水素基、及びC1~C10の含フッ素炭化水素基から成る群から選ばれる1価の基であり、lは0~2から選ばれる整数であり、mは0~3から選ばれる整数であり、そしてnは0~4から選ばれる整数である。}
で表される構造を有する基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、Xの構造は1種でも2種以上の組み合わせでもよい。上記式(20)で表される構造を有するX基は、耐熱性と感光特性とを両立するという点で特に好ましい。 In the above general formula (1), the tetravalent organic group represented by X1 is preferably an organic group having 6 to 40 carbon atoms, from the viewpoint of achieving both heat resistance and photosensitive properties, and more preferably an aromatic group in which the -COOR1 group, the -COOR2 group, and the -CONH- group are in the ortho position relative to each other, or an alicyclic aliphatic group. Specific examples of the tetravalent organic group represented by X1 include organic groups having 6 to 40 carbon atoms containing an aromatic ring, such as the following general formula (20):
Figure 2024157563000011
{In formula (20), R6 is a monovalent group selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a C1-C10 hydrocarbon group, and a C1-C10 fluorine-containing hydrocarbon group, l is an integer selected from 0 to 2, m is an integer selected from 0 to 3, and n is an integer selected from 0 to 4.}
Examples of the structure represented by the formula (20) include, but are not limited to, a group having a structure represented by the formula (20). The structure represented by the formula (20 ) may be a single type or a combination of two or more types. The group represented by the formula ( 20 ) is particularly preferred in that it has both heat resistance and photosensitive properties.

上記一般式(1)中、Yで表される2価の有機基は、耐熱性と感光特性とを両立するという点で、好ましくは炭素数6~40の芳香族基であり、例えば、下記式(21):

Figure 2024157563000012
{式(21)中、R6は水素原子、フッ素原子、C1~C10の炭化水素基、及びC1~C10の含フッ素炭化水素基から成る群から選ばれる1価の基であり、そしてnは0~4から選ばれる整数である。}
で表される構造が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、Yの構造は1種でも2種以上の組み合わせでもよい。上記式(21)で表される構造を有するY基は、耐熱性及び感光特性を両立するという点で特に好ましい。 In the above general formula (1), the divalent organic group represented by Y1 is preferably an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms in terms of achieving both heat resistance and photosensitive properties, and is, for example, a group represented by the following formula (21):
Figure 2024157563000012
In formula (21), R6 is a monovalent group selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a C1 to C10 hydrocarbon group, and a C1 to C10 fluorine-containing hydrocarbon group, and n is an integer selected from 0 to 4.
Examples of the structure represented by the formula ( 21 ) include, but are not limited to, the structure represented by the formula (21). The structure represented by the formula (21) may be a single type or a combination of two or more types. The structure represented by the formula ( 21 ) is particularly preferred in that it provides both heat resistance and photosensitive properties.

基としては、上記式(21)で表される構造のなかでも特に、下式:

Figure 2024157563000013
で表される構造は、低温加熱時のイミド化率、脱ガス性、銅密着性、及び耐薬品性の観点から好ましい。 As the Y1 group, among the structures represented by the above formula (21), the following formula:
Figure 2024157563000013
The structure represented by the following formula is preferable from the viewpoints of the imidization rate during low-temperature heating, degassing properties, copper adhesion, and chemical resistance.

上記一般式(2)中のRは、水素原子又はメチル基であることが好ましく、R及びRは、感光特性の観点から水素原子であることが好ましい。また、mは、感光特性の観点から2以上10以下の整数、好ましくは2以上4以下の整数である。 In the above general formula (2), R3 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and R4 and R5 are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of photosensitive properties. Also, m1 is an integer of 2 to 10, preferably an integer of 2 to 4, from the viewpoint of photosensitive properties.

一実施形態において、(A)ポリイミド前駆体は、下記一般式(9):

Figure 2024157563000014
{式(9)中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含むことが好ましい。 In one embodiment, the polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (9):
Figure 2024157563000014
In formula (9), R 1 , R 2 , and n 1 are defined above.
It is preferable that the polyimide precursor contains a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:

一般式(9)において、R及びRの少なくとも一方は、上記一般式(2)で表される1価の有機基であることがより好ましい。 In formula (9), at least one of R 1 and R 2 is more preferably a monovalent organic group represented by formula (2) above.

一実施形態において、(A)ポリイミド前駆体は、下記一般式(10):

Figure 2024157563000015
{式(10)中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含むことが好ましい。 In one embodiment, the polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (10):
Figure 2024157563000015
In formula (10), R 1 , R 2 , and n 1 are defined above.
It is preferable that the polyimide precursor contains a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:

一般式(10)において、R及びRの少なくとも一方は、上記一般式(2)で表される1価の有機基であることがより好ましい。 In formula (10), at least one of R 1 and R 2 is more preferably a monovalent organic group represented by formula (2) above.

(A)ポリイミド前駆体の調製方法
本実施形態における上記一般式(1)で表される構造を含むポリイミド前駆体は、例えば、前述の炭素数6~40の4価の有機基Xを含むテトラカルボン酸二無水物と、(a)上記一般式(2)で表される1価の有機基と水酸基とが結合した構造を有するアルコール類、及び所望により(b)上記一般式(2)で表される基以外の構造を有するアルコール類とを反応させて、部分的にエステル化したテトラカルボン酸(以下、アシッド/エステル体ともいう)を調製することと;続いて、得られたアシッド/エステル体と、前述の炭素数6~40の2価の有機基Yを含むジアミン類とを重縮合させることとを含む方法により得られる。
(A) Method for Preparing Polyimide Precursor The polyimide precursor containing the structure represented by the general formula (1) in this embodiment can be obtained, for example, by a method comprising reacting a tetracarboxylic dianhydride containing a tetravalent organic group X1 having 6 to 40 carbon atoms with (a) an alcohol having a structure in which a monovalent organic group represented by the general formula (2) and a hydroxyl group are bonded, and, if desired, with (b) an alcohol having a structure other than the group represented by the general formula (2) to prepare a partially esterified tetracarboxylic acid (hereinafter, also referred to as an acid/ester body); and subsequently polycondensing the obtained acid/ester body with a diamine containing a divalent organic group Y1 having 6 to 40 carbon atoms.

(アシッド/エステル体の調製)
本実施形態において、炭素数6~40の4価の有機基X1を含むテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、無水ピロメリット酸、ジフェニルエーテル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ビフェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルメタン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-無水フタル酸)プロパン、2,2-ビス(3,4-無水フタル酸)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等を挙げることができる。また、これらは、1種を単独で、又は2種以上を混合して、使用することができる。
(Preparation of Acid/Ester Forms)
In this embodiment, examples of tetracarboxylic dianhydrides containing a tetravalent organic group X 1 having 6 to 40 carbon atoms include pyromellitic anhydride, diphenylether-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, benzophenone-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, biphenyl-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, diphenylsulfone-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, diphenylmethane-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(3,4-phthalic anhydride)propane, 2,2-bis(3,4-phthalic anhydride)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, etc. In addition, these can be used alone or in combination of two or more.

(b)上記一般式(2)で表される基以外の構造を有するアルコール類として、例えば、炭素数5~30の脂肪族又は炭素数6~30の芳香族アルコール類、例えば、1-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、ネオペンチルアルコール、1-ヘプタノール、2-ヘプタノール、3-ヘプタノール、1-オクタノール、2-オクタノール、3-オクタノール、1-ノナノール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、ベンジルアルコール等を挙げることができる。 (b) Examples of alcohols having a structure other than the group represented by the general formula (2) above include aliphatic alcohols having 5 to 30 carbon atoms or aromatic alcohols having 6 to 30 carbon atoms, such as 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, neopentyl alcohol, 1-heptanol, 2-heptanol, 3-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 3-octanol, 1-nonanol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, and benzyl alcohol.

ポリイミド前駆体中の一般式(2)の有機基の含有量は、R、R、R、及びRの全ての含有量に対し、50モル%以上であることが好ましい。一般式(2)の有機基の含有量が50モル%を超えると、所望の感光特性を得ることができるので好ましい。
感光性樹脂組成物中の一般式(2)の有機基の含有量は、R、R、R、及びRの全ての含有量に対し、75モル%以上であることが好ましい。
The content of the organic group of general formula (2) in the polyimide precursor is preferably 50 mol % or more relative to the total content of R 1 , R 2 , R 6 , and R 7. When the content of the organic group of general formula (2) exceeds 50 mol %, it is preferable since desired photosensitive characteristics can be obtained.
The content of the organic group of general formula (2) in the photosensitive resin composition is preferably 75 mol % or more based on the total content of R 1 , R 2 , R 6 , and R 7 .

上記のテトラカルボン酸二無水物と上記(a)のアルコール類とを、ピリジン等の塩基性触媒の存在下、反応溶媒中に溶解及び混合することにより、酸二無水物のハーフエステル化反応が進行し、所望のアシッド/エステル体を得ることができる。反応条件は、反応温度20~50℃で4~10時間に亘って撹拌することが好ましい。 By dissolving and mixing the above tetracarboxylic dianhydride and the above alcohol (a) in a reaction solvent in the presence of a basic catalyst such as pyridine, the half-esterification reaction of the acid dianhydride proceeds, and the desired acid/ester body can be obtained. The reaction conditions are preferably a reaction temperature of 20 to 50°C and stirring for 4 to 10 hours.

上記反応溶媒としては、該アシッド/エステル体、及び該アシッド/エステル体とジアミン類との重縮合生成物であるポリイミド前駆体を溶解するものが好ましい。反応溶媒は、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ガンマブチロラクトン、ケトン類、エステル類、ラクトン類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、1,4-ジクロロブタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらは必要に応じて、単独で用いても2種以上混合して用いてもよい。 The reaction solvent is preferably one that dissolves the acid/ester and the polyimide precursor, which is a polycondensation product of the acid/ester and diamines. Examples of reaction solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, gamma butyrolactone, ketones, esters, lactones, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl oxalate, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, benzene, toluene, and xylene. These may be used alone or in combination as needed.

(ポリイミド前駆体の調製)
上記アシッド/エステル体(典型的には上記反応溶媒中の溶液)に、氷冷下、既知の脱水縮合剤を混合してアシッド/エステル体をポリ酸無水物とした後、これに、炭素数6~40の2価の有機基Y1を含むジアミン類を別途溶媒に溶解又は分散させたものを滴下投入し、重縮合させることにより、ポリイミド前駆体を得ることができる。脱水縮合剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1-エトキシカルボニル-2-エトキシ-1,2-ジヒドロキノリン、1,1-カルボニルジオキシ-ジ-1,2,3-ベンゾトリアゾール、N,N’-ジスクシンイミジルカーボネート等が挙げられる。
(Preparation of polyimide precursor)
A known dehydration condensation agent is mixed with the above acid/ester (typically a solution in the above reaction solvent) under ice cooling to convert the acid/ester into a polyacid anhydride, and then a diamine containing a divalent organic group Y1 having 6 to 40 carbon atoms dissolved or dispersed in a separate solvent is added dropwise to the acid/ester to polycondense, thereby obtaining a polyimide precursor. Examples of the dehydration condensation agent include dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethoxycarbonyl-2-ethoxy-1,2-dihydroquinoline, 1,1-carbonyldioxy-di-1,2,3-benzotriazole, and N,N'-disuccinimidyl carbonate.

炭素数6~40の2価の有機基Y1を含むジアミン類としては、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、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノビフェニル、3,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、4,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、9,10-ビス(4-アミノフェニル)アントラセン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(3-アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、オルト-トリジンスルホン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、及びこれらのベンゼン環上の水素原子の一部が、メチル基、エチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ハロゲン等で置換されたもの、例えば3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジメチトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノビフェニル、及びこれらの混合物等も挙げられる。しかしながら、ジアミン類はこれらに限定されるものではない。 Examples of diamines containing a divalent organic group Y 1 having 6 to 40 carbon atoms include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminobiphenyl, 3,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzo phenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, 4,4-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 4,4-bis(3-aminophenoxy)biphenyl, bis[4-(4- bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]ether, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]ether, 1,4-bis(4-aminophenyl)benzene, 1,3-bis(4-aminophenyl)benzene, 9,10-bis(4-aminophenyl)anthracene, 2,2-bis(4-aminophenyl)propane, 2,2-bis(4-aminophenyl)hexafluoropropane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 1,4-bis(3-aminopropyldimethylsilyl)benzene, ortho-tolidine Also included are sulfone, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, and those in which some of the hydrogen atoms on the benzene ring are substituted with a methyl group, an ethyl group, a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, a halogen, or the like, such as 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethytoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dichloro-4,4'-diaminobiphenyl, and mixtures thereof. However, the diamines are not limited to these.

本実施形態の感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによって基板上に形成される感光性樹脂層と各種の基板との密着性を向上させるために、(A)ポリイミド前駆体の調製時に、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラフェニルジシロキサン等のジアミノシロキサン類を共重合することもできる。 In order to improve the adhesion between the photosensitive resin layer formed on a substrate by applying the photosensitive resin composition of this embodiment onto the substrate and various substrates, diaminosiloxanes such as 1,3-bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane and 1,3-bis(3-aminopropyl)tetraphenyldisiloxane can also be copolymerized during preparation of the polyimide precursor (A).

上記重縮合反応終了後、当該反応液中に共存している脱水縮合剤の吸水副生物を、必要に応じて濾別した後、水、脂肪族低級アルコール、又はその混合液等の貧溶媒を、反応液に投入して重合体成分を析出させてもよい。さらに、上記再溶解及び再沈析出操作等を繰り返すことにより、重合体を精製してもよい。そして、重合体を真空乾燥して、ポリイミド前駆体を単離することができる。精製度を向上させるために、陰イオン及び/又は陽イオン交換樹脂を適当な有機溶媒で膨潤させて充填したカラムに、この重合体の溶液を通し、イオン性不純物を除去してもよい。 After the polycondensation reaction is completed, the water-absorbing by-product of the dehydrating condensing agent coexisting in the reaction solution may be filtered off as necessary, and then a poor solvent such as water, aliphatic lower alcohol, or a mixture thereof may be added to the reaction solution to precipitate the polymer component. The polymer may be purified by repeating the above-mentioned redissolution and reprecipitation operations. The polymer may then be vacuum-dried to isolate the polyimide precursor. To improve the degree of purification, the polymer solution may be passed through a column packed with an anion and/or cation exchange resin swollen with an appropriate organic solvent to remove ionic impurities.

(A)ポリイミド前駆体の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算重量平均分子量で測定した場合に、8,000~150,000であることが好ましく、9,000~50,000であることがより好ましく、18,000~40,000であることが特に好ましい。重量平均分子量が8,000以上である場合には、機械物性が良好であるため好ましく、一方で、150,000以下である場合には、現像液への分散性及びレリーフパターンの解像性能が良好であるため好ましい。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーの展開溶媒としては、テトラヒドロフラン、及びN-メチル-2-ピロリドンが推奨される。また分子量は、標準単分散ポリスチレンを用いて作成した検量線から求める。標準単分散ポリスチレンとしては、昭和電工社製 有機溶媒系標準試料 STANDARD SM-105から選ぶことが推奨される。 The molecular weight of the polyimide precursor (A), as measured by gel permeation chromatography in terms of polystyrene equivalent weight average molecular weight, is preferably 8,000 to 150,000, more preferably 9,000 to 50,000, and particularly preferably 18,000 to 40,000. A weight average molecular weight of 8,000 or more is preferable because of good mechanical properties, while a weight average molecular weight of 150,000 or less is preferable because of good dispersibility in the developer and resolution performance of the relief pattern. Tetrahydrofuran and N-methyl-2-pyrrolidone are recommended as developing solvents for gel permeation chromatography. The molecular weight is determined from a calibration curve prepared using standard monodisperse polystyrene. It is recommended to select the standard monodisperse polystyrene from among the organic solvent-based standard samples STANDARD SM-105 manufactured by Showa Denko KK.

(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物
本実施形態における、(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物(以下、単に「(B)化合物」ともいう。)について説明する。(B)化合物は、分子内に少なくとも一つのヒドロキシル基と少なくとも一つの重合性不飽和結合を有する。重合性不飽和結合としては、ラジカル重合可能な官能基であれば限定されず、アクリル基、メタアクリル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基、及びアリル基等が挙げられ、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基(本願明細書において「(メタ)アクリロイルオキシ基」という。)が好ましい。重合性不飽和結合として(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(B)化合物としては、アクリル酸又はメタアクリル基(本願明細書において「(メタ)アクリル酸」という。)とエポキシ樹脂との反応物、又は(メタ)アクリル酸とエポキシ樹脂の開環体との反応物であってもよい。中でも、耐薬品性と熱物性の観点から、下記一般式(3)~(6)で表される(メタ)アクリル酸とエポキシ樹脂との反応物、または(メタ)アクリル酸とエポキシ樹脂の開環体との反応物が好ましい。

Figure 2024157563000016
{上記式(3)~(6)中、R、R、R及びRは、炭素数1~40の1価の有機基である。} (B) Compound having hydroxyl group and polymerizable unsaturated bond The compound having hydroxyl group and polymerizable unsaturated bond (hereinafter, also simply referred to as "(B) compound") in this embodiment will be described. The (B) compound has at least one hydroxyl group and at least one polymerizable unsaturated bond in the molecule. The polymerizable unsaturated bond is not limited as long as it is a radically polymerizable functional group, and examples thereof include an acrylic group, a methacrylic group, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyl group, and an allyl group, and an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group (referred to as "(meth)acryloyloxy group" in this specification) is preferable. The (B) compound having a (meth)acryloyloxy group as a polymerizable unsaturated bond may be a reaction product of acrylic acid or a methacrylic group (referred to as "(meth)acrylic acid" in this specification) with an epoxy resin, or a reaction product of (meth)acrylic acid with a ring-opened epoxy resin. Among these, from the viewpoints of chemical resistance and thermal properties, reaction products of (meth)acrylic acid and epoxy resins, or reaction products of (meth)acrylic acid and ring-opened epoxy resins, represented by the following general formulas (3) to (6) are preferred.
Figure 2024157563000016
{In the above formulas (3) to (6), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are monovalent organic groups having 1 to 40 carbon atoms.}

(B)化合物は、重合性不飽和結合を同一分子内に1つ、2つ以上、又は3つ以上有してもよい。重合性不飽和結合が2つの場合、下記一般式:

Figure 2024157563000017
{上記一般式中、R2、Rは、炭素数1~40の2価の有機基である。}
で表される化合物が挙げられる。 The compound (B) may have one, two or more, or three or more polymerizable unsaturated bonds in the same molecule. When the compound (B) has two polymerizable unsaturated bonds, the compound (B) may have a polymerizable unsaturated bond represented by the following general formula:
Figure 2024157563000017
{In the above general formula, R 2 and R 3 are divalent organic groups having 1 to 40 carbon atoms.}
Examples of the compound include compounds represented by the following formula:

より具体的に、重合性不飽和結合が2つの(B)化合物としては、下記の化合物群が挙げられるが、これらに限定されるものではない:

Figure 2024157563000018
Figure 2024157563000019
Figure 2024157563000020
Figure 2024157563000021
More specifically, examples of the compound (B) having two polymerizable unsaturated bonds include, but are not limited to, the following compound groups:
Figure 2024157563000018
Figure 2024157563000019
Figure 2024157563000020
Figure 2024157563000021

重合性不飽和結合を2つ以上有する(B)化合物は、(メタ)アクリル酸と二官能以上のエポキシ樹脂とを反応させて製造することができる。その場合、反応不純物として分子内に一官能以上のオキサシクロオプロピル基を有する化合物が生成する場合がある。反応不純物としては、下記一般式:

Figure 2024157563000022
{上記式中、R、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1~40の2価の有機基である。}で表される化合物が挙げられる。これらの中でも、下記一般式:
Figure 2024157563000023
{上記式(8)中、Rは、炭素数1~40の2価の有機基である。}で表される化合物が好ましい。 The compound (B) having two or more polymerizable unsaturated bonds can be produced by reacting (meth)acrylic acid with a bifunctional or higher epoxy resin. In this case, a compound having a monofunctional or higher oxacyclopropyl group in the molecule may be produced as a reaction impurity. The reaction impurity may be a compound represented by the following general formula:
Figure 2024157563000022
{In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.} Among these, compounds represented by the following general formula:
Figure 2024157563000023
In the above formula (8), R 6 is a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.

(B)化合物としては、重合性不飽和結合が1つの場合、下記の化合物群が挙げられるが、これらに限定されるものではない:

Figure 2024157563000024
When the compound (B) has one polymerizable unsaturated bond, examples of the compound include, but are not limited to, the following compounds:
Figure 2024157563000024

(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物の調製方法
(B)化合物の製造方法は、分子内に少なくとも一つのヒドロキシル基と少なくとも一つの重合性不飽和結合を有する化合物が得られれば特に限定されない。(B)化合物は、遊離塩素及び/又は共有結合性塩素の量を特定量に調整する観点から、エポキシ樹脂に由来する化合物であることが好ましい。例えば、エポキシ樹脂またはその開環体に、重合性不飽和結合を有する化合物を反応させることにより、(B)化合物を製造することができる。好ましくは、エポキシ樹脂またはその開環体に、塩基性触媒及び重合禁止剤を投入混合した溶液を得て、当該溶液にメタクリル酸もしくはアクリル酸を添加し、反応させることにより、(B)化合物を製造してもよい。反応は、例えば100℃で、酸価が一定の値以下になるまで継続してよい。合成後、陰イオン交換樹脂との混相で1日撹拌し、これをろ過することで、(B)化合物を得ることができる。陰イオン交換樹脂としては、例えばIRA96SBを用いることができる。
(B) Method for preparing a compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond The method for producing the compound (B) is not particularly limited as long as a compound having at least one hydroxyl group and at least one polymerizable unsaturated bond in the molecule can be obtained. From the viewpoint of adjusting the amount of free chlorine and/or covalently bonded chlorine to a specific amount, the compound (B) is preferably a compound derived from an epoxy resin. For example, the compound (B) can be produced by reacting a compound having a polymerizable unsaturated bond with an epoxy resin or a ring-opened product thereof. Preferably, the compound (B) may be produced by adding a basic catalyst and a polymerization inhibitor to an epoxy resin or a ring-opened product thereof to obtain a solution, adding methacrylic acid or acrylic acid to the solution, and reacting the solution. The reaction may be continued, for example, at 100° C. until the acid value becomes equal to or less than a certain value. After synthesis, the mixture is stirred in a mixed phase with an anion exchange resin for one day, and then filtered to obtain the compound (B). As the anion exchange resin, for example, IRA96SB can be used.

(B)化合物の合成反応に用いられるエポキシ樹脂としては、下記一般式で表される構造が挙げられるが、これらに限定されるものではない:

Figure 2024157563000025
The epoxy resin used in the synthesis reaction of the compound (B) includes, but is not limited to, a structure represented by the following general formula:
Figure 2024157563000025

(B)化合物の合成反応に用いられるエポキシ樹脂の開環体としては、エポキシ基が開環した下記一般式:

Figure 2024157563000026
{上記式中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1~40の1価の有機基である。}
で表される構造に変換された化合物であることが好ましい。 The ring-opened epoxy resin used in the synthesis reaction of the compound (B) is a ring-opened epoxy resin represented by the following general formula:
Figure 2024157563000026
In the above formula, R 1 and R 2 are each independently a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
It is preferable that the compound is a compound having a structure represented by the formula:

本実施形態の感光剤樹脂組成物は、上記(B)化合物を含有することで、保存安定性を維持しつつ、ガラス転移温度及び熱重量減少温度が高く、さらに耐薬品性に優れる樹脂膜を提供することができる。理論に拘束されないが、ガラス転移温度が上昇する理由としては、露光時に重合せず残存した重合性不飽和結合が、高温硬化時にヒドロキシ基と付加反応が進行することで、通常の重合性不飽和結合含有化合物よりも高密度で架橋した硬化膜が得られて、樹脂を構成するポリマーの運動を妨げるからであると考えられる。なお、重合性不飽和結合が(メタ)アクリル基である場合、マイケル付加反応が進行する。耐薬品性が向上する理由については、同様に架橋密度の高さで薬品への溶解性が低下すること、また、遊離塩素及び/又は共有結合性塩素の量が特定の範囲内であることにより、溶解促進作用のある薬液とのイオン対の形成が抑制され、耐薬品性が向上すると考えられる。熱重量減少温度が上昇する理由としては、特に低温硬化時に熱重量減少温度を低下させる要因であるポリイミド前駆体の側鎖に対し、重合性不飽和結合とヒドロキシ基が付加反応するため、硬化温度以上に上昇させた際もポリイミド前駆体の側鎖に由来する成分が揮発せず残存し、加熱による重量減少を防ぐからであると考えられる。 The photosensitive resin composition of the present embodiment contains the above-mentioned (B) compound, and thus can provide a resin film having a high glass transition temperature and a high thermal weight loss temperature while maintaining storage stability, and further having excellent chemical resistance. Without being bound by theory, it is believed that the reason for the increase in glass transition temperature is that the polymerizable unsaturated bonds that remain unpolymerized during exposure undergo an addition reaction with hydroxyl groups during high-temperature curing, resulting in a cured film that is crosslinked at a higher density than that of a normal polymerizable unsaturated bond-containing compound, and thus impeding the movement of the polymer that constitutes the resin. In addition, when the polymerizable unsaturated bond is a (meth)acrylic group, a Michael addition reaction proceeds. As for the reason for the improvement in chemical resistance, it is believed that the high crosslink density similarly reduces the solubility in chemicals, and that the amount of free chlorine and/or covalently bonded chlorine within a specific range suppresses the formation of ion pairs with chemicals that have a dissolution-promoting effect, thereby improving chemical resistance. The reason why the thermal weight loss temperature rises is thought to be that the polymerizable unsaturated bonds and hydroxyl groups undergo an addition reaction with the side chains of the polyimide precursor, which is a factor in lowering the thermal weight loss temperature, especially during low-temperature curing. Even when the temperature is raised above the curing temperature, the components derived from the side chains of the polyimide precursor do not volatilize but remain, preventing weight loss due to heating.

(B)化合物の合成に二官能以上のエポキシ樹脂を用いる場合、(B)化合物は未反応のエポキシ基を有する場合がある。この場合、熱硬化時にヒドロキシ基を開始種としてアニオン重合が進行するため、さらに架橋密度が上昇する。 When a bifunctional or higher epoxy resin is used to synthesize compound (B), compound (B) may have unreacted epoxy groups. In this case, anionic polymerization proceeds with hydroxyl groups as the initiator during thermal curing, further increasing the crosslink density.

(B)化合物の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、1質量部~60質量部であり、保存安定性の観点から1質量部~30質量部が好ましく、解像度の観点から4質量部~20質量部がさらに好ましい。 The amount of compound (B) is 1 to 60 parts by weight per 100 parts by weight of polyimide precursor (A), preferably 1 to 30 parts by weight from the viewpoint of storage stability, and more preferably 4 to 20 parts by weight from the viewpoint of resolution.

(C)感光剤
本実施形態の感光性樹脂組成物は感光剤を含有する。一実施形態では、感光剤は、光重合開始剤であってもよい。光重合開始剤は、光照射によるレリーフパターンの硬化を促進するため好ましい。光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤であることが好ましく、ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン等のベンゾフェノン誘導体、2,2’-ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアセトフェノン誘導体、チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン等のチオキサントン誘導体、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジル-β-メトキシエチルアセタール等のベンジル誘導体、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のベンゾイン誘導体、1-フェニル-1,2-ブタンジオン-2-(o-メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-ベンゾイル)オキシム、1,3-ジフェニルプロパントリオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-3-エトキシプロパントリオン-2-(o-ベンゾイル)オキシム等のオキシム類、N-フェニルグリシン等のN-アリールグリシン類、ベンゾイルパークロライド等の過酸化物類、芳香族ビイミダゾール類、チタノセン類、α-(n-オクタンスルフォニルオキシイミノ)-4-メトキシベンジルシアニド等の光酸発生剤類等が好ましく挙げられるが、これらに限定されるものではない。上記の光重合開始剤の中では、特に光感度の点で、オキシム類がより好ましい。
(C) Photosensitizer The photosensitive resin composition of the present embodiment contains a photosensitizer. In one embodiment, the photosensitizer may be a photopolymerization initiator. The photopolymerization initiator is preferable because it promotes curing of the relief pattern by light irradiation. The photopolymerization initiator is preferably a photoradical polymerization initiator, and examples of the photopolymerization initiator include benzophenone, o-benzoyl methyl benzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl ketone, dibenzyl ketone, fluorenone and other benzophenone derivatives, 2,2'-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and other acetophenone derivatives, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone and other thioxanthone derivatives, benzyl derivatives, benzil, benzil dimethyl ketal, benzyl-β-methoxyethyl acetal and other benzyl derivatives, benzoin, benzoin methyl ether and other benzoin derivatives, 1-phenyl-1,2-butanedione-2-(o-methoxy Preferred examples of the photopolymerization initiator include, but are not limited to, oximes such as 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(o-methoxycarbonyl)oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(o-ethoxycarbonyl)oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(o-benzoyl)oxime, 1,3-diphenylpropanetrione-2-(o-ethoxycarbonyl)oxime, and 1-phenyl-3-ethoxypropanetrione-2-(o-benzoyl)oxime, N-arylglycines such as N-phenylglycine, peroxides such as benzoyl perchloride, aromatic biimidazoles, titanocenes, and photoacid generators such as α-(n-octanesulfonyloxyimino)-4-methoxybenzyl cyanide. Of the above photopolymerization initiators, oximes are more preferred, particularly in terms of photosensitivity.

光重合開始剤の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上20質量部であり、より好ましくは1質量部以上8質量部以下である。上記配合量は、光感度又はパターニング性の観点で0.1質量部以上であり、感光性樹脂組成物の硬化後の感光性樹脂層の物性の観点から20質量部以下であることが好ましい。 The amount of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, and more preferably 1 part by mass or more and 8 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). The amount is preferably 0.1 parts by mass or more from the viewpoint of photosensitivity or patterning property, and 20 parts by mass or less from the viewpoint of the physical properties of the photosensitive resin layer after curing of the photosensitive resin composition.

(D)溶剤
本実施形態の感光性樹脂組成物は溶剤を含有する。溶剤としては、(A)ポリイミド前駆体に対する溶解性の点から、極性の有機溶剤を用いることが好ましい。溶剤としては、具体的には、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリノン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、2-オクタノン等が挙げられ、これらは単独又は2種以上の組合せで用いることができる。
(D) Solvent The photosensitive resin composition of this embodiment contains a solvent. As the solvent, it is preferable to use a polar organic solvent from the viewpoint of solubility in the polyimide precursor (A). Specific examples of the solvent include N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, and 2-octanone, which can be used alone or in combination of two or more.

上記溶剤は、感光性樹脂組成物の所望の塗布膜厚及び粘度に応じて、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、例えば、30質量部~1500質量部、好ましくは100質量部~1000質量部、更に好ましくは100質量部~860質量部の範囲で用いることができる。 The above solvent can be used in an amount ranging from, for example, 30 parts by mass to 1500 parts by mass, preferably 100 parts by mass to 1000 parts by mass, and more preferably 100 parts by mass to 860 parts by mass, per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A), depending on the desired coating thickness and viscosity of the photosensitive resin composition.

感光性樹脂組成物の保存安定性を向上させる観点から、アルコール類を含む溶剤が好ましい。好適に使用できるアルコール類は、典型的には、分子内にアルコール性水酸基を持ち、オレフィン系二重結合を有さないアルコールであり、具体的な例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert-ブチルアルコール等のアルキルアルコール類;乳酸エチル等の乳酸エステル類;プロピレングリコール-1-メチルエーテル、プロピレングリコール-2-メチルエーテル、プロピレングリコール-1-エチルエーテル、プロピレングリコール-2-エチルエーテル、プロピレングリコール-1-(n-プロピル)エーテル、プロピレングリコール-2-(n-プロピル)エーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール-n-プロピルエーテル等のモノアルコール類;2-ヒドロキシイソ酪酸エステル類;エチレングリコール、及びプロピレングリコール等のジアルコール類を挙げることができる。これらの中では、乳酸エステル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、2-ヒドロキシイソ酪酸エステル類、及びエチルアルコールが好ましく、特に乳酸エチル、プロピレングリコール-1-メチルエーテル、プロピレングリコール-1-エチルエーテル、及びプロピレングリコール-1-(n-プロピル)エーテルがより好ましい。 From the viewpoint of improving the storage stability of the photosensitive resin composition, a solvent containing an alcohol is preferred. The alcohol that can be suitably used is typically an alcohol that has an alcoholic hydroxyl group in the molecule and does not have an olefinic double bond. Specific examples include alkyl alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and tert-butyl alcohol; lactate esters such as ethyl lactate; propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol-1-methyl ether, propylene glycol-2-methyl ether, propylene glycol-1-ethyl ether, propylene glycol-2-ethyl ether, propylene glycol-1-(n-propyl) ether, and propylene glycol-2-(n-propyl) ether; monoalcohols such as ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, and ethylene glycol-n-propyl ether; 2-hydroxyisobutyric acid esters; and dialcohols such as ethylene glycol and propylene glycol. Of these, lactate esters, propylene glycol monoalkyl ethers, 2-hydroxyisobutyrate esters, and ethyl alcohol are preferred, with ethyl lactate, propylene glycol-1-methyl ether, propylene glycol-1-ethyl ether, and propylene glycol-1-(n-propyl) ether being particularly preferred.

溶剤が、オレフィン系二重結合を有さないアルコールを含有する場合、全溶剤中のオレフィン系二重結合を有さないアルコールの含有量は、全溶剤の質量を基準として、5質量%~50質量%であることが好ましく、より好ましくは10質量%~30質量%である。オレフィン系二重結合を有さないアルコールの上記含有量が5質量%以上の場合、感光性樹脂組成物の保存安定性が良好になり、一方で、50質量%以下の場合、(A)ポリイミド前駆体の溶解性が良好になるため好ましい。 When the solvent contains an alcohol that does not have an olefinic double bond, the content of the alcohol that does not have an olefinic double bond in the total solvent is preferably 5% by mass to 50% by mass, and more preferably 10% by mass to 30% by mass, based on the mass of the total solvent. When the content of the alcohol that does not have an olefinic double bond is 5% by mass or more, the storage stability of the photosensitive resin composition is good, while when it is 50% by mass or less, the solubility of the (A) polyimide precursor is good, which is preferable.

(E)遊離塩素及び/又は共有結合性塩素
本実施形態の感光性樹脂組成物は、遊離塩素及び/又は共有結合性塩素の形態で、塩素を含む。遊離塩素とは、陰イオン化された塩素を指し示し、共有結合性塩素は、共有結合を形成して分子内に存在する塩素を示す。
(E) Free Chlorine and/or Covalently Bonded Chlorine The photosensitive resin composition of the present embodiment contains chlorine in the form of free chlorine and/or covalently bonded chlorine. The term "free chlorine" refers to anionized chlorine, and the term "covalently bonded chlorine" refers to chlorine that is present in a molecule by forming a covalent bond.

一実施形態において、遊離塩素の量は、前記感光性樹脂組成物の全質量を基準として0.0001~10ppm、好ましくは0.0001~5ppm、より好ましくは0.0001~2.0ppm、より更に好ましくは0.0001~0.5ppmである。他の実施形態において、硬化後の樹脂膜の膜厚が約10μmとなるように感光性樹脂組成物を回転法で基盤上に塗布し、110℃で180秒間ホットプレートで加熱して硬化させたとき、得られる塗膜に含まれる遊離塩素の量が、塗膜の全質量を基準として0.0001~15ppm、好ましくは0.0001~10ppm、より好ましくは0.0001~5ppm、より更に好ましくは0.0001~0.8ppmである。更に他の実施形態において、感光性樹脂組成物を調整後、23℃±0.5℃、相対湿度50%±10%で3日静置した際の感光性樹脂組成物中の全塩素量(遊離塩素及び共有結合性塩素の合計量)が、感光性樹脂組成物の全質量を基準として0.0001~600ppm、好ましくは0.0001~420ppm、より好ましくは0.0001~250ppm、より更に好ましくは0.0001~40ppmである。 In one embodiment, the amount of free chlorine is 0.0001 to 10 ppm, preferably 0.0001 to 5 ppm, more preferably 0.0001 to 2.0 ppm, and even more preferably 0.0001 to 0.5 ppm, based on the total mass of the photosensitive resin composition. In another embodiment, when the photosensitive resin composition is applied to a substrate by a rotation method so that the thickness of the resin film after curing is about 10 μm, and the composition is cured by heating on a hot plate at 110° C. for 180 seconds, the amount of free chlorine contained in the resulting coating film is 0.0001 to 15 ppm, preferably 0.0001 to 10 ppm, more preferably 0.0001 to 5 ppm, and even more preferably 0.0001 to 0.8 ppm, based on the total mass of the coating film. In yet another embodiment, the total amount of chlorine in the photosensitive resin composition (total amount of free chlorine and covalently bonded chlorine) after the photosensitive resin composition is prepared and left to stand for 3 days at 23°C±0.5°C and a relative humidity of 50%±10% is 0.0001 to 600 ppm, preferably 0.0001 to 420 ppm, more preferably 0.0001 to 250 ppm, and even more preferably 0.0001 to 40 ppm based on the total mass of the photosensitive resin composition.

塩素の供給源は限定されず、例えば、感光性樹脂組成物は、遊離塩素を発生することができる化合物、及び/又は共有結合性の塩素を有する化合物を含むことにより、塩素の量を上記範囲内に調整することができる。一般的にエポキシ樹脂は、その原料物質であるエピクロロヒドリンに由来して、樹脂中の遊離塩素及び/又は共有結合性塩素の形態で塩素を多く含む。したがって、(B)化合物がエポキシ樹脂に由来する化合物である場合、(B)化合物中に塩素が含まれ、その結果、感光性樹脂組成物中にも塩素が含まれることとなるため、塩素の量を上記範囲内に調整することがより容易である。しかしながら、従来、そのようにエポキシ樹脂に由来する(B)化合物を用いた場合、塩素の量は上記の量より遥かに多くなる。従来、そのような塩素の存在は許容されてきたため、当業者は塩素の量に着目することはなかった。しかしながら、発明者らは、本発明の好ましい実施形態において、エポキシ樹脂に由来する(B)化合物を用いた場合には、化合物中に存在する塩素を除去して、塩素量を適切に制御することが好ましいことを見いだした。 The source of chlorine is not limited, and for example, the photosensitive resin composition can adjust the amount of chlorine within the above range by including a compound capable of generating free chlorine and/or a compound having covalently bonded chlorine. In general, epoxy resins contain a lot of chlorine in the form of free chlorine and/or covalently bonded chlorine in the resin, derived from epichlorohydrin, which is the raw material of the epoxy resin. Therefore, when the (B) compound is a compound derived from an epoxy resin, chlorine is included in the (B) compound, and as a result, chlorine is also included in the photosensitive resin composition, so it is easier to adjust the amount of chlorine within the above range. However, in the past, when a (B) compound derived from an epoxy resin was used in this way, the amount of chlorine was much greater than the above amount. Since the presence of such chlorine has been tolerated in the past, those skilled in the art have not paid attention to the amount of chlorine. However, the inventors have found that in a preferred embodiment of the present invention, when a (B) compound derived from an epoxy resin is used, it is preferable to remove the chlorine present in the compound and appropriately control the amount of chlorine.

エポキシ樹脂に由来する(B)化合物中に存在する塩素を除去する方法は、特に限定されない。例えば、(B)化合物を陰イオン交換樹脂と混相で撹拌することで、塩素を除去することが可能である。塩素除去に用いられる陰イオン交換樹脂としては、IRA96SBが挙げられるが、これに限られるものではない。 The method for removing chlorine present in the (B) compound derived from the epoxy resin is not particularly limited. For example, chlorine can be removed by stirring the (B) compound in a mixed phase with an anion exchange resin. An example of an anion exchange resin used for removing chlorine is IRA96SB, but is not limited to this.

その他の成分
本実施形態の感光性樹脂組成物は、上記(A)~(E)成分以外の成分をさらに含有してもよい。その他の成分としては、例えば、(A)ポリイミド前駆体以外の樹脂成分;増感剤;(F)光重合性の不飽和結合を有する(B)化合物以外のモノマー;接助剤;(G)エポキシ樹脂;熱重合禁止剤;アゾール化合物;ヒンダードフェノール化合物;及び有機チタン化合物などが挙げられる。
Other Components The photosensitive resin composition of the present embodiment may further contain components other than the above components (A) to (E). Examples of the other components include (A) a resin component other than the polyimide precursor, a sensitizer, (F) a monomer having a photopolymerizable unsaturated bond other than the compound (B), a bonding aid, (G) an epoxy resin, a thermal polymerization inhibitor, an azole compound, a hindered phenol compound, and an organic titanium compound.

感光性樹脂組成物は、高架橋度の硬化膜を得る観点から、(G)エポキシ樹脂をさらに含有してもよい。(G)エポキシ樹脂の量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して,好ましくは0.01~25質量部、より好ましくは0.1~15質量部、より更に好ましくは0.1~10質量部である。エポキシ樹脂に由来する(B)化合物を用いる場合、原料のエポキシ樹脂が感光性樹脂組成物に含まれることがあり、エポキシ樹脂の量を上記範囲に調整することがより容易である。 The photosensitive resin composition may further contain an epoxy resin (G) from the viewpoint of obtaining a cured film with a high degree of crosslinking. The amount of the epoxy resin (G) is preferably 0.01 to 25 parts by mass, more preferably 0.1 to 15 parts by mass, and even more preferably 0.1 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). When using a compound (B) derived from an epoxy resin, the raw epoxy resin may be included in the photosensitive resin composition, making it easier to adjust the amount of the epoxy resin to the above range.

一実施形態では、感光性樹脂組成物は、(A)ポリイミド前駆体以外の樹脂成分をさらに含有してもよい。感光性樹脂組成物に含有させることができる樹脂成分としては、例えば、ポリイミド、ポリオキサゾール、ポリオキサゾール前駆体、フェノール樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、シロキサン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂成分の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、好ましくは0.01質量部~20質量部の範囲である。 In one embodiment, the photosensitive resin composition may further contain a resin component other than the polyimide precursor (A). Examples of resin components that can be contained in the photosensitive resin composition include polyimide, polyoxazole, polyoxazole precursor, phenolic resin, polyamide, epoxy resin, siloxane resin, and acrylic resin. The amount of these resin components is preferably in the range of 0.01 parts by mass to 20 parts by mass per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A).

(A)ポリイミド前駆体とともにポリオキサゾール前駆体を用いてポジ型感光性樹脂組成物を調製する場合には、ポジ型感光材として、キノンジアジド基を有する化合物、例えば1,2-ベンゾキノンジアジド構造又は1,2-ナフトキノンジアジド構造を有する化合物などを併用してよい。 (A) When preparing a positive-type photosensitive resin composition using a polyoxazole precursor together with a polyimide precursor, a compound having a quinone diazide group, such as a compound having a 1,2-benzoquinone diazide structure or a 1,2-naphthoquinone diazide structure, may be used in combination as a positive-type photosensitive material.

一実施形態では、感光性樹脂組成物は、光感度を向上させるために増感剤を任意に含むことができる。該増感剤としては、例えば、ミヒラーズケトン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,5-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロペンタン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)-4-メチルシクロヘキサノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p-ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、p-ジメチルアミノベンジリデンインダノン、2-(p-ジメチルアミノフェニルビフェニレン)-ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3-ビス(4’-ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3’-カルボニル-ビス(7-ジエチルアミノクマリン)、3-アセチル-7-ジメチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-ベンジロキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-メトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン、N-フェニル-N’-エチルエタノールアミン、N-フェニルジエタノールアミン、N-p-トリルジエタノールアミン、N-フェニルエタノールアミン、4-モルホリノベンゾフェノン、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、2-メルカプトベンズイミダゾール、1-フェニル-5-メルカプトテトラゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ナフト(1,2-d)チアゾール、2-(p-ジメチルアミノベンゾイル)スチレン等が挙げられる。これらは単独で、又は複数(例えば2~5種類)の組合せで用いることができる。 In one embodiment, the photosensitive resin composition may optionally contain a sensitizer to improve photosensitivity. Examples of the sensitizer include Michler's ketone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, 2,5-bis(4'-diethylaminobenzal)cyclopentane, 2,6-bis(4'-diethylaminobenzal)cyclohexanone, 2,6-bis(4'-diethylaminobenzal)-4-methylcyclohexanone, 4,4'-bis(dimethylamino)chalcone, 4,4'-bis(diethylamino)chalcone, p-dimethylaminocinnamylidene indole, and the like. Non, p-dimethylaminobenzylidene indanone, 2-(p-dimethylaminophenylbiphenylene)-benzothiazole, 2-(p-dimethylaminophenylvinylene)benzothiazole, 2-(p-dimethylaminophenylvinylene)isonaphthothiazole, 1,3-bis(4'-dimethylaminobenzal)acetone, 1,3-bis(4'-diethylaminobenzal)acetone, 3,3'-carbonyl-bis(7-diethylaminocoumarin), 3-acetone ethyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-benzyloxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-methoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, N-phenyl-N'-ethylethanolamine, N-phenyldiethanolamine, N-p-tolyldiethanolamine, N-phenylethanolamine, 4-morpholinobenzophenone, isoamyl dimethylaminobenzoate, isoamyl diethylaminobenzoate, 2-mercaptobenzimidazole, 1-phenyl-5-mercaptotetrazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-(p-dimethylaminostyryl)benzoxazole, 2-(p-dimethylaminostyryl)benzthiazole, 2-(p-dimethylaminostyryl)naphtho(1,2-d)thiazole, 2-(p-dimethylaminobenzoyl)styrene, and the like. These can be used alone or in combination of multiple types (e.g., 2 to 5 types).

増感剤の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.1質量部~25質量部であることが好ましい。 The amount of sensitizer to be added is preferably 0.1 to 25 parts by weight per 100 parts by weight of (A) polyimide precursor.

一実施形態では、レリーフパターンの解像度を向上させるために、感光性樹脂組成物は、(F)光重合性の不飽和結合を有する(B)化合物以外のモノマーを任意に含むことができる。このようなモノマーとしては、光重合開始剤によりラジカル重合反応する(メタ)アクリル化合物が好ましく、特に以下に限定するものではないが、ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレートをはじめとする、エチレングリコール又はポリエチレングリコールのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、プロピレングリコール又はポリプロピレングリコールのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、グリセロールのモノ、ジ又はトリアクリレート及びメタクリレート、シクロヘキサンジアクリレート及びジメタクリレート、1,4-ブタンジオールのジアクリレート及びジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールのジアクリレート及びジメタクリレート、ネオペンチルグリコールのジアクリレート及びジメタクリレート、ビスフェノールAのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、ベンゼントリメタクリレート、イソボルニルアクリレート及びメタクリレート、アクリルアミド及びその誘導体、メタクリルアミド及びその誘導体、トリメチロールプロパントリアクリレート及びメタクリレート、グリセロールのジ又はトリアクリレート及びメタクリレート、ペンタエリスリトールのジ、トリ、又はテトラアクリレート及びメタクリレート、並びにこれら化合物のエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物等の化合物を挙げることができる。 In one embodiment, in order to improve the resolution of the relief pattern, the photosensitive resin composition may optionally contain (F) a monomer other than the compound (B) having a photopolymerizable unsaturated bond. As such a monomer, a (meth)acrylic compound that undergoes a radical polymerization reaction with a photopolymerization initiator is preferable, and examples thereof include, but are not limited to, mono- or diacrylates and methacrylates of ethylene glycol or polyethylene glycol, including diethylene glycol dimethacrylate and tetraethylene glycol dimethacrylate, mono- or diacrylates and methacrylates of propylene glycol or polypropylene glycol, mono-, di- or triacrylates and methacrylates of glycerol, cyclohexane diacrylate and dimethacrylate, diacrylates and dimethacrylates of 1,4-butanediol, 1,6-hexafluoropropanediol, and 1,6-hexafluoropropanediol. Examples of such compounds include diacrylate and dimethacrylate of Sandiol, diacrylate and dimethacrylate of neopentyl glycol, mono- or diacrylate and methacrylate of bisphenol A, benzene trimethacrylate, isobornyl acrylate and methacrylate, acrylamide and its derivatives, methacrylamide and its derivatives, trimethylolpropane triacrylate and methacrylate, di- or triacrylate and methacrylate of glycerol, di-, tri-, or tetraacrylate and methacrylate of pentaerythritol, and ethylene oxide or propylene oxide adducts of these compounds.

光重合性の不飽和結合を有するモノマーの配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、1質量部~50質量部であることが好ましい。 The amount of the monomer having a photopolymerizable unsaturated bond is preferably 1 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A).

一実施形態では、感光性樹脂組成物を用いて形成される膜と基材との接着性を向上させるために、感光性樹脂組成物は、任意に接着助剤を含むことができる。接着助剤としては、例えば、γ-アミノプロピルジメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメトキシメチル-3-ピペリジノプロピルシラン、ジエトキシ-3-グリシドキシプロピルメチルシラン、N-(3-ジエトキシメチルシリルプロピル)スクシンイミド、N-〔3-(トリエトキシシリル)プロピル〕フタルアミド酸、ベンゾフェノン-3,3’-ビス(N-〔3-トリエトキシシリル〕プロピルアミド)-4,4’-ジカルボン酸、ベンゼン-1,4-ビス(N-〔3-トリエトキシシリル〕プロピルアミド)-2,5-ジカルボン酸、3-(トリエトキシシリル)プロピルスクシニックアンハイドライド、N-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、及びアルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系接着助剤等が挙げられる。 In one embodiment, the photosensitive resin composition may optionally contain an adhesion aid to improve adhesion between the film formed using the photosensitive resin composition and the substrate. Examples of the adhesion aid include γ-aminopropyldimethoxysilane, N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, dimethoxymethyl-3-piperidinopropylsilane, diethoxy-3-glycidoxypropylmethylsilane, N-(3-diethoxymethylsilylpropyl)succinimide, N-[3-(triethoxysilyl)propyl]phthalamine, and the like. Examples of such additives include silane coupling agents such as benzophenone-3,3'-bis(N-[3-triethoxysilyl]propylamide)-4,4'-dicarboxylic acid, benzene-1,4-bis(N-[3-triethoxysilyl]propylamide)-2,5-dicarboxylic acid, 3-(triethoxysilyl)propyl succinic anhydride, and N-phenylaminopropyl trimethoxysilane, as well as aluminum-based adhesion promoters such as aluminum tris(ethylacetoacetate), aluminum tris(acetylacetonate), and ethylacetoacetate aluminum diisopropylate.

これらの接着助剤のうちでは、接着力の点からシランカップリング剤を用いることがより好ましい。接着助剤の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.5質量部~25質量部の範囲が好ましい。 Among these adhesive aids, it is more preferable to use a silane coupling agent in terms of adhesive strength. The amount of adhesive aid to be added is preferably in the range of 0.5 to 25 parts by mass per 100 parts by mass of (A) polyimide precursor.

一実施形態では、特に溶剤を含む溶液の状態での保存時の感光性樹脂組成物の粘度及び光感度の安定性を向上させるために、感光性樹脂組成物は、熱重合禁止剤を任意に含むことができる。熱重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、N-ニトロソジフェニルアミン、p-tert-ブチルカテコール、フェノチアジン、N-フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2-シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6-ジ-tert-ブチル-p-メチルフェノール、5-ニトロソ-8-ヒドロキシキノリン、1-ニトロソ-2-ナフトール、2-ニトロソ-1-ナフトール、2-ニトロソ-5-(N-エチル-N-スルフォプロピルアミノ)フェノール、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、N-ニトロソ-N(1-ナフチル)ヒドロキシルアミンアンモニウム塩等が用いられる。 In one embodiment, the photosensitive resin composition may optionally contain a thermal polymerization inhibitor in order to improve the stability of the viscosity and photosensitivity of the photosensitive resin composition, particularly during storage in a state of a solution containing a solvent. Examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, N-nitrosodiphenylamine, p-tert-butylcatechol, phenothiazine, N-phenylnaphthylamine, ethylenediaminetetraacetic acid, 1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid, glycol ether diaminetetraacetic acid, 2,6-di-tert-butyl-p-methylphenol, 5-nitroso-8-hydroxyquinoline, 1-nitroso-2-naphthol, 2-nitroso-1-naphthol, 2-nitroso-5-(N-ethyl-N-sulfopropylamino)phenol, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine ammonium salt, and N-nitroso-N(1-naphthyl)hydroxylamine ammonium salt.

熱重合禁止剤の配合量としては、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.005質量部~12質量部の範囲が好ましい。 The amount of thermal polymerization inhibitor to be added is preferably in the range of 0.005 parts by mass to 12 parts by mass per 100 parts by mass of (A) polyimide precursor.

例えば、銅又は銅合金から成る基板を用いる場合には、基板変色を抑制するために、感光性樹脂組成物は、アゾール化合物を任意に含むことができる。アゾール化合物としては、例えば、1H-トリアゾール、5-メチル-1H-トリアゾール、5-エチル-1H-トリアゾール、4,5-ジメチル-1H-トリアゾール、5-フェニル-1H-トリアゾール、4-t-ブチル-5-フェニル-1H-トリアゾール、5-ヒドロキシフェニル-1H-トリアゾール、フェニルトリアゾール、p-エトキシフェニルトリアゾール、5-フェニル-1-(2-ジメチルアミノエチル)トリアゾール、5-ベンジル-1H-トリアゾール、ヒドロキシフェニルトリアゾール、1,5-ジメチルトリアゾール、4,5-ジエチル-1H-トリアゾール、1H-ベンゾトリアゾール、2-(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α―ジメチルベンジル)フェニル]-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3-t-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、4-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、4-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾール、5-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾール、1H-テトラゾール、5-メチル-1H-テトラゾール、5-フェニル-1H-テトラゾール、5-アミノ-1H-テトラゾール、1-メチル-1H-テトラゾール等が挙げられる。特に好ましくは、トリルトリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、及び4-メチル-1H-ベンゾトリアゾールが挙げられる。また、これらのアゾール化合物は、1種で用いても2種以上の混合物で用いてもよい。 For example, when a substrate made of copper or a copper alloy is used, the photosensitive resin composition may optionally contain an azole compound in order to suppress discoloration of the substrate. Examples of the azole compound include 1H-triazole, 5-methyl-1H-triazole, 5-ethyl-1H-triazole, 4,5-dimethyl-1H-triazole, 5-phenyl-1H-triazole, 4-t-butyl-5-phenyl-1H-triazole, 5-hydroxyphenyl-1H-triazole, phenyltriazole, p-ethoxyphenyltriazole, 5-phenyl-1-(2-dimethylaminoethyl)triazole, 5-benzyl-1H-triazole, hydroxyphenyltriazole, 1,5-dimethyltriazole, 4,5-diethyl-1H-triazole, 1H-benzotriazole, 2-(5-methyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-[2-hydroxy-3,5-bis(α,α-dimethylbenzyl)phenyl]-benzotriazole, and the like. benzotriazole, 2-(3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl)-benzotriazole, 2-(3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl)benzotriazole, hydroxyphenylbenzotriazole, tolyltriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, 4-methyl-1H-benzotriazole, 4-carboxy-1H-benzotriazole, 5-carboxy-1H-benzotriazole, 1H-tetrazole, 5-methyl-1H-tetrazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, 5-amino-1H-tetrazole, 1-methyl-1H-tetrazole, etc. Particularly preferred are tolyltriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, and 4-methyl-1H-benzotriazole. These azole compounds may be used alone or in a mixture of two or more.

アゾール化合物の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.1質量部~20質量部であることが好ましく、光感度特性の観点から0.5質量部~5質量部であることがより好ましい。アゾール化合物の(A)ポリイミド前駆体100質量部に対する配合量が0.1質量部以上である場合には、感光性樹脂組成物を銅又は銅合金の上に形成したときに、銅又は銅合金表面の変色が抑制され、一方、20質量部以下である場合には、光感度に優れるため好ましい。 The amount of the azole compound is preferably 0.1 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A), and more preferably 0.5 to 5 parts by mass from the viewpoint of photosensitivity characteristics. When the amount of the azole compound per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A) is 0.1 part by mass or more, discoloration of the copper or copper alloy surface is suppressed when the photosensitive resin composition is formed on copper or a copper alloy, while when the amount is 20 parts by mass or less, photosensitivity is excellent, which is preferable.

本実施形態では、銅上の変色を抑制するために、感光性樹脂組成物は、ヒンダードフェノール化合物を含むことができる。ヒンダードフェノール化合物としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,5-ジ-t-ブチル-ハイドロキノン、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネ-ト、イソオクチル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4、4’-メチレンビス(2、6-ジ-t-ブチルフェノール)、4,4’-チオ-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス〔3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6-ヘキサンジオール-ビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,2-チオ-ジエチレンビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N,N’ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、2,2’-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレン-ビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、ペンタエリスリチル-テトラキス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレイト、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-2,6-ジメチル-4-イソプロピルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-s-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス[4-(1-エチルプロピル)-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス[4-トリエチルメチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-2,6-ジメチル-4-フェニルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,5,6-トリメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5-エチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-6-エチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-6-エチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5,6-ジエチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5‐エチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン等が挙げられるが、これに限定されるものではない。これらの中でも、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオンが特に好ましい。 In this embodiment, in order to suppress discoloration on copper, the photosensitive resin composition may contain a hindered phenol compound. Examples of the hindered phenol compound include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,5-di-t-butyl-hydroquinone, octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, isooctyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 4,4'-methylenebis(2,6-di-t-butylphenol), 4,4'-thio-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-butylyl 1,6-hexanediol-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 2,2-thio-diethylenebis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], N,N'-hexamethylenebis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydrogen) rosinamide), 2,2'-methylene-bis(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis(4-ethyl-6-t-butylphenol), pentaerythrityl-tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], tris-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-isocyanurate, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, 1 ,3,5-tris(3-hydroxy-2,6-dimethyl-4-isopropylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-s-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-t lion, 1,3,5-tris[4-(1-ethylpropyl)-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl]-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris[4-triethylmethyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl]-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(3-hydroxy-2,6-dimethyl-4-phenylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6- (1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,5,6-trimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-5-ethyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-6-ethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1, 3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-6-ethyl-3-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-5,6-diethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy- 2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-5-ethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, etc., but are not limited thereto. Among these, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione is particularly preferred.

ヒンダードフェノール化合物の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.1質量部~20質量部であることが好ましく、光感度特性の観点から0.5質量部~10質量部であることがより好ましい。ヒンダードフェノール化合物の(A)ポリイミド前駆体100質量部に対する配合量が0.1質量部以上である場合、例えば銅又は銅合金の上に感光性樹脂組成物を形成した場合に、銅又は銅合金の変色・腐食が防止され、一方、20質量部以下である場合には光感度に優れるため好ましい。 The amount of the hindered phenol compound is preferably 0.1 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A), and more preferably 0.5 to 10 parts by mass from the viewpoint of photosensitivity characteristics. When the amount of the hindered phenol compound per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A) is 0.1 part by mass or more, for example, when the photosensitive resin composition is formed on copper or a copper alloy, discoloration and corrosion of the copper or copper alloy is prevented, while when the amount is 20 parts by mass or less, photosensitivity is excellent, which is preferable.

一実施形態では、感光性樹脂組成物には、有機チタン化合物を含有させてもよい。有機チタン化合物を含有することにより、約250℃という低温で硬化した場合であっても耐薬品性に優れる感光性樹脂層を形成できる。 In one embodiment, the photosensitive resin composition may contain an organotitanium compound. By containing an organotitanium compound, a photosensitive resin layer having excellent chemical resistance can be formed even when cured at a low temperature of about 250°C.

使用可能な有機チタン化合物としては、例えば、チタン原子に有機化学物質が共有結合又はイオン結合を介して結合しているものが挙げられる。 Examples of organotitanium compounds that can be used include those in which an organic chemical is bonded to a titanium atom via a covalent or ionic bond.

有機チタン化合物の具体例を以下のI)~VII)に示す:
I)チタンキレート化合物としては、アルコキシ基を2個以上有するチタンキレートが、感光性樹脂組成物の保存安定性及び良好なパターンが得られることからより好ましい。チタンキレート化合物として具体的な例は、チタニウムビス(トリエタノールアミン)ジイソプロポキサイド、チタニウムジ(n-ブトキサイド)ビス(2,4-ペンタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(2,4-ペンタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)等が挙げられる。
Specific examples of the organotitanium compound are shown below in I) to VII):
I) As the titanium chelate compound, a titanium chelate having two or more alkoxy groups is more preferable because it provides the storage stability of the photosensitive resin composition and a good pattern. Specific examples of the titanium chelate compound include titanium bis(triethanolamine)diisopropoxide, titanium di(n-butoxide)bis(2,4-pentanedionate), titanium diisopropoxide bis(2,4-pentanedionate), titanium diisopropoxide bis(tetramethylheptanedionate), titanium diisopropoxide bis(ethylacetoacetate), etc.

II)テトラアルコキシチタン化合物としては、例えば、チタニウムテトラ(n-ブトキサイド)、チタニウムテトラエトキサイド、チタニウムテトラ(2-エチルヘキソキサイド)、チタニウムテトライソブトキサイド、チタニウムテトライソプロポキサイド、チタニウムテトラメトキサイド、チタニウムテトラメトキシプロポキサイド、チタニウムテトラメチルフェノキサイド、チタニウムテトラ(n-ノニロキサイド)、チタニウムテトラ(n-プロポキサイド)、チタニウムテトラステアリロキサイド、チタニウムテトラキス[ビス{2,2-(アリロキシメチル)ブトキサイド}]等が挙げられる。 II) Examples of tetraalkoxytitanium compounds include titanium tetra(n-butoxide), titanium tetraethoxide, titanium tetra(2-ethylhexoxide), titanium tetraisobutoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetramethoxide, titanium tetramethoxypropoxide, titanium tetramethylphenoxide, titanium tetra(n-nonyloxide), titanium tetra(n-propoxide), titanium tetrastearyloxide, and titanium tetrakis[bis{2,2-(allyloxymethyl)butoxide}].

III)チタノセン化合物としては、例えば、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリメトキサイド、ビス(η-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)チタニウム、ビス(η-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウム等が挙げられる。 III) Examples of titanocene compounds include pentamethylcyclopentadienyltitanium trimethoxide, bis(η 5 -2,4-cyclopentadiene-1-yl)bis(2,6-difluorophenyl)titanium, and bis(η 5 -2,4-cyclopentadiene-1-yl)bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)phenyl)titanium.

IV)モノアルコキシチタン化合物としては、例えば、チタニウムトリス(ジオクチルホスフェート)イソプロポキサイド、チタニウムトリス(ドデシルベンゼンスルホネート)イソプロポキサイド等が挙げられる。 IV) Examples of monoalkoxytitanium compounds include titanium tris(dioctylphosphate) isopropoxide, titanium tris(dodecylbenzenesulfonate) isopropoxide, etc.

V)チタニウムオキサイド化合物としては、例えば、チタニウムオキサイドビス(ペンタンジオネート)、チタニウムオキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、フタロシアニンチタニウムオキサイド等が挙げられる。 V) Examples of titanium oxide compounds include titanium oxide bis(pentanedionate), titanium oxide bis(tetramethylheptanedionate), phthalocyanine titanium oxide, etc.

VI)チタニウムテトラアセチルアセトネート化合物としては、例えば、チタニウムテトラアセチルアセトネート等が挙げられる。 VI) Examples of titanium tetraacetylacetonate compounds include titanium tetraacetylacetonate.

VII)チタネートカップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート等が挙げられる。 VII) Examples of titanate coupling agents include isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate, etc.

上記I)~VII)の中でも、有機チタン化合物が、上記I)チタンキレート化合物、II)テトラアルコキシチタン化合物、及びIII)チタノセン化合物から成る群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることが、より良好な耐薬品性を奏するという観点から好ましい。特に、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)、チタニウムテトラ(n-ブトキサイド)、及びビス(η-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウムが好ましい。 Among the above I) to VII), the organic titanium compound is preferably at least one compound selected from the group consisting of the above I) titanium chelate compounds, II) tetraalkoxytitanium compounds, and III) titanocene compounds, from the viewpoint of exhibiting better chemical resistance. In particular, titanium diisopropoxide bis(ethylacetoacetate), titanium tetra(n-butoxide), and bis(η 5 -2,4-cyclopentadiene-1-yl)bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)phenyl)titanium are preferred.

有機チタン化合物を配合する場合の配合量は、(A)樹脂100質量部に対し、0.05質量部~10質量部であることが好ましく、0.1質量部~2質量部であることがより好ましい。該配合量が0.05質量部以上である場合には良好な耐熱性及び耐薬品性が発現し、一方10質量部以下である場合には保存安定性に優れるため好ましい。 When an organic titanium compound is blended, the blending amount is preferably 0.05 parts by mass to 10 parts by mass, and more preferably 0.1 parts by mass to 2 parts by mass, per 100 parts by mass of the (A) resin. When the blending amount is 0.05 parts by mass or more, good heat resistance and chemical resistance are exhibited, while when the blending amount is 10 parts by mass or less, excellent storage stability is obtained, which is preferable.

ポリマー側鎖にイミド化促進剤(塩基性を示す化合物)と類似構造を持つ化合物を導入してもよく、そうすることで、イミド化促進剤を添加剤として用いる場合より高いイミド化率が得られ、保存安定性と耐薬品性を両立した感光性樹脂組成物を得ることができる。 A compound having a similar structure to the imidization accelerator (a compound exhibiting basicity) may be introduced into the polymer side chain. In this way, a higher imidization rate can be obtained than when the imidization accelerator is used as an additive, and a photosensitive resin composition that combines storage stability and chemical resistance can be obtained.

感光性樹脂組成物は、該樹脂組成物を温度23℃、湿度50%Rhで4週間保存した際の樹脂組成物の粘度変化率が、初期と比較して5%以内であることが好ましい。さらに、感光性樹脂組成物は、該樹脂組成物を170℃で2時間加熱して硬化塗膜を得た際に、該硬化塗膜のイミド化率が70%以上であることが好ましく、該硬化塗膜のイミド化率が85%以上であることがより好ましい。このように、一実施形態において、感光性樹脂組成物は、イミド化率が高く、保存安定性と耐薬品性の両方に優れたポリイミドを提供することができる。 It is preferable that the photosensitive resin composition has a viscosity change rate of within 5% compared to the initial viscosity when the resin composition is stored for 4 weeks at a temperature of 23°C and a humidity of 50% Rh. Furthermore, it is preferable that the photosensitive resin composition has an imidization rate of 70% or more when the resin composition is heated at 170°C for 2 hours to obtain a cured coating film, and it is more preferable that the imidization rate of the cured coating film is 85% or more. Thus, in one embodiment, the photosensitive resin composition can provide a polyimide with a high imidization rate and excellent storage stability and chemical resistance.

[ポリイミド]
上記ポリイミド前駆体組成物から形成される、硬化レリーフパターンに含まれるポリイミドの構造は、下記一般式(11)で表されることが好ましい。

Figure 2024157563000027
{一般式(11)中、X及びYは、一般式(1)中のX及びYと同じであり、mは正の整数である。}
一般式(1)中の好ましいXとYは、同じ理由により、一般式(11)のポリイミドにおいても好ましい。一般式(11)の繰り返し単位数mは、特に限定は無いが、2~150の整数であってもよい。
本発明によれば、上記で説明された感光性樹脂組成物をポリイミドに変換する工程を含む、ポリイミドの製造方法も提供することができる。 [Polyimide]
The structure of the polyimide contained in the cured relief pattern formed from the polyimide precursor composition is preferably represented by the following general formula (11).
Figure 2024157563000027
{In general formula (11), X1 and Y1 are the same as X1 and Y1 in general formula (1), and m is a positive integer.}
For the same reason, the preferred X1 and Y1 in the general formula (1) are also preferred in the polyimide of the general formula (11). The number m of repeating units in the general formula (11) is not particularly limited, but may be an integer of 2 to 150.
According to the present invention, there can also be provided a method for producing a polyimide, which includes a step of converting the above-described photosensitive resin composition into a polyimide.

[硬化レリーフパターン]
本発明によれば、上記で説明された感光性樹脂組成物を用いた硬化レリーフパターン、及びその製造方法を提供することができる。一実施形態では、硬化レリーフパターンを製造する方法は、以下の工程(1)~(4):
(1)本実施形態に係る感光性樹脂組成物を基板上に塗布して、感光性樹脂層を該基板上に形成する工程、
(2)該感光性樹脂層を露光する工程、
(3)該露光後の感光性樹脂層を現像して、レリーフパターンを形成する工程、及び
(4)該レリーフパターンを加熱処理して、硬化レリーフパターンを形成する工程
を含む、方法である。
[Cured relief pattern]
According to the present invention, it is possible to provide a cured relief pattern using the above-described photosensitive resin composition, and a method for producing the same. In one embodiment, the method for producing the cured relief pattern includes the following steps (1) to (4):
(1) applying the photosensitive resin composition according to the present embodiment onto a substrate to form a photosensitive resin layer on the substrate;
(2) a step of exposing the photosensitive resin layer to light;
(3) developing the exposed photosensitive resin layer to form a relief pattern; and (4) heat-treating the relief pattern to form a hardened relief pattern.

以下、各工程について説明する。
(1)本実施形態の感光性樹脂組成物を基板上に塗布して、感光性樹脂層を該基板上に形成する工程
本工程では、本実施形態に係る感光性樹脂組成物を基材上に塗布し、必要に応じて、その後に乾燥させて、感光性樹脂層を形成する。塗布方法としては、従来から感光性樹脂組成物の塗布に用いられていた方法、例えば、スピンコーター、バーコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、スクリーン印刷機等で塗布する方法、スプレーコーターで噴霧塗布する方法等を用いることができる。
Each step will be described below.
(1) Step of applying the photosensitive resin composition of the present embodiment onto a substrate to form a photosensitive resin layer on the substrate In this step, the photosensitive resin composition of the present embodiment is applied onto a substrate, and then dried as necessary to form a photosensitive resin layer. As the application method, a method that has been conventionally used for applying a photosensitive resin composition, such as a method of applying with a spin coater, a bar coater, a blade coater, a curtain coater, a screen printer, etc., or a method of spray application with a spray coater, etc., can be used.

必要に応じて、感光性樹脂組成物から成る塗膜を乾燥させることができ、そして乾燥方法としては、例えば、風乾、オーブン又はホットプレートによる加熱乾燥、真空乾燥等の方法が用いられる。また、塗膜の乾燥は、感光性樹脂組成物中の(A)ポリイミド前駆体のイミド化が起こらないような条件で行うことが望ましい。具体的には、風乾又は加熱乾燥を行う場合、20℃~140℃で1分~1時間の条件で乾燥を行うことができる。以上により基板上に感光性樹脂層を形成できる。 If necessary, the coating film made of the photosensitive resin composition can be dried, and examples of the drying method include air drying, heat drying in an oven or on a hot plate, and vacuum drying. It is desirable to dry the coating film under conditions that do not cause imidization of the (A) polyimide precursor in the photosensitive resin composition. Specifically, when air drying or heat drying is performed, drying can be performed at 20°C to 140°C for 1 minute to 1 hour. In this manner, a photosensitive resin layer can be formed on the substrate.

(2)該感光性樹脂層を露光する工程
本工程では、上記(1)工程で形成した感光性樹脂層を、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション、ステッパー等の露光装置を用いて、パターンを有するフォトマスク又はレチクルを介して又は直接に、紫外線光源等により露光する。
(2) Step of Exposing the Photosensitive Resin Layer In this step, the photosensitive resin layer formed in the above step (1) is exposed to an ultraviolet light source or the like through a photomask or reticle having a pattern, or directly, using an exposure device such as a contact aligner, a mirror projection, or a stepper.

この後、光感度の向上等の目的で、必要に応じて、任意の温度及び時間の組合せによる露光後ベーク(PEB)及び/又は現像前ベークを施してもよい。ベーク条件の範囲は、温度は40℃~120℃であることが好ましく、時間は10秒~240秒であることが好ましいが、ネガ型感光性樹脂組成物の諸特性を阻害するものでない限り、この範囲に限らない。 After this, for the purpose of improving the photosensitivity, etc., a post-exposure bake (PEB) and/or a pre-development bake may be performed at any combination of temperature and time as necessary. The range of baking conditions is preferably a temperature of 40°C to 120°C and a time of 10 seconds to 240 seconds, but is not limited to this range as long as it does not impair the various properties of the negative photosensitive resin composition.

(3)該露光後の感光性樹脂層を現像して、レリーフパターンを形成する工程
本工程では、感光性樹脂組成物がネガ型である場合に、露光後の感光性樹脂層のうち未露光部を現像除去する。露光(照射)後の感光性樹脂層を現像する現像方法としては、従来知られているフォトレジストの現像方法、例えば、回転スプレー法、パドル法、超音波処理を伴う浸漬法等の中から任意の方法を選択して使用することができる。また、現像の後、レリーフパターンの形状を調整する等の目的で、必要に応じて、任意の温度及び時間の組合せによる現像後ベークを施してもよい。現像に使用される現像液としては、例えば、ネガ型感光性樹脂組成物に対する良溶媒、又は該良溶媒と貧溶媒との組合せが好ましい。良溶媒としては、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン等が好ましい。貧溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、乳酸エチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート及び水等が好ましい。良溶媒と貧溶媒とを混合して用いる場合には、ネガ型感光性樹脂組成物中のポリマーの溶解性によって良溶媒に対する貧溶媒の割合を調整することが好ましい。また、各溶媒を2種以上、例えば数種類組合せて用いることもできる。
(3) Step of developing the exposed photosensitive resin layer to form a relief pattern In this step, when the photosensitive resin composition is a negative type, the unexposed portion of the exposed photosensitive resin layer is developed and removed. As a development method for developing the exposed (irradiated) photosensitive resin layer, any method can be selected from conventionally known photoresist development methods, such as a rotary spray method, a paddle method, and a dipping method accompanied by ultrasonic treatment. After development, for the purpose of adjusting the shape of the relief pattern, post-development baking may be performed at any combination of temperature and time, as necessary. As a developer used for development, for example, a good solvent for the negative photosensitive resin composition, or a combination of the good solvent and a poor solvent is preferable. As a good solvent, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, cyclopentanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, etc. are preferable. As the poor solvent, for example, toluene, xylene, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl lactate, propylene glycol methyl ether acetate, water, etc. are preferable. When a good solvent and a poor solvent are used in combination, it is preferable to adjust the ratio of the poor solvent to the good solvent depending on the solubility of the polymer in the negative photosensitive resin composition. In addition, two or more kinds of each solvent, for example, several kinds, can be used in combination.

(4)該レリーフパターンを加熱処理して、硬化レリーフパターンを形成する工程
本工程では、上記現像により得られたレリーフパターンを加熱して感光成分を希散させるとともに、(A)ポリイミド前駆体をイミド化させることによって、ポリイミドから成る硬化レリーフパターンに変換する。加熱硬化の方法としては、例えば、ホットプレートによるもの、オーブンを用いるもの、温度プログラムを設定できる昇温式オーブンを用いるもの等種々の方法を選ぶことができる。加熱は、例えば、170℃~400℃で30分~5時間の条件で行うことができる。加熱硬化時の雰囲気気体としては空気を用いてもよく、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いることもできる。
(4) Step of Heating the Relief Pattern to Form a Hardened Relief Pattern In this step, the relief pattern obtained by the above development is heated to disperse the photosensitive component and also imidize the polyimide precursor (A) to convert it into a hardened relief pattern made of polyimide. As a method of heat hardening, various methods can be selected, such as a method using a hot plate, an oven, or a method using a temperature-elevating oven that can be set to a temperature program. Heating can be performed, for example, under conditions of 170°C to 400°C for 30 minutes to 5 hours. As the atmospheric gas during heat hardening, air may be used, or an inert gas such as nitrogen or argon may also be used.

[半導体装置]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、上述した硬化レリーフパターンの製造方法により得られる硬化レリーフパターンを有する、半導体装置も提供することができる。したがって、半導体素子である基材と、上述した硬化レリーフパターン製造方法により該基材上に形成されたポリイミドの硬化レリーフパターンとを有する半導体装置が提供されることができる。また、本発明は、基材として半導体素子を用い、上述した硬化レリーフパターンの製造方法を工程の一部として含む半導体装置の製造方法にも適用できる。本発明の半導体装置は、上記硬化レリーフパターン製造方法で形成される硬化レリーフパターンを、表面保護膜、層間絶縁膜、再配線用絶縁膜、フリップチップ装置用保護膜、又はバンプ構造を有する半導体装置の保護膜等として形成し、既知の半導体装置の製造方法と組合せることで製造することができる。
[Semiconductor device]
The photosensitive resin composition of the present embodiment can also provide a semiconductor device having a cured relief pattern obtained by the above-mentioned method for producing a cured relief pattern. Thus, a semiconductor device can be provided having a substrate that is a semiconductor element and a cured relief pattern of polyimide formed on the substrate by the above-mentioned method for producing a cured relief pattern. The present invention can also be applied to a method for producing a semiconductor device that uses a semiconductor element as the substrate and includes the above-mentioned method for producing a cured relief pattern as part of the process. The semiconductor device of the present invention can be produced by forming the cured relief pattern formed by the above-mentioned method for producing a cured relief pattern as a surface protective film, an interlayer insulating film, an insulating film for rewiring, a protective film for a flip chip device, or a protective film for a semiconductor device having a bump structure, and combining the method with a known method for producing a semiconductor device.

[表示体装置]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、表示体素子と該表示体素子の上部に設けられた硬化膜とを備える表示体装置であって、該硬化膜は上述の硬化レリーフパターンである表示体装置をも提供することができる。ここで、当該硬化レリーフパターンは、当該表示体素子に直接接して積層されていてもよく、別の層を間に挟んで積層されていてもよい。例えば、該硬化膜として、TFT液晶表示素子及びカラーフィルター素子の表面保護膜、絶縁膜、及び平坦化膜、MVA型液晶表示装置用の突起、並びに有機EL素子陰極用の隔壁を挙げることができる。
[Display device]
The photosensitive resin composition of the present embodiment can also provide a display device comprising a display element and a cured film provided on the upper portion of the display element, the cured film being the above-mentioned cured relief pattern. Here, the cured relief pattern may be laminated in direct contact with the display element, or may be laminated with another layer sandwiched therebetween. For example, the cured film can be a surface protective film, an insulating film, and a planarizing film for a TFT liquid crystal display element and a color filter element, a protrusion for an MVA type liquid crystal display device, and a partition wall for a cathode of an organic EL element.

本発明の感光性樹脂組成物は、上記のような半導体装置への適用の他、多層回路の層間絶縁、フレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜、及び液晶配向膜等の用途にも有用である。 In addition to being applicable to the semiconductor devices described above, the photosensitive resin composition of the present invention is also useful for applications such as interlayer insulation in multilayer circuits, cover coats for flexible copper-clad boards, solder resist films, and liquid crystal alignment films.

以下、実施例により本実施形態を具体的に説明するが、本実施形態はこれに限定されるものではない。実施例、比較例、及び製造例においては、感光性樹脂組成物の物性を以下の方法に従って測定及び評価を行った。 The present embodiment will be described in detail below with reference to examples, but the present embodiment is not limited thereto. In the examples, comparative examples, and production examples, the physical properties of the photosensitive resin composition were measured and evaluated according to the following methods.

[測定及び評価方法]
(1)重量平均分子量
各樹脂の重量平均分子量(Mw)をゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(標準ポリスチレン換算)で測定した。測定に用いたカラムは昭和電工(株)製の商標名「Shodex 805M/806M直列」であり、標準単分散ポリスチレンは、昭和電工(株)製の商標名「Shodex STANDARD SM-105」を選択し、展開溶媒はN-メチル-2-ピロリドンであり、検出器は昭和電工(株)製の商標名「Shodex RI-930」を使用した。
[Measurement and evaluation methods]
(1) Weight-average molecular weight The weight-average molecular weight (Mw) of each resin was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent). The column used in the measurement was a "Shodex 805M/806M series" manufactured by Showa Denko K.K., the standard monodisperse polystyrene was "Shodex STANDARD SM-105" manufactured by Showa Denko K.K., the developing solvent was N-methyl-2-pyrrolidone, and the detector was "Shodex RI-930" manufactured by Showa Denko K.K.

(2)樹脂組成物の遊離塩素量測定
感光性樹脂組成物を調製後、室温(23.0℃±0.5℃、相対湿度50%±10%)で3日間静置した後、樹脂組成物の遊離塩素量を測定した。イオン濃度測定は、23.0℃にて、ThermoFicher社ICS-3000を用いて行った。測定結果をもとに、以下の測定条件で、樹脂組成物中の塩素イオンの含有量を求めた。
感光性樹脂組成物を2g秤量し、4mLのNMPに加えたものを振とう機にて10分撹拌、溶解させた。さらにイオン交換水30mLを加えて振とう機にて10分撹拌し、遠心分離機(himac社製CF15RN)により不溶性分を除去したものをディスクフィルター(DISMIC製JP050AN)にてろ過して用いた。処理されたサンプル溶液はオートサンプラーにて1mLが自動的にカラムに挿入される。
・陰イオン分析用ガードカラム:IonPac AS4A-SC(4mm×250mm)
・ガードカラムポンプ流量:0.500mL/min
・陰イオン分析用お分離カラム:IonPac AS4A-SZ(4mm×50mm)
・試料導入ラインポンプ流量:0.500mL/min
・陰イオンケミカルサプレッサー:ACRS-500(4mm用)
(2) Measurement of the amount of free chlorine in the resin composition After preparing the photosensitive resin composition, the composition was left to stand for 3 days at room temperature (23.0°C ± 0.5°C, relative humidity 50% ± 10%), and then the amount of free chlorine in the resin composition was measured. The ion concentration was measured at 23.0°C using ThermoFicher ICS-3000. Based on the measurement results, the content of chlorine ions in the resin composition was calculated under the following measurement conditions.
2 g of the photosensitive resin composition was weighed out, added to 4 mL of NMP, and stirred for 10 minutes with a shaker to dissolve. 30 mL of ion-exchanged water was added, stirred for 10 minutes with a shaker, and the insoluble matter was removed with a centrifuge (CF15RN manufactured by Himac Co., Ltd.), and the mixture was filtered with a disk filter (JP050AN manufactured by DISMIC Co., Ltd.) and used. 1 mL of the treated sample solution was automatically inserted into the column by the autosampler.
・ Guard column for anion analysis: IonPac AS4A-SC (4 mm x 250 mm)
Guard column pump flow rate: 0.500 mL/min
・Anion analysis separation column: IonPac AS4A-SZ (4mm x 50mm)
Sample introduction line pump flow rate: 0.500 mL/min
・Negative ion chemical suppressor: ACRS-500 (for 4 mm)

(3)硬化ポリイミド塗膜の遊離塩素量測定
6インチシリコンウエハー上に、硬化後の膜厚が約10μmとなるように感光性樹脂組成物を回転塗布し、110℃で180秒間ホットプレートで加熱して、硬化ポリイミド塗膜を得た。膜厚は膜厚測定装置、ラムダエース(大日本スクリーン社製)にて測定した。以下の測定条件で、得られたポリイミド塗膜の遊離塩素量を測定した。
ポリイミド塗膜を2g秤量し、4mLのNMPに加えたものを振とう機にて10分撹拌、溶解させた。さらにイオン交換水30mLを加えて振とう機にて10分撹拌し、遠心分離機(himac社製CF15RN)により不溶性分を除去したものをディスクフィルター(DISMIC製JP050AN)にてろ過して用いた。処理されたサンプル溶液はオートサンプラーにて1mLが自動的にカラムに挿入される。
・陰イオン分析用ガードカラム:IonPac AS4A-SC(4mm×250mm)
・ガードカラムポンプ流量:0.500mL/min
・陰イオン分析用お分離カラム:IonPac AS4A-SZ(4mm×50mm)
・試料導入ラインポンプ流量:0.500mL/min
・陰イオンケミカルサプレッサー:ACRS-500(4mm用)
(3) Measurement of the amount of free chlorine in the cured polyimide coating film The photosensitive resin composition was spin-coated on a 6-inch silicon wafer so that the film thickness after curing was about 10 μm, and heated on a hot plate at 110° C. for 180 seconds to obtain a cured polyimide coating film. The film thickness was measured using a film thickness measuring device, Lambda Ace (manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd.). The amount of free chlorine in the obtained polyimide coating film was measured under the following measurement conditions.
2 g of polyimide coating film was weighed, added to 4 mL of NMP, and stirred for 10 minutes with a shaker to dissolve. 30 mL of ion-exchanged water was added, stirred for 10 minutes with a shaker, and insoluble matter was removed with a centrifuge (CF15RN manufactured by Himac Co., Ltd.) and filtered with a disk filter (JP050AN manufactured by DISMIC Co., Ltd.) for use. 1 mL of the treated sample solution was automatically inserted into the column by the autosampler.
・ Guard column for anion analysis: IonPac AS4A-SC (4 mm x 250 mm)
Guard column pump flow rate: 0.500 mL/min
・Anion analysis separation column: IonPac AS4A-SZ (4mm x 50mm)
Sample introduction line pump flow rate: 0.500 mL/min
・Negative ion chemical suppressor: ACRS-500 (for 4 mm)

(4)硬化ポリイミド塗膜のガラス転移温度測定
6インチシリコンウエハー上に、硬化後の膜厚が約10μmとなるように感光性樹脂組成物を回転塗布し、110℃で180秒間ホットプレートにてプリベークを行った後、昇温プログラム式キュア炉(VF-000型、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、170℃で2時間加熱して硬化ポリイミド塗膜を得た。膜厚は膜厚測定装置、ラムダエース(大日本スクリーン社製)にて測定した。得られたポリイミド塗膜を短冊状に取り出し、荷重200g/mm、昇温速度10℃/分、20~500℃の範囲で熱機械試験装置(島津製作所製 TMA-50)により測定し、温度を横軸、変位量を縦軸に取った測定チャートにおけるポリイミド膜の熱降伏点の接線交点をガラス転移温度(Tg)とした。
(4) Measurement of Glass Transition Temperature of Cured Polyimide Coating Film A photosensitive resin composition was spin-coated on a 6-inch silicon wafer so that the film thickness after curing was about 10 μm, and the wafer was pre-baked on a hot plate at 110° C. for 180 seconds. The wafer was then heated at 170° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a temperature-programmable cure oven (VF-000 model, manufactured by Koyo Lindberg Co., Ltd.) to obtain a cured polyimide coating film. The film thickness was measured using a film thickness measuring device, Lambda Ace (manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd.). The obtained polyimide coating film was taken out in a rectangular shape and measured with a thermomechanical testing device (Shimadzu Corporation TMA-50) at a load of 200 g/mm 2 , a heating rate of 10° C./min, and a range of 20 to 500° C. The glass transition temperature (Tg) was determined as the intersection of the tangents to the thermal yield point of the polyimide film in the measurement chart with temperature on the horizontal axis and displacement on the vertical axis.

(5)硬化ポリイミド塗膜の熱重量減少温度(5%重量減少温度)の測定
6インチシリコンウエハー上に、硬化後の膜厚が約10μmとなるように感光性樹脂組成物を回転塗布し、110℃で180秒間ホットプレートにてプリベークを行った後、昇温プログラム式キュア炉(VF-2000型、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、170℃で2時間加熱して硬化ポリイミド塗膜を得た。膜厚は膜厚測定装置、ラムダエース(大日本スクリーン社製)にて測定した。得られたポリイミド塗膜を削り取り、熱重量測定装置(島津社製、TGA-50)を用いて、室温から10℃/minで昇温した際に、170℃に達した際の膜の重量を100%として重量が5%減少する温度(5%重量減少温度)を測定した。
(5) Measurement of thermal weight loss temperature (5% weight loss temperature) of cured polyimide coating film A photosensitive resin composition was spin-coated on a 6-inch silicon wafer so that the film thickness after curing was about 10 μm, and the composition was pre-baked on a hot plate at 110° C. for 180 seconds, and then heated at 170° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a temperature-programmable cure oven (VF-2000 type, manufactured by Koyo Lindberg Co., Ltd.) to obtain a cured polyimide coating film. The film thickness was measured using a film thickness measuring device, Lambda Ace (manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd.). The obtained polyimide coating film was scraped off, and the temperature at which the weight of the film was reduced by 5% (5% weight loss temperature) was measured using a thermogravimetric measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, TGA-50) when the temperature was raised from room temperature at 10° C./min, with the weight of the film at 170° C. being taken as 100%.

(6)Cu上の硬化レリーフパターンの耐薬品性試験
6インチシリコンウエハー(フジミ電子工業株式会社製、厚み625±25μm)上に、スパッタ装置(L-440S-FHL型、キヤノンアネルバ社製)を用いて200nm厚のTi、400nm厚のCuをこの順にスパッタした。続いて、このウェハー上に、後述の方法により調製した感光性樹脂組成物をコーターデベロッパー(D-Spin60A型、SOKUDO社製)を用いて回転塗布し、乾燥することにより10μm厚の塗膜を形成した。この塗膜に、テストパターン付マスクを用いて、プリズマGHI(ウルトラテック社製)により500mJ/cmのエネルギーを照射した。次いで、この塗膜を、現像液としてシクロペンタノンを用いてコーターデベロッパー(D-Spin60A型、SOKUDO社製)でスプレー現像し、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートでリンスすることにより、Cu上のレリーフパターンを得た。
Cu上に該レリーフパターンを形成したウェハーを、昇温プログラム式キュア炉(VF-2000型、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、170℃で2時間加熱処理することにより、Cu上に約6~7μm厚の樹脂からなる硬化レリーフパターンを得た。
作製したレリーフパターンを、レジスト剥離膜(ATMI社製、製品名ST-44、主成分は2-(2-アミノエトキシ)エタノール、1-シクロヘキシル-2-ピロリドン)を50℃に加熱したものに5分間浸漬し、流水で30分間洗浄し、風乾した。その後、膜表面を光学顕微鏡で目視観察し、クラック等の薬液によるダメージの有無、及び薬液処理後の膜厚変化率をもって耐薬品性を評価した。耐薬品性は、以下の基準に基づき、評価した。
膜厚変化率(%)=(薬液処理後の膜厚)-(薬液処理前の膜圧)/(薬液処理前の膜厚)×100
「優」:膜厚変化率が薬液浸漬前の膜厚を基準として5%未満
「良」:膜厚変化率が薬液浸漬前の膜厚を基準として5%以上10%未満
「可」:膜厚変化率が薬液浸漬前の膜厚を基準として10%以上15%未満
「不可」:膜厚変化率が薬液浸漬前の膜厚を基準として15%以上
(6) Chemical resistance test of cured relief pattern on Cu A 200 nm thick Ti film and a 400 nm thick Cu film were sputtered in this order on a 6-inch silicon wafer (manufactured by Fujimi Electronics Co., Ltd., thickness 625±25 μm) using a sputtering device (L-440S-FHL type, manufactured by Canon Anelva Corporation). Next, a photosensitive resin composition prepared by the method described below was spin-coated on this wafer using a coater developer (D-Spin 60A type, manufactured by SOKUDO Co., Ltd.) and dried to form a coating film with a thickness of 10 μm. This coating film was irradiated with energy of 500 mJ/cm 2 using a test pattern mask with Prisma GHI (manufactured by Ultratech Co., Ltd.). The coating was then spray-developed with a coater developer (D-Spin 60A type, manufactured by Sokudo Co., Ltd.) using cyclopentanone as a developer, and rinsed with propylene glycol methyl ether acetate to obtain a relief pattern on Cu.
The wafer on which the relief pattern was formed on Cu was subjected to a heat treatment in a temperature-rising programmable curing furnace (VF-2000 type, manufactured by Koyo Lindberg Co., Ltd.) at 170° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a cured relief pattern made of resin having a thickness of about 6 to 7 μm on Cu.
The prepared relief pattern was immersed for 5 minutes in a resist peeling film (manufactured by ATMI, product name ST-44, main components being 2-(2-aminoethoxy)ethanol and 1-cyclohexyl-2-pyrrolidone) heated to 50°C, washed with running water for 30 minutes, and air-dried. Thereafter, the film surface was visually observed with an optical microscope, and the chemical resistance was evaluated based on the presence or absence of damage caused by the chemical solution, such as cracks, and the rate of change in film thickness after chemical treatment. Chemical resistance was evaluated based on the following criteria.
Film thickness change rate (%)=(film thickness after chemical treatment)−(film thickness before chemical treatment)/(film thickness before chemical treatment)×100
"Excellent": The rate of change in film thickness is less than 5% based on the film thickness before immersion in the chemical solution. "Good": The rate of change in film thickness is 5% to less than 10% based on the film thickness before immersion in the chemical solution. "Fair": The rate of change in film thickness is 10% to less than 15% based on the film thickness before immersion in the chemical solution. "Unfair": The rate of change in film thickness is 15% or more based on the film thickness before immersion in the chemical solution.

(7)Cu上の硬化レリーフパターンの解像度
6インチシリコンウエハー(フジミ電子工業株式会社製、厚み625±25μm)上に、スパッタ装置(L-440S-FHL型、キヤノンアネルバ社製)を用いて200nm厚のTi、400nm厚のCuをこの順にスパッタした。続いて、このウェハー上に、後述の方法により調製した感光性樹脂組成物をコーターデベロッパー(D-Spin60A型、SOKUDO社製)を用いて回転塗布し、乾燥することにより10μm厚の塗膜を形成した。この塗膜に、テストパターン付マスクを用いて、プリズマGHI(ウルトラテック社製)により500mJ/cmのエネルギーを照射した。次いで、この塗膜を、現像液としてシクロペンタノンを用いてコーターデベロッパー(D-Spin60A型、SOKUDO社製)でスプレー現像し、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートでリンスすることにより、Cu上のレリーフパターンを得た。
Cu上に該レリーフパターンを形成したウェハーを、昇温プログラム式キュア炉(VF-2000型、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、170℃で2時間加熱処理することにより、Cu上に約6~7μm厚の樹脂からなる硬化レリーフパターンを得た。
作製したレリーフパターンを、光学顕微鏡下で観察し、最少開口パターンのサイズを求めた。このとき、得られたパターンの開口部の面積が、対応するパターンマスク開口面積の1/2以上であれば解像されたものとみなし、解像された開口部のうち最小面積を有するものに対応するマスク開口辺の長さを解像度とした。
「優」:最小開口パターンのサイズが10μm未満
「良」:最小開口パターンのサイズが10μm以上14μm未満
「可」:最小開口パターンのサイズが14μm以上18μm未満
「不可」:最小開口パターンのサイズが18μm以上
(7) Resolution of cured relief pattern on Cu A 6-inch silicon wafer (manufactured by Fujimi Electronics Co., Ltd., thickness 625±25 μm) was sputtered with a 200 nm thick Ti film and a 400 nm thick Cu film in this order using a sputtering device (L-440S-FHL type, manufactured by Canon Anelva Corporation). Next, a photosensitive resin composition prepared by the method described below was spin-coated on this wafer using a coater developer (D-Spin 60A type, manufactured by SOKUDO Co., Ltd.) and dried to form a coating film with a thickness of 10 μm. This coating film was irradiated with energy of 500 mJ/cm 2 using a test pattern mask with Prisma GHI (manufactured by Ultratech Co., Ltd.). The coating was then spray-developed with a coater developer (D-Spin 60A type, manufactured by Sokudo Co., Ltd.) using cyclopentanone as a developer, and rinsed with propylene glycol methyl ether acetate to obtain a relief pattern on Cu.
The wafer on which the relief pattern was formed on Cu was subjected to a heat treatment in a temperature-rising programmable curing furnace (VF-2000 type, manufactured by Koyo Lindberg Co., Ltd.) at 170° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a cured relief pattern made of resin having a thickness of about 6 to 7 μm on Cu.
The relief pattern thus produced was observed under an optical microscope to determine the size of the minimum opening pattern. If the area of the opening of the obtained pattern was 1/2 or more of the area of the corresponding opening in the pattern mask, the pattern was deemed resolved, and the length of the side of the mask opening corresponding to the opening having the smallest area among the resolved openings was taken as the resolution.
"Excellent": The minimum opening pattern size is less than 10 μm. "Good": The minimum opening pattern size is 10 μm or more and less than 14 μm. "Fair": The minimum opening pattern size is 14 μm or more and less than 18 μm. "Unfair": The minimum opening pattern size is 18 μm or more.

(8)樹脂組成物の全塩素量測定
感光性樹脂組成物を調製後、室温(23.0℃±0.5℃、相対湿度50%±10%)で3日間静置した後、樹脂組成物の全塩素量(遊離塩素と共有結合性塩素の合計量)を測定した。感光性樹脂組成物を800℃で燃焼・分解させ、その分解ガスを超純水に吸収させ、イオンクロマトグラフィーで樹脂組成物中の全塩素量を決定した。イオンクロマトグラフィーは、ダイオネクス社製IC-1000とIonPac AS12A(4mm)カラムから構成され、溶離液を0.3mM NaHCO/2.7mM NaCO水溶液として、流量1.5mL/minで測定した。
(8) Measurement of total chlorine content of resin composition After preparing the photosensitive resin composition, the composition was left to stand for 3 days at room temperature (23.0°C ± 0.5°C, relative humidity 50% ± 10%), and then the total chlorine content (total amount of free chlorine and covalently bonded chlorine) of the resin composition was measured. The photosensitive resin composition was burned and decomposed at 800°C, the decomposition gas was absorbed in ultrapure water, and the total chlorine content in the resin composition was determined by ion chromatography. The ion chromatography was composed of Dionex IC-1000 and IonPac AS12A (4 mm) column, and the eluent was 0.3 mM NaHCO 3 /2.7 mM Na 2 CO 3 aqueous solution, and the measurement was performed at a flow rate of 1.5 mL/min.

[(A)ポリイミド前駆体の製造]
<製造例1>ポリイミド前駆体A-1の合成
4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)155.1gを2L容量のセパラブルフラスコに入れ、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)131.2gとγ-ブチロラクトン400mLを入れて室温下で攪拌し、攪拌しながらピリジン81.5gを加えて反応混合物を得た。反応による発熱の終了後に反応混合物を室温まで放冷し、16時間放置した。
次に、氷冷下において、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)206.3gをγ-ブチロラクトン180mLに溶解した溶液を攪拌しながら40分掛けて反応混合物に加え、続いて4,4’-オキシジアニリン(ODA)93.0gをγ-ブチロラクトン350mLに懸濁したものを攪拌しながら60分掛けて加えた。更に室温で2時間攪拌した後、エチルアルコール30mLを加えて1時間攪拌し、次に、γ-ブチロラクトン400mLを加えた。反応混合物に生じた沈殿物をろ過により取り除き、反応液を得た。
得られた反応液を3Lのエチルアルコールに加えて粗ポリマーから成る沈殿物を生成した。生成した粗ポリマーを濾別し、テトラヒドロフラン1.5Lに溶解して粗ポリマー溶液を得た。得られた粗ポリマー溶液を28Lの水に滴下してポリマーを沈殿させ、得られた沈殿物を濾別した後、真空乾燥して粉末状のポリマー(ポリマーA-1)を得た。ポリマー(A-1)の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は20,000であった。
[(A) Production of polyimide precursor]
<Production Example 1> Synthesis of Polyimide Precursor A-1 155.1 g of 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA) was placed in a 2 L separable flask, 131.2 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and 400 mL of γ-butyrolactone were added and stirred at room temperature, and 81.5 g of pyridine was added while stirring to obtain a reaction mixture. After the heat generation due to the reaction had ceased, the reaction mixture was allowed to cool to room temperature and left to stand for 16 hours.
Next, under ice cooling, a solution of 206.3 g of dicyclohexylcarbodiimide (DCC) dissolved in 180 mL of γ-butyrolactone was added to the reaction mixture over 40 minutes with stirring, followed by the addition of a suspension of 93.0 g of 4,4'-oxydianiline (ODA) suspended in 350 mL of γ-butyrolactone over 60 minutes with stirring. After further stirring at room temperature for 2 hours, 30 mL of ethyl alcohol was added and stirred for 1 hour, and then 400 mL of γ-butyrolactone was added. The precipitate formed in the reaction mixture was removed by filtration to obtain a reaction liquid.
The obtained reaction solution was added to 3 L of ethyl alcohol to produce a precipitate consisting of a crude polymer. The produced crude polymer was filtered off and dissolved in 1.5 L of tetrahydrofuran to obtain a crude polymer solution. The obtained crude polymer solution was dropped into 28 L of water to precipitate the polymer, and the resulting precipitate was filtered off and then vacuum dried to obtain a powdered polymer (Polymer A-1). The molecular weight of Polymer (A-1) was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent) to find that the weight average molecular weight (Mw) was 20,000.

なお、各製造例で得られた樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用い、以下の条件で測定し、標準ポリスチレン換算での重量平均分子量を求めた。
ポンプ:JASCO PU-980
検出器:JASCO RI-930
カラムオーブン:JASCO CO-965 40℃
カラム:Shodex KD-806M 直列に2本
移動相:0.1mol/L LiBr/NMP
流速:1mL/min.
The weight average molecular weight of the resin obtained in each production example was measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions, and the weight average molecular weight was calculated in terms of standard polystyrene.
Pump: JASCO PU-980
Detector: JASCO RI-930
Column oven: JASCO CO-965 40°C
Column: Shodex KD-806M, 2 in series Mobile phase: 0.1 mol/L LiBr/NMP
Flow rate: 1 mL/min.

<製造例2>ポリイミド前駆体A-2の合成
製造例1の4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)155.1gに代えて、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)147.1gを用いた以外は、前述の製造例1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマー(A-2)を得た。ポリマー(A-2)の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は26,000であった。
Production Example 2: Synthesis of polyimide precursor A-2 Polymer (A-2) was obtained by carrying out a reaction in the same manner as in the above Production Example 1, except that 147.1 g of 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) was used instead of 155.1 g of 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA) in Production Example 1. The molecular weight of polymer (A-2) was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent) and found to have a weight average molecular weight (Mw) of 26,000.

<製造例3>ポリイミド前駆体A-3の合成
製造例1の4,4’-オキシジアニリン(ODA)93.0gに代えて、p-フェニレンジアミン48.7gを用いた以外は、前述の製造例1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマー(A-3)を得た。ポリマー(A-3)の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は24,000であった。
Production Example 3 Synthesis of Polyimide Precursor A-3 Polymer (A-3) was obtained by carrying out a reaction in the same manner as in the above Production Example 1, except that 48.7 g of p-phenylenediamine was used instead of 93.0 g of 4,4'-oxydianiline (ODA) in Production Example 1. The molecular weight of polymer (A-3) was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent) and found to have a weight average molecular weight (Mw) of 24,000.

<製造例4>ポリイミド前駆体A-4の合成
製造例1の4,4’-オキシジアニリン(ODA)93.0gに代えて、4,4‘-ジアミノ-2,2’-ジメチルビフェニル98.6gを用いた以外は、前述の製造例1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマー(A-4)を得た。ポリマー(A-4)の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は26,000であった。
Production Example 4 Synthesis of Polyimide Precursor A-4 Polymer (A-4) was obtained by carrying out a reaction in the same manner as in the above Production Example 1, except that 98.6 g of 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl was used instead of 93.0 g of 4,4'-oxydianiline (ODA) in Production Example 1. The molecular weight of polymer (A-4) was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent) and found to have a weight average molecular weight (Mw) of 26,000.

[(B)化合物の製造]
<製造例5>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B-1の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gを1L容量のセパラブルフラスコに入れ、ジメチルアニリン0.4g、p-メトキシフェノール0.04g、メタクリル酸15.5gを投入し、100℃で反応させた。酸価を測定することで反応が進行したことを確認した後、イオン交換樹脂IRA96SB40.5gと混合して一終夜撹拌し、イオン交換樹脂を濾別除去する過程を3回繰り返すことで、{[プロパン-2,2-ジイルビス(4,1-フェニレン)]ビス(オキシ)}ビス(2-ヒドロキシプロパン-3,1-ジイル)=ジメタクリレートを主成分とするB-1を得た。
[Production of compound (B)]
<Production Example 5> Synthesis of epoxy (meth)acrylate compound B-1 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether was placed in a 1 L separable flask, and 0.4 g of dimethylaniline, 0.04 g of p-methoxyphenol, and 15.5 g of methacrylic acid were added and reacted at 100° C. After confirming that the reaction had progressed by measuring the acid value, the mixture was mixed with 40.5 g of ion exchange resin IRA96SB, stirred overnight, and the ion exchange resin was removed by filtration. This process was repeated three times to obtain B-1 containing {[propane-2,2-diylbis(4,1-phenylene)]bis(oxy)}bis(2-hydroxypropane-3,1-diyl)=dimethacrylate as the main component.

<製造例6>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B-2の合成
メタクリル酸15.5gに代えてアクリル酸13.0gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、{[プロパン-2,2-ジイルビス(4,1-フェニレン)]ビス(オキシ)}ビス(2-ヒドロキシプロパン-3,1-ジイル)=ジアクリレートを主成分とするB-2を得た。
Production Example 6 Synthesis of epoxy (meth)acrylate compound B-2 A reaction was carried out in the same manner as in the above Production Example 5, except that 13.0 g of acrylic acid was used instead of 15.5 g of methacrylic acid, to obtain B-2 containing {[propane-2,2-diylbis(4,1-phenylene)]bis(oxy)}bis(2-hydroxypropane-3,1-diyl)diacrylate as the main component.

<製造例7>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B-3の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてエチレングリコールジグリシジルエーテル17.42gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、1,2-ビス(3-メタクリロイロキシ-2-ヒドロキシプロピロキシ)エタンを主成分とするB-3を得た。
<Production Example 7> Synthesis of epoxy (meth)acrylate compound B-3 Except for using 17.42 g of ethylene glycol diglycidyl ether instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether, a reaction was carried out in the same manner as in the above-mentioned Production Example 5, to obtain B-3 containing 1,2-bis(3-methacryloyloxy-2-hydroxypropyloxy)ethane as a main component.

<製造例8>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B-4の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてエチレングリコールジグリシジルエーテル17.42gを用い、メタクリル酸15.5gに代えてアクリル酸13.0gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、1,2-ビス(3-アクリロイロキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)エタンを主成分とするB-4を得た。
<Production Example 8> Synthesis of epoxy (meth)acrylate compound B-4 Except for using 17.42 g of ethylene glycol diglycidyl ether instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether and using 13.0 g of acrylic acid instead of 15.5 g of methacrylic acid, a reaction was carried out in the same manner as in the above-mentioned Production Example 5, to obtain B-4 containing 1,2-bis(3-acryloyloxy-2-hydroxypropoxy)ethane as a main component.

<製造例9>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B-5の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてグリセリンジグリシジルエーテル23.23gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、グリセロール1,3-ジグリセロレートジメタクリレートを主成分とするB-5を得た。
<Production Example 9> Synthesis of epoxy (meth)acrylate compound B-5 Except for using 23.23 g of glycerin diglycidyl ether instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether, a reaction was carried out in the same manner as in the above-mentioned Production Example 5, to obtain B-5 containing glycerol 1,3-diglycerolate dimethacrylate as a main component.

<製造例10>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B-6の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてグリセリンジグリシジルエーテル23.23gを用い、メタクリル酸15.5gに代えてアクリル酸13.0gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、グリセロール1,3-ジグリセロレートジアクリレートを主成分とするB-6を得た。
<Production Example 10> Synthesis of epoxy (meth)acrylate compound B-6 A reaction was carried out in the same manner as in the above-mentioned Production Example 5, except that 23.23 g of glycerin diglycidyl ether was used instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether and 13.0 g of acrylic acid was used instead of 15.5 g of methacrylic acid, to obtain B-6 containing glycerol 1,3-diglycerolate diacrylate as a main component.

<製造例11>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B-7の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてビスフェノールF型エポキシ31.24gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、ビス[p-(3-メタクリロキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル)]メタンを主成分とするB-7を得た。
<Production Example 11> Synthesis of epoxy (meth)acrylate compound B-7 Except for using 31.24 g of bisphenol F type epoxy instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether, the reaction was carried out in the same manner as in the above-mentioned Production Example 5, to obtain B-7 containing bis[p-(3-methacryloxy-2-hydroxypropoxy)phenyl)]methane as a main component.

<製造例12>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B-8の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてグリシジルフェニルエーテル15.02gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルメタクリレートを主成分とするB-8を得た。
<Production Example 12> Synthesis of epoxy (meth)acrylate compound B-8 Except for using 15.02 g of glycidyl phenyl ether instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether, a reaction was carried out in the same manner as in the above-mentioned Production Example 5, to obtain B-8 containing 2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate as a main component.

<製造例13>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B-9の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてグリシジルフェニルエーテル15.02gを用い、メタクリル酸15.5gに代えてアクリル酸13.0gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレートを主成分とするB-9を得た。
<Production Example 13> Synthesis of epoxy (meth)acrylate compound B-9 A reaction was carried out in the same manner as in the above-mentioned Production Example 5, except that 15.02 g of glycidyl phenyl ether was used instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether, and 13.0 g of acrylic acid was used instead of 15.5 g of methacrylic acid, to obtain B-9 containing 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate as a main component.

<製造例14>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B-10の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えてビスフェノールAジグリシジルエーテル水添物35.3gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシ-3-メタクリロキシ-1-プロポキシ)フェニル]プロパンを主成分とするB-10を得た。
<Production Example 14> Synthesis of epoxy (meth)acrylate compound B-10 Except for using 35.3 g of bisphenol A diglycidyl ether hydrogenated product instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether, a reaction was carried out in the same manner as in the above-mentioned Production Example 5, to obtain B-10 containing 2,2-bis[4-(2-hydroxy-3-methacryloxy-1-propoxy)phenyl]propane as a main component.

<製造例15>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B-11の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えて9,9-ビス[4-(2-グリシジルエトキシ)フェニル]フルオレン46.25gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、4,4‘-(9-フルオレニリデン)ビス(2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルメタクリレート)を主成分とするB-11を得た。
Production Example 15 Synthesis of epoxy (meth)acrylate compound B-11 Except for using 46.25 g of 9,9-bis[4-(2-glycidylethoxy)phenyl]fluorene instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether, a reaction was carried out in the same manner as in the above Production Example 5, to obtain B-11 containing 4,4'-(9-fluorenylidene)bis(2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate) as a main component.

<製造例16>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B-12の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gに代えて1,6-ビス(グリシジルオキシ)ナフタレン24.30gを用いた以外は、前述の製造例5に記載の方法と同様にして反応を行い、1,6-ビス(3-メタクリロイロキシ-2-ヒドロキシプロピロキシ)ナフタレンを主成分とするB-12を得た。
<Production Example 16> Synthesis of epoxy (meth)acrylate compound B-12 Except for using 24.30 g of 1,6-bis(glycidyloxy)naphthalene instead of 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether, a reaction was carried out in the same manner as in the above-mentioned Production Example 5, to obtain B-12 containing 1,6-bis(3-methacryloyloxy-2-hydroxypropyloxy)naphthalene as a main component.

<製造例17>エポキシ(メタ)アクリレート化合物B-13の合成
ビスフェノールAジグリシジルエーテル34.0gを1L容量のセパラブルフラスコに入れ、ジメチルアニリン0.4g、p-メトキシフェノール0.04g、メタクリル酸17.4gを投入し、100℃で反応させた。酸価を測定することで反応が進行したことを確認し、イオン交換樹脂による遊離塩素の除去を行うことなく、{[プロパン-2,2-ジイルビス(4,1-フェニレン)]ビス(オキシ)}ビス(2-ヒドロキシプロパン-3,1-ジイル)=ジメタクリレートを主成分とするB-13を得た。
<Production Example 17> Synthesis of epoxy (meth)acrylate compound B-13 34.0 g of bisphenol A diglycidyl ether was placed in a 1 L separable flask, and 0.4 g of dimethylaniline, 0.04 g of p-methoxyphenol, and 17.4 g of methacrylic acid were added and reacted at 100° C. The progress of the reaction was confirmed by measuring the acid value, and B-13 containing {[propane-2,2-diylbis(4,1-phenylene)]bis(oxy)}bis(2-hydroxypropane-3,1-diyl)=dimethacrylate as the main component was obtained without removing free chlorine with an ion exchange resin.

[感光性樹脂組成物の製造]
<実施例1>
ポリイミド前駆体A-1を用いて以下の方法でネガ型感光性樹脂組成物を調製し、調製した組成物の評価を行った。(A)ポリイミド前駆体としてA-1:100g、(B)エポキシ(メタ)アクリレート化合物としてB-1:10g、(C)光重合開始剤として1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)-オキシム(以下ではPDOと表記):5g、(F)モノマーとしてテトラエチレングリコールジメタクリレート(以下ではM4Gと表記):5gを、(D)γ-ブチロラクトン(以下ではGBLと表記):100gに溶解した。得られた溶液の粘度を、少量のGBLをさらに加えることによって、約40ポイズに調整し、ネガ型感光性樹脂組成物とした。以上の手順から、(E)感光性樹脂組成物中の遊離塩素の量及び全塩素の量、並びに硬化膜に含まれる遊離塩素の量を調整した。該組成物を、前述の方法に従って評価した。結果を表1に示す。
[Production of photosensitive resin composition]
Example 1
A negative photosensitive resin composition was prepared using polyimide precursor A-1 by the following method, and the prepared composition was evaluated. (A) 100 g of A-1 as a polyimide precursor, (B) 10 g of B-1 as an epoxy (meth)acrylate compound, (C) 5 g of 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)-oxime (hereinafter referred to as PDO) as a photopolymerization initiator, (F) 5 g of tetraethylene glycol dimethacrylate (hereinafter referred to as M4G) as a monomer, and (D) 100 g of γ-butyrolactone (hereinafter referred to as GBL) were dissolved. The viscosity of the obtained solution was adjusted to about 40 poise by further adding a small amount of GBL to obtain a negative photosensitive resin composition. From the above procedure, the amount of free chlorine and the amount of total chlorine in (E) the photosensitive resin composition, and the amount of free chlorine contained in the cured film were adjusted. The composition was evaluated according to the above method. The results are shown in Table 1.

<実施例2~18、比較例1~4>
表1に示すとおりの配合比で調製したこと以外は、実施例1と同様のネガ型感光性樹脂組成物を調製し、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1及び2に示す。
<Examples 2 to 18 and Comparative Examples 1 to 4>
Negative photosensitive resin compositions were prepared in the same manner as in Example 1, except that they were prepared in the blending ratios shown in Table 1, and evaluations were carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2024157563000028
Figure 2024157563000028

Figure 2024157563000029
Figure 2024157563000029

表1および2から明らかなように、実施例1の感光性樹脂組成物では、ガラス転移温度は210℃であり、5%重量減少温度が300℃、解像度は「優」、耐薬品性試験結果は「優」であった。同様に実施例2~10の感光性樹脂組成物はいずれも、ガラス転移温度は195℃以上であり、5%重量減少温度は290℃以上、解像度の結果は「可」以上、耐薬品性試験の結果は「可」以上であった。 As is clear from Tables 1 and 2, the photosensitive resin composition of Example 1 had a glass transition temperature of 210°C, a 5% weight loss temperature of 300°C, a resolution of "excellent," and a chemical resistance test result of "excellent." Similarly, the photosensitive resin compositions of Examples 2 to 10 all had glass transition temperatures of 195°C or higher, 5% weight loss temperatures of 290°C or higher, resolution results of "fair" or higher, and chemical resistance test results of "fair" or higher.

これに対し、比較例1では、解像度は「優」であったが、ガラス転移温度は170℃、5%重量減少温度は260℃となった。耐薬品性試験の結果、膜厚変化率が浸漬前の膜厚を基準とすると20%変化しており、評価は「不可」となった。比較例2では、ガラス転移温度は210℃、5%重量減少温度は300℃、解像度は「良」であったが、耐薬品性は15%変化しており、評価は「不可」となった。比較例3ではガラス転移温度は200℃であり、5%重量減少温度が300℃であったが、解像度は「不可」であった。比較例4では耐薬品性が「不可」であった。 In contrast, in Comparative Example 1, the resolution was "excellent," but the glass transition temperature was 170°C and the 5% weight loss temperature was 260°C. As a result of the chemical resistance test, the film thickness change rate changed by 20% based on the film thickness before immersion, and the evaluation was "unacceptable." In Comparative Example 2, the glass transition temperature was 210°C, the 5% weight loss temperature was 300°C, and the resolution was "good," but the chemical resistance changed by 15%, and the evaluation was "unacceptable." In Comparative Example 3, the glass transition temperature was 200°C and the 5% weight loss temperature was 300°C, but the resolution was "unacceptable." In Comparative Example 4, the chemical resistance was "unacceptable."

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The above describes an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the invention.

本発明による感光性樹脂組成物を用いることで、低温処理された硬化膜において高い解像度を維持しつつ、ガラス転移温度および5%重量減少温度を向上させ、耐薬品性を向上させることが可能である。したがって、本発明による感光性樹脂組成物は、例えば半導体装置、多層配線基板等の電気・電子材料の製造に有用な感光性材料の分野で好適に利用できる。 By using the photosensitive resin composition of the present invention, it is possible to improve the glass transition temperature and 5% weight loss temperature while maintaining high resolution in a cured film processed at low temperature, and to improve chemical resistance. Therefore, the photosensitive resin composition of the present invention can be suitably used in the field of photosensitive materials that are useful for manufacturing electrical and electronic materials such as semiconductor devices and multilayer wiring boards.

Claims (16)

(A)ポリイミド前駆体と、
(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物と、
(C)感光剤と、
(D)溶剤と、
(E)遊離塩素と、
を含む感光性樹脂組成物であって、
前記遊離塩素の量は、前記感光性樹脂組成物の全質量を基準として0.0001~2ppmである、感光性樹脂組成物。
(A) a polyimide precursor;
(B) a compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond;
(C) a photosensitizer; and
(D) a solvent;
(E) free chlorine;
A photosensitive resin composition comprising:
The amount of the free chlorine is 0.0001 to 2 ppm based on the total mass of the photosensitive resin composition.
前記(C)感光剤が、光重合開始剤である、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the photosensitizer (C) is a photopolymerization initiator. 前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(1)で表される、請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2024157563000030
{式(1)中、Xは、炭素数6~40の4価の有機基であり、Yは、炭素数6~40の2価の有機基であり、nは、2~150の整数であり、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1~40の1価の有機基である。ただし、R及びRの少なくとも一方は、下記一般式(2):
Figure 2024157563000031
で表される基であり、式(2)中、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の1価の有機基であり、そしてmは、2~10の整数である。}
The photosensitive resin composition according to claim 1 or 2, wherein the polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (1):
Figure 2024157563000030
In formula (1), X1 is a tetravalent organic group having 6 to 40 carbon atoms, Y1 is a divalent organic group having 6 to 40 carbon atoms, n1 is an integer from 2 to 150, and R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. However, at least one of R1 and R2 is represented by the following general formula (2):
Figure 2024157563000031
In formula (2), R 3 , R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms, and m 1 represents an integer of 2 to 10.
前記(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、前記(D)溶剤を100~860質量部含む、請求項1~3のいずれか1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 3, comprising 100 to 860 parts by mass of the solvent (D) per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). 前記(D)溶剤が、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリノン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、及び2-オクタノンからなる群から選択される一つ又は複数の化合物を含む、請求項1~4のいずれか1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 4, wherein the (D) solvent contains one or more compounds selected from the group consisting of N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, and 2-octanone. 前記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、2つ以上の重合性不飽和結合を有する、請求項1~5のいずれか1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 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond has two or more polymerizable unsaturated bonds. 前記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、エポキシ樹脂と(メタ)アタクリル酸との反応物である、請求項1~5のいずれか1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 5, wherein (B) the compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond is a reaction product of an epoxy resin and (meth)acrylic acid. 前記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(3)または(4)で表される、請求項1~5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2024157563000032
{式(3)中、Rは、炭素数1~40の1価の有機基である。}
Figure 2024157563000033
{式(4)中、Rは、炭素数1~40の1価の有機基である。}
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond is represented by the following general formula (3) or (4):
Figure 2024157563000032
In formula (3), R 1 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
Figure 2024157563000033
In formula (4), R 2 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
前記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(5)または(6)で表される、請求項1~5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2024157563000034
{式(5)中、Rは、炭素数1~40の1価の有機基である。}
Figure 2024157563000035
{式(6)中、Rは、炭素数1~40の1価の有機基である。}
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond is represented by the following general formula (5) or (6):
Figure 2024157563000034
In formula (5), R 3 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
Figure 2024157563000035
In formula (6), R 4 is a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
前記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(7)で表される化合物を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2024157563000036
{式(7)中、R2は、炭素数1~40の2価の有機基である。}
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond includes a compound represented by the following general formula (7):
Figure 2024157563000036
In formula (7), R 2 is a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
前記(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物が、下記一般式(8)で表される化合物を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2024157563000037
{式(8)中、R6は、炭素数1~40の2価の有機基である。}
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound (B) having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond includes a compound represented by the following general formula (8):
Figure 2024157563000037
In formula (8), R 6 is a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
(A)ポリイミド前駆体と、
(B)ヒドロキシル基及び重合性不飽和結合を有する化合物と、
(C)感光剤と、
(D)溶剤と、
(E)遊離塩素と
を含む感光性樹脂組成物であって、
前記感光性樹脂組成物を、硬化後の膜厚が約10μmとなるように回転法で基盤上に塗布し、110℃で180秒間ホットプレートで加熱して硬化させたとき、得られる塗膜に含まれる前記遊離塩素の量が、前記塗膜の全質量を基準として、0.0001~5ppmである、感光性樹脂組成物。
(A) a polyimide precursor;
(B) a compound having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond;
(C) a photosensitizer; and
(D) a solvent;
(E) a photosensitive resin composition comprising free chlorine,
The photosensitive resin composition is applied onto a substrate by a rotation method so that the film thickness after curing is about 10 μm, and when the composition is cured by heating on a hot plate at 110° C. for 180 seconds, the amount of free chlorine contained in the resulting coating film is 0.0001 to 5 ppm based on the total mass of the coating film.
(G)エポキシ樹脂を更に含む、請求項1~12のいずれか1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 12, further comprising (G) an epoxy resin. 前記(G)エポキシ樹脂の量は、前記(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して0.1~10質量部である、請求項13に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 13, wherein the amount of the epoxy resin (G) is 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). ネガ型感光性樹脂組成物である、請求項1~14のいずれか1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 14, which is a negative type photosensitive resin composition. (A)ポリイミド前駆体と、
(B)ヒドロキシル基及び複数の重合性不飽和結合を有する化合物と、
(C)感光剤と、
(D)溶剤と、
(E)遊離塩素及び/又は共有結合性塩素と、
を含む感光性樹脂組成物であって、
前記感光性樹脂組成物を調整後、23℃±0.5℃、相対湿度50%±10%で3日静置した際の前記感光性樹脂組成物中の全塩素量が、前記感光性樹脂組成物の全質量を基準として0.0001~250ppmである、感光性樹脂組成物。
(A) a polyimide precursor;
(B) a compound having a hydroxyl group and a plurality of polymerizable unsaturated bonds;
(C) a photosensitizer; and
(D) a solvent;
(E) free chlorine and/or covalently bound chlorine;
A photosensitive resin composition comprising:
A photosensitive resin composition, wherein after the photosensitive resin composition is prepared, the photosensitive resin composition is allowed to stand for 3 days at 23°C±0.5°C and a relative humidity of 50%±10%, and the total amount of chlorine in the photosensitive resin composition is 0.0001 to 250 ppm based on the total mass of the photosensitive resin composition.
JP2024117958A 2020-01-29 2024-07-23 Photosensitive resin composition Pending JP2024157563A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024117958A JP2024157563A (en) 2020-01-29 2024-07-23 Photosensitive resin composition

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020012580A JP2021117442A (en) 2020-01-29 2020-01-29 Photosensitive resin composition
JP2024117958A JP2024157563A (en) 2020-01-29 2024-07-23 Photosensitive resin composition

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020012580A Division JP2021117442A (en) 2020-01-29 2020-01-29 Photosensitive resin composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024157563A true JP2024157563A (en) 2024-11-07

Family

ID=77174807

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020012580A Pending JP2021117442A (en) 2020-01-29 2020-01-29 Photosensitive resin composition
JP2024117958A Pending JP2024157563A (en) 2020-01-29 2024-07-23 Photosensitive resin composition

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020012580A Pending JP2021117442A (en) 2020-01-29 2020-01-29 Photosensitive resin composition

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP2021117442A (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55701A (en) * 1977-12-21 1980-01-07 Toray Ind Inc Photosensitive high polymer composition
JPS5990845A (en) * 1982-11-17 1984-05-25 Toray Ind Inc Photosensitive polyamide resin composition
JP2006251715A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Kaneka Corp Photosensitive resin composition having flame resistance and photosensitive dry film resist
TWI808143B (en) * 2018-03-29 2023-07-11 日商富士軟片股份有限公司 Photosensitive resin composition, cured film, laminate and their manufacturing method, semiconductor device and thermal alkali generator used therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021117442A (en) 2021-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6190805B2 (en) Negative photosensitive resin composition, method for producing cured relief pattern, and semiconductor device
JP6636707B2 (en) Photosensitive resin composition, method for producing cured relief pattern, and semiconductor device
JPWO2020026840A1 (en) Negative type photosensitive resin composition, and method for producing polyimide and cured relief pattern using the same
JP7530736B2 (en) Photosensitive resin composition, method for producing cured relief pattern, cured relief pattern, semiconductor device, and display device
JP6968196B2 (en) Negative photosensitive resin composition and its manufacturing method, and a method for manufacturing a cured relief pattern.
TWI769680B (en) Negative photosensitive resin composition and method for producing hardened relief pattern
JP2024180657A (en) Photosensitive resin composition containing low dielectric tangent agent
JP2022054416A (en) Photosensitive resin composition
TWI703406B (en) Negative photosensitive resin composition and method for manufacturing hardened relief pattern
JP2025024080A (en) Negative-type photosensitive resin composition, and method for producing polyimide and cured relief pattern using the same
JP7592393B2 (en) Negative-type photosensitive resin composition, method for producing polyimide, and method for producing cured relief pattern
JP6427383B2 (en) Resin composition, method of producing cured relief pattern, and semiconductor device
JP7502384B2 (en) Negative photosensitive resin composition, method for producing cured relief pattern, and semiconductor device
JP7540891B2 (en) Negative-type photosensitive resin composition, and method for producing polyimide and cured relief pattern using the same
JP7691307B2 (en) Method for producing cured polyimide film
JP7693296B2 (en) Photosensitive resin composition and method for producing cured film
TW202217456A (en) Photosensitive resin composition
JP2024157563A (en) Photosensitive resin composition
JP7488659B2 (en) Negative-type photosensitive resin composition, and method for producing polyimide and cured relief pattern using the same
TWI883665B (en) Photosensitive resin composition
TWI841991B (en) Negative photosensitive resin composition, polyimide using the same, and method for producing hardened relief pattern
JP7445443B2 (en) Negative photosensitive resin composition and method for producing the same, and method for producing a cured relief pattern
WO2024090486A1 (en) Photosensitive resin composition, method for producing cured relief pattern, and semiconductor device
JP2023158657A (en) Negative photosensitive resin composition and method for producing the same, and method for producing a cured relief pattern
JP2022050106A (en) Negative photosensitive resin compositions, cured films and compounds

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240723

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240723