JP6743879B2 - Photosensitive resin composition, pattern forming method and circuit forming substrate using the same - Google Patents
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Description
本発明は、感光性樹脂組成物、これを用いたパターン形成方法及び回路形成基板に関する。 The present invention relates to a photosensitive resin composition, a pattern forming method using the same, and a circuit forming substrate.
従来、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜には優れた耐熱性と電気特性、機械特性等を併せ持つポリイミド樹脂が用いられている。しかし近年半導体素子の高集積化、大型化が進む中、封止樹脂パッケージの薄型化、小型化が要求され、LOC(リード・オン・チップ)や半田リフローによる表面実装等の方式が採用され、これまで以上に機械特性、耐熱性等に優れたポリイミド樹脂が必要とされるようになってきた。 BACKGROUND ART Conventionally, a polyimide resin having excellent heat resistance, electrical characteristics, mechanical characteristics, and the like has been used for a surface protective film and an interlayer insulating film of a semiconductor element. However, in recent years, as semiconductor elements have become highly integrated and large, thinning and miniaturization of encapsulating resin packages are required, and LOC (lead-on-chip) and surface mounting methods such as solder reflow are adopted. There has been a growing demand for polyimide resins having excellent mechanical properties and heat resistance.
一方、ポリイミド樹脂自身に感光特性を付与した感光性ポリイミドが用いられてきているが、これを用いるとパターン作製工程が簡略化でき、煩雑な製造工程の短縮が行えるという特徴を有する。 On the other hand, a photosensitive polyimide in which a photosensitive property is imparted to a polyimide resin itself has been used. However, the use of this has a feature that a pattern forming process can be simplified and a complicated manufacturing process can be shortened.
近年、以下に述べるハードディスクドライブの磁気ヘッドを実装するサスペンション上の回路形成基板に、このような感光性ポリイミドを適用することが注目されている。 In recent years, attention has been paid to applying such a photosensitive polyimide to a circuit forming substrate on a suspension for mounting a magnetic head of a hard disk drive described below.
ハードディスクドライブの高記憶容量化や高速化等の点から、磁気ヘッドとしては従来のMIG(メタルインギャップ)や磁気誘導型である薄膜に代わって、磁気抵抗型のMR(Magnet Resistive)素子と薄膜を一体化させた、所謂MR−薄膜複合型ヘッドが注目されている。 From the viewpoint of increasing the storage capacity and speed of a hard disk drive, a magnetoresistive MR (Magnet Resistive) element and a thin film are used in place of a conventional MIG (metal in gap) or magnetic induction type thin film as a magnetic head. A so-called MR-thin film composite type head in which the above are integrated has attracted attention.
従来のヘッドが磁気信号の読み書きを1ヘッドで兼用させるのに対し、MRヘッドは読み書きを1ヘッド内で分業させるために、端子の数は2倍(必要に応じてさらにアース端子も加わる)となって、ヘッドとディスク本体を接続するワイヤーの細線化が必要となる。
しかしながら、細線化を行うとワイヤーが腐食しやすくなる傾向にある。また、インピーダンスの整合が難しくなるという問題やヘッドの実装も難しくなるという問題を生じるようになる。このような新たな問題点を解決するための方法として、ヘッドを実装するサスペンション上に直接回路を形成する方法が提案されている(特許文献1及び2参照)。Whereas the conventional head uses one head for both reading and writing magnetic signals, the MR head has twice the number of terminals (adding a ground terminal if necessary) to divide the reading and writing within one head. Therefore, it is necessary to make the wire connecting the head and disk body thinner.
However, if the wire is thinned, the wire tends to corrode. Further, there arises a problem that impedance matching becomes difficult and a head mounting becomes difficult. As a method for solving such a new problem, a method of directly forming a circuit on a suspension for mounting a head has been proposed (see
上記のような回路形成基板には、回路の層間絶縁膜又は保護層として優れた耐熱性と電気特性、機械特性等を併せ持つポリイミド樹脂層が用いられている。特許文献1で述べられているように、段差状の回路を形成する場合は、ポリイミド樹脂の1層目を塗布、露光、現像、硬化した後、2層目を塗布、露光、現像、硬化し、段差状の回路を形成する必要があり、プロセスが長くなること、コストが高いことが課題であった。
A polyimide resin layer having excellent heat resistance, electrical characteristics, mechanical characteristics, and the like is used as an interlayer insulating film or a protective layer of a circuit in the circuit forming substrate as described above. As described in
ところで、近年では、マイクロレンズのような複雑な構造の形成において、マスクに濃淡を施すことで光線の透過性をコントロールしたグレイスケールマスクの適用が検討されている(非特許文献1)。この方法では、プロセスを大幅に短縮できることや段差を有するような複雑な構造を形成できることが分かっている。 By the way, in recent years, in forming a complicated structure such as a microlens, application of a gray scale mask in which light transmittance is controlled by applying light and shade to the mask has been studied (Non-Patent Document 1). It has been found that this method can significantly shorten the process and can form a complicated structure having a step.
そこでハードディスクドライブ用サスペンションの作製を目的として、グレイスケールマスクを用いたパターニングで、段差形状の一括作製を試みたが、従来用いられてきた低熱膨張性と低吸湿膨張性を両立する感光性ポリイミド樹脂ではガンマ値が高いため、低露光量時の残膜率と高露光量時の残膜率に違いが現れず、また、グレイスケール部分でのわずかな露光量のブレで、残膜率が大きく変化するため、段差形状を形成しにくく、プロセス裕度が低いという課題があることが分かった。また、グレイスケール部分では露光量が低くなるため、架橋不足によって現像後に樹脂の染み出しが起こる等の問題点があることが新たに分かった。 Therefore, for the purpose of manufacturing a suspension for a hard disk drive, we attempted batch manufacturing of step shapes by patterning using a gray scale mask, but a photosensitive polyimide resin that has both low thermal expansion and low hygroscopic expansion that have been used conventionally. Since the gamma value is high, there is no difference between the residual film rate at low exposure amount and the high exposure amount, and the residual film rate is large due to slight blurring of the exposure amount in the gray scale area. It was found that there is a problem that it is difficult to form a stepped shape because of the change, and the process margin is low. Further, it has been newly found that there is a problem that the resin is exuded after development due to insufficient crosslinking because the exposure amount becomes low in the gray scale portion.
本発明の目的は、グレイスケールマスクを用いて露光した際に、段差を有するパターンの形成が十分可能であるようなプロセス裕度を持つ感光性樹脂組成物、これを用いたパターン形成方法及び回路形成基板を提供することである。 An object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition having a process margin such that a pattern having a step can be sufficiently formed when exposed by using a gray scale mask, a pattern forming method and a circuit using the same. It is to provide a forming substrate.
本発明によれば、以下の感光性樹脂組成物、これを用いたパターン形成方法及び回路形成基板が提供される。
1.(a)下記式(A)で表わされる構造単位を有するポリマー、並びに
(b)活性光線照射によりラジカルを発生する化合物として、下記式(B)で表される化合物及び下記式(BB)で表される化合物を含む、感光性樹脂組成物。
2.前記(a)成分が、下記式(1)で表わされる構造単位を有するポリマーである1に記載の感光性樹脂組成物。
3.R2が、下記式(2)又は(3)で表わされる構造である1又は2に記載の感光性樹脂組成物。
4.R2が、下記式(4)で表わされる構造である1又は2に記載の感光性樹脂組成物。
5.前記式(B)で表される化合物が、下記式(6)又は(7)で表される化合物である1〜4のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
6.前記式(B)で表される化合物が、下記式(B−3)〜(B−7)で表される化合物のいずれかである1〜4のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
9.ハードディスクドライブサスペンション用である1〜8のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
10.グレイスケールマスク露光用である1〜9のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
11.1〜10のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を、基板上に塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記感光性樹脂膜を露光する工程と、
露光後の樹脂膜を現像する工程と、
現像後の樹脂膜を加熱処理する工程と
を含むパターン形成方法。
12.1〜10のいずれかに記載の感光性樹脂組成物の硬化物。
13.12に記載の硬化物を、層間絶縁膜又は保護膜として有する回路形成基板。
14.支持基板と、層間絶縁膜と、導電層と、保護膜をこの順に含み、
前記層間絶縁膜と保護膜の少なくとも1つが12に記載の硬化物である回路形成基板。
15.13又は14に記載の回路形成基板を含むハードディスクドライブ用サスペンション。According to the present invention, the following photosensitive resin composition, a pattern forming method using the same, and a circuit forming substrate are provided.
1. (A) a polymer having a structural unit represented by the following formula (A), and (b) a compound which generates a radical upon irradiation with actinic rays, represented by the following formula (B) and the following formula (BB) A photosensitive resin composition containing the compound described above.
2. 2. The photosensitive resin composition according to 1, wherein the component (a) is a polymer having a structural unit represented by the following formula (1).
3. 3. The photosensitive resin composition according to 1 or 2, wherein R 2 has a structure represented by the following formula (2) or (3).
4. 3. The photosensitive resin composition according to 1 or 2, wherein R 2 has a structure represented by the following formula (4).
5. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 4, wherein the compound represented by the formula (B) is a compound represented by the following formula (6) or (7).
6. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 4, wherein the compound represented by the formula (B) is any of compounds represented by the following formulas (B-3) to (B-7).
9. 9. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 8 for a hard disk drive suspension.
10. 10. The photosensitive resin composition according to any one of 1 to 9, which is for gray scale mask exposure.
11. A step of applying the photosensitive resin composition according to any one of 11.1 to 10 on a substrate and drying to form a photosensitive resin film,
Exposing the photosensitive resin film,
A step of developing the resin film after exposure,
And a step of heat-treating the resin film after development.
A cured product of the photosensitive resin composition according to any one of 12.1 to 10.
A circuit-forming substrate having the cured product according to 13.12 as an interlayer insulating film or a protective film.
14. A support substrate, an interlayer insulating film, a conductive layer, and a protective film are included in this order,
13. A circuit forming substrate, wherein at least one of the interlayer insulating film and the protective film is the cured product according to 12.
15. A suspension for a hard disk drive, which includes the circuit-formed board according to 13.13 or 14.
本発明によれば、グレイスケールマスクを用いて露光した際に、段差を有するパターンの形成が十分可能であるようなプロセス裕度を持つ感光性樹脂組成物、これを用いたパターン形成方法及び回路形成基板が提供できる。 According to the present invention, a photosensitive resin composition having a process margin such that a pattern having a step can be sufficiently formed when exposed using a gray scale mask, a pattern forming method and a circuit using the same A formed substrate can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。尚、本明細書において「A又はB」とは、AとBのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。また、本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。また、本明細書において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。さらに、例示材料は特に断らない限り単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification, “A or B” may include either A or B, or may include both. Further, in the present specification, the term “process” is used not only as an independent process but also in the case where the intended action of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. included.
The numerical range indicated by "-" indicates the range including the numerical values before and after "-" as the minimum value and the maximum value, respectively. In addition, in the present specification, the content of each component in the composition is the sum of the plurality of substances present in the composition unless there is a plurality of substances corresponding to each component in the composition, unless otherwise specified. Means quantity. Furthermore, unless otherwise specified, the exemplified materials may be used alone or in combination of two or more kinds.
尚、本明細書における「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」を意味する。 In addition, in this specification, "(meth)acrylate" means "acrylate" and its corresponding "methacrylate."
本発明の感光性樹脂組成物は、(a)下記式(A)で表わされる構造単位を有するポリマー(以下、(a)成分と呼ぶことがある)、並びに、(b)活性光線照射によりラジカルを発生する化合物として、下記式(B)で表される化合物及び下記式(BB)で表される化合物(以下、(b)成分と呼ぶことがある)を含む。 The photosensitive resin composition of the present invention comprises (a) a polymer having a structural unit represented by the following formula (A) (hereinafter sometimes referred to as “component (a)”), and (b) radicals upon irradiation with actinic rays. Examples of the compound that generates a compound include a compound represented by the following formula (B) and a compound represented by the following formula (BB) (hereinafter sometimes referred to as component (b)).
本発明の感光性樹脂組成物は、グレイスケールマスク露光に好適に用いることができる。
また、本発明の感光性樹脂組成物は、後述の回路形成基板の層間絶縁膜用又は保護膜用に用いることができる。The photosensitive resin composition of the present invention can be suitably used for gray scale mask exposure.
Further, the photosensitive resin composition of the present invention can be used for an interlayer insulating film or a protective film of a circuit forming substrate described later.
(a)成分(ポリマー)
式(A)で表される構造単位を有するポリマーにおいて、式(A)中のR1は、3価又は4価の有機基である。この基は一般に、原料として使用するテトラカルボン酸(二無水物)又はトリカルボン酸(無水物)の、カルボキシ基及び酸無水物基以外の残基であり、ベンゼン環等の芳香環を有する基であることが好ましい。具体的には後述するテトラカルボン酸二無水物の残基等が挙げられる。Component (a) (polymer)
In the polymer having the structural unit represented by the formula (A), R 1 in the formula (A) is a trivalent or tetravalent organic group. This group is generally a residue of tetracarboxylic acid (dianhydride) or tricarboxylic acid (anhydride) used as a raw material other than a carboxy group and an acid anhydride group, and is a group having an aromatic ring such as a benzene ring. Preferably. Specific examples include a residue of tetracarboxylic dianhydride described below.
また、式(A)中のR2は、2価の有機基である。この基は一般に、原料として使用するジアミン化合物の残基であり、具体的には後述するジアミン化合物の残基等が挙げられる。Further, R 2 in the formula (A) is a divalent organic group. This group is generally a residue of a diamine compound used as a raw material, and specific examples thereof include a residue of a diamine compound described below.
式(A)中、nは、1又は2である。nが2のとき複数のRは同一でも異なってもよい。 In formula (A), n is 1 or 2. When n is 2, a plurality of R may be the same or different.
式(A)におけるRは、炭素炭素不飽和二重結合を有する一価の有機基、又はO−M+で表される基である。O−M+は、水素原子又は炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物(一価の有機基)と、酸素原子がイオン結合した基である。少なくとも1つのRは、炭素炭素不飽和二重結合を有する一価の有機基か、O−M+で表される基であってかつM+が炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物のイオンである。R in the formula (A) is a monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond or a group represented by O − M + . O - M + is a group in which a hydrogen atom or a compound having a carbon-carbon unsaturated double bond (a monovalent organic group) is ionically bonded to an oxygen atom. At least one R is a monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond, or an ion of a compound represented by O − M + , wherein M + has a carbon-carbon unsaturated double bond. Is.
ここで炭素炭素不飽和二重結合を有する一価の有機基又は化合物としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基等を含む一価の有機基又は化合物等が挙げられるが、反応性等の点でアクリロイル基、メタクリロイル基を含む一価の有機基又は化合物が好ましい。 Examples of the monovalent organic group or compound having a carbon-carbon unsaturated double bond here include monovalent organic groups or compounds containing an acryloyl group, a methacryloyl group, an allyl group, and the like. Then, a monovalent organic group or compound containing an acryloyl group or a methacryloyl group is preferable.
Rの具体例としては、アクリロキシアルキルオキシ基(CH2=CH−COO−R’−O−)、メタクリロキシアルキルオキシ基(CH2=C(CH3)−COO−R’−O−)、アクリロキシアルキルアミノ基(CH2=CH−COO−R’−NH−)、メタクリロキシアルキルアミノ基(CH2=C(CH3)−COO−R’−NH−)等の一価の有機基が挙げられる。R’はアルキレン基(例えば炭素数1〜10、好ましくは炭素数1〜4)等が挙げられる。Specific examples of R include acryloxyalkyl group (CH 2 = CH-COO- R'-O-), methacryloxy alkyl group (CH 2 = C (CH 3 ) -COO-R'-O-) , acryloxyalkyl amino group (CH 2 = CH-COO- R'-NH-), methacryloxy alkyl amino group (CH 2 = C (CH 3 ) -COO-R'-NH-) monovalent such as an organic Groups. Examples of R'include an alkylene group (for example, having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms).
炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物は、共有結合により隣接するCOとエステル結合を形成することが好ましい。炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物が隣接するカルボニル基とエステル結合を形成するには、例えば、炭素炭素不飽和二重結合を有するアルコール類と、ポリマーの酸部を構成するテトラカルボン酸二無水物とを反応させる。
また、炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物がイオン結合したO−M+で表される基のM+として、ジアルキルアミノアルキルアクリレートイオン又はジアルキルアミノアルキルメタクリレートイオン(CH2=CH−COO−R’−N+H(CnH2n+1)2、CH2=C(CH3)−COO−R’−N+H(CnH2n+1)2、nは、それぞれ独立に、正の整数(例えば1〜10、好ましくは1〜6)であり、R’はアルキレン基である(例えば炭素数1〜10、好ましくは1〜4))等が挙げられる。The compound having a carbon-carbon unsaturated double bond preferably forms an ester bond with adjacent CO by a covalent bond. In order for a compound having a carbon-carbon unsaturated double bond to form an ester bond with an adjacent carbonyl group, for example, an alcohol having a carbon-carbon unsaturated double bond and a tetracarboxylic acid dicarboxylic acid constituting the acid part of the polymer are used. React with anhydride.
Also, O compound having a carbon-carbon unsaturated double bond is ionically bound - as M + of the group represented by M +, dialkylaminoalkyl acrylates ions or dialkylaminoalkyl methacrylate ion (CH 2 = CH-COO- R '-N + H (C n H 2n + 1) 2,
炭素炭素不飽和二重結合を有する一価の有機基又は化合物のイオンの例として、例えば、N,N−ジエチルアミノプロピルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピルアクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート等のN,N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートの一価の有機基又はイオンなどが挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of monovalent organic groups having a carbon-carbon unsaturated double bond or ions of compounds include, for example, N,N-diethylaminopropyl methacrylate, N,N-dimethylaminopropyl methacrylate, N,N-diethylaminopropyl acrylate, N , N-diethylaminoethylmethacrylate and other N,N-dialkylaminoalkyl(meth)acrylate monovalent organic groups or ions, but are not limited thereto.
(a)成分中、炭素炭素不飽和二重結合を有する一価の有機基及び化合物のイオンの合計量は、上記のポリアミド酸のカルボキシ基100モル%に対して、20〜200モル%であることが好ましい。 In the component (a), the total amount of the monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond and the ion of the compound is 20 to 200 mol% with respect to 100 mol% of the carboxy group of the polyamic acid. It is preferable.
これらの中で、Rの少なくとも1つが、炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物がイオン結合したO−M+で表される基であるものが、反応性等の点で好ましく、特に、下記式(1)で表される構造単位を有するポリマーが好ましい。Among these, at least one of R's is preferably a group represented by O - M + to which a compound having a carbon-carbon unsaturated double bond is ionically bonded, is preferable from the viewpoint of reactivity and the like. A polymer having a structural unit represented by the formula (1) is preferable.
上記式(A)又は(1)で表される構造単位を有するポリマーは、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物を付加重合させて得るポリアミド酸に、感光性を付与させるために、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するアミン化合物を添加撹拌することで、前記ポリアミド酸にアミン化合物をイオン結合させて得ることができる。こうして得られるポリマーは、式(A)又は(1)で表される構造単位を有し、かつ、ポリマー中に、アクリロイル基若しくはメタクリロイル基を有する化合物のイオンを有する。 The polymer having the structural unit represented by the above formula (A) or (1) is, for example, acryloyl in order to impart photosensitivity to a polyamic acid obtained by addition-polymerizing a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound. By adding and stirring an amine compound having a group or a methacryloyl group, the amine compound can be ionically bonded to the polyamic acid to obtain the polyamic acid. The polymer thus obtained has a structural unit represented by formula (A) or (1), and has an ion of a compound having an acryloyl group or a methacryloyl group in the polymer.
上記式(A)又は(1)において、[CO−R1−CONH−R2−NH](R1については、側鎖基は省略。)で示される構造単位の数をmとするとその数は、特に制限はないが、m=30〜150であることが好ましい。また、ポリマー中には、前記式(A)又は(1)で表される構造単位以外の構造単位を有していてもよいが、通常は前記式(A)又は(1)で表される構造単位からなり、その両末端に水素原子、OH基等の末端基を有するものであることが好ましい。式(A)又は(1)の構造単位以外の構造単位として、式(A)又は(1)においてCOR又は−COO−M+の側鎖を全く持たない構造単位や、COR又は−COO−M+が全て−COOH(カルボキシ基)である構造単位等が挙げられる。その含有量は、式(A)又は(1)の構造単位以外の構造単位の数をtとしたとき、tが前記mと同数以下であることが好ましく、tはm+tの合計に対して0.3以下であることが好ましい。In the above formula (A) or (1), [CO-R 1 -CONH-R 2 -NH] ( for R 1 is the side groups omitted.) The number of structural units represented by the When m number thereof Is not particularly limited, but is preferably m=30 to 150. Further, the polymer may have a structural unit other than the structural unit represented by the formula (A) or (1), but is usually represented by the formula (A) or (1). It is preferably composed of a structural unit and has terminal groups such as hydrogen atom and OH group at both ends thereof. As a structural unit other than the structural unit of formula (A) or (1), a structural unit having no side chain of COR or —COO − M + in formula (A) or (1), or COR or —COO − M. Structural units in which all + are -COOH (carboxy groups) and the like are included. When the number of structural units other than the structural unit of the formula (A) or (1) is t, the content thereof is preferably equal to or less than the above-mentioned m, and t is 0 with respect to the sum of m+t. It is preferably less than or equal to 0.3.
(a)成分の重量平均分子量(Mw)は10,000〜200,000程度であることが好ましい。(a)成分がO−M+を含む場合、イオン結合により炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物が結合する前の状態、即ちポリアミド酸の状態での重量平均分子量(Mw)が、10,000〜90,000であることが好ましく、20,000〜60,000であることがより好ましい。尚、Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリスチレン換算して算出することができる。The weight average molecular weight (Mw) of the component (a) is preferably about 10,000 to 200,000. When the component (a) contains O − M + , the weight average molecular weight (Mw) in a state before the compound having a carbon-carbon unsaturated double bond is bonded by an ionic bond, that is, in the state of polyamic acid is 10, It is preferably 000 to 90,000, and more preferably 20,000 to 60,000. The Mw can be calculated by gel permeation chromatography and converted into standard polystyrene.
前記テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−スルフォニルジフタル酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物等が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3′,4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic acid. Acid dianhydride, 4,4′-oxydiphthalic acid dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 4, Examples thereof include, but are not limited to, 4'-sulfonyldiphthalic acid dianhydride and 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane dianhydride.
前記ジアミン化合物としては、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、p−キシリレンジアミン、m−キシリレンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、ベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、4,4’−(又は3,4’−、3,3’−、2,4’−)ジアミノジフェニルメタン、4,4’−(又は3,4’−、3,3’−、2,4’−)ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−(又は3,4’−、3,3’−、2,4’−)ジアミノジフェニルスルフォン、4,4’−(又は3,4’−、3,3’−、2,4’−)ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ベンゾフェノンジアミン、3,3’−ベンゾフェノンジアミン、4,4’−ジ(4−アミノフェノキシ)フェニルスルフォン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、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、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、3,3−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジ(3−アミノフェノキシ)フェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、5,5’−メチレン−ビス−(アントラニル酸)、3,5−ジアミノ安息香酸、3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、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’−ジアミノビフェニル−6,6’−ジスルホン酸等の芳香族ジアミン、2,6−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノ−s−トリアジン、2,7−ジアミノベンゾフラン、2,7−ジアミノカルバゾール、3,7−ジアミノフェノチアジン、2,5−ジアミノ−1,3,4−チアジアゾール、2,4−ジアミノ−6−フェニル−s−トリアジン等の複素環式ジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、2,2−ジメチルプロピレンジアミン等の脂肪族ジアミン、下記式(5)で表されるジアミノポリシロキサンなどが挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of the diamine compound include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, p-xylylenediamine, m-xylylenediamine, and 1,5-diamino. Naphthalene, benzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, 4,4'-(or 3,4'-, 3,3'-, 2,4'-)diaminodiphenylmethane, 4,4'-(or 3,4 '-, 3,3'-, 2,4'-) diaminodiphenyl ether, 4,4'- (or 3,4'-, 3,3'-, 2,4'-) diaminodiphenylsulfone, 4,4 '- (or 3,4'-, 3,3'-, 2,4'-) diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-benzophenone diamine, 3,3'-benzophenone diamine, 4,4'-di(4 -Aminophenoxy)phenyl sulfone, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,1 ,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis(4-aminophenyl)propane, 2,2′-bis(trifluoromethyl)benzidine, 2,2-bis[4-(4-amino) Phenoxy)phenyl]propane, 3,3-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3',5,5'-tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-di(3- Aminophenoxy)phenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 2,2'-bis(4-aminophenyl)propane, 5,5'-methylene-bis-(anthranilic acid), 3,5-diaminobenzoic acid , 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3' -Aromatic diamines such as dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl-6,6'-disulfonic acid, 2,6-diaminopyridine, 2,4-diaminopyridine, 2,4-diamino-s-triazine, 2, Heterocycles such as 7-diaminobenzofuran, 2,7-diaminocarbazole, 3,7-diaminophenothiazine, 2,5-diamino-1,3,4-thiadiazole, 2,4-diamino-6-phenyl-s-triazine Formula diamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 2,2-dimethylpropene Examples thereof include, but are not limited to, aliphatic diamines such as diamine and diaminopolysiloxanes represented by the following formula (5).
上記のテトラカルボン酸二無水物等及びジアミン化合物は、それぞれ単独又は2種類以上を組み合わせて使用される。 The above tetracarboxylic dianhydride and the like and the diamine compound are used alone or in combination of two or more kinds.
上記式(A)又は(1)において、R2が、下記式(2)又は(3)で表わされる構造である場合、感光性樹脂として好適な透明性を与える他、サスペンションの層間絶縁膜又は保護膜用途として好適な低熱膨張性、低吸湿膨張性を与えるため、好ましい。In the above formula (A) or (1), when R 2 has a structure represented by the following formula (2) or (3), it provides transparency suitable as a photosensitive resin, and also an interlayer insulating film of a suspension or It is preferable because it provides low thermal expansion and low hygroscopic expansion suitable for use as a protective film.
これらの中でも、R4が、フッ素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフッ素化アルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、フッ素原子、トリフルオロメチル基からなる群から選択される基又は原子であることが、低吸湿膨張性の観点でより好ましい。特に好ましくはR4が、フッ素原子又はトリフルオロメチル基である。Among these, R 4 is preferably a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a t-butyl group, a fluorine atom, A group or atom selected from the group consisting of trifluoromethyl groups is more preferable from the viewpoint of low hygroscopic expansion. Particularly preferably, R 4 is a fluorine atom or a trifluoromethyl group.
また、式(2)において、低熱膨張性、低吸湿膨張性を与えるという点で、2つのR4が、両ベンゼン環を繋ぐ結合に対してオルト位に位置することが好ましい。そのような構造の中でも好ましいものは、R2が、下記式(4)で表わされる構造である。Further, in the formula (2), it is preferable that the two R 4 s are positioned at the ortho position with respect to the bond connecting both benzene rings, from the viewpoint of providing low thermal expansion and low hygroscopic expansion. Among such structures, preferred is a structure in which R 2 is represented by the following formula (4).
(b)成分
(b)成分は、活性光線照射によりラジカルを発生する化合物である。本発明の感光性樹脂組成物は、(b)成分として、前記式(B)で表される化合物及び式(BB)で表される化合物を含む。Component (b) The component (b) is a compound that generates a radical upon irradiation with actinic rays. The photosensitive resin composition of the present invention contains, as the component (b), the compound represented by the formula (B) and the compound represented by the formula (BB).
式(B)のR11及びR12は、それぞれ独立に、炭素数1〜20(好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8)のアルキル基、フェニル基、カルバゾール基又はフルオレニル基であり、メチル基、フェニル基、カルバゾール基が好ましい。
R11及びR12の炭素数1〜20のアルキル基、フェニル基、カルバゾール基又はフルオレニル基が有してよい置換基(以下、任意の置換基ともいう。)としては、ニトロ基、ハロゲン化(好ましくはフッ素化)されていてよい炭素数1〜20(好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8)のアルコキシ基、ハロゲン化(好ましくはフッ素化)されていてよい炭素数1〜20(好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8)のアルキル基、式(8)で表される基等が挙げられる。R 11 and R 12 in the formula (B) are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8), a phenyl group, a carbazole group or a fluorenyl group, A methyl group, a phenyl group and a carbazole group are preferable.
Examples of the substituent that the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms of R 11 and R 12 may have, a phenyl group, a carbazole group or a fluorenyl group (hereinafter, also referred to as an arbitrary substituent) include a nitro group and a halogenated ( Alkoxy group having 1 to 20 (preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8) carbon atoms which may be fluorinated, and 1 to 20 carbon atoms which may be halogenated (preferably fluorinated) The alkyl group of 1-10, more preferably 1-8, and the group represented by formula (8) are preferable.
R21の一価の有機基としては、炭素数1〜20(好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8)のアルキル基又は炭素数1〜20(好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8)のアルコキシ基、(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン−4−イル)メトキシ基等が挙げられる。
The monovalent organic group for R 21 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8) or 1 to 20 carbon atoms (preferably 1 to 10, more preferably 1). ~8) alkoxy group, (2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methoxy group and the like.
また、R11及びR12の炭素数1〜20のアルキル基、フェニル基、カルバゾール基又はフルオレニル基が有してよい置換基として、CH3C(=O)−O−N=C(R11)−を用いてもよい。R11は、前記式(B)のR11と同じである。In addition, as a substituent that the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a phenyl group, a carbazole group, or a fluorenyl group of R 11 and R 12 may have, CH 3 C(═O)—ON═C(R 11 )- may be used. R 11 is the same as R 11 in the formula (B).
R11、R12、R21及び任意の置換基の炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、2−メチル−1−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−デシル基、n−ドデシル基等が挙げられる。
R11、R12、R21及び任意の置換基の炭素数1〜20のアルコキシ基としては、前記炭素数1〜20のアルキル基に酸素原子が結合した基等が挙げられる。Examples of R 11 , R 12 , R 21 and the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms as the optional substituent include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an n-hexyl group, and 2 -Methyl-1-hexyl group, n-heptyl group, n-decyl group, n-dodecyl group and the like.
Examples of R 11 , R 12 , R 21 and the alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms as an arbitrary substituent include a group in which an oxygen atom is bonded to the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
カルバゾール基が複数の置換基を有する場合、隣り合う置換基同士は結合して形成する環は、ベンゼン環が好ましい。 When the carbazole group has a plurality of substituents, the ring formed by bonding adjacent substituents is preferably a benzene ring.
式(B)で表される化合物は、段差形状作製のためのガンマ値と感度の両立の観点から、下記式(6)又は(7)で表される化合物であることが好ましい。ガンマ値とは、コントラストの高さを表し、ガンマ値が大きいほどコントラストが高い。また、ガンマ値が小さくなればプロセス裕度が大きくなる。よって、本発明の感光性樹脂組成物では、ガンマ値を適切な範囲にすることが好ましい。 The compound represented by the formula (B) is preferably a compound represented by the following formula (6) or (7) from the viewpoint of satisfying both the gamma value and the sensitivity for producing a step shape. The gamma value represents the high contrast, and the higher the gamma value, the higher the contrast. Also, the smaller the gamma value, the larger the process margin. Therefore, in the photosensitive resin composition of the present invention, it is preferable to set the gamma value within an appropriate range.
式(6)及び(7)中、R11は前記式(B)のR11と同じである。
R14〜R20はそれぞれ独立して水素原子、−NO2基又は前記式(8)で表される基である。XはC(R3)2又はNR3である。
R3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基である。R3の炭素数1〜20のアルキル基として、R11及びR12の炭素数1〜20のアルキル基と同様のものが挙げられ、エチル基、n−プロピル基及び2−メチル−1−ヘキシル基が好ましい。In formulas (6) and (7), R 11 is the same as R 11 in formula (B).
R 14 to R 20 are each independently a hydrogen atom, a —NO 2 group, or a group represented by the above formula (8). X is C(R 3 ) 2 or NR 3 .
R< 3 > is a hydrogen atom or a C1-C20 alkyl group each independently. Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms for R 3 include those similar to the alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms for R 11 and R 12 , such as ethyl group, n-propyl group and 2-methyl-1-hexyl group. Groups are preferred.
本発明の感光性樹脂組成物は、(b)成分として、前記式(B)で表される化合物を含むことで、感度に優れ、R2が式(2)又は(3)で表わされる構造である(a)成分、特にはR2が式(4)で表わされる構造である(a)成分の場合において、格段に良好なパターンを与えることができる。
特にR2が式(4)で表わされる構造である(a)成分の場合、しばしば良好な感光特性が得られず、グレイスケールマスク露光に対応できないことがあるが、そのような(a)成分であっても、式(B)で表される化合物を含むことで良好な感度、残膜率が得られ、段差形状を作製することができる。その中でも、特に好ましい式(B)で表される化合物は、下記式(B−3)〜(B−7)で表される化合物である。Since the photosensitive resin composition of the present invention contains the compound represented by the formula (B) as the component (b), it has excellent sensitivity and R 2 has a structure represented by the formula (2) or (3). In the case of the component (a) which is, especially the component (a) in which R 2 has a structure represented by the formula (4), a significantly good pattern can be given.
In particular, in the case of the component (a) in which R 2 is the structure represented by the formula (4), good photosensitivity is often not obtained, and it may not be possible to deal with gray scale mask exposure. Even if it is, by including the compound represented by the formula (B), good sensitivity and a residual film ratio can be obtained, and a step shape can be formed. Among them, particularly preferred compounds represented by the formula (B) are compounds represented by the following formulas (B-3) to (B-7).
本発明の感光性樹脂組成物は、特にハードディスクドライブ用サスペンションの保護膜用途に好適であるが、吸湿膨張係数を上昇させない、ときにはさらに低下させる働きを有するものとして、極めて好ましいのは、式(B−3)で表される化合物である。 The photosensitive resin composition of the present invention is particularly suitable for use as a protective film of a suspension for a hard disk drive, but it is extremely preferable that the photosensitive resin composition has a function of not increasing the hygroscopic expansion coefficient and sometimes further lowering it. -3) is a compound represented.
式(BB)のR50は、炭素数1〜20のアルキル基、1以上のエーテル結合を含む炭素数2〜20(好ましくは2〜10、より好ましくは2〜8)のアルキル基、炭素数1〜12(好ましくは1〜8)のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルキル基又は1以上のエーテル結合を含む炭素数2〜20(好ましくは2〜10、より好ましくは2〜8)のアルキル基で置換されたフェニル基、フェニル基、ハロゲン原子、炭素数1〜12(好ましくは1〜8)のアルケニル基、又はビフェニリル基である。フェニル基、及び炭素数1〜4のアルキル基又は1以上のエーテル結合を含む炭素数2〜20(好ましくは2〜10、より好ましくは2〜8)のアルキル基で置換されたフェニル基が、感光特性の観点から、好ましい。
式(BB)のR50の炭素数1〜20のアルキル基としては、上述のR11、R12及びR21等の炭素数1〜20のアルキル基と同様のもの、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられる。
式(BB)のR50の1以上のエーテル結合を含む炭素数2〜20のアルキル基は、炭素数2〜20のアルコキシアルキルオキシ基が好ましく、例えば、メトキシメチルオキシ基が挙げられる。
式(BB)のR50の炭素数1〜12のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。
式(BB)のR50の炭素数1〜4のアルキル基又は1以上のエーテル結合を含む炭素数2〜20のアルキル基で置換されたフェニル基としては、トリル基、メトキシメチルオキシフェニル基等が挙げられる。
式(BB)のR50のハロゲン原子としては、フッ素原子が挙げられる。
式(BB)のR50の炭素数1〜12のアルケニル基としては、ビニル基が挙げられる。R 50 of the formula (BB) is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms (preferably 2 to 10 and more preferably 2 to 8) containing one or more ether bonds, and a carbon number. An alkoxy group having 1 to 12 (preferably 1 to 8), an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or 2 to 20 carbon atoms (preferably 2 to 10, more preferably 2 to 8) having an ether bond of 1 or more. It is a phenyl group substituted with an alkyl group, a phenyl group, a halogen atom, an alkenyl group having 1 to 12 (preferably 1 to 8) carbon atoms, or a biphenylyl group. A phenyl group and a phenyl group substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms (preferably 2 to 10, more preferably 2 to 8) containing one or more ether bonds, It is preferable from the viewpoint of photosensitivity.
Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms of R 50 in the formula (BB) are the same as the alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as R 11 , R 12 and R 21 described above, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and the like. Is mentioned.
The alkyl group having 2 to 20 carbon atoms and containing at least one ether bond represented by R 50 in formula (BB) is preferably an alkoxyalkyloxy group having 2 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a methoxymethyloxy group.
A methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group etc. are mentioned as a C1-C12 alkoxy group of R< 50 > of a formula (BB).
Examples of the phenyl group substituted by an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 50 of formula (BB) or an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms containing one or more ether bonds include a tolyl group and a methoxymethyloxyphenyl group. Is mentioned.
Examples of the halogen atom represented by R 50 in formula (BB) include a fluorine atom.
The alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms R 50 of formula (BB), a vinyl group.
式(BB)のR51は、式(11)で表される基、又は上記R50と同じの基である。フェニル基又は式(11)で表される基が好ましい。R 51 in the formula (BB) is a group represented by the formula (11) or the same group as the above R 50 . A phenyl group or a group represented by the formula (11) is preferable.
式(BB)のR52〜R57は、各々独立に、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基又はハロゲン原子である。
式(BB)のR52〜R57の炭素数1〜12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、2−メチル−1−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−デシル基、n−ドデシル基等が挙げられる。
式(BB)のR52〜R57の炭素数1〜12のアルコキシ基としては、式(BB)のR50の炭素数1〜12のアルコキシ基と同様のものが挙げられる。
式(BB)のR52〜R57のハロゲン原子としては、式(BB)のR50のハロゲン原子と同様のものが挙げられる。R 52 to R 57 in formula (BB) are each independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or a halogen atom.
Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 52 to R 57 in formula (BB) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an n-hexyl group, and a 2-methyl- group. 1-hexyl group, n-heptyl group, n-decyl group, n-dodecyl group and the like can be mentioned.
Examples of the alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms of R 52 to R 57 of formula (BB) include the same as the alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms of R 50 of formula (BB).
Examples of the halogen atom represented by R 52 to R 57 in formula (BB) include the same halogen atoms represented by R 50 in formula (BB).
式(BB)で表される化合物は、ガンマ値が大きくなりすぎず、適切なプロセス裕度を与えることができるという観点から、下記式(BB−1)又は(BB−2)で表される化合物であることが好ましい。
(b)成分の含有量は、(a)成分100質量部に対して、0.1〜20質量部であることが好ましい。より好ましくは1〜15質量部であり、ガンマ値と感度の両立の観点から、最も好ましいのは2〜12質量部である。
上記範囲にあることにより、優れた感光特性に由来する段差形状形成性及び優れたフィルムの機械特性を得やすい。The content of the component (b) is preferably 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a). It is more preferably 1 to 15 parts by mass, and most preferably 2 to 12 parts by mass from the viewpoint of achieving both a gamma value and sensitivity.
Within the above range, it is easy to obtain the step shape forming property derived from the excellent photosensitivity and the excellent mechanical property of the film.
式(B)で表される化合物の含有量は、(a)成分100質量部に対して、0.05〜5質量部であることが好ましく、0.07〜2質量部がより好ましく、0.1〜1質量部がさらに好ましい。
式(BB)で表される化合物の含有量は、(a)成分100質量部に対して、0.05〜15質量部であることが好ましく、1〜13質量部がより好ましく、2〜12質量部がさらに好ましい。The content of the compound represented by the formula (B) is preferably 0.05 to 5 parts by mass, more preferably 0.07 to 2 parts by mass, and 0 to 100 parts by mass of the component (a). 0.1 to 1 part by mass is more preferable.
The content of the compound represented by the formula (BB) is preferably 0.05 to 15 parts by mass, more preferably 1 to 13 parts by mass, and 2 to 12 with respect to 100 parts by mass of the component (a). Part by mass is more preferred.
(c)成分(溶媒)
本発明において、ポリアミド酸を合成する際に、通常は溶媒を用いる。本発明の感光性樹脂組成物は、(c)成分(溶媒)を含んでもよい。
溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、クロロホルム、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、キシレン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、スルホラン等が挙げられる。これらの有機溶剤は単独で、又は二種以上組み合わせて使用してもよい。Component (c) (solvent)
In the present invention, a solvent is usually used when synthesizing the polyamic acid. The photosensitive resin composition of the present invention may contain the component (c) (solvent).
As the solvent, acetone, methyl ethyl ketone, toluene, chloroform, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, t-butanol, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, xylene, tetrahydrofuran, Dioxane, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, dimethylsulfoxide, ethylene carbonate, propylene carbonate, sulfolane and the like can be mentioned. You may use these organic solvents individually or in combination of 2 or more types.
(c)成分の含有量は、上記(a)成分100質量部に対して100〜500質量部であることが好ましい。 The content of the component (c) is preferably 100 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a).
本発明の感光性樹脂組成物は、一般にワニスの形態で提供される(本発明において、ワニスとは、(a)成分及び(b)成分が、(c)成分に溶解又は分散した状態をいう)。また、感光性樹脂組成物には、増感剤、遮光剤、重合禁止剤、架橋剤、溶解促進剤、安定化剤、接着助剤等を必要によって添加してもよい。 The photosensitive resin composition of the present invention is generally provided in the form of a varnish (in the present invention, the varnish means a state in which the component (a) and the component (b) are dissolved or dispersed in the component (c). ). Moreover, you may add a sensitizer, a light-shielding agent, a polymerization inhibitor, a crosslinking agent, a dissolution promoter, a stabilizer, an adhesion aid, etc. to a photosensitive resin composition as needed.
本発明の感光性樹脂組成物は、解像性を高めるとともに、保存時の安定性を高めるために、重合禁止剤を含んでもよい。重合禁止剤としては、ラジカル重合禁止剤及びラジカル重合抑制剤等が挙げられる。
このようなラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤としては、例えば、p−メトキシフェノール、ジフェニル−p−ベンゾキノン、ベンゾキノン、ハイドロキノン、ピロガロール、フェノチアジン、レゾルシノール、オルトジニトロベンゼン、パラジニトロベンゼン、メタジニトロベンゼン、フェナントラキノン、N−フェニル−1−ナフチルアミン、N−フェニル−2−ナフチルアミン、クペロン、フェノチアジン、2,5−トルキノン、タンニン酸、パラベンジルアミノフェノール、ニトロソアミン類等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用してもよい。The photosensitive resin composition of the present invention may contain a polymerization inhibitor in order to enhance the resolution and the stability during storage. Examples of the polymerization inhibitor include radical polymerization inhibitors and radical polymerization inhibitors.
Examples of such radical polymerization inhibitors or radical polymerization inhibitors include p-methoxyphenol, diphenyl-p-benzoquinone, benzoquinone, hydroquinone, pyrogallol, phenothiazine, resorcinol, orthodinitrobenzene, paradinitrobenzene, metadinitrobenzene, phenanthate. Examples thereof include laquinone, N-phenyl-1-naphthylamine, N-phenyl-2-naphthylamine, cuperone, phenothiazine, 2,5-toluquinone, tannic acid, parabenzylaminophenol, and nitrosamines. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
重合禁止剤の含有量は、(a)成分の100質量部に対して、0.01〜30質量部が好ましく、0.05〜10質量部がより好ましい。上記範囲内であることにより、保存時の安定性、光感度及び機械特性を高めることができる。 The content of the polymerization inhibitor is preferably 0.01 to 30 parts by mass, and more preferably 0.05 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a). Within the above range, stability during storage, photosensitivity and mechanical properties can be improved.
溶解促進剤としては、例えば、スルフォンアミド誘導体が好ましく、例として、ベンゼンスルホンアミド、トルエンスルホンアミド、メトキシベンゼンスルホンアミド、ベンゼンスルホニルアニリド、トルエンスルホニルアニリド、メトキシ−トルエンスルホニルアニリド、アセチル−トルエンスルホニルアニリド、トルエンスルホニル−N−メチルアミド、トルエンスルホニル−N−エチルアミド、トルエンスルホニル−N−プロピルアミド、トルエンスルホニル−N−ブチルアミド、トルエンスルホニル−N−フェニルアミド、トルエンスルホニル−N−ジメチルアミド、トルエンスルホニル−N−ジエチルアミド、トルエンスルホニル−N−ジフェニルアミド等を挙げることができる。中でもN−フェニルベンゼンスルフォンアミドが特に効果が高いので好ましい。 As the dissolution accelerator, for example, a sulfonamide derivative is preferable, and as examples, benzenesulfonamide, toluenesulfonamide, methoxybenzenesulfonamide, benzenesulfonylanilide, toluenesulfonylanilide, methoxy-toluenesulfonylanilide, acetyl-toluenesulfonylanilide, Toluenesulfonyl-N-methylamide, toluenesulfonyl-N-ethylamide, toluenesulfonyl-N-propylamide, toluenesulfonyl-N-butylamide, toluenesulfonyl-N-phenylamide, toluenesulfonyl-N-dimethylamide, toluenesulfonyl-N- Examples thereof include diethylamide and toluenesulfonyl-N-diphenylamide. Of these, N-phenylbenzenesulfonamide is particularly preferable because it is highly effective.
溶解促進剤の添加量は、上記(a)成分100質量部に対して、2〜30質量部が好ましく、より好ましくは3〜15質量部である。
上記範囲内であることにより、感光性樹脂が現像液に良好に溶解し、かつ強固なパターンを容易に形成することができる。The addition amount of the dissolution accelerator is preferably 2 to 30 parts by mass, and more preferably 3 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a).
Within the above range, the photosensitive resin can be well dissolved in the developing solution, and a strong pattern can be easily formed.
本発明の感光性樹脂組成物は、(c)成分を除いて、例えば、75%質量以上、85質量%以上、95質量%以上、98質量%以上又は100質量%が、(a)成分、式(B)で表される化合物及び式(BB)で表される化合物のみからなってもよい。本発明の感光性樹脂組成物は、これらの成分の他に、上記の添加剤等本発明の新規で基本的な特性を実質的に損なわない物質を含むことができる。 Except for the component (c), the photosensitive resin composition of the present invention has, for example, 75% by mass or more, 85% by mass or more, 95% by mass or more, 98% by mass or more, or 100% by mass as the component (a), It may consist of only the compound represented by the formula (B) and the compound represented by the formula (BB). In addition to these components, the photosensitive resin composition of the present invention can contain substances such as the above-mentioned additives that do not substantially impair the novel and basic properties of the present invention.
本発明の感光性樹脂組成物の硬化物は、回路形成基板の層間絶縁膜や保護膜に用いることができる。前記硬化物は、パターンが形成されたパターン硬化物であってもよく、パターンが形成されていない硬化物でもよい。 The cured product of the photosensitive resin composition of the present invention can be used for an interlayer insulating film or a protective film of a circuit forming substrate. The cured product may be a patterned cured product having a pattern formed thereon, or a cured product having no pattern formed thereon.
本発明のパターン形成方法は、上述の感光性樹脂組成物を、基板上に塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成する工程と、前記感光性樹脂膜を露光する工程と、露光後の樹脂膜を現像する工程と、現像後の樹脂膜を加熱処理する工程とを含む。 The pattern forming method of the present invention comprises the steps of applying the above-mentioned photosensitive resin composition onto a substrate and drying it to form a photosensitive resin film, exposing the photosensitive resin film, and exposing the resin. It includes a step of developing the film and a step of heat-treating the resin film after development.
塗布方法として、例えばスプレー法、スクリーン印刷法、回転塗布法等が挙げられる。
基板としては、ハードディスクドライブ用サスペンションの支持基板、例えばサスペンション形成用ステンレス基板が挙げられる。基板は、回路形成前のものでも、回路形成後のものでもよい。
乾燥は特に限定されず、公知の方法を用い、加熱して行うことができる。乾燥することで、感光性樹脂組成物中の有機溶剤を除去し、粘着性のない塗膜である感光性樹脂膜を得ることができる。Examples of the coating method include a spray method, a screen printing method, and a spin coating method.
Examples of the substrate include a support substrate for a hard disk drive suspension, such as a suspension forming stainless substrate. The substrate may be before circuit formation or after circuit formation.
Drying is not particularly limited, and can be performed by heating using a known method. By drying, the organic solvent in the photosensitive resin composition can be removed and a photosensitive resin film which is a non-tacky coating film can be obtained.
露光は、この感光性樹脂膜上に、パターン状に活性光線を照射して行う。例えば、スルーホールのパターンの潜像を形成する。照射する活性光線としては、紫外線、遠紫外線、可視光線、電子線、X線等がある。
活性光線の照射後、未照射部分を適当な現像液で除去することにより、所望のレリーフパターンを得ることができる。The exposure is performed by irradiating the photosensitive resin film with an actinic ray in a pattern. For example, a latent image having a pattern of through holes is formed. The actinic rays to be irradiated include ultraviolet rays, far ultraviolet rays, visible rays, electron beams, X-rays and the like.
After irradiation with the actinic ray, the desired relief pattern can be obtained by removing the unirradiated portion with an appropriate developing solution.
現像液としては、特に制限はないが、1,1,1−トリクロロエタン等の難燃性溶媒、炭酸ナトリウム水溶液、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等のアルカリ水溶液、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン等の良溶媒、これら良溶媒と低級アルコール、水、芳香族炭化水素等の貧溶媒との混合溶媒等が用いられる。現像後は必要に応じて貧溶媒等でリンスを行ってもよい。 The developer is not particularly limited, but a flame-retardant solvent such as 1,1,1-trichloroethane, an aqueous solution of sodium carbonate, an aqueous alkali solution such as an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, A good solvent such as N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone, a mixed solvent of these good solvents and a poor solvent such as lower alcohol, water or aromatic hydrocarbon may be used. After development, you may rinse with a poor solvent etc. as needed.
このようにして得られたレリーフパターンを、例えば、80〜400℃で5〜300分間、加熱することにより、ポリイミド前駆体の閉環反応を行い、ポリイミドとし、パターン硬化物を得ることができる。 By heating the relief pattern thus obtained at 80 to 400° C. for 5 to 300 minutes, the ring closure reaction of the polyimide precursor is carried out to obtain a polyimide, and a pattern cured product can be obtained.
本発明のパターン形成方法は、感光性樹脂膜が良好な感度を維持しつつ、適度なガンマ値を有することで、グレイスケールマスク露光に対応でき、省プロセス化に寄与できるので、製造コストを低下させることができる。 In the pattern forming method of the present invention, since the photosensitive resin film has an appropriate gamma value while maintaining good sensitivity, it can be applied to gray scale mask exposure and can contribute to process saving, thus reducing manufacturing cost. Can be made.
次に、本発明のパターン形成方法の一例として、ハードディスクドライブのサスペンションにパターンを形成する工程を図面に基づいて説明する。 Next, as an example of the pattern forming method of the present invention, a process of forming a pattern on a suspension of a hard disk drive will be described with reference to the drawings.
図11〜図20は、ポリイミド樹脂層を2層設けて段差形状を有するパターンを形成する従来工程を説明する概略断面図である。これらの図1〜図10において、サスペンションを構成する支持基板1として例えばステンレス箔を用意し(図11)、次にこの支持基板1上に、従来の感光性樹脂組成物を、スピンコーター等を用いて塗布し、露光、現像、硬化を行うことにより絶縁層(ポリイミド樹脂層)2を形成する(図12)。
11 to 20 are schematic cross-sectional views illustrating a conventional process of forming a pattern having a step shape by providing two polyimide resin layers. In these FIGS. 1 to 10, for example, a stainless foil is prepared as the supporting
次に、絶縁層2上に、上述と同様に、従来の感光性樹脂組成物を、スピンコーター等を用いて塗布し(図13)、露光、現像、硬化を行うことにより絶縁層(ポリイミド樹脂層)3を形成し、段差を形成する(図14)。
Next, in the same manner as described above, the conventional photosensitive resin composition is applied onto the insulating
次に、絶縁体である絶縁層2及び3上にめっき膜を成長させるために、下地となる金属層としてシード層4を形成する(図15)。シード層4としては、クロム薄膜及び銅薄膜の2層を高周波スパッタリング法等により形成することができる。次に、シード層4上にレジスト5を塗布し、所定のパターンで露光、現像を行い(図16)、レジストパターンの開口部に順次電解めっき法により銅、ニッケル、金等の多層構造の回路導体を積層して回路6を形成する(図17)。
Next, in order to grow a plating film on the insulating
回路6を形成した後、レジスト5を剥離し、シード層4をエッチングにより除去する(図18)。次に、回路6を保護するために、上述と同じ、従来の感光性樹脂組成物を回路6上に塗布し、露光、現像を行って保護層7を形成する(図19)。その後、保護層7及び支持基板1の所定部分を覆うカバー8を設け、ジンバルを形成する(図20)。
After forming the
これに対して、図1〜図9は、本発明の一実施形態にかかる感光性樹脂組成物を用いて、グレイスケールマスクにより段差形状を形成する工程を説明する概略断面図である。サスペンションを構成する支持基板1として例えばステンレス箔を用意し(図1)、この支持基板1上に、上述した本発明の感光性樹脂組成物を、スピンコーター等を用いて塗布し(図2)、グレイスケールマスクを介して露光した後に、現像、硬化を行うことにより段差形状を有する絶縁層(パターン硬化物)2を形成する(図3)。この段差のある絶縁層2上にシード層を形成した後(図4)、レジスト層5を塗布し、所定のパターンで露光現像を行い(図5)、その後、電解めっき法等により銅、ニッケル、金の多層構造の回路導体を積層して回路6を形成する(図6)。
On the other hand, FIG. 1 to FIG. 9 are schematic cross-sectional views illustrating a step of forming a step shape by a gray scale mask using the photosensitive resin composition according to one embodiment of the present invention. For example, a stainless steel foil is prepared as the supporting
回路6を形成した後、レジスト4を剥離し(図7)、シード層4をエッチングにより除去する。次に、回路6を保護するために、上述と同じ本発明の感光性樹脂組成物を回路6上に塗布し、露光、現像を行って保護層7を形成する(図8)。その後、保護層7及び支持基板1の所定部分を覆うカバー8を設け、ジンバルを形成する(図9)。
After forming the
上述のパターン形成方法により、本発明の感光性樹脂組成物のパターン硬化物を得ることができる。 A patterned cured product of the photosensitive resin composition of the present invention can be obtained by the pattern forming method described above.
本発明の感光性樹脂組成物の硬化物である層間絶縁膜や保護膜の膜厚は、5〜100μmが好ましく、8〜50μmがより好ましく、5〜30μmがさらに好ましい。 The film thickness of the interlayer insulating film or the protective film, which is a cured product of the photosensitive resin composition of the present invention, is preferably 5 to 100 μm, more preferably 8 to 50 μm, and further preferably 5 to 30 μm.
層間絶縁膜は、例えば図3の絶縁層2であり、例えばハードディスクドライブ用サスペンションのステンレス基板等の支持基板(金属基板)上に形成される。
保護膜は、例えば図8の保護層7であり、例えば金属基板又は樹脂基板上に形成した電気的信号線(回路6、導電層)を保護する。The interlayer insulating film is, for example, the insulating
The protective film is, for example, the
本発明の回路形成基板の一態様は、上述の感光性樹脂組成物の硬化物を、層間絶縁膜又は保護膜として有する。
また、本発明の回路形成基板の他の態様は、支持基板と、層間絶縁膜と、導電層と、保護膜をこの順に含み、層間絶縁膜と保護膜の少なくとも1つが上記の感光性樹脂組成物の硬化物である。層間絶縁膜の上に、クロム層又はチタン層を介して銅層を形成してもよい。層間絶縁膜と保護膜がともに、上記感光性樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。
本発明の回路形成基板は、回路の層間絶縁層又は保護層として、良好な形状と特性のパターンを有することにより、信頼性を高めることができる。One aspect of the circuit-forming substrate of the present invention has a cured product of the above-mentioned photosensitive resin composition as an interlayer insulating film or a protective film.
Another aspect of the circuit forming substrate of the present invention includes a support substrate, an interlayer insulating film, a conductive layer, and a protective film in this order, and at least one of the interlayer insulating film and the protective film has the above-mentioned photosensitive resin composition. It is a cured product. A copper layer may be formed on the interlayer insulating film via a chromium layer or a titanium layer. Both the interlayer insulating film and the protective film are preferably cured products of the above photosensitive resin composition.
Since the circuit-formed substrate of the present invention has a pattern having a good shape and characteristics as an interlayer insulating layer or a protective layer of a circuit, reliability can be improved.
本発明の回路形成基板は、ハードディスクドライブ用サスペンション、フレキシブル配線板等に用いることができる。 The circuit-formed substrate of the present invention can be used for a hard disk drive suspension, a flexible wiring board, and the like.
図10は、本発明の感光性樹脂組成物を使用してパターンを形成したハードディスクドライブのサスペンションの一例を示す概略平面図である。図10において、サスペンション10は、磁気ディスクへのデータの書き込み及び読み出し機能を備えた磁気ヘッドを搭載し、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隙を数十nmに精度良く制御する部材であり、ステンレス等で製造された板状部材11から構成されている。サスペンション10を構成する板状部材11の先端には、切り込み12によってジンバル13が一体に形成されており、ジンバル13上には、磁気ヘッドを有するスライダ(図示しない)が固定される。
FIG. 10 is a schematic plan view showing an example of a suspension of a hard disk drive in which a pattern is formed using the photosensitive resin composition of the present invention. In FIG. 10, a
また、板状部材11上には、本発明の感光性樹脂組成物から作製された絶縁層(図示しない)が形成されており、その上に銅導体層14からなる所定のパターン回路が実装され、さらにその上に、本発明の感光性樹脂組成物から作製された保護膜15が形成されている。尚、板状部材11上に所定のパターン回路が実装されているので、このサスペンション10はいわゆる「回路付きサスペンション」と呼ばれる。
An insulating layer (not shown) made of the photosensitive resin composition of the present invention is formed on the
以下、実施例及び比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
合成例1(ポリアミド酸の合成)
N−メチル−2−ピロリドン150mlにp−フェニレンジアミン5.4g(50mmol)と2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン16.0g(50mmol)を添加して溶解させた後、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物29.4g(100mmol)を添加して重合させ、ポリアミド酸溶液を得た。
得られたポリアミド酸溶液のポリアミド酸について、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法を用いて、標準ポリスチレン換算により、以下の条件で重量平均分子量を求めた。上記ポリアミド酸の重量平均分子量は、41,400であった。Synthesis example 1 (synthesis of polyamic acid)
After adding 5.4 g (50 mmol) of p-phenylenediamine and 16.0 g (50 mmol) of 2,2′-bis(trifluoromethyl)benzidine to 150 ml of N-methyl-2-pyrrolidone and dissolving them, 3,3 29.4 g (100 mmol) of',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride was added and polymerized to obtain a polyamic acid solution.
With respect to the polyamic acid of the obtained polyamic acid solution, the weight average molecular weight was determined by gel permeation chromatography (GPC) method by standard polystyrene conversion under the following conditions. The weight average molecular weight of the polyamic acid was 41,400.
ポリアミド酸0.5mgに対して溶剤[テトラヒドロフラン(THF)/ジメチルホルムアミド(DMF)=1/1(容積比)]1mlの溶液を用いて測定した。
測定装置:検出器 (株)日立製作所社製L4000 UV
ポンプ :(株)日立製作所社製L6000
(株)島津製作所社製C−R4A Chromatopac
測定条件:カラム Gelpack GL−S300MDT−5×2本
溶離液 :THF/DMF=1/1(容積比)
LiBr(0.03mol/l)、H3PO4(0.06mol/l)
流速 :1.0ml/min、検出器:UV270nmIt was measured using a solution of 1 ml of a solvent [tetrahydrofuran (THF)/dimethylformamide (DMF)=1/1 (volume ratio)] against 0.5 mg of polyamic acid.
Measuring device: Detector L4000 UV manufactured by Hitachi, Ltd.
Pump: L6000 manufactured by Hitachi, Ltd.
Shimadzu Corporation C-R4A Chromatopac
Measurement conditions: Column Gelpack GL-S300MDT-5×2 main eluent: THF/DMF=1/1 (volume ratio)
LiBr (0.03 mol/l), H 3 PO 4 (0.06 mol/l)
Flow rate: 1.0 ml/min, Detector: UV270nm
上記ポリアミド酸溶液に、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレートを、用いたアミド酸のカルボキシ基とモル当量で加え、60分間撹拌し、ポリマーIの溶液を得た。 N,N-dimethylaminopropyl methacrylate was added to the above polyamic acid solution in a molar equivalent to the carboxy group of the amic acid used, and the mixture was stirred for 60 minutes to obtain a polymer I solution.
実施例1〜8及び比較例1〜8
1.感光性樹脂組成物の調製
ポリマーIの溶液に、さらに表1に示した感光剤を所定量加え撹拌し、感光性樹脂溶液を得た。表1の感光剤の数値は、ポリマーIの質量を100としたときの感光剤の質量部である。尚、用いた各成分は、以下の通りである。Examples 1-8 and Comparative Examples 1-8
1. Preparation of Photosensitive Resin Composition A predetermined amount of the photosensitizer shown in Table 1 was added to the solution of polymer I and stirred to obtain a photosensitive resin solution. The values of the photosensitizer in Table 1 are parts by mass of the photosensitizer when the mass of the polymer I is 100. The components used are as follows.
ポリマー
ポリマーI((a)成分):合成例1で得られたポリマーIPolymer Polymer I (component (a)): Polymer I obtained in Synthesis Example 1
感光剤
b−1((b)成分):BASF社製DAROCUR TPO(2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、下記式(b−1)の構造を有する化合物)
b−2((b)成分):BASF社製Irgacure 819(ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、下記式(b−2)の構造を有する化合物)
b−3((b)成分):下記式(b−3)の構造を有する化合物
b−4((b)成分):株式会社ADEKA製アデカオプトマーN−1919(下記式(b−4)の構造を有する化合物)
b−5((b)成分):BASF社製IRGACURE OXE−02(エタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(o−アセチルオキシム)、下記式(b−5)の構造を有する化合物)
b−6((b)成分):ダイトーケミックス株式会社製DFI−020(下記式(b−6)の構造を有する化合物)
b−7((b)成分):株式会社ADEKA製アデカクルーズNCI−831(下記式(b−7)の構造を有する化合物)
b−8:BASF社製IRGACURE OXE−01(1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−ベンゾイルオキシム)、下記式(b−8)の構造を有する化合物)Photosensitizer b-1 (component (b)): DAROCUR TPO (2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, a compound having a structure of the following formula (b-1)) manufactured by BASF.
b-2 (component (b)): Irgacure 819 (bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, a compound having the structure of the following formula (b-2)) manufactured by BASF.
b-3 (component (b)): compound having a structure of the following formula (b-3) b-4 (component (b)): ADEKA CORPORATION ADEKA OPTOMER N-1919 (the following formula (b-4)) Compound having the structure of
b-5 (component (b)): IRGACURE OXE-02 (ethanone-1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-1-(o-, manufactured by BASF. Acetyl oxime), a compound having a structure of the following formula (b-5))
b-6 (component (b)): DFI-020 manufactured by Daito Chemix Co., Ltd. (a compound having a structure of the following formula (b-6))
b-7 (component (b)): Adeka Cruise NCI-831 (compound having a structure of the following formula (b-7)) manufactured by ADEKA Corporation
b-8: IRGACURE OXE-01 (1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)phenyl]-2-(O-benzoyloxime) manufactured by BASF, having a structure of the following formula (b-8). Compound)
2.残膜率及び段差形状成形性の評価
得られた感光性樹脂組成物を、シリコン基板上に回転塗布し、90℃3分間ホットプレート上で乾燥させて、膜厚12μmの感光性樹脂膜を得た。この感光性樹脂膜に、フォトマスクを介して、高圧水銀灯によって500mJ/cm2又は100mJ/cm2の露光を行った。その後、ホットプレートで110℃1分間の加熱を行った直後に、有機溶剤(ジメチルスルホキシド/γ―ブチロラクトン/水=41/51/8(質量比))による現像液に浸漬させ、未露光部分を溶解させた。2. Evaluation of residual film ratio and step shape moldability The obtained photosensitive resin composition was spin-coated on a silicon substrate and dried on a hot plate at 90° C. for 3 minutes to obtain a photosensitive resin film having a thickness of 12 μm. It was This photosensitive resin layer through a photomask, was exposed for 500 mJ / cm 2 or 100 mJ / cm 2 by a high pressure mercury lamp. Immediately after heating at 110° C. for 1 minute on a hot plate, the unexposed portion was immersed in a developing solution containing an organic solvent (dimethyl sulfoxide/γ-butyrolactone/water=41/51/8 (mass ratio)). Dissolved.
未露光部分が完全に溶解した後に、現像液から基板を取り出し、イソプロピルアルコ−ルによるリンスを行った後、現像後の膜厚を測定した。
得られた現像後の膜厚を、露光前の膜厚(12μm)で除することで、残膜率を算出した。After the unexposed portion was completely dissolved, the substrate was taken out from the developing solution, rinsed with isopropyl alcohol, and the film thickness after development was measured.
The residual film rate was calculated by dividing the obtained film thickness after development by the film thickness before exposure (12 μm).
500mJ/cm2照射した場合の残膜率については、以下のように評価した。
70%以上:A
65%以上70%未満:B
60%以上65%未満:C
60%未満:DThe residual film rate after irradiation with 500 mJ/cm 2 was evaluated as follows.
70% or more: A
65% or more and less than 70%: B
60% or more and less than 65%: C
Less than 60%: D
100mJ/cm2照射した場合の残膜率については、以下のように評価した。
20%以上50%未満:A
50%以上60%未満:B
60%以上70%未満:C
20%未満又は70%以上:D
また、現像後にパターンがはがれた場合も、Dと評価した。The residual film rate after irradiation with 100 mJ/cm 2 was evaluated as follows.
20% or more and less than 50%: A
50% or more and less than 60%: B
60% or more and less than 70%: C
Less than 20% or more than 70%: D
Also, when the pattern peeled off after development, it was evaluated as D.
段差形状形成性については、500mJ/cm2照射した場合の残膜率を、100mJ/cm2照射した場合の残膜率で除することで算出した。
低露光量時の残膜率と高露光量時の残膜率の差が大きいほど、段差形状形成性は高くなるため、以下のように評価した。
1.6以上:A
1.3以上1.6未満:B
1.1以上1.3未満:C
1.1未満:DThe step shape forming property was calculated by dividing the residual film rate after irradiation with 500 mJ/cm 2 by the residual film rate after irradiation with 100 mJ/cm 2 .
The larger the difference between the remaining film rate at the low exposure amount and the high film exposure amount, the higher the step shape forming property. Therefore, the evaluation was performed as follows.
1.6 or more: A
1.3 or more and less than 1.6: B
1.1 or more and less than 1.3: C
Less than 1.1: D
前記実施例1〜8において、残膜率測定後の基板を、375℃60分間オーブンで加熱し、パターン硬化膜を得た。いずれも良好なパターン硬化膜であった。 In Examples 1 to 8, the substrate after the residual film rate was measured was heated in an oven at 375° C. for 60 minutes to obtain a patterned cured film. All were good pattern hardened films.
本発明の感光性樹脂組成物は、ハードディスクドライブ用のサスペンション等に使用できる。本発明のハードディスク用サスペンションは、ハードディスク等に使用できる。 The photosensitive resin composition of the present invention can be used for suspensions for hard disk drives. The hard disk suspension of the present invention can be used for hard disks and the like.
上記に本発明の実施形態又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。Although some of the embodiments or examples of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art may make many modifications to these exemplary embodiments or examples without substantially departing from the novel teachings and effects of the present invention. Easy to make changes. Therefore, many of these modifications are within the scope of the invention.
The entire contents of the documents described in this specification are incorporated herein by reference.
Claims (15)
(b)活性光線照射によりラジカルを発生する化合物として、下記式(B)で表される化合物及び下記式(BB)で表される化合物を含む、感光性樹脂組成物。
前記感光性樹脂膜を露光する工程と、
露光後の樹脂膜を現像する工程と、
現像後の樹脂膜を加熱処理する工程と
を含むパターン形成方法。 A step of applying the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 10 onto a substrate and drying the composition to form a photosensitive resin film;
Exposing the photosensitive resin film,
A step of developing the resin film after exposure,
And a step of heat-treating the resin film after development.
前記層間絶縁膜と保護膜の少なくとも1つが請求項12に記載の硬化物である回路形成基板。 A support substrate, an interlayer insulating film, a conductive layer, and a protective film are included in this order,
A circuit forming substrate, wherein at least one of the interlayer insulating film and the protective film is the cured product according to claim 12.
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