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JP7540891B2 - Negative-type photosensitive resin composition, and method for producing polyimide and cured relief pattern using the same - Google Patents

Negative-type photosensitive resin composition, and method for producing polyimide and cured relief pattern using the same Download PDF

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JP7540891B2
JP7540891B2 JP2020013784A JP2020013784A JP7540891B2 JP 7540891 B2 JP7540891 B2 JP 7540891B2 JP 2020013784 A JP2020013784 A JP 2020013784A JP 2020013784 A JP2020013784 A JP 2020013784A JP 7540891 B2 JP7540891 B2 JP 7540891B2
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Description

本発明は、ネガ型感光性樹脂組成物、並びにこれを用いたポリイミド及び硬化レリーフパターンの製造方法に関する。 The present invention relates to a negative-type photosensitive resin composition, and a method for producing a polyimide and a cured relief pattern using the same.

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、表面保護膜並びに層間絶縁膜等には、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、ポリベンゾオキサゾール樹脂、フェノール樹脂等が用いられている。これらの樹脂の中でも、感光性樹脂組成物の形態で提供されるものは、該組成物の塗布、露光、現像、及び硬化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。このような感光性樹脂組成物は、従来の非感光型材料に比べて、大幅な工程短縮を可能にするという特徴を有している。 Conventionally, polyimide resins, polybenzoxazole resins, phenolic resins, and the like, which have excellent heat resistance, electrical properties, and mechanical properties, have been used as insulating materials for electronic components, and passivation films, surface protective films, and interlayer insulating films for semiconductor devices. Among these resins, those provided in the form of a photosensitive resin composition can easily form a heat-resistant relief pattern film by applying the composition, exposing it to light, developing it, and subjecting it to a thermal imidization treatment through curing. Such photosensitive resin compositions have the characteristic of enabling a significant reduction in process times compared to conventional non-photosensitive materials.

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、例えば、半導体チップを封止材(モールド樹脂)で覆って素子封止材を形成し、更に、半導体チップと電気的に接続する再配線層を形成するというパッケージング手法がある。 There are various methods for packaging semiconductor devices. For example, one semiconductor packaging method is to cover a semiconductor chip with a sealing material (mold resin) to form an element sealing material, and then to form a rewiring layer that electrically connects to the semiconductor chip.

半導体パッケージ手法の中でも、近年、Fan-Out(ファンナウト)型の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手法では、まず、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。次いで、半導体チップ及び封止材の領域に再配線層を形成する。ファンナウト型の半導体パッケージ手法において、再配線層は薄い膜厚で形成される。再配線層は、封止材の領域まで形成されるため、外部接続端子の数を多くすることができる。 Among semiconductor packaging techniques, the Fan-Out type semiconductor packaging technique has become mainstream in recent years. In the fan-out type semiconductor packaging technique, first, a chip encapsulation body larger than the chip size of the semiconductor chip is formed by covering the semiconductor chip with an encapsulant. Next, a redistribution layer is formed in the area of the semiconductor chip and the encapsulant. In the fan-out type semiconductor packaging technique, the redistribution layer is formed with a thin film thickness. Because the redistribution layer is 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に記載の装置が知られている。 For example, a fan-out type semiconductor device is known, such as that described in Patent Document 1 below.

特開2011-129767号公報JP 2011-129767 A

ファンナウト型の半導体装置は、工程中のウエハーの反りを防止する観点等から、硬化温度(熱イミド化処理温度)のますますの低温化が望まれる傾向にある。しかしながら、熱イミド化処理温度が低温化すると、モールド樹脂等の封止材と再配線層の密着性が低下する問題があった。また、再配線層は2層以上より構成されるところ、面内均一性が失われ易くなること、1層目にクラックが生じ易くなること、等の問題があった。 In fan-out type semiconductor devices, there is a trend toward lowering the curing temperature (thermal imidization temperature) from the viewpoint of preventing warping of the wafer during processing. However, lowering the thermal imidization temperature poses the problem of reduced adhesion between the rewiring layer and the sealing material such as molding resin. In addition, since the rewiring layer is composed of two or more layers, there are problems such as the loss of in-plane uniformity and the tendency for cracks to occur in the first layer.

本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、モールド樹脂等の封止材との密着性が良好であり、多層として形成された場合の面内均一性及び耐クラック性が良好であって、信頼性試験後の伸度に優れる、ネガ型感光性樹脂組成物(以下、本願明細書において単に「感光性樹脂組成物」ともいう。)を提供することを目的の一つとする。また、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた硬化レリーフパターンの形成方法を提供することも目的の一つである。 The present invention has been devised in view of such conventional circumstances, and has as one object to provide a negative-type photosensitive resin composition (hereinafter also referred to simply as "photosensitive resin composition" in this specification) that has good adhesion to an encapsulant such as a molding resin, good in-plane uniformity and crack resistance when formed as a multilayer, and excellent elongation after a reliability test. Another object is to provide a method for forming a cured relief pattern using the negative-type photosensitive resin composition of the present invention.

本発明者らは、特定のポリイミド前駆体と、特定の結合を含む化合物と、光重合開始剤と、特定の溶媒とを組み合わせることにより、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。本発明の実施形態の例を以下に列記する。
[1]
(A)下記一般式(1):

Figure 0007540891000001
{式中、Xは、4価の有機基であり、Yは、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1価の有機基であり、そしてR及びRの少なくとも一方は、下記一般式(2):
Figure 0007540891000002
(式中、L、L及びLは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の有機基であり、そしてmは、2~10の整数である。)
で表される1価の有機基である。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体、
(B)ウレタン結合、及びウレア結合から成る群から選択される少なくとも1種を含む化合物、
(C)光重合開始剤、並びに
(D)3-メトキシ―N,N-ジメチルプロピオンアミド、及び3-ブトキシ―N,N-ジメチルプロピオンアミドから成る群から選択される少なくとも1種の溶媒
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
[2]
前記(B)化合物は、ウレア結合を有する化合物である、項目1に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[3]
前記(B)化合物は、下記一般式(3)又は(4):
Figure 0007540891000003
{式中、R及びRは、それぞれ独立に、ヘテロ原子を含んでよい炭素数1~20の1価の有機基であり、そしてR及びR10は、それぞれ独立に、水素原子、又はヘテロ原子を含んでよい炭素数1~20の1価の有機基である。}
Figure 0007540891000004
{式中、R11及びR12は、それぞれ独立に、ヘテロ原子を含んでよい炭素数1~20の1価の有機基であり、そしてR13は、ヘテロ原子を含んでよい炭素数1~20の2価の有機基である。}
で表される化合物である、項目1又は2に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[4]
前記(B)化合物は、(メタ)アクリル基、水酸基、及びアミノ基から成る群から選択される少なくとも1種の官能基を含む、項目1~3のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[5]
前記(A)ポリイミド前駆体の一般式(1)におけるYは、下記一般式(5):
Figure 0007540891000005
{式中、R14及びR15は、それぞれ独立に、水素原子、又はハロゲン原子を含んでよい炭素数1~10の1価の有機基である。}
で表される構造である、項目1~4のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[6]
(E)防錆剤を更に含む、項目1~5のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[7]
前記(E)防錆剤は、含窒素複素環化合物を含む、項目6に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[8]
前記含窒素複素環化合物は、アゾール化合物である、項目7に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[9]
前記含窒素複素環化合物は、プリン、又はプリン誘導体である、項目7に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[10]
(F)シランカップリング剤を更に含む、項目1~9のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[11]
前記(A)ポリイミド前駆体の一般式(1)におけるXは、下記一般式(20a)、(20b)、及び(20c):
Figure 0007540891000006
{式中、Rは、水素原子、フッ素原子、炭素数1~10の炭化水素基、及び炭素数1~10の含フッ素炭化水素基から成る群から選択される少なくとも1つであり、そしてlは、0~2から選択される整数である。}
Figure 0007540891000007
{式中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1~10の炭化水素基、及び炭素数1~10の含フッ素炭化水素基から成る群から選択される少なくとも1つであり、そしてmは、それぞれ独立に、0~3から選択される整数である。}
Figure 0007540891000008
{式中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1~10の炭化水素基、及び炭素数1~10の含フッ素炭化水素基から成る群から選択される少なくとも1つであり、そしてmは、それぞれ独立に、0~3から選択される整数である。}
から成る群から選択される少なくとも1種を含む構造である、項目1~10のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[12]
前記(A)ポリイミド前駆体と、
前記(A)ポリイミド前駆体100質量部を基準として0.1~30質量部の前記(B)化合物と、
前記(A)ポリイミド前駆体100質量部を基準として0.1~20質量部の前記(C)光重合開始剤と、
前記(A)ポリイミド前駆体100質量部を基準として10~1000質量部の前記(D)溶媒と
を含む、項目1~11のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[13]
項目1~12のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物に含まれる前記(A)ポリイミド前駆体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。
[14]
(1)項目1~12のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布して、感光性樹脂層を前記基板上に形成する工程と、
(2)前記感光性樹脂層を露光する工程と、
(3)露光後の前記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と、
(4)前記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と
を含む、硬化レリーフパターンの製造方法。 The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by combining a specific polyimide precursor, a compound containing a specific bond, a photopolymerization initiator, and a specific solvent, and have completed the present invention. Examples of embodiments of the present invention are listed below.
[1]
(A) A compound represented by the following general formula (1):
Figure 0007540891000001
In the formula, X 1 is a tetravalent organic group, Y 1 is a divalent organic group, n 1 is an integer from 2 to 150, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group, and at least one of R 1 and R 2 is represented by the following general formula (2):
Figure 0007540891000002
(In the formula, L 1 , L 2 and L 3 each independently represent a hydrogen atom or an organic group having 1 to 3 carbon atoms, and m 1 represents an integer of 2 to 10.)
It is a monovalent organic group represented by the following formula:
A polyimide precursor having a structural unit represented by the formula:
(B) a compound containing at least one bond selected from the group consisting of a urethane bond and a urea bond;
(C) a photopolymerization initiator; and (D) at least one solvent selected from the group consisting of 3-methoxy-N,N-dimethylpropionamide and 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide.
[2]
2. The negative type photosensitive resin composition according to item 1, wherein the compound (B) is a compound having a urea bond.
[3]
The compound (B) is represented by the following general formula (3) or (4):
Figure 0007540891000003
In the formula, R 7 and R 8 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom, and R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom.
Figure 0007540891000004
In the formula, R 11 and R 12 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom, and R 13 is a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom.
3. The negative type photosensitive resin composition according to item 1 or 2, wherein the compound is represented by the formula:
[4]
The negative type photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 3, wherein the compound (B) contains at least one functional group selected from the group consisting of a (meth)acrylic group, a hydroxyl group, and an amino group.
[5]
Y 1 in the general formula (1) of the polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (5):
Figure 0007540891000005
In the formula, R 14 and R 15 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms which may contain a halogen atom.
5. The negative type photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 4, wherein the structure is represented by:
[6]
(E) The negative type photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 5, further comprising a rust inhibitor.
[7]
7. The negative type photosensitive resin composition according to item 6, wherein the (E) rust inhibitor contains a nitrogen-containing heterocyclic compound.
[8]
8. The negative type photosensitive resin composition according to item 7, wherein the nitrogen-containing heterocyclic compound is an azole compound.
[9]
8. The negative type photosensitive resin composition according to item 7, wherein the nitrogen-containing heterocyclic compound is a purine or a purine derivative.
[10]
10. The negative type photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 9, further comprising a silane coupling agent (F).
[11]
X1 in the general formula (1) of the polyimide precursor (A) is represented by the following general formulas (20a), (20b), and (20c):
Figure 0007540891000006
In the formula, R 6 is at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine-containing hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and l is an integer selected from 0 to 2.
Figure 0007540891000007
{In the formula, each R 6 is independently at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine-containing hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and each m is independently an integer selected from 0 to 3.}
Figure 0007540891000008
{In the formula, each R 6 is independently at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine-containing hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and each m is independently an integer selected from 0 to 3.}
The negative type photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 10, wherein the negative type photosensitive resin composition has a structure comprising at least one selected from the group consisting of:
[12]
The (A) polyimide precursor;
0.1 to 30 parts by mass of the (B) compound based on 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor;
0.1 to 20 parts by mass of the photopolymerization initiator (C) based on 100 parts by mass of the polyimide precursor (A);
12. The negative type photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 11, comprising 10 to 1000 parts by mass of the (D) solvent based on 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor.
[13]
13. A method for producing a polyimide, comprising: a step of converting the polyimide precursor (A) contained in the negative photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 12 into a polyimide.
[14]
(1) A step of applying the negative type photosensitive resin composition according to any one of items 1 to 12 onto a substrate to form a photosensitive resin layer on the substrate;
(2) exposing the photosensitive resin layer to light;
(3) developing the exposed photosensitive resin layer to form a relief pattern;
(4) A method for producing a cured relief pattern, comprising the step of heat-treating the relief pattern to form a cured relief pattern.

本発明によれば、多層として形成された場合に面内均一性に優れるとともにクラック等の発生を抑制できる上、信頼性試験による伸度に優れるネガ型感光性樹脂組成物を提供することができ、また、該ネガ型感光性樹脂組成物を用いた硬化レリーフパターンの形成方法を提供することができる。また、本発明によれば、ファンアウト型半導体パッケージに用いられるモールド樹脂との密着性が良好であるネガ型感光性樹脂組成物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a negative-type photosensitive resin composition that, when formed as a multilayer, has excellent in-plane uniformity, can suppress the occurrence of cracks, and has excellent elongation in reliability tests, and also provides a method for forming a cured relief pattern using the negative-type photosensitive resin composition. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a negative-type photosensitive resin composition that has good adhesion to molding resins used in fan-out type semiconductor packages.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の本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。なお、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に、互いに同一であるか、又は異なっていてもよい。 The following describes in detail the form for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as the "present embodiment"). Note that the present invention is not limited to the present embodiment described below, and can be carried out in various modifications within the scope of the gist of the invention. Note that throughout this specification, structures represented by the same symbol in a general formula may be the same or different when multiple structures are present in a molecule.

<ネガ型感光性樹脂組成物>
本実施形態に係るネガ型感光性樹脂組成物は、(A)特定のポリイミド前駆体、(B)ウレタン結合、及びウレア結合から成る群から選択される少なくとも1種を含む化合物、(C)光重合開始剤、並びに(D)3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、及び3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミドから成る群から選択される少なくとも1種の溶媒を含む。なお、本明細書では、「ネガ型」とは、現像時に、未露光部が溶け、かつ露光部が残る感光性樹脂組成物をいう。
<Negative Photosensitive Resin Composition>
The negative photosensitive resin composition according to the present embodiment contains (A) a specific polyimide precursor, (B) a compound containing at least one selected from the group consisting of a urethane bond and a urea bond, (C) a photopolymerization initiator, and (D) at least one solvent selected from the group consisting of 3-methoxy-N,N-dimethylpropionamide and 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide. In this specification, the term "negative" refers to a photosensitive resin composition in which the unexposed area dissolves and the exposed area remains during development.

ネガ型感光性樹脂組成物は、本発明の効果を得易くする観点、及び高い耐薬品性を得るという観点から、(A)ポリイミド前駆体と、(A)ポリイミド前駆体100質量部を基準として0.1~30質量部の(B)化合物と、(A)ポリイミド前駆体100質量部を基準として0.1~20質量部の(C)光重合開始剤と、(A)ポリイミド前駆体100質量部を基準として10~1000質量部の(D)溶媒を含むことが好ましい。 From the viewpoint of easily achieving the effects of the present invention and obtaining high chemical resistance, the negative photosensitive resin composition preferably contains (A) a polyimide precursor, 0.1 to 30 parts by mass of (B) a compound based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor, 0.1 to 20 parts by mass of (C) a photopolymerization initiator based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor, and 10 to 1,000 parts by mass of (D) a solvent based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor.

(A)ポリイミド前駆体
本実施形態における(A)ポリイミド前駆体は、ネガ型感光性樹脂組成物に含まれる樹脂成分であり、加熱環化処理を施すことによってポリイミドに変換される。ポリイミド前駆体は下記一般式(1)で表される構造単位を有するポリアミドである。

Figure 0007540891000009
{式中、Xは、4価の有機基であり、Yは、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1価の有機基であり、そしてR及びRの少なくとも一方は、下記一般式(2)で表される1価の有機基である。} (A) Polyimide Precursor In the present embodiment, the polyimide precursor (A) is a resin component contained in the negative photosensitive resin composition, and is converted to a polyimide by a thermal cyclization treatment. The polyimide precursor is a polyamide having a structural unit represented by the following general formula (1).
Figure 0007540891000009
In the formula, X1 is a tetravalent organic group, Y1 is a divalent organic group, n1 is an integer from 2 to 150, R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group, and at least one of R1 and R2 is a monovalent organic group represented by the following general formula (2).

一般式(1)において、R及びRの少なくとも一方は、下記一般式(2)で表される1価の有機基である。

Figure 0007540891000010
{式中、L、L及びLは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の有機基であり、そしてmは、2~10の整数である。} In general formula (1), at least one of R 1 and R 2 is a monovalent organic group represented by the following general formula (2).
Figure 0007540891000010
In the formula, L 1 , L 2 and L 3 each independently represent a hydrogen atom or an organic group having 1 to 3 carbon atoms, and m 1 represents an integer of 2 to 10.

一般式(1)におけるnは、2~150の整数であればよく、ネガ型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。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観点から、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)で表される構造を有する基が挙げられる。

Figure 0007540891000011
{式中、Rは、水素原子、フッ素原子、炭素数1~10の炭化水素基、及び炭素数1~10の含フッ素炭化水素基から成る群から選択される少なくとも1つであり、lは、0~2から選択される整数であり、mは0~3から選択される整数であり、そしてnは、0~4から選択される整数である。} In the general formula (1), n 1 may be an integer of 2 to 150, and from the viewpoint of the photosensitive properties and mechanical properties of the negative photosensitive resin composition, an integer of 3 to 100 is preferable, and an integer of 5 to 70 is more preferable. In the general formula (1), the tetravalent organic group represented by X 1 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 -COOR 1 group and the -COOR 2 group and the -CONH- group are in the ortho position with respect to each other, or an alicyclic aliphatic group. Specific examples of the tetravalent organic group represented by X 1 include organic groups having 6 to 40 carbon atoms containing an aromatic ring, such as a group having a structure represented by the following general formula (20).
Figure 0007540891000011
{In the formula, R 6 is at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine-containing hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, 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.}

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観点から特に好ましい。X基としては、上記式(20)で表される構造のなかでも、下記式(20a)、(20b)及び(20c)の少なくとも1種で表される構造は、耐薬品性、解像度、及び高温保存試験後のボイド抑制の観点から特に好ましい。

Figure 0007540891000012
{式中、Rは、水素原子、フッ素原子、炭素数1~10の炭化水素基、及び炭素数1~10の含フッ素炭化水素基から成る群から選択される少なくとも1つであり、そしてlは、0~2から選択される整数である。}
Figure 0007540891000013
{式中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1~10の炭化水素基、及び炭素数1~10の含フッ素炭化水素基から成る群から選択される少なくとも1つであり、そしてmは、それぞれ独立に、0~3から選択される整数である。}
Figure 0007540891000014
{式中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1~10の炭化水素基、及び炭素数1~10の含フッ素炭化水素基から成る群から選択される少なくとも1つであり、そしてmは、それぞれ独立に、0~3から選択される整数である。} The structure of X1 may be one type or a combination of two or more types. The X1 group having the structure represented by the above formula (20) is particularly preferred from the viewpoint of achieving both heat resistance and photosensitive properties. As the X1 group, among the structures represented by the above formula (20), structures represented by at least one of the following formulas (20a), (20b) and (20c) are particularly preferred from the viewpoints of chemical resistance, resolution and void suppression after high-temperature storage test.
Figure 0007540891000012
In the formula, R 6 is at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine-containing hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and l is an integer selected from 0 to 2.
Figure 0007540891000013
{In the formula, each R 6 is independently at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine-containing hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and each m is independently an integer selected from 0 to 3.}
Figure 0007540891000014
{In the formula, each R 6 is independently at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine-containing hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and each m is independently an integer selected from 0 to 3.}

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観点から、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)で表される構造が挙げられる。

Figure 0007540891000015
{式中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1~10の炭化水素基、及び炭素数1~10の含フッ素炭化水素基から成る群から選択される少なくとも1つであり、そしてnは、0~4から選択される整数である。} In the above general formula (1), the divalent organic group represented by Y1 is preferably an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms from the viewpoint of achieving both heat resistance and photosensitive properties, and examples thereof include a structure represented by the following formula (21).
Figure 0007540891000015
In the formula, each R 6 is independently at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine-containing hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n is an integer selected from 0 to 4.

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観点から特に好ましい。Y基としては、下式(5)で表される構造は、耐薬品性、及び多層として形成された場合の面内均一性又はクラック抑制の観点から特に好ましい。

Figure 0007540891000016
{式中、R14及びR15は、それぞれ独立に、水素原子、又はハロゲン原子を含んでよい炭素数1~10の1価の有機基である。}
これらの中で、硬化膜のガラス転移温度(Tg)又はヤング率の観点から、R14及びR15の少なくとも一方又は両方は、メチル基又はトリフルオロメチル基であることが好ましい。 The structure of Y1 may be one type or a combination of two or more types. The Y1 group having the structure represented by the above formula (21) is particularly preferred from the viewpoint of achieving both heat resistance and photosensitive properties. As the Y1 group, the structure represented by the following formula (5) is particularly preferred from the viewpoint of chemical resistance, and in-plane uniformity or crack suppression when formed as a multilayer.
Figure 0007540891000016
In the formula, R 14 and R 15 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms which may contain a halogen atom.
Among these, from the viewpoint of the glass transition temperature (Tg) or Young's modulus of the cured film, it is preferable that at least one or both of R 14 and R 15 are a methyl group or a trifluoromethyl group.

上記一般式(2)中のLは、水素原子又はメチル基であることが好ましく、L及びL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、一般式(2)において、mは、感光特性の観点から、2以上10以下の整数であり、好ましくは2以上4以下の整数である。 In the above general formula (2), L1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and L2 and L3 are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of photosensitive properties. In addition, in the general formula (2), 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(8):

Figure 0007540891000017
{式中、R、R、及びnは、上記一般式(1)について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であることが好ましい。 In one embodiment, the polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (8):
Figure 0007540891000017
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are defined as in the above general formula (1).}
It is preferable that the polyimide precursor has a structural unit represented by the following formula:

一般式(8)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。(A)ポリイミド前駆体が、一般式(8)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で、上記式(5)を含むことによる効果(例えば、多層に形成した場合の耐クラック性の向上)が得られるのに加えて、特に解像性の効果が高くなる。 In the general formula (8), at least one of R 1 and R 2 is more preferably a monovalent organic group represented by the above general formula (2). When the polyimide precursor (A) contains a polyimide precursor having a structural unit represented by the general formula (8), the effect of containing the above formula (5) (for example, improved crack resistance when formed in multiple layers) is obtained, and in addition, the effect of particularly improving the resolution is also improved.

一実施形態において、(A)ポリイミド前駆体は、上記式(5)を含むことによる効果、及び解像性の観点から、下記一般式(9):

Figure 0007540891000018
{式中、R、R、及びnは、上記一般式(1)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であることも好ましい。 In one embodiment, in terms of the effect of including the above formula (5) and resolution, the polyimide precursor (A) may be represented by the following general formula (9):
Figure 0007540891000018
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are defined as in the above general formula (1).}
It is also preferable that the polyimide precursor has 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.

一般式(8)及び(9)において、一方の式中のR、R、及びnは、それぞれ、他方の式中のR、R、及びnと同じであってもよく、又は異なってもよい。 In general formulas (8) and (9), R 1 , R 2 , and n 1 in one formula may be the same as or different from R 1 , R 2 , and n 1 in the other formula, respectively.

(A)ポリイミド前駆体の調製方法
(A)ポリイミド前駆体は、まず前述の4価の有機基Xを含むテトラカルボン酸二無水物と、光重合性の不飽和二重結合を有するアルコール類及び任意に不飽和二重結合を有さない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)を調製した後、これと、前述の2価の有機基Yを含むジアミン類とをアミド重縮合させることにより得られる。
(A) Method for Preparing Polyimide Precursor (A) The polyimide precursor can be obtained by first reacting the above-mentioned tetracarboxylic acid dianhydride containing the tetravalent organic group X1 with an alcohol having a photopolymerizable unsaturated double bond and, optionally, an alcohol having no unsaturated double bond to prepare a partially esterified tetracarboxylic acid (hereinafter, also referred to as an acid/ester body), and then subjecting this to amide polycondensation with a diamine containing the above-mentioned divalent organic group Y1 .

(アシッド/エステル体の調製)
本実施形態で、(A)ポリイミド前駆体を調製するために好適に用いられる、4価の有機基Xを含むテトラカルボン酸二無水物としては、上記一般式(20)に示されるテトラカルボン酸二無水物をはじめ、例えば、無水ピロメリット酸(PMDA)、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、4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)、3,3’,4,4’-ビフェニル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が挙げられる。好ましくは、無水ピロメリット酸(PMDA)、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、4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を挙げることができる。また、これらは単独で用いることができ、2種以上を混合して用いてもよい。
(Preparation of Acid/Ester Forms)
In the present embodiment, examples of the tetracarboxylic dianhydride containing a tetravalent organic group X1 that is suitably used for preparing the polyimide precursor (A) include the tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (20), as well as, for example, pyromellitic anhydride (PMDA), diphenylether-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, benzophenone-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA), 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, diphenylsulfone-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, diphenylmethane-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(3,4-phthalic anhydride)propane, and 2,2-bis(3,4-phthalic anhydride)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane. Preferred examples include pyromellitic anhydride (PMDA), diphenylether-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, benzophenone-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA), and 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride. These may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態で、(A)ポリイミド前駆体を調製するために好適に用いられる、光重合性の不飽和二重結合を有するアルコール類としては、例えば、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、2-アクリロイルオキシエチルアルコール、1-アクリロイルオキシ-3-プロピルアルコール、2-アクリルアミドエチルアルコール、メチロールビニルケトン、2-ヒドロキシエチルビニルケトン、2-ヒドロキシ-3-メトキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-ブトキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-ブトキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-t-ブトキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-シクロヘキシルオキシプロピルアクリレート、2-メタクリロイルオキシエチルアルコール、1-メタクリロイルオキシ-3-プロピルアルコール、2-メタクリルアミドエチルアルコール、メチロールビニルケトン、2-ヒドロキシ-3-メトキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-ブトキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-ブトキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-t-ブトキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-シクロヘキシルオキシプロピルメタクリレート等を挙げることができる。 In this embodiment, examples of alcohols having a photopolymerizable unsaturated double bond that are preferably used to prepare the polyimide precursor (A) include 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), 2-acryloyloxyethyl alcohol, 1-acryloyloxy-3-propyl alcohol, 2-acrylamidoethyl alcohol, methylol vinyl ketone, 2-hydroxyethyl vinyl ketone, 2-hydroxy-3-methoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-butoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-butoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-t-butoxypropyl acrylate, and 2-hydroxy-3-t-butoxypropyl acrylate. Examples of the methacryloyloxypropyl acrylate include 2-hydroxy-3-cyclohexyloxypropyl acrylate, 2-methacryloyloxyethyl alcohol, 1-methacryloyloxy-3-propyl alcohol, 2-methacrylamidoethyl alcohol, methylol vinyl ketone, 2-hydroxy-3-methoxypropyl methacrylate, 2-hydroxy-3-butoxypropyl methacrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate, 2-hydroxy-3-butoxypropyl methacrylate, 2-hydroxy-3-t-butoxypropyl methacrylate, and 2-hydroxy-3-cyclohexyloxypropyl methacrylate.

上記光重合性の不飽和二重結合を有するアルコール類に、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、tert-ブタノール、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の不飽和二重結合を有さないアルコール類を一部混合して用いることもできる。 The above-mentioned photopolymerizable alcohols having an unsaturated double bond can also be mixed with alcohols not having an unsaturated double bond, such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, tert-butanol, 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.

また、ポリイミド前駆体として、上記不飽和二重結合を有さないアルコール類のみで調製された非感光性ポリイミド前駆体を、感光性ポリイミド前駆体と混合して用いてもよい。解像性の観点から、非感光性ポリイミド前駆体は、感光性ポリイミド前駆体100質量部を基準として、200質量部以下であることが好ましい。 In addition, a non-photosensitive polyimide precursor prepared only from alcohols not having the above-mentioned unsaturated double bonds may be used as the polyimide precursor by mixing it with the photosensitive polyimide precursor. From the viewpoint of resolution, it is preferable that the non-photosensitive polyimide precursor is 200 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the photosensitive polyimide precursor.

上記の好適なテトラカルボン酸二無水物と上記のアルコール類とを、ピリジン等の塩基性触媒の存在下、後述するような溶剤中、温度20~50℃で4~10時間に亘って撹拌溶解、混合することにより、酸無水物の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。 The above suitable tetracarboxylic dianhydride and the above alcohol are stirred, dissolved, and mixed in a solvent as described below at a temperature of 20 to 50°C for 4 to 10 hours in the presence of a basic catalyst such as pyridine, whereby the esterification reaction of the acid anhydride proceeds and the desired acid/ester can be obtained.

(ポリイミド前駆体の調製)
上記アシッド/エステル体(典型的には後述する溶剤中の溶液)に、氷冷下、適当な脱水縮合剤、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を投入混合してアシッド/エステル体をポリ酸無水物とした後、これに、本実施形態で好適に用いられる2価の有機基Y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、アミド重縮合させることにより、目的のポリイミド前駆体を得ることができる。代替的には、上記アシッド/エステル体を、塩化チオニル等を用いてアシッド部分を酸クロライド化した後に、ピリジン等の塩基存在下に、ジアミン化合物と反応させることにより、目的のポリイミド前駆体を得ることができる。
(Preparation of polyimide precursor)
The acid/ester (typically a solution in a solvent described below) is mixed with an appropriate dehydration condensation agent, such as dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethoxycarbonyl-2-ethoxy-1,2-dihydroquinoline, 1,1-carbonyldioxy-di-1,2,3-benzotriazole, or N,N'-disuccinimidyl carbonate, under ice cooling to convert the acid/ester into a polyacid anhydride, and then a diamine containing a divalent organic group Y1 preferably used in the present embodiment, dissolved or dispersed in a separate solvent, is added dropwise to the mixture to carry out amide polycondensation, thereby obtaining a target polyimide precursor. Alternatively, the acid moiety of the acid/ester is converted into an acid chloride using thionyl chloride or the like, and then the mixture is reacted with a diamine compound in the presence of a base such as pyridine to obtain a target polyimide precursor.

本実施形態で好適に用いられる2価の有機基Yを含むジアミン類としては、上記一般式(21)に示される構造を有するジアミンをはじめ、例えば、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4-ジアミノジフェニルエーテル(4,4’-オキシジアニリン(ODA))、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(2,2’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジアミン(m-TB))、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、4、4’-ジアミノ―2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-ビフェニル、及びその混合物等が挙げられる。 Diamines containing a divalent organic group Y1 that are preferably used in this embodiment include diamines having a structure represented by the above general formula (21), as well as, for example, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4-diaminodiphenyl ether (4,4'-oxydianiline (ODA)), 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'-diaminodiphenyl, Aminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzophenone, 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-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 sulfone, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, and these benzenes. Examples of such an amino group include those in which some of the hydrogen atoms on the Zene ring are substituted with methyl groups, ethyl groups, hydroxymethyl groups, hydroxyethyl groups, halogens, or the like, such as 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl (2,2'-dimethylbiphenyl-4,4'-diamine (m-TB)), 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethytoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dichloro-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-bis(trifluoromethyl)-biphenyl, and mixtures thereof.

アミド重縮合反応終了後、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、得られた重合体成分に投入し、重合体成分を析出させ、更に、再溶解、再沈析出操作等を繰り返すことにより、重合体を精製し、真空乾燥を行い、目的のポリイミド前駆体を単離する。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剤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 amide polycondensation reaction is completed, the water-absorbing by-product of the dehydrating condensing agent coexisting in the reaction solution is filtered off as necessary, and then a poor solvent such as water, aliphatic lower alcohol, or a mixture thereof is added to the resulting polymer component to precipitate the polymer component. The polymer is purified by repeating redissolution and reprecipitation operations, and then vacuum dried to isolate the desired polyimide precursor. To improve the degree of purification, the polymer solution may be passed through a column packed with anion and/or cation exchange resin swollen with an appropriate organic solvent to remove ionic impurities.

上記(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い。重量平均分子量が8,000以上である場合、機械物性が良好であり、150,000以下である場合現像液への分散性が良好で、レリーフパターンの解像性能が良好である。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。また重量平均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) is preferably 8,000 to 150,000, more preferably 9,000 to 50,000, when measured by gel permeation chromatography in terms of polystyrene equivalent weight average molecular weight. When the weight average molecular weight is 8,000 or more, the mechanical properties are good, and when it is 150,000 or less, the dispersibility in the developer is good, and the resolution performance of the relief pattern is good. Tetrahydrofuran and N-methyl-2-pyrrolidone are recommended as the developing solvent for gel permeation chromatography. The weight average 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)ウレタン結合、又はウレア結合を有する化合物
本実施形態に用いられる(B)化合物は、分子構造中にウレタン結合、及びウレア結合から成る群から選択される少なくとも1種を含む(以下、本実施形態において、「ウレタン/ウレア化合物」ともいう。)。本実施形態では、(B)化合物を含有することによって、モールド樹脂との密着性、及び/又は多層として形成された場合の面内均一性の向上を図ることができる。ただし、このような効果は、ウレタン/ウレア化合物とともに、(D)溶媒を用いることによって発現される。
(B) Compound having urethane bond or urea bond The (B) compound used in this embodiment contains at least one selected from the group consisting of a urethane bond and a urea bond in the molecular structure (hereinafter, in this embodiment, it is also referred to as a "urethane/urea compound"). In this embodiment, by containing the (B) compound, it is possible to improve the adhesion to the molding resin and/or the in-plane uniformity when formed as a multilayer. However, such an effect is realized by using the (D) solvent together with the urethane/urea compound.

本実施形態に用いられる(B)化合物は、分子構造中にウレタン結合及び/又はウレア結合を有していればよい。この中で、(B)化合物は、Cu表面ボイド抑制又は耐薬品性の観点から、ウレア結合を有することが好ましい。 The (B) compound used in this embodiment may have a urethane bond and/or a urea bond in its molecular structure. Of these, it is preferable that the (B) compound has a urea bond from the viewpoint of suppressing Cu surface voids or chemical resistance.

ウレア結合を有する化合物の中で、現像性の観点から、下記一般式(3)又は(4)で表される化合物がより好ましい。

Figure 0007540891000019
{式中、R及びRは、それぞれ独立に、ヘテロ原子を含んでよい炭素数1~20の1価の有機基であり、そしてR及びR10は、それぞれ独立に、水素原子、又はヘテロ原子を含んでよい炭素数1~20の1価の有機基である。}
Figure 0007540891000020
{式中、R11及びR12は、それぞれ独立に、ヘテロ原子を含んでよい炭素数1~20の1価の有機基であり、そしてR13は、ヘテロ原子を含んでよい炭素数1~20の2価の有機基である。} Among the compounds having a urea bond, from the viewpoint of developability, the compounds represented by the following formula (3) or (4) are more preferred.
Figure 0007540891000019
In the formula, R 7 and R 8 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom, and R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom.
Figure 0007540891000020
In the formula, R 11 and R 12 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom, and R 13 is a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom.

本実施形態に係るヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子を挙げることができる。式(3)中、R及びRは、それぞれ独立に、ヘテロ原子を含んでよい、炭素数1~20の1価の有機基であればよく、現像性の観点から酸素原子を含むことがより好ましい。R及びRの炭素数は、1~20であればよく、耐熱性の観点から炭素数1~10が好ましく、3~10がより好ましい。 Examples of the heteroatom according to the present embodiment include an oxygen atom, a nitrogen atom, a phosphorus atom, and a sulfur atom. In formula (3), R 7 and R 8 may each independently be a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms that may contain a heteroatom, and more preferably contain an oxygen atom from the viewpoint of developability. The number of carbon atoms in R 7 and R 8 may be 1 to 20, and from the viewpoint of heat resistance, the number of carbon atoms is preferably 1 to 10, and more preferably 3 to 10.

式(3)中、R及びR10は、それぞれ独立に、水素原子、又はヘテロ原子を含んでよい、炭素数1~20の1価の有機基であればよく、現像性の観点から水素原子又は酸素原子を含むことがより好ましい。R及びR10の炭素数は1~20であればよく、耐熱性の観点から炭素数1~10が好ましく、3~10がより好ましい。 In formula (3), R 9 and R 10 may each independently be a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom, and more preferably contains a hydrogen atom or an oxygen atom from the viewpoint of developability. R 9 and R 10 may each have 1 to 20 carbon atoms, and from the viewpoint of heat resistance, they preferably have 1 to 10 carbon atoms, and more preferably have 3 to 10 carbon atoms.

また、式(4)中、R11及びR12は、それぞれ独立に、ヘテロ原子を含んでよい、炭素数1~20の1価の有機基であればよく、現像性の観点から酸素原子を含むことがより好ましい。R11及びR12の炭素数は1~20であればよく、耐熱性の観点から炭素数1~10が好ましく、3~10がより好ましい。式(4)中、R13は、ヘテロ原子を含んでよい、炭素数1~20の2価の有機基であればよく、クラック発生の抑制、又は信頼性試験における伸度の観点から、少なくとも1つの酸素原子を含むことがより好ましい。R13の炭素数は、1~20であればよく、ヘテロ原子の含有の観点から2以上であることが好ましく、耐熱性の観点から1~18であることが好ましい。 In addition, in formula (4), R 11 and R 12 may each independently be a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, which may contain a heteroatom, and more preferably contain an oxygen atom from the viewpoint of developability. The carbon number of R 11 and R 12 may be 1 to 20, and from the viewpoint of heat resistance, the carbon number is preferably 1 to 10, and more preferably 3 to 10. In formula (4), R 13 may be a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, which may contain a heteroatom, and from the viewpoint of suppression of crack generation or elongation in a reliability test, it is more preferable to contain at least one oxygen atom. The carbon number of R 13 may be 1 to 20, and from the viewpoint of inclusion of a heteroatom, it is preferably 2 or more, and from the viewpoint of heat resistance, it is preferably 1 to 18.

本実施形態において、(B)化合物は、(メタ)アクリル基、水酸基、及びアミノ基から成る群から選択される少なくとも1種の官能基を更に有することが好ましく、(メタ)アクリル基を有することがより好ましい。 In this embodiment, it is preferable that the (B) compound further has at least one functional group selected from the group consisting of a (meth)acrylic group, a hydroxyl group, and an amino group, and it is more preferable that the (B) compound has a (meth)acrylic group.

本実施形態に係る(B)化合物を(D)溶媒とともに含有することによって、モールド樹脂との密着性、又は多層として形成された場合の面内均一性が良い理由については明らかではないが、本発明者らは以下のように考えている。すなわち、一態様において、ネガ型感光性樹脂組成物は、180℃以下という低い温度で加熱硬化させるので、ポリイミド前駆体のポリイミドへの変換が十分ではない傾向にある。一方、本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、ウレタン/ウレア化合物(B)を含有することにより、(B)化合物の一部が熱分解することにより、アミン等が発生し、当該アミン等が、ポリイミド前駆体のポリイミドへの変換を促進すると考えている。また、好ましい態様において、化合物(B)が(メタ)アクリル基を更に有することにより、特にネガ型感光性樹脂組成物とした場合、光照射により化合物(B)がポリイミド前駆体の側鎖部分と反応し、架橋することで、よりポリイミド前駆体の近傍に存在し易く、変換効率を飛躍的に高めることができると考えている。
したがって、本実施形態に係るポリイミドの製造、又は硬化レリーフパターンの製造においては、低温での加熱硬化であるにも関わらず、ポリイミドへの変換がほぼ完結しているため、それ以上の環化反応が進行しないために、収縮応力の発生がなく、密着性が高い状態を保つことができる。
また、ポリイミドへの変換がほぼ完結しているため、1層目のポリイミド膜に対して2層目を形成するために感光性樹脂組成物をコート、プリベークする際に、1層目が十分に耐溶媒性を有しているために、面内均一性が十分に発現すると考えている。
Although the reason why the inclusion of the compound (B) according to this embodiment together with the solvent (D) improves the adhesion to the mold resin or the in-plane uniformity when formed as a multilayer is not clear, the present inventors believe as follows. That is, in one aspect, the negative photosensitive resin composition is heat-cured at a low temperature of 180° C. or less, so that the conversion of the polyimide precursor to polyimide tends to be insufficient. On the other hand, the negative photosensitive resin composition of this embodiment contains the urethane/urea compound (B), and a part of the compound (B) is thermally decomposed to generate amines, etc., which are believed to promote the conversion of the polyimide precursor to polyimide. In addition, in a preferred aspect, the compound (B) further has a (meth)acrylic group, and when the compound is made into a negative photosensitive resin composition, the compound (B) reacts with the side chain portion of the polyimide precursor by light irradiation and crosslinks, so that the compound (B) is more likely to exist in the vicinity of the polyimide precursor, and the conversion efficiency can be dramatically improved.
Therefore, in the production of the polyimide or the production of the cured relief pattern according to this embodiment, despite the fact that heat curing is performed at a low temperature, the conversion to polyimide is almost complete and the cyclization reaction does not proceed any further. As a result, no shrinkage stress is generated and high adhesion can be maintained.
In addition, since the conversion to polyimide is almost complete, when a photosensitive resin composition is coated and prebaked on the first polyimide film to form a second layer, the first layer is considered to have sufficient solvent resistance, resulting in sufficient in-plane uniformity.

本実施形態において、(B)化合物が(メタ)アクリル基を更に有する場合、(B)化合物の(メタ)アクリル当量は、150~400g/molであることが好ましい。(B)化合物の(メタ)アクリル当量が150g/mol以上であることで、ネガ型感光性樹脂組成物の耐薬品性が良好となる傾向にあり、400g/mol以下であることで、現像性が良好となる傾向にある。(B)化合物の(メタ)アクリル当量の下限値は、より好ましくは200g/mol以上、210g/mol以上、220g/mol以上、又は230g/mol以上、更に好ましくは240g/mol以上、又は250g/mol以上であり、下限値は、より好ましくは350g/mol以下、又は330g/mol以下、更に好ましくは300g/mol以下である。(B)化合物の(メタ)アクリル当量は、より更に好ましくは210~400g/mol、特に好ましくは220~400g/molである。 In this embodiment, when the (B) compound further has a (meth)acrylic group, the (meth)acrylic equivalent of the (B) compound is preferably 150 to 400 g/mol. When the (meth)acrylic equivalent of the (B) compound is 150 g/mol or more, the chemical resistance of the negative photosensitive resin composition tends to be good, and when it is 400 g/mol or less, the developability tends to be good. The lower limit of the (meth)acrylic equivalent of the (B) compound is more preferably 200 g/mol or more, 210 g/mol or more, 220 g/mol or more, or 230 g/mol or more, more preferably 240 g/mol or more, or 250 g/mol or more, and the lower limit is more preferably 350 g/mol or less, or 330 g/mol or less, and more preferably 300 g/mol or less. The (meth)acrylic equivalent of the (B) compound is even more preferably 210 to 400 g/mol, and particularly preferably 220 to 400 g/mol.

本実施形態に用いられるウレタン/ウレア化合物(B)は、下記一般式(b3)で表される構造を有する、(メタ)アクリル基含有ウレタン/ウレア化合物であることが好ましい。

Figure 0007540891000021
{式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Aは、-O-、-NH-、及び-NL-から成る群から選択される一つの基であり、Lは、炭素数1~12の1価の有機基であり、Zは、炭素数2~24のm価の有機基であり、Zは、炭素数2~8の2価の有機基であり、そしてmは、1~3の整数である。} The urethane/urea compound (B) used in this embodiment is preferably a (meth)acrylic group-containing urethane/urea compound having a structure represented by the following general formula (b3).
Figure 0007540891000021
{In the formula, R 3 is a hydrogen atom or a methyl group, A is a group selected from the group consisting of -O-, -NH-, and -NL 4 -, L 4 is a monovalent organic group having 1 to 12 carbon atoms, Z 1 is a divalent organic group having 2 to 24 carbon atoms, Z 2 is a divalent organic group having 2 to 8 carbon atoms, and m 2 is an integer from 1 to 3.}

式(b3)中、Rは水素原子又はメチル基であればよく、現像性の観点からメチル基が好ましい。Zは炭素数2~24のm価の有機基であればよく、その炭素数は2~20であることが好ましい。ここで、Zは、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子等のヘテロ原子も含むことができる。Zの炭素数が2以上であれば、ネガ型感光性樹脂組成物の耐薬品性が良好な傾向にあり、炭素数20以下であれば現像性が良好な傾向にある。Zの炭素数は3以上がより好ましく、4以上がさらに好ましく、また18以下がより好ましく、16以下がさらに好ましい。Zは炭素数2~8の2価の有機基であればよい。ここで、Zは、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子等のヘテロ原子も含むことができる。Zの炭素数が2以上であれば、ネガ型感光性樹脂組成物の耐薬品性が良好な傾向にあり、炭素数8以下であれば耐熱性が良好な傾向にある。Zの炭素数は6以下が好ましく、4以下がより好ましい。Aは-O-、-NH-、及び-NL-{式中、Lは、炭素数1~12の1価の有機基である。}から成る群から選択される一つの基である。耐薬品性の観点から、Aは、-NH-又はNL-が好ましい。 In formula (b3), R 3 may be a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a methyl group from the viewpoint of developability. Z 1 may be a bivalent organic group having 2 to 24 carbon atoms, and the number of carbon atoms is preferably 2 to 20. Here, Z 1 may also contain heteroatoms such as oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, and phosphorus atoms. If Z 1 has 2 or more carbon atoms, the negative photosensitive resin composition tends to have good chemical resistance, and if it has 20 or less carbon atoms, the developability tends to be good. The number of carbon atoms in Z 1 is more preferably 3 or more, even more preferably 4 or more, and more preferably 18 or less, and even more preferably 16 or less. Z 2 may be a bivalent organic group having 2 to 8 carbon atoms. Here, Z 2 may also contain heteroatoms such as oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, and phosphorus atoms. If Z 2 has 2 or more carbon atoms, the negative photosensitive resin composition tends to have good chemical resistance, and if it has 8 or less carbon atoms, the heat resistance tends to be good. The number of carbon atoms in Z2 is preferably 6 or less, and more preferably 4 or less. A is a group selected from the group consisting of -O-, -NH-, and -NL 4 - {wherein L 4 is a monovalent organic group having 1 to 12 carbon atoms.}. From the viewpoint of chemical resistance, A is preferably -NH- or NL 4 -.

上記一般式(b3)の(メタ)アクリル基含有ウレア/ウレタン化合物の製造方法は、例えば下記一般式で表されるイソシアネート化合物と、アミン及び/又は水酸基含有化合物を反応させることによって得ることができる。

Figure 0007540891000022
The (meth)acrylic group-containing urea/urethane compound of the above general formula (b3) can be produced, for example, by reacting an isocyanate compound represented by the following general formula with an amine and/or a hydroxyl group-containing compound.
Figure 0007540891000022

上記で説明された(B)化合物の中でも、耐薬品性、ボイド抑制、及び現像性の観点から、下記式(b4)~(b7)、及び(b11)~(b16)から成る群から選択される少なくとも1種の化合物が特に好ましい。なお、下記式(b4)~(b7)、及び(b11)~(b16)で表される化合物も本発明の一実施形態である。

Figure 0007540891000023
Figure 0007540891000024
Figure 0007540891000025
Figure 0007540891000026
Figure 0007540891000027
Figure 0007540891000028
Figure 0007540891000029
Figure 0007540891000030
Figure 0007540891000031
Figure 0007540891000032
Among the compounds (B) described above, from the viewpoints of chemical resistance, void suppression, and developability, at least one compound selected from the group consisting of the following formulas (b4) to (b7), and (b11) to (b16) is particularly preferred. The compounds represented by the following formulas (b4) to (b7), and (b11) to (b16) also constitute one embodiment of the present invention.
Figure 0007540891000023
Figure 0007540891000024
Figure 0007540891000025
Figure 0007540891000026
Figure 0007540891000027
Figure 0007540891000028
Figure 0007540891000029
Figure 0007540891000030
Figure 0007540891000031
Figure 0007540891000032

また、別の実施形態では、(B)ウレア結合を有する化合物として、テトラメチル尿素を使用することができる。 In another embodiment, tetramethylurea can be used as the compound having a urea bond (B).

本実施形態における(B)化合物は、1種を単独で用いてもよく、又は2種以上を混合して用いてもよい。(B)化合物の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上30質量部以下であり、より好ましくは1質量部以上20質量部以下である。上記(B)の配合量は、光感度又はパターニング性の観点から0.1質量部以上であり、ネガ型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30質量部以下である。 In the present embodiment, the (B) compound may be used alone or in a mixture of two or more kinds. The amount of the (B) compound is preferably 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, and more preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor. The amount of the (B) compounded is 0.1 parts by mass or more from the viewpoint of photosensitivity or patterning property, and is 30 parts by mass or less from the viewpoint of the physical properties of the photosensitive resin layer after curing of the negative photosensitive resin composition.

(C)光重合開始剤
光重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。光ラジカル重合開始剤としては、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、及び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、及び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、及びベンジル-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、及び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、及び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;並びに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挙げられる。上記の光重合開始剤の中では、特に光感度の観点から、オキシム類がより好ましい。
(C) Photopolymerization initiator The photopolymerization initiator is preferably a photoradical polymerization initiator. Examples of the photoradical polymerization initiator include benzophenone derivatives such as benzophenone, o-benzoyl methyl benzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl ketone, dibenzyl ketone, and fluorenone; acetophenone derivatives such as 2,2'-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone; thioxanthone derivatives such as thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, and diethylthioxanthone; benzyl derivatives such as benzil, benzil dimethyl ketal, and benzyl-β-methoxyethyl acetal; benzoin derivatives such as benzoin and benzoin methyl ether; and 1-phenyl-1,2-butanedione-2-(o- methoxycarbonyl) oxime, 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. Among the above photopolymerization initiators, oximes are more preferable, particularly from the viewpoint of photosensitivity.

(C)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質量部以下であり、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から0.1質量部以上であり、ネガ型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。 The amount of the photopolymerization initiator (C) 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 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 negative photosensitive resin composition.

(D)溶媒
本実施形態に係る溶媒は、3-メトキシ―N,N-ジメチルプロピオンアミド、又は3-ブトキシ―N,N-ジメチルプロピオンアミドの少なくとも一方である。
上記溶媒を用いることにより、前記(B)ウレア/ウレタン化合物の効果を発現する。その理由は明らかではないが、上述のように、(B)ウレア/ウレタン化合物は熱分解し、ポリイミドへの変換を促進していると推定している。一方、(B)ウレア/ウレタン化合物は凝集力が高いために熱硬化中で溶媒が揮発していくと凝集して分解が進み難くなるところ、3-メトキシ―N,N-ジメチルプロピオンアミド、又は3-ブトキシ―N,N-ジメチルプロピオンアミドとして特定される溶媒を用いると、ウレア/ウレタン化合物と溶媒の相互作用が大きいため、凝縮が起こり難くなり、ポリイミドの変換が進行し易くなるために密着性が向上すると考えている。また、(B)化合物の凝集を抑えるために信頼性試験後の伸度が向上する傾向にある。このような効果は、後述する実施例において、(D)溶媒として、3-メトキシ―N,N-ジメチルプロピオンアミドを用いた場合と、3-ブトキシ―N,N-ジメチルプロピオンアミド用いた場合と、のそれぞれで得られているとおりである。そして、上記のように推察されるメカニズムに基づけば、このような効果は、(D)溶媒として両者を併用する場合にも得られると理解される。
(D) Solvent The solvent according to this embodiment is at least one of 3-methoxy-N,N-dimethylpropionamide and 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide.
By using the above solvent, the effect of the (B) urea/urethane compound is exhibited. Although the reason is not clear, it is presumed that the (B) urea/urethane compound is thermally decomposed and promotes the conversion to polyimide as described above. On the other hand, since the (B) urea/urethane compound has a high cohesive force, it aggregates and the decomposition is difficult to proceed when the solvent evaporates during thermal curing. However, when a solvent specified as 3-methoxy-N,N-dimethylpropionamide or 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide is used, the interaction between the urea/urethane compound and the solvent is large, so condensation is difficult to occur, and the conversion of polyimide is easily promoted, which is considered to improve adhesion. In addition, the elongation after the reliability test tends to improve in order to suppress the aggregation of the (B) compound. Such an effect is as obtained in the examples described later, in the cases where 3-methoxy-N,N-dimethylpropionamide and 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide are used as the (D) solvent, respectively. Based on the mechanism presumed above, it is understood that such an effect can also be obtained when both are used in combination as the solvent (D).

本実施形態に係る溶媒として、性能に悪影響を与えない範囲で、下記溶媒(以下、「その他の溶媒」ともいう。)を含むことができる。その他の溶媒としては、アミド類、スルホキシド類、ウレア類(ただし、上記(B)ウレア結合を含む化合物を除く。)、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、及びアルコール類等が挙げられる。より具体的には、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、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、乳酸エチル、乳酸メチル、乳酸ブチル、γ-ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ベンジルアルコール、フェニルグリコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、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、モルフォリン、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、アニソール、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等を使用することができる。
他方、その他の溶媒の含有量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、50質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましい。
また、その他の溶媒の含有量は、(D)溶媒の含有量よりも少ないことが好ましい。
The solvent according to the present embodiment may contain the following solvents (hereinafter, also referred to as "other solvents") to the extent that they do not adversely affect performance. Examples of other solvents include amides, sulfoxides, ureas (excluding the above-mentioned (B) compound containing a urea bond), ketones, esters, lactones, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, and alcohols. More specifically, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl oxalate, ethyl lactate, methyl lactate, butyl lactate, γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, benzyl alcohol, phenyl glycol, tetrahydrofurfuryl alcohol, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, morpholine, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, anisole, hexane, heptane, benzene, toluene, xylene, mesitylene, and the like can be used.
On the other hand, the content of the other solvent is preferably 50 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the polyimide precursor (A).
In addition, the content of the other solvent is preferably less than the content of the (D) solvent.

本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物において、(D)溶媒の使用量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、好ましくは10~1000質量部であり、より好ましくは100~700質量部であり、更に好ましくは125~500質量部の範囲である。3-メトキシ―N,N-ジメチルプロピオンアミド及び3-ブトキシ―N,N-ジメチルプロピオンアミドを併用する場合、その合計の使用量が、上記の範囲であることが好ましい。 In the negative-type photosensitive resin composition of this embodiment, the amount of the solvent (D) used is preferably 10 to 1000 parts by mass, more preferably 100 to 700 parts by mass, and even more preferably 125 to 500 parts by mass, per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). When 3-methoxy-N,N-dimethylpropionamide and 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide are used in combination, it is preferable that the total amount used is in the above range.

(E)防錆剤
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、防錆剤を更に含むことができる。防錆剤としては、金属を防錆できればよく、含窒素複素環化合物を挙げることができる。含窒素複素環化合物としては、アゾール化合物、及びプリン、又はプリン誘導体等が挙げられる。
(E) Rust inhibitor The negative photosensitive resin composition of the present embodiment may further contain a rust inhibitor. The rust inhibitor may be any compound capable of preventing metal from rusting, and may be a nitrogen-containing heterocyclic compound. Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include an azole compound, and a purine or purine derivative.

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、及び1-メチル-1H-テトラゾール等が挙げられる。 Examples of azole compounds 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]-benzo triazole, 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, and 1-methyl-1H-tetrazole.

アゾール化合物としては、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種を単独で用いても、2種以上を混合して用いても構わない。 Particularly preferred azole compounds include tolyltriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, and 4-methyl-1H-benzotriazole. These azole compounds may be used alone or in combination of two or more.

(E)防錆剤は、プリン、又はその誘導体を含むことができる。また、(E)防錆剤に含まれるプリン誘導体としては、例えば、アデニン、グアニン、ヒポキサンチン、キサンチン、テオブロミン、カフェイン、尿酸、イソグアニン、2,6-ジアミノプリン、9-メチルアデニン、2-ヒドロキシアデニン、2-メチルアデニン、1-メチルアデニン、N-メチルアデニン、N,N-ジメチルアデニン、2-フルオロアデニン、9-(2-ヒドロキシエチル)アデニン、グアニンオキシム、N-(2-ヒドロキシエチル)アデニン、8-アミノアデニン、6-アミノ‐8-フェニル‐9H-プリン、1-エチルアデニン、6-エチルアミノプリン、1-ベンジルアデニン、N-メチルグアニン、7-(2-ヒドロキシエチル)グアニン、N-(3-クロロフェニル)グアニン、N-(3-エチルフェニル)グアニン、2-アザアデニン、5-アザアデニン、8-アザアデニン、8-アザグアニン、8-アザプリン、8-アザキサンチン、及び8-アザヒポキサンチン等、並びにこれらの誘導体が挙げられる。 The (E) rust inhibitor may contain purine or a derivative thereof. Examples of the purine derivatives contained in the (E) rust inhibitor include adenine, guanine, hypoxanthine, xanthine, theobromine, caffeine, uric acid, isoguanine, 2,6-diaminopurine, 9-methyladenine, 2-hydroxyadenine, 2-methyladenine, 1-methyladenine, N-methyladenine, N,N-dimethyladenine, 2-fluoroadenine, 9-(2-hydroxyethyl)adenine, guanine oxime, N-(2-hydroxyethyl)adenine, 8- These include aminoadenine, 6-amino-8-phenyl-9H-purine, 1-ethyladenine, 6-ethylaminopurine, 1-benzyladenine, N-methylguanine, 7-(2-hydroxyethyl)guanine, N-(3-chlorophenyl)guanine, N-(3-ethylphenyl)guanine, 2-azaadenine, 5-azaadenine, 8-azaadenine, 8-azaguanine, 8-azapurine, 8-azaxanthine, and 8-azahypoxanthine, as well as derivatives thereof.

ネガ型感光性樹脂組成物がアゾール化合物、又はプリン若しくはプリン誘導体を含有する場合、その配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.05~5質量部であることが好ましく、光感度特性の観点から0.1~5質量部がより好ましい。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0.05質量部以上である場合、本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物を銅又は銅合金の上に形成した場合に、銅又は銅合金表面の変色が抑制され、一方、アゾール化合物が5質量部以下である場合には光感度に優れる。 When the negative photosensitive resin composition contains an azole compound, or a purine or purine derivative, the amount is preferably 0.05 to 5 parts by mass relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A), and more preferably 0.1 to 5 parts by mass from the viewpoint of photosensitivity characteristics. When the amount of the azole compound relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A) is 0.05 parts by mass or more, discoloration of the copper or copper alloy surface is suppressed when the negative photosensitive resin composition of this embodiment is formed on copper or a copper alloy, while when the amount of the azole compound is 5 parts by mass or less, the photosensitivity is excellent.

本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物が(D)防錆剤を含む場合、特にCu層のボイド形成が抑制される。効果を奏する理由は定かではないが、Cu表面に存在する防錆剤と、ウレタン/ウレア化合物の好ましい実施態様に含まれる(メタ)アクリル基、水酸基、アルコキシ基、又はアミノ基とが相互作用し、Cu界面近傍で緻密な層を形成する為と考えられる。 When the negative photosensitive resin composition of this embodiment contains (D) an anti-rust agent, the formation of voids in the Cu layer is particularly suppressed. The reason for this effect is unclear, but it is thought that the anti-rust agent present on the Cu surface interacts with the (meth)acrylic group, hydroxyl group, alkoxy group, or amino group contained in the preferred embodiment of the urethane/urea compound to form a dense layer near the Cu interface.

(F)シランカップリング剤
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、シランカップリング剤を更に含むことができる。シランカップリング剤としては、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、3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、及び3-(トリアルコキシシリル)プロピルスクシン酸無水物等のシランカップリング剤を挙げることができる。
(F) Silane Coupling Agent The negative photosensitive resin composition of the present embodiment may further contain a silane coupling agent. Examples of the silane coupling agent 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]propionate ... [propyl]phthalamic acid, benzophenone-3,3'-bis(N-[3-triethoxysilyl]propylamido)-4,4'-dicarboxylic acid, benzene-1,4-bis(N-[3-triethoxysilyl]propylamido)-2,5-dicarboxylic acid, 3-(triethoxysilyl)propyl succinic anhydride, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, and 3-(trialkoxysilyl)propylsuccinic anhydride can be mentioned.

シランカップリング剤として、より具体的には、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製:商品名 KBM803、チッソ株式会社製:商品名 サイラエースS810)、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン(アズマックス株式会社製:商品名 SIM6475.0)、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン(信越化学工業株式会社製:商品名 LS1375、アズマックス株式会社製:商品名 SIM6474.0)、メルカプトメチルトリメトキシシラン(アズマックス株式会社製:商品名 SIM6473.5C)、メルカプトメチルメチルジメトキシシラン(アズマックス株式会社製:商品名 SIM6473.0)、3-メルカプトプロピルジエトキシメトキシシラン、3-メルカプトプロピルエトキシジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリプロポキシシラン、3-メルカプトプロピルジエトキシプロポキシシラン、3-メルカプトプロピルエトキシジプロポキシシラン、3-メルカプトプロピルジメトキシプロポキシシラン、3-メルカプトプロピルメトキシジプロポキシシラン、2-メルカプトエチルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルジエトキシメトキシシラン、2-メルカプトエチルエトキシジメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリプロポキシシラン、2-メルカプトエチルトリプロポキシシラン、2-メルカプトエチルエトキシジプロポキシシラン、2-メルカプトエチルジメトキシプロポキシシラン、2-メルカプトエチルメトキシジプロポキシシラン、4-メルカプトブチルトリメトキシシラン、4-メルカプトブチルトリエトキシシラン、4-メルカプトブチルトリプロポキシシラン等が挙げられる。 More specifically, the silane coupling agent may be 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: product name KBM803, manufactured by Chisso Corporation: product name Sila-Ace S810), 3-mercaptopropyltriethoxysilane (manufactured by Azmax Corporation: product name SIM6475.0), 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: product name LS1375, manufactured by Azmax Corporation: product name SIM6474.0), mercaptomethyltrimethoxysilane (manufactured by Azmax Corporation: product name SIM6473.5C), mercaptomethylmethyldimethoxysilane (manufactured by Azmax Corporation: product name SIM6473.0), 3-mercaptopropyl diethoxy methoxy silane, 3-mercaptopropyl ethoxy dimethoxy silane, 3-mercaptopropyl tripropoxy silane, 3-mercaptopropyl diethoxy propoxy silane, 3-mercaptopropyl ethoxy dipropoxy silane, 3-mercaptopropyl dimethoxy propoxy silane, 3-mercaptopropyl methoxy dipropoxy silane, 2-mercaptoethyl trimethoxy silane, 2-mercaptoethyl diethoxy Examples include dimethoxysilane, 2-mercaptoethylethoxydimethoxysilane, 2-mercaptoethyltripropoxysilane, 2-mercaptoethyltripropoxysilane, 2-mercaptoethylethoxydipropoxysilane, 2-mercaptoethyldimethoxypropoxysilane, 2-mercaptoethylmethoxydipropoxysilane, 4-mercaptobutyltrimethoxysilane, 4-mercaptobutyltriethoxysilane, and 4-mercaptobutyltripropoxysilane.

また、シランカップリング剤としては、より具体的には、N-(3-トリエトキシシリルプロピル)ウレア(信越化学工業株式会社製:商品名 LS3610、アズマックス株式会社製:商品名 SIU9055.0)、N-(3-トリメトキシシリルプロピル)ウレア(アズマックス株式会社製:商品名 SIU9058.0)、N-(3-ジエトキシメトキシシリルプロピル)ウレア、N-(3-エトキシジメトキシシリルプロピル)ウレア、N-(3-トリプロポキシシリルプロピル)ウレア、N-(3-ジエトキシプロポキシシリルプロピル)ウレア、N-(3-エトキシジプロポキシシリルプロピル)ウレア、N-(3-ジメトキシプロポキシシリルプロピル)ウレア、N-(3-メトキシジプロポキシシリルプロピル)ウレア、N-(3-トリメトキシシリルエチル)ウレア、N-(3-エトキシジメトキシシリルエチル)ウレア、N-(3-トリプロポキシシリルエチル)ウレア、N-(3-トリプロポキシシリルエチル)ウレア、N-(3-エトキシジプロポキシシリルエチル)ウレア、N-(3-ジメトキシプロポキシシリルエチル)ウレア、N-(3-メトキシジプロポキシシリルエチル)ウレア、N-(3-トリメトキシシリルブチル)ウレア、N-(3-トリエトキシシリルブチル)ウレア、N-(3-トリプロポキシシリルブチル)ウレア、3-(m-アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン(アズマックス株式会社製:商品名 SLA0598.0)、m-アミノフェニルトリメトキシシラン(アズマックス株式会社製:商品名 SLA0599.0)、p-アミノフェニルトリメトキシシラン(アズマックス株式会社製:商品名 SLA0599.1)アミノフェニルトリメトキシシラン(アズマックス株式会社製:商品名 SLA0599.2)等が挙げられる。 More specifically, examples of silane coupling agents include N-(3-triethoxysilylpropyl)urea (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: product name LS3610, manufactured by Azmax Corporation: product name SIU9055.0), N-(3-trimethoxysilylpropyl)urea (manufactured by Azmax Corporation: product name SIU9058.0), N-(3-diethoxymethoxysilylpropyl)urea, N-(3-ethoxydimethoxysilylpropyl)urea, N-(3-tripropoxysilylpropyl)urea, N-(3-diethoxypropoxysilylpropyl)urea, N-(3-ethoxydipropoxysilylpropyl)urea, N-(3-dimethoxypropoxysilylpropyl)urea, N-(3-methoxydipropoxysilylpropyl)urea, N-(3-trimethoxysilylethyl)urea, and N-(3-ethoxydimethoxysilylethyl). Urea, N-(3-tripropoxysilylethyl)urea, N-(3-tripropoxysilylethyl)urea, N-(3-ethoxydipropoxysilylethyl)urea, N-(3-dimethoxypropoxysilylethyl)urea, N-(3-methoxydipropoxysilylethyl)urea, N-(3-trimethoxysilylbutyl)urea, N-(3-triethoxysilylbutyl)urea, N-(3-tripropoxysilylbutyl)urea, 3-(m-aminophenoxy)propyltrimethoxysilane (trade name: manufactured by Azmax Corporation) Examples include SLA0598.0), m-aminophenyltrimethoxysilane (manufactured by Azmax Corporation: product name SLA0599.0), p-aminophenyltrimethoxysilane (manufactured by Azmax Corporation: product name SLA0599.1), and aminophenyltrimethoxysilane (manufactured by Azmax Corporation: product name SLA0599.2).

また、シランカップリング剤としては、より具体的には、2-(トリメトキシシリルエチル)ピリジン(アズマックス株式会社製:商品名 SIT8396.0)、2-(トリエトキシシリルエチル)ピリジン、2-(ジメトキシシリルメチルエチル)ピリジン、2-(ジエトキシシリルメチルエチル)ピリジン、(3-トリエトキシシリルプロピル)-t-ブチルカルバメート、(3-グリシドキシプロピル)トリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ-n-プロポキシシラン、テトラ-i-プロポキシシラン、テトラ-n-ブトキシシラン、テトラ-i-ブトキシシラン、テトラ-t-ブトキシシラン、テトラキス(メトキシエトキシシラン)、テトラキス(メトキシ-n-プロポキシシラン)、テトラキス(エトキシエトキシシラン)、テトラキス(メトキシエトキシエトキシシラン)、ビス(トリメトキシシリル)エタン、ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)エタン、ビス(トリエトキシシリル)エチレン、ビス(トリエトキシシリル)オクタン、ビス(トリエトキシシリル)オクタジエン、ビス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]ジスルフィド、ビス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]テトラスルフィド、ジ-t-ブトキシジアセトキシシラン、ジ-i-ブトキシアルミノキシトリエトキシシラン、フェニルシラントリオール、メチルフェニルシランジオール、エチルフェニルシランジオール、n-プロピルフェニルシランジオール、イソプロピルフェニルシランジオール、n-ブチルシフェニルシランジオール、イソブチルフェニルシランジオール、tert-ブチルフェニルシランジオール、ジフェニルシランジオール、ジメトキシジフェニルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ジメトキシジ-p-トリルシラン、エチルメチルフェニルシラノール、n-プロピルメチルフェニルシラノール、イソプロピルメチルフェニルシラノール、n-ブチルメチルフェニルシラノール、イソブチルメチルフェニルシラノール、tert-ブチルメチルフェニルシラノール、エチルn-プロピルフェニルシラノール、エチルイソプロピルフェニルシラノール、n-ブチルエチルフェニルシラノール、イソブチルエチルフェニルシラノール、tert-ブチルエチルフェニルシラノール、メチルジフェニルシラノール、エチルジフェニルシラノール、n-プロピルジフェニルシラノール、イソプロピルジフェニルシラノール、n-ブチルジフェニルシラノール、イソブチルジフェニルシラノール、tert-ブチルジフェニルシラノール、及びトリフェニルシラノール等が挙げられる。上記で列挙されたシランカップリング剤は、一種を単独で用いても、複数を組み合わせて用いてもよい。 More specifically, examples of silane coupling agents include 2-(trimethoxysilylethyl)pyridine (manufactured by Azmax Corporation: product name SIT8396.0), 2-(triethoxysilylethyl)pyridine, 2-(dimethoxysilylmethylethyl)pyridine, 2-(diethoxysilylmethylethyl)pyridine, (3-triethoxysilylpropyl)-t-butylcarbamate, (3-glycidoxypropyl)triethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-i-butoxysilane, tetra-t-butoxysilane, tetrakis(methoxyethoxysilane), tetrakis(methoxy-n-propoxysilane), ), tetrakis(ethoxyethoxysilane), tetrakis(methoxyethoxyethoxysilane), bis(trimethoxysilyl)ethane, bis(trimethoxysilyl)hexane, bis(triethoxysilyl)methane, bis(triethoxysilyl)ethane, bis(triethoxysilyl)ethylene, bis(triethoxysilyl)octane, bis(triethoxysilyl)octadiene, bis[3-(triethoxysilyl)propyl]disulfide, bis[3-(triethoxysilyl)propyl]tetrasulfide, di-t-butoxydiacetoxysilane, di-i-butoxyaluminoxytriethoxysilane silane, phenyl silanetriol, methyl phenyl silanediol, ethyl phenyl silanediol, n-propyl phenyl silanediol, isopropyl phenyl silanediol, n-butyl diphenyl silanediol, isobutyl phenyl silanediol, tert-butyl phenyl silanediol, diphenyl silanediol, dimethoxy diphenyl silane, diethoxy diphenyl silane, dimethoxy di-p-tolyl silane, ethyl methyl phenyl silanol, n-propyl methyl phenyl silanol, isopropyl methyl phenyl silanol, n-butyl methyl phenyl silanol, isopropyl methyl phenyl silanol, Examples of the silane coupling agents include isobutylmethylphenylsilanol, tert-butylmethylphenylsilanol, ethyl n-propylphenylsilanol, ethylisopropylphenylsilanol, n-butylethylphenylsilanol, isobutylethylphenylsilanol, tert-butylethylphenylsilanol, methyldiphenylsilanol, ethyldiphenylsilanol, n-propyldiphenylsilanol, isopropyldiphenylsilanol, n-butyldiphenylsilanol, isobutyldiphenylsilanol, tert-butyldiphenylsilanol, and triphenylsilanol. The silane coupling agents listed above may be used alone or in combination.

上記のシランカップリング剤の中でも、保存安定性の観点から、フェニルシラントリオール、トリメトキシフェニルシラン、トリメトキシ(p-トリル)シラン、ジフェニルシランジオール、ジメトキシジフェニルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ジメトキシジ-p-トリルシラン、トリフェニルシラノール、及び下記式:

Figure 0007540891000033
で表される構造を有するシランカップリング剤が好ましい。 Among the above-mentioned silane coupling agents, from the viewpoint of storage stability, preferred are phenylsilanetriol, trimethoxyphenylsilane, trimethoxy(p-tolyl)silane, diphenylsilanediol, dimethoxydiphenylsilane, diethoxydiphenylsilane, dimethoxydi-p-tolylsilane, triphenylsilanol, and compounds represented by the following formula:
Figure 0007540891000033
A silane coupling agent having a structure represented by the following formula is preferred.

シランカップリング剤を使用する場合の配合量としては、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましい。本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物が(F)シランカップリング剤を含む場合、特にCu層のボイド形成が抑制される。効果を奏する理由は定かではないが、Cu表面に偏在するシランカップリング剤と、ウレタン/ウレア化合物の好ましい実施態様に含まれる(メタ)アクリル基、水酸基、アルコキシ基、又はアミノ基とが相互作用し、Cu界面近傍で緻密な層を形成する為と考えられる。 When a silane coupling agent is used, the amount is preferably 0.1 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). When the negative photosensitive resin composition of this embodiment contains a silane coupling agent (F), void formation in the Cu layer is particularly suppressed. The reason for this effect is unclear, but it is thought that the silane coupling agent unevenly distributed on the Cu surface interacts with the (meth)acrylic group, hydroxyl group, alkoxy group, or amino group contained in the preferred embodiment of the urethane/urea compound to form a dense layer near the Cu interface.

(G)その他の成分
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、上記(A)~(F)成分以外の成分を更に含有していてもよい。(A)~(F)成分以外の成分としては、ヒンダードフェノール化合物、有機チタン化合物、増感剤、光重合性不飽和モノマー、熱重合禁止剤等が挙げられる。
(G) Other Components The negative type photosensitive resin composition of the present embodiment may further contain components other than the above components (A) to (F). Examples of the components other than the components (A) to (F) include a hindered phenol compound, an organic titanium compound, a sensitizer, a photopolymerizable unsaturated monomer, and a thermal polymerization inhibitor.

ヒンダードフェノール化合物
銅表面上の変色を抑制するために、ネガ型感光性樹脂組成物は、ヒンダードフェノール化合物を任意に含んでもよい。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)ベンゼン等が挙げられる。
Hindered Phenol Compounds To inhibit discoloration on copper surfaces, the negative-type photosensitive resin composition may optionally 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'-butylidene-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), triethylene glycol-bis[3-(3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 1,6-hexanediol-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], and the like. 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-hydrocinnamamide), 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, and the like.

また、ヒンダードフェノール化合物としては、例えば、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、及び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。上記で列挙されたヒンダードフェノール化合物の中でも、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)-トリオン等が特に好ましい。 Examples of hindered phenol compounds include 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)-trione, 1,3,5-tris[4-(1-ethylpropyl)-3-hydroxy 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-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 lion, 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, and 1,3,5-tris(4-t-butyl-5-ethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione. Among the hindered phenol compounds listed above, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione and the like are 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、0.1~20質量部であることが好ましく、光感度特性の観点から0.5~10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本実施形態の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。 The amount of the hindered phenol compound is preferably 0.1 to 20 parts by mass relative to 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 relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A) is 0.1 part by mass or more, for example, when the photosensitive resin composition of this embodiment 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, excellent photosensitivity is achieved.

有機チタン化合物
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、有機チタン化合物を含有してもよい。有機チタン化合物を含有することにより、低温で硬化した場合であっても耐薬品性に優れる感光性樹脂層を形成できる。
Organic titanium compound The negative photosensitive resin composition of the present embodiment may contain an organic titanium compound. By containing an organic titanium compound, a photosensitive resin layer having excellent chemical resistance can be formed even when cured at a low temperature.

使用可能な有機チタン化合物としては、チタン原子に有機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。有機チタン化合物の具体的例を以下のI)~VII)に示す: Usable organotitanium compounds include those in which an organic chemical is bonded to a titanium atom via a covalent or ionic bond. Specific examples of organotitanium compounds are shown below in I) to VII):

I)チタンキレート化合物:中でも、ネガ型感光性樹脂組成物の保存安定性及び良好なパターンが得られることから、アルコキシ基を2個以上有するチタンキレートがより好ましい。具体的な例は、チタニウムビス(トリエタノールアミン)ジイソプロポキサイド、チタニウムジ(n-ブトキサイド)ビス(2,4-ペンタンジオネート、チタニウムジイソプロポキサイドビス(2,4-ペンタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)等である。 I) Titanium chelate compounds: Among these, titanium chelates having two or more alkoxy groups are more preferred because they provide good storage stability and patterns for the negative photosensitive resin composition. Specific examples 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:例えば、チタニウムテトラ(n-ブトキサイド)、チタニウムテトラエトキサイド、チタニウムテトラ(2-エチルヘキソキサイド)、チタニウムテトライソブトキサイド、チタニウムテトライソプロポキサイド、チタニウムテトラメトキサイド、チタニウムテトラメトキシプロポキサイド、チタニウムテトラメチルフェノキサイド、チタニウムテトラ(n-ノニロキサイド)、チタニウムテトラ(n-プロポキサイド)、チタニウムテトラステアリロキサイド、チタニウムテトラキス[ビス{2,2-(アリロキシメチル)ブトキサイド}]等である。 II) Tetraalkoxytitanium compounds: For example, 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, titanium tetrakis[bis{2,2-(allyloxymethyl)butoxide}], etc.

III)チタノセン化合物:例えば、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリメトキサイド、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)チタニウム、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウム等である。 III) Titanocene compounds: For example, pentamethylcyclopentadienyltitanium trimethoxide, bis(η5-2,4-cyclopentadiene-1-yl)bis(2,6-difluorophenyl)titanium, bis(η5-2,4-cyclopentadiene-1-yl)bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)phenyl)titanium, etc.

IV)モノアルコキシチタン化合物:例えば、チタニウムトリス(ジオクチルホスフェート)イソプロポキサイド、チタニウムトリス(ドデシルベンゼンスルホネート)イソプロポキサイド等である。 IV) Monoalkoxytitanium compounds: For example, titanium tris(dioctylphosphate) isopropoxide, titanium tris(dodecylbenzenesulfonate) isopropoxide, etc.

V)チタニウムオキサイド化合物:例えば、チタニウムオキサイドビス(ペンタンジオネート)、チタニウムオキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、フタロシアニンチタニウムオキサイド等である。 V) Titanium oxide compounds: For example, 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:例えば、チタニウムテトラアセチルアセトネート等である。 VI) Titanium tetraacetylacetonate compounds: For example, titanium tetraacetylacetonate, etc.

VII)チタネートカップリング剤:例えば、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート等である。 VII) Titanate coupling agents: For example, isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate, etc.

中でも、有機チタン化合物は、上記I)チタンキレート化合物、II)テトラアルコキシチタン化合物、及びIII)チタノセン化合物から成る群から選択される少なくとも1種の化合物であることが、より良好な耐薬品性を奏するという観点から好ましい。特に、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)、チタニウムテトラ(n-ブトキサイド)、及びビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウムが好ましい。 Among them, it is preferable that the organic titanium compound is at least one compound selected from the group consisting of 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(η5-2,4-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)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.05~10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1~2質量部である。有機チタン化合物の配合量が0.05質量部以上である場合、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、保存安定性に優れる。 When an organic titanium compound is added, the amount is preferably 0.05 to 10 parts by mass, and more preferably 0.1 to 2 parts by mass, per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). When the amount of the organic titanium compound is 0.05 parts by mass or more, good heat resistance and chemical resistance are exhibited, while when the amount is 10 parts by mass or less, excellent storage stability is exhibited.

増感剤
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、光感度を向上させるために、増感剤を任意に含んでもよい。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、及び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1種を単独で用いてもよく、又は複数を組み合わせて、例えば2~5種類を組み合わせて用いることができる。
Sensitizer The negative photosensitive resin composition of the present embodiment 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, and p-dimethylaminocinnamylidene indanone. , 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-acetyl 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, and 2-(p-dimethylaminostyryl)naphtho(1,2-d)thiazole, 2-(p-dimethylaminobenzoyl)styrene, and the like. These may be used alone or in combination of two or more, for example, two to five types.

感光性樹脂組成物が増感剤を含有する場合の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.1~25質量部であることが好ましい。 When the photosensitive resin composition contains a sensitizer, the amount of the sensitizer is preferably 0.1 to 25 parts by mass per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A).

光重合性不飽和モノマー
ネガ型感光性樹脂組成物は、レリーフパターンの解像性を向上させるために、光重合性の不飽和結合を有するモノマー(光重合性不飽和モノマー)を任意に含んでもよい。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、例えば、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等の、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。
Photopolymerizable Unsaturated Monomer The negative photosensitive resin composition may optionally contain a monomer having a photopolymerizable unsaturated bond (photopolymerizable unsaturated monomer) in order to improve the resolution of the relief pattern. As such a monomer, a (meth)acrylic compound that undergoes a radical polymerization reaction by a photopolymerization initiator is preferable, and examples thereof include mono- or diacrylates and methacrylates of ethylene glycol or polyethylene glycol, such as 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, and diacrylates and dimethacrylates of 1,6-hexanediol. Examples of such compounds include acrylate and dimethacrylate, 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.

感光性樹脂組成物が光重合性不飽和モノマーを含有する場合、その配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、1~50質量部であることが好ましい。 When the photosensitive resin composition contains a photopolymerizable unsaturated monomer, the amount of the monomer is preferably 1 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A).

熱重合禁止剤
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、特に溶剤を含む溶液の状態での保存時のネガ型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、熱重合禁止剤を任意に含んでもよい。熱重合禁止剤としては、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-スルホプロピルアミノ)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、及び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。
Thermal Polymerization Inhibitor The negative photosensitive resin composition of the present embodiment may optionally contain a thermal polymerization inhibitor in order to improve the stability of the viscosity and photosensitivity of the negative photosensitive resin composition, particularly when stored 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.

<硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置>
本実施形態の硬化レリーフパターンの製造方法は、以下の工程:
(1)上述した本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布して、感光性樹脂層を上記基板上に形成する工程と、
(2)上記感光性樹脂層を露光する工程と、
(3)露光後の上記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と、
(4)上記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とを含む。
<Method for Producing Cured Relief Pattern and Semiconductor Device>
The method for producing a cured relief pattern of the present embodiment includes the following steps:
(1) applying the negative type photosensitive resin composition of 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;
(4) heat-treating the relief pattern to form a hardened relief pattern.

(1)感光性樹脂層形成工程
本工程では、本実施形態のネガ型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、及び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。
(1) Photosensitive resin layer forming step In this step, the negative 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., and a method of spray application with a spray coater, etc., can be used.

必要に応じて、感光性樹脂組成物を含む塗膜を乾燥させることができる。乾燥方法としては、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。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。このようにして、基板上に感光性樹脂層を形成できる。 If necessary, the coating film containing the photosensitive resin composition can be dried. Drying methods that can be used include air drying, heat drying in an oven or on a hot plate, vacuum drying, and the like. Specifically, when air drying or heat drying is performed, drying can be performed under conditions of 20°C to 140°C for 1 minute to 1 hour. In this way, a photosensitive resin layer can be formed on the substrate.

(2)露光工程
本工程では、上記で形成した感光性樹脂層を、紫外線光源等により露光する。露光方法としては、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ることができる。露光は、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行うことができる。
(2) Exposure Step In this step, the photosensitive resin layer formed above is exposed to an ultraviolet light source or the like. As an exposure method, an exposure device such as a contact aligner, a mirror projection, or a stepper can be used. Exposure can be performed directly or through a photomask or reticle having a pattern.

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。ベーク条件の範囲については、温度は40℃~120℃であり、そして時間は10秒~240秒であることが好ましい。 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. As for the range of baking conditions, the temperature is preferably 40°C to 120°C, and the time is preferably 10 seconds to 240 seconds.

(3)レリーフパターン形成工程
本工程では、露光後の感光性樹脂層のうち未露光部を基板上から現像除去することにより、基板上にレリーフパターンを残す。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。
(3) Relief Pattern Forming Step In this step, the unexposed portion of the exposed photosensitive resin layer is developed and removed from the substrate, leaving a relief pattern on the substrate. As a developing method for developing the exposed (irradiated) photosensitive resin layer, any method can be selected from conventionally known photoresist developing methods, such as a rotary spray method, a paddle method, and an immersion method accompanied by ultrasonic treatment. After development, post-development baking may be performed at any combination of temperature and time, if necessary, for the purpose of adjusting the shape of the relief pattern.

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、及び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。 As the 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 the good solvent, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, cyclopentanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, and α-acetyl-γ-butyrolactone are preferable. As the poor solvent, for example, toluene, xylene, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl lactate, propylene glycol methyl ether acetate, and water are preferable. When using a mixture of a good solvent and a poor solvent, 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. Also, two or more types of each solvent, for example, several types, can be used in combination.

(4)硬化レリーフパターン形成工程
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、好ましくは170℃~300℃で、より好ましくは170℃~250℃で、さらに好ましくは170℃~200℃で、例えば30分~5時間の条件下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) Cured Relief Pattern Formation Step In this step, the relief pattern obtained by the above development is heated to disperse the photosensitive component and imidize the polyimide precursor (A), thereby converting it into a cured relief pattern made of polyimide. As the heat curing method, various methods can be selected, such as using a hot plate, using an oven, or using a temperature-elevating oven that can set a temperature program. Heating can be performed, for example, at 170°C to 400°C, preferably 170°C to 300°C, more preferably 170°C to 250°C, and even more preferably 170°C to 200°C, for example, for 30 minutes to 5 hours. Air may be used as the atmospheric gas during heat curing, and inert gases such as nitrogen and argon may also be used.

<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(10)で表される。

Figure 0007540891000034
{一般式(10)中、X及びYは、それぞれ一般式(1)中のX及びYと同じであり、そしてmは正の整数である。} <Polyimide>
The structure of the polyimide contained in the cured relief pattern formed from the polyimide precursor composition is represented by the following general formula (10).
Figure 0007540891000034
{In the general formula (10), X1 and Y1 are the same as X1 and Y1 in the general formula (1), respectively, and m is a positive integer.}

一般式(1)中の好ましいXとYは、同じ理由により、一般式(10)のポリイミドにおいても好ましい。一般式(10)の繰り返し単位数mは、2~150の整数であってもよい。また、上記で説明されたネガ型感光性樹脂組成物に含まれる(A)ポリイミド前駆体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本発明の一態様である。 For the same reason, the preferred X1 and Y1 in general formula (1) are also preferred in the polyimide of general formula (10). The number of repeating units m in general formula (10) may be an integer of 2 to 150. In addition, a method for producing a polyimide, which includes a step of converting the polyimide precursor (A) contained in the negative photosensitive resin composition described above into a polyimide, is also an aspect of the present invention.

<半導体装置>
本実施形態では、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、半導体装置も提供される。従って、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、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、本実施形態を適用できる。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>
In this embodiment, a semiconductor device having a cured relief pattern obtained by the above-mentioned method for producing a cured relief pattern is also provided. 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. This embodiment 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 it with a known method for producing a semiconductor device.

<表示体装置>
本実施形態では、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が提供される。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>
In this embodiment, a display device is provided that includes a display element and a cured film provided on the upper portion of the display element, and the cured film is 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 protection 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.

本実施形態のネガ型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 applied to semiconductor devices as described above, the negative-type photosensitive resin composition of this embodiment 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、ポリマー又はネガ型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した。 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 polymer or negative 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)は、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)を用いて以下の条件下で測定した。
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:昭和電工(株)製Shodex KD-806M 直列に2本、又は
昭和電工(株)製Shodex 805M/806M直列
標準単分散ポリスチレン:昭和電工(株)製Shodex STANDARD SM-105
移動相:0.1mol/L LiBr/N-メチル-2-ピロリドン(NMP)
流速:1mL/min
<Measurement and evaluation methods>
(1) Weight Average Molecular Weight The weight average molecular weight (Mw) of each resin was measured using gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent) under the following conditions.
Pump: JASCO PU-980
Detector: JASCO RI-930
Column oven: JASCO CO-965 40°C
Column: Showa Denko Shodex KD-806M, 2 in series, or
Shodex 805M/806M series manufactured by Showa Denko K.K. Standard monodisperse polystyrene: Shodex STANDARD SM-105 manufactured by Showa Denko K.K.
Mobile phase: 0.1 mol/L LiBr/N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)
Flow rate: 1mL/min

(2)ポリイミド膜を2層として形成した時のクラック評価
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、このウエハー上に、後述の方法により調製したネガ型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、110℃で180秒間ホットプレートにてプリベークを行い、約7μm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100~500mJ/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エハーを、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、表1に記載の硬化温度において2時間に亘って加熱処理することにより、Cu上に約4~5μm厚の樹脂から成る硬化レリーフパターンを得た。
続いて、加熱処理後のレリーフパターンに、再度同じ条件にてコート、露光、及び硬化を行った。硬化後のポリイミド膜について、クラックが1ウエハー当たり4個以上発生したものを×(不良)、1ウエハー当たりクラック数が1~3個のものを△(許容)、クラックが発生していないものを〇(良好)、として評価した。
(2) Crack evaluation when polyimide film is formed as two layers On a 6-inch silicon wafer (manufactured by Fujimi Electronics Co., Ltd., thickness 625±25 μm), 200 nm thick Ti and 400 nm thick Cu were sputtered in this order using a sputtering device (L-440S-FHL type, manufactured by Canon Anelva Corporation). Next, a negative 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 pre-baked on a hot plate at 110° C. for 180 seconds to form a coating film with a thickness of about 7 μm. This coating film was irradiated with energy of 100 to 500 mJ/cm 2 using a test pattern mask by Prisma GHI (manufactured by Ultratech Co., Ltd.). Next, this coating film was 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 heat-treated in a temperature-rising programmable curing furnace (VF-2000 type, manufactured by Koyo Lindberg Co., Ltd.) for 2 hours at the curing temperature shown in Table 1 under a nitrogen atmosphere to obtain a cured relief pattern made of resin having a thickness of about 4 to 5 μm on Cu.
Subsequently, the relief pattern after the heat treatment was coated, exposed, and cured again under the same conditions. The cured polyimide film was evaluated as follows: x (bad) if 4 or more cracks occurred per wafer, △ (acceptable) if 1 to 3 cracks occurred per wafer, and ◯ (good) if no cracks occurred.

(3)封止材との密着性試験
エポキシ系封止材として、長瀬ケムテックス社製のR4000シリーズを用意した。アルミスパッタしたシリコーンウエハー上に、封止材を厚みが約150μmになるようにスピンコートし、130℃で熱硬化させてエポキシ系封止材を硬化させた。上記エポキシ系硬化膜上に、各実施例、及び各比較例で作製した感光性樹脂組成物を最終膜厚が10μmになるように塗布した。塗布した感光性樹脂組成物を、アライナ(PLA-501F、キャノン社製)を用いて露光量600mJ/cmのghi線で全面を露光した。その後、露光した感光性樹脂組成物を180℃、及び2時間の条件で熱硬化させて、厚み10μmの1層目の硬化膜を作製した。
(3) Adhesion test with sealing material As an epoxy-based sealing material, R4000 series manufactured by Nagase Chemtex Corporation was prepared. The sealing material was spin-coated on an aluminum-sputtered silicon wafer to a thickness of about 150 μm, and the epoxy-based sealing material was cured by thermal curing at 130 ° C. The photosensitive resin composition prepared in each Example and Comparative Example was applied to the above epoxy-based cured film to a final film thickness of 10 μm. The applied photosensitive resin composition was exposed to a ghi ray with an exposure dose of 600 mJ / cm 2 using an aligner (PLA-501F, manufactured by Canon Inc.) over the entire surface. Thereafter, the exposed photosensitive resin composition was thermally cured at 180 ° C. for 2 hours to prepare a first layer cured film with a thickness of 10 μm.

上記1層目の硬化膜上に、1層目の硬化膜形成で使用した感光性樹脂組成物を塗布し、1層目の硬化膜作製時と同じ条件で全面を露光した後、熱硬化させて、厚み10μmの2層目の硬化膜を作製した。封止材劣化試験で作製したサンプルにピンを立て、引取試験機(クワッドグループ社製、セバスチャン5型)を用いて密着性試験を行った。即ち、エポキシ系封止材と、各実施例及び各比較例で作製した感光性樹脂組成物から作製された硬化レリーフパターンとの接着強度を測定し、以下の基準で評価した。
評価:接着強度70MPa以上・・・密着力A
接着強度50MPa以上~70MPa未満・・・密着力B
接着強度30MPa以上~50MPa未満・・・密着力C
接着強度30MPa未満・・・密着力D
The photosensitive resin composition used in forming the first cured film was applied onto the first cured film, and the entire surface was exposed to light under the same conditions as when the first cured film was prepared, and then the film was thermally cured to prepare a second cured film having a thickness of 10 μm. A pin was placed on the sample prepared in the encapsulant deterioration test, and an adhesion test was performed using a pull tester (Quad Group, Sebastian 5 type). That is, the adhesive strength between the epoxy encapsulant and the cured relief pattern prepared from the photosensitive resin composition prepared in each Example and Comparative Example was measured and evaluated according to the following criteria.
Evaluation: Adhesion strength 70 MPa or more...Adhesion strength A
Adhesive strength: 50MPa or more to less than 70MPa...Adhesion strength B
Adhesive strength: 30MPa or more to less than 50MPa...Adhesion C
Adhesive strength less than 30MPa...Adhesion strength D

(4)HTS(High Temperature Storage Test:信頼性試験)後の伸度
あらかじめアルミスパッタした6インチシリコンウエハー上に、上記(2)クラック評価と同じ条件でネガ型感光性樹脂組成物をコートし、硬化した後に、HTS試験(150℃、168時間、空気中)を行った。
試験後ウエハーをダイシングソー(株式会社ディスコ製 DAD 3350)を用いて該ウエハーのポリイミド樹脂膜に3mm幅の切れ目を入れた後、希塩酸水溶液に一晩浸して樹脂膜片を剥離し、乾燥させた。これを、長さ50mmにカットし、サンプルとした。
上記のサンプルにつき、TENSILON(オリエンテック社製 UTM-II-20)を用いて、試験速度40mm/min、初期加重0.5fsにて伸度(%)を測定した。
(4) Elongation after HTS (High Temperature Storage Test: Reliability Test) A negative photosensitive resin composition was coated on a 6-inch silicon wafer that had been previously aluminum-sputtered under the same conditions as in the above (2) crack evaluation, and after curing, an HTS test (150° C., 168 hours, in air) was performed.
After the test, the wafer was cut into a 3 mm wide cut in the polyimide resin film of the wafer using a dicing saw (DAD 3350, manufactured by Disco Corporation), and then immersed in a dilute hydrochloric acid solution overnight to peel off the resin film piece, which was then dried and cut into a length of 50 mm to prepare a sample.
The elongation (%) of the above sample was measured using a TENSILON (UTM-II-20 manufactured by Orientec Co., Ltd.) at a test speed of 40 mm/min and an initial load of 0.5 fs.

製造例1:(A)ポリイミド前駆体としてのポリマー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時間に亘って放置した。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時間に亘って攪拌した後、エチルアルコール30mLを加えて1時間に亘って攪拌し、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。
Production Example 1: (A) Synthesis of Polymer A-1 as a Polyimide Precursor 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 end of the heat generation due to the reaction, the reaction mixture was allowed to cool to room temperature and left for 16 hours. Next, under ice cooling, a solution obtained by dissolving 206.3 g of dicyclohexylcarbodiimide (DCC) in 180 mL of γ-butyrolactone was added to the reaction mixture over 40 minutes while stirring, and then a suspension of 93.0 g of 4,4'-oxydianiline (ODA) in 350 mL of γ-butyrolactone was added over 60 minutes while 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 solution. The reaction solution obtained was added to 3 L of ethyl alcohol to generate a precipitate consisting of a crude polymer. The generated crude polymer was filtered 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 obtained precipitate was filtered and then dried in vacuum 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.

製造例2:(A)ポリイミド前駆体としてのポリマーA-2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、2,2’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジアミン(m-TB)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-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21,000であった。
Production Example 2: (A) Synthesis of Polymer A-2 as Polyimide Precursor Polymer (A-2) was obtained by carrying out a reaction in the same manner as in the above Production Example 1, except that 98.6 g of 2,2'-dimethylbiphenyl-4,4'-diamine (m-TB) was used instead of 93.0 g of 4,4'-oxydianiline (ODA) 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 21,000.

製造例3: MOI-Dの製造方法(化合物B-1)
ジエチレングリコールビス(3-アミノプロピル)エーテル55.1g(0.25mol)を500mL容量のセパラブルフラスコに入れ、テトラヒドロフラン150mLを入れて室温下で攪拌した。次に、氷冷下において、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社品、製品名:カレンズMOI)77.6g(0.50mol)にテトラヒドロフラン150mLを加えた溶液を30分掛けて上記フラスコ内に滴下し、室温で5時間に亘って攪拌した。その後、ロータリーエバポレーターを用いてテトラヒドロフランを留去し、化合物B-1を得た。
Production Example 3: Production method of MOI-D (Compound B-1)
55.1 g (0.25 mol) of diethylene glycol bis(3-aminopropyl)ether was placed in a 500 mL separable flask, and 150 mL of tetrahydrofuran was added and stirred at room temperature. Next, under ice cooling, a solution of 77.6 g (0.50 mol) of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (Showa Denko K.K., product name: Karenz MOI) and 150 mL of tetrahydrofuran was added dropwise to the flask over 30 minutes, and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours. Thereafter, tetrahydrofuran was distilled off using a rotary evaporator to obtain compound B-1.

製造例4: MOI-AEEの製造方法(化合物B-7)
上記製造例4において、ジエチレングリコールビス(3-アミノプロピル)エーテル55.1gを2-(2-アミノエトキシ)エタノール26.3g(0.25mol)に代え、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社品、製品名:カレンズMOI)77.6gを38.8g(0.25mol)に代えた以外は実施例1と同様の方法で合成を行い、化合物B-7を得た。
Production Example 4: Production method of MOI-AEE (Compound B-7)
Compound B-7 was obtained by the same synthesis method as in Example 1, except that in Production Example 4, 55.1 g of diethylene glycol bis(3-aminopropyl)ether was replaced with 26.3 g (0.25 mol) of 2-(2-aminoethoxy)ethanol and 77.6 g of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (product of Showa Denko K.K., product name: Karenz MOI) was replaced with 38.8 g (0.25 mol).

製造例5 MOI-DOAの製造方法(化合物B-8)
上記製造例4において、ジエチレングリコールビス(3-アミノプロピル)エーテル55.1gをジ-n-オクチルアミン60.4g(0.25mol)に代え、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社品、製品名:カレンズMOI)77.6gを38.8g(0.25mol)に代えた以外は実施例1と同様の方法で合成を行い、化合物B-8を得た。
Production Example 5 Production method of MOI-DOA (Compound B-8)
Compound B-8 was obtained by the same synthesis method as in Example 1, except that in Production Example 4, 55.1 g of diethylene glycol bis(3-aminopropyl)ether was replaced with 60.4 g (0.25 mol) of di-n-octylamine, and 77.6 g of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (product of Showa Denko K.K., product name: Karenz MOI) was replaced with 38.8 g (0.25 mol).

製造例6 (化合物B-11)
ジエタノールアミン2.10g(0.020mol)を100mL容量の三口フラスコに入れ、テトラヒドロフラン5.6gを入れて室温下で攪拌した。次に、氷冷下において、ヘキシルイソシアネート2.67g(0.021mol)にテトラヒドロフラン5.6gを加えた溶液を15分掛けて上記フラスコ内に滴下し、室温で4時間に亘って攪拌した。その後、ロータリーエバポレーターを用いてテトラヒドロフランを留去し、化合物B-11を得た。
Production example 6 (compound B-11)
2.10 g (0.020 mol) of diethanolamine was placed in a 100 mL three-neck flask, 5.6 g of tetrahydrofuran was added, and the mixture was stirred at room temperature. Next, 2.67 g (0.021 mol) of hexyl isocyanate was added under ice cooling. A solution containing 5.6 g of tetrahydrofuran was added dropwise to the flask over 15 minutes and stirred at room temperature for 4 hours. Then, the tetrahydrofuran was removed using a rotary evaporator to obtain compound B-11. .

<実施例1>
ポリマー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ポリマーA-1:100g、(B)化合物として実施例1の化合物B-1:8g、(C)光重合開始剤としてエタノン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)(OXE-02、光重合開始剤C-1に該当):3gを、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド:150gに溶解した。得られた溶液の粘度を、少量の3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミドを更に加えることによって、約30ポイズに調整し、ネガ型感光性樹脂組成物とした。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。
Example 1
A negative photosensitive resin composition was prepared using polymer A-1 by the following method, and the prepared composition was evaluated. (A) 100 g of polymer A-1 as a polyimide precursor, (B) 8 g of compound B-1 of Example 1 as a compound, and (C) 3 g of ethanone 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-1-(O-acetyloxime) (OXE-02, corresponding to photopolymerization initiator C-1) as a photopolymerization initiator were dissolved in 150 g of 3-methoxy-N,N-dimethylpropionamide. The viscosity of the obtained solution was adjusted to about 30 poise by further adding a small amount of 3-methoxy-N,N-dimethylpropionamide to obtain a negative photosensitive resin composition. The composition was evaluated according to the above-mentioned method. The results are shown in Table 1.

<実施例2~7、比較例1>
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、前述の方法に従って評価した。その結果を表1に示す。
<Examples 2 to 7, Comparative Example 1>
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 were evaluated according to the above-mentioned methods. The results are shown in Table 1.

表1に記載されている、化合物(B-1、7、8、11)と光重合開始剤(C-1)と溶媒(D-1~D-3)は、それぞれ以下の化合物である。

Figure 0007540891000035
Figure 0007540891000036
The compounds (B-1, 7, 8, 11), the photopolymerization initiator (C-1), and the solvents (D-1 to D-3) shown in Table 1 are the following compounds.
Figure 0007540891000035
Figure 0007540891000036

C-1: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)(商標名:IRGACURE OXE-02(OXE-02))
D-1:3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド(KJケミカルズ社製:商標名 KJCMPA-100)
D-2:3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド(KJケミカルズ社製:商標名 KJCBPA-100)
D-3:N-メチル-2-ピロリドン(NMP)
C-1: Ethanone 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-1-(O-acetyloxime) (trade name: IRGACURE OXE-02 (OXE-02))
D-1: 3-Methoxy-N,N-dimethylpropionamide (KJ Chemicals: Trade name KJCMPA-100)
D-2: 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide (KJ Chemicals: Trade name KJCBPA-100)
D-3: N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)

Figure 0007540891000037
Figure 0007540891000037

本発明によるネガ型感光性樹脂組成物を用いることで、封止材との密着性が良好で、多層とした時の面内均一性及び耐クラック性に優れ、信頼性試験後の伸度に優れる。本発明は、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。 The negative photosensitive resin composition of the present invention provides good adhesion to the encapsulant, excellent in-plane uniformity and crack resistance when multi-layered, and excellent elongation after reliability testing. 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 multi-layer wiring boards.

Claims (13)

(A)下記一般式(1):
{式中、Xは、4価の有機基であり、Yは、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1価の有機基であり、そしてR及びRの少なくとも一方は、下記一般式(2):
(式中、L、L及びLは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の有機基であり、そしてmは、2~10の整数である。)
で表される1価の有機基である。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体、
(B)ウレア結合を有する化合物(ただし、3-ウレイドプロピルトリエトキシシランを除く)、
(C)光重合開始剤、並びに
(D)3-メトキシ―N,N-ジメチルプロピオンアミド、及び3-ブトキシ―N,N-ジメチルプロピオンアミドから成る群から選択される少なくとも1種の溶媒
を含み、
前記(B)化合物は、下記一般式(3A)、(3B)及び(4):
{式中、R 及びR は、それぞれ独立に、ヘテロ原子を含んでよい炭素数1~20の1価の有機基であり、R は、水素原子であり、そしてR 10 は、ヘテロ原子を含んでよい炭素数1~20の1価の有機基である。}
{式中、R は、ヘテロ原子を含んでよい炭素数1~20の1価の有機基であり、R は、酸素原子を含む炭素数1~20の1価の有機基であり、そしてR 及びR 10 は、水素原子である。}
{式中、R 11 及びR 12 は、それぞれ独立に、ヘテロ原子を含んでよい炭素数1~20の1価の有機基であり、そしてR 13 は、酸素原子を含む炭素数1~20の2価の有機基である。}
で表される化合物のいずれかである、ネガ型感光性樹脂組成物。
(A) A compound represented by the following general formula (1):
In the formula, X 1 is a tetravalent organic group, Y 1 is a divalent organic group, n 1 is an integer from 2 to 150, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group, and at least one of R 1 and R 2 is represented by the following general formula (2):
(In the formula, L 1 , L 2 and L 3 each independently represent a hydrogen atom or an organic group having 1 to 3 carbon atoms, and m 1 represents an integer of 2 to 10.)
It is a monovalent organic group represented by the following formula:
A polyimide precursor having a structural unit represented by the formula:
(B) a compound having a urea bond (excluding 3-ureidopropyltriethoxysilane),
(C) a photopolymerization initiator; and (D) at least one solvent selected from the group consisting of 3-methoxy-N,N-dimethylpropionamide and 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide ;
The compound (B) is represented by the following general formulas (3A), (3B), and (4):
In the formula, R 7 and R 8 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom, R 9 is a hydrogen atom, and R 10 is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom.
In the formula, R 7 is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom, R 8 is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which contains an oxygen atom, and R 9 and R 10 are hydrogen atoms.
In the formula, R 11 and R 12 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom, and R 13 is a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms which contains an oxygen atom.
The negative type photosensitive resin composition is any one of compounds represented by the following formula (1) :
前記(B)化合物は、(メタ)アクリル基、水酸基、及びアミノ基から成る群から選択される少なくとも1種の官能基を含む、請求項1に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 2. The negative type photosensitive resin composition according to claim 1 , wherein the compound (B) contains at least one functional group selected from the group consisting of a (meth)acrylic group, a hydroxyl group, and an amino group. 前記(B)化合物が、(メタ)アクリル基又は水酸基を有する、請求項1又は2に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative type photosensitive resin composition according to claim 1 or 2 , wherein the compound (B) has a (meth)acrylic group or a hydroxyl group. 前記(A)ポリイミド前駆体の一般式(1)におけるYは、下記一般式(5):
{式中、R14及びR15は、それぞれ独立に、水素原子、又はハロゲン原子を含んでよい炭素数1~10の1価の有機基である。}
で表される構造である、請求項1~のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
Y 1 in the general formula (1) of the polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (5):
In the formula, R 14 and R 15 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms which may contain a halogen atom.
The negative type photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the structure is represented by:
(E)防錆剤を更に含む、請求項1~のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative type photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4 , further comprising (E) a rust inhibitor. 前記(E)防錆剤は、含窒素複素環化合物を含む、請求項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative type photosensitive resin composition according to claim 5 , wherein the (E) rust inhibitor comprises a nitrogen-containing heterocyclic compound. 前記含窒素複素環化合物は、アゾール化合物である、請求項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative type photosensitive resin composition according to claim 6 , wherein the nitrogen-containing heterocyclic compound is an azole compound. 前記含窒素複素環化合物は、プリン、又はプリン誘導体である、請求項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative type photosensitive resin composition according to claim 6 , wherein the nitrogen-containing heterocyclic compound is a purine or a purine derivative. (F)シランカップリング剤を更に含む、請求項1~のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative type photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 8 , further comprising (F) a silane coupling agent. 前記(A)ポリイミド前駆体の一般式(1)におけるXは、下記一般式(20a)、(20b)、及び(20c):
{式中、Rは、水素原子、フッ素原子、炭素数1~10の炭化水素基、及び炭素数1~10の含フッ素炭化水素基から成る群から選択される少なくとも1つであり、そしてlは、0~2から選択される整数である。}
{式中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1~10の炭化水素基、及び炭素数1~10の含フッ素炭化水素基から成る群から選択される少なくとも1つであり、そしてmは、それぞれ独立に、0~3から選択される整数である。}
{式中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1~10の炭化水素基、及び炭素数1~10の含フッ素炭化水素基から成る群から選択される少なくとも1つであり、そしてmは、それぞれ独立に、0~3から選択される整数である。}
から成る群から選択される少なくとも1種を含む構造である、請求項1~のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
X1 in the general formula (1) of the polyimide precursor (A) is represented by the following general formulas (20a), (20b), and (20c):
In the formula, R 6 is at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine-containing hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and l is an integer selected from 0 to 2.
{In the formula, each R 6 is independently at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine-containing hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and each m is independently an integer selected from 0 to 3.}
{In the formula, each R 6 is independently at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine-containing hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and each m is independently an integer selected from 0 to 3.}
The negative type photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 9 , which has a structure including at least one selected from the group consisting of:
前記(A)ポリイミド前駆体と、
前記(A)ポリイミド前駆体100質量部を基準として0.1~30質量部の前記(B)化合物と、
前記(A)ポリイミド前駆体100質量部を基準として0.1~20質量部の前記(C)光重合開始剤と、
前記(A)ポリイミド前駆体100質量部を基準として10~1000質量部の前記(D)溶媒と
を含む、請求項1~1のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The (A) polyimide precursor;
0.1 to 30 parts by mass of the (B) compound based on 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor;
0.1 to 20 parts by mass of the photopolymerization initiator (C) based on 100 parts by mass of the polyimide precursor (A);
The negative type photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 10 , comprising 10 to 1000 parts by mass of the (D) solvent based on 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor.
請求項1~1のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物に含まれる前記(A)ポリイミド前駆体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。 A method for producing a polyimide, comprising a step of converting the polyimide precursor (A) contained in the negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 11 into a polyimide. (1)請求項1~1のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布して、感光性樹脂層を前記基板上に形成する工程と、
(2)前記感光性樹脂層を露光する工程と、
(3)露光後の前記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と、
(4)前記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と
を含む、硬化レリーフパターンの製造方法。
(1) A process for forming a photosensitive resin layer on a substrate by applying the negative type photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 11 ;
(2) exposing the photosensitive resin layer to light;
(3) developing the exposed photosensitive resin layer to form a relief pattern;
(4) A method for producing a cured relief pattern, comprising the step of heat-treating the relief pattern to form a cured relief pattern.
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