[go: up one dir, main page]

WO2009151012A1 - ポリアミド樹脂、感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの形成方法及び半導体装置 - Google Patents

ポリアミド樹脂、感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの形成方法及び半導体装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2009151012A1
WO2009151012A1 PCT/JP2009/060380 JP2009060380W WO2009151012A1 WO 2009151012 A1 WO2009151012 A1 WO 2009151012A1 JP 2009060380 W JP2009060380 W JP 2009060380W WO 2009151012 A1 WO2009151012 A1 WO 2009151012A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
resin composition
carbon atoms
polyamide resin
photosensitive resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/060380
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正志 木村
隆行 金田
基博 丹羽
竜也 平田
正樹 本多
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei E Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei E Materials Corp filed Critical Asahi Kasei E Materials Corp
Priority to CN2009801005599A priority Critical patent/CN101809064B/zh
Priority to KR1020107006824A priority patent/KR101187613B1/ko
Priority to JP2010516837A priority patent/JP5351155B2/ja
Publication of WO2009151012A1 publication Critical patent/WO2009151012A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/22Polybenzoxazoles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/06Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/032Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
    • G03F7/037Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders the binders being polyamides or polyimides
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/038Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0387Polyamides or polyimides
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/075Silicon-containing compounds
    • G03F7/0751Silicon-containing compounds used as adhesion-promoting additives or as means to improve adhesion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0277Electrolithographic processes

Definitions

  • the present invention relates to a polyamide that can be used for an insulating material for electronic parts, a surface protective film for semiconductor devices, an interlayer insulating film, a heat-resistant coating film such as an alpha ray shielding film, and a semiconductor device equipped with an image sensor, micromachine, or microactuator.
  • the present invention relates to a resin, a photosensitive resin composition containing the polyamide resin, a method for forming a cured relief pattern using the photosensitive resin composition, and a semiconductor device having the cured relief pattern. More specifically, the present invention is a novel photosensitivity that exhibits excellent photosensitivity during ultraviolet exposure, such as excellent heat resistance, chemical resistance, mechanical properties, and low residual stress characteristics even under heat curing conditions of 200 ° C. or lower.
  • the present invention relates to a polyamide resin, a photosensitive resin composition containing the polyamide resin, and a semiconductor device manufactured using the photosensitive resin composition.
  • Polyimide resins having excellent heat resistance, electrical properties, and mechanical properties are widely used for insulating materials for electronic parts and surface protection films, interlayer insulation films, and ⁇ -ray shielding films for semiconductor devices.
  • This resin is usually provided in the form of a photosensitive polyimide precursor composition, which is applied to a substrate, irradiated with an actinic ray (exposure) through a desired patterning mask, developed, and heat-cured (heat By performing the (imidization) treatment, a relief pattern made of a heat-resistant polyimide resin can be easily formed (see, for example, Patent Document 1 below).
  • Patent Document 3 discloses a polyamide in which a photosensitive group is directly bonded to a resin skeleton via an amide group
  • Patent Document 4 discloses a polyimide amide.
  • the problems to be solved by the present invention are excellent in sensitivity and resolution. For example, even when a resin film is formed under a low-temperature heat-curing condition such as 200 ° C. or less, film characteristics excellent in chemical resistance are imparted to the resin film. It is to provide a polyamide resin and a photosensitive resin composition. Furthermore, it is a problem to be solved by the present invention to provide a method for forming a cured relief pattern using the photosensitive resin composition and a semiconductor device having a cured relief pattern formed by the method.
  • the present inventors have found that the above problems can be solved by producing a photosensitive resin composition based on a polyamide produced from a specific raw material.
  • the invention has been completed. Specifically, the present invention is as follows [1] to [16]:
  • R 1 is represented by the following formula (4): ⁇ In the formula, R 2 is a C 4-19 aliphatic group having at least one radical-polymerizable unsaturated bond group. ⁇ , The polyamide resin according to any one of [1] to [3] above.
  • the above W, X, and Y are each independently a group selected from the group consisting of an aromatic group, an alicyclic group, an aliphatic group, a siloxane group, and a group of a composite structure thereof.
  • the polyamide resin according to any one of [3].
  • a photosensitive resin composition comprising (A) 100 parts by mass of the polyamide resin according to any one of [1] to [6], and (B) 0.5 to 20 parts by mass of a photopolymerization initiator.
  • a heat-crosslinkable compound is further contained in an amount of 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin (A), and the (D) heat-crosslinkable compound is a polyamide (A)
  • a photosensitive resin composition solution comprising the photosensitive resin composition according to any one of [7] to [13] above and a solvent.
  • the photosensitive resin composition according to any one of the above [7] to [13] or the photosensitive resin composition solution according to the above [14] is applied on a substrate, and the photosensitive resin composition is applied.
  • the polyamide resin of the present invention and the photosensitive resin composition containing the same can provide a resin film exhibiting excellent chemical resistance even under low temperature heat curing conditions such as 200 ° C. or lower.
  • the present invention also provides a method for forming a cured relief pattern excellent in chemical resistance using the photosensitive resin composition, and a semiconductor device having a cured relief pattern formed by the method.
  • the present invention provides the following formula (1):
  • X is a trivalent organic group having 6 to 15 carbon atoms
  • m 0 or 2
  • R 1 is a radically polymerizable unsaturated bond group having 5 to 20 carbon atoms, which may contain atoms other than carbon. It is an aliphatic group having at least one. Are included so that the number of repetitions is in the range of 2 to 150 and the number of repetitions is in the range of 80 to 100% of the total number of all the structural units constituting the polyamide resin. provide.
  • the number of repeating structural units represented by the above formula (1) in one molecule of the polyamide resin is 2 to 150, and if it is 2 or more, the requirements as a polymer expected by the present invention are satisfied. If it is 150 or less, it is preferable from the viewpoints of solubility in a diluting solvent when preparing a photosensitive resin composition, rapidity during development processing, and the like.
  • the number of repeating units of the structural unit represented by the above formula (1) is more preferably 2 to 100. In the present specification, the number of repeating structural units means the number of the structural units present in one molecule, and the structural units may be repeated continuously or through other structural units. Also good.
  • the ratio of the number of repeating structural units represented by the above formula (1) in the total number of all structural units constituting the polyamide resin is in the range of 80 to 100%.
  • the ratio is 80% or more, the photosensitive properties of the coating film composed of the photosensitive resin composition of the present invention can be improved to the extent expected by the present invention, and further, the mechanical properties after heat curing of the coating film and The heat resistance and chemical resistance can also be improved to the extent expected by the present invention.
  • the ratio is preferably 85% or more.
  • the structural unit of the polyamide resin may be only the structural unit represented by the above formula (1) from the viewpoint of photosensitive characteristics, heat resistance, and chemical resistance (that is, the ratio is 100%), but in the process of forming a semiconductor element.
  • the polyamide resin has a structural unit other than the structural unit represented by the above (1) for the purpose of, for example, further improving the adhesion with various structural materials in contact with it or imparting various properties as desired.
  • the ratio is 20% or less, preferably 15% or less.
  • the repeating number of the structural unit represented by the formula (1) is 2 and 3, the repeating number is 100% of the total number of all the structural units constituting the polyamide resin.
  • the present invention provides the following formula (2):
  • X is a trivalent organic group having 6 to 15 carbon atoms
  • m 0 or 2
  • W is a divalent organic group having 6 to 15 carbon atoms
  • k is an integer of 1 or more
  • R 1 is an aliphatic group having 5 to 20 carbon atoms which may contain atoms other than carbon and has at least one radical-polymerizable unsaturated bond group.
  • the number of repetitions n in the above formula (2) is 80% or more of the total number of all structural units constituting the polyamide resin.
  • the arrangement of the structure with the repetition number n and the structure with the repetition number k may be random or block.
  • K in the formula (2) is an integer of 1 or more, and (n + k) is an integer of 5 to 150 at the same time.
  • k is 1 or more, the effect of copolymerizing various structures represented by the number k of repetitions can be obtained.
  • (n + k) is 5 or more, the requirements as a polymer expected by the present invention are satisfied, and when it is 150 or less, solubility in a diluting solvent when forming a photosensitive resin composition, or during development processing It is preferable in terms of rapidity.
  • (N + k) is preferably 5 to 100.
  • the ratio of the number of structural units having the repeating number n in the above formula (2) (that is, n) is 80% or more. If the ratio is 80% or more, the photosensitive properties of the coating film made of the photosensitive resin composition of the present invention can be improved to the extent expected by the present invention, and the machine after the coating film is heat-cured. The physical properties, heat resistance, and chemical resistance can also be improved to the extent expected by the present invention.
  • the ratio is preferably 85% or more.
  • the ratio of the number of structural units having the number k of repetitions in the above formula (2) (that is, k) in the total number of all structural units constituting the polyamide resin is 20% or less. If the ratio is 20% or less, the excellent photosensitivity, mechanical properties, heat resistance, and chemical resistance of the present invention are ensured, and at the same time, the adhesion to various constituent materials that are in contact with each other in the process of forming a semiconductor element is improved. In addition to further improvements, various characteristics can be imparted as desired.
  • the ratio is preferably 15% or less.
  • the polyamide resin in this embodiment may have only the structure represented by the above formula (2) as a structural unit from the viewpoint of achieving the photosensitive properties and mechanical properties, heat resistance, and chemical resistance that are the object of the present invention, You may have structural units other than the structure represented by the said Formula (2).
  • the molecular chain terminal is a carboxyl group derived from a dicarboxylic acid containing a trivalent organic group represented by X Or an amino group derived from a diamine containing a divalent or tetravalent organic group represented by Y, but various chemical modifications of the carboxyl group (for example, ester, amide, etc.) and various amino groups It may be a chemically modified product (for example, amide, urethane, imide, etc.).
  • the present invention provides the following formula (3):
  • X is a trivalent organic group having 6 to 15 carbon atoms
  • m 0 or 2
  • W is a divalent organic group having 6 to 15 carbon atoms
  • l is 0 or an integer of 1 or more
  • ( n + 1) is an integer of 2 to 150
  • R 1 is an aliphatic group having 5 to 20 carbon atoms which may contain atoms other than carbon and which has at least one radical-polymerizable unsaturated bond group.
  • ⁇ Is provided as a structural unit, and a polyamide resin having a repeating number n in the above formula (3) in the range of 80 to 100% of all structural units constituting the polyamide resin is provided.
  • the arrangement of the structure with the repetition number n and the structure with the repetition number l may be random or block.
  • (n + 1) is 2 to 150, and if it is 2 or more, the requirements as a polymer expected by the present invention are satisfied, and if it is 150 or less, a photosensitive resin composition is obtained. Is preferable in terms of solubility in a diluting solvent and rapidity during development processing.
  • the repeating number of the structural unit represented by the above formula (3) is preferably 2 to 100.
  • the ratio of the number of repeating units represented by repeating unit n out of the total number of all constituting units constituting the polyamide resin is in the range of 80 to 100%.
  • the ratio is 80% or more, the photosensitive properties of the coating film composed of the photosensitive resin composition of the present invention can be improved to the extent expected by the present invention, and further, the mechanical properties after heat curing of the coating film and The heat resistance and chemical resistance can also be improved to the extent expected by the present invention.
  • the ratio is preferably 85% or more.
  • the constitutional unit of the polyamide resin may be only the constitutional unit represented by the repeating unit n (the ratio of n is 100%) from the viewpoint of photosensitive characteristics, heat resistance, and chemical resistance, but is in contact in the process of forming a semiconductor element.
  • a structural unit represented by a repeating unit 1 for the purpose of further improving the adhesion with various structural materials or imparting various properties as desired, in which case the above ratio is It is 20% or less, and preferably 15% or less.
  • the constitutional unit represented by the repeating unit 1 is 20% or less of the total number of all constitutional units, various properties can be obtained as desired while ensuring the photosensitive properties, mechanical properties, heat resistance, and chemical resistance achieved in the present invention. It is possible to impart the characteristics of When (n + 1) is 2 to 4, the structural unit represented by the repeating unit n is 100% of the total number of all structural units constituting the polyamide resin.
  • the molecular chain terminal of the polyamide resin in this embodiment is a carboxyl group derived from a dicarboxylic acid containing a trivalent organic group represented by X, a carboxyl group derived from a dicarboxylic acid containing a divalent organic group represented by W, or Y Is a diamine-derived amino group containing a divalent or tetravalent organic group represented by the formula, but various chemical modifications of the carboxyl group (for example, ester, amide, etc.) and various chemical modifications of the amino group (For example, an amide body, a urethane body, an imide body, etc.) may be sufficient.
  • R 1 is an aliphatic group having 5 to 20 carbon atoms which may contain atoms other than carbon and has at least one radical-polymerizable unsaturated bond group. is there.
  • R 1 is represented by the following formula (4) from the viewpoint of photosensitive characteristics and chemical resistance:
  • R 2 is a C 4-19 aliphatic group having at least one radical-polymerizable unsaturated bond group. ⁇ Is preferable. From the viewpoint of further improving the photosensitive characteristics, R 1 is preferably a group having at least one (meth) acryloyloxymethyl group.
  • the trivalent organic group represented by X is a trivalent organic group having 6 to 15 carbon atoms from the viewpoint of photosensitive properties, mechanical properties, heat resistance, chemical resistance, and the like. It is a group.
  • the divalent or tetravalent organic group represented by Y is an organic group having 6 to 35 carbon atoms from the viewpoint of photosensitive properties, mechanical properties, heat resistance, chemical resistance, and the like. is there.
  • the divalent organic group represented by W is a divalent organic group having 6 to 15 carbon atoms from the viewpoint of photosensitive properties, heat resistance, heat resistance, chemical resistance, and the like. It is a group. W is a structure obtained by removing two carboxyl group-derived moieties from the structure of dicarboxylic acid or its derivative.
  • the above W, X and Y are each independently an aromatic group, alicyclic group, aliphatic group, siloxane group. And a group selected from the group consisting of groups of these complex structures.
  • X is the following structure:
  • the aromatic group is more preferably an aromatic group selected from the group consisting of groups represented by the formula (1), and more preferably an aromatic group obtained by removing a carboxyl group and an amino group from an amino group-substituted isophthalic acid structure.
  • Y represents a cyclic organic group having 1 to 4 aromatic or aliphatic rings which may be substituted, or an aliphatic group or siloxane group having no cyclic structure. It is more preferable.
  • preferred examples of the cyclic organic group include the following aromatic groups or alicyclic groups:
  • each A is independently one group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group.
  • p and q are each independently an integer of 0 to 3
  • r is an integer of 0 to 8
  • s and t are each independently an integer of 0 to 10
  • B is a methyl group, ethyl Group, propyl group, butyl group or isomers thereof.
  • p and q each represent the number of repeating methylene chains
  • r, s and t each represent the number of substituents on the ring of the substituent B
  • B represents a substituent on the ring, particularly 1 to 4 hydrocarbon groups are represented.
  • aliphatic group or siloxane group having no cyclic structure include the following:
  • a is an integer of 2 to 12
  • b is an integer of 1 to 3
  • c is an integer of 1 to 20
  • R 3 and R 4 each independently represent 1 to 3 carbon atoms. Or an optionally substituted phenyl group. ⁇ Group.
  • W in formulas (2) and (3) is preferably an aromatic group, an aliphatic group or an alicyclic group, respectively.
  • Preferred aromatic groups include the following groups:
  • the polyamide resin of the present invention can be synthesized, for example, as follows.
  • a compound having a trivalent aromatic group X for example, phthalic acid substituted with an amino group, substituted with an amino group 1 mol or more of a compound selected from the group consisting of terephthalic acid substituted with an amino group and terephthalic acid substituted with an amino group (hereinafter referred to as “phthalic acid compound”), and one or more types that react with an amino group A compound obtained by reacting with 1 mol of a compound and modifying and sealing the amino group of the phthalic acid compound with one or more groups containing a radical polymerizable unsaturated bond described later (hereinafter referred to as “phthalic acid compound sealing”). Body)).
  • phthalic acid compound sealing one or more types that react with an amino group A compound obtained by reacting with 1 mol of a compound and modifying and sealing the amino group of the phthalic acid compound with one or more groups containing a radical polymerizable unsaturated bond described later
  • a structure in which a phthalic acid compound is sealed with a group containing the above radical polymerizable unsaturated bond can impart negative photosensitivity (that is, photocuring property) to the polyamide resin.
  • the group containing a radically polymerizable unsaturated bond is preferably an aliphatic group having 5 to 20 carbon atoms having a radically polymerizable unsaturated bond group from the viewpoint of photosensitive properties and chemical resistance, and methacryloyloxymethyl. Particularly preferred are aliphatic groups containing groups and / or acryloyloxymethyl groups.
  • the encapsulated phthalic acid compound includes an aliphatic acid chloride having 5 to 20 carbon atoms, an aliphatic isocyanate, or an aliphatic epoxy compound having at least one amino group of the phthalic acid compound and a radical polymerizable unsaturated bond group. It can obtain by making it react with.
  • Suitable aliphatic acid chlorides include 2-[(meth) acryloyloxy] acetyl chloride, 3-[(meth) acryloyloxy] propionyl chloride, 2-[(meth) acryloyloxy] ethyl chloroformate, 3- [ (Meth) acryloyloxypropyl] chloroformate and the like.
  • Suitable aliphatic isocyanates include 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, 1,1-bis [(meth) acryloyloxymethyl] ethyl isocyanate, 2- [2- (meth) acryloyloxyethoxy] ethyl isocyanate] and the like Is mentioned.
  • Suitable aliphatic epoxy compounds include glycidyl (meth) acrylate and the like. These may be used alone or in combination of two or more. It is particularly preferred to use 2-methacryloyloxyethyl isocyanate.
  • the phthalic acid compound encapsulant one in which the phthalic acid compound is 5-aminoisophthalic acid is preferable because a polyamide resin having excellent photosensitivity and film characteristics after heat curing can be obtained. .
  • the sealing reaction proceeds by stirring and dissolving and mixing the phthalic acid compound and the sealing agent in a reaction solvent in the presence of a basic catalyst such as pyridine or a tin-based catalyst such as di-n-butyltin dilaurate. be able to.
  • a basic catalyst such as pyridine
  • a tin-based catalyst such as di-n-butyltin dilaurate.
  • the reaction solvent is preferably one that completely dissolves the product phthalic acid compound encapsulant, such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide. , Tetramethylurea, gamma butyrolactone and the like.
  • reaction solvents include ketones, esters, lactones, ethers, halogenated hydrocarbons and hydrocarbons, such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate.
  • hydrogen chloride may be produced as a by-product during the sealing reaction.
  • the product is once again re-precipitated with water, washed with water and dried, or passed through a column filled with ion exchange resin to reduce or reduce ionic components. It is preferable to carry out.
  • polyamide resin Secondly, the phthalic acid compound encapsulated body and a diamine compound having a divalent or tetravalent organic group Y (a group corresponding to Y in each of the above formulas) are mixed with pyridine, triethylamine or the like.
  • the polyamide resin of the present invention can be obtained by mixing in an appropriate solvent in the presence of a basic catalyst and subjecting it to amide polycondensation.
  • a part of the sealed phthalic acid compound can be used in combination with a dicarboxylic acid having a divalent organic group W (a group corresponding to W in the above formulas).
  • W a group corresponding to W in the above formulas.
  • the ratio of the number of structures derived from the sealed phthalic acid compound in the total number of all structural units of the polyamide resin is 80% or more and 100% or less.
  • a dicarboxylic acid component (a phthalic acid compound encapsulated body and a dicarboxylic acid having a divalent organic group W; the same shall apply hereinafter) was converted into a symmetric polyacid anhydride using a dehydrating condensing agent.
  • a method of mixing with a diamine compound later a method of mixing a dicarboxylic acid component with an acid chloride by a known method and then mixing with a diamine compound, and reacting a dicarboxylic acid component with an active esterifying agent in the presence of a dehydrating condensing agent
  • a method of mixing the product with a diamine compound after esterification is exemplified.
  • Preferred dehydration condensing agents include, for example, dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethoxycarbonyl-2-ethoxy-1,2-dihydroquinoline, 1,1′-carbonyldioxy-di-1,2,3-benzotriazole, N, Examples thereof include N′-disuccinimidyl carbonate.
  • chlorinating agent examples include thionyl chloride.
  • active esterifying agents include N-hydroxysuccinimide, 1-hydroxybenzotriazole, N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid imide, 2-hydroxyimino-2-cyanoacetic acid ethyl, 2-hydroxyimino- And 2-cyanoacetamide.
  • dicarboxylic acid having a divalent organic group W examples include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid, 3,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid, 3,3′-diphenyl ether dicarboxylic acid, 4 , 4'-biphenyldicarboxylic acid, 3,4'-biphenyldicarboxylic acid, 3,3'-biphenyldicarboxylic acid, 4,4'-benzophenone dicarboxylic acid, 3,4'-benzophenone dicarboxylic acid, 3,3'-benzophenone Dicarboxylic acid, 4,4'-hexafluoroisopropylidene dibenzoic acid, 4,4'-dicarboxydiphenylamide, 1,4-phenylenediethanic acid, 1,1-bis (4-carboxyphenyl) -1-phenyl -2,2,2-trifluor
  • the diamine compound having an organic group Y is at least one diamine selected from the group consisting of an aromatic diamine compound, an aromatic bisaminophenol compound, an alicyclic diamine compound, a linear aliphatic diamine compound, and a siloxane diamine compound.
  • a compound is preferable, and a plurality of types can be used in combination as desired.
  • aromatic diamine compound examples include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 3,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3'-diaminodiphenylsulfide, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'- Diaminobiphenyl, 3,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-di
  • diamine compounds in which a hydrogen atom on the benzene ring is substituted include 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'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dichloro- 4,4′-diaminobiphenyl and the like.
  • Aromatic bisaminophenol compounds include 3,3′-dihydroxybenzidine, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxybiphenyl, 3,3′-dihydroxy-4,4′-diaminodiphenylsulfone, bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis- (3-hydroxy-4-aminophenyl) hexafluoropropane, bis- (3-hydroxy-4-aminophenyl) methane, 2,2-bis- (3-hydroxy-4-aminophenyl) Propane, 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-dihydroxy-4,4'- Aminodiphenyl ether, 4,4′-dihydroxy-3,3′-di
  • alicyclic diamine compounds include 1,3-diaminocyclopentane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,3-diamino-1-methylcyclohexane, 3,5-diamino-1,1-dimethylcyclohexane, 1,5 -Diamino-1,3-dimethylcyclohexane, 1,3-diamino-1-methyl-4-isopropylcyclohexane, 1,2-diamino-4-methylcyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 1,4-diamino-2 , 5-diethylcyclohexane, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, 2- (3-aminocyclopentyl) -2-propylamine, mensendiamine, isophoronediamine, norbornane Diamine, 1-
  • linear aliphatic diamine compounds examples include 1,2-diaminoethane, 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, 1,8-diaminooctane, 1,10-diaminodecane, and 1,12-diaminododecane.
  • Hydrocarbon-type diamines such as 2- (2-aminoethoxy) ethylamine, 2,2 ′-(ethylenedioxy) diethylamine, and bis [2- (2-aminoethoxy) ethyl] ether Can be mentioned.
  • siloxane diamine compound examples include dimethyl (poly) siloxane diamine, for example, trade names PAM-E, KF-8010, and X-22-161A manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • reaction solvent a solvent that completely dissolves the polymer to be produced is preferable.
  • a solvent that completely dissolves the polymer to be produced is preferable.
  • ketones, esters, lactones, ethers, hydrocarbons, and halogenated hydrocarbons may be used as a reaction solvent.
  • the precipitate derived from the dehydrating condensing agent that has precipitated in the reaction solution is filtered off as necessary.
  • a poor polyamide solvent such as water, an aliphatic lower alcohol or a mixture thereof is added to the reaction solution to precipitate the polyamide.
  • the precipitated polyamide is redissolved in a solvent and purified by repeating the reprecipitation precipitation, followed by vacuum drying to isolate the target polyamide.
  • this polyamide solution may be passed through a column packed with an ion exchange resin to remove ionic impurities.
  • the weight average molecular weight in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as “GPC”) of the polyamide resin of the present invention is preferably 7,000 to 70,000, and 10,000 to 50,000. Is more preferable.
  • the weight average molecular weight in terms of polystyrene is 7,000 or more, the basic physical properties of the cured relief pattern are good.
  • the polystyrene conversion weight average molecular weight is 70,000 or less, the development solubility at the time of forming a relief pattern is good.
  • Tetrahydrofuran and N-methyl-2-pyrrolidone are recommended as GPC eluents.
  • a weight average molecular weight value is calculated
  • the standard monodisperse polystyrene is recommended to be selected from Showa Denko's organic solvent standard sample STANDARD SM-105.
  • the present invention relates to a photosensitive resin composition
  • a photosensitive resin composition comprising (A) 100 parts by mass of the above-described polyamide resin of the present invention (hereinafter also referred to as (A) polyamide resin) and (B) 0.5-20 parts by mass of a photopolymerization initiator. Things are also provided. Specific embodiments of the (A) polyamide resin that can be used in the photosensitive resin composition of the present invention are as described above. In the photosensitive resin composition of the present invention, from the viewpoint of imparting photosensitive characteristics, the (A) polyamide resin and (B) photopolymerization initiator are used in combination.
  • Photopolymerization initiator any conventionally known compound can be used as a photopolymerization initiator for polyamide.
  • any conventionally known compound can be used as a photopolymerization initiator for polyamide.
  • Benzophenone benzophenone derivatives such as methyl o-benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl ketone, dibenzyl ketone, fluorenone, etc.
  • the oxime [6] is more preferable particularly from the viewpoint of photosensitivity.
  • the blending amount of the (B) photopolymerization initiator with respect to 100 parts by mass of the (A) polyamide resin is preferably 0.5 to 20 parts by mass, and more preferably 1 to 10 parts by mass.
  • radicals sufficient to allow photoradical polymerization to proceed sufficiently are supplied during exposure, ensuring sufficiently good photosensitivity for practical use, and a relief pattern suitable for practical use. Can be obtained.
  • the said compounding quantity is 20 mass parts or less
  • coated since an exposure light beam can be made to reach
  • the photosensitive resin composition of the present invention comprises (C) a monomer having a photopolymerizable unsaturated bond in order to improve the photosensitive properties such as sensitivity and resolution. Further, it can be included.
  • the monomer having a photopolymerizable unsaturated bond is preferably a (meth) acrylic compound that can be radically polymerized by the above-mentioned (B) photopolymerization initiator.
  • polyethylene glycol diacrylate for each ethylene glycol unit 2 to 20
  • polyethylene glycol dimethacrylate number 2 to 20 of each ethylene glycol unit
  • poly (1,2-propylene glycol) diacrylate poly (1,2-propylene glycol) dimethacrylate
  • pentaerythritol diacrylate Pentaerythritol dimethacrylate
  • glycerol diacrylate glycerol dimethacrylate
  • dipentaerythritol hexaacrylate methylenebisacrylamide, N-methylolacrylamide
  • ethylene glycol jig Ricidyl ether-methacrylic acid adduct glycerol diglycidyl ether-acrylic acid adduct
  • bisphenol A diglycidyl ether-acrylic acid adduct bisphenol A diglycidyl ether-methacrylic acid adduct
  • the blending amount of the monomer (C) having a photopolymerizable unsaturated bond with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin is preferably 1 to 40 parts by mass, and more preferably 1 to 20 parts by mass.
  • the photocrosslinking (photo radical polymerization) at the exposed part proceeds sufficiently during exposure, and a sufficiently good photosensitivity is ensured for practical use, and a relief pattern suitable for practical use. Can be obtained.
  • the blending amount is 40 parts by mass or less, it is possible to suppress unnecessary photocuring in the unexposed area due to light spots from the exposed area, that is, a post-development residue, and a relief pattern suitable for practical use. Can be obtained.
  • the residual monomer component which becomes a degassing component from the cured film can be suppressed even at low temperature curing, which is preferable.
  • the photosensitive resin composition of the present invention can further contain (D) a thermally crosslinkable compound in order to improve film properties (particularly heat resistance) after heat curing.
  • a thermally crosslinkable compound is (A) a compound that thermally crosslinks a polyamide resin, or a compound that itself forms a thermally crosslinked network.
  • a compound having an alkoxymethyl group as a thermally crosslinkable group for example, an amino resin or a derivative thereof is preferably used.
  • urea resins, glycol urea resins, hydroxyethylene urea resins, melamine resins, benzoguanamine resins, and derivatives thereof are preferably used. Particularly preferred is hexamethoxymethylated melamine.
  • the blending amount of the (D) thermally crosslinkable compound with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin is preferably 1 to 20 parts by mass, and more preferably 3 to 15 parts by mass.
  • membrane characteristic after heat-hardening of the photosensitive resin composition of this invention can be improved further.
  • the said compounding quantity is 20 mass parts or less, the residual monomer component used as the degassing component from a cured film can be suppressed also in low temperature hardening.
  • the photosensitive resin composition of the present invention preferably contains (E) a silane coupling agent in order to improve photosensitive properties such as adhesion during development.
  • a silane coupling agent an organosilicon compound having a (dialkoxy) monoalkylsilyl group or a (trialkoxy) silyl group is preferable, for example, a compound represented by the following formula:
  • g is an integer of 1 or 2; when g is 1, Z is a divalent aromatic group; when g is 2, Z is a tetravalent aromatic group; A divalent organic group containing a carbon atom directly bonded to a silicon atom, d is an integer of 0 or 1, R 5 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group, and R 6 and R 7 are respectively Independently, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and e is an integer of 0 or 1. ⁇ .
  • the silane coupling agent is obtained by reacting a (dialkoxy) monoalkylsilyl compound or (trialkoxy) silyl compound having an amino group with a dicarboxylic acid anhydride or a tetracarboxylic dianhydride and a derivative thereof. Can do.
  • dicarboxylic acid anhydride or tetracarboxylic dianhydride various structures can be used.
  • phthalic anhydride and 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride are particularly preferred in view of the effect of excellent adhesion to the base substrate and the price.
  • dialkoxy monoalkylsilyl compound and (trialkoxy) silyl compound having an amino group
  • various structures can be used, and examples thereof include the following (hereinafter, the notation of alkoxy is methoxy group or ethoxy).
  • 3-aminopropyltriethoxysilane is particularly suitable.
  • the silane coupling agent may be used alone or as a mixture of two or more.
  • the blending amount of the (E) silane coupling agent with respect to 100 parts by mass of the (A) polyamide resin is preferably 0.1 to 25 parts by mass, and more preferably 0.3 to 20 parts by mass.
  • the improvement effect of the adhesiveness of the photosensitive resin to a base substrate is favorable.
  • the said compounding quantity is 25 mass parts or less, the concern of precipitation by the dark reaction of the silane coupling agents in the photosensitive resin composition reduces significantly.
  • the photosensitive resin composition of the present invention improves adhesion of the photosensitive resin on a substrate (particularly a copper substrate) or suppresses discoloration of the copper substrate.
  • benzotriazole compounds include benzotriazole, 1- [N, N-bis (2-ethylhexyl) aminomethyl] benzotriazole, 4 (or 5) -carboxybenzotriazole, 4 (or 5)- Methylbenzotriazole, 1- [N, N-bis (2-ethylhexyl) aminomethyl] -4 (or 5) -methylbenzotriazole, 1- [N, N-bis (hydroxyethyl) aminomethyl] -4 (or 5) -Methylbenzotriazole, 1-hydroxymethylbenzotriazole, 1-[(2-ethylhexylamino) methyl] -benzotriazole, 1- (1 ′, 2′-dicarboxyethyl) benzotriazole, N-benzotriazoyl Methylurea, 2,6-bis [(1H-benzotriazol-1-yl) me L] 4-methylphenol, 1- (2,3-dicarbox
  • 4 (or 5) -carboxybenzotriazole and 4 (or 5) -methylbenzotriazole are particularly preferable.
  • the benzotriazole-based compound may be a single compound or a mixture of two or more.
  • the blending amount of the (F) benzotriazole compound with respect to 100 parts by mass of the (A) polyamide resin is preferably 0.1 to 10 parts by mass, and more preferably 0.5 to 5 parts by mass.
  • substrate (especially copper substrate) improves, and the effect which suppresses discoloration of a copper substrate expresses favorably.
  • the said compounding quantity is 10 mass parts or less, the fall of the adhesiveness of the photosensitive resin on a board
  • the photosensitive resin composition may contain a sensitizer for improving photosensitivity.
  • sensitizers include Michler's ketone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 2,5-bis (4′-diethylaminobenzylidene) cyclopentanone, and 2,6-bis (4′-diethylamino).
  • the sensitizer used may be a single or a mixture of two or more.
  • the blending amount of the sensitizer is preferably 0 to 15 parts by mass and more preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyamide resin.
  • the photosensitive resin composition of the present invention contains a polymerization inhibitor, if desired, for the purpose of improving the viscosity of the photosensitive resin composition solution during storage and the stability of photosensitivity. It can also be made.
  • polymerization inhibitors include hydroquinone, N-nitrosodiphenylamine, p-tert-butylcatechol, phenothiazine, N-phenylnaphthylamine, ethylenediaminetetraacetic acid, 1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid, glycol etherdiaminetetraacetic 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-phenylhydroxyamine ammonium salt, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine ammonium salt, N-nitroso-N- (1-naphthyl) hydroxylamine ammonium salt ,Screw 4-hydroxy-3,5-di-tert- butyl) phenyl methane, or the like can be used.
  • the blending amount of the polymerization inhibitor is preferably 0 to 5 parts by mass, more preferably 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyamide resin.
  • the photosensitivity suitable for practical use can be ensured favorably, without inhibiting the photocrosslinking reaction anticipated.
  • various additives such as a scattered light absorber and a coating film smoothness-imparting agent are added to the photosensitive resin composition according to need, as long as they do not inhibit the effects of the present invention. Can be appropriately blended.
  • the present invention also provides a photosensitive resin composition solution comprising the above-described photosensitive resin composition of the present invention and a solvent. It is preferable to use a photosensitive resin composition solution whose viscosity is adjusted by adding a solvent to the photosensitive resin composition.
  • Suitable solvents include N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, pyridine, cyclopentanone , ⁇ -butyrolactone, ⁇ -acetyl- ⁇ -butyrolactone, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, etc., and these may be used alone or in combination of two or more. Can be used. Among these, N-methyl-2-pyrrolidone and ⁇ -butyrolactone are particularly preferable.
  • solvents can be appropriately added to the photosensitive resin composition of the present invention depending on the coating film thickness and viscosity of the photosensitive resin composition solution. It is preferable to use in the range of 1,000 parts by mass.
  • alcohols shown below can be used in combination.
  • the alcohol is not particularly limited as long as it has an alcoholic hydroxyl group in the molecule, but specific examples include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol.
  • T-butyl alcohol benzyl alcohol, ethyl lactate, butyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol mono (n-propyl) ether, propylene glycol di (n -Propyl) ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono (n-propyl) ether Ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, mono alcohols such as diethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol, and di alcohols such as propylene glycol.
  • benzyl alcohol and ethylene glycol monophenyl ether are particularly preferable.
  • the content ratio in the entire solvent is preferably 50% by mass or less.
  • the said ratio exceeds 50 mass%, there exists a tendency for the solubility with respect to this solvent of (A) polyamide resin to fall.
  • the present invention includes a step of applying the above-described photosensitive resin composition of the present invention or the photosensitive resin composition solution of the present invention on a substrate to form a coating film of the photosensitive resin composition, the coating film
  • a method for forming a cured relief pattern comprising a step of forming a relief pattern.
  • the example of the formation method of the hardening relief pattern of this invention is demonstrated below.
  • the photosensitive resin composition or the photosensitive resin composition solution of the present invention is applied on a base material such as a silicon wafer, an aluminum substrate, or a copper substrate.
  • a spin coater, a die coater, a spray coater, dipping, printing, a blade coater, roll coating, or the like can be used as the coating apparatus or coating method.
  • the coating film is dried by pre-baking at 80 to 120 ° C. to form a coating film of the photosensitive resin composition to a film thickness of about 5 to 50 microns.
  • the coating film formed above is irradiated with actinic rays directly or through a desired patterning mask (photomask) using an exposure projection apparatus such as a contact aligner, mirror projection, or stepper. Exposure.
  • actinic rays X-rays, electron beams, ultraviolet rays, visible rays and the like can be used.
  • actinic rays having a wavelength of 200 to 500 nm are preferably used.
  • post-exposure baking or pre-development baking with any combination of temperature and time (preferably temperature 40 ° C. to 120 ° C., time 10 seconds to 240 seconds) is performed as necessary for the purpose of improving photosensitivity. You may give it.
  • the developing method can be selected from methods such as an immersion method, a paddle method, and a rotary spray method.
  • a good solvent for polyamide can be used alone, or a good solvent and a poor solvent for polyamide can be appropriately mixed and used.
  • Good solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, gamma butyrolactone, ⁇ -acetyl-gammabutyrolactone, cyclopenta Non, cyclohexanone and the like, and toluene, xylene, methanol, ethanol, isopropanol, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, water and the like can be used as the poor solvent, respectively.
  • the mixing ratio is adjusted according to the solubility of the polyamide resin used, the developing method used, and the like.
  • an alkaline aqueous solution can also be used as a developer.
  • alkaline aqueous solutions include aqueous solutions of inorganic alkalis such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, and ammonia, aqueous solutions of organic amines such as ethylamine, diethylamine, triethylamine, and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, and tetrabutyl.
  • An aqueous solution of a quaternary ammonium salt such as ammonium hydroxide or the like, and an aqueous solution obtained by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like, as necessary, can be used.
  • a relief pattern can be obtained by washing with a rinsing solution as necessary and removing the developer.
  • a rinsing solution distilled water, methanol, ethanol, isopropanol, toluene, xylene, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, etc. can be used alone or in appropriate combination of two or more, and two or more can be used. It can also be used in combination in stages.
  • the relief pattern of the polyamide thus obtained is a cured relief pattern made of polyamide having excellent heat resistance and chemical resistance by appropriately heating, for example, to 150 to 350 ° C. to advance heat curing and crosslinking reaction. Is converted to Such a heat curing process can be performed using a hot plate, an inert oven, a temperature rising oven capable of setting a temperature program, or the like. Air may be used as the atmosphere for heat curing, and an inert gas such as nitrogen or argon may be used.
  • the present invention also provides a semiconductor device having a cured relief pattern formed by the above-described method for forming a cured relief pattern of the present invention.
  • the cured relief pattern produced as described above is used as a surface protection film, an interlayer insulation film, an ⁇ -ray shielding film, a partition, a dam, etc. of a semiconductor device built on a substrate such as a silicon wafer.
  • a semiconductor device can be manufactured by applying a known method for manufacturing a semiconductor device in the process. It is also possible to obtain a semiconductor device having a coating film made of a resin obtained by curing the above-described photosensitive resin composition of the present invention.
  • Table 1 shows a list of combinations of polymer raw materials of the following synthesis examples.
  • low molecular weight gel permeation chromatography ⁇ hereinafter referred to as low molecular weight GPC.
  • the reaction solution was poured into 15 liters of ion-exchanged water, stirred and allowed to stand. After the reaction product was crystallized and precipitated, it was filtered, washed with water, and vacuumed at 40 ° C. for 48 hours. By drying, AIPA-MO in which the amino group of 5-aminoisophthalic acid and the isocyanate group of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate were acted was obtained. The obtained AIPA-MO had a low molecular weight GPC purity of almost 100%.
  • reaction solution was poured into 15 liters of ion-exchanged water, stirred and allowed to stand, and filtered after waiting for crystallization precipitation of the reaction product. After appropriately washing with water and vacuum drying at 40 ° C. for 48 hours, AIPA-BA in which the amino group of AIPA and the isocyanate group of 1,1-bis (acryloyloxymethyl) ethyl isocyanate acted was obtained.
  • the obtained AIPA-BA had a low molecular weight GPC purity of almost 100%.
  • AIPA-ME in which the amino group of AIPA and the isocyanate group of 2- (2-methacryloyloxyethoxy) ethyl isocyanate were reacted was obtained.
  • the obtained AIPA-ME had a low molecular weight GPC purity of almost 100%.
  • reaction solution was added to 15 liters of ion-exchanged water. The mixture was allowed to stand, stirred, and allowed to stand. After the crystallization and precipitation of the reaction product, the solution was filtered off, washed with water as appropriate, and dried in vacuo at 40 ° C.
  • AIPA-NBI amino group of AIPA and 5-norbornene-2,3 -AIPA-NBI having a norbornene imide structure was obtained by the action of an acid anhydride group of dicarboxylic acid anhydride.
  • the obtained AIPA-NBI had a low molecular weight GPC purity of almost 100%.
  • reaction solution was poured into 15 liters of ion-exchanged water, stirred and allowed to stand, and filtered after waiting for crystallization precipitation of the reaction product. After appropriately washing with water and vacuum drying at 40 ° C. for 48 hours, AIPA-MA in which the amino group of AIPA and the acid chloride group of methacrylic acid chloride acted was obtained.
  • the obtained AIPA-MA had a low molecular weight GPC purity of almost 100%.
  • DCU dicyclohexylurea derived from a dehydrating condensing agent, which was precipitated in the polycondensation process ⁇ hereinafter referred to as DCU].
  • was filtered under pressure, and while stirring the filtrate (polymer solution), a mixed solution of 840 g of water and 560 g of isopropanol was dropped, and the precipitated polymer was separated and redissolved in 650 g of NMP. This redissolved solution was added dropwise with stirring of 5 liters of ion-exchanged water to disperse and precipitate the polymer, recovered, washed with water, and then vacuum-dried at 40 ° C. for 48 hours to obtain polyamide PA-1.
  • the polystyrene-equivalent GPC weight average molecular weight (column: Shodex KD-806M ⁇ 2, NMP flow rate: 1.0 ml / min) measured using NMP as an eluent was 34,700.
  • a solution prepared by dissolving (0.28 mol) in 168 g of NMP was added dropwise over about 20 minutes, and the ice bath was removed for 3 hours while maintaining the temperature below 5 ° C. in an ice bath, followed by stirring at room temperature for 5 hours. Thereafter, the same operation as in Synthesis Example 8 was performed to obtain polyamide PA-3.
  • the polystyrene-equivalent GPC weight average molecular weight measured by the same method as in Synthesis Example 8 was 32,000.
  • the DCU precipitated in the polycondensation process is filtered off under pressure, and while stirring the filtrate (polymer solution), a mixed solution of 1,000 g of water and 4,000 g of isopropanol is added dropwise to separate the precipitated polymer. And redissolved in 800 g of NMP. This re-dissolved solution was dropped into 5 liters of ion-exchanged water with stirring to disperse and precipitate the polymer, recovered, washed with water, and then vacuum dried at 40 ° C. for 48 hours to obtain polyamide PA-6. .
  • the polystyrene-equivalent GPC weight average molecular weight measured by the same method as in Synthesis Example 8 was 32,600.
  • the DCU precipitated in the polycondensation process is filtered off under pressure, and while stirring the filtrate (polymer solution), a mixture of 760 g of water and 190 g of isopropanol is added dropwise to separate the precipitated polymer. Redissolved. This redissolved solution was dropped into 3 liters of ion-exchanged water with stirring to disperse and precipitate the polymer, recovered, washed with water, and then vacuum-dried at 40 ° C. for 48 hours to obtain polyamide PA-6. .
  • the polystyrene-equivalent GPC weight average molecular weight measured by the same method as in Synthesis Example 8 was 12,600.
  • the solution dissolved in was added dropwise over about 20 minutes, and the ice bath was removed for 3 hours while maintaining the temperature below 5 ° C., and then the ice bath was removed and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours. Thereafter, the same operation as in Synthesis Example 8 was performed to obtain polyamide PA-12.
  • the polystyrene-equivalent GPC weight average molecular weight measured by the same method as in Synthesis Example 8 was 29,500.
  • Example 1 To 100 parts by mass of the polyamide PA-1 obtained in Synthesis Example 8, 190 parts by mass of NMP was added to dissolve the polyamide PA-1 to prepare a crude solution. This was a PTFE filter having a pore size of 0.2 microns. To obtain a resin solution V-1.
  • Example 2 The crude solution in Example 1 was filtered in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by mass of 1,3-diphenylpropanetrione-2- (O-ethoxycarbonyl) oxime was further added as a photopolymerization initiator. A resin composition solution V-2 was obtained.
  • Example 3 Filtration was performed in the same manner as in Example 1 except that 8 parts by mass of tetraethylene glycol dimethacrylate as a photopolymerizable monomer was further added to the crude solution in Example 2 to obtain a resin composition solution V-3.
  • Example 4 Filtration was performed in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by mass of hexamethoxymethylated melamine as a thermal crosslinking agent was further added to the crude solution in Example 3, to obtain a resin composition solution V-4.
  • Example 5 In the crude solution of Example 4, 5 parts by mass (1 part by mass as a pure component of S-1) of a 20% by mass NMP solution of the silane coupling agent S-1 obtained in Synthesis Example 6 was obtained. 10 parts by mass of a 20% by mass NMP solution of the silane coupling agent S-2 obtained in the above (2 parts by mass as a pure component of S-2), and 5 parts by mass of 3- (trialkoxysilyl) propylsuccinic anhydride A resin composition solution V-5 was obtained by filtration in the same manner as in Example 1 except for adding a part.
  • Example 6 Filtration was performed in the same manner as in Example 1 except that 2 parts by mass of 5-carboxybenzotriazole was further added to the crude solution in Example 5, to obtain a resin composition solution V-6.
  • Example 7 100 parts by mass of the polyamide PA-1 obtained in Synthesis Example 8 is 5 parts by mass of 1,3-diphenylpropanetrione-2- (O-ethoxycarbonyl) oxime, 8 parts by mass of tetraethylene glycol dimethacrylate, 5 parts by mass of hexamethoxymethylated melamine, 5 parts by mass of a 20% by mass NMP solution of the silane coupling agent S-1 obtained in Synthesis Example 6 ⁇ 1 part by mass as the pure content of S-1 ⁇ , Synthesis Example 7 10 parts by mass of a 20% by mass NMP solution of the silane coupling agent S-2 obtained in Step 2 (2 parts by mass as a pure component of S-2) and 5 parts by mass of 3- (trialkoxysilyl) propylsuccinic anhydride 2 parts by mass of 5-carboxybenzotriazole, 5 parts by mass of N, N-bis (2-hydroxyethyl) aniline, and 0.05 parts by mass of N-nitrosodipheny
  • Example 9 Polyamide PA-1 used in Example 7 was replaced with PA-3 obtained in Synthesis Example 10, and 3- (trialkoxysilyl) propyl succinic anhydride used in Example 7 was replaced with 3 -Resin composition solution V-9 was obtained in the same manner as in Example 7 except that it was replaced with isocyanatopropyltriethoxysilane.
  • Resin composition solution V- was prepared in the same manner as in Example 7, except that polyamide PA-1 used in Example 7 was replaced with polyamide PA-4 to PA-11 obtained in Synthesis Examples 11 to 18, respectively. 10 to V-17 were obtained.
  • Example 13 For the coating film of Example 13, 30 minutes after exposure, a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (product number AZ-300MIF, manufactured by AZ Electronic Materials) was used as a developer, and the unexposed area was completely Paddle development was performed by multiplying the time until dissolution disappeared by 1.4 by a time period, followed by rotary stream rinsing with ion-exchanged water to obtain a relief pattern made of a resin film.
  • tetramethylammonium hydroxide product number AZ-300MIF, manufactured by AZ Electronic Materials
  • the obtained relief pattern is visually observed under an optical microscope, and the minimum exposure (sensitivity) to obtain a sharp pattern without swelling, the dimension of the via hole (rectangular concave pattern) at the time of irradiation with the minimum exposure (resolution) Then, the adhesion to the substrate (pattern floating and peeling) was evaluated.
  • the results are shown in Table 2 below.
  • This resin film is cut to a width of 3.0 mm using a dicing saw (manufactured by Disco, model name DAD-2H / 6T), immersed in a 10% hydrochloric acid aqueous solution and peeled off from the silicon wafer, and a strip-shaped film sample It was.
  • This film sample was left in an atmosphere of 23 ° C. and 55% RH for 24 hours or more, and then a tensile test with Tensilon according to ASTM D-882-88 was performed to evaluate the elongation of the film sample. The results are shown in Table 2 below.
  • thermomechanical analyzer manufactured by Shimadzu Corporation, model name TMA-50
  • Tg glass transition temperature
  • the measurement conditions are a sample length of 10 mm, a constant load of 200 g / mm 2 , a measurement temperature range of 25 ° C. to 450 ° C., a temperature increase rate of 10 ° C./min, and a nitrogen atmosphere.
  • Table 2 The results are shown in Table 2 below.
  • This coating film was exposed with an i-line stepper exposure machine (manufactured by Nikon, model name NSR2005i8A) under conditions of a constant exposure amount through a photomask for evaluation.
  • the exposure amount was set by adding 200 mJ / cm 2 to each minimum exposure amount (sensitivity) at which a sharp pattern without swelling was obtained in the above-described evaluation of the photosensitive characteristics.
  • Example 13 For the coating film of Example 13, 30 minutes after exposure, a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (product number AZ-300MIF, manufactured by AZ Electronic Materials) was used as a developer, and the unexposed area was completely Paddle development was performed by multiplying the time until dissolution disappeared by 1.4 by a time period, followed by rotary stream rinsing with ion-exchanged water to obtain a relief pattern made of a resin film.
  • tetramethylammonium hydroxide product number AZ-300MIF, manufactured by AZ Electronic Materials
  • the coating film of Example 1 was not developed because the coating film had no photosensitivity.
  • the obtained relief pattern film (undeveloped flat film in Example 1) was heat-cured at 180 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a vertical curing furnace (manufactured by Koyo Lindberg, model name VF-2000B).
  • the cured relief pattern film (cured flat film in Example 1) was produced.
  • This coating film was exposed with an i-line stepper exposure machine (manufactured by Nikon, model name NSR2005i8A) under conditions of a constant exposure amount through a photomask for evaluation.
  • the exposure amount was set by adding 200 mJ / cm 2 to each minimum exposure amount (sensitivity) at which a sharp pattern without swelling was obtained in the above-described evaluation of the photosensitive characteristics.
  • Example 13 For the coating film of Example 13, 30 minutes after exposure, a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (product number AZ-300MIF, manufactured by AZ Electronic Materials) was used as a developer, and the unexposed area was completely Paddle development was performed by multiplying the time until dissolution disappeared by 1.4 by a time period, followed by rotary stream rinsing with ion-exchanged water to obtain a relief pattern made of a resin film.
  • tetramethylammonium hydroxide product number AZ-300MIF, manufactured by AZ Electronic Materials
  • the relief pattern on the obtained copper substrate was heat-cured (cured) at 180 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a vertical curing furnace (manufactured by Koyo Lindbergh, model name VF-2000B) to obtain a copper A cured relief pattern on the substrate was prepared.
  • the copper substrate surface of the unexposed part was visually observed under an optical microscope, and the presence or absence of discoloration of the copper surface after curing was evaluated. The results are shown in Table 3 below.
  • Examples 1 to 17 excellent chemical resistance is achieved even at low temperature curing of 180 ° C. At the same time, high mechanical properties exhibiting an elongation of 50% or higher, excellent heat resistance exhibiting a Tg of 200 ° C. or higher, low residual stress characteristics of 25 MPa or lower, and a polyamide resin having unprecedented excellent low-temperature curing characteristics And the photosensitive resin composition containing this can be provided. Further, in Examples 3 to 17, excellent photosensitivity can be obtained, and in Examples 4 to 17, excellent heat resistance can be obtained. Further, in Examples 5 to 17, excellent adhesion during development can be obtained. Further, in Examples 6 to 17, discoloration of the copper surface after curing could be suppressed.
  • Comparative Example 1 is a case in which a polyamide resin made from a raw material made of a material in which a methacrylic group is directly linked to an amino group of AIPA and a radically polymerizable unsaturated bond group is introduced by a methacrylamide structure (AIPA-MA) is used.
  • AIPA-MA a methacrylamide structure
  • Comparative Examples 2 and 3 are cases where the copolymerization ratio of a radically unsaturated unsaturated group introduced into the amino group of AIPA (eg, AIPA-MO) is below the preferred range of the present invention.
  • the chemical resistance is also greatly inferior to that of the Examples, probably due to the decrease in the structure derived from AIPA, at the same time as the deterioration of the photosensitive characteristics due to the decrease in the radical polymerizable unsaturated bond group.
  • Comparative Example 4 is a case where a resin film made of a conventional photosensitive polyimide precursor composition is cured at a low temperature of 180 ° C., but imidization is incomplete, mechanical properties, heat resistance, residual stress, In any point of chemical resistance, it is remarkably inferior to the examples.
  • the photosensitive resin composition of the present invention and the polyamide resin used therefor are insulating materials for electronic components, surface protective films for semiconductor devices, interlayer insulating films, heat resistant coatings such as ⁇ -ray shielding films, and image sensors, It is suitable as a photosensitive resin composition used for forming a heat-resistant coating film in a semiconductor device or the like equipped with a micromachine or a microactuator.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

 感光特性に優れ、例えば200℃以下のような加熱硬化条件で樹脂膜を形成した場合にも優れた膜特性を与える感光性樹脂組成物、及びこれに用いるポリアミド樹脂を提供する。本発明は、下記式(1): {式中、Xは炭素数が6~15の3価の有機基であり、mは0又は2であり、Yは、m=0のとき炭素数が6~35の2価の有機基、m=2のとき炭素数が6~35の4価の有機基であり、R1は炭素以外の原子を含んでいてもよい、炭素数が5~20のラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する脂肪族基である。}で表される構成単位を、繰り返し数2~150の範囲内でかつ該繰り返し数がポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数の80~100%の範囲内となるように含む、ポリアミド樹脂を提供する。

Description

ポリアミド樹脂、感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの形成方法及び半導体装置
 本発明は、電子部品の絶縁材料、半導体装置の表面保護膜、層間絶縁膜、アルファー線遮蔽膜等の耐熱性塗膜、及びイメージセンサー、マイクロマシン又はマイクロアクチュエーターを搭載した半導体装置等に使用できるポリアミド樹脂、該ポリアミド樹脂を含む感光性樹脂組成物、該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、並びに該硬化レリーフパターンを有する半導体装置に関する。更に詳しくは、本発明は、紫外線露光時の感光特性に優れ、例えば200℃以下の加熱硬化条件においても優れた耐熱性、耐薬品性、機械特性、及び低残留応力特性を示す、新規感光性ポリアミド樹脂、及びこれを含有する感光性樹脂組成物、並びに該感光性樹脂組成物を用いて製造される半導体装置に関する。
 電子部品の絶縁材料、並びに半導体装置の表面保護膜、層間絶縁膜、及びα線遮蔽膜等の用途には、優れた耐熱性、電気特性、及び機械特性を併せ持つポリイミド樹脂が広く用いられている。この樹脂は、通常、感光性ポリイミド前駆体組成物の形で供され、これを基材に塗布し、所望のパターニングマスクを介して活性光線を照射(露光)し、現像し、加熱硬化(熱イミド化)処理を施すことにより、耐熱性のポリイミド樹脂からなるレリーフパターンを容易に形成させることができるという特徴を有している(例えば、以下の特許文献1を参照のこと。)。
 近年、半導体装置の製造工程では、主に構成部材の材質及び構造設計上の理由から、加熱硬化(熱イミド化)処理をより低い温度で行うことができる材料への要求が高まっているが、従来技術のポリイミド樹脂前駆体組成物の場合、加熱硬化処理温度を下げると熱イミド化を完結させることができず、各種物性が悪化するため、加熱硬化処理温度の下限はせいぜい300℃前後である。
 ポリマー骨格構造及び組成添加剤の工夫で加熱硬化温度を低減する取り組みもなされているが、それでも実用的ポリイミド膜特性を維持するには、250℃程度が限界と考えられる(例えば、以下の特許文献2を参照のこと)。
 したがって、紫外線露光時の感光特性に優れ、200℃以下の加熱硬化条件においても実用に適した膜特性を示す感光性樹脂組成物は、本技術分野において未だ知られていない。
特開平6-342211号公報 特開2003-316002号公報 特開昭63-182322号公報 国際公開第2006/008991号パンフレット
 特許文献3には樹脂骨格に感光性基がアミド基を介して直接に結合しているポリアミドの開示が、特許文献4にはポリイミドアミドについての開示があるが、いずれの技術も、加熱硬化(熱イミド化)処理をより低い温度で行った場合には実用には適しなかった。本発明が解決しようとする課題は、感度及び解像度に優れ、例えば200℃以下のような低温の加熱硬化条件で樹脂膜を形成した場合においても、耐薬品性に優れる膜特性が樹脂膜に与えられるポリアミド樹脂及び感光性樹脂組成物を提供することである。更に、該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、該方法により形成される硬化レリ-フパターンを有する半導体装置を提供することも、本発明が解決しようとする課題である。
 本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、特定の原料より製造されたポリアミドをベースとして感光性樹脂組成物を製造することにより、上記課題を解決できることを発見し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は、以下の[1]~[16]のとおりである:
 [1] 下記式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
{式中、Xは炭素数が6~15の3価の有機基であり、mは0又は2であり、Yは、m=0のとき炭素数が6~35の2価の有機基、m=2のとき炭素数が6~35の4価の有機基であり、R1は炭素以外の原子を含んでいてもよい、炭素数が5~20のラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する脂肪族基である。}で表される構成単位を、繰り返し数2~150の範囲内でかつ該繰り返し数がポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数の80~100%の範囲内となるように含む、ポリアミド樹脂。
 [2] 下記式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
{式中、Xは炭素数が6~15の3価の有機基であり、mは0又は2であり、Yは、m=0のとき炭素数が6~35の2価の有機基、m=2のとき炭素数が6~35の4価の有機基であり、Wは炭素数が6~15の2価の有機基であり、kは1以上の整数であり、同時に(n+k)は5~150の整数であり、R1は炭素以外の原子を含んでいてもよい、ラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する炭素数が5~20の脂肪族基である。}で表される構造を、上記式(2)中の繰り返し数nがポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数の80%以上となるように含む、ポリアミド樹脂。
 [3] 下記式(3):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
{式中、Xは炭素数が6~15の3価の有機基であり、mは0又は2であり、Yは、m=0のとき炭素数が6~35の2価の有機基、m=2のとき炭素数が6~35の4価の有機基であり、Wは炭素数が6~15の2価の有機基であり、lは0または1以上の整数であり、同時に(n+l)は2~150の整数であり、R1は炭素以外の原子を含んでいてもよい、ラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する炭素数が5~20の脂肪族基である。}で表される構造のみを構成単位とし、上記式(3)中の繰り返し数nがポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数の80~100%の範囲内であるポリアミド樹脂。
 [4] 上記R1が、下記式(4):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
{式中、R2はラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する炭素数4~19の脂肪族基である。}で表される基である、上記[1]~[3]のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
 [5] 上記R1が、(メタ)アクリロイルオキシメチル基を少なくとも1つ有する基である、上記[1]~[3]のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
 [6] 上記W、X及びYが、それぞれ独立に、芳香族基、脂環式基、脂肪族基、シロキサン基及びそれらの複合構造の基からなる群より選択される基である、上記[1]~[3]のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
 [7] (A)上記[1]~[6]のいずれかに記載のポリアミド樹脂100質量部、及び
 (B)光重合開始剤0.5~20質量部
を含む、感光性樹脂組成物。
 [8] (C)光重合性の不飽和結合基を有するモノマーを、上記(A)のポリアミド樹脂100質量部に対して1~40質量部で更に含む、上記[7]に記載の感光性樹脂組成物。
 [9] (D)熱架橋性化合物を、上記(A)のポリアミド樹脂100質量部に対して1~20質量部で更に含み、該(D)熱架橋性化合物が、上記(A)のポリアミド樹脂を熱架橋させる化合物であるか又は自身が熱架橋ネットワークを形成する化合物である、上記[7]又は[8]に記載の感光性樹脂組成物。
 [10] 上記(D)熱架橋性化合物が、熱架橋性基としてアルコキシメチル基を有する、上記[9]に記載の感光性樹脂組成物。
 [11] (E)シランカップリング剤を、上記(A)のポリアミド樹脂100質量部に対して0.1~25質量部で更に含む、上記[7]~[10]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
 [12] 上記(E)シランカップリング剤が、(ジアルコキシ)モノアルキルシリル基又は(トリアルコキシ)シリル基を有する有機ケイ素化合物である、上記[11]に記載の感光性樹脂組成物。
 [13] (F)ベンゾトリアゾール系化合物を、上記(A)のポリアミド樹脂100質量部に対して0.1~10質量部で更に含む、上記[7]~[12]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
 [14] 上記[7]~[13]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物と溶媒とからなる、感光性樹脂組成物溶液。
 [15] 上記[7]~[13]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物又は上記[14]に記載の感光性樹脂組成物溶液を基材上に塗布して、感光性樹脂組成物の塗膜を形成する工程、
 該塗膜に直接又はパターニングマスクを介して活性光線を照射する露光工程、
 現像液を用いて該塗膜の未露光部を溶解除去してレリーフパターンを形成する現像工程、及び
 該レリーフパターンを加熱硬化させて硬化レリーフパターンを形成する工程
を含む、硬化レリーフパターンの形成方法。
 [16] 上記[15]に記載の硬化レリーフパターンの形成方法によって形成される硬化レリーフパターンを有する半導体装置。
 本発明のポリアミド樹脂及びこれを含む感光性樹脂組成物は、例えば200℃以下のような低温の加熱硬化条件によっても、優れた耐薬品性を示す樹脂膜を与えることができる。本発明は、該感光性樹脂組成物を用いる、耐薬品性に優れる硬化レリーフパターンの形成方法、及び該方法により形成される硬化レリ-フパターンを有する半導体装置も提供する。
 以下、本発明を具体的に説明する。なお本明細書に記載する各式において、分子中に複数存在する場合の同一符号で表される構造はそれぞれ1種でも2種以上の組合せでもよい。
<ポリアミド樹脂>
 一態様において、本発明は、下記式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
{式中、Xは炭素数が6~15の3価の有機基であり、mは0又は2であり、Yは、m=0のとき炭素数が6~35の2価の有機基、m=2のとき炭素数が6~35の4価の有機基であり、R1は炭素以外の原子を含んでいてもよい、炭素数が5~20のラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する脂肪族基である。}で表される構成単位を、繰り返し数2~150の範囲内でかつ該繰り返し数がポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数の80~100%の範囲内となるように含む、ポリアミド樹脂を提供する。
 本態様において、ポリアミド樹脂1分子中の上記式(1)で表される構成単位の繰り返し数は2~150であり、2以上であれば、本発明が期待する重合体としての要件が満足され、150以下であれば、感光性樹脂組成物とする際の希釈溶媒への溶解性や、現像処理時の迅速性などの点で好ましい。上記式(1)で表される構成単位の上記繰り返し数は2~100であることがより好ましい。なお本明細書において、構成単位の繰り返し数とは、1分子中に存在する当該構成単位の数を意味し、該構成単位は連続して繰り返されても他の構成単位を介して繰り返されてもよい。
 本態様において、ポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数のうち、上記式(1)で表される構成単位の繰り返し数の比率は、80~100%の範囲内である。上記比率が80%以上では、本発明の感光性樹脂組成物よりなる塗膜の感光特性を、本発明が期待する程度まで向上させることができ、更に当該塗膜の加熱硬化後の機械物性や耐熱性、耐薬品性についても、本発明が期待する程度まで優れたものとすることが出来る。上記比率は、85%以上であることが好ましい。ポリアミド樹脂の構成単位は、感光特性や耐熱性、耐薬品性の観点から上記式(1)で表される構成単位のみ(すなわち上記比率が100%)でもよいが、半導体素子を形成する過程で接する各種の構成材料との密着性の更なる向上や、所望に応じて各種の特性を付与するなどの目的で、ポリアミド樹脂が上記(1)で表される構成単位以外の構成単位を有することも好ましく、この場合、上記比率は20%以下であり、15%以下であることが好ましい。上記式(1)で表される構成単位の繰り返し数が2及び3の場合には、該繰り返し数がポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数の100%となる。
 別の態様において、本発明は、下記式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
{式中、Xは炭素数が6~15の3価の有機基であり、mは0又は2であり、Yは、m=0のとき炭素数が6~35の2価の有機基、m=2のとき炭素数が6~35の4価の有機基であり、Wは炭素数が6~15の2価の有機基であり、kは1以上の整数であり、同時に(n+k)は5~150の整数であり、R1は炭素以外の原子を含んでいてもよい、ラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する炭素数が5~20の脂肪族基である。}で表される構造を、上記式(2)中の繰り返し数nがポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数の80%以上となるように含む、ポリアミド樹脂を提供する。上記式(2)中、繰り返し数nの構造と繰り返し数kの構造との配列はランダムでもブロックでもよい。
 式(2)中のkは1以上の整数であり、同時に(n+k)は5~150の整数である。kが1以上であることにより、繰り返し数kで表される各種の構造を共重合する効果が得られる。同時に(n+k)が5以上では、本発明が期待する重合体としての要件が満足され、150以下であれば、感光性樹脂組成物とする際の希釈溶媒への溶解性や、現像処理時の迅速性などの点で好ましい。(n+k)は、5~100であることが好ましい。
 本態様において、ポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数のうち、上記式(2)中の繰り返し数nの構成単位の数(すなわちn)の比率は、80%以上である。上記比率が80%以上であれば、本発明の感光性樹脂組成物よりなる塗膜の感光特性を、本発明が期待する程度まで向上させることができ、更に当該塗膜の加熱硬化後の機械物性や耐熱性、耐薬品性についても、本発明が期待する程度まで優れたものとすることが出来る。上記比率は、85%以上であることが好ましい。
 本態様において、ポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数のうち、上記式(2)中の繰り返し数kの構成単位の数(すなわちk)の比率は、20%以下である。上記比率が20%以下であれば、本発明の優れた感光特性や機械物性、耐熱性、耐薬品性を確保しつつ、同時に半導体素子を形成する過程で接する各種の構成材料との密着性の更なる向上などのほか、所望に応じた各種特性の付与が可能となる。上記比率は15%以下であることが好ましい。本態様におけるポリアミド樹脂は、本発明の目的とする感光特性や機械物性、耐熱性、耐薬品性の達成の観点から、上記式(2)で表される構造のみを構成単位としてもよいし、上記式(2)で表される構造以外の構成単位を有していてもよい。
 本発明のポリアミド樹脂の末端が、上記式(1)又は(2)で表される構成単位である場合、分子鎖末端は、Xで示される3価の有機基を含むジカルボン酸由来のカルボキシル基か、Yで示される2価又は4価の有機基を含むジアミン由来のアミノ基であるが、当該カルボキシル基の各種化学修飾体(例えば、エステル体、アミド体等)、及び当該アミノ基の各種化学修飾体(例えば、アミド体、ウレタン体、イミド体等)であってもよい。
 別の態様において、本発明は、下記式(3):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
{式中、Xは炭素数が6~15の3価の有機基であり、mは0又は2であり、Yは、m=0のとき炭素数が6~35の2価の有機基、m=2のとき炭素数が6~35の4価の有機基であり、Wは炭素数が6~15の2価の有機基であり、lは0または1以上の整数であり、同時に(n+l)は2~150の整数であり、R1は炭素以外の原子を含んでいてもよい、ラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する炭素数が5~20の脂肪族基である。}で表される構造のみを構成単位とし、上記式(3)中の繰り返し数nがポリアミド樹脂を構成する全構成単位の80~100%の範囲内であるポリアミド樹脂を提供する。なお上記式(3)中、繰り返し数nの構造と繰り返し数lの構造との配列はランダムでもブロックでもよい。
 式(3)中の(n+l)は2~150であり、2以上であれば、本発明が期待する重合体としての要件が満足され、150以下であれば、感光性樹脂組成物とする際の希釈溶媒への溶解性や、現像処理時の迅速性などの点で好ましい。上記式(3)で表される構成単位の上記繰り返し数は2~100であることが好ましい。
 本態様において、ポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数のうち、繰り返し単位nで表される構成単位の繰り返し数の比率は、80~100%の範囲内である。上記比率が80%以上では、本発明の感光性樹脂組成物よりなる塗膜の感光特性を、本発明が期待する程度まで向上させることができ、更に当該塗膜の加熱硬化後の機械物性や耐熱性、耐薬品性についても、本発明が期待する程度まで優れたものとすることが出来る。上記比率は、85%以上であることが好ましい。ポリアミド樹脂の構成単位は、感光特性や耐熱性、耐薬品性の観点から、繰り返し単位nで表される構成単位のみ(nの比率が100%)でもよいが、半導体素子を形成する過程で接する各種の構成材料との密着性を更に向上させたり、所望に応じて各種の特性を付与するなどの目的で、繰り返し単位lで表される構成単位を有することも好ましく、この場合、上記比率は20%以下であり、15%以下であることが好ましい。繰り返し単位lで表される構成単位を全構成単位の総数の20%以下とすると、本発明で達成される感光特性や機械物性、耐熱性、耐薬品性を確保しつつ、所望に応じた各種の特性の付与が可能となる。(n+l)が2~4の場合には、繰り返し単位nで表される構成単位がポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数の100%となる。
 本態様におけるポリアミド樹脂の分子鎖末端は、Xで示される3価の有機基を含むジカルボン酸由来のカルボキシル基か、Wで示される2価の有機基を含むジカルボン酸由来のカルボキシル基か、Yで示される2価又は4価の有機基を含むジアミン由来のアミノ基であるが、当該カルボキシル基の各種化学修飾体(例えば、エステル体、アミド体等)、及び当該アミノ基の各種化学修飾体(例えば、アミド体、ウレタン体、イミド体等)であってもよい。
 上記式(1)~(3)中、R1は、炭素以外の原子を含んでいてもよい、ラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する炭素数が5~20の脂肪族基である。R1は、感光特性や耐薬品性などの観点から、下記式(4):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
{式中、R2はラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する炭素数4~19の脂肪族基である。}で表される基であることが好ましい。また、感光特性を更に優れたものとする観点から、R1は、(メタ)アクリロイルオキシメチル基を少なくとも1つ有する基であることが好ましい。
 上記式(1)~(3)中、Xで示される3価の有機基は、感光特性、機械物性、耐熱性、耐薬品性などの観点から、炭素数が6~15の3価の有機基である。式(1)~(3)中、Yで示される2価又は4価の有機基は、感光特性、機械物性、耐熱性、耐薬品性などの観点から炭素数が6~35の有機基である。また、式(2)及び(3)中、Wで示される2価の有機基は、感光特性、耐熱性、耐熱性、耐薬品性などの観点から炭素数が6~15の2価の有機基である。なおWはジカルボン酸又はその誘導体の構造から2つのカルボキシル基由来部分を除いた構造である。
 本発明においては、感光特性、機械物性、耐熱性、耐薬品性などの観点から、上記のW、X及びYが、それぞれ独立に、芳香族基、脂環式基、脂肪族基、シロキサン基及びそれらの複合構造の基からなる群より選択される基であることが好ましい。
 上記式(1)~(3)中、Xは、以下の構造:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
で表される基からなる群から選ばれる芳香族基であることがより好ましく、そしてアミノ基置換イソフタル酸構造からカルボキシル基及びアミノ基を除いた芳香族基であることがより好ましい。
 式(1)~(3)中、Yは、置換されていてもよい芳香族環又は脂肪族環を1~4個有する環状有機基、又は環状構造を持たない脂肪族基又はシロキサン基であることがより好ましい。具体的には、上記環状有機基の好ましい例としては、以下の芳香族基又は脂環式基:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(式中、Aは、それぞれ独立に、水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基およびブチル基からなる群から選ばれる1つの基であり、プロピル基およびブチル基にあっては、各種異性体も含む。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
{式中、p及びqはそれぞれ独立に0~3の整数であり、rは0~8の整数であり、s及びtはそれぞれ独立に0~10の整数であり、Bはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又はこれらの異性体である。}が挙げられる。上記式中、p及びqはそれぞれメチレン鎖の繰り返し数を表し、r、s及びtはそれぞれ置換基Bの環上の置換数を表し、そしてBは環上の置換基、特に炭素数1~4の炭化水素基を表している。
 また、環状構造を持たない脂肪族基又はシロキサン基の好ましい例としては、以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
{式中、aは2~12の整数であり、bは1~3の整数であり、cは1~20の整数であり、R3及びR4は、それぞれ独立に、炭素数1~3のアルキル基又は置換されていてもよいフェニル基である。}の基が挙げられる。
 式(2)及び(3)中のWは、それぞれ芳香族基、脂肪族基又は脂環式基であることが好ましい。好ましい芳香族基としては以下の基が挙げられる:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 本発明のポリアミド樹脂は、例えば、以下のように合成することができる。
フタル酸化合物封止体の合成
 第一に、3価の芳香族基X(前述の各式中のXに対応する基)を有する化合物、例えばアミノ基で置換されたフタル酸、アミノ基で置換されたイソフタル酸、及び、アミノ基で置換されたテレフタル酸からなる群から選ばれた1種以上の化合物(以下、「フタル酸化合物」という)1モルと、アミノ基と反応する1種以上の化合物1モルとを反応させて、該フタル酸化合物のアミノ基を、後述のラジカル重合性の不飽和結合を含む1種以上の基で修飾及び封止した化合物(以下、「フタル酸化合物封止体」という)を合成する。
 フタル酸化合物を上記ラジカル重合性の不飽和結合を含む基で封止した構造は、ポリアミド樹脂にネガ型の感光性(すなわち光硬化性)を付与することができる。ラジカル重合性の不飽和結合を含む基は、感光特性や耐薬品性の観点から、ラジカル重合性の不飽和結合基を有する炭素数5~20の脂肪族基であることが好ましく、メタクリロイルオキシメチル基及び/又はアクリロイルオキシメチル基を含む脂肪族基が特に好ましい。
 上述のフタル酸化合物封止体は、フタル酸化合物のアミノ基と、ラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する炭素数5~20の脂肪族酸クロライド、脂肪族イソシアネート又は脂肪族エポキシ化合物等とを反応させることで得ることができる。好適な脂肪族酸クロライドとしては、2-[(メタ)アクリロイルオキシ]アセチルクロリド、3―[(メタ)アクリロイルオキシ]プロピオニルクロリド、2-[(メタ)アクリロイルオキシ]エチルクロロホルメート、3-[(メタ)アクリロイルオキシプロピル]クロロホルメート等が挙げられる。好適な脂肪族イソシアネートとしては、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1-ビス[(メタ)アクリロイルオキシメチル]エチルイソシアネート、2-[2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ]エチルイソシアネート]等が挙げられる。好適な脂肪族エポキシ化合物としては、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを用いるのが特に好ましい。
 更に、フタル酸化合物封止体としては、フタル酸化合物が5-アミノイソフタル酸であるものが、感光特性に優れると同時に、加熱硬化後の膜特性に優れるポリアミド樹脂を得ることができるために好ましい。
 上記封止反応は、ピリジン等の塩基性触媒又はジ-n-ブチルスズジラウレート等のスズ系触媒の存在下、フタル酸化合物と封止剤とを反応溶媒中で撹拌溶解及び混合することにより進行させることができる。
 反応溶媒としては、生成物であるフタル酸化合物封止体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。
 反応溶媒としては他にも、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及び炭化水素類が挙げられ、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、1,4-ジクロロブタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、及びキシレン等が挙げられる。これらの溶媒は、必要に応じて、単独でも2種以上を混合して用いることもできる。
 酸クロライド等、封止剤の種類によっては、封止反応の過程で塩化水素が副生するものがある。この場合は、以降の工程の汚染を防止する意味からも、生成物を一旦水再沈して水洗乾燥させたり、イオン交換樹脂を充填したカラムに通してイオン成分を除去軽減する等、適宜精製を行うことが好ましい。
ポリアミド樹脂の合成
 第二に、上記フタル酸化合物封止体と2価又は4価の有機基Y(前述の各式中のYに対応する基)を有するジアミン化合物とを、ピリジン、トリエチルアミン等の塩基性触媒の存在下、適当な溶媒中で混合し、アミド重縮合させることにより、本発明のポリアミド樹脂を得ることができる。
 所望により、フタル酸化合物封止体の一部を2価の有機基W(前述の各式中のWに対応する基)を有するジカルボン酸に置き換えて併用することもできる。併用比率については、フタル酸化合物封止体由来構造の数の、ポリアミド樹脂の全構成単位の総数における割合を、80%以上100%以下とすることが好ましい。当該併用比率であると、紫外線露光時の感光特性、及び加熱硬化後の膜特性、特に耐薬品性を、本発明が期待するレベルまで向上させることが出来る。
 上記のアミド重縮合の方法としては、ジカルボン酸成分(フタル酸化合物封止体及び2価の有機基Wを有するジカルボン酸;以下同様)を、脱水縮合剤を用いて対称ポリ酸無水物とした後にジアミン化合物と混合する方法、ジカルボン酸成分を、公知の方法により酸クロライド化した後にジアミン化合物と混合する方法、ジカルボン酸成分と活性エステル化剤とを脱水縮合剤の存在下で反応させて活性エステル化させた後に、生成物をジアミン化合物と混合する方法等が挙げられる。
 好ましい脱水縮合剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1-エトキシカルボニル-2-エトキシ-1,2-ジヒドロキノリン、1,1’-カルボニルジオキシ-ジ-1,2,3-ベンゾトリアゾール、N,N’-ジスクシンイミジルカーボネート等が挙げられる。
 クロロ化剤としては、塩化チオニル等が挙げられる。
 活性エステル化剤としては、N-ヒドロキシスクシンイミド、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール、N-ヒドロキシ-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸イミド、2-ヒドロキシイミノ-2-シアノ酢酸エチル、2-ヒドロキシイミノ-2-シアノ酢酸アミド等が挙げられる。
 2価の有機基Wを有するジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、3,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、3,3’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸、3,4’-ビフェニルジカルボン酸、3,3’-ビフェニルジカルボン酸、4,4’-ベンゾフェノンジカルボン酸、3,4’-ベンゾフェノンジカルボン酸、3,3’-ベンゾフェノンジカルボン酸、4,4’-ヘキサフルオロイソプロピリデン二安息香酸、4,4’-ジカルボキシジフェニルアミド、1,4-フェニレンジエタン酸、1,1-ビス(4-カルボキシフェニル)―1-フェニル-2,2,2-トリフルオロエタン、ビス(4-カルボキシフェニル)スルフィド、ビス(4-カルボキシフェニル)テトラフェニルジシロキサン、ビス(4-カルボキシフェニル)テトラメチルジシロキサン、ビス(4-カルボキシフェニル)スルホン、ビス(4-カルボキシフェニル)メタン、5-tert―ブチルイソフタル酸、5-ブロモイソフタル酸、5-フルオロイソフタル酸、5-クロロイソフタル酸、4-ヒドロキシイソフタル酸、5-ヒドロキシイソフタル酸、4-スルホイソフタル酸、5-スルホイソフタル酸、N-(3,5-ジカルボキシフェニル)-N’-エトキシカルボニル尿素、N-(3,5-ジカルボキシフェニル)ノルボルネンイミド、2,2-ビス-(p―カルボキシフェニル)プロパン、4,4’-(p―フェニレンジオキシ)二安息香酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸のほか、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、リンゴ酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸及び脂環式ジカルボン酸が挙げられる。
 有機基Yを有するジアミン化合物としては、芳香族ジアミン化合物、芳香族ビスアミノフェノール化合物、脂環式ジアミン化合物、直鎖脂肪族ジアミン化合物及びシロキサンジアミン化合物からなる群から選択される少なくとも1種のジアミン化合物が好ましいく、所望に応じて複数種を併用することも可能である。
 芳香族ジアミン化合物としては、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、並びに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、及びハロゲン原子からなる群から選択される1つ以上の基で置換されたジアミン化合物が挙げられる。
 このベンゼン環上の水素原子が置換されたジアミン化合物の例としては、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等が挙げられる。
 芳香族ビスアミノフェノール化合物としては、3,3’-ジヒドロキシベンジジン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシビフェニル、3,3’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、ビス-(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)メタン、2,2-ビス-(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス-(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス-(3-ヒドロキシ-4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス-(3-ヒドロキシ-4-アミノフェニル)メタン、2,2-ビス-(3-ヒドロキシ-4-アミノフェニル)プロパン、3,3’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジアミノジフェニエーテル、2,5-ジヒドロキシ-1,4-ジアミノベンゼン、4,6-ジアミノレゾルシノール、1,1-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,4-(α-メチルベンジリデン)-ビス(2-アミノフェノール)等が挙げられる。
 脂環式ジアミン化合物としては、1,3-ジアミノシクロペンタン、1,3-ジアミノシクロヘキサン、1,3-ジアミノ-1-メチルシクロヘキサン、3,5-ジアミノ-1,1-ジメチルシクロヘキサン、1,5-ジアミノ-1,3-ジメチルシクロヘキサン、1,3-ジアミノ-1-メチル-4-イソプロピルシクロヘキサン、1,2-ジアミノ-4-メチルシクロヘキサン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,4-ジアミノ-2,5-ジエチルシクロヘキサン、1、3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1、4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、2-(3-アミノシクロペンチル)-2-プロピルアミン、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジアミン、1-シクロヘプテン-3,7-ジアミン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、4,4’-メチレンビス(2-メチルシクロヘキシルアミン)、1,4-ビス(3-アミノプロピル)ピペラジン、3,9-ビス(3-アミノプロピル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ-[5,5]-ウンデカン等が挙げられる。
 直鎖脂肪族ジアミン化合物としては、1,2-ジアミノエタン、1,4-ジアミノブタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,8-ジアミノオクタン、1,10-ジアミノデカン、1,12-ジアミノドデカン等の炭化水素型ジアミン、2-(2-アミノエトキシ)エチルアミン、2,2’-(エチレンジオキシ)ジエチルアミン、ビス[2-(2-アミノエトキシ)エチル]エーテル等のアルキレンオキサイド型ジアミン等が挙げられる。
 シロキサンジアミン化合物としては、ジメチル(ポリ)シロキサンジアミン、例えば、信越化学工業製、商標名PAM-E、KF-8010、X-22-161A等が挙げられる。
 反応溶媒としては、生成するポリマーを完全に溶解する溶媒が好ましく、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。
 他にも、場合によってはケトン類、エステル類、ラクトン類、エーテル類、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類を反応溶媒として用いてもよい。具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、1,4-ジクロロブタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。
 アミド重縮合反応終了後、反応液中に析出してきた脱水縮合剤由来の析出物等を必要に応じて濾別する。次いで、反応液中に、水若しくは脂肪族低級アルコール又はその混合液等のポリアミドの貧溶媒を投入してポリアミドを析出させる。更に、析出したポリアミドを溶媒に再溶解させ、再沈析出操作を繰り返すことによって精製し、真空乾燥を行い、目的のポリアミドを単離する。なお、精製度を更に向上させるために、このポリアミドの溶液を、イオン交換樹脂を充填したカラムに通してイオン性不純物を除去してもよい。
 本発明のポリアミド樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下「GPC」という)によるポリスチレン換算重量平均分子量は、7,000~70,000であることが好ましく、そして10,000~50,000であることがより好ましい。ポリスチレン換算重量平均分子量が7,000以上であれば、硬化レリーフパターンの基本的な物性が良好である。また、ポリスチレン換算重量平均分子量が70,000以下であれば、レリーフパターンを形成する際の現像溶解性が良好である。
 GPCの溶離液としては、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、重量平均分子量値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られる。標準単分散ポリスチレンとしては昭和電工製 有機溶媒系標準試料 STANDARD SM-105から選ぶことが推奨される。
<感光性樹脂組成物>
 本発明は、(A)上述した本発明のポリアミド樹脂(以下、(A)ポリアミド樹脂ともいう)100質量部、及び(B)光重合開始剤0.5~20質量部を含む感光性樹脂組成物も提供する。本発明の感光性樹脂組成物に使用できる(A)ポリアミド樹脂の具体的な態様は前述の通りである。本発明の感光性樹脂組成物においては、感光特性を付与する観点から、上記(A)ポリアミド樹脂と(B)光重合開始剤とを組合せて用いる。
(B)光重合開始剤
 (B)光重合開始剤としては、ポリアミドの光重合開始剤として従来公知の任意の化合物を用いることができる。好ましい例としては、例えば、
[1]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]2,2’-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、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオニル)-ベンジル]-フェニル}-2-メチルプロパン-1-オン、フェニルグリオキシル酸メチル等のアセトフェノン誘導体
[3]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
[4]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
[5]ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン等のベンゾイン誘導体
[6]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、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]、 エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)等のオキシム系化合物
[7]2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチルプロパン等のα-ヒドロキシケトン系化合物
[8]2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチルベンジル)-1-(4-モルフォリン-4-イル-フェニル)ブタン-1-オン等のα-アミノアルキルフェノン系化合物
[9]ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチル-ペンチルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド等のフォスフィンオキサイド系化合物
[10]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)チタニウム等のチタノセン化合物
等を挙げることができる。また、これらの光重合開始剤は、所望に応じて単独でも2種以上の混合物でも使用することができる。
 上記した光重合開始剤の中では、特に光感度の点で、[6]のオキシム類がより好ましい。(A)ポリアミド樹脂100質量部に対する(B)光重合開始剤の配合量は、0.5~20質量部であることが好ましく、1~10質量部であることがより好ましい。上記配合量が0.5質量部以上である場合、露光に際して、光ラジカル重合が充分に進行するだけのラジカルが供給され、実用上充分良好な光感度が確保され、実用に適したレリ-フパターンを得ることができる。また上記配合量が20質量部以下である場合、感光性樹脂組成物が塗布された基板を露光する際に、基板面付近まで露光光線を良好に到達させることができるため、膜厚方向で均一な光ラジカル重合を進行させることができ、実用に適したレリ-フパターンを得ることができる。
(C)光重合性の不飽和結合を有するモノマー
 本発明の感光性樹脂組成物は、感度及び解像度等の感光特性を向上させるために、(C)光重合性の不飽和結合を有するモノマーを更に含むことができる。(C)光重合性の不飽和結合を有するモノマーとしては、前述の(B)光重合開始剤によりラジカル重合可能な(メタ)アクリル化合物が好ましく、例えば、ポリエチレングリコールジアクリレート(各エチレングリコールユニットの数2~20)、ポリエチレングリコールジメタクリレート(各エチレングリコールユニットの数2~20)、ポリ(1,2-プロピレングリコール)ジアクリレート、ポリ(1,2-プロピレングリコール)ジメタクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、グリセロールジアクリレート、グリセロールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、メチレンビスアクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド、エチレングリコールジグリシジルエーテル-メタクリル酸付加物、グリセロールジグリシジルエーテル-アクリル酸付加物、ビスフェノールAジグリシジルエーテル-アクリル酸付加物、ビスフェノールAジグリシジルエーテル-メタクリル酸付加物、N,N’-ビス(2-メタクリロイルオキシエチル)尿素等が挙げられる。これらは、必要に応じて、単独でも2種以上を混合して用いてもかまわない。
 (A)ポリアミド樹脂100質量部に対する(C)光重合性の不飽和結合を有するモノマーの配合量は、1~40質量部であることが好ましく、1~20質量部であることがより好ましい。上記配合量が1質量部以上である場合、露光に際して、露光部での光架橋(光ラジカル重合)が充分に進行し、実用上充分良好な光感度が確保され、実用に適したレリ-フパターンを得ることができる。また上記配合量が40質量部以下である場合、露光部からの光のシミ出しによる未露光部での不要な光硬化、すなわち現像後残渣を抑制することができ、実用に適したレリ-フパターンを得ることができる。更に、低温硬化に際しても、硬化膜からの脱ガス成分となる残存モノマー成分を抑制することができるため好ましい。
(D)熱架橋性化合物
 本発明の感光性樹脂組成物は、加熱硬化後の膜特性(特に耐熱性)を向上させるため、(D)熱架橋性化合物を更に含むことができる。(D)熱架橋性化合物は、(A)ポリアミド樹脂を熱架橋させる化合物であるか、又はそれ自身が熱架橋ネットワークを形成する化合物である。(D)熱架橋性化合物としては、熱架橋性基としてアルコキシメチル基を有する化合物、例えばアミノ樹脂、又はその誘導体が好適に用いられる。中でも、尿素樹脂、グリコール尿素樹脂、ヒドロキシエチレン尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、及びこれらの誘導体が好適に用いられる。特に好ましくは、ヘキサメトキシメチル化メラミンである。
 (A)ポリアミド樹脂100質量部に対する(D)熱架橋性化合物の配合量は、1~20質量部であることが好ましく、3~15質量部であることがより好ましい。上記配合量が1質量部以上である場合、本発明の感光性樹脂組成物の加熱硬化後の膜特性を更に向上させることができる。また上記配合量が20質量部以下である場合、低温硬化に際しても、硬化膜からの脱ガス成分となる残存モノマー成分を抑制することができる。
(E)シランカップリング剤
 本発明の感光性樹脂組成物は、現像時密着性等の感光特性を向上させるため、(E)シランカップリング剤を含有することが好ましい。(E)シランカップリング剤としては、(ジアルコキシ)モノアルキルシリル基又は(トリアルコキシ)シリル基を有する有機ケイ素化合物が好ましく、例えば下記式で示す化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
{式中、gは1又は2の整数であり、gが1のとき、Zは2価の芳香族基であり、gが2のとき、Zは4価の芳香族基であり、Gはケイ素原子に直接結合する炭素原子を含む2価の有機基であり、dは0又は1の整数であり、R5は水素原子又は1価の炭化水素基であり、R6及びR7はそれぞれ独立に炭素数1~4のアルキル基であり、そしてeは0又は1の整数である。}が挙げられる。
 上記シランカップリング剤は、ジカルボン酸無水物又はテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体等に、アミノ基を有する(ジアルコキシ)モノアルキルシリル化合物又は(トリアルコキシ)シリル化合物を反応させることにより得ることができる。
 ジカルボン酸無水物又はテトラカルボン酸二無水物、及びその誘導体としては、種々の構造が使用可能で、例えば、無水マレイン酸、無水フタル酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸無水物、4-メチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸無水物、1-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物、1,2-ナフタル酸無水物、1,8-ナフタル酸無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロイソプロピリデンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
 中でも、下地基板への優れた接着性の効果及び価格を考慮すると、無水フタル酸、及び3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物が特に好適である。
 アミノ基を有する(ジアルコキシ)モノアルキルシリル化合物及び(トリアルコキシ)シリル化合物としては、種々の構造が使用可能で、例えば以下のようなものが挙げられる(以下、アルコキシの表記はメトキシ基又はエトキシ基を指す。):
2-アミノエチルトリアルコキシシラン、3-アミノプロピルトリアルコキシシラン、3-アミノプロピルジアルコキシメチルシラン、2-アミノエチルアミノメチルトリアルコキシシラン、2-アミノエチルアミノメチルジアルコキシメチルシラン、3-(2-アミノエチルアミノプロピル)トリアルコキシシラン、3-(2-アミノエチルアミノプロピル)ジアルコキシメチルシラン、3-アリルアミノプロピルトリアルコキシシラン、2-(2-アミノエチルチオエチル)トリアルコキシシラン、2-(2-アミノエチルチオエチル)ジアルコキシメチルシラン、3-ピペラジノプロピルトリアルコキシラン、3-ピペラジノプロピルジアルコキメチルシラン、シクロヘキシルアミノプロピルトリアルコキシシラン等。
 下地基板への接着性の効果や価格を考慮すると、3-アミノプロピルトリエトキシシランが特に好適である。
 その他にも、上記、アミノ基を有する(ジアルコキシ)モノアルキルシリル化合物及び(トリアルコキシ)シリル化合物として挙げたものをそのままシランカップリング剤として用いても良い。
 更に、N-トリアルコキシシリル-1,2,4-トリアゾール、N-トリアルコキシシリルイミダゾール、N-トリアルコキシシリルピロール、N-トリアルコキシシリルピリジン、N-トリアルコキシシリルピロリジン、ピペリジノメチルトリアルコキシシラン、2-ピペリジノエチルトリアルコキシシラン、3-モルホリノプロピルトリアルコキシシラン、3-ピペラジノプロピルトリアルコキシシラン、3-ピペリジノプロピルトリアルコキシシラン、3-(4-メチルピペラジノプロピル)トリアルコキシシラン、3-(4-メチルピペリジノプロピル)トリアルコキシシラン、4-(2-トリアルコキシシリルエチル)ピリジン、N-(3-トリアルコキシシリルプロピル)-4,5-ジヒドロイミダゾール、2-(2-トリアルコキシシリルエチル)ピリジン、N-(3-トリアルコキシシリルプロピル)ピロール等の複素環含有の有機ケイ素化合物が挙げられる。
 更に、ビニルトリアルコキシキシシラン、1-プロペニルトリアルコキシシラン、2-プロペニルトリアルコキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリアルコキシシラン、3-アクリロイルオキシプロピルトリアルコキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジアルコキシラン、3-アクリロキシプロピルメチルジアルコキシラン、p-スチリルトリアルコキシシラン、p-(1-プロペニルフェニル)トリアルコキシシラン、p-(2-プロペニルフェニル)トリアルコキシシラン等の炭素-炭素不飽和結合含有の有機ケイ素化合物が挙げられる。
 更に、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、3-グリシドキプロピルトリアルコキシシラン、3-グリシドキプロピルメチルジアルコキシシラン、p-スチリルトリアルコキシシラン、N-2(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリアルコキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジアルコキシシラン、3-トリアルコキシシリル-N-(1.3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリアルコキシシラン、3-ウレイドプロピルトリアルコキシシラン、3-ウレイドプロピルメチルジアルコキシシラン、3-メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジアルコキシシラン、ビス(トリアルコキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3-イソシアナトプロピルトリアルコキシシラン、6-トリアルコキシシリル-2-ノルボルネン、ジアルコキシドデシルメチルシラン、3-(トリアルコキシシリル)プロピルスクシン酸無水物、N-(3-ジアルコキシメチルシリルプロピル)スクシンイミド、N-〔3-(トリアルコキシシリル)プロピル〕フタルアミド酸、N-[3-(トリアルコキシシリル)プロピル]フタルイミド、N-[3-(ジアルコキシシリル)プロピル]フタルイミド等が挙げられる。
 (E)シランカップリング剤は、単独でも2種以上の混合物でもよい。(A)ポリアミド樹脂100質量部に対する(E)シランカップリング剤の配合量は、0.1~25質量部であることが好ましく、0.3~20質量部であることがより好ましい。上記配合量が0.1質量部以上である場合、下地基板への感光性樹脂の密着性の改善効果が良好である。また上記配合量が25質量部以下である場合、感光性樹脂組成物中でのシランカップリング剤同士の暗反応による析出の懸念が大幅に低減する。
(F)ベンゾトリアゾール系化合物
 本発明の感光性樹脂組成物は、基板(特に銅基板)上での感光性樹脂の密着性を向上させたり、該銅基板の変色を抑制したりするため、(F)ベンゾトリアゾール系化合物を含むことが好ましい。(F)ベンゾトリアゾール系化合物としては、例えば、ベンゾトリアゾール、1-[N,N-ビス(2-エチルヘキシル)アミノメチル]ベンゾトリアゾール、4(又は5)-カルボキシベンゾトリアゾール、4(又は5)-メチルベンゾトリアゾール、1-[N,N-ビス(2-エチルヘキシル)アミノメチル]-4(又は5)-メチルベンゾトリアゾール、1-[N,N-ビス(ヒドロキシエチル)アミノメチル]-4(又は5)-メチルベンゾトリアゾール、1-ヒドロキシメチルベンゾトリアゾール、1-[(2-エチルヘキシルアミノ)メチル]-ベンゾトリアゾール、1-(1’,2’-ジカルボキシエチル)ベンゾトリアゾール、N-ベンゾトリアゾイルメチル尿素、2,6-ビス[(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)メチル]4-メチルフェノール、1-(2,3-ジカルボキシプロピル)ベンゾトリアゾール、2-tert-ブチル-4-メチル-6-[(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)メチル]フェノール、2,4-ジ-tert-ブチル-6-[(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)メチル]フェノール、4(又は5)-ニトロベンゾトリアゾール等が挙げられる。
 中でも、4(又は5)-カルボキシベンゾトリアゾール、4(又は5)-メチルベンゾトリアゾールが特に好ましい。
 (F)ベンゾトリアゾール系化合物は、単独でも2種以上の混合物でもよい。(A)ポリアミド樹脂100質量部に対する(F)ベンゾトリアゾール系化合物の配合量は、0.1~10質量部であることが好ましく、0.5~5質量部であることがより好ましい。上記配合量が0.1質量部以上である場合、基板(特に銅基板)上での感光性樹脂の密着性が向上し、かつ銅基板の変色を抑制する効果が良好に発現する。また上記配合量が10質量部以下である場合、基板(特に銅基板)上での感光性樹脂の密着性の低下を抑制することができる。
その他の成分:増感剤
 感光性樹脂組成物には、所望により、光感度向上のための増感剤を含有させることもできる。このような増感剤としては、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ジリデン)シクロペンタノン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンジリデン)シクロヘキサノン、2,6-ビス(4’-ジメチルアミノベンジリデン)-4-メチルシクロヘキサノン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンジリデン)-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、2-(4’-ジメチルアミノシンナミリデン)インダノン、2-(4’-ジメチルアミノベンジリデン)インダノン、2-(p-4’-ジメチルアミノビフェニル)ベンゾチアゾール、1,3-ビス(4-ジメチルアミノベンジリデン)アセトン、1,3-ビス(4-ジエチルアミノベンジリデン)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、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)アニリン、4-モルホリノベンゾフェノン、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4-ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、1,2,3-ベンゾトリアゾール、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-1,2,3,4-テトラゾール、1-シクロヘキシル-5-メルカプト-1,2,3,4-テトラゾール、1-(tert-ブチル)-5-メルカプト-1,2,3,4-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-p)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。
 使用する増感剤は、単独でも2種以上の混合物でもかまわない。増感剤の配合量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して0~15質量部であることが好ましく、1~10質量部であることがより好ましい。
その他の成分:重合禁止剤
 本発明の感光性樹脂組成物には、所望に応じ、保存時の感光性樹脂組成物溶液の粘度及び光感度の安定性の向上を目的として、重合禁止剤を含有させることもできる。このような重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、N-ニトロソジフェニルアミン、p-tert-ブチルカテコール、フェノチアジン、N-フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2-シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6-ジ-tert-ブチル-p-メチルフェノール、5-ニトロソ-8-ヒドロキシキノリン、1-ニトロソ-2-ナフトール、2-ニトロソ-1-ナフトール、2-ニトロソ-5-(N-エチル-N-スルフォプロピルアミノ)フェノール、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシアミンアンモニウム塩、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、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジtert-ブチル)フェニルメタン等を用いることができる。
 重合禁止剤の配合量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して0~5質量部であることが好ましく、0.01~1質量部であることがより好ましい。上記配合量が5質量部以下である場合、期待される光架橋反応を阻害することなく、実用に適した光感度を良好に確保しうる。
 本発明の感光性樹脂組成物には、本発明の効果を阻害するものでない限り、必要に応じて、以上の他にも、散乱光吸収剤、塗膜平滑性付与剤等の種々の添加剤を適宜配合することができる。
<感光性樹脂組成物溶液>
 本発明は、上述した本発明の感光性樹脂組成物と、溶媒とからなる感光性樹脂組成物溶液も提供する。感光性樹脂組成物に溶媒を添加することにより粘度が調整された感光性樹脂組成物溶液を用いることが好ましい。好適な溶媒としては、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、ピリジン、シクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリノン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン等が挙げられ、これらは単独又は2種以上の組合せで用いることができる。これらの中でも、N-メチル-2-ピロリドン及びγ-ブチロラクトンが、特に好ましい。
 これらの溶媒は、感光性樹脂組成物溶液の塗布膜厚及び粘度に応じて、本発明の感光性樹脂組成物に適宜加えることができるが、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対し、100~1,000質量部の範囲で用いることが好ましい。
 感光性樹脂組成物の保存安定性等を向上させるために、溶媒としては、上記したものに加えて、以下に示すアルコール類を併用することもできる。アルコール類としては、分子内にアルコール性水酸基を持つものであれば特に制限はないが、具体的な例として、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、t-ブチルアルコール、ベンジルアルコール、乳酸エチル、乳酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノ(n-プロピル)エーテル、プロピレングリコールジ(n-プロピル)エーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ(n-プロピル)エーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル等のモノアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール等のジアルコール類を挙げることができる。これらの中でも、ベンジルアルコール、及びエチレングリコールモノフェニルエーテルが特に好ましい。
 これらのアルコール類を併用する場合、溶媒全体に占める含量割合は、50質量%以下であることが好ましい。上記割合が50質量%を超えると、(A)ポリアミド樹脂の該溶媒に対する溶解性が低下する傾向がある。
<硬化レリーフパターンの形成方法>
 本発明は、上述した本発明の感光性樹脂組成物又は本発明の感光性樹脂組成物溶液を基材上に塗布して、感光性樹脂組成物の塗膜を形成する工程、該塗膜に直接又はパターニングマスクを介して活性光線を照射する露光工程、現像液を用いて該塗膜の未露光部を溶解除去してレリーフパターンを形成する現像工程、及び該レリーフパターンを加熱硬化させて硬化レリーフパターンを形成する工程、を含む硬化レリーフパターンの形成方法も提供する。本発明の硬化レリーフパターンの形成方法の例を以下に説明する。
 まず、本発明の感光性樹脂組成物又は感光性樹脂組成物溶液を、シリコンウェハー、アルミ基板、銅基板等の基材の上に塗布する。塗布装置又は塗布方法としては、スピンコーター、ダイコータ-、スプレーコーター、浸漬、印刷、ブレードコーター、ロールコーティング等が利用できる。80~120℃でのプリベークにより塗膜を乾燥させ、感光性樹脂組成物の塗膜を膜厚5~50ミクロン程度に製膜する。
 次に、上記で形成した塗膜に、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投影装置を用い、直接又は所望のパターニングマスク(フォトマスク)を介して活性光線を照射することによって該塗膜を露光する。活性光線としては、X線、電子線、紫外線、可視光線等が利用できるが、本発明においては、200~500nmの波長の活性光線を用いることが好ましい。
 露光後、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み合わせ(好ましくは温度40℃~120℃、時間10秒~240秒)による露光後ベーク又は現像前ベークを施してもよい。
 次いで、現像液を用いて該塗膜の未露光部を溶解除去してレリーフパターンを形成する現像を行う。現像方法は、浸漬法、パドル法、回転スプレー法等の方法から選択することができる。現像液としては、ポリアミドの良溶媒を単独で、又はポリアミドの良溶媒と貧溶媒とを適宜混合して用いることができる。良溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-アセチル-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、ガンマブチロラクトン、α-アセチル-ガンマブチロラクトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等を、そして貧溶媒としては、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、水等をそれぞれ使用できる。
 良溶媒と貧溶媒とを混合して用いる場合、その混合比率は、使用するポリアミド樹脂の溶解性、使用する現像方法等に応じて調整される。
 例えば本発明のポリアミド樹脂に用いる2価又は4価の有機基Yを有するジアミン化合物の全部又は一部として芳香族ビスアミノフェノールを用いる場合、現像液としてアルカリ水溶液を用いることもできる。アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア等の無機アルカリ類の水溶液、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン類の水溶液、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド等の4級アンモニウム塩類等の水溶液、及びこれらのアルカリ水溶液に必要に応じてメタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒、界面活性剤等を適当量添加したものを使用することができる。
 現像終了後、必要に応じてリンス液により洗浄を行い、現像液を除去することにより、レリーフパターンが得られる。リンス液としては、蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、トルエン、キシレン、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等を、単独又は2種以上適宜混合して用いることができ、また2種以上を段階的に組み合わせて用いることもできる。
 このようにして得られたポリアミドのレリ-フパターンは、例えば150~350℃に適宜加熱して、加熱硬化及び架橋反応を進行させることにより、耐熱性及び耐薬品性に優れるポリアミドからなる硬化レリーフパターンに変換される。このような加熱硬化処理は、ホットプレート、イナートオーブン、温度プログラムを設定できる昇温式オーブン等を用いて行うことができる。加熱硬化させる際の雰囲気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てもよい。
<半導体装置>
 本発明は、上述した本発明の硬化レリーフパターンの形成方法によって形成される硬化レリーフパターンを有する半導体装置も提供する。上記のようにして作製した硬化レリーフパターンを、シリコンウェハー等の基材上に作り込まれた半導体装置の表面保護膜、層間絶縁膜、α線遮蔽膜、隔壁、ダム等として使用し、他の工程は周知の半導体装置の製造方法を適用することで、半導体装置を製造することができる。また、上記した本発明の感光性樹脂組成物を硬化させてなる樹脂からなる塗膜を有する半導体装置を得ることもできる。
 以下、実施例及び比較例によって、本発明を説明する。なお、下記各合成例のポリマー原材料の組み合わせ一覧を、以下の表1に示す。
[合成例1]
(フタル酸化合物封止体AIPA-MOの合成)
 容量5リットルのセパラブルフラスコに、5-アミノイソフタル酸{以下、AIPAと略す。}543.5g(3.0mol)、N-メチル-2-ピロリドン{以下、NMPと記す。}1700gを投入、混合撹拌し、ウォーターバスで50℃まで加温した。これに、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート512.0g(3.3mol)をガンマーブチロラクトン{以下、GBLと記す。}500gで希釈したものを滴下ロートで滴下投入し、そのまま50℃で2時間ほど撹拌した。
 反応の完了(5-アミノイソフタル酸の消失)を低分子量ゲルパーミエーションクロマトグラフィー{以下、低分子量GPCと記す。}で確認した後、この反応液を15リットルのイオン交換水に投入、撹拌、静置し、反応生成物の結晶化沈殿を待って濾別し、適宜水洗の後、40℃で48時間真空乾燥することにより、5-アミノイソフタル酸のアミノ基と2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネートのイソシアネート基とが作用したAIPA-MOを得た。得られたAIPA-MOの低分子量GPC純度はほぼ100%であった。
[合成例2]
(フタル酸化合物封止体AIPA-BAの合成)
 容量5リットルのセパラブルフラスコに、AIPA543.5g(3.0mol)、NMP1700gを投入、混合撹拌し、ウォーターバスで50℃まで加温した。これに、1,1-ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート789.46g(3.3mol)をGBL500gで希釈したものを滴下ロートで滴下投入し、そのまま50℃で2時間ほど撹拌した。
 反応の完了(AIPAの消失)を低分子量GPCで確認した後、この反応液を15リットルのイオン交換水に投入、撹拌、静置し、反応生成物の結晶化沈殿を待って濾別し、適宜水洗ののち、40℃で48時間真空乾燥することにより、AIPAのアミノ基と1,1-ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートのイソシアネート基とが作用したAIPA-BAを得た。得られたAIPA-BAの低分子量GPC純度はほぼ100%であった。
[合成例3]
(フタル酸化合物封止体AIPA-MEの合成)
 容量5リットルのセパラブルフラスコに、AIPA543.5g(3.0mol)、NMP1700gを投入、混合撹拌し、ウォーターバスで50℃まで加温した。これに、2-(2-メタクリロイルオキシエトキシ)エチルイソシアネート657.38g(3.3mol)をGBL500gで希釈したものを滴下ロートで滴下投入し、そのまま50℃で2時間ほど撹拌した。
 反応の完了(AIPAの消失)を低分子量GPCで確認した後、この反応液を15リットルのイオン交換水に投入、撹拌、静置し、反応生成物の結晶化沈殿を待って濾別し、適宜水洗ののち、40℃で48時間真空乾燥することにより、AIPAのアミノ基と2-(2-メタクリロイルオキシエトキシ)エチルイソシアネートのイソシアネート基とが作用したAIPA-MEを得た。得られたAIPA-MEの低分子量GPC純度はほぼ100%であった。
[合成例4]
(フタル酸化合物封止体AIPA-NBIの合成)
 容量5リットルのセパラブルフラスコに、AIPA543.5g(3.0mol)、NMP1700gを投入、混合撹拌し、ウォーターバスで50℃まで加温した。これに、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物541.73g(3.3mol)をGBL500gで希釈したものを滴下ロートで滴下投入し、そのまま50℃で10時間ほど撹拌した。
 反応の完了(AIPAの消失)を低分子量GPCで確認し、更にノルボルネンイミド化の完了(カルボキシル基の消失)をFT-IRスペクトル分析で確認した後、この反応液を15リットルのイオン交換水に投入、撹拌、静置し、反応生成物の結晶化沈殿を待って濾別し、適宜水洗ののち、40℃で48時間真空乾燥することにより、AIPAのアミノ基と5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物の酸無水物基とが作用し、ノルボルネンイミド構造を形成したAIPA-NBIを得た。得られたAIPA-NBIの低分子量GPC純度はほぼ100%であった。
[合成例5]
(フタル酸化合物封止体AIPA-MAの合成)
 容量5リットルのセパラブルフラスコに、AIPA543.5g(3.0mol)、NMP1700gを投入、混合撹拌した。これに、メタクリル酸クロライド344.97g(3.3mol)をGBL500gで希釈したものを滴下ロートで滴下投入し、そのまま室温で2時間ほど撹拌した。
 反応の完了(AIPAの消失)を低分子量GPCで確認した後、この反応液を15リットルのイオン交換水に投入、撹拌、静置し、反応生成物の結晶化沈殿を待って濾別し、適宜水洗ののち、40℃で48時間真空乾燥することにより、AIPAのアミノ基とメタクリル酸クロライドの酸クロライド基とが作用したAIPA-MAを得た。得られたAIPA-MAの低分子量GPC純度はほぼ100%であった。
[合成例6]
(シランカップリング剤S-1の合成)
 容量1Lの丸底フラスコに、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物32.2g(0.1mol)とNMP206gとを仕込み、撹拌を開始した。この溶液を0℃に冷却し、維持しつつ、3-アミノプロピルトリエトキシシラン44.2g(0.2mol)をNMP100gで希釈した溶液を滴下した。滴下終了後、これを室温に戻し4時間撹拌することにより、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基と3-アミノプロピルトリエトキシシランのアミノ基とが反応してハーフアシッド/ハーフアミド化したシランカップリング剤S-1の20質量%NMP溶液を得た。
[合成例7]
(シランカップリング剤S-2の合成)
 容量1Lの丸底フラスコに、無水フタル酸29.6g(0.2mol)とN-メチル-2-ピロリドン195gとを仕込み、撹拌を開始した。この溶液を0℃に冷却し、維持しつつ、3-アミノプロピルトリエトキシシランを44.2g(0.2mol)のNMP100gで希釈した溶液を滴下した。滴下終了後、これを室温に戻し、4時間撹拌することにより、無水フタル酸の酸無水物基と3-アミノプロピルトリエトキシシランのアミノ基とが反応してハーフアシッド/ハーフアミド化したシランカップリング剤S-2の20質量%NMP溶液を得た。
[合成例8]
(ポリアミドPA-1の合成)
 容量2リットルのセパラブルフラスコに、合成例1で得られたAIPA-MOを100.89g(0.3mol)、ピリジンを71.2g(0.9mol)、GBLを400g投入、混合し、氷浴で5℃まで冷却した。これに、N,N-ジシクロヘキシルカルボジイミド{以下、DCCと記す。}125.0g(0.606mol)をGBL125gに溶解希釈したものを、氷冷下、20分ほどかけて滴下し、続いて4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル{以下、BAPBと記す。}103.16g(0.28mol)をNMP168gに溶解させたものを、20分ほどかけて滴下し、氷浴で5℃未満を維持しつつ3時間、次いで氷浴を外して室温で5時間撹拌した。
 その後、重縮合過程で析出した、脱水縮合剤由来のジシクロヘキシルウレア{以下、DCUと記す。}を加圧下で濾別し、濾液(ポリマー溶液)を撹拌しつつ、水840gとイソプロパノール560gとの混合液を滴下し、析出する重合体を分離し、NMP650gに再溶解させた。この再溶解液を、イオン交換水5リットルの撹拌下に滴下し、重合体を分散析出させ、回収、水洗の後、40℃で48時間真空乾燥することにより、ポリアミドPA-1を得た。NMPを溶離液として測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量(カラム:Shodex KD-806M×2本、NMP流速:1.0ml/min)は、34,700であった。
[合成例9]
(ポリアミドPA-2の合成)
 容量2リットルのセパラブルフラスコに、合成例1で得られたAIPA-MOを80.71g(0.24mol)、合成例4で得られたAIPA-NBIを19.64g(0.06mol)、ピリジンを71.2g(0.9mol)、GBLを400g投入、混合し、以降は合成例8と同様の操作を行い、ポリアミドPA-2を得た。合成例8と同様の方法で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、29,500であった。
[合成例10]
(ポリアミドPA-3の合成)
 合成例1で得られたAIPA-MOを80.71g(0.24mol)、ジフェニルエーテル-4,4’-ジカルボン酸を15.49g(0.06mol)、ピリジンを71.2g(0.9mol)、GBLを400g投入、混合し、氷浴で5℃まで冷却した。これに、DCC125.0g(0.606mol)をGBL125gに溶解希釈したものを、氷冷下、20分ほどかけて滴下し、続いてビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン121.1g(0.28mol)をNMP168gに溶解させたものを、20分ほどかけて滴下し、氷浴で5℃未満を維持しつつ3時間、次いで氷浴を外して室温で5時間撹拌した。以降は合成例8と同様の操作を行い、ポリアミドPA-3を得た。合成例8と同様の方法で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、32,000であった。
[合成例11]
(ポリアミドPA-4の合成)
 合成例8における「BAPB103.16g(0.28mol)」を、「4,4’-ジアミノジフェニルエーテル56.07g(0.28mol)」に置き換えた以外は合成例8と同様の操作を行い、ポリアミドPA-4を得た。合成例8と同様の方法で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、30,300であった。
[合成例12]
(ポリアミドPA-5の合成)
 合成例8における「BAPB103.16g(0.28mol)」を、「2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル55.19g(0.26mol)」に置き換えた以外は合成例8と同様の操作を行い、ポリアミドPA-5を得た。合成例8と同様の方法で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、23,600であった。
[合成例13]
(ポリアミドPA-6の合成)
 容量2リットルのセパラブルフラスコに、合成例1で得られたAIPA-MOを84.08g(0.25mol)、1-ヒドロキシベンゾトリアゾールを101.35g(0.75mol)、ピリジンを39.6g(0.5mol)、4-ジメチルアミノピリジンを5.6g(0.05mol)、N,N-ジメチルホルムアミドを275g投入、混合し、氷浴で5℃まで冷却した。これに、DCC134.11g(0.65mol)をN,N-ジメチルホルムアミド134gに溶解希釈したものを、氷冷下、20分ほどかけて滴下投入し、引き続き氷浴での冷却を維持しつつ5時間撹拌を続けた。その後、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)48.81g(0.232mol)をN,N-ジメチルホルムアミド146gに溶解させたものを、20分ほどかけて加え、氷浴で5℃未満を維持しつつ3時間、次いで氷浴を外して室温で10時間撹拌した。
 その後、重縮合過程で析出してきたDCUを加圧濾別し、濾液(ポリマー溶液)を撹拌しつつ、水1,000gとイソプロパノール4,000gの混合液を滴下投入し、析出する重合体を分離し、NMP800gに再溶解した。この再溶解液を、イオン交換水5リットルの撹拌下に滴下投入し、重合体を分散析出させ、回収、水洗の後、40℃で48時間真空乾燥することにより、ポリアミドPA-6を得た。合成例8と同様の方法で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、32,600であった。
[合成例14]
(ポリアミドPA-7の合成)
 容量1リットルのセパラブルフラスコに、合成例2で得られたAIPA-BAを47.9g(0.2mol)、ピリジンを31.6g(0.4mol)、NMPを147g投入、混合し、氷浴で5℃まで冷却した。これに、DCC83.4g(0.404mol)をNMP83gに溶解希釈したものを、氷冷下、20分ほどかけて滴下投入し、続いて2,2-ビス-(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン68.1g(0.19mol)をNMP204gに溶解させたものを、20分ほどかけて加え、氷浴で5℃未満を維持しつつ3時間、次いで氷浴を外して室温で10時間撹拌した。
 その後、重縮合過程で析出してきたDCUを加圧濾別し、濾液(ポリマー溶液)を撹拌しつつ、水760gとイソプロパノール190gの混合液を滴下投入し、析出する重合体を分離し、NMP400gに再溶解した。この再溶解液を、イオン交換水3リットルの撹拌下に滴下投入し、重合体を分散析出させ、回収、水洗の後、40℃で48時間真空乾燥することにより、ポリアミドPA-6を得た。合成例8と同様の方法で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、12,600であった。
[合成例15]
(ポリアミドPA-8の合成)
 容量2リットルのセパラブルフラスコに、合成例3で得られたAIPA-MEを114.11g(0.3mol)、ピリジンを71.2g(0.9mol)、GBLを400g投入、混合し、以降は合成例8と同様の操作を行い、ポリアミドPA-8を得た。合成例8と同様の方法で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、33,000であった。
[合成例16]
(ポリアミドPA-9の合成)
 合成例8における「BAPB103.16g(0.28mol)」を、「4,4’-ジアミノジフェニルエーテル28.04g(0.14mol)および2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル29.72g(0.14mol)」に置き換えた以外は合成例8と同様の操作を行い、ポリアミドPA-9を得た。合成例8と同様の方法で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、28,200であった。
[合成例17]
(ポリアミドPA-10の合成)
 合成例8における「BAPB103.16g(0.28mol)」を、「BAPB92.85g(0.252mol)および1,8-ジアミノオクタン4.04g(0.028mol)」に置き換えた以外は合成例8と同様の操作を行い、ポリアミドPA-10を得た。合成例8と同様の方法で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、26,800であった。
[合成例18]
(ポリアミドPA-11の合成)
 容量2リットルのセパラブルフラスコに、合成例1で得られたAIPA-MOを100.89g(0.3mol)、ピリジンを71.2g(0.9mol)、GBLを400g投入、混合し、氷浴で5℃まで冷却した。これに、DCC125.0g(0.606mol)をGBL125gに溶解希釈したものを、氷冷下、20分ほどかけて滴下し、続いて2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン103.45g(0.252mol)をNMP168gに溶解させたものを、20分ほどかけて滴下し、氷浴で5℃未満を維持しつつ3時間、次いで氷浴を外して室温で5時間撹拌した。その後、両末端アミノ基変性型ポリジメチルシロキサンである、信越化学工業製、商品名KF-8010を36.4gとジエチレングリコールジメチルエーテル40gを混合したものを滴下投入し、更に室温で5時間撹拌した。以降、合成例8と同様の操作を行い、ポリアミドPA-11を得た。合成例8と同様の方法で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、28,000であった。
[合成例19]
(ポリアミドPA-12の合成)
 容量2リットルのセパラブルフラスコに、合成例5で得られたAIPA-MAを74.77g(0.3mol)、ピリジンを71.2g(0.9mol)、GBLを400g投入、混合し、氷浴で5℃まで冷却した。これにDCC125.0g(0.606mol)をGBL125gに溶解希釈したものを、氷冷下、20分ほどかけて滴下し、続いて4,4’-ジアミノジフェニルエーテル56.07g(0.28mol)をNMP168gに溶解させたものを、20分ほどかけて滴下し、氷浴で5℃未満を維持しつつ3時間、次いで氷浴を外して室温で5時間撹拌した。以降、合成例8と同様の操作を行い、ポリアミドPA-12を得た。合成例8と同様の方法で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、29,500であった。
[合成例20]
(ポリアミドPA-13の合成)
 容量2リットルのセパラブルフラスコに、AIPA-MOを70.62g(0.21mol)、イソフタル酸を14.95g(0.09mol)、ピリジンを71.2g(0.9mol)、GBLを400g投入、混合し、以降は合成例8と同様の操作を行い、ポリアミドPA-13を得た。合成例8と同様の方法で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、32,100であった。
[合成例21]
(ポリアミドPA-14の合成)
 容量2リットルのセパラブルフラスコに、AIPA-MOを60.53g(0.18mol)、ジフェニルエーテル-4,4’-ジカルボン酸を30.99g(0.12mol)、ピリジンを71.2g(0.9mol)、GBLを400g投入、混合し、以降は合成例8と同様の操作を行い、ポリアミドPA-14を得た。合成例8と同様の方法で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、30,900であった。
[合成例22]
(ポリイミド前駆体PI-1の合成)
 容量5Lのセパラブルフラスコに、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を310.22g(1.00mol)、2-ヒドロキシエチルメタクリレートを270.69g(2.08mol)、ピリジンを158.2g(2.00mol)、GBLを1000g、投入、混合し、常温で16時間撹拌した。これに、DCC400.28g(1.94mol)をGBL400gに溶解希釈したものを、氷冷下、30分ほどかけて滴下し、続いて4,4’-ジアミノジフェニルエーテル185.97g(0.93mol)をGBL650gに分散させたものを、60分ほどかけて加えた。氷冷のまま3時間撹拌し、その後氷冷バスを取り外し、更に1時間撹拌した。重縮合過程で析出してきたDCUを加圧濾別した後、反応液を40Lのエタノールに滴下投入し、その際析出する重合体を分離、洗浄し、50℃で24時間真空乾燥することにより、ポリイミド前駆体PI-1を得た。合成例8と同様の条件で測定したポリスチレン換算GPC重量平均分子量は、29,000であった。
[実施例1]
 合成例8で得られたポリアミドPA-1の100質量部に対し、NMPを190質量部加えてポリアミドPA-1を溶解させて粗溶液を調製し、これを孔径0.2ミクロンのPTFE製フィルターでろ過し、樹脂溶液V-1を得た。
[実施例2]
 実施例1における粗溶液中に、更に光重合開始剤として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)オキシムを5質量部加えた以外は実施例1と同様にしてろ過し、樹脂組成物溶液V-2を得た。
[実施例3]
 実施例2における粗溶液中に、更に光重合性モノマーとしてテトラエチレングリコールジメタクリレートを8質量部加えた以外は実施例1と同様にしてろ過し、樹脂組成物溶液V-3を得た。
[実施例4]
 実施例3における粗溶液中に、更に熱架橋剤としてヘキサメトキシメチル化メラミンを5質量部加えた以外は実施例1と同様にしてろ過し、樹脂組成物溶液V-4を得た。
[実施例5]
 実施例4における粗溶液中に、更に合成例6で得られたシランカップリング剤S-1の20質量%NMP溶液を5質量部(S-1の純分として1質量部)、合成例7で得られたシランカップリング剤S-2の20質量%NMP溶液を10質量部(S-2の純分として2質量部)、3-(トリアルコキシシリル)プロピルスクシン酸無水物を5質量部加えた以外は実施例1と同様にしてろ過し、樹脂組成物溶液V-5を得た。
[実施例6]
 実施例5における粗溶液中に、更に5-カルボキシベンゾトリアゾールを2質量部加えた以外は実施例1と同様にしてろ過し、樹脂組成物溶液V-6を得た。
[実施例7]
 合成例8で得られたポリアミドPA-1を100質量部に対し、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)オキシムを5質量部、テトラエチレングリコールジメタクリレートを8質量部、ヘキサメトキシメチル化メラミンを5質量部、合成例6で得られたシランカップリング剤S-1の20質量%NMP溶液を5質量部{S-1の純分として1質量部}、合成例7で得られたシランカップリング剤S-2の20質量%NMP溶液を10質量部{S-2の純分として2質量部}、3-(トリアルコキシシリル)プロピルスクシン酸無水物を5質量部、5-カルボキシベンゾトリアゾールを2質量部、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)アニリンを5質量部、N-ニトロソジフェニルアミンを0.05質量部加え、NMP190質量部に溶解させ、孔径0.2ミクロンのPTFE製フィルターでろ過し、樹脂組成物溶液V-7を得た。
[実施例8]
 実施例7で用いたポリアミドPA-1を、合成例9で得られたPA-2に置き換え、更に、同じく実施例7で用いた3-(トリアルコキシシリル)プロピルスクシン酸無水物を、3-グリシドキプロピル(ジメトキシ)メチルシランに置き換えた以外は実施例7と同様にして、樹脂組成物溶液V-8を得た。
[実施例9]
 実施例7で用いたポリアミドPA-1を、合成例10で得られたPA-3に置き換え、更に、同じく実施例7で用いた3-(トリアルコキシシリル)プロピルスクシン酸無水物を、3-イソシアナトプロピルトリエトキシシランに置き換えた以外は実施例7と同様にして、樹脂組成物溶液V-9を得た。
[実施例10~17]
 実施例7で用いたポリアミドPA-1を、合成例11~18で得られたポリアミドPA-4~PA-11にそれぞれ置き換えた以外は、実施例7と同様にして、樹脂組成物溶液V-10~V-17を得た。
[比較例1~3]
 実施例7で用いたポリアミドPA-1を、合成例19~21で得られたポリアミドPA-12~PA-14にそれぞれ置き換えた以外は、実施例7と同様にして、樹脂組成物溶液V’-1~V’-3を得た。
[比較例4]
 実施例7で用いたポリアミドPA-1を、合成例22で得られたポリイミド前駆体PI-1に置き換え、かつ溶媒NMPの使用量を165質量部とした以外は、実施例7と同様にして、樹脂組成物溶液V’-4を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
注:表中(カッコ)内の数値はモル%を表す。また上記で定義していない略号については以下の通りである。
ODPA: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
DEDC:ジフェニルエーテル-4,4’-ジカルボニルジクロライド
DEDA:ジフェニルエーテル-4,4’-ジカルボン酸
IPA :イソフタル酸
BAPB:4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル
BAPS:ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン
DADPE:4,4’-ジアミノジフェニルエーテル
mTB :2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル
MBCA:4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)
6FAP:2,2-ビス(3-アミノー4-ヒロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン
ODA :1,8-オクタンジアミン
BAPP:2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
感光特性及び現像時密着性の評価
 実施例2~17、及び比較例1~4の樹脂組成物溶液を、スピンコーター(東京エレクトロン製、型式名クリーントラックマーク8)を用いて6インチ・シリコンウェハー上に塗布し、95℃で4分間プリベークし、初期膜厚10ミクロンの塗膜を得た。この塗膜を、i線ステッパー露光機(ニコン製、型式名NSR2005i8A)により、評価用フォトマスクを通して、露光量を100~1100mJ/cm2の範囲で50mJ/cm2ずつ段階的に変化させて露光した。
 露光から30分後、実施例13以外の塗膜については、現像液としてシクロペンタノンを用いて、未露光部が完全に溶解消失するまでの時間に1.4を乗じた時間の回転スプレー現像を施し、引き続きプロピレングリコールモノメチエーテルアセテートで10秒間回転スプレーリンスし、樹脂膜からなるレリーフパターンを得た。実施例13の塗膜については、露光から30分後、現像液としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38%水溶液(AZエレクトロニックマテリアルズ製、品番AZ-300MIF)を用いて、未露光部が完全に溶解消失するまでの時間に1.4を乗じた時間のパドル現像を施し、引き続きイオン交換水で回転ストリームリンスし、樹脂膜からなるレリーフパターンを得た。
 得られたレリーフパターンを光学顕微鏡下で目視観察し、膨潤のないシャープなパターンが得られる最低露光量(感度)、最低露光量照射時におけるバイアホール(矩形の凹パターン部)の寸法(解像度)、下地との密着性(パターンの浮きやはがれ)を評価した。結果を以下の表2に示す。
機械物性の評価
 実施例1~17、及び比較例1~4の樹脂組成物溶液を、上述の感光特性の評価と同様にして、予めアルミニウム薄膜を真空蒸着しておいた6インチシリコンウェハー上に塗布、プリベークした後、縦型キュア炉(光洋リンドバーグ製、形式名VF-2000B)を用いて、窒素雰囲気下、180℃で2時間の加熱硬化処理を施し、硬化後膜厚10μmの樹脂膜を作製した。この樹脂膜を、ダイシングソー(ディスコ製、型式名DAD-2H/6T)を用いて3.0mm幅にカットし、10%塩酸水溶液に浸漬してシリコンウェハー上から剥離し、短冊状のフィルムサンプルとした。このフィルムサンプルを23℃、55%RHの雰囲気に24時間以上放置した後、ASTMD-882-88に準拠したテンシロンによる引張り試験を行い、フィルムサンプルの伸度を評価した。結果を以下の表2に示す。
耐熱性の評価
 熱機械分析装置(島津製作所製、形式名TMA-50)を用いて、上記機械物性の評価用に作製したフィルムサンプルのガラス転移温度(Tg)を測定し、樹脂膜の耐熱性の指標とした。測定条件は、試料長10mm、定荷重200g/mm2、測定温度範囲25℃~450℃、昇温速度10℃/min、窒素雰囲気である。結果を以下の表2に示す。
残留応力の評価
 予め「反り量」を測定しておいた厚み625μm±25μmの6インチシリコンウエハー上に、実施例1~17、及び比較例1~4の樹脂組成物溶液を、上述の感光特性の評価と同様の条件で塗布、プリベークした後、縦型キュア炉(光洋リンドバーグ製、形式名VF-2000B)を用いて、窒素雰囲気下、180℃で2時間の加熱硬化処理を施し、硬化後膜厚10μmの樹脂膜付きシリコンウェハーを作製した。このウェハーの残留応力を、残留応力測定装置(テンコール社製、型式名FLX-2320)を用いて測定した。結果を以下の表2に示す。
耐薬品性の評価
 実施例1~17、及び比較例1~4の樹脂組成物溶液を、スピンコーター(東京エレクトロン製、型式名クリーントラックマーク8)を用いて、あらかじめ3-アミノプロピルトリエトキシシランで下地処理しておいた6インチ・シリコンウェハー上に塗布し、95℃で4分間プリベークし、初期膜厚10ミクロンの塗膜を得た。
 この塗膜に、i線ステッパー露光機(ニコン製、型式名NSR2005i8A)により、評価用フォトマスクを通して一定露光量の条件で露光した。露光量の設定は、上述の感光特性の評価において、膨潤のないシャープなパターンが得られるそれぞれの最低露光量(感度)に200mJ/cm2を足したものとした。
 露光から30分後、実施例1、実施例13以外の塗膜については、現像液としてシクロペンタノンを用いて、未露光部が完全に溶解消失するまでの時間に1.4を乗じた時間の回転スプレー現像を施し、引き続きプロピレングリコールモノメチエーテルアセテートで10秒間回転スプレーリンスし、樹脂膜からなるレリーフパターンを得た。実施例13の塗膜については、露光から30分後、現像液としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38%水溶液(AZエレクトロニックマテリアルズ製、品番AZ-300MIF)を用いて、未露光部が完全に溶解消失するまでの時間に1.4を乗じた時間のパドル現像を施し、引き続きイオン交換水で回転ストリームリンスし、樹脂膜からなるレリーフパターンを得た。
 実施例1の塗膜については、その塗膜が感光性を持たないため、現像処理を行わなかった。
 得られたレリーフパターン膜(実施例1については未現像平坦膜)を縦型キュア炉(光洋リンドバーグ製、形式名VF-2000B)を用いて、窒素雰囲気下、180℃で2時間の加熱硬化処理を施し、硬化レリーフパターン膜(実施例1については硬化平坦膜)を作製した。
 これら硬化膜を、レジスト剥離液{ATMI社製、製品名ST-44、主成分は2-(2-アミノエトキシ)エタノール、1-シクロヘキシル-2-ピロリドン}を85℃に加熱したものに5分間浸漬し、放冷し、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下で目視観察し、クラックや荒れ等の薬液によるによるダメージの有無や、薬液処理前後の膜厚の変化率(単位%。100%は膜厚変化なし。100%以上は膨潤、100%未満は膜溶解。)をもって耐薬品性を評価した。結果を以下の表3に示す。
キュア後の銅変色の評価
 実施例2~17、及び比較例1~4の樹脂組成物溶液を、スピンコーター(東京エレクトロン製、型式名クリーントラックマーク8)を用いて、6インチ・シリコンウェハーにチタンを真空蒸着して更にその上から銅を真空蒸着したものに3-アミノプロピルトリエトキシシランで下地処理しておいた基板に塗布し、95℃で4分間プリベークし、初期膜厚10ミクロンの塗膜を得た。
 この塗膜に、i線ステッパー露光機(ニコン製、型式名NSR2005i8A)により、評価用フォトマスクを通して一定露光量の条件で露光した。露光量の設定は、上述の感光特性の評価において、膨潤のないシャープなパターンが得られるそれぞれの最低露光量(感度)に200mJ/cm2を足したものとした。
 露光から30分後、実施例13以外の塗膜については、現像液としてシクロペンタノンを用いて、未露光部が完全に溶解消失するまでの時間に1.4を乗じた時間の回転スプレー現像を施し、引き続きプロピレングリコールモノメチエーテルアセテートで10秒間回転スプレーリンスし、樹脂膜からなるレリーフパターンを得た。実施例13の塗膜については、露光から30分後、現像液としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38%水溶液(AZエレクトロニックマテリアルズ製、品番AZ-300MIF)を用いて、未露光部が完全に溶解消失するまでの時間に1.4を乗じた時間のパドル現像を施し、引き続きイオン交換水で回転ストリームリンスし、樹脂膜からなるレリーフパターンを得た。
 得られた銅基板上のレリーフパターンに、縦型キュア炉(光洋リンドバーグ製、形式名VF-2000B)を用いて、窒素雰囲気下、180℃で2時間の加熱硬化処理(キュア)を施し、銅基板上の硬化レリーフパターンを作製した。その未露光部の銅基板表面を光学顕微鏡下で目視観察し、キュア後の銅表面の変色の有無を評価した。結果を以下の表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
 実施例1~17では、180℃という低温硬化時においても、優れた耐薬品性が達成される。同時に50%以上の伸度を示す高い機械物性や、200℃以上のTgを示す優れた耐熱性、25MPa以下の低い残留応力特性が達成され、これまでにない優れた低温硬化特性を有するポリアミド樹脂及びこれを含む感光性樹脂組成物を提供することができる。
更に実施例3~17では、優れた感光特性を得ることができ、更に実施例4~17では、優れた耐熱性を得ることができ、更に実施例5~17では、優れた現像時密着性を得ることができ、更に実施例6~17では、キュア後の銅表面の変色を抑制することができた。
 一方、比較例1はAIPAのアミノ基にメタクリル基が直結した、メタクリルアミド構造によってラジカル重合性の不飽和結合基が導入されたもの(AIPA-MA)を原料としたポリアミド樹脂を用いた場合であるが、不飽和結合基の自由度が低いためか、感光特性が実施例に大きく劣り、同時にその光架橋性の低さに起因してか、耐薬品性も実施例に大きく劣る。
 比較例2及び3は、AIPAのアミノ基にラジカル重合性の不飽和結合基が導入されたもの(例えばAIPA-MO)の共重合比率が、本発明の好適範囲を下回った場合であるが、ラジカル重合性の不飽和結合基の減少による感光特性の劣化と同時に、AIPA由来構造の減少のためか、耐薬品性も実施例に大きく劣る。
 比較例4は、従来技術の感光性ポリイミド前駆体組成物からなる樹脂膜を180℃低温硬化させた場合であるが、イミド化が不完全であるためか、機械物性、耐熱性、残留応力、耐薬品性のいずれの点でも、実施例に著しく劣る。
 本発明の感光性樹脂組成物、及びこれに用いられるポリアミド樹脂は、電子部品の絶縁材料、半導体装置の表面保護膜、層間絶縁膜、α線遮蔽膜等の耐熱性塗膜、及びイメージセンサー、マイクロマシン又はマイクロアクチュエーターを搭載した半導体装置等における耐熱性塗膜の形成に用いられる感光性樹脂組成物として好適である。

Claims (16)

  1.  下記式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    {式中、Xは炭素数が6~15の3価の有機基であり、mは0又は2であり、Yは、m=0のとき炭素数が6~35の2価の有機基、m=2のとき炭素数が6~35の4価の有機基であり、R1は炭素以外の原子を含んでいてもよい、炭素数が5~20のラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する脂肪族基である。}で表される構成単位を、繰り返し数2~150の範囲内でかつ該繰り返し数がポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数の80~100%の範囲内となるように含む、ポリアミド樹脂。
  2.  下記式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    {式中、Xは炭素数が6~15の3価の有機基であり、mは0又は2であり、Yは、m=0のとき炭素数が6~35の2価の有機基、m=2のとき炭素数が6~35の4価の有機基であり、Wは炭素数が6~15の2価の有機基であり、kは1以上の整数であり、同時に(n+k)は5~150の整数であり、R1は炭素以外の原子を含んでいてもよい、ラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する炭素数が5~20の脂肪族基である。}で表される構造を、上記式(2)中の繰り返し数nがポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数の80%以上となるように含む、ポリアミド樹脂。
  3.  下記式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    {式中、Xは炭素数が6~15の3価の有機基であり、mは0又は2であり、Yは、m=0のとき炭素数が6~35の2価の有機基、m=2のとき炭素数が6~35の4価の有機基であり、Wは炭素数が6~15の2価の有機基であり、lは0または1以上の整数であり、同時に(n+l)は2~150の整数であり、R1は炭素以外の原子を含んでいてもよい、ラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する炭素数が5~20の脂肪族基である。}で表される構造のみを構成単位とし、上記式(3)中の繰り返し数nがポリアミド樹脂を構成する全構成単位の総数の80~100%の範囲内であるポリアミド樹脂。
  4.  前記R1が、下記式(4):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    {式中、R2はラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも1つ有する炭素数4~19の脂肪族基である。}で表される基である、請求項1~3のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂。
  5.  前記R1が、(メタ)アクリロイルオキシメチル基を少なくとも1つ有する基である、請求項1~3のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂。
  6.  前記W、X及びYが、それぞれ独立に、芳香族基、脂環式基、脂肪族基、シロキサン基及びそれらの複合構造の基からなる群より選択される基である、請求項1~3のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂。
  7.  (A)請求項1~6のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂100質量部、及び
     (B)光重合開始剤0.5~20質量部
    を含む、感光性樹脂組成物。
  8.  (C)光重合性の不飽和結合基を有するモノマーを、前記(A)のポリアミド樹脂100質量部に対して1~40質量部で更に含む、請求項7に記載の感光性樹脂組成物。
  9.  (D)熱架橋性化合物を、前記(A)のポリアミド樹脂100質量部に対して1~20質量部で更に含み、該(D)熱架橋性化合物が、前記(A)のポリアミド樹脂を熱架橋させる化合物であるか又は自身が熱架橋ネットワークを形成する化合物である、請求項7又は8項に記載の感光性樹脂組成物。
  10.  前記(D)熱架橋性化合物が、熱架橋性基としてアルコキシメチル基を有する、請求項9に記載の感光性樹脂組成物。
  11.  (E)シランカップリング剤を、前記(A)のポリアミド樹脂100質量部に対して0.1~25質量部で更に含む、請求項7~10のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
  12.  前記(E)シランカップリング剤が、(ジアルコキシ)モノアルキルシリル基又は(トリアルコキシ)シリル基を有する有機ケイ素化合物である、請求項11に記載の感光性樹脂組成物。
  13.  (F)ベンゾトリアゾール系化合物を、前記(A)のポリアミド樹脂100質量部に対して0.1~10質量部で更に含む、請求項7~12のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
  14.  請求項7~13のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物と溶媒とからなる、感光性樹脂組成物溶液。
  15.  請求項7~13のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物又は請求項14に記載の感光性樹脂組成物溶液を基材上に塗布して、感光性樹脂組成物の塗膜を形成する工程、
     該塗膜に直接又はパターニングマスクを介して活性光線を照射する露光工程、
     現像液を用いて該塗膜の未露光部を溶解除去してレリーフパターンを形成する現像工程、及び
     該レリーフパターンを加熱硬化させて硬化レリーフパターンを形成する工程
    を含む、硬化レリーフパターンの形成方法。
  16.  請求項15に記載の硬化レリーフパターンの形成方法によって形成される硬化レリーフパターンを有する半導体装置。
PCT/JP2009/060380 2008-06-09 2009-06-05 ポリアミド樹脂、感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの形成方法及び半導体装置 Ceased WO2009151012A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009801005599A CN101809064B (zh) 2008-06-09 2009-06-05 聚酰胺树脂、感光性树脂组合物、固化浮雕图案的形成方法及半导体装置
KR1020107006824A KR101187613B1 (ko) 2008-06-09 2009-06-05 폴리아미드 수지, 감광성 수지 조성물, 경화 릴리프 패턴의 형성 방법 및 반도체 장치
JP2010516837A JP5351155B2 (ja) 2008-06-09 2009-06-05 ポリアミド樹脂、感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの形成方法及び半導体装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-150968 2008-06-09
JP2008150968 2008-06-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009151012A1 true WO2009151012A1 (ja) 2009-12-17

Family

ID=41416717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/060380 Ceased WO2009151012A1 (ja) 2008-06-09 2009-06-05 ポリアミド樹脂、感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの形成方法及び半導体装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5351155B2 (ja)
KR (1) KR101187613B1 (ja)
CN (1) CN101809064B (ja)
TW (1) TWI392696B (ja)
WO (1) WO2009151012A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011132533A (ja) * 2011-02-24 2011-07-07 Asahi Kasei E-Materials Corp アルカリ可溶性重合体、それを含む感光性樹脂組成物、及びその用途
CN102375336A (zh) * 2010-08-05 2012-03-14 旭化成电子材料株式会社 感光性树脂组合物、固化浮雕图案的制造方法及半导体装置
WO2012117786A1 (ja) * 2011-02-28 2012-09-07 富士フイルム株式会社 感光性組成物、感光性ソルダーレジスト組成物及び感光性ソルダーレジストフィルム、並びに、永久パターン、その形成方法及びプリント基板
WO2014003092A1 (ja) * 2012-06-29 2014-01-03 日産化学工業株式会社 芳香族ポリアミドおよびそれを含む膜形成用組成物
JP2018072456A (ja) * 2016-10-26 2018-05-10 東洋紡株式会社 凸版印刷原版用感光性樹脂組成物、及びそれから得られる凸版印刷原版
JP2018084626A (ja) * 2016-11-22 2018-05-31 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 感光性樹脂組成物、パターン硬化膜の製造方法、硬化膜、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品
CN109134845A (zh) * 2018-08-09 2019-01-04 东华大学 一种交联聚酰胺、增强纤维复合材料及其制备和应用
US10636845B2 (en) 2017-12-25 2020-04-28 Sakai Display Products Corporation Organic electroluminescent display apparatus
CN117420732A (zh) * 2023-12-19 2024-01-19 明士(北京)新材料开发有限公司 一种负型感光性树脂组合物及其应用

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI712640B (zh) * 2015-11-16 2020-12-11 日商三井化學股份有限公司 半導體用膜組成物、半導體用膜組成物的製造方法、半導體用構件的製造方法、半導體用工程材料的製造方法及半導體裝置
JP6591058B2 (ja) * 2016-05-19 2019-10-16 三井化学株式会社 金属含有膜形成用組成物、金属含有膜形成用組成物の製造方法、半導体装置、及び半導体装置の製造方法
CN120802564A (zh) * 2018-10-03 2025-10-17 艾曲迪微系统股份有限公司 感光性树脂组合物、图案固化物的制造方法、固化物、层间绝缘膜、覆盖涂层、表面保护膜及电子部件
CN109814336B (zh) * 2019-01-21 2022-05-17 深圳市道尔顿电子材料有限公司 可碱溶负性光敏聚酰亚胺树脂组合物
CN110156985B (zh) * 2019-04-30 2021-12-21 珠海派锐尔新材料有限公司 一种高流动无规共聚半芳香尼龙及其制备方法
CN114690558A (zh) * 2022-03-17 2022-07-01 苏州理硕科技有限公司 一种聚酰胺类光刻胶组合物及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS509177B1 (ja) * 1969-12-31 1975-04-10
JPS63182322A (ja) * 1987-01-24 1988-07-27 Matsushita Electric Works Ltd 感光性耐熱樹脂組成物
JPH01129246A (ja) * 1987-11-14 1989-05-22 Matsushita Electric Works Ltd 感光性耐熱樹脂組成物
WO2005068535A1 (ja) * 2004-01-20 2005-07-28 Asahi Kasei Emd Corporation 樹脂及び樹脂組成物
WO2006008991A1 (ja) * 2004-07-16 2006-01-26 Asahi Kasei Emd Corporation ポリアミド

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5952822B2 (ja) * 1978-04-14 1984-12-21 東レ株式会社 耐熱性感光材料
ATE11774T1 (de) * 1979-12-07 1985-02-15 Fisons Plc Verfahren zur herstellung von 1,4-dihydro-4-oxo- chinolin-2-carbonsaeuren oder salzen, estern oder amiden davon und zwischenverbindungen dafuer.
JP2826940B2 (ja) * 1992-07-22 1998-11-18 旭化成工業株式会社 i線露光用感光性組成物
EP1536286A4 (en) 2002-07-11 2009-11-25 Asahi Kasei Emd Corp HIGH-GRADE HEAT-RESISTANT LIGHT-SENSITIVE RESIN COMPOSITION OF THE NEGATIVE TYPE
JP4776486B2 (ja) 2006-09-28 2011-09-21 旭化成イーマテリアルズ株式会社 感光性ポリアミド酸エステル組成物

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS509177B1 (ja) * 1969-12-31 1975-04-10
JPS63182322A (ja) * 1987-01-24 1988-07-27 Matsushita Electric Works Ltd 感光性耐熱樹脂組成物
JPH01129246A (ja) * 1987-11-14 1989-05-22 Matsushita Electric Works Ltd 感光性耐熱樹脂組成物
WO2005068535A1 (ja) * 2004-01-20 2005-07-28 Asahi Kasei Emd Corporation 樹脂及び樹脂組成物
WO2006008991A1 (ja) * 2004-07-16 2006-01-26 Asahi Kasei Emd Corporation ポリアミド

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102375336A (zh) * 2010-08-05 2012-03-14 旭化成电子材料株式会社 感光性树脂组合物、固化浮雕图案的制造方法及半导体装置
CN102375336B (zh) * 2010-08-05 2013-10-09 旭化成电子材料株式会社 感光性树脂组合物、固化浮雕图案的制造方法及半导体装置
JP2011132533A (ja) * 2011-02-24 2011-07-07 Asahi Kasei E-Materials Corp アルカリ可溶性重合体、それを含む感光性樹脂組成物、及びその用途
WO2012117786A1 (ja) * 2011-02-28 2012-09-07 富士フイルム株式会社 感光性組成物、感光性ソルダーレジスト組成物及び感光性ソルダーレジストフィルム、並びに、永久パターン、その形成方法及びプリント基板
US9382381B2 (en) 2012-06-29 2016-07-05 Nissan Chemical Industries, Ltd. Aromatic polyamide and film-forming composition containing same
JPWO2014003092A1 (ja) * 2012-06-29 2016-06-02 日産化学工業株式会社 芳香族ポリアミドおよびそれを含む膜形成用組成物
WO2014003092A1 (ja) * 2012-06-29 2014-01-03 日産化学工業株式会社 芳香族ポリアミドおよびそれを含む膜形成用組成物
JP2018072456A (ja) * 2016-10-26 2018-05-10 東洋紡株式会社 凸版印刷原版用感光性樹脂組成物、及びそれから得られる凸版印刷原版
JP2018084626A (ja) * 2016-11-22 2018-05-31 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 感光性樹脂組成物、パターン硬化膜の製造方法、硬化膜、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品
US10636845B2 (en) 2017-12-25 2020-04-28 Sakai Display Products Corporation Organic electroluminescent display apparatus
US11094747B2 (en) 2017-12-25 2021-08-17 Sakai Display Products Corporation Organic electroluminescent display apparatus
CN109134845A (zh) * 2018-08-09 2019-01-04 东华大学 一种交联聚酰胺、增强纤维复合材料及其制备和应用
CN109134845B (zh) * 2018-08-09 2021-01-05 东华大学 一种交联聚酰胺、增强纤维复合材料及其制备和应用
CN117420732A (zh) * 2023-12-19 2024-01-19 明士(北京)新材料开发有限公司 一种负型感光性树脂组合物及其应用
CN117420732B (zh) * 2023-12-19 2024-04-16 明士(北京)新材料开发有限公司 一种负型感光性树脂组合物及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100063748A (ko) 2010-06-11
CN101809064B (zh) 2012-06-13
KR101187613B1 (ko) 2012-10-05
JP5351155B2 (ja) 2013-11-27
JPWO2009151012A1 (ja) 2011-11-17
TW201005002A (en) 2010-02-01
CN101809064A (zh) 2010-08-18
TWI392696B (zh) 2013-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5351155B2 (ja) ポリアミド樹脂、感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの形成方法及び半導体装置
JP7481548B2 (ja) 樹脂組成物、及び硬化膜の製造方法
KR101719045B1 (ko) 네거티브형 감광성 수지 조성물, 경화 릴리프 패턴의 제조 방법, 및 반도체 장치
JP6636707B2 (ja) 感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置
KR20200119284A (ko) 네거티브형 감광성 수지 조성물, 그리고 이것을 사용한 폴리이미드 및 경화 릴리프 패턴의 제조 방법
JP6935982B2 (ja) 樹脂組成物、硬化レリーフパターンの製造方法、及び半導体装置
TWI859372B (zh) 硬化性樹脂組成物、硬化膜、積層體、硬化膜的製造方法、半導體器件及樹脂
JP4070515B2 (ja) 耐熱性樹脂前駆体組成物
JP2011123219A (ja) 感光性ポリアミド樹脂組成物、硬化レリーフパターンの形成方法及び半導体装置
TWI857161B (zh) 圖案形成方法、感光性樹脂組成物、積層體的製造方法及半導體元件的製造方法
TW202116874A (zh) 負型硬化性組成物、硬化膜、積層體、硬化膜的製造方法及半導體器件
JP2008260839A (ja) ポリアミドイミド及びネガ型感光性樹脂組成物
JP2019020709A (ja) 感光性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、半導体素子、プリント配線板および電子部品
JP2024111098A (ja) ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜および化合物
JP4761989B2 (ja) ポリアミド酸エステル組成物
JP4798851B2 (ja) アルコキシシラン化合物及びその組成物
JP7693296B2 (ja) 感光性樹脂組成物、および硬化膜の製造方法
JP6138943B2 (ja) 感光性樹脂組成物、そのレリーフパターン膜、レリーフパターン膜の製造方法、レリーフパターン膜を含む電子部品又は光学製品、及び感光性樹脂組成物を含む接着剤
KR20190007387A (ko) 감광성 수지 조성물, 드라이 필름, 경화물, 반도체 소자, 프린트 배선판 및 전자 부품
JP2023002603A (ja) ネガ型感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの製造方法、及び半導体装置
JP7471480B2 (ja) 樹脂組成物、硬化レリーフパターンの製造方法、及び半導体装置
CN120848108A (zh) 感光性树脂组合物、固化浮雕图案的制造方法和半导体装置
TW202540244A (zh) 樹脂組成物、硬化物、積層體、硬化物的製造方法、積層體的製造方法、半導體元件的製造方法及半導體元件
CN120380426A (zh) 负型感光性树脂组合物、使用其的浮雕图案的制造方法、固化物以及电子零件

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980100559.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09762442

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010516837

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107006824

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09762442

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1