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JP7674451B2 - Negative photosensitive resin composition and method for producing same - Google Patents

Negative photosensitive resin composition and method for producing same Download PDF

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JP7674451B2 JP2023206198A JP2023206198A JP7674451B2 JP 7674451 B2 JP7674451 B2 JP 7674451B2 JP 2023206198 A JP2023206198 A JP 2023206198A JP 2023206198 A JP2023206198 A JP 2023206198A JP 7674451 B2 JP7674451 B2 JP 7674451B2
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Description

本発明は、ネガ型感光性樹脂組成物及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a negative-type photosensitive resin composition and a method for producing 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、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、及びキュアによる熱イミド化処理によって、耐熱性のレリーフパターン皮膜を容易に形成することができる。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 by curing it. Such photosensitive resin compositions have the characteristic of enabling a significant reduction in process times compared to conventional non-photosensitive materials.

ところで、半導体装置(以下、「素子」とも言う。)は、目的に合わせて、様々な方法でプリント基板に実装される。従来の素子は、素子の外部端子(パッド)からリードフレームまで細いワイヤで接続するワイヤボンディング法により作製されることが一般的であった。しかしながら、素子の高速化が進み、動作周波数がGHzまで到達した今日、実装における各端子の配線長さの違いが、素子の動作に影響を及ぼすまでに至った。そのため、ハイエンド用途の素子の実装では、実装配線の長さを正確に制御する必要が生じ、ワイヤボンディングではその要求を満たすことが困難となった。 Meanwhile, semiconductor devices (hereinafter also referred to as "elements") are mounted on printed circuit boards using various methods depending on the purpose. Conventional elements were generally produced using a wire bonding method in which thin wires connect the external terminals (pads) of the element to the lead frame. However, today, as elements have become faster and the operating frequencies have reached the GHz range, differences in the wiring length of each terminal during mounting have come to affect the operation of the element. As a result, when mounting elements for high-end applications, it has become necessary to precisely control the length of the mounting wiring, and it has become difficult to meet this requirement using wire bonding.

したがって、半導体チップの表面に再配線層を形成し、その上にバンプ(電極)を形成した後、該チップを裏返して、プリント基板に直接実装する、フリップチップ実装が提案されている(例えば特許文献1参照)。このフリップチップ実装では、配線距離を正確に制御できるため、高速な信号を取り扱うハイエンド用途の素子に、又は実装サイズの小ささから携帯電話等に、それぞれ採用され、需要が急拡大している。フリップチップ実装にポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、フェノール樹脂等の材料を使用する場合、該樹脂層のパターンが形成された後に、金属配線層形成工程を経る。金属配線層は、通常、樹脂層表面をプラズマエッチングして表面を粗化した後、メッキのシード層となる金属層を、1μm以下の厚みでスパッタにより形成した後、その金属層を電極として、電解メッキにより形成される。このとき、一般に、シード層となる金属としてはチタン(Ti)が、電解メッキにより形成される再配線層の金属としては銅(Cu)が用いられる。 Therefore, flip-chip mounting has been proposed, in which a rewiring layer is formed on the surface of a semiconductor chip, bumps (electrodes) are formed on the rewiring layer, and the chip is then flipped over and mounted directly on a printed circuit board (see, for example, Patent Document 1). This flip-chip mounting allows accurate control of the wiring distance, and is therefore used in high-end devices that handle high-speed signals, and in mobile phones and other devices due to the small mounting size, and demand is rapidly expanding. When materials such as polyimide, polybenzoxazole, and phenolic resin are used for flip-chip mounting, a metal wiring layer formation process is performed after the resin layer pattern is formed. The metal wiring layer is usually formed by plasma etching the surface of the resin layer to roughen the surface, forming a metal layer to a thickness of 1 μm or less by sputtering, which will become a plating seed layer, and then using the metal layer as an electrode, electrolytic plating. In this case, titanium (Ti) is generally used as the metal that will become the seed layer, and copper (Cu) is generally used as the metal for the rewiring layer formed by electrolytic plating.

このような金属再配線層について、信頼性試験後に再配線された金属層と樹脂層との密着性が高いことが求められる。信頼性試験としては、例えば、空気中、125℃以上の高温で100時間以上保存する、高温保存試験;配線を組んで電圧を印加しながら、空気中で、125℃程度の温度で100時間以上に亘る保存下での動作を確認する、高温動作試験;空気中で、-65℃~-40℃程度の低温状態と、125℃~150℃程度の高温状態とをサイクルで行き来させる、温度サイクル試験;85℃以上の温度で湿度85%以上の水蒸気雰囲気下で保存する、高温高湿保存試験;高温高湿保存試験と同じ試験を、配線を組んで電圧を印加しながら行なう、高温高湿バイアス試験;並びに空気中又は窒素下で260℃のはんだリフロー炉を複数回通過させる、はんだリフロー試験等を挙げることができる。 For such a metal rewiring layer, high adhesion between the rewired metal layer and the resin layer is required after the reliability test. Examples of the reliability test include a high-temperature storage test in which the rewired metal layer is stored in air at a high temperature of 125°C or higher for 100 hours or more; a high-temperature operation test in which the operation is confirmed in air at a temperature of about 125°C for 100 hours or more while wiring is assembled and a voltage is applied; a temperature cycle test in which the low-temperature state of about -65°C to -40°C and the high-temperature state of about 125°C to 150°C are cycled in air; a high-temperature, high-humidity storage test in which the rewired metal layer is stored in a water vapor atmosphere at a temperature of 85°C or higher and a humidity of 85% or higher; a high-temperature, high-humidity bias test in which the same test as the high-temperature, high-humidity storage test is performed while wiring is assembled and a voltage is applied; and a solder reflow test in which the rewired metal layer is passed through a solder reflow furnace at 260°C multiple times in air or nitrogen.

特開2001-338947号公報JP 2001-338947 A

しかしながら、従来、上記信頼性試験の中で、高温保存試験の場合、試験後、再配線されたCu層の、樹脂層に接する界面でボイドが発生する、という問題があった。Cu層と樹脂層との界面でボイドが発生すると、両者の密着性が低下してしまう。 However, in the past, in the case of the high-temperature storage test among the above reliability tests, there was a problem that voids occurred at the interface where the rewired Cu layer contacted the resin layer after the test. When voids occur at the interface between the Cu layer and the resin layer, the adhesion between the two layers decreases.

また、ボイドの問題に加えて、金属再配線層には耐薬品性が求められ、また、微細化要求も大きくなっている。このため、特に半導体の再配線層の形成に用いられる感光性樹脂組成物には、ボイドの発生を抑制するとともに、高い耐薬品性と解像性を示すことが求められる。 In addition to the problem of voids, metal redistribution layers are required to be chemically resistant, and there is also a growing demand for finer patterns. For this reason, photosensitive resin compositions used in particular to form semiconductor redistribution layers are required to suppress the occurrence of voids, while also exhibiting high chemical resistance and resolution.

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、高い耐薬品性および解像度が得られ、かつ、高温保存(high temperature storage)試験後、Cu層の、樹脂層に接する界面でボイドの発生を抑制することができるネガ型感光性樹脂組成物(以下、本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。
また、近年ファンアウト型半導体パッケージが注目されている。ファンナウト型の半導体パッケージでは、半導体チップを封止材で覆うことにより半導体チップのチップサイズよりも大きいチップ封止体を形成する。更に、半導体チップ及び封止材の領域にまで及ぶ再配線層を形成する。再配線層は、薄い膜厚で形成される。また、再配線層は、封止材の領域まで形成できるため、外部接続端子の数を多くすることができる。
The present invention has been devised in view of such conventional circumstances, and has as its object to provide a negative type photosensitive resin composition (hereinafter, also simply referred to as "photosensitive resin composition" in this specification) that can obtain high chemical resistance and resolution and can suppress the generation of voids at the interface where the Cu layer contacts the resin layer after a high temperature storage 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.
In addition, fan-out type semiconductor packages have been attracting attention in recent years. In fan-out type semiconductor packages, a chip sealing body larger than the chip size of the semiconductor chip is formed by covering the semiconductor chip with an encapsulant. Furthermore, a redistribution layer is formed that extends to the area of the semiconductor chip and the encapsulant. The redistribution layer is formed with a thin film thickness. Furthermore, since the redistribution layer can be formed up to the area of the encapsulant, the number of external connection terminals can be increased.

本発明者らは、特定の感光性樹脂と、特定の化合物(例えば、(B1)活性エステル化剤、(B2)熱硬化剤、(B3)3級アミン化合物及び/又はグアニジン化合物、(B4)酸性化合物、又は(B5)含窒素化合物)と、光重合開始剤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。すなわち、本発明は以下のとおりである。
[1]
(A)ポリイミド前駆体;
(B)活性エステル化剤;及び
(C)光重合開始剤
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
[2]
前記(B)活性エステル化剤が、ビス(ペンタフルオロフェニル)カーボネート、ビス(4-ニトロフェニル)カーボネート、ジ(N-スクリンイミジル)カーボネート、ペンタフルオロフェノール、1-ヒドロキシ-7-アザベンゾトリアゾール及び4-ニトロフェニルトリフルオロアセテートから成る群から選択される少なくとも1種である、[1]
に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[3]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(2):

Figure 0007674451000001
{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、そして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、R及びRの少なくとも一方は、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を含む、[1]又は[2]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[4]
前記一般式(2)において、R及びRの少なくとも一方は、下記一般式(3):
Figure 0007674451000002
{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、[3]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[5]
前記一般式(2)において、Xが、下記一般式(20a):
Figure 0007674451000003
で表される構造を含む、[3]又は[4]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[6]
前記一般式(2)において、Xが、下記一般式(20b):
Figure 0007674451000004
で表される構造を含む、[3]又は[4]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[7]
前記一般式(2)において、Yが、下記一般式(21b):
Figure 0007674451000005
で表される構造を含む、[3]~[6]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[8]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(4):
Figure 0007674451000006
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含む、[3]又は[4]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[9]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(5):
Figure 0007674451000007
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含む、[3]又は[4]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[10]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(4)及び(5):
Figure 0007674451000008
{式中、R、R、及びnは、それぞれ、上記に定義したものであり、一般式(5)中のR、R、及びnとは同じであるか、又は異なってよい。}
Figure 0007674451000009
{式中、R、R、及びnは、それぞれ、上記に定義したものであり、一般式(4)中のR、R、及びnとは同じであるか、又は異なってよい。}
で表される構造単位を同時に含む、[3]~[9]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[11]
前記(A)ポリイミド前駆体が、前記一般式(4)と(5)で表される構造単位の共重合体である、[10]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[12]
100質量部の前記(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)活性エステル化剤と、
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
を含む、[1]~[11]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[13]
[1]~[12]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物をポリイミドに変換する工程を含むポリイミドの製造方法。
[14]
(1)[1]~[12]のいずれか一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。
[15]
(A)ポリイミド前駆体;
(B)熱硬化剤;及び
(C)光重合開始剤
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
[16]
前記(B)熱硬化剤が、ベンゾオキサジン、エポキシ樹脂、及びオキセタン樹脂から成る群から選択される少なくとも1種である、[15]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[17]
前記(B)熱硬化剤が、ベンゾオキサジンである、[15]又は[16]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[18]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(2):
Figure 0007674451000010
{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、そして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、R及びRの少なくとも一方は、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を含む、[15]~[17]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[19]
前記一般式(2)において、R及びRの少なくとも一方は、下記一般式(3):
Figure 0007674451000011
{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、[18]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[20]
前記一般式(2)において、Xが、下記一般式(20a):
Figure 0007674451000012
で表される構造を含む、[18]又は[19]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[21]
前記一般式(2)において、Xが、下記一般式(20b):
Figure 0007674451000013
で表される構造を含む、[18]又は[19]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[22]
前記一般式(2)において、Yが、下記一般式(21b):
Figure 0007674451000014
で表される構造を含む、[18]~[21]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[23]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(4):
Figure 0007674451000015
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含む、[18]又は[19]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[24]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(5):
Figure 0007674451000016
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含む、[18]又は[19]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[25]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(4)及び(5):
Figure 0007674451000017
{式中、R、R、及びnは、それぞれ、上記に定義したものであり、一般式(5)中のR、R、及びnとは同じであるか、又は異なってよい。}
Figure 0007674451000018
{式中、R、R、及びnは、それぞれ、上記に定義したものであり、一般式(4)中のR、R、及びnとは同じであるか、又は異なってよい。}
で表される構造単位を同時に含む、[18]~[24]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[26]
前記(A)ポリイミド前駆体が、前記一般式(4)と(5)で表される構造単位の共重合体である、[25]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[27]
100質量部の前記(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)熱硬化剤と、
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
を含む、[15]~[26]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[28]
[15]~[27]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物をポリイミドに変換する工程を含むポリイミドの製造方法。
[29]
(1)[15]~[27]のいずれか一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。
[30]
(A)ポリイミド前駆体;
(B)下記一般式(B-1):
Figure 0007674451000019
{式中、Ra及びRbは、それぞれ独立に、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~10の1価の有機基であり、Rcは、それぞれ独立に、ヘテロ原子を含んでもよい1価の有機基であり、かつmは、0~5の整数を表す。}
で表される3級アミン化合物、及びグアニジン化合物から成る群から選択される少なくとも1種;及び
(C)光重合開始剤;
を含むネガ型感光性樹脂組成物。
[31]
前記一般式(B-1)において、Ra及びRbが、メチル基、エチル基、n-プロピル基、及びイソプロピル基から成る群から選択される少なくとも1種である、[30]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[32]
前記グアニジン化合物が、下記一般式(B-2):
Figure 0007674451000020
{式中、Rdは、水素原子、又はヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~10の1価の有機基を表す。}
で表される化合物である、[30]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[33]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(2):
Figure 0007674451000021
{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、そして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、R及びRの少なくとも一方は、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を含む、[30]~[32]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[34]
前記一般式(2)において、R及びRの少なくとも一方は、下記一般式(3):
Figure 0007674451000022
{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、[33]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[35]
前記一般式(2)において、Xが、下記一般式(20a):
Figure 0007674451000023
で表される構造を含む、[33]又は[34]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[36]
前記一般式(2)において、Xが、下記一般式(20b):
Figure 0007674451000024
で表される構造を含む、[33]又は[34]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[37]
前記一般式(2)において、Yが、下記一般式(21b):
Figure 0007674451000025
で表される構造を含む、[33]~[36]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[38]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(4):
Figure 0007674451000026
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含む、[33]又は[34]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[39]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(5):
Figure 0007674451000027
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含む、[33]又は[34]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[40]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(4)及び(5):
Figure 0007674451000028
{式中、R、R、及びnは、それぞれ、上記に定義したものであり、一般式(5)中のR、R、及びnとは同じであるか、又は異なってよい。}
Figure 0007674451000029
{式中、R、R、及びnは、それぞれ、上記に定義したものであり、一般式(4)中のR、R、及びnとは同じであるか、又は異なってよい。}
で表される構造単位を同時に含む、[33]~[39]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[41]
前記(A)ポリイミド前駆体が、前記一般式(4)と(5)で表される構造単位の共重合体である、[40]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[42]
100質量部の前記(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)3級アミン化合物及び/又はグアニジン化合物と、
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
を含む、[30]~[41]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[43]
[30]~[42]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物をポリイミドに変換する工程を含むポリイミドの製造方法。
[44]
(1)[30]~[42]のいずれか一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。
[45]
以下の成分:
(A)ポリイミド前駆体;
(B-1)構造中にフェノール性水酸基またはカルボキシル基を2個以上有する酸性化合物;及び
(C)光重合開始剤
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
[46]
前記(B-1)酸性化合物が、没食子酸メチル、メチレンジサリチル酸、o-クマル酸、フタル酸から成る群から選択される少なくとも1種の酸性化合物である、[45]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[47]
前記(B-1)酸性化合物が、メチレンジサリチル酸又はo-クマル酸である、[45]又は[46]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[48]
以下の成分:
(A)ポリイミド前駆体;
(B-2)構造中にフェノール性水酸基またはカルボキシル基より選ばれる基を1個有し、かつ-NH-CO-A、または-CO-NHより選ばれる基を1個以上有する酸性化合物(Aは炭素数1~4の有機基である);及び
(C)光重合開始剤
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
[49]
前記(B-2)酸性化合物が、下記一般式(1):
Figure 0007674451000030
{式(1)中、Aは水酸基、またはカルボキシル基であり、Aは-NH-CO-A、または-CO-NHより選ばれる基であり、Aは炭素数1~4の有機基であり、Aは1価の基であり、mは1または2であり、mは0~4の整数である。}で表される、[48]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[50]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(2):
Figure 0007674451000031
{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、そして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、R及びRの少なくとも一方は、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を含む、[45]~[49]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[51]
前記一般式(2)において、R及びRの少なくとも一方は、下記一般式(3):
Figure 0007674451000032
{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、[50]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[52]
前記一般式(2)において、Xが、下記一般式(20a):
Figure 0007674451000033
で表される構造を含む、[50]又は[51]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[53]
前記一般式(2)において、Xが、下記一般式(20b):
Figure 0007674451000034
で表される構造を含む、[50]又は[51]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[54]
前記一般式(2)において、Yが、下記一般式(21b):
Figure 0007674451000035
又は一般式(7):
Figure 0007674451000036
(式中、R~R12は、水素原子又は炭素数1~4の1価の脂肪族基であり、互いに異なっていても、同一であってもよい。)
で表される構造を含む、[50]~[53]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[55]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(4):
Figure 0007674451000037
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含む、[50]又は[51]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[56]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(5):
Figure 0007674451000038
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含む、[50]又は[51]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[57]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(4):
Figure 0007674451000039
{式中、R、R、及びnは、それぞれ、上記に定義したものであり、一般式(5)中のR、R、及びnとは同じであるか、又は異なってよい。}
及び下記一般式(5):
Figure 0007674451000040
{式中、R、R、及びnは、それぞれ、上記に定義したものであり、一般式(4)中のR、R、及びnとは同じであるか、又は異なってよい。}
で表される構造単位を同時に含む、[50]~[56]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[58]
前記(A)ポリイミド前駆体が、前記一般式(4)と(5)で表される構造単位の共重合体である、[57]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[59]
100質量部の前記(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-1)酸性化合物と、
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、
を含む、[45]~[47]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[60]
100質量部の前記(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-2)酸性化合物)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、
を含む、[48]又は[49]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[61]
[45]~[60]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物をポリイミドに変換する工程を含むポリイミドの製造方法。
[62]
(1)[45]~[60]のいずれか一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。
[63]
(A)ポリイミド前駆体;
(B)ビウレット化合物、カルバゾール化合物、インドール化合物、ヒダントイン化合物、ウラシル誘導体及びバルビツール酸化合物から成る群から選択される少なくとも1種の含窒素化合物;及び
(C)光重合開始剤
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
[64]
前記(B)含窒素化合物が、ビウレット化合物、カルバゾール化合物、及びインドール化合物から成る群から選択される少なくとも1種である、[63]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[65]
前記(B)含窒素化合物が、ビウレット化合物である、[63]又は[64]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[66]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(2):
Figure 0007674451000041
{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、そして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、R及びRの少なくとも一方は、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を含む、[63]~[65]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[67]
前記一般式(2)において、R及びRの少なくとも一方は、下記一般式(3):
Figure 0007674451000042
{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、[66]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[68]
前記一般式(2)において、Xが、下記一般式(20a):
Figure 0007674451000043
で表される構造を含む、[66]又は[67]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[69]
前記一般式(2)において、Xが、下記一般式(20b):
Figure 0007674451000044
で表される構造を含む、[66]又は[67]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[70]
前記一般式(2)において、Yが、下記一般式(21b):
Figure 0007674451000045
で表される構造を含む、[66]~[69]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[71]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(4):
Figure 0007674451000046
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含む、[66]又は[67]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[72]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(5):
Figure 0007674451000047
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含む、[66]又は[67]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[73]
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(4)及び(5):
Figure 0007674451000048
{式中、R、R、及びnは、それぞれ、上記に定義したものであり、一般式(5)中のR、R、及びnとは同じであるか、又は異なってよい。}
Figure 0007674451000049
{式中、R、R、及びnは、それぞれ、上記に定義したものであり、一般式(4)中のR、R、及びnとは同じであるか、又は異なってよい。}
で表される構造単位を同時に含む、[66]~[72]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[74]
前記(A)ポリイミド前駆体が、前記一般式(4)と(5)で表される構造単位の共重合体である、[73]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[75]
100質量部の前記(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)含窒素化合物と、
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、
を含む、[63]~[74]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[76]
[63]~[75]のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物をポリイミドに変換する工程を含むポリイミドの製造方法。
[77]
(1)[63]~[75]のいずれか一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 problems can be solved by combining a specific photosensitive resin with a specific compound (for example, (B1) an active esterifying agent, (B2) a heat curing agent, (B3) a tertiary amine compound and/or a guanidine compound, (B4) an acidic compound, or (B5) a nitrogen-containing compound), and a photopolymerization initiator, and have completed the present invention. That is, the present invention is as follows.
[1]
(A) a polyimide precursor;
(B) an active esterifying agent; and (C) a photopolymerization initiator.
[2]
The (B) active esterifying agent is at least one selected from the group consisting of bis(pentafluorophenyl)carbonate, bis(4-nitrophenyl)carbonate, di(N-sucrinimidyl)carbonate, pentafluorophenol, 1-hydroxy-7-azabenzotriazole, and 4-nitrophenyl trifluoroacetate. [1]
2. The negative type photosensitive resin composition according to claim 1 .
[3]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (2):
Figure 0007674451000001
In the formula, X1 is a tetravalent organic group, Y1 is a divalent organic group, n1 is an integer from 2 to 150, and 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.
The negative type photosensitive resin composition according to [1] or [2], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[4]
In the general formula (2), at least one of R 1 and R 2 is represented by the following general formula (3):
Figure 0007674451000002
{wherein 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.}. The negative type photosensitive resin composition according to [3],
[5]
In the general formula (2), X 1 is represented by the following general formula (20a):
Figure 0007674451000003
The negative type photosensitive resin composition according to [3] or [4], comprising a structure represented by the following formula:
[6]
In the general formula (2), X 1 is represented by the following general formula (20b):
Figure 0007674451000004
The negative type photosensitive resin composition according to [3] or [4], comprising a structure represented by the following formula:
[7]
In the general formula (2), Y 1 is represented by the following general formula (21b):
Figure 0007674451000005
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [3] to [6], comprising a structure represented by:
[8]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (4):
Figure 0007674451000006
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
The negative type photosensitive resin composition according to [3] or [4], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[9]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (5):
Figure 0007674451000007
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
The negative type photosensitive resin composition according to [3] or [4], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[10]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formulas (4) and (5):
Figure 0007674451000008
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are each as defined above, and may be the same as or different from R 1 , R 2 , and n 1 in general formula (5).}
Figure 0007674451000009
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are each as defined above, and may be the same as or different from R 1 , R 2 , and n 1 in general formula (4).}
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [3] to [9], further comprising a structural unit represented by the following formula:
[11]
The negative type photosensitive resin composition according to [10], wherein the polyimide precursor (A) is a copolymer of structural units represented by the general formulas (4) and (5).
[12]
100 parts by mass of the polyimide precursor (A);
0.1 to 30 parts by mass of the (B) active esterifying agent based on 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor;
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [1] to [11], comprising: 0.1 to 20 parts by mass of the photopolymerization initiator (C) based on 100 parts by mass of the polyimide precursor (A).
[13]
A method for producing a polyimide, comprising a step of converting the negative type photosensitive resin composition according to any one of [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.
[15]
(A) a polyimide precursor;
(B) a heat curing agent; and (C) a photopolymerization initiator.
[16]
The negative type photosensitive resin composition according to [15], wherein the (B) heat curing agent is at least one selected from the group consisting of benzoxazine, epoxy resin, and oxetane resin.
[17]
The negative type photosensitive resin composition according to [15] or [16], wherein the (B) heat curing agent is benzoxazine.
[18]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (2):
Figure 0007674451000010
In the formula, X1 is a tetravalent organic group, Y1 is a divalent organic group, n1 is an integer from 2 to 150, and 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.
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [15] to [17], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[19]
In the general formula (2), at least one of R 1 and R 2 is represented by the following general formula (3):
Figure 0007674451000011
{wherein 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.}. The negative photosensitive resin composition according to [18],
[20]
In the general formula (2), X 1 is represented by the following general formula (20a):
Figure 0007674451000012
The negative type photosensitive resin composition according to [18] or [19], comprising a structure represented by the following formula:
[21]
In the general formula (2), X 1 is represented by the following general formula (20b):
Figure 0007674451000013
The negative type photosensitive resin composition according to [18] or [19], comprising a structure represented by the following formula:
[22]
In the general formula (2), Y 1 is represented by the following general formula (21b):
Figure 0007674451000014
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [18] to [21], comprising a structure represented by:
[23]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (4):
Figure 0007674451000015
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
The negative type photosensitive resin composition according to [18] or [19], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[24]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (5):
Figure 0007674451000016
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
The negative type photosensitive resin composition according to [18] or [19], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[25]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formulas (4) and (5):
Figure 0007674451000017
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are each as defined above, and may be the same as or different from R 1 , R 2 , and n 1 in general formula (5).}
Figure 0007674451000018
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are each as defined above, and may be the same as or different from R 1 , R 2 , and n 1 in general formula (4).}
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [18] to [24], further comprising a structural unit represented by the following formula:
[26]
The negative type photosensitive resin composition according to [25], wherein the polyimide precursor (A) is a copolymer of structural units represented by the general formulas (4) and (5).
[27]
100 parts by mass of the polyimide precursor (A);
0.1 to 30 parts by mass of the (B) heat curing agent based on 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor;
and 0.1 to 20 parts by mass of the (C) photopolymerization initiator based on 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor.
[28]
A method for producing a polyimide, comprising a step of converting the negative type photosensitive resin composition according to any one of [15] to [27] into a polyimide.
[29]
(1) A step of applying the negative type photosensitive resin composition according to any one of items [15] to [27] 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.
[30]
(A) a polyimide precursor;
(B) The following general formula (B-1):
Figure 0007674451000019
In the formula, Ra and Rb are each independently a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms which may contain a heteroatom, Rc are each independently a monovalent organic group which may contain a heteroatom, and m is an integer of 0 to 5.
and (C) at least one selected from the group consisting of a tertiary amine compound represented by the following formula (I) and a guanidine compound; and (C) a photopolymerization initiator;
A negative type photosensitive resin composition comprising:
[31]
In the general formula (B-1), Ra and Rb are at least one selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group.
[32]
The guanidine compound is represented by the following general formula (B-2):
Figure 0007674451000020
In the formula, Rd represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms which may contain a heteroatom.
The negative type photosensitive resin composition according to [30], wherein the compound is represented by the formula:
[33]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (2):
Figure 0007674451000021
In the formula, X1 is a tetravalent organic group, Y1 is a divalent organic group, n1 is an integer from 2 to 150, and 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.
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [30] to [32], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[34]
In the general formula (2), at least one of R 1 and R 2 is represented by the following general formula (3):
Figure 0007674451000022
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.
The negative type photosensitive resin composition according to [33], wherein the monovalent organic group is represented by the following formula:
[35]
In the general formula (2), X 1 is represented by the following general formula (20a):
Figure 0007674451000023
The negative type photosensitive resin composition according to [33] or [34], comprising a structure represented by the following formula:
[36]
In the general formula (2), X 1 is represented by the following general formula (20b):
Figure 0007674451000024
The negative type photosensitive resin composition according to [33] or [34], comprising a structure represented by the following formula:
[37]
In the general formula (2), Y 1 is represented by the following general formula (21b):
Figure 0007674451000025
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [33] to [36], comprising a structure represented by:
[38]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (4):
Figure 0007674451000026
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
The negative type photosensitive resin composition according to [33] or [34], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[39]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (5):
Figure 0007674451000027
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
The negative type photosensitive resin composition according to [33] or [34], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[40]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formulas (4) and (5):
Figure 0007674451000028
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are each as defined above, and may be the same as or different from R 1 , R 2 , and n 1 in general formula (5).}
Figure 0007674451000029
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are each as defined above, and may be the same as or different from R 1 , R 2 , and n 1 in general formula (4).}
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [33] to [39], further comprising a structural unit represented by the following formula:
[41]
The negative type photosensitive resin composition according to [40], wherein the polyimide precursor (A) is a copolymer of structural units represented by the general formulas (4) and (5).
[42]
100 parts by mass of the polyimide precursor (A);
0.1 to 30 parts by mass of the (B) tertiary amine compound and/or guanidine compound based on 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor;
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [30] to [41], comprising: 0.1 to 20 parts by mass of the photopolymerization initiator (C) based on 100 parts by mass of the polyimide precursor (A).
[43]
A method for producing a polyimide, comprising a step of converting the negative type photosensitive resin composition according to any one of [30] to [42] into a polyimide.
[44]
(1) A step of applying the negative type photosensitive resin composition according to any one of items [30] to [42] 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.
[45]
Ingredients below:
(A) a polyimide precursor;
A negative photosensitive resin composition comprising: (B-1) an acidic compound having two or more phenolic hydroxyl groups or carboxyl groups in its structure; and (C) a photopolymerization initiator.
[46]
The negative type photosensitive resin composition according to [45], wherein the (B-1) acidic compound is at least one acidic compound selected from the group consisting of methyl gallate, methylenedisalicylic acid, o-coumaric acid, and phthalic acid.
[47]
The negative type photosensitive resin composition according to [45] or [46], wherein the acidic compound (B-1) is methylenedisalicylic acid or o-coumaric acid.
[48]
Ingredients below:
(A) a polyimide precursor;
A negative type photosensitive resin composition comprising: (B-2) an acidic compound having in its structure one group selected from a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group, and one or more groups selected from -NH-CO- A1 or -CO- NH2 ( A1 is an organic group having 1 to 4 carbon atoms); and (C) a photopolymerization initiator.
[49]
The (B-2) acidic compound is represented by the following general formula (1):
Figure 0007674451000030
The negative photosensitive resin composition according to [48], represented by the formula (1), {A 2 is a hydroxyl group or a carboxyl group, A 3 is a group selected from -NH-CO-A 1 or -CO-NH 2 , A 1 is an organic group having 1 to 4 carbon atoms, A 4 is a monovalent group, m 2 is 1 or 2, and m 3 is an integer of 0 to 4.}.
[50]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (2):
Figure 0007674451000031
In the formula, X1 is a tetravalent organic group, Y1 is a divalent organic group, n1 is an integer from 2 to 150, and 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.
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [45] to [49], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[51]
In the general formula (2), at least one of R 1 and R 2 is represented by the following general formula (3):
Figure 0007674451000032
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.
The negative type photosensitive resin composition according to [50], wherein the monovalent organic group is represented by the following formula:
[52]
In the general formula (2), X 1 is represented by the following general formula (20a):
Figure 0007674451000033
The negative type photosensitive resin composition according to [50] or [51], comprising a structure represented by the following formula:
[53]
In the general formula (2), X 1 is represented by the following general formula (20b):
Figure 0007674451000034
The negative type photosensitive resin composition according to [50] or [51], comprising a structure represented by the following formula:
[54]
In the general formula (2), Y 1 is represented by the following general formula (21b):
Figure 0007674451000035
Or general formula (7):
Figure 0007674451000036
(In the formula, R 9 to R 12 are hydrogen atoms or monovalent aliphatic groups having 1 to 4 carbon atoms, and may be different from each other or the same.)
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [50] to [53], comprising a structure represented by:
[55]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (4):
Figure 0007674451000037
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
The negative type photosensitive resin composition according to [50] or [51], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[56]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (5):
Figure 0007674451000038
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
The negative type photosensitive resin composition according to [50] or [51], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[57]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (4):
Figure 0007674451000039
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are each as defined above, and may be the same as or different from R 1 , R 2 , and n 1 in general formula (5).}
and the following general formula (5):
Figure 0007674451000040
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are each as defined above, and may be the same as or different from R 1 , R 2 , and n 1 in general formula (4).}
[57] The negative type photosensitive resin composition according to any one of [50] to [56], further comprising a structural unit represented by the following formula:
[58]
The negative type photosensitive resin composition according to [57], wherein the polyimide precursor (A) is a copolymer of structural units represented by the general formulas (4) and (5).
[59]
100 parts by mass of the polyimide precursor (A);
0.1 to 30 parts by mass of the acidic compound (B-1) based on 100 parts by mass of the polyimide precursor (A);
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 [45] to [47],
[60]
100 parts by mass of the polyimide precursor (A);
(B-2) the acidic compound, in an amount of 0.1 to 30 parts by mass 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 [48] or [49],
[61]
A method for producing a polyimide, comprising a step of converting the negative type photosensitive resin composition according to any one of [45] to [60] into a polyimide.
[62]
(1) A step of applying the negative type photosensitive resin composition according to any one of items [45] to [60] 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.
[63]
(A) a polyimide precursor;
(B) at least one nitrogen-containing compound selected from the group consisting of a biuret compound, a carbazole compound, an indole compound, a hydantoin compound, a uracil derivative, and a barbituric acid compound; and (C) a photopolymerization initiator.
[64]
The negative type photosensitive resin composition according to [63], wherein the nitrogen-containing compound (B) is at least one selected from the group consisting of a biuret compound, a carbazole compound, and an indole compound.
[65]
The negative photosensitive resin composition according to [63] or [64], wherein the nitrogen-containing compound (B) is a biuret compound.
[66]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (2):
Figure 0007674451000041
In the formula, X1 is a tetravalent organic group, Y1 is a divalent organic group, n1 is an integer from 2 to 150, and 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.
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [63] to [65], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[67]
In the general formula (2), at least one of R 1 and R 2 is represented by the following general formula (3):
Figure 0007674451000042
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.
The negative type photosensitive resin composition according to [66], wherein the monovalent organic group is represented by the following formula:
[68]
In the general formula (2), X 1 is represented by the following general formula (20a):
Figure 0007674451000043
The negative type photosensitive resin composition according to [66] or [67], comprising a structure represented by the following formula:
[69]
In the general formula (2), X 1 is represented by the following general formula (20b):
Figure 0007674451000044
The negative type photosensitive resin composition according to [66] or [67], comprising a structure represented by the following formula:
[70]
In the general formula (2), Y 1 is represented by the following general formula (21b):
Figure 0007674451000045
The negative type photosensitive resin composition according to any one of [66] to [69], comprising a structure represented by:
[71]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (4):
Figure 0007674451000046
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
The negative type photosensitive resin composition according to [66] or [67], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[72]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (5):
Figure 0007674451000047
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
The negative type photosensitive resin composition according to [66] or [67], comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
[73]
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formulas (4) and (5):
Figure 0007674451000048
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are each as defined above, and may be the same as or different from R 1 , R 2 , and n 1 in general formula (5).}
Figure 0007674451000049
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are each as defined above, and may be the same as or different from R 1 , R 2 , and n 1 in general formula (4).}
The negative type photosensitive resin composition according to any one of items [66] to [72], further comprising a structural unit represented by the following formula:
[74]
The negative type photosensitive resin composition according to [73], wherein the polyimide precursor (A) is a copolymer of structural units represented by the general formulas (4) and (5).
[75]
100 parts by mass of the polyimide precursor (A);
0.1 to 30 parts by mass of the nitrogen-containing compound (B) based on 100 parts by mass of the polyimide precursor (A);
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 [63] to [74],
[76]
A method for producing a polyimide, comprising a step of converting the negative type photosensitive resin composition according to any one of [63] to [75] into a polyimide.
[77]
(1) A step of applying the negative type photosensitive resin composition according to any one of items [63] to [75] 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、高い耐薬品性と解像度が得られ、高温保存(high temperature storage)試験後、Cu層の、樹脂層に接する界面でボイドの発生を抑制す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。 The present invention provides a negative-type photosensitive resin composition that provides high chemical resistance and resolution and suppresses the generation of voids at the interface of the Cu layer and the resin layer after a high temperature storage test, and also provides a method for forming a cured relief pattern using the negative-type photosensitive resin composition.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」と略記する。)について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
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。
Hereinafter, a detailed description will be given of an embodiment of the present invention (hereinafter, abbreviated as "embodiment"). Note that the present invention is not limited to the following embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
Throughout this specification, when a plurality of structures represented by the same symbol in a general formula are present in a molecule, they may be the same or different.

[第一の態様]
本実施形態にかかる第一の態様について説明する。
<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)ポリイミド前駆体;
(B1)活性エステル化剤;及び
(C)光重合開始剤
を含む。
[First aspect]
A first aspect of this embodiment will be described.
<Negative Photosensitive Resin Composition>
The negative photosensitive resin composition according to this embodiment is
(A) a polyimide precursor;
(B1) an active esterifying agent; and (C) a photopolymerization initiator.

ネガ型感光性樹脂組成物は、高い解像度を得るという観点から、100質量部の(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(B1)活性エステル化剤と、(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)光重合開始剤とを含むことが好ましい。 From the viewpoint of obtaining high resolution, the negative photosensitive resin composition preferably contains 100 parts by mass of (A) polyimide precursor, 0.1 to 30 parts by mass of (B1) active esterification agent based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor, and 0.1 to 20 parts by mass of (C) photopolymerization initiator 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(2):

Figure 0007674451000050
{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、そしてR及びRは、それぞれ独立に、水素原子、又は1価の有機基である。}
で表される構造を有するポリアミドであることが好ましい。 (A) Polyimide Precursor (A) in the present embodiment is a resin component contained in the negative photosensitive resin composition, and is converted into a polyimide by subjecting it to a heat cyclization treatment.
The polyimide precursor is represented by the following general formula (2):
Figure 0007674451000050
In the formula, X1 is a tetravalent organic group, Y1 is a divalent organic group, n1 is an integer from 2 to 150, and R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group.
It is preferable that the polyamide has a structure represented by the following formula:

及びRの少なくとも一方は、好ましくは、下記一般式(3):

Figure 0007674451000051
{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。 At least one of R 1 and R 2 is preferably represented by the following general formula (3):
Figure 0007674451000051
{In the formula, L 1 , L 2 and L 3 are each independently a hydrogen atom or an organic group having 1 to 3 carbon atoms, and m 1 is an integer of 2 to 10.}

一般式(2)におけるnは、2~150の整数であれば限定されないが、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(2)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で、好ましくは炭素数6~40の有機基であり、より好ましくは、-COOR基及び-COOR基と-CONH-基とが互いにオルト位置にある芳香族基、又は脂環式脂肪族基である。Xで表される4価の有機基として、具体的には、芳香族環を含有する炭素原子数6~40の有機基、例えば、下記一般式(20):

Figure 0007674451000052
{式中、R6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ばれる1価の基であり、lは、0~2から選ばれる整数であり、mは0~3から選ばれる整数であり、そしてnは0~4から選ばれる整数である。}
で表される構造を有する基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、Xの構造は1種でも2種以上の組み合わせでもよい。上記式(20)で表される構造を有するX基は、耐熱性と感光特性とを両立するという観点から好ましい。
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)又は(20B):
Figure 0007674451000053
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、より好ましく、下記式(20a)又は(20b):
Figure 0007674451000054
Figure 0007674451000055
で表される構造が特に好ましい。 In the general formula (2), n1 is not limited as long as it is an integer from 2 to 150. From the viewpoint of the photosensitive properties and mechanical properties of the negative photosensitive resin composition, n1 is preferably an integer from 3 to 100, and more preferably an integer from 5 to 70.
In the general formula (2), the tetravalent organic group represented by X1 is preferably an organic group having 6 to 40 carbon atoms, more preferably an aromatic group in which the -COOR1 group, the -COOR2 group, and the -CONH- group are in the ortho position relative to each other, or an alicyclic aliphatic group, from the viewpoint of achieving both heat resistance and photosensitive properties. Specific examples of the tetravalent organic group represented by X1 include organic groups having 6 to 40 carbon atoms containing an aromatic ring, such as those represented by the following general formula (20):
Figure 0007674451000052
{In the formula, R6 is a monovalent group 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.}
Examples of the structure represented by the formula (20) include, but are not limited to, a group having a structure represented by the formula ( 20 ). The structure represented by the formula (20) may be a single type or a combination of two or more types. ...
As the X1 group, among the structures represented by the above formula (20), the following formula (20A) or (20B):
Figure 0007674451000053
The structure represented by the following formula (20a) or (20b):
Figure 0007674451000054
Figure 0007674451000055
The structure represented by the following formula is particularly preferred.

上記一般式(2)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で、好ましくは炭素数6~40の芳香族基であり、例えば、下記式(21):

Figure 0007674451000056
{式中、R6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ばれる1価の基であり、そしてnは、0~4から選ばれる整数である。}
で表される構造が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、Yの構造は1種でも2種以上の組み合わせでもよい。上記式(21)で表される構造を有するY基は、耐熱性及び感光特性を両立するという観点で好ましい。
基としては、上記式(21)で表される構造のなかでも、下記式(21A)又は(21B):
Figure 0007674451000057
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好ましく、下記式(21b)又は下記式(7):
Figure 0007674451000058
Figure 0007674451000059
(式中、R~R12は、水素原子又は炭素数1~4の1価の脂肪族基であり、互いに異なっていても、同一であってもよい。)
で表される構造が特に好ましい。 In the above general formula (2), 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 is, for example, a group represented by the following formula (21):
Figure 0007674451000056
{In the formula, R6 is a monovalent group 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.}
Examples of the structure represented by the formula ( 21 ) include, but are not limited to, the structure represented by the formula (21). The structure represented by the formula ( 21 ) is preferable from the viewpoint of achieving both heat resistance and photosensitive properties.
As the Y1 group, among the structures represented by the above formula (21), those represented by the following formula (21A) or (21B):
Figure 0007674451000057
The structure represented by the following formula (21b) or the following formula (7):
Figure 0007674451000058
Figure 0007674451000059
(In the formula, R 9 to R 12 are hydrogen atoms or monovalent aliphatic groups having 1 to 4 carbon atoms, and may be different from each other or the same.)
The structure represented by the following formula is particularly preferred.

上記一般式(3)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、mは、感光特性の観点から2以上10以下の整数、好ましくは2以上4以下の整数である。 In the above general formula (3), L1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and L2 and L3 are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of photosensitive properties. Also, m1 is an integer of 2 to 10, preferably an integer of 2 to 4, from the viewpoint of photosensitive properties.

一実施形態において、(A)ポリイミド前駆体は、下記一般式(4):

Figure 0007674451000060
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体であることが好ましい。
一般式(4)において、R及びRの少なくとも一方は、上記一般式(3)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(4)で表されるポリイミド前駆体を含むことで、特に解像性の効果が高くなる。 In one embodiment, the polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (4):
Figure 0007674451000060
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
It is preferable that the polyimide precursor has a structural unit represented by the following formula:
In the general formula (4), at least one of R 1 and R 2 is more preferably a monovalent organic group represented by the above general formula (3). When the polyimide precursor (A) contains the polyimide precursor represented by the general formula (4), the effect of particularly improving the resolution is enhanced.

一実施形態において、(A)ポリイミド前駆体は、下記一般式(5):

Figure 0007674451000061
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体であることが好ましい。
一般式(5)において、R及びRの少なくとも一方は、上記一般式(3)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(4)で表されるポリイミド前駆体に加えて、一般式(5)で表されるポリイミド前駆体を含むことにより、特に解像性の効果がさらに高くなる。
これらの中で、(A)ポリイミド前駆体は、上記一般式(4)と(5)で表される構造単位を同時に含むか、又は、上記一般式(4)と(5)で表される構造単位の共重合体であることが、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。(A)ポリイミド前駆体が一般式(4)と(5)で表される構造単位の共重合体である場合には、一方の式中のR、R、及びnが、それぞれ、他方の式中のR、R、及びnとは同じであるか、又は異なってよい。 In one embodiment, the polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (5):
Figure 0007674451000061
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
It is preferable that the polyimide precursor has a structural unit represented by the following formula:
In the general formula (5), at least one of R 1 and R 2 is more preferably a monovalent organic group represented by the above general formula (3). When the polyimide precursor (A) contains a polyimide precursor represented by general formula (5) in addition to the polyimide precursor represented by general formula (4), the effect of particularly improving the resolution is further improved.
Among these, it is particularly preferred from the viewpoints of chemical resistance, resolution, and void suppression after a high-temperature storage test that the polyimide precursor (A) simultaneously contains structural units represented by the above general formulas (4) and (5), or is a copolymer of structural units represented by the above general formulas (4) and (5). When the polyimide precursor (A) is a copolymer of structural units represented by general formulas (4) and (5), 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、まず前述の一般式(2)中の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、前述の一般式(2)中の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 a tetracarboxylic dianhydride containing a tetravalent organic group X1 in the above-mentioned general formula (2) 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 a divalent organic group Y1 in the above-mentioned general formula (2).

(アシッド/エステル体の調製)
本実施形態では、(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、ジフェニルエーテル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ビフェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルメタン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-無水フタル酸)プロパン、2,2-ビス(3,4-無水フタル酸)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等を、好ましくは無水ピロメリット酸、ジフェニルエーテル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ビフェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独で用いることができるのは勿論のこと2種以上を混合して用いてもよい。
(Preparation of Acid/Ester Forms)
In this embodiment, the tetracarboxylic dianhydride containing a tetravalent organic group X1 that is suitably used for preparing the polyimide precursor (A) includes the tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (20), as well as, for example, pyromellitic anhydride, diphenylether-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, benzophenone-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, biphenyl-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, diphenylsulfone-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, diphenylmethane-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, and the like. Examples of suitable dianhydrides include 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, and preferably include pyromellitic anhydride, diphenylether-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, benzophenone-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, and biphenyl-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, but are not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態では、(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-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-ヒドロキシエチルビニルケトン、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-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, 2-hydroxy-3-t-butoxypropyl acrylate, and 2-hydroxy-3-t-butoxypropyl acrylate. 1-3-cyclohexyloxypropyl acrylate, 2-methacryloyloxyethyl alcohol, 1-methacryloyloxy-3-propyl alcohol, 2-methacrylamidoethyl alcohol, methylol vinyl ketone, 2-hydroxyethyl 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, 2-hydroxy-3-cyclohexyloxypropyl methacrylate, etc. can be mentioned.

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など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時間撹拌溶解し、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-mentioned suitable tetracarboxylic dianhydride and the above-mentioned 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、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノビフェニル、3,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、4,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、9,10-ビス(4-アミノフェニル)アントラセン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(3-アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、オルト-トリジンスルホン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、及びこれらのベンゼン環上の水素原子の一部が、メチル基、エチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ハロゲン等で置換されたもの、例えば3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジメチトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノビフェニル、及びそれらの混合物等が挙げられるが、これに限定されるものではない。 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, 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'-diamino biphenyl, 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, bi 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 those in which some of the hydrogen atoms on the benzene ring are substituted with a methyl group, an ethyl group, a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, a halogen, or the like, such as 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethytoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dichloro-4,4'-diaminobiphenyl, and mixtures thereof, but are not limited thereto.

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、又はそれら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、さらに、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 is 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. As the standard monodisperse polystyrene, it is recommended to select from the organic solvent standard sample STANDARD SM-105 manufactured by Showa Denko KK.

(B1)活性エステル化剤
本実施形態における(B1)活性エステル化剤は、カルボン酸やカルボン酸エステルなどを、活性の高いエステル化合物へと変換し得る化合物であれば限定されない。具体的には、ビス(ペンタフルオロフェニル)カーボネート、ビス(4-ニトロフェニル)カーボネート、ジ(N-スクリンイミジル)カーボネート、ペンタフルオロフェノール、4-ニトロフェニルトリフルオロアセテート、1-ヒドロキシ-7-アザベンゾトリアゾールなどを例示することができる。
この中で、Cuボイド抑制の観点から、1-ヒドロキシ-7-アザベンゾトリアゾール、及びペンタフルオロフェノールが好ましい。
上記活性エステル化剤を用いると、良好な耐薬品性と解像性、およびCuボイド抑制効果が得られる。理論に拘束されないが、良好な耐薬品性を得ることができる理由については、活性エステル化剤を用いることにより、加熱中により低温でイミド化が進行することにより、ポリイミドのパッキングが進行し易くなり、耐薬品性を向上させていると考えている。
また、良好な解像性を得ることができる理由は不明だが、加熱前の活性エステル化剤は、ポリイミド前駆体と配合することで、現像時の現像液により溶解し易く、残渣が抑制されるためであると考えられる。加えて、Cuボイド抑制効果を示す理由は定かではないが、活性エステル化剤が、加熱中に極性官能基(ヒドロキシル基等)などを発生させ、このヒドロキシル基がCuイオンと強く相互作用するようになり、Cuの拡散を抑制し、結果としてCuボイドを抑制すると考えられる。
(B1) Active Esterification Agent The (B1) active esterification agent in this embodiment is not limited as long as it is a compound capable of converting a carboxylic acid or a carboxylic acid ester into a highly active ester compound. Specific examples of the active esterification agent include bis(pentafluorophenyl)carbonate, bis(4-nitrophenyl)carbonate, di(N-sucrinimidyl)carbonate, pentafluorophenol, 4-nitrophenyl trifluoroacetate, and 1-hydroxy-7-azabenzotriazole.
Among these, 1-hydroxy-7-azabenzotriazole and pentafluorophenol are preferred from the viewpoint of suppressing Cu voids.
By using the above-mentioned active esterification agent, good chemical resistance, resolution, and Cu void suppression effect can be obtained. Without being bound by theory, it is believed that the reason why good chemical resistance can be obtained is that by using the active esterification agent, imidization proceeds at a lower temperature during heating, which makes it easier for polyimide packing to proceed, thereby improving chemical resistance.
In addition, although the reason why good resolution can be obtained is unclear, it is believed that the active esterification agent before heating is easily dissolved in the developer during development by blending with the polyimide precursor, and residues are suppressed. In addition, although the reason why the Cu void suppression effect is exhibited is unclear, it is believed that the active esterification agent generates polar functional groups (hydroxyl groups, etc.) during heating, and these hydroxyl groups strongly interact with Cu ions, suppressing the diffusion of Cu and, as a result, suppressing Cu voids.

ネガ型感光性樹脂組成物中の上記活性エステル化剤は、前記(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、好ましくは0.1~30質量部であり、より好ましくは1質量部以上15質量部以下である。(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下の範囲で配合することで、Cuボイド抑制効果、解像性向上および耐薬品性の向上の効果に特に優れるネガ型感光性樹脂組成物を得ることができる。 The amount of the active esterification agent in the negative photosensitive resin composition is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). By blending the active esterification agent in the range of 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A), it is possible to obtain a negative photosensitive resin composition that is particularly excellent in the effects of suppressing Cu voids, improving resolution, and improving chemical resistance.

(C)光重合開始剤
本実施形態に用いられる(C)光重合開始剤について説明する。光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤であることが好ましく、ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン等のベンゾフェノン誘導体、2,2’-ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアセトフェノン誘導体、チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン等のチオキサントン誘導体、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジル-β-メトキシエチルアセタール等のベンジル誘導体、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のベンゾイン誘導体、1-フェニル-1,2-ブタンジオン-2-(o-メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-ベンゾイル)オキシム、1,3-ジフェニルプロパントリオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-3-エトキシプロパントリオン-2-(o-ベンゾイル)オキシム等のオキシム類、N-フェニルグリシン等のN-アリールグリシン類、ベンゾイルパークロライド等の過酸化物類、芳香族ビイミダゾール類、チタノセン類、α-(n-オクタンスルフォニルオキシイミノ)-4-メトキシベンジルシアニド等の光酸発生剤類等が好ましく挙げられるが、これらに限定されるものではない。上記の光重合開始剤の中では、特に光感度の観点で、オキシム類がより好ましい。
(C) Photopolymerization Initiator The (C) photopolymerization initiator used in this embodiment will be described. The photopolymerization initiator is preferably a photoradical polymerization initiator, and examples of the photopolymerization initiator include benzophenone, o-benzoyl methyl benzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl ketone, dibenzyl ketone, fluorenone and other benzophenone derivatives, 2,2'-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and other acetophenone derivatives, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone and other thioxanthone derivatives, benzyl derivatives, benzil, benzil dimethyl ketal, benzyl-β-methoxyethyl acetal and other benzyl derivatives, benzoin, benzoin methyl ether and other benzoin derivatives, 1-phenyl-1,2-butanedione-2-(o-methoxy Preferred examples of the photopolymerization initiator include, but are not limited to, oximes such as 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(o-methoxycarbonyl)oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(o-ethoxycarbonyl)oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(o-benzoyl)oxime, 1,3-diphenylpropanetrione-2-(o-ethoxycarbonyl)oxime, and 1-phenyl-3-ethoxypropanetrione-2-(o-benzoyl)oxime, N-arylglycines such as N-phenylglycine, peroxides such as benzoyl perchloride, aromatic biimidazoles, titanocenes, and photoacid generators such as α-(n-octanesulfonyloxyimino)-4-methoxybenzyl cyanide. Among the above photopolymerization initiators, oximes are more preferred, particularly from the viewpoint of photosensitivity.

ネガ型感光性樹脂組成物中の(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で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) in the negative photosensitive resin composition 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.

本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、上記(A)~(C)成分以外の成分をさらに含有していてもよい。(A)~(C)成分以外の成分としては、限定されないが、溶剤、含窒素複素環化合物、ヒンダードフェノール化合物、有機チタン化合物、接着助剤、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。
このうち、任意成分としての含窒素複素環化合物は、後述する第五の態様において説明する「含窒素化合物」以外の化合物である。
The negative type photosensitive resin composition of the present embodiment may further contain components other than the above components (A) to (C). The components other than the components (A) to (C) include, but are not limited to, a solvent, a nitrogen-containing heterocyclic compound, a hindered phenol compound, an organic titanium compound, an adhesion aid, a sensitizer, a photopolymerizable unsaturated monomer, a thermal polymerization inhibitor, and the like.
Among these, the nitrogen-containing heterocyclic compound as an optional component is a compound other than the "nitrogen-containing compound" explained in the fifth embodiment described later.

溶剤
溶剤としては、アミド類、スルホキシド類、ウレア類、ケトン類、エステル類、ラクトン類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類、アルコール類等が挙げられ、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、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。中でも、樹脂の溶解性、樹脂組成物の安定性、及び基板への接着性の観点から、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、酢酸ブチル、乳酸エチル、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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ベンジルアルコール、フェニルグリコール、及びテトラヒドロフルフリルアルコールが好ましい。
Solvent Examples of the solvent include amides, sulfoxides, ureas, ketones, esters, lactones, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, and alcohols. Examples of the solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl oxalate, ethyl lactate, methyl lactate, butyl lactate, γ-butyroacetone, ethyl acetate, butyl lactate ... Lactone, 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, etc. can be used. Among them, from the viewpoints of the solubility of the resin, the stability of the resin composition, and the adhesion to the substrate, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, butyl acetate, ethyl lactate, γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, benzyl alcohol, phenyl glycol, and tetrahydrofurfuryl alcohol are preferred.

このような溶剤の中で、とりわけ、生成ポリマーを完全に溶解するものが好ましく、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ガンマブチロラクトン等が挙げられる。 Among these solvents, those that completely dissolve the resulting polymer are particularly preferred, such as N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, and gamma-butyrolactone.

本実施形態の感光性樹脂組成物において、溶剤の使用量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、好ましくは100~1000質量部であり、より好ましくは120~700質量部であり、さらに好ましくは125~500質量部の範囲である。 In the photosensitive resin composition of this embodiment, the amount of the solvent used is preferably 100 to 1,000 parts by mass, more preferably 120 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).

含窒素複素環化合物
本実施形態の感光性樹脂組成物を用いて銅又は銅合金から成る基板上に硬化膜を形成する場合には、銅上の変色を抑制するために、ネガ型感光性樹脂組成物は、含窒素複素環化合物を任意に含んでよい。含窒素複素環化合物としては、アゾール化合物、及びプリン誘導体等が挙げられる。
Nitrogen-containing heterocyclic compound When the photosensitive resin composition of the present embodiment is used to form a cured film on a substrate made of copper or a copper alloy, the negative photosensitive resin composition may optionally contain a nitrogen-containing heterocyclic compound in order to suppress discoloration on the copper. Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include an azole compound and a purine derivative.

アゾール化合物としては、1H-トリアゾール、5-メチル-1H-トリアゾール、5-エチル-1H-トリアゾール、4,5-ジメチル-1H-トリアゾール、5-フェニル-1H-トリアゾール、4-t-ブチル-5-フェニル-1H-トリアゾール、5-ヒドロキシフェニル-1H-トリアゾール、フェニルトリアゾール、p-エトキシフェニルトリアゾール、5-フェニル-1-(2-ジメチルアミノエチル)トリアゾール、5-ベンジル-1H-トリアゾール、ヒドロキシフェニルトリアゾール、1,5-ジメチルトリアゾール、4,5-ジエチル-1H-トリアゾール、1H-ベンゾトリアゾール、2-(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェニル]-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3-t-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、4-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、4-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾール、5-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾール、1H-テトラゾール、5-メチル-1H-テトラゾール、5-フェニル-1H-テトラゾール、5-アミノ-1H-テトラゾール、1-メチル-1H-テトラゾール等が挙げられる。 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]-benzotriazole, 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, 1-methyl-1H-tetrazole, etc.

特に好ましくは、トリルトリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、及び4-メチル-1H-ベンゾトリアゾールが挙げられる。また、これらのアゾール化合物は、1種で用いても2種以上の混合物で用いても構わない。 Particularly preferred are tolyltriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, and 4-methyl-1H-benzotriazole. These azole compounds may be used alone or in a mixture of two or more.

プリン誘導体の具体例としては、プリン、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、8-アザヒポキサンチン等及びその誘導体が挙げられる。 Specific examples of purine derivatives include purine, 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-aminopurine, 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, 8-azahypoxanthine, and derivatives thereof.

感光性樹脂組成物が上記アゾール化合物又はプリン誘導体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、0.1~20質量部であることが好ましく、光感度特性の観点から0.5~5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0.1質量部以上である場合、本実施形態の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、20質量部以下である場合には光感度に優れる。 When the photosensitive resin composition contains the azole compound or purine derivative, the blending amount 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 5 parts by mass from the viewpoint of photosensitivity characteristics. When the blending amount of the azole compound relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A) is 0.1 part by mass or more, discoloration of the copper or copper alloy surface is suppressed when the photosensitive resin composition of this embodiment is formed on copper or a copper alloy, while when the blending amount is 20 parts by mass or less, excellent photosensitivity is achieved.

ヒンダードフェノール化合物
また、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、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,5-ジ-t-ブチル-ハイドロキノン、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネ-ト、イソオクチル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4、4’-メチレンビス(2、6-ジ-t-ブチルフェノール)、4,4’-チオ-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、2,2’-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレン-ビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレイト、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-2,6-ジメチル-4-イソプロピルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-s-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス[4-(1-エチルプロピル)-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス[4-トリエチルメチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-2,6-ジメチル-4-フェニルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,5,6-トリメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5-エチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-6-エチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-6-エチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5,6-ジエチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、 1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5‐エチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン等が挙げられるが、これに限定されるものではない。これらの中でも、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン等が特に好ましい。
Hindered Phenol Compounds In order to suppress discoloration on the copper surface, the negative 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], 2,2-thio-diethylene bis[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, 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-hydro 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-2,6-dimethylbenzyl]-1,3,5-triazine-2,4, 6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris[4-triethylmethyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl]-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(3-hydroxy-2,6-dimethyl-4-phenylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3 -hydroxy-2,5,6-trimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-5-ethyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-6-ethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5- triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-6-ethyl-3-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-5,6-diethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, Examples of the hydroxyl group include, but are not limited to, 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 these, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione is particularly preferred.

ヒンダードフェノール化合物の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.1~20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発明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 per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A), and more preferably 0.5 to 10 parts by mass from the viewpoint of photosensitivity characteristics. When the amount of the hindered phenol compound per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A) is 0.1 part by mass or more, for example, when the photosensitive resin composition of the present invention 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。
Organotitanium Compound The negative photosensitive resin composition of the present embodiment may contain an organotitanium compound. By containing an organotitanium compound, a photosensitive resin layer having excellent chemical resistance can be formed even when cured at a low temperature.

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:
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。
II)テトラアルコキシチタン化合物:例えば、チタニウムテトラ(n-ブトキサイド)、チタニウムテトラエトキサイド、チタニウムテトラ(2-エチルヘキソキサイド)、チタニウムテトライソブトキサイド、チタニウムテトライソプロポキサイド、チタニウムテトラメトキサイド、チタニウムテトラメトキシプロポキサイド、チタニウムテトラメチルフェノキサイド、チタニウムテトラ(n-ノニロキサイド)、チタニウムテトラ(n-プロポキサイド)、チタニウムテトラステアリロキサイド、チタニウムテトラキス[ビス{2,2-(アリロキシメチル)ブトキサイド}]等である。
III)チタノセン化合物:例えば、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリメトキサイド、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)チタニウム、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウム等である。
IV)モノアルコキシチタン化合物:例えば、チタニウムトリス(ジオクチルホスフェート)イソプロポキサイド、チタニウムトリス(ドデシルベンゼンスルホネート)イソプロポキサイド等である。
V)チタニウムオキサイド化合物:例えば、チタニウムオキサイドビス(ペンタンジオネート)、チタニウムオキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、フタロシアニンチタニウムオキサイド等である。
VI)チタニウムテトラアセチルアセトネート化合物:例えば、チタニウムテトラアセチルアセトネート等である。
VII)チタネートカップリング剤:例えば、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート等である。
Organotitanium compounds that can be used include those in which an organic chemical is bonded to a titanium atom via a covalent or ionic bond.
Specific examples of the organotitanium compound are shown below in I) to VII):
I) Titanium chelate compounds: Among these, titanium chelates having two or more alkoxy groups are more preferred because they provide good storage stability for the negative photosensitive resin composition and a good pattern. 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) 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}], and the like.
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, and the like.
IV) Monoalkoxytitanium compounds: For example, titanium tris(dioctylphosphate) isopropoxide, titanium tris(dodecylbenzenesulfonate) isopropoxide, etc.
V) Titanium oxide compounds: For example, titanium oxide bis(pentanedionate), titanium oxide bis(tetramethylheptanedionate), phthalocyanine titanium oxide, and the like.
VI) Titanium tetraacetylacetonate compounds: For example, titanium tetraacetylacetonate.
VII) Titanate coupling agents: for example, isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate.

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ばれる少なくとも1種の化合物であることが、より良好な耐薬品性を奏するという観点から好ましく、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)チタニウムが特に好ましい。 Among them, the organic titanium compound is preferably 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, and 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 particularly 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。該配合量が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、一方では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 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 obtained.

接着助剤
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物を用いて形成される膜と基材との接着性向上のために、ネガ型感光性樹脂組成物は、接着助剤を任意に含んでもよい。接着助剤としては、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、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、及びアルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系接着助剤等が挙げられる。
Adhesion aid In order to improve the adhesion between a film formed using the negative photosensitive resin composition of the present embodiment and a substrate, the negative photosensitive resin composition may optionally contain an adhesion aid. Examples of the adhesion aid include γ-aminopropyldimethoxysilane, N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, dimethoxymethyl-3-piperidinopropylsilane, diethoxy-3-glycidoxypropylmethylsilane, N-(3-diethoxymethylsilylpropyl)succinimide, N-[3-(triethoxysilyl)propyl]phthalamic acid, benzophenone-3,3'-bis(N-[3-triethoxysilyl]propyl)propane, and the like. silane coupling agents such as benzene-1,4-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, 3-(trialkoxysilyl)propylsuccinic anhydride, and aluminum-based adhesion aids such as aluminum tris(ethylacetoacetate), aluminum tris(acetylacetonate), and ethylacetoacetate aluminum diisopropylate.

これらの接着助剤のうちでは、接着力の観点からシランカップリング剤を用いることがより好ましい。感光性樹脂組成物が接着助剤を含有する場合、接着助剤の配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、0.5~25質量部の範囲内であることが好ましい。 Among these adhesive aids, it is more preferable to use a silane coupling agent from the viewpoint of adhesive strength. When the photosensitive resin composition contains an adhesive aid, the amount of the adhesive aid is preferably within the range of 0.5 to 25 parts by mass per 100 parts by mass of (A) the polyimide precursor.

シランカップリング剤としては、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、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)、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、トリフェニルシラノール等が挙げられるが、これらに限定されない。これらは単独でも複数組み合わせて用いてもよい。 Silane coupling agents include 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 diethoxymethoxysilane, 3-mercaptopropyl ethoxydimethoxysilane, 3-mercaptopropyl tripropoxysilane, 3-mercaptopropyl diethoxypropoxysilane, 3-mercaptopropyl ethoxydipropoxysilane, 3-mercaptopropyl dimethoxypropoxysilane, 3-mercaptopropyl methoxydipropoxysilane, 2-mercaptoethyl trimethoxysilane, 2-mercaptoethyl diethoxymethoxysilane, 2-mercapto triethylethoxydimethoxysilane, 2-mercaptoethyltripropoxysilane, 2-mercaptoethyltripropoxysilane, 2-mercaptoethylethoxydipropoxysilane, 2-mercaptoethyldimethoxypropoxysilane, 2-mercaptoethylmethoxydipropoxysilane, 4-mercaptobutyltrimethoxysilane, 4-mercaptobutyltriethoxysilane, 4-mercaptobutyltripropoxysilane, N-(3-triethoxysilylpropyl)urea (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: trade name LS3610, manufactured by Azmax Corporation: trade name SIU9055.0), N-(3-trimethoxysilylpropyl)urea (manufactured by Azmax Corporation: trade 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, 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) SLA0598.0), m-aminophenyltrimethoxysilane (manufactured by Azmax Corporation: trade name SLA0599.0), p-aminophenyltrimethoxysilane (manufactured by Azmax Corporation: trade name SLA0599.1), aminophenyltrimethoxysilane (manufactured by Azmax Corporation: trade name SLA0599.2), 2-(trimethoxysilylethyl)pyridine (manufactured by Azmax Corporation: trade 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), tetra 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, phenyl p-tolylsilanetriol, methylphenylsilanediol, ethylphenylsilanediol, n-propylphenylsilanediol, isopropylphenylsilanediol, n-butyldiphenylsilanediol, isobutylphenylsilanediol, tert-butylphenylsilanediol, diphenylsilanediol, dimethoxydiphenylsilane, diethoxydiphenylsilane, dimethoxydi-p-tolylsilane, ethylmethylphenylsilanol, n-propylmethylphenylsilanol, isopropylmethylphenylsilanol, n-butylmethylphenylsilanol, isobutylmethylphenylsilanol, Examples of the phenylsilanol include, but are not limited to, phenylsilanol, tert-butylmethylphenylsilanol, ethyl n-propylphenylsilanol, ethylisopropylphenylsilanol, n-butylethylphenylsilanol, isobutylethylphenylsilanol, tert-butylethylphenylsilanol, methyldiphenylsilanol, ethyldiphenylsilanol, n-propyldiphenylsilanol, isopropyldiphenylsilanol, n-butyldiphenylsilanol, isobutyldiphenylsilanol, tert-butyldiphenylsilanol, and triphenylsilanol. These may be used alone or in combination.

シランカップリング剤としては、前記した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 0007674451000062
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 silane coupling agents include phenylsilanetriol, trimethoxyphenylsilane, trimethoxy(p-tolyl)silane, diphenylsilanediol, dimethoxydiphenylsilane, diethoxydiphenylsilane, dimethoxydi-p-tolylsilane, triphenylsilanol, and compounds represented by the following formula:
Figure 0007674451000062
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感光性樹脂組成物中の配合量としては、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.01~20質量部が好ましい。 When a silane coupling agent is used, the amount of the silane coupling agent in the photosensitive resin composition is preferably 0.01 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the polyimide precursor (A).

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。該増感剤としては、例えば、ミヒラーズケトン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,5-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロペンタン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)-4-メチルシクロヘキサノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p-ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、p-ジメチルアミノベンジリデンインダノン、2-(p-ジメチルアミノフェニルビフェニレン)-ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3-ビス(4’-ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3’-カルボニル-ビス(7-ジエチルアミノクマリン)、3-アセチル-7-ジメチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-ベンジロキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-メトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン、N-フェニル-N’-エチルエタノールアミン、N-フェニルジエタノールアミン、N-p-トリルジエタノールアミン、N-フェニルエタノールアミン、4-モルホリノベンゾフェノン、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、2-メルカプトベンズイミダゾール、1-フェニル-5-メルカプトテトラゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ナフト(1,2-d)チアゾール、2-(p-ジメチルアミノベンゾイル)スチレン等が挙げられる。これらは単独で又は例えば2~5種類の組合せで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, p-dimethylaminocinnamylidene indane, and the like. Non, p-dimethylaminobenzylidene indanone, 2-(p-dimethylaminophenylbiphenylene)-benzothiazole, 2-(p-dimethylaminophenylvinylene)benzothiazole, 2-(p-dimethylaminophenylvinylene)isonaphthothiazole, 1,3-bis(4'-dimethylaminobenzal)acetone, 1,3-bis(4'-diethylaminobenzal)acetone, 3,3'-carbonyl-bis(7-diethylaminocoumarin), 3-acetone ethyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-benzyloxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-methoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, N-phenyl-N'-ethylethanolamine, N-phenyldiethanolamine, N-p-tolyldiethanolamine, N-phenylethanolamine, 4-morpholinobenzophenone, isoamyl dimethylaminobenzoate, isoamyl diethylaminobenzoate, 2-mercaptobenzimidazole, 1-phenyl-5-mercaptotetrazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-(p-dimethylaminostyryl)benzoxazole, 2-(p-dimethylaminostyryl)benzthiazole, 2-(p-dimethylaminostyryl)naphtho(1,2-d)thiazole, 2-(p-dimethylaminobenzoyl)styrene, and the like. These may be used alone or in combination of, for example, 2 to 5 types.

光感度を向上させるための増感剤を感光性樹脂組成物が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 to improve photosensitivity, 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、特に以下に限定するものではないが、ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレートなどの、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 in order to improve the resolution of the relief pattern. As such a monomer, a (meth)acrylic compound that undergoes a radical polymerization reaction with a photopolymerization initiator is preferable, and examples thereof include, but are not limited to, mono- or diacrylates and methacrylates of ethylene glycol or polyethylene glycol, 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 1,6-hexane diacrylate and dimethacrylate. Examples of such compounds include diacrylates and dimethacrylates of diols, diacrylates and dimethacrylates of neopentyl glycol, mono- or diacrylates and methacrylates of bisphenol A, benzene trimethacrylate, isobornyl acrylate and methacrylate, acrylamide and its derivatives, methacrylamide and its derivatives, trimethylolpropane triacrylate and methacrylate, di- or triacrylates and methacrylates of glycerol, di-, tri-, or tetraacrylates and methacrylates of pentaerythritol, and ethylene oxide or propylene oxide adducts of these compounds.

レリーフパターンの解像性を向上させるための上記の光重合性の不飽和結合を有するモノマーを感光性樹脂組成物が含有する場合、光重合性の不飽和結合を有するモノマーの配合量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、1~50質量部であることが好ましい。 When the photosensitive resin composition contains the above-mentioned monomer having a photopolymerizable unsaturated bond to improve the resolution of the relief pattern, the amount of the monomer having a photopolymerizable unsaturated bond is preferably 1 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A).

熱重合禁止剤
また、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、例えば、ヒドロキノン、N-ニトロソジフェニルアミン、p-tert-ブチルカテコール、フェノチアジン、N-フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2-シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6-ジ-tert-ブチル-p-メチルフェノール、5-ニトロソ-8-ヒドロキシキノリン、1-ニトロソ-2-ナフトール、2-ニトロソ-1-ナフトール、2-ニトロソ-5-(N-エチル-N-スルホプロピルアミノ)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、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 during storage, particularly in the form 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>
また、本発明は、(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、硬化レリーフパターンの製造方法を提供する。
<Method for Producing Cured Relief Pattern and Semiconductor Device>
The present invention also provides a method for producing a cured relief pattern, comprising the steps of: (1) applying the negative type photosensitive resin composition of the present embodiment described above 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; and (4) heat-treating the relief pattern to form a cured relief pattern.

(1)感光性樹脂層形成工程
本工程では、本発明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、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 invention is applied onto a substrate, and then dried as necessary to form a photosensitive resin layer. As the application method, a method that has been conventionally used for applying a photosensitive resin composition, such as a method of applying with a spin coater, a bar coater, a blade coater, a curtain coater, a screen printer, etc., or a method of spray application with a spray coater, etc., can be used.

必要に応じて、感光性樹脂組成物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時間の条件下で乾燥を行うことができる。以上のとおり、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, and vacuum drying. 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. As described above, 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、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション、ステッパー等の露光装置を用いて、パターンを有するフォトマスク又はレチクルを介して又は直接に、紫外線光源等により露光する。
(2) Exposure Step In this step, the photosensitive resin layer formed above is exposed to an ultraviolet light source or the like through a photomask or reticle having a pattern, or directly, using an exposure device such as a contact aligner, a mirror projection, or a stepper.

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

(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現像除去する。露光(照射)後の感光性樹脂層を現像する現像方法としては、従来知られているフォトレジストの現像方法、例えば、回転スプレー法、パドル法、超音波処理を伴う浸漬法等の中から任意の方法を選択して使用することができる。また、現像の後、レリーフパターンの形状を調整する等の目的で、必要に応じて、任意の温度及び時間の組合せによる現像後ベークを施してもよい。
(3) Relief Pattern Forming Step In this step, the unexposed portion of the exposed photosensitive resin layer is developed and removed. 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、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, α-acetyl-γ-butyrolactone, etc. are preferable. As the poor solvent, for example, toluene, xylene, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl lactate, propylene glycol methyl ether acetate, water, etc. are preferable. When 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30分~5時間の条件で行うことができる。加熱硬化時の雰囲気気体としては、空気を用いてもよく、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いることもできる。
(4) 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 a method for heat curing, various methods can be selected, such as a method using a hot plate, a method using an oven, or a method using a temperature-elevating oven that can be set to a temperature program. Heating can be performed, for example, under conditions of 170°C to 400°C for 30 minutes to 5 hours. As the atmospheric gas during heat curing, air may be used, or an inert gas such as nitrogen or argon may 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(8)で表される。

Figure 0007674451000063
{式中、X及びYは、一般式(2)中のX及びYと同じであり、mは正の整数である。}
一般式(2)中の好ましいXとYは、同じ理由により、一般式(8)のポリイミドにおいても好ましい。一般式(8)の繰り返し単位数mは、正の整数であればよく、特に限定は無いが、2~150の整数、又は3~140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。 <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 (8).
Figure 0007674451000063
{In the formula, X1 and Y1 are the same as X1 and Y1 in general formula (2), and m is a positive integer.}
For the same reason, the preferred X1 and Y1 in the general formula (2) are also preferred in the polyimide of the general formula (8). The number m of repeating units in the general formula (8) is not particularly limited as long as it is a positive integer, but may be an integer of 2 to 150 or an integer of 3 to 140.
Another aspect of the present invention is a method for producing a polyimide, which includes a step of converting the above-described negative photosensitive resin composition into a polyimide.

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

<表示体装置>
本実施形態では、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、薄膜トランジスタ(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、マルチドメイン垂直配向(MVA)型液晶表示装置用の突起、並びに有機エレクトロルミネッセンス(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 may be a surface protection film, an insulating film, and a planarizing film for a thin film transistor (TFT) liquid crystal display element and a color filter element, a protrusion for a multi-domain vertical alignment (MVA) type liquid crystal display device, and a partition wall for a cathode of an organic electroluminescence (EL) element.

本発明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 applicable to the semiconductor devices described above, the negative-type photosensitive resin composition of the present invention is also useful for applications such as interlayer insulation in multilayer circuits, cover coats for flexible copper-clad boards, solder resist films, and liquid crystal alignment films.

[第二の態様]
本実施形態にかかる、第二の態様について説明する。
<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)ポリイミド前駆体;
(B2)熱硬化剤;及び
(C)光重合開始剤
を含む。
[Second Aspect]
A second aspect of the present embodiment will be described.
<Negative Photosensitive Resin Composition>
The negative photosensitive resin composition according to this embodiment is
(A) a polyimide precursor;
(B2) a heat curing agent; and (C) a photopolymerization initiator.

ネガ型感光性樹脂組成物は、高い解像度を得るという観点から、100質量部の(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(B2)熱硬化剤と、(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)光重合開始剤とを含むことが好ましい。 From the viewpoint of obtaining high resolution, the negative photosensitive resin composition preferably contains 100 parts by mass of (A) polyimide precursor, 0.1 to 30 parts by mass of (B2) heat curing agent based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor, and 0.1 to 20 parts by mass of (C) photopolymerization initiator based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor.

(A)ポリイミド前駆体
本実施形態において、(A)ポリイミド前駆体は、第一の態様に示したものを用いることができる。
(A) Polyimide Precursor In this embodiment, the polyimide precursor (A) may be the one shown in the first aspect.

(B2)熱硬化剤
本実施形態における(B2)熱硬化剤は、加熱により硬化を進行させうる化合物であれば限定されない。その中で、封止材との密着性の観点から、ベンゾオキサジン、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂が好ましく、ベンゾオキサジンがより好ましい。
ベンゾオキサジンとしては、下記一般式(10)又は(11)で表される構造を挙げる
ことができる。

Figure 0007674451000064
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレンエポキシ樹脂などの芳香族エポキシ樹脂、3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ε-カプロラクトン変性3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートなどの脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。脂環式エポキシ樹脂としては、下記一般式(12):
なども挙げられる。
オキセタン樹脂としては、例えば、3-アリロキシオキセタン、3-オキセタニルpトルエンスルホネートなどが挙げられる。 (B2) Heat Curing Agent The (B2) heat curing agent in the present embodiment is not limited as long as it is a compound that can be cured by heating. Among them, from the viewpoint of adhesion to the sealing material, benzoxazine, epoxy resin, and oxetane resin are preferable, and benzoxazine is more preferable.
Examples of benzoxazine include structures represented by the following general formula (10) or (11).
Figure 0007674451000064
Examples of the epoxy resin include aromatic epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and naphthalene epoxy resin, and alicyclic epoxy resins such as 3',4'-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate and ε-caprolactone-modified 3',4'-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate. Examples of the alicyclic epoxy resin include those represented by the following general formula (12):
Other examples include:
Examples of the oxetane resin include 3-allyloxyoxetane and 3-oxetanyl p-toluenesulfonate.

上記熱硬化剤を用いると、良好な耐薬品性と解像性、およびCuボイド抑制効果が得られる。理論に拘束されないが、良好な耐薬品性を得ることができる理由については、熱架橋後に高次ネットワークを形成することで薬液のしみこみを抑え、耐薬品性を向上させていると考えている。
また、良好な解像性を得ることができる理由は不明だが、加熱硬化前の熱硬化剤は、ポリイミド前駆体と配合することで、現像時の現像液により溶解し易く、残渣が抑制されるためであると考えられる。加えて、Cuボイド抑制効果を示す理由は定かではないが、熱硬化剤が加熱によりヒドロキシル基などを発生させ、このヒドロキシル基がCuイオンと強く相互作用するようになり、Cuの拡散を抑制し、結果としてCuボイドを抑制すると考えられる。
By using the above-mentioned heat curing agent, good chemical resistance, resolution, and Cu void suppression effect can be obtained. Without being bound by theory, it is believed that the reason why good chemical resistance can be obtained is that the penetration of chemicals is suppressed by forming a high-order network after thermal crosslinking, thereby improving chemical resistance.
In addition, although the reason why good resolution can be obtained is unclear, it is believed that the heat curing agent before heat curing is easily dissolved in the developer during development by blending with the polyimide precursor, and residue is suppressed. In addition, although the reason why the Cu void suppression effect is exhibited is unclear, it is believed that the heat curing agent generates hydroxyl groups and the like by heating, and these hydroxyl groups strongly interact with Cu ions, suppressing the diffusion of Cu and, as a result, suppressing Cu voids.

ネガ型感光性樹脂組成物中の上記熱硬化剤は、前記(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、好ましくは0.1~30質量部であり、より好ましくは1質量部以上15質量部以下である。(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下の範囲で配合することで、Cuボイド抑制効果、解像性向上および耐薬品性の向上の効果に特に優れるネガ型感光性樹脂組成物を得ることができる。 The amount of the heat curing agent in the negative photosensitive resin composition is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). By blending in the range of 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A), it is possible to obtain a negative photosensitive resin composition that is particularly excellent in the effects of suppressing Cu voids, improving resolution, and improving chemical resistance.

(C)光重合開始剤
本実施形態において、(C)光重合開始剤は、第一の態様に示したものを用いることができる。
(C) Photopolymerization Initiator In this embodiment, the photopolymerization initiator (C) may be the same as that shown in the first aspect.

その他成分
本実施形態において、その他成分としての溶剤、含窒素複素環化合物、ヒンダードフェノール化合物、有機チタン化合物、接着助剤、増感剤、光重合性不飽和モノマー、熱重合禁止剤については、第一の態様に示したものを用いることができる。
Other Components In this embodiment, the other components, such as the solvent, the nitrogen-containing heterocyclic compound, the hindered phenol compound, the organic titanium compound, the adhesion aid, the sensitizer, the photopolymerizable unsaturated monomer, and the thermal polymerization inhibitor, can be those shown in the first aspect.

<硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置>
本実施形態において、硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置は、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Method for Producing Cured Relief Pattern and Semiconductor Device>
In this embodiment, the same method for producing a cured relief pattern and the semiconductor device as those shown in the first embodiment can be applied.

<ポリイミド>
本実施形態において、ポリイミドは、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Polyimide>
In this embodiment, the polyimide may be the same as that shown in the first embodiment.

<半導体装置>
本実施形態において、半導体装置は、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Semiconductor Device>
In this embodiment, the same semiconductor device as that shown in the first aspect can be applied.

<表示装置>
本実施形態において、表示装置は、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Display Device>
In this embodiment, the same display device as that shown in the first aspect can be applied.

本実施形態に係るネガ型感光性樹脂組成物は、第一の態様に示したネガ型感光性樹脂組成物と同様、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。第一の態様において示した、好ましい構成、数値範囲又は工程等は、本実施形態においても同様に、好ましい構成、数値範囲又は工程等として扱われることができる。 The negative-type photosensitive resin composition according to this embodiment, like the negative-type photosensitive resin composition shown in the first embodiment, is useful not only for application to semiconductor devices as described above, but also for applications such as interlayer insulation in multilayer circuits, cover coats for flexible copper-clad boards, solder resist films, and liquid crystal alignment films. The preferred configurations, numerical ranges, or steps shown in the first embodiment can also be treated as preferred configurations, numerical ranges, or steps in this embodiment.

[第三の態様]
本実施形態にかかる、第三の態様について説明する。
<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)ポリイミド前駆体;
(B3)下記一般式(B-1):

Figure 0007674451000067
{式中、Ra及びRbは、それぞれ独立に、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~10の1価の有機基であり、Rcは、それぞれ独立に、ヘテロ原子を含んでもよい1価の有機基であり、かつmは、0~5の整数を表す。}
で表される3級アミン化合物及び/又はグアニジン化合物;並びに
(C)光重合開始剤;
を含む。 [Third Aspect]
A third aspect of the present embodiment will be described.
<Negative Photosensitive Resin Composition>
The negative photosensitive resin composition according to this embodiment is
(A) a polyimide precursor;
(B3) The following general formula (B-1):
Figure 0007674451000067
{In the formula, Ra and Rb are each independently a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms which may contain a heteroatom, Rc are each independently a monovalent organic group which may contain a heteroatom, and m is an integer of 0 to 5.}
and (C) a photopolymerization initiator;
Includes.

ネガ型感光性樹脂組成物は、高い解像度を得るという観点から、100質量部の(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(B3)上記3級アミン化合物及び/又はグアニジン化合物と、(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)光重合開始剤とを含むことが好ましい。 From the viewpoint of obtaining high resolution, the negative photosensitive resin composition preferably contains 100 parts by mass of (A) polyimide precursor, 0.1 to 30 parts by mass of (B3) the above-mentioned tertiary amine compound and/or guanidine compound based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor, and 0.1 to 20 parts by mass of (C) photopolymerization initiator based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor.

(A)ポリイミド前駆体
本実施形態において、(A)ポリイミド前駆体は、第一の態様に示したものを用いることができる。
(A) Polyimide Precursor In this embodiment, the polyimide precursor (A) may be the one shown in the first aspect.

(B3)3級アミン化合物及び/又はグアニジン化合物
本実施形態における(B3)3級アミン化合物は、下記一般式(B-1):

Figure 0007674451000068
{式中、Ra及びRbは、それぞれ独立にヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~10の1価の有機基であり、Rcは、それぞれ独立にヘテロ原子を含んでもよい1価の有機基であり、かつmは、0~5の整数を表す。}
で表される3級アミン化合物である。
一般式(B-1)において、Ra及びRbは、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~10の有機基であれば限定されないが、耐熱性の観点からメチル基、エチル基、n-プロピル基、及びイソプロピル基から成る群から選ばれる少なくとも1つが好ましく、解像性の観点から、メチル基及び/又はエチル基がより好ましい。
Rcは、ヘテロ原子を含んでもよい1価の有機基であれば限定されない。この中で、耐熱性の観点から、炭素数1~10の1価の有機基が好ましい。
このような一般式(B-1)で表される3級アミン化合物として、例えば、4-ヒドロキシメチル―N,N-ジメチルアニリン、ビス[4-(ジメチルアミノ)フェニル]メタンなどが挙げられる。 (B3) Tertiary amine compound and/or guanidine compound (B3) in this embodiment is a tertiary amine compound represented by the following general formula (B-1):
Figure 0007674451000068
In the formula, Ra and Rb each independently represent a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms which may contain a heteroatom, Rc each independently represent a monovalent organic group which may contain a heteroatom, and m represents an integer of 0 to 5.
It is a tertiary amine compound represented by the formula:
In general formula (B-1), Ra and Rb are not limited as long as they are an organic group having 1 to 10 carbon atoms which may contain a heteroatom. From the viewpoint of heat resistance, at least one selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group is preferable, and from the viewpoint of resolution, a methyl group and/or an ethyl group is more preferable.
Rc is not limited as long as it is a monovalent organic group which may contain a heteroatom. Among these, from the viewpoint of heat resistance, a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms is preferred.
Examples of the tertiary amine compound represented by the general formula (B-1) include 4-hydroxymethyl-N,N-dimethylaniline, bis[4-(dimethylamino)phenyl]methane, and the like.

本実施形態におけるグアニジン化合物は、グアニジン構造を有していれば限定されない。この中で、樹脂組成物の保存安定性の観点から、下記一般式(B-2):

Figure 0007674451000069
{式中、Rdは、水素原子、またはヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~10の1価の有機基を表す。}
で表される構造であることが好ましい。
一般式(B-2)において、Rdは、水素原子、又はヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~10の有機基であれば限定されない。その中で、Rdとしては、解像性の観点から、炭素数1~5の有機基が好ましい。
このようなグアニジン化合物として、例えば、アグマチンスルフェート、ジシアンジアミド、アルギニン(例えば、D-(-)-アルギニン)、1-(t-ブトキシカルボニル)グアニジンなどが挙げられる。 The guanidine compound in the present embodiment is not limited as long as it has a guanidine structure. Among these, from the viewpoint of storage stability of the resin composition, the guanidine compound represented by the following general formula (B-2):
Figure 0007674451000069
In the formula, Rd represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms which may contain a heteroatom.
It is preferable that the structure is represented by the following formula:
In general formula (B-2), Rd is not limited as long as it is a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms which may contain a heteroatom. Among these, Rd is preferably an organic group having 1 to 5 carbon atoms from the viewpoint of resolution.
Examples of such guanidine compounds include agmatine sulfate, dicyandiamide, arginine (eg, D-(-)-arginine), 1-(t-butoxycarbonyl)guanidine, and the like.

上記3級アミン化合物及び/又はグアニジン化合物を用いると、良好な耐薬品性と解像性、およびCuボイド抑制効果が得られる。理論に拘束されないが、良好な耐薬品性を得ることができる理由については、加熱硬化後に窒素原子とポリイミド樹脂が高次ネットワークを形成することで薬液のしみこみを抑え、耐薬品性を向上させていると考えている。
また、良好な解像性を得ることができる理由は不明だが、加熱硬化前の上記3級アミン化合物及び/又はグアニジン化合物は、ポリイミド前駆体と配合することで、現像時の現像液により溶解し易く、残渣が抑制されるためであると考えられる。加えて、Cuボイド抑制効果を示す理由は定かではないが、上記化合物の窒素原子がCuイオンと強く相互作用するようになり、Cuの拡散を抑制し、結果としてCuボイドを抑制すると考えられる。
By using the above-mentioned tertiary amine compound and/or guanidine compound, good chemical resistance and resolution, and Cu void suppression effect can be obtained. Without being bound by theory, it is believed that the reason why good chemical resistance can be obtained is that nitrogen atoms and polyimide resin form a high-order network after heat curing, which suppresses the penetration of chemical solutions and improves chemical resistance.
In addition, although the reason why good resolution can be obtained is unclear, it is believed that the above-mentioned tertiary amine compound and/or guanidine compound before heat curing is easily dissolved in the developer during development by blending with the polyimide precursor, and residues are suppressed. In addition, although the reason why the Cu void suppression effect is shown is unclear, it is believed that the nitrogen atoms of the above-mentioned compound strongly interact with Cu ions, suppressing the diffusion of Cu and, as a result, suppressing Cu voids.

ネガ型感光性樹脂組成物中の上記3級アミン化合物またはグアニジン化合物は、前記(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、好ましくは0.1~30質量部であり、より好ましくは1質量部以上15質量部以下である。(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下の範囲で配合することで、Cuボイド抑制効果、解像性向上および耐薬品性の向上の効果に特に優れるネガ型感光性樹脂組成物を得ることができる。 The amount of the tertiary amine compound or guanidine compound in the negative photosensitive resin composition is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). By blending in the range of 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A), it is possible to obtain a negative photosensitive resin composition that is particularly excellent in the effects of suppressing Cu voids, improving resolution, and improving chemical resistance.

(C)光重合開始剤
本実施形態において、(C)光重合開始剤は、第一の態様に示したものを用いることができる。
(C) Photopolymerization Initiator In this embodiment, the photopolymerization initiator (C) may be the same as that shown in the first aspect.

その他成分
本実施形態において、その他成分としての溶剤、含窒素複素環化合物、ヒンダードフェノール化合物、有機チタン化合物、接着助剤、増感剤、光重合性不飽和モノマー、熱重合禁止剤については、第一の態様に示したものを用いることができる。
Other Components In this embodiment, the other components, such as the solvent, the nitrogen-containing heterocyclic compound, the hindered phenol compound, the organic titanium compound, the adhesion aid, the sensitizer, the photopolymerizable unsaturated monomer, and the thermal polymerization inhibitor, can be those shown in the first aspect.

<硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置>
本実施形態において、硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置は、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Method for Producing Cured Relief Pattern and Semiconductor Device>
In this embodiment, the same method for producing a cured relief pattern and the semiconductor device as those shown in the first embodiment can be applied.

<ポリイミド>
本実施形態において、ポリイミドは、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Polyimide>
In this embodiment, the polyimide may be the same as that shown in the first embodiment.

<半導体装置>
本実施形態において、半導体装置は、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Semiconductor Device>
In this embodiment, the same semiconductor device as that shown in the first aspect can be applied.

<表示装置>
本実施形態において、表示装置は、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Display Device>
In this embodiment, the same display device as that shown in the first aspect can be applied.

本実施形態に係るネガ型感光性樹脂組成物は、第一の態様に示したネガ型感光性樹脂組成物と同様、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。第一の態様において示した、好ましい構成、数値範囲又は工程等は、本実施形態においても同様に、好ましい構成、数値範囲又は工程等として扱われることができる。 The negative-type photosensitive resin composition according to this embodiment, like the negative-type photosensitive resin composition shown in the first embodiment, is useful not only for application to semiconductor devices as described above, but also for applications such as interlayer insulation in multilayer circuits, cover coats for flexible copper-clad boards, solder resist films, and liquid crystal alignment films. The preferred configurations, numerical ranges, or steps shown in the first embodiment can also be treated as preferred configurations, numerical ranges, or steps in this embodiment.

[第四の態様]
本実施形態にかかる第四の態様について説明する。
<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)ポリイミド前駆体;
(B4)酸性化合物;及び
(C)光重合開始剤
を含む。
(B4)酸性化合物としては、(B-3)構造中にフェノール性水酸基またはカルボキシル基を2個以上有する酸性化合物、または(B-4)構造中にフェノール性水酸基またはカルボキシル基より選ばれる基を1個有し、かつ-NH-CO-A、または-CO-NHより選ばれる基を1個以上有する酸性化合物(Aは炭素数1~4の有機基である)が挙げられる。
[Fourth aspect]
A fourth aspect of the present embodiment will be described.
<Negative Photosensitive Resin Composition>
The negative photosensitive resin composition according to this embodiment is
(A) a polyimide precursor;
(B4) an acidic compound; and (C) a photopolymerization initiator.
Examples of the acidic compound (B4) include (B-3) an acidic compound having two or more phenolic hydroxyl groups or carboxyl groups in the structure, and (B-4) an acidic compound having one group selected from a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group and one or more groups selected from -NH-CO- A1 or -CO- NH2 ( A1 is an organic group having 1 to 4 carbon atoms).

ネガ型感光性樹脂組成物は、高い解像度を得るという観点から、100質量部の(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(B4)酸性化合物と、(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)光重合開始剤とを含むことが好ましい。 From the viewpoint of obtaining high resolution, the negative photosensitive resin composition preferably contains 100 parts by mass of (A) polyimide precursor, 0.1 to 30 parts by mass of (B4) acidic compound based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor, and 0.1 to 20 parts by mass of (C) photopolymerization initiator based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor.

(A)ポリイミド前駆体
本実施形態において、(A)ポリイミド前駆体は、第一の態様に示したものを用いることができる。
(A) Polyimide Precursor In this embodiment, the polyimide precursor (A) may be the one shown in the first aspect.

(B4)酸性化合物
(B-3)
本実施形態における(B-3)酸性化合物は、構造中にフェノール性水酸基またはカルボキシル基を2個以上有する酸性化合物である。本実施形態にかかる酸性化合物は、構造中にカルボキシル基を2個以上有していてもよいし、フェノール性水酸基を2個以上有していてもよいし、カルボキシル基とフェノール性水酸基を併せ持ってもよい。これらの中で、現像性とCuボイド抑制の観点から、カルボキシル基とフェノール性水酸基を併せ持つ化合物が好ましい。
(B4) Acidic compound (B-3)
The acidic compound (B-3) in this embodiment is an acidic compound having two or more phenolic hydroxyl groups or carboxyl groups in the structure. The acidic compound according to this embodiment may have two or more carboxyl groups in the structure, may have two or more phenolic hydroxyl groups, or may have both a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group. Among these, from the viewpoints of developability and suppression of Cu voids, a compound having both a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group is preferred.

本実施形態にかかるカルボキシル基を2つ以上有する化合物としては、フタル酸、ピロメリット酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸、ベンゼンペンタカルボン酸、4-メチルフタル酸、4-トリフルオロメチルフタル酸、4-メトキシフタル酸、1,3,5-トリベンゼンカルボン酸、イソフタル酸、5-メチルイソフタル酸、テレフタル酸、1,4-ナフタレンテレフタル酸、2,5-ジメチルテレフタル酸、3,4-ピリジンジカルボン酸などが挙げられる。これらの化合物の中で、耐薬品性の観点から、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましい。 Examples of compounds having two or more carboxyl groups according to this embodiment include phthalic acid, pyromellitic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, trimellitic acid, benzenepentacarboxylic acid, 4-methylphthalic acid, 4-trifluoromethylphthalic acid, 4-methoxyphthalic acid, 1,3,5-tribenzenecarboxylic acid, isophthalic acid, 5-methylisophthalic acid, terephthalic acid, 1,4-naphthaleneterephthalic acid, 2,5-dimethylterephthalic acid, and 3,4-pyridinedicarboxylic acid. Among these compounds, phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid are preferred from the viewpoint of chemical resistance.

本実施形態にかかるフェノール性水酸基を2個以上有する化合物としては、カテコール、ピロガロール、2,3-ジヒドロキシナフタレン、1,2-ジヒドロキシナフタレン、1,2,4-トリヒドロキシベンゼン、ヘキサヒドロキシベンゼン、4-メチルカテコール、3-メトキシカテコール、没食子酸メチル、5-メチルピロガロール、2,3,4-トリヒドロキシベンズアルデヒド、レゾルシノール、1,3-ジヒドロキシナフタレン、5-メトキシレゾルシノール、2,4-ジヒドロキシベンズアミド、3,5-ジヒドロキシベンズアミドなどが挙げられる。これらの化合物の中で、耐薬品性の観点から、没食子酸メチル、1,2,4-トリヒドロキシベンゼン、2,4-ジヒドロキシベンズアミド、3,5-ジヒドロキシベンズアミドが好ましい。 Examples of compounds having two or more phenolic hydroxyl groups according to this embodiment include catechol, pyrogallol, 2,3-dihydroxynaphthalene, 1,2-dihydroxynaphthalene, 1,2,4-trihydroxybenzene, hexahydroxybenzene, 4-methylcatechol, 3-methoxycatechol, methyl gallate, 5-methylpyrogallol, 2,3,4-trihydroxybenzaldehyde, resorcinol, 1,3-dihydroxynaphthalene, 5-methoxyresorcinol, 2,4-dihydroxybenzamide, and 3,5-dihydroxybenzamide. Among these compounds, methyl gallate, 1,2,4-trihydroxybenzene, 2,4-dihydroxybenzamide, and 3,5-dihydroxybenzamide are preferred from the viewpoint of chemical resistance.

本実施形態にかかる、フェノール性水酸基とカルボキシル基を併せ持つ化合物としては、メチレンジサリチル酸、o-クマル酸、2-ヒドロキシベンゾイックアシッド、4-メチルサリチル酸、4-ヒドロキシイソフタル酸、4-ヒドロキシフタル酸、5-ヒドロキシイソフタル酸などが挙げられる。これらの中で、耐薬品性の観点から、メチレンジサリチル酸、o-クマル酸が好ましい。 Examples of compounds having both a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group according to this embodiment include methylenedisalicylic acid, o-coumaric acid, 2-hydroxybenzoic acid, 4-methylsalicylic acid, 4-hydroxyisophthalic acid, 4-hydroxyphthalic acid, and 5-hydroxyisophthalic acid. Among these, methylenedisalicylic acid and o-coumaric acid are preferred from the standpoint of chemical resistance.

(B-4)
別の実施形態として(B-4)酸性化合物は、構造中にフェノール性水酸基またはカルボキシル基より選ばれる基を1個有し、かつ-NH-CO-A、または-CO-NHより選ばれる基を1個以上有する酸性化合物(Aは炭素数1~4の有機基である)である。
(B-4)
In another embodiment, the acidic compound (B-4) is an acidic compound having one group selected from a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group in the structure, and one or more groups selected from -NH-CO-A 1 or -CO-NH 2 (A 1 is an organic group having 1 to 4 carbon atoms).

(B-4)酸性化合物は、耐薬品性の観点から、下記一般式(1):

Figure 0007674451000070
{式(1)中、Aは水酸基、またはカルボキシル基であり、Aは-NH-CO-A、または-CO-NHより選ばれる基であり、Aは炭素数1~4の有機基であり、Aは1価の基であり、mは1または2であり、mは0~4の整数である。}
で表される構造を有する化合物であることが好ましい。 From the viewpoint of chemical resistance, the acidic compound (B-4) is represented by the following general formula (1):
Figure 0007674451000070
{In formula (1), A 2 is a hydroxyl group or a carboxyl group, A 3 is a group selected from -NH-CO-A 1 or -CO-NH 2 , A 1 is an organic group having 1 to 4 carbon atoms, A 4 is a monovalent group, m 2 is 1 or 2, and m 3 is an integer of 0 to 4.}
It is preferable that the compound has a structure represented by the following formula:

は炭素数1~4の有機基であるが、耐薬品性の観点から炭素数1~4のアルキル基であることが好ましく、メチル基であることが更に好ましい。
は水酸基、またはカルボキシル基であるが、感度の観点からカルボキシル基であることが好ましい。
は-NH-CO-A、または-CO-NHより選ばれる基であるが、耐薬品性の観点から、-NH-CO-Aがより好ましい。
は1価の基であるが、1価の有機基であることがより好ましく、炭素数1~4のアルキル基であることが更に好ましい。
は1または2であるが、1であることがより好ましい。
は0~4の整数であるが、0または1であることがより好ましい。
A1 is an organic group having 1 to 4 carbon atoms, and from the viewpoint of chemical resistance, is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a methyl group.
A2 is a hydroxyl group or a carboxyl group, and is preferably a carboxyl group from the viewpoint of sensitivity.
A 3 is a group selected from --NH--CO--A 1 or --CO--NH 2 , with --NH--CO--A 1 being more preferred from the standpoint of chemical resistance.
A4 is a monovalent group, preferably a monovalent organic group, and more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
m2 is 1 or 2, and is more preferably 1.
m3 is an integer of 0 to 4, and is more preferably 0 or 1.

本実施形態にかかる構造中にフェノール性水酸基またはカルボキシル基より選ばれる基を1個有し、かつ-NH-CO-Aを1個以上有する酸性化合物としては、2-アセトアミド安息香酸、3-アセトアミド安息香酸、4-アセトアミド安息香酸、5-アセトアミド-2-アミノ安息香酸、2-アセトアミド-5-ブロモ安息香酸、2-(アセトアセトアミド)安息香酸、2-アセトアミド-6-ニトロ安息香酸、2-アセトアミドフェノール、3-アセトアミドフェノール、4-アセトアミドフェノール、2-アセトアミド-4-メチルフェノールが挙げられる。これらの化合物の中で、耐薬品性の観点から、2-アセトアミド安息香酸、3-アセトアミド安息香酸、4-アセトアミド安息香酸、2-アセトアミドフェノール、3-アセトアミドフェノール、4-アセトアミドフェノール、が好ましく、感度の観点から2-アセトアミド安息香酸、3-アセトアミド安息香酸、4-アセトアミド安息香酸がより好ましい。 Examples of acidic compounds having one group selected from a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group and having one or more -NH-CO-A 1 in the structure according to this embodiment include 2-acetamidobenzoic acid, 3-acetamidobenzoic acid, 4-acetamidobenzoic acid, 5-acetamido-2-aminobenzoic acid, 2-acetamido-5-bromobenzoic acid, 2-(acetoacetamido)benzoic acid, 2-acetamido-6-nitrobenzoic acid, 2-acetamidophenol, 3-acetamidophenol, 4-acetamidophenol, and 2-acetamido-4-methylphenol. Among these compounds, from the viewpoint of chemical resistance, 2-acetamidobenzoic acid, 3-acetamidobenzoic acid, 4-acetamidobenzoic acid, 2-acetamidophenol, 3-acetamidophenol, and 4-acetamidophenol are preferred, and from the viewpoint of sensitivity, 2-acetamidobenzoic acid, 3-acetamidobenzoic acid, and 4-acetamidobenzoic acid are more preferred.

本実施形態にかかる構造中にフェノール性水酸基またはカルボキシル基より選ばれる基を1個有し、かつ-CO-NHを1個以上有する酸性化合物としては、フタルアミド酸、テレフタルアミド酸、2-ヒドロキシベンズアミド、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンズアミド、4-ヒドロキシベンズアミド、5-アセチル-2-ヒドロキシベンズアミド、5-クロロ-2-ヒドロキシベンズアミド、3-ヒドロキシベンズアミドが挙げられる。これらの化合物の中で、耐薬品性の観点から、フタルアミド酸、テレフタルアミド酸、2-ヒドロキシベンズアミド、3-ヒドロキシベンズアミド、4-ヒドロキシベンズアミドが好ましい。 Examples of the acidic compound having one group selected from a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group and one or more -CO- NH2 in the structure according to this embodiment include phthalamic acid, terephthalamic acid, 2-hydroxybenzamide, 2-hydroxy-4-methoxybenzamide, 4-hydroxybenzamide, 5-acetyl-2-hydroxybenzamide, 5-chloro-2-hydroxybenzamide, and 3-hydroxybenzamide. Among these compounds, phthalamic acid, terephthalamic acid, 2-hydroxybenzamide, 3-hydroxybenzamide, and 4-hydroxybenzamide are preferred from the viewpoint of chemical resistance.

上記(B4)酸性化合物を用いると、良好な耐薬品性と解像性、およびCuボイド抑制効果が得られる。理論に拘束されないが、良好な耐薬品性を得ることができる理由については、熱硬化後に、ポリイミド部分と水素結合などの相互作用し、高次ネットワークを形成することで薬液のしみこみを抑え、耐薬品性を向上させていると考えている。また、良好な解像性を得ることができる理由は不明だが、加熱硬化前の酸性化合物は、ポリイミド前駆体と配合することで、現像時の現像液により溶解し易く、残渣が抑制されるためであると考えられる。加えて、Cuボイド抑制効果を示す理由は定かではないが、酸性化合物中のカルボキシル基、フェノール性水酸基、及び/又はアミド基が、Cuイオンと強く相互作用するようになり、Cuの拡散を抑制し、結果としてCuボイドを抑制すると考えられる。 By using the above (B4) acidic compound, good chemical resistance and resolution, as well as a Cu void suppression effect can be obtained. Although not bound by theory, it is believed that the reason why good chemical resistance can be obtained is that after heat curing, the compound interacts with the polyimide portion through hydrogen bonds and the like, forming a high-order network, which suppresses the penetration of chemical solutions and improves chemical resistance. In addition, the reason why good resolution can be obtained is unclear, but it is thought that this is because the acidic compound before heat curing is easily dissolved in the developer during development by being mixed with the polyimide precursor, and residues are suppressed. In addition, the reason why the Cu void suppression effect is shown is unclear, but it is thought that the carboxyl group, phenolic hydroxyl group, and/or amide group in the acidic compound strongly interact with Cu ions, suppressing the diffusion of Cu and, as a result, suppressing Cu voids.

ネガ型感光性樹脂組成物中の上記酸性化合物は、前記(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、好ましくは0.1~30質量部であり、より好ましくは1質量部以上15質量部以下である。(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下の範囲で配合することで、Cuボイド抑制効果、解像性向上および耐薬品性の向上の効果に特に優れるネガ型感光性樹脂組成物を得ることができる。 The amount of the acidic compound in the negative photosensitive resin composition is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). By blending the acidic compound in the range of 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A), it is possible to obtain a negative photosensitive resin composition that is particularly excellent in the effects of suppressing Cu voids, improving resolution, and improving chemical resistance.

(C)光重合開始剤
本実施形態において、(C)光重合開始剤は、第一の態様に示したものを用いることができる。
(C) Photopolymerization Initiator In this embodiment, the photopolymerization initiator (C) may be the same as that shown in the first aspect.

その他成分
本実施形態において、その他成分としての溶剤、含窒素複素環化合物、ヒンダードフェノール化合物、有機チタン化合物、接着助剤、増感剤、光重合性不飽和モノマー、熱重合禁止剤については、第一の態様に示したものを用いることができる。
Other Components In this embodiment, the other components, such as the solvent, the nitrogen-containing heterocyclic compound, the hindered phenol compound, the organic titanium compound, the adhesion aid, the sensitizer, the photopolymerizable unsaturated monomer, and the thermal polymerization inhibitor, can be those shown in the first aspect.

<硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置>
本実施形態において、硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置は、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Method for Producing Cured Relief Pattern and Semiconductor Device>
In this embodiment, the same method for producing a cured relief pattern and the semiconductor device as those shown in the first embodiment can be applied.

<ポリイミド>
本実施形態において、ポリイミドは、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Polyimide>
In this embodiment, the polyimide may be the same as that shown in the first embodiment.

<半導体装置>
本実施形態において、半導体装置は、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Semiconductor Device>
In this embodiment, the same semiconductor device as that shown in the first aspect can be applied.

<表示装置>
本実施形態において、表示装置は、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Display Device>
In this embodiment, the same display device as that shown in the first aspect can be applied.

本実施形態に係るネガ型感光性樹脂組成物は、第一の態様に示したネガ型感光性樹脂組成物と同様、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。第一の態様において示した、好ましい構成、数値範囲又は工程等は、本実施形態においても同様に、好ましい構成、数値範囲又は工程等として扱われることができる。 The negative-type photosensitive resin composition according to this embodiment, like the negative-type photosensitive resin composition shown in the first embodiment, is useful not only for application to semiconductor devices as described above, but also for applications such as interlayer insulation in multilayer circuits, cover coats for flexible copper-clad boards, solder resist films, and liquid crystal alignment films. The preferred configurations, numerical ranges, or steps shown in the first embodiment can also be treated as preferred configurations, numerical ranges, or steps in this embodiment.

[第五の態様]
本実施形態にかかる第五の形態について説明する。
<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)ポリイミド前駆体;
(B5)ビウレット、カルバゾール、インドール、ヒダントイン、ウラシル誘導体及びバルビツール酸からなる群から選択される少なくとも1種の含窒素化合物;及び
(C)光重合開始剤
を含む。
[Fifth aspect]
A fifth aspect of the present embodiment will be described.
<Negative Photosensitive Resin Composition>
The negative photosensitive resin composition according to this embodiment is
(A) a polyimide precursor;
(B5) at least one nitrogen-containing compound selected from the group consisting of biuret, carbazole, indole, hydantoin, uracil derivatives, and barbituric acid; and (C) a photopolymerization initiator.

ネガ型感光性樹脂組成物は、高い解像度を得るという観点から、100質量部の(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(B5)ビウレット、カルバゾール、インドール、ヒダントイン、ウラシル誘導体及びバルビツール酸からなる群から選択される少なくとも1種の含窒素化合物と、(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)光重合開始剤とを含むことが好ましい。 From the viewpoint of obtaining high resolution, the negative photosensitive resin composition preferably contains 100 parts by mass of (A) polyimide precursor, 0.1 to 30 parts by mass of (B5) at least one nitrogen-containing compound selected from the group consisting of biuret, carbazole, indole, hydantoin, uracil derivatives, and barbituric acid, based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor, and 0.1 to 20 parts by mass of (C) photopolymerization initiator, based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor.

(A)ポリイミド前駆体
本実施形態において、(A)ポリイミド前駆体は、第一の態様に示したものを用いることができる。
(A) Polyimide Precursor In this embodiment, the polyimide precursor (A) may be the one shown in the first aspect.

(B5)含窒素化合物
本実施形態における(B5)含窒素化合物は、ビウレット化合物、カルバゾール化合物、インドール化合物、ヒダントイン化合物、ウラシル誘導体、及びバルビツール酸化合物から選択される。
本実施形態にかかるビウレット化合物は、ビウレット構造(R-NH-CO-NR’-CO-NH-R’’)を有していれば限定されない。R、R’、及びR’’は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1~20の1価の有機基である。
この中で、R、R’、及びR’’のすべてが水素原子である下記構造(ビウレット)が好ましい。
(B5) Nitrogen-Containing Compound (B5) in this embodiment is selected from a biuret compound, a carbazole compound, an indole compound, a hydantoin compound, a uracil derivative, and a barbituric acid compound.
The biuret compound according to this embodiment is not limited as long as it has a biuret structure (R-NH-CO-NR'-CO-NH-R''). R, R', and R'' are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
Among these, the following structure (biuret) in which R, R', and R'' are all hydrogen atoms is preferred.

本実施形態にかかるカルバゾール化合物は、カルバゾール構造を有していれば限定されない。このような化合物として、例えば、カルバゾール、3,6-ジアミノカルバゾール、3,6-ジメチルカルバゾール、3-メチル-9H-カルバゾール、3-フェニル-9H-カルバゾール、3-t-ブチル-9H-カルバゾール、3,6-ジエチニルカルバゾール、2-メトキシカルバゾールなどが挙げられる。これらの中で、耐薬品性の観点から、カルバゾール、及び3,6-ジアミノカルバゾールが好ましい。 The carbazole compound according to this embodiment is not limited as long as it has a carbazole structure. Examples of such compounds include carbazole, 3,6-diaminocarbazole, 3,6-dimethylcarbazole, 3-methyl-9H-carbazole, 3-phenyl-9H-carbazole, 3-t-butyl-9H-carbazole, 3,6-diethynylcarbazole, and 2-methoxycarbazole. Among these, carbazole and 3,6-diaminocarbazole are preferred from the viewpoint of chemical resistance.

本実施形態にかかるインドール化合物は、インドール構造を有していれば限定されない。このような化合物として、例えば、インドール、6-アミノインドール、5-アミノインドール、4-アミノインドール、5-メチルインドール、7-メチルインドール、インドール-5-カルボキシアルデヒド、5-ヒドロキシインドール、5-ニトロインドール、メチルインドール-5-カルボキシレート、6-メトキシインドール、3-アセチルインドールなどが挙げられる。これらの中で、耐薬品性の観点から、インドール、6-アミノインドール、5-アミノインドール、及び4-アミノインドールが好ましい。 The indole compound according to this embodiment is not limited as long as it has an indole structure. Examples of such compounds include indole, 6-aminoindole, 5-aminoindole, 4-aminoindole, 5-methylindole, 7-methylindole, indole-5-carboxaldehyde, 5-hydroxyindole, 5-nitroindole, methylindole-5-carboxylate, 6-methoxyindole, and 3-acetylindole. Among these, indole, 6-aminoindole, 5-aminoindole, and 4-aminoindole are preferred from the viewpoint of chemical resistance.

本実施形態にかかるヒダントイン化合物は、ヒダントイン構造を有していれば限定されない。このような化合物として、例えば、ヒダントイン、5,5-ジメチルヒダントイン、5-メチルヒダントイン、5-エチルヒダントイン、5-フェニルヒダントイン、5-(4-ヒドロキシフェニル)ヒダントインなどが挙げられる。これらの中で、耐薬品性の観点から、ヒダントイン、5-メチルヒダントイン、及び5-(4-ヒドロキシフェニル)ヒダントインが好ましい。 The hydantoin compound according to this embodiment is not limited as long as it has a hydantoin structure. Examples of such compounds include hydantoin, 5,5-dimethylhydantoin, 5-methylhydantoin, 5-ethylhydantoin, 5-phenylhydantoin, and 5-(4-hydroxyphenyl)hydantoin. Among these, hydantoin, 5-methylhydantoin, and 5-(4-hydroxyphenyl)hydantoin are preferred from the viewpoint of chemical resistance.

本実施形態にかかるウラシル誘導体は、ウラシル、その互変異体、又はその誘導体であれば限定されない。このような化合物として、例えば、ウラシル(別名:ピリミジン-2,4(1H,3H)-ジオン)、ヒドロキシピリミジノン、2,4-ジヒドロキシピリミジン、ウラシルから誘導されるヌクレオシド(例えばウリジンなど)、5位のメチル置換体(チミン)、フルオロウラシル、ウリジル酸などが挙げられる。これらの中で、耐薬品性の観点から、ウラシルが好ましい。 The uracil derivative according to this embodiment is not limited as long as it is uracil, its tautomer, or a derivative thereof. Examples of such compounds include uracil (also known as pyrimidine-2,4(1H,3H)-dione), hydroxypyrimidinone, 2,4-dihydroxypyrimidine, nucleosides derived from uracil (such as uridine), methyl-substituted 5-position (thymine), fluorouracil, and uridylic acid. Of these, uracil is preferred from the standpoint of chemical resistance.

本実施形態にかかるバルビツール酸化合物とは、バルビツール酸構造を有していれば限定されない。このような化合物として、例えば、ビオルル酸、バルビツール酸、ウラミル、アロバルビタール、シクロバルビタールなどが挙げられる。これらの中で、耐薬品性の観点から、ビオルル酸、及びバルビツール酸が好ましい。 The barbituric acid compound according to this embodiment is not limited as long as it has a barbituric acid structure. Examples of such compounds include violuric acid, barbituric acid, uramil, allobarbital, and cyclobarbital. Among these, violuric acid and barbituric acid are preferred from the viewpoint of chemical resistance.

上記含窒素化合物を用いると、良好な耐薬品性と解像性、およびCuボイド抑制効果が得られる。理論に拘束されないが、良好な耐薬品性を得ることができる理由については、熱硬化後に、ポリイミド部分と相互作用し、高次ネットワークを形成することで薬液のしみこみを抑え、耐薬品性を向上させていると考えている。
また、良好な解像性を得ることができる理由は不明だが、加熱硬化前の含窒素化合物は、ポリイミド前駆体と配合することで、現像時の現像液により溶解し易く、残渣が抑制されるためであると考えられる。加えて、Cuボイド抑制効果を示す理由は定かではないが、含窒素化合物が、加熱により尿素誘導体などを発生させ、この官能基がCuイオンと強く相互作用するようになり、Cuの拡散を抑制し、結果としてCuボイドを抑制すると考えられる。
上記で説明された観点から、(B5)含窒素化合物としては、ビウレット化合物、カルバゾール化合物、及びインドール化合物がより好ましく、ビウレット化合物がさらに好ましい。
The nitrogen-containing compound can provide good chemical resistance and resolution, as well as a Cu void suppression effect. Without being bound by theory, it is believed that the reason why good chemical resistance can be obtained is that after thermal curing, the compound interacts with the polyimide portion to form a high-order network, which suppresses the penetration of chemicals and improves chemical resistance.
In addition, although the reason why good resolution can be obtained is unclear, it is believed that the nitrogen-containing compound before heat curing is easily dissolved in the developer during development by blending with the polyimide precursor, and residue is suppressed. In addition, although the reason why the Cu void suppression effect is exhibited is unclear, it is believed that the nitrogen-containing compound generates urea derivatives and the like by heating, and this functional group strongly interacts with Cu ions, suppressing the diffusion of Cu and, as a result, suppressing Cu voids.
From the viewpoints explained above, the nitrogen-containing compound (B5) is more preferably a biuret compound, a carbazole compound, or an indole compound, and even more preferably a biuret compound.

ネガ型感光性樹脂組成物中の上記含窒素化合物の配合量は、前記(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、好ましくは0.1~30質量部であり、より好ましくは1質量部以上15質量部以下である。(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下の範囲内で含窒素化合物を配合することで、Cuボイド抑制効果、解像性向上および耐薬品性の向上の効果に特に優れるネガ型感光性樹脂組成物を得ることができる。 The amount of the nitrogen-containing compound in the negative photosensitive resin composition is preferably 0.1 to 30 parts by mass, and more preferably 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). By blending the nitrogen-containing compound in the range of 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the polyimide precursor (A), it is possible to obtain a negative photosensitive resin composition that is particularly excellent in the effects of suppressing Cu voids, improving resolution, and improving chemical resistance.

(C)光重合開始剤
本実施形態において、(C)光重合開始剤は、第一の態様に示したものを用いることができる。
(C) Photopolymerization Initiator In this embodiment, the photopolymerization initiator (C) may be the same as that shown in the first aspect.

その他成分
本実施形態において、その他成分としての溶剤、含窒素複素環化合物、ヒンダードフェノール化合物、有機チタン化合物、接着助剤、増感剤、光重合性不飽和モノマー、熱重合禁止剤については、第一の態様に示したものを用いることができる。
ただし、上記のとおり、その他成分としての上記の含窒素複素環化合物は、本実施形態における(B5)含窒素化合物以外の化合物である。
Other Components In this embodiment, the other components, such as the solvent, the nitrogen-containing heterocyclic compound, the hindered phenol compound, the organic titanium compound, the adhesion aid, the sensitizer, the photopolymerizable unsaturated monomer, and the thermal polymerization inhibitor, can be those shown in the first aspect.
However, as described above, the nitrogen-containing heterocyclic compound as the other component is a compound other than the nitrogen-containing compound (B5) in this embodiment.

<硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置>
本実施形態において、硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置は、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Method for Producing Cured Relief Pattern and Semiconductor Device>
In this embodiment, the same method for producing a cured relief pattern and the semiconductor device as those shown in the first embodiment can be applied.

<ポリイミド>
本実施形態において、ポリイミドは、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Polyimide>
In this embodiment, the polyimide may be the same as that shown in the first embodiment.

<半導体装置>
本実施形態において、半導体装置は、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Semiconductor Device>
In this embodiment, the same semiconductor device as that shown in the first aspect can be applied.

<表示装置>
本実施形態において、表示装置は、第一の態様に示したものと同じものを適用することができる。
<Display Device>
In this embodiment, the same display device as that shown in the first aspect can be applied.

本実施形態に係るネガ型感光性樹脂組成物は、第一の態様に示したネガ型感光性樹脂組成物と同様、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。第一の態様において示した、好ましい構成、数値範囲又は工程等は、本実施形態においても同様に、好ましい構成、数値範囲又は工程等として扱われることができる。 The negative-type photosensitive resin composition according to this embodiment, like the negative-type photosensitive resin composition shown in the first embodiment, is useful not only for application to semiconductor devices as described above, but also for applications such as interlayer insulation in multilayer circuits, cover coats for flexible copper-clad boards, solder resist films, and liquid crystal alignment films. The preferred configurations, numerical ranges, or steps shown in the first embodiment can also be treated as preferred configurations, numerical ranges, or steps in this embodiment.

[各態様の組み合わせ]
上記の各態様によれば、いずれも、高い耐薬品性と解像度が得られ、高温保存(high temperature storage)試験後、Cu層の、樹脂層に接する界面でボイドの発生を抑制す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。
そして、上記の各態様は互いに組み合わせることが可能である。すなわち、(B1)活性エステル化剤、(B2)熱硬化剤、(B3)3級アミン化合物及び/又はグアニジン化合物、(B4)酸性化合物、(B5)含窒素化合物は、互いに組み合わせて使用可能である。
上記の各態様を互いに組み合わせる場合、ネガ型感光性樹脂組成物中の、(B1)活性エステル化剤、(B2)熱硬化剤、(B3)3級アミン化合物及び/又はグアニジン化合物、(B4)酸性化合物、及び(B5)含窒素化合物の合計質量が、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対し、好ましくは0.1~30質量部であり、より好ましくは1質量部以上15質量部以下である。(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下の範囲で配合することで、Cuボイド抑制効果、解像性向上および耐薬品性の向上の効果に特に優れるネガ型感光性樹脂組成物を得ることができる。
[Combination of each aspect]
According to each of the above-mentioned aspects, it is possible to provide a negative type photosensitive resin composition which has high chemical resistance and resolution and suppresses the generation of voids at the interface where the Cu layer contacts the resin layer after a high temperature storage test, and also to provide a method for forming a cured relief pattern using the negative type photosensitive resin composition.
The above-mentioned embodiments can be used in combination with each other. That is, the active esterifying agent (B1), the heat curing agent (B2), the tertiary amine compound and/or the guanidine compound (B3), the acidic compound (B4), and the nitrogen-containing compound (B5) can be used in combination with each other.
When the above-mentioned embodiments are combined with each other, the total mass of the (B1) active esterifying agent, (B2) heat curing agent, (B3) tertiary amine compound and/or guanidine compound, (B4) acidic compound, and (B5) nitrogen-containing compound in the negative photosensitive resin composition is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor. By blending in the range of 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor, a negative photosensitive resin composition that is particularly excellent in the effects of suppressing Cu voids, improving resolution, and improving chemical resistance can be obtained.

以下、実施例により本実施形態を具体的に説明するが、本発明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。
以下、第一の態様について説明する。
The present embodiment will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, comparative examples, and production examples, the physical properties of the polymer or the negative photosensitive resin composition were measured and evaluated according to the following methods.
The first aspect will now be described.

<測定及び評価方法>
(1)重量平均分子量
各樹脂の重量平均分子量(Mw)をゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(標準ポリスチレン換算)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 by 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- manufactured by Showa Denko K.K.
105
Mobile phase: 0.1 mol/L LiBr/N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)
Flow rate: 1 mL/min.

(2)Cu上の硬化レリーフパターンの作製
6インチシリコンウェハー(フジミ電子工業株式会社製、厚み625±25μm)上に、スパッタ装置(L-440S-FHL型、キヤノンアネルバ社製)を用いて200nm厚のTi、400nm厚のCuをこの順にスパッタした。続いて、このウェハー上に、後述の方法により調製した感光性樹脂組成物をコーターデベロッパー(D-Spin60A型、SOKUDO社製)を用いて回転塗布し、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500mJ/cmのエネルギーを照射した。次いで、この塗膜を、現像液としてシクロペンタノンを用いてコーターデベロッパー(D-Spin60A型、SOKUDO社製)でスプレー現像し、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートで、リンスすることにより、Cu上のレリーフパターンを得た。
Cu上に該レリーフパターンを形成したウェハーを、昇温プログラム式キュア炉(VF-2000型、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、表1に記載のキュア温度で2時間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。
(2) Preparation of a cured relief pattern on Cu 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 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 prebaked 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 500 mJ/cm 2 using a test pattern mask with Prisma GHI (manufactured by Ultratech Co., Ltd.). The coating was then spray-developed with a coater developer (D-Spin 60A type, manufactured by Sokudo Co., Ltd.) using cyclopentanone as a developer, and rinsed with propylene glycol methyl ether acetate to obtain a relief pattern on Cu.
The wafer on which the relief pattern was formed on Cu was subjected to a heat treatment in a temperature-ramp programmable curing furnace (VF-2000 type, manufactured by Koyo Lindberg) in a nitrogen atmosphere at the curing temperature shown in Table 1 for 2 hours, thereby obtaining a cured relief pattern made of resin having a thickness of about 4 to 5 μm on Cu.

(3)Cu上の硬化レリーフパターンの解像性評価
上記の方法で得た硬化レリーフパターンを光学顕微鏡下で観察し、最少開口パターンのサイズを求めた。このとき、得られたパターンの開口部の面積が、対応するパターンマスク開口面積の1/2以上であれば解像されたものとみなし、解像された開口部のうち最小面積を有するものに対応するマスク開口辺の長さを解像度とした。解像度が10μm未満のものを「優」、10μm以上14μm未満のものを「良」、14μm以上18μm未満のものを「可」、18μm以上のものを「不可」とした。
(3) Resolution evaluation of the cured relief pattern on Cu The cured relief pattern obtained by the above method was observed under an optical microscope to determine the size of the minimum opening pattern. At this time, if the area of the opening of the obtained pattern was 1/2 or more of the corresponding pattern mask opening area, it was considered to be resolved, and the length of the mask opening side corresponding to the resolved opening having the smallest area was taken as the resolution. Resolutions less than 10 μm were rated as "excellent," those between 10 μm and 14 μm as "good," those between 14 μm and 18 μm as "fair," and those over 18 μm as "poor."

(4)Cu上の硬化レリーフパターンの高温保存(high temperature storage)試験と、その後のボイド面積評価
Cu上に該硬化レリーフパターンを形成したウェハーを、昇温プログラム式キュア炉(VF-2000型、光洋リンドバーグ社製)を用いて、空気中、150℃で168時間加熱した。続いて、プラズマ表面処理装置(EXAM型、神港精機社製)を用いて、Cu上の樹脂層を全てプラズマエッチングにより除去した。プラズマエッチング条件は下記のとおりである。
出力:133W
ガス種・流量:O:40mL/分 + CF:1mL/分
ガス圧:50Pa
モード:ハードモード
エッチング時間:1800秒
(4) High temperature storage test of the cured relief pattern on Cu and subsequent void area evaluation The wafer on which the cured relief pattern was formed on Cu was heated in air at 150° C. for 168 hours using a temperature-programmed curing furnace (VF-2000 type, manufactured by Koyo Lindberg). Then, the resin layer on Cu was entirely removed by plasma etching using a plasma surface treatment device (EXAM type, manufactured by Shinko Seiki Co., Ltd.). The plasma etching conditions were as follows:
Output: 133W
Gas type and flow rate: O2 : 40 mL/min + CF4 : 1 mL/min Gas pressure: 50 Pa
Mode: Hard mode Etching time: 1800 seconds

樹脂層を全て除去したCu表面を、FE-SEM(S-4800型、日立ハイテクノロジーズ社製)によって観察し、画像解析ソフト(A像くん、旭化成社製)を用いて、Cu層の表面に占めるボイドの面積を算出した。比較例1に記載の感光性樹脂組成物を評価した際のボイドの総面積を100%とした際に、ボイドの総面積比率が50%未満のものを「優」、50%以上75%未満のものを「良」、75%以上100%未満のものを「可」100%以上のものを「不可」と判定した。 The Cu surface from which the resin layer had been completely removed was observed with an FE-SEM (S-4800 model, Hitachi High-Technologies Corporation), and the area of voids on the surface of the Cu layer was calculated using image analysis software (Azo-kun, Asahi Kasei Corporation). When the total area of voids in the evaluation of the photosensitive resin composition described in Comparative Example 1 was taken as 100%, those with a total void area ratio of less than 50% were judged as "excellent", those between 50% and 75% as "good", those between 75% and 100% as "passable", and those over 100% as "unacceptable".

(5)硬化レリーフパターン(ポリイミド塗膜)の耐薬品性評価
Cu上に形成した該硬化レリーフパターンを、レジスト剥離液{ATMI社製、製品名ST-44、主成分:2-(2-アミノエトキシ)エタノール、及び1-シクロヘキシル-2-ピロリドン}を50℃に加熱したものに5分間浸漬し、流水で1分間洗浄し、風乾した。その後、膜表面を光学顕微鏡で目視観察し、クラック等の薬液によるダメージの有無、及び/又は、薬液処理後の膜厚の変化率に基づいて耐薬品性を評価した。評価基準として、クラック等のダメージが発生せず、膜厚変化率が薬品浸漬前の膜厚を基準として10%以内のものを「優」、10%超15%以内のものを「良」、15%超20%以内のものを「可」とし、クラックが発生したもの、または膜厚変化率が20%を超えるものを「不可」とした。
(5) Evaluation of Chemical Resistance of Cured Relief Pattern (Polyimide Coating Film) The cured relief pattern formed on Cu was immersed in a resist stripper {manufactured by ATMI, product name ST-44, main components: 2-(2-aminoethoxy)ethanol and 1-cyclohexyl-2-pyrrolidone} heated to 50°C for 5 minutes, washed with running water for 1 minute, and air-dried. Thereafter, the film surface was visually observed with an optical microscope, and the chemical resistance was evaluated based on the presence or absence of damage caused by the chemical solution, such as cracks, and/or the rate of change in film thickness after chemical treatment. As evaluation criteria, those without damage such as cracks and with a film thickness change rate of 10% or less based on the film thickness before chemical immersion were rated as "excellent", those with a film thickness change rate of more than 10% and less than 15% were rated as "good", those with a film thickness change rate of more than 15% and less than 20% were rated as "passable", and those with cracks or a film thickness change rate of more than 20% were rated as "unacceptable".

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を入れて室温下で撹拌し、撹拌しながらピリジン81.5gを加えて反応混合物を得た。反応による発熱の終了後に反応混合物を室温まで放冷し、16時間放置した。
次に、氷冷下において、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)206.3gをγ-ブチロラクトン180mLに溶解した溶液を撹拌しながら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に懸濁したものを撹拌しながら60分掛けて加えた。更に室温で2時間撹拌した後、エチルアルコール30mLを加えて1時間撹拌し、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 to stand for 16 hours.
Next, under ice cooling, a solution of 206.3 g of dicyclohexylcarbodiimide (DCC) dissolved in 180 mL of γ-butyrolactone was added to the reaction mixture over 40 minutes with stirring, followed by the addition of a suspension of 93.0 g of 4,4'-oxydianiline (ODA) suspended in 350 mL of γ-butyrolactone over 60 minutes with stirring. After further stirring at room temperature for 2 hours, 30 mL of ethyl alcohol was added and stirred for 1 hour, and then 400 mL of γ-butyrolactone was added. The precipitate formed in the reaction mixture was removed by filtration to obtain a reaction liquid.
The obtained reaction solution was added to 3 L of ethyl alcohol to produce a precipitate consisting of a crude polymer. The produced crude polymer was filtered off and dissolved in 1.5 L of tetrahydrofuran to obtain a crude polymer solution. The obtained crude polymer solution was dropped into 28 L of water to precipitate the polymer, and the resulting precipitate was filtered off and then vacuum dried to obtain a powdered polymer (Polymer A-1). The molecular weight of Polymer (A-1) was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent) to find that the weight average molecular weight (Mw) was 20,000.

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’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)155.1gに代えて、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)147.1gを用いた以外は、前述の製造例1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマー(A-2)を得た。ポリマー(A-2)の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は22,000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 147.1 g of 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) was used instead of 155.1 g of 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA) in Production Example 1. The molecular weight of polymer (A-2) was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent) and found to have a weight average molecular weight (Mw) of 22,000.

製造例3:(A)ポリイミド前駆体としてのポリマーA-3の合成
製造例1の4,4’-オキシジアニリン(ODA)93.0gに代えて、p-フェニレンジアミン50.2gを用いた以外は、前述の製造例1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマー(A-3)を得た。ポリマー(A-3)の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は19,000であった。
Production Example 3: (A) Synthesis of Polymer A-3 as Polyimide Precursor Polymer (A-3) was obtained by carrying out a reaction in the same manner as in the above Production Example 1, except that 50.2 g of p-phenylenediamine was used instead of 93.0 g of 4,4'-oxydianiline (ODA) in Production Example 1. The molecular weight of polymer (A-3) was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent) and found to have a weight average molecular weight (Mw) of 19,000.

<実施例1-1>
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、(B1)活性エステル化剤として化合物B-11:5g、(C)光重合開始剤として1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)-オキシム(感光剤C-1に該当):3gを、γ-ブチロラクトン(以下ではGBLと表記):150gに溶解した。得られた溶液の粘度を、少量のGBLをさらに加えることによって、約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 1-1>
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, (B1) 5 g of compound B-11 as an active esterification agent, and (C) 3 g of 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)-oxime (corresponding to photosensitizer C-1) as a photopolymerization initiator were dissolved in 150 g of γ-butyrolactone (hereinafter referred to as GBL). The viscosity of the obtained solution was adjusted to about 30 poise by further adding a small amount of GBL 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1-2~1-10、比較例1>
表1に示すとおりの成分と配合比で調製すること以外は、実施例1-1と同様のネガ型感光性樹脂組成物を調製し、実施例1-1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。表1に記載されている、化合物(B-11~B-15)と感光剤(C-1)はそれぞれ以下のとおりである。
<Examples 1-2 to 1-10, Comparative Example 1>
Negative photosensitive resin compositions were prepared in the same manner as in Example 1-1, except that they were prepared with the components and blending ratios shown in Table 1, and evaluations were carried out in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 1. The compounds (B-11 to B-15) and photosensitizer (C-1) shown in Table 1 are as follows.

B-11:1-ヒドロキシ-7-アザベンゾトリアゾール
B-12:ペンタフルオロフェノール
B-13:ビス(ペンタフルオロフェニル)カーボネート
B-14:ビス(4-ニトロフェニル)カーボネート
B-15:4-ニトロフェニルトリフルオロアセテート
C-1:1-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
B-11: 1-hydroxy-7-azabenzotriazole B-12: Pentafluorophenol B-13: Bis(pentafluorophenyl)carbonate B-14: Bis(4-nitrophenyl)carbonate B-15: 4-nitrophenyl trifluoroacetate C-1: 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)-oxime

Figure 0007674451000072
Figure 0007674451000072

以下、第二の態様について説明する。
このうち、<測定及び評価方法>及び製造例1~3は、上記と同様である。
The second aspect will now be described.
Among these, the <Measurement and Evaluation Methods> and Production Examples 1 to 3 are the same as those described above.

<実施例2-1>
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、(B2)熱硬化剤として化合物B-21:8g、(C)光重合開始剤として1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)-オキシム(感光剤C-1に該当):3gを、γ-ブチロラクトン(以下ではGBLと表記):150gに溶解した。得られた溶液の粘度を、少量のGBLをさらに加えることによって、約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2に示す。
<Example 2-1>
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, (B2) 8 g of compound B-21 as a heat curing agent, and (C) 3 g of 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)-oxime (corresponding to photosensitizer C-1) as a photopolymerization initiator were dissolved in 150 g of γ-butyrolactone (hereinafter referred to as GBL). The viscosity of the obtained solution was adjusted to about 30 poise by further adding a small amount of GBL to obtain a negative photosensitive resin composition. The composition was evaluated according to the above-mentioned method. The results are shown in Table 2.

<実施例2-2~2-11、比較例1>
表2に示すとおりの成分と配合比で調製すること以外は、実施例2-1と同様のネガ型感光性樹脂組成物を調製し、上記と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。表2に記載されている、化合物(B-21~B-26)と感光剤(C-1)はそれぞれ以下のとおりである。
<Examples 2-2 to 2-11, Comparative Example 1>
Negative photosensitive resin compositions were prepared in the same manner as in Example 2-1, except that they were prepared with the components and blending ratios shown in Table 2, and were evaluated in the same manner as above. The results are shown in Table 2. The compounds (B-21 to B-26) and photosensitizer (C-1) shown in Table 2 are as follows.

B-21:下記一般式(10)で表されるベンゾオキサジン

Figure 0007674451000073
B-22:下記一般式(11)で表されるベンゾオキサジン
B-23:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(LX-01、ダイソー社製)
B-24:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(YL983U、ジャパンエポキシレジン社製)
B-25:下記一般式(12)で表される化合物
B-26:3-アリロキシオキセタン
C-1:1-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 B-21: Benzoxazine represented by the following general formula (10):
Figure 0007674451000073
B-22: Benzoxazine represented by the following general formula (11):
B-23: Bisphenol A type epoxy resin (LX-01, manufactured by Daiso Co., Ltd.)
B-24: Bisphenol F type epoxy resin (YL983U, manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.)
B-25: A compound represented by the following general formula (12):
B-26: 3-aryloxyoxetane C-1: 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)-oxime

Figure 0007674451000076
Figure 0007674451000076

以下、第三の態様について説明する。
このうち、<測定及び評価方法>及び製造例1~3は、上記と同様である。
The third aspect will now be described.
Among these, the <Measurement and Evaluation Methods> and Production Examples 1 to 3 are the same as those described above.

<実施例3-1>
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、(B3)3級アミン化合物及び/又はグアニジン化合物として、化合物B-31:8g、(C)光重合開始剤として1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)-オキシム(感光剤C-1に該当):3gを、γ-ブチロラクトン(以下ではGBLと表記):150gに溶解した。得られた溶液の粘度を、少量のGBLをさらに加えることによって、約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3に示す。
<Example 3-1>
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, (B3) 8 g of compound B-31 as a tertiary amine compound and/or guanidine compound, and (C) 3 g of 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)-oxime (corresponding to photosensitizer C-1) as a photopolymerization initiator were dissolved in 150 g of γ-butyrolactone (hereinafter referred to as GBL). The viscosity of the obtained solution was adjusted to about 30 poise by further adding a small amount of GBL to obtain a negative photosensitive resin composition. The composition was evaluated according to the above-mentioned method. The results are shown in Table 3.

<実施例3-2~3-8、比較例1>
表3に示すとおりの成分と配合比で調製すること以外は、実施例3-1と同様のネガ型感光性樹脂組成物を調製し、上記と同様の評価を行った。その結果を表3に示す。表3に記載されている、化合物(B-31~B-34)と感光剤(C-1)はそれぞれ以下のとおりである。
<Examples 3-2 to 3-8, Comparative Example 1>
Negative photosensitive resin compositions were prepared in the same manner as in Example 3-1, except that they were prepared with the components and blending ratios shown in Table 3, and were evaluated in the same manner as above. The results are shown in Table 3. The compounds (B-31 to B-34) and photosensitizer (C-1) shown in Table 3 are as follows.

B-31:4-ヒドロキシメチル―N,N-ジメチルアニリン
B-32:ビス[4-(ジメチルアミノ)フェニル]メタン
B-33:ジシアンジアミド
B-34:D-(-)-アルギニン
C-1:1-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
B-31: 4-hydroxymethyl-N,N-dimethylaniline B-32: bis[4-(dimethylamino)phenyl]methane B-33: dicyandiamide B-34: D-(-)-arginine C-1: 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)-oxime

Figure 0007674451000077
Figure 0007674451000077

以下、第四の態様について説明する。
このうち、<測定及び評価方法>及び製造例1~3は、上記と同様である。
The fourth aspect will now be described.
Among these, the <Measurement and Evaluation Methods> and Production Examples 1 to 3 are the same as those described above.

<実施例4-1>
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、(B4)酸性化合物として、化合物B-41:8g、(C)光重合開始剤として1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)-オキシム(感光剤C-1に該当):3gを、γ-ブチロラクトン(以下ではGBLと表記):150gに溶解した。得られた溶液の粘度を、少量のGBLをさらに加えることによって、約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4に示す。
<Example 4-1>
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, (B4) 8 g of compound B-41 as an acidic compound, and (C) 3 g of 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)-oxime (corresponding to photosensitizer C-1) as a photopolymerization initiator were dissolved in 150 g of γ-butyrolactone (hereinafter referred to as GBL). The viscosity of the obtained solution was adjusted to about 30 poise by further adding a small amount of GBL to obtain a negative photosensitive resin composition. The composition was evaluated according to the above-mentioned method. The results are shown in Table 4.

<実施例4-2~4-10、比較例1>
表4に示すとおりの成分と配合比で調製すること以外は、実施例4-1と同様のネガ型感光性樹脂組成物を調製し、上記と同様の評価を行った。その結果を表4に示す。表4に記載されている、化合物(B-41~B-46)と感光剤(C-1)はそれぞれ以下のとおりである。
<Examples 4-2 to 4-10, Comparative Example 1>
Negative photosensitive resin compositions were prepared in the same manner as in Example 4-1, except that they were prepared with the components and blending ratios shown in Table 4, and were evaluated in the same manner as above. The results are shown in Table 4. The compounds (B-41 to B-46) and photosensitizer (C-1) shown in Table 4 are as follows.

B-41:没食子酸メチル
B-42:メチレンジサリチル酸
B-43:o-クマル酸
B-44:フタル酸
B-45:4-アセトアミド安息香酸
B-46:3-ヒドロキシベンズアミド
C-1:1-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
B-41: Methyl gallate B-42: Methylenedisalicylic acid B-43: o-Coumaric acid B-44: Phthalic acid B-45: 4-acetamidobenzoic acid B-46: 3-hydroxybenzamide C-1: 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)-oxime

Figure 0007674451000078
Figure 0007674451000078

以下、第五の態様について説明する。
このうち、<測定及び評価方法>及び製造例1~3は、上記と同様である。
The fifth aspect will now be described.
Among these, the <Measurement and Evaluation Methods> and Production Examples 1 to 3 are the same as those described above.

<実施例5-1>
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、(B5)含窒素化合物として、化合物B-51:8g、(C)光重合開始剤として1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)-オキシム(感光剤C-1に該当):3gを、γ-ブチロラクトン(以下ではGBLと表記):150gに溶解した。得られた溶液の粘度を、少量のGBLをさらに加えることによって、約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5に示す。
<Example 5-1>
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, (B5) 8 g of compound B-51 as a nitrogen-containing compound, and (C) 3 g of 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)-oxime (corresponding to photosensitizer C-1) as a photopolymerization initiator were dissolved in 150 g of γ-butyrolactone (hereinafter referred to as GBL). The viscosity of the obtained solution was adjusted to about 30 poise by further adding a small amount of GBL to obtain a negative photosensitive resin composition. The composition was evaluated according to the above-mentioned method. The results are shown in Table 5.

<実施例5-2~5-12、比較例1>
表5に示すとおりの成分と配合比で調製すること以外は、実施例5-1と同様のネガ型感光性樹脂組成物を調製し、上記と同様の評価を行った。その結果を表5に示す。表5に記載されている、化合物(B-51~B-57)と感光剤(C-1)はそれぞれ以下のとおりである。
<Examples 5-2 to 5-12, Comparative Example 1>
Negative photosensitive resin compositions were prepared in the same manner as in Example 5-1, except that they were prepared with the components and blending ratios shown in Table 5, and were evaluated in the same manner as above. The results are shown in Table 5. The compounds (B-51 to B-57) and photosensitizer (C-1) shown in Table 5 are as follows.

B-51:ビウレット
B-52:3,6-ジアミノカルバゾール
B-53:5-アミノインドール
B-54:ヒダントイン
B-55:バルビツール酸
B-56:ビオルル酸
B-57:ウラシル
C-1:1-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
B-51: Biuret B-52: 3,6-diaminocarbazole B-53: 5-aminoindole B-54: Hydantoin B-55: Barbituric acid B-56: Violuric acid B-57: Uracil C-1: 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)-oxime

Figure 0007674451000079
Figure 0007674451000079

本発明による感光性樹脂組成物を用いることで、高い耐薬品性と解像性を持つ硬化レリーフパターンを得ることができ、かつ、Cu表面のボイド発生を抑制することができる。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。 By using the photosensitive resin composition of the present invention, a cured relief pattern with high chemical resistance and resolution can be obtained, and the occurrence of voids on the Cu surface can be suppressed. The present invention can be suitably used in the field of photosensitive materials that are useful for manufacturing electrical and electronic materials such as semiconductor devices and multilayer wiring boards.

Claims (11)

(A)ポリイミド前駆体;
(B)活性エステル化剤;及び
(C)光重合開始剤
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物であって、
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(2):
{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、そして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、R 及びR の少なくとも一方は、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を含み、
前記一般式(2)において、R 及びR の少なくとも一方は、下記一般式(3):
{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価の有機基であり、
前記(B)活性エステル化剤が、ビス(ペンタフルオロフェニル)カーボネート、ビス(4-ニトロフェニル)カーボネート、ジ(N-スクリンイミジル)カーボネート、ペンタフルオロフェノール、1-ヒドロキシ-7-アザベンゾトリアゾール及び4-ニトロフェニルトリフルオロアセテートから成る群から選択される少なくとも1種である、
ネガ型感光性樹脂組成物
(A) a polyimide precursor;
A negative type photosensitive resin composition comprising: (B) an active esterifying agent; and (C) a photopolymerization initiator,
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (2):
In the formula, X1 is a tetravalent organic group, Y1 is a divalent organic group, n1 is an integer from 2 to 150, and 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.
The polyimide precursor has a structural unit represented by
In the general formula (2), at least one of R 1 and R 2 is represented by the following general formula (3):
{wherein 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.}
The (B) active esterifying agent is at least one selected from the group consisting of bis(pentafluorophenyl)carbonate, bis(4-nitrophenyl)carbonate, di(N-sucrinimidyl)carbonate, pentafluorophenol, 1-hydroxy-7-azabenzotriazole, and 4-nitrophenyl trifluoroacetate.
A negative photosensitive resin composition .
前記一般式(2)において、Xが、下記一般式(20a):
で表される構造を含む、請求項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
In the general formula (2), X 1 is represented by the following general formula (20a):
The negative type photosensitive resin composition according to claim 1 , comprising a structure represented by the following formula:
前記一般式(2)において、Xが、下記一般式(20b):
で表される構造を含む、請求項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
In the general formula (2), X 1 is represented by the following general formula (20b):
The negative type photosensitive resin composition according to claim 1 , comprising a structure represented by the following formula:
前記一般式(2)において、Yが、下記一般式(21b):
で表される構造を含む、請求項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
In the general formula (2), Y 1 is represented by the following general formula (21b):
The negative type photosensitive resin composition according to claim 1 , comprising a structure represented by the following formula:
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(4):
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含む、請求項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (4):
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
The negative type photosensitive resin composition according to claim 1 , comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(5):
{式中、R、R、及びnは上記に定義したものである。}
で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を含む、請求項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formula (5):
{wherein R 1 , R 2 , and n 1 are as defined above.}
The negative type photosensitive resin composition according to claim 1 , comprising a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula:
前記(A)ポリイミド前駆体が、下記一般式(4)及び(5):
{式中、R、R、及びnは、それぞれ、上記に定義したものであり、一般式(5)中のR、R、及びnとは同じであるか、又は異なってよい。}
{式中、R、R、及びnは、それぞれ、上記に定義したものであり、一般式(4)中のR、R、及びnとは同じであるか、又は異なってよい。}
で表される構造単位を同時に含む、請求項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The polyimide precursor (A) is represented by the following general formulas (4) and (5):
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are each as defined above, and may be the same as or different from R 1 , R 2 , and n 1 in general formula (5).}
{In the formula, R 1 , R 2 , and n 1 are each as defined above, and may be the same as or different from R 1 , R 2 , and n 1 in general formula (4).}
The negative type photosensitive resin composition according to claim 1 , further comprising a structural unit represented by the following formula:
前記(A)ポリイミド前駆体が、前記一般式(4)と(5)で表される構造単位の共重合体である、請求項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 8. The negative type photosensitive resin composition according to claim 7 , wherein the polyimide precursor (A) is a copolymer of structural units represented by the general formulas (4) and (5). 100質量部の前記(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)活性エステル化剤と、
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
を含む、請求項1又は2に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
100 parts by mass of the polyimide precursor (A);
0.1 to 30 parts by mass of the (B) active esterifying agent based on 100 parts by mass of the (A) polyimide precursor;
3. The negative type photosensitive resin composition according to claim 1, further comprising 0.1 to 20 parts by mass of the photopolymerization initiator (C) based on 100 parts by mass of the polyimide precursor (A).
請求項1又は2に記載のネガ型感光性樹脂組成物をポリイミドに変換する工程を含むポリイミドの製造方法。 A method for producing a polyimide comprising a step of converting the negative photosensitive resin composition according to claim 1 or 2 into a polyimide. (1)請求項1又は2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) applying the negative type photosensitive resin composition according to claim 1 or 2 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.
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