JP2019082639A - 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 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ポリベンゾオキサゾール前駆体(A)のポリアミド構造中、下記一般式(1)で示される構造の割合が0.1〜15%であり、下記一般式(2)で示される構造の割合が85〜99.9%であることを特徴とするものである。
(一般式(1)中、Pはジアミン成分の残基であり、下記一般式(1−1)、(1−2)および(1−3)のいずれかのベンゾオキサゾール構造を有する2価の基である。R’はジカルボン酸成分の残基であり、2価の有機基である。)
(一般式(1−1)中、R1〜R4は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R5〜R9は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R1〜R4のうちいずれか一つ、および、R5〜R9のうちいずれか一つは、一般式(1)中の窒素原子との直接結合である。)
(一般式(1−2)中、R10〜R14は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R15〜R19は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R10〜R14のうちいずれか一つ、および、R15〜R19のうちいずれか一つは、一般式(1)中の窒素原子との直接結合である。R20、R21はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
(一般式(1−3)中、R22〜R26は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R27〜R31は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R22〜R26のうちいずれか一つ、および、R27〜R31のうちいずれか一つは、一般式(1)中の窒素原子との直接結合である。R32、R33はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
(一般式(2)中、Xはジヒドロキシジアミン類の残基であり、4価の有機基である。Yは、ジカルボン酸成分の残基であり、2価の有機基である。)
前記ポリアミド系樹脂(α−1)が下記一般式(3)で示される構造を有し、
前記ポリベンゾオキサゾール前駆体(α−2)が下記一般式(4)で示される構造を有し、
前記ポリアミド系樹脂(α−1)と前記ポリベンゾオキサゾール前駆体(α−2)の配合比が質量換算で0.1:99.9〜15:85であることを特徴とするものである。
(一般式(3)中、Pはジアミン成分の残基であり、下記一般式(3−1)、(3−2)および(3−3)のいずれかのベンゾオキサゾール構造を有する2価の基である。R’はジカルボン酸成分の残基であり、2価の有機基である。nは1以上の整数である。)
(一般式(3−1)中、R1〜R4は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R5〜R9は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R1〜R4のうちいずれか一つ、および、R5〜R9のうちいずれか一つは、一般式(3)中の窒素原子との直接結合である。)
(一般式(3−2)中、R10〜R14は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R15〜R19は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R10〜R14のうちいずれか一つ、および、R15〜R19のうちいずれか一つは、一般式(3)中の窒素原子との直接結合である。R20、R21はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
(一般式(3−3)中、R22〜R26は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R27〜R31は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R22〜R26のうちいずれか一つ、および、R27〜R31のうちいずれか一つは、一般式(3)中の窒素原子との直接結合である。R32、R33はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
(一般式(4)中、Xはジヒドロキシジアミン類の残基であり、4価の有機基である。Yは、ジカルボン酸成分の残基であり、2価の有機基である。mは1以上の整数である。)
前記ジアミン成分とジカルボン酸成分の反応から得られるポリアミド系樹脂であるポリベンゾオキサゾール前駆体(A)は、ポリアミド構造中、下記一般式(1)で示される構造の割合が0.1〜15%であり、下記一般式(2)で示される構造の割合が85〜99.9%である。
(一般式(1−1)中、R1〜R4は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R5〜R9は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R1〜R4のうちいずれか一つ、および、R5〜R9のうちいずれか一つは、一般式(1)中の窒素原子との直接結合である。)
(一般式(1−2)中、R10〜R14は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R15〜R19は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R10〜R14のうちいずれか一つ、および、R15〜R19のうちいずれか一つは、一般式(1)中の窒素原子との直接結合である。R20、R21はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
(一般式(1−3)中、R22〜R26は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R27〜R31は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R22〜R26のうちいずれか一つ、および、R27〜R31のうちいずれか一つは、一般式(1)中の窒素原子との直接結合である。R32、R33はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
(式(2)中、Xはジヒドロキシジアミン類の残基であり、4価の有機基である。Yは、ジカルボン酸成分の残基であり、2価の有機基である。)
ジアミン成分とジカルボン酸成分の反応から得られるポリアミド系樹脂(α−1)は、下記一般式(3)で示される構造を有する。
(一般式(3−1)中、R1〜R4は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R5〜R9は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R1〜R4のうちいずれか一つ、および、R5〜R9のうちいずれか一つは、一般式(3)中の窒素原子との直接結合である。)
(一般式(3−2)中、R10〜R14は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R15〜R19は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R10〜R14のうちいずれか一つ、および、R15〜R19のうちいずれか一つは、一般式(3)中の窒素原子との直接結合である。R20、R21はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
(一般式(3−3)中、R22〜R26は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R27〜R31は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R22〜R26のうちいずれか一つ、および、R27〜R31のうちいずれか一つは、一般式(3)中の窒素原子との直接結合である。R32、R33はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
ポリベンゾオキサゾール前駆体(α−2)は、下記一般式(4)で示される構造を有する。
感光剤(B)としては、特に制限はなく、光酸発生剤や光重合開始剤、光塩基発生剤を用いることができる。光酸発生剤は、紫外線や可視光等の光照射により酸を発生する化合物であり、光重合開始剤は、同様の光照射によりラジカルなどを発生する化合物であり、光塩基発生剤は、同様の光照射により分子構造が変化するか、または、分子が開裂することにより1種以上の塩基性物質を生成する化合物である。本発明においては、感光剤(B)として、光酸発生剤を好適に用いることができる。
ファミド、ベンゾキノンジアゾスルホン酸エステル等を挙げることができる。光酸発生剤は、溶解阻害剤であることが好ましい。中でもナフトキノンジアジド化合物であることが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、架橋剤を含有することが好ましく、架橋剤を添加することで低温硬化した際の硬化膜の強度が上がる。架橋剤は、特に限定されず、公知慣用の架橋剤を含有してもよい。なかでも、フェノール性水酸基を有する架橋剤、フェノール性水酸基を有さずメチロール基を2つ以上有する架橋剤、メラミン系架橋剤、尿素系架橋剤が好ましい。また、フェノール性水酸基を有する架橋剤とメラミン系架橋剤とを組み合わせて用いることがより好ましく、架橋剤を組み合わせることで現像性が調整できるとともに低温で硬化した膜の強度が上がる。フェノール性水酸基を有する架橋剤とメラミン系架橋剤の配合割合は、質量換算で、2:8〜8:2が好ましく、3:7〜7:3がより好ましく、4:6〜6:4がさらに好ましい。フェノール性水酸基を有する架橋剤とフェノール性水酸基を有さずメチロール基を2つ以上有する架橋剤とを組み合わせて用いることもより好ましく、現像時のパターン矩形が良好となり、硬化膜の強度が上がる。フェノール性水酸基を有する架橋剤とフェノール性水酸基を有さずメチロール基を2つ以上有する架橋剤の配合割合は、質量換算で、2:8〜8:2が好ましく、3:7〜7:3がより好ましく、4:6〜6:4がさらに好ましい。架橋剤の含有量は、組成物固形分全量基準で1.5〜20質量%であることが好ましい。
フェノール性水酸基を有する架橋剤は特に限定されないが、水酸基(フェノール性水酸基を含む)を2以上有することが好ましく、フェノール性水酸基を2以上有することがより好ましく、下記一般式(A)で表される化合物であることがさらに好ましい。
フェノール性水酸基を有さずメチロール基を2つ以上有する架橋剤は、分子量が100以上であることが好ましい。
メラミン系架橋剤としては、メラミン構造を有する架橋剤であれば特に限定されないが、下記一般式(C)で表されるメラミン系架橋剤であることが好ましい。
(式中、RC1A、RC2A、RC3A、RC4A、RC5AおよびRC6Aはそれぞれ独立に炭素数1〜3のアルキレン基であることが好ましい。RC1B、RC2B、RC3B、RC4B、RC5BおよびRC6Bはそれぞれ独立に水素原子、または、炭素数1〜3のアルキル基であることが好ましい。)
尿素系架橋剤としては、特に限定されないが、下記一般式(D)または(E)で表されるメラミン系架橋剤であることが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、チオール化合物を含有することができる。チオール化合物を含有することによって、現像残渣を低減させることができる。チオール化合物としては、特に限定されず、D,L−ジチオトレイトール、2−メルカプトエタノールの他、以下に示すような化合物等を用いることができる。特にこの中でも、D,L−ジチオトレイトールが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、尿素化合物を含有することができる。尿素化合物を含有することによって、樹脂の溶解速度を調整することができ、パターン形成性を向上させることができる。尿素化合物としては、特に限定されず、例えば、1,3−ジフェニル尿素、1,3−ビス[4−(トリフルオロメチル)フェニル]尿素、N,N’−ビス(トリメチルシリル)尿素、1−アセチル−3−メチル尿素、1−アセチル−2−チオ尿素、アセチル尿素、1−アダマンチルチオ尿素、1−アリル−3−(2−ヒドロキシエチル)−2−チオ尿素、ベンゾイレン尿素、N−ベンゾイルチオ尿素、ベンゾイル尿素、ベンジル尿素、1,3−ビス(tert−ブトキシカルボニル)チオ尿素、1,3−ビス(4−クロロフェニル)尿素、1,3−ビス(4−フルオロフェニル)尿素、1,3−(ヒドロキシメチル)尿素、1,3−ビス(4−メトキシフェニル)尿素、ビ尿素、ブチル尿素、N,N’−ジエチル−N,N’−ジフェニル尿素等を用いることができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、シランカップリング剤を含有することができる。シランカップリング剤を含有することによって、シリコン基板との密着性を向上させることができる。シランカップリング剤は、アリールアミノ基を有するシランカップリング剤、および二つ以上のトリアルコキシシリル基を有するシランカップリング剤が好ましい。解像性に優れることから、アリールアミノ基を有するシランカップリング剤であることが、より好ましい。
本発明のドライフィルムは、本発明の感光性樹脂組成物を塗布後、乾燥して得られる樹脂層を有する。
(一般式(6)中、R10〜R14は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、又は、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R15〜R19は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R10〜R14のうちいずれか一つ、および、R15〜R19のうちいずれか一つは、アミノ基である。R20、R21はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
(一般式(7)中、R22〜R26は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R27〜R31は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R22〜R26のうちいずれか一つ、および、R27〜R31のうちいずれか一つは、アミノ基である。R32、R33はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中にN−メチルピロリドン85g仕込み、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10.29g(28.1mmol)と2−(4−アミノフェニル)−5−アミノベンゾオキサゾール0.70g(3.12mmol)を撹拌溶解した。その後、フラスコを氷浴に浸し、フラスコ内を0〜5℃に保ちながら、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸クロリド10.00g(33.9mmol)を固体のまま10分間かけて加え、氷浴中で30分間撹拌した。その後、室温で18時間撹拌を続けた。撹拌した溶液を400mLのイオン交換水(比抵抗値18.2MΩ・cm)に投入し、析出物を回収した。その後、得られた固体をアセトン420mLに溶解させ、1Lのイオン交換水に投入した。析出した個体を回収後、減圧乾燥してカルボキシル基末端の部分環化ポリベンゾオキサゾール前駆体を得た。GPC法標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は31,700であった。
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中にN−メチルピロリドン85g仕込み、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10.86g(29.65mmol)と2−(4−アミノフェニル)−5−アミノベンゾオキサゾール0.7g(1.55mmol)を撹拌溶解した。その後、フラスコを氷浴に浸し、フラスコ内を0〜5℃に保ちながら、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸クロリド10.00g(33.9mmol)を固体のまま10分間かけて加え、氷浴中で30分間撹拌した。その後、室温で18時間撹拌を続けた。撹拌した溶液を400mLのイオン交換水(比抵抗値18.2MΩ・cm)に投入し、析出物を回収した。その後、得られた固体をアセトン420mLに溶解させ、1Lのイオン交換水に投入した。析出した個体を回収後、減圧乾燥してカルボキシル基末端の部分環化ポリベンゾオキサゾール前駆体を得た。GPC法標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は33,700であった。
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中にN−メチルピロリドン85g仕込み、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8.00g(21.8mmol)と2−(4−アミノフェニル)−5−アミノベンゾオキサゾールg(9.32mmol)を撹拌溶解した。その後、フラスコを氷浴に浸し、フラスコ内を0〜5℃に保ちながら、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸クロリド10.00g(33.9mmol)を固体のまま10分間かけて加え、氷浴中で30分間撹拌した。その後、室温で18時間撹拌を続けた。撹拌した溶液を400mLのイオン交換水(比抵抗値18.2MΩ・cm)に投入し、析出物を回収した。その後、得られた固体をアセトン420mLに溶解させ、1Lのイオン交換水に投入した。析出した個体を回収後、減圧乾燥してカルボキシル基末端の部分環化ポリベンゾオキサゾール前駆体を得た。GPC法標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は28,200であった。
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中にN−メチルピロリドン212gを仕込み、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60.52g(165.22mmol)を撹拌溶解した。その後、フラスコを氷浴に浸し、フラスコ内を0〜5℃に保ちながら、4,4−ジフェニルエーテルジカルボン酸クロリド53.02g(179.65mmol)を固体のまま5gずつ30分間かけて加え、氷浴中で30分間撹拌した。その後、室温で5時間撹拌を続けた。撹拌した溶液を1Lのイオン交換水(比抵抗値18.2MΩ・cm)に投入し、析出物を回収した。その後、得られた固体をアセトン420mLに溶解させ、1Lのイオン交換水に投入した。析出した固体を回収後、減圧乾燥してカルボキシル基末端の下記の繰り返し構造を有するポリベンゾオキサゾール(PBO)前駆体(R−2)を得た。ポリベンゾオキサゾール前駆体(R−2)の数平均分子量(Mn)は13,100、重量平均分子量(Mw)は32,100、Mw/Mnは2.45であった。
・ベンゾオキサゾール構造を有するアミド構造
・その他のアミド構造
(物性評価)
ポリベンゾオキサゾール前駆体A−1 100質量部、ジアゾナフトキノン化合物10質量部をγ-ブチロラクトン300質量部に溶解した後、0.2μmフィルターでろ過し、感光性樹脂組成物のワニスを得た。このワニスを6インチシリコンウエハ上にスピンコーターを用いて塗布、ホットプレートにて120℃で30分乾燥し、膜厚約30μmの塗膜を得た。次にオーブンを用いて、塗膜付きシリコンウエハを150℃/30分、250℃/30分、320℃/30分で加熱を行った。得られた硬化膜をシリコンウエハから剥がし、TMA(熱機械分析)によってガラス転移温度(Tg)と熱膨張係数(CTE)を測定した。
上記ワニスを6インチシリコンウエハ上にスピンコーターを用いて塗布、ホットプレートにて120℃3分乾燥し、膜厚約5μmの塗膜を得た。得られた塗膜に対し1〜30μmのパターンが描かれたマスクを介し、300〜600mJ/cm2のi線露光を施した。露光後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液にて120秒現像し、水でリンスし、ポジ型の硬化膜のパターンを得た。
現像後の硬化膜において膜厚を測定し、現像前の膜厚との比をとることで未露光部残膜率をそれぞれ求めた。
残膜率=(現像後の膜厚/μm)/(現像前の膜厚/μm)×100
現像後パターンを電子顕微鏡(SEM“JSM−6010”)で観察し露光部をスカムなくパターニングできる最少パターンの大きさを解像度(L(μm)/S(μm))、その際の露光量を感度とした。
ポリベンゾオキサゾール前駆体をA−2に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
ポリベンゾオキサゾール前駆体をR−1に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
現像性評価を行ったところ露光部が現像液に溶解せずパターンが得られなかった。
ポリベンゾオキサゾール前駆体をR−2に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
現像性評価を行ったところ、露光部未露光部ともに現像液に溶解しパターンが得られなかった。
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中にN−メチルピロリドン85g仕込み、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11.21g(30.6mmol)と2−(4−アミノフェニル)−5−アミノベンゾオキサゾール0.145g(0.644mmol)を撹拌溶解した。その後、フラスコを氷浴に浸し、フラスコ内を0〜5℃に保ちながら、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸クロリド10.10g(34.2mmol)を固体のまま10分間かけて加え、氷浴中で30分間撹拌した。その後、室温で18時間撹拌を続けた。撹拌した溶液を400mLのイオン交換水(比抵抗値18.2MΩ・cm)に投入し、析出物を回収した。その後、得られた固体をアセトン420mLに溶解させ、1Lのイオン交換水に投入した。析出した個体を回収後、減圧乾燥してカルボキシル基末端の部分環化ポリベンゾオキサゾール前駆体を得た。GPC法標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は34,500であった。
ポリベンゾオキサゾール前駆体A−2 100質量部、ジアゾナフトキノン化合物10質量部、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM−573)5質量部をγ-ブチロラクトン300質量部に溶解した後、0.2μmフィルターでろ過し、感光性樹脂組成物のワニスを得た。このワニスを6インチシリコンウエハ上にスピンコーターを用いて塗布、ホットプレートにて120℃で30分乾燥し、膜厚約30μmの塗膜を得た。次にオーブンを用いて、塗膜付きシリコンウエハを150℃/30分、250℃/30分で加熱を行った。得られた硬化膜をシリコンウエハから剥がし、TMA(熱機械分析)によってガラス転移温度(Tg)と熱膨張係数(CTE)を測定した。
別途、上記ワニスを6インチシリコンウエハ上にスピンコーターを用いて塗布、ホットプレートにて120℃で30分乾燥し、膜厚約5μmの塗膜を得た。得られた塗膜に対し300〜600mJ/cm2のi線露光を施した。露光後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液にて120秒現像し、水でリンスし、ポジ型の硬化膜のパターンを得た。
TML−BPAF−MFを10質量部添加した以外は実施例3と同様にして評価した。
ポリベンゾオキサゾール前駆体をA−3に変更し、MX270(三和ケミカル)10質量部を添加した以外は実施例3と同様にして評価を行った。
TML−BPAF−MF(本州化学)5質量部、MW390(三和ケミカル)5質量部を添加した以外は実施例3と同様にして評価した。
ポリベンゾオキサゾール前駆体A−3 100質量部、ジアゾナフトキノン化合物10質量部TML−BPAF−MF 5質量部、1,4−ベンゼンジメタノール 5質量部、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM−573)5質量部をγ−ブチロラクトン300質量部に溶解した後、0.2μmフィルターでろ過し、感光性樹脂組成物のワニスを得た。このワニスを6インチシリコンウエハ上にスピンコーターを用いて塗布、ホットプレートにて120℃で30分乾燥し、膜厚約30μmの塗膜を得た。次にオーブンを用いて、塗膜付きシリコンウエハを150℃/30分、250℃/30分、320℃/30分で加熱を行った。得られた硬化膜をシリコンウエハから剥がし、TMA(熱機械分析)によってガラス転移温度(Tg)と熱膨張係数(CTE)を測定した。別途、上記ワニスを6インチシリコンウエハ上にスピンコーターを用いて塗布、ホットプレートにて120℃で30分乾燥し、膜厚約5μmの塗膜を得た。得られた塗膜に対し300〜600mJ/cm2のi線露光を施した。露光後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液にて120秒現像し、水でリンスし、ポジ型の硬化膜のパターンを得た。
ポリベンゾオキサゾール前駆体をA−2に変更し、添加剤をジチオトレイトール 1質量部、ジフェニル尿素 1質量部を添加し、TML−BPAF−MFと1,4−ベンゼンジメタノールを添加しなかった以外は実施例7と同様にして評価した。
Claims (8)
- ジアミン成分とジカルボン酸成分の反応から得られるポリアミド系樹脂であるポリベンゾオキサゾール前駆体(A)と、感光剤(B)とを含有する感光性樹脂組成物であって、
前記ポリベンゾオキサゾール前駆体(A)のポリアミド構造中、下記一般式(1)で示される構造の割合が0.1〜15%であり、下記一般式(2)で示される構造の割合が85〜99.9%であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
(一般式(1)中、Pはジアミン成分の残基であり、下記一般式(1−1)、(1−2)および(1−3)のいずれかのベンゾオキサゾール構造を有する2価の基である。R’はジカルボン酸成分の残基であり、2価の有機基である。)
(一般式(1−1)中、R1〜R4は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R5〜R9は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R1〜R4のうちいずれか一つ、および、R5〜R9のうちいずれか一つは、一般式(1)中の窒素原子との直接結合である。)
(一般式(1−2)中、R10〜R14は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R15〜R19は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R10〜R14のうちいずれか一つ、および、R15〜R19のうちいずれか一つは、一般式(1)中の窒素原子との直接結合である。R20、R21はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
(一般式(1−3)中、R22〜R26は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R27〜R31は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(1)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R22〜R26のうちいずれか一つ、および、R27〜R31のうちいずれか一つは、一般式(1)中の窒素原子との直接結合である。R32、R33はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
(一般式(2)中、Xはジヒドロキシジアミン類の残基であり、4価の有機基である。Yは、ジカルボン酸成分の残基であり、2価の有機基である。) - ジアミン成分とジカルボン酸成分の反応から得られるポリアミド系樹脂(α−1)と、ポリベンゾオキサゾール前駆体(α−2)と、感光剤(B)とを含有する感光性樹脂組成物であって、
前記ポリアミド系樹脂(α−1)が下記一般式(3)で示される構造を有し、
前記ポリベンゾオキサゾール前駆体(α−2)が下記一般式(4)で示される構造を有し、
前記ポリアミド系樹脂(α−1)と前記ポリベンゾオキサゾール前駆体(α−2)の配合比が質量換算で0.1:99.9〜15:85であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
(一般式(3)中、Pはジアミン成分の残基であり、下記一般式(3−1)、(3−2)および(3−3)のいずれかのベンゾオキサゾール構造を有する2価の基である。R’はジカルボン酸成分の残基であり、2価の有機基である。nは1以上の整数である。)
(一般式(3−1)中、R1〜R4は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R5〜R9は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R1〜R4のうちいずれか一つ、および、R5〜R9のうちいずれか一つは、一般式(3)中の窒素原子との直接結合である。)
(一般式(3−2)中、R10〜R14は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R15〜R19は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R10〜R14のうちいずれか一つ、および、R15〜R19のうちいずれか一つは、一般式(3)中の窒素原子との直接結合である。R20、R21はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
(一般式(3−3)中、R22〜R26は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。R27〜R31は水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基、一般式(3)中の窒素原子との直接結合のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、R22〜R26のうちいずれか一つ、および、R27〜R31のうちいずれか一つは、一般式(3)中の窒素原子との直接結合である。R32、R33はそれぞれ水素原子、有機基、ニトロ基、ハロゲン原子、スルホ基、スルホニル基、アミノ基のいずれかであり、同一であっても異なっていてもよい。)
(一般式(4)中、Xはジヒドロキシジアミン類の残基であり、4価の有機基である。Yは、ジカルボン酸成分の残基であり、2価の有機基である。mは1以上の整数である。) - さらに、架橋剤を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物をフィルムに塗布、乾燥して得られる樹脂層を有することを特徴とするドライフィルム。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物または請求項4に記載のドライフィルムの樹脂層を硬化して得られることを特徴とする硬化物。
- 請求項5に記載の硬化物を有することを特徴とする半導体素子。
- 請求項5に記載の硬化物を有することを特徴とするプリント配線板。
- 請求項5に記載の硬化物を有することを特徴とする電子部品。
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