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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023050691
(43)【公開日】2023-04-11
(54)【発明の名称】ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、および半導体装置
(51)【国際特許分類】
G03F 7/038 20060101AFI20230404BHJP
G03F 7/004 20060101ALI20230404BHJP
H01L 21/312 20060101ALI20230404BHJP
【ＦＩ】
G03F7/038 601
G03F7/004 503A
G03F7/004 501
H01L21/312 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021160927
(22)【出願日】2021-09-30
(71)【出願人】
【識別番号】000002141
【氏名又は名称】住友ベークライト株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110928
【弁理士】
【氏名又は名称】速水 進治
(72)【発明者】
【氏名】高田 渉
(72)【発明者】
【氏名】高橋 豊誠
【テーマコード（参考）】
2H225
5F058
【Ｆターム（参考）】
2H225AC36
2H225AD06
2H225AE02P
2H225AE04P
2H225AE12P
2H225AE15P
2H225AF24P
2H225AF78P
2H225AM45P
2H225AM79P
2H225AN02P
2H225AN33P
2H225AN54P
2H225BA05P
2H225BA32P
2H225CA12
2H225CB05
2H225CC01
2H225CC17
5F058AA10
5F058AC07
5F058AC10
5F058AF04
5F058AG01
5F058AH03
(57)【要約】
【課題】低温硬化性を有するネガ型感光性樹脂組成物、およびこれを硬化して得られる、強度に優れた硬化膜を提供する。
【解決手段】半導体装置の再配線層に用いられるネガ型感光性樹脂組成物であって、（Ａ）フェノール樹脂、（Ｂ）架橋剤、および（Ｃ）感光剤、を含み、前記フェノール樹脂（Ａ）が、ビフェニル型フェノール樹脂を含み、前記架橋剤（Ｂ）が、４官能尿素樹脂系架橋剤と２官能エポキシ樹脂系架橋剤とを含み、当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）で測定した２５０℃における貯蔵弾性率が、２５００ＭＰａ以下である、ネガ型感光性樹脂組成物。
【選択図】なし
【解決手段】半導体装置の再配線層に用いられるネガ型感光性樹脂組成物であって、（Ａ）フェノール樹脂、（Ｂ）架橋剤、および（Ｃ）感光剤、を含み、前記フェノール樹脂（Ａ）が、ビフェニル型フェノール樹脂を含み、前記架橋剤（Ｂ）が、４官能尿素樹脂系架橋剤と２官能エポキシ樹脂系架橋剤とを含み、当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）で測定した２５０℃における貯蔵弾性率が、２５００ＭＰａ以下である、ネガ型感光性樹脂組成物。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体装置の再配線層に用いられるネガ型感光性樹脂組成物であって、
当該ネガ型感光性樹脂組成物は、
（Ａ）フェノール樹脂、
（Ｂ）架橋剤、および
（Ｃ）感光剤、を含み、
前記フェノール樹脂（Ａ）は、ビフェニル型フェノール樹脂を含み、
前記架橋剤（Ｂ）は、２官能以上の官能尿素樹脂系架橋剤と２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤とを含み、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）で測定した２５０℃における貯蔵弾性率は、２５００ＭＰａ以下である、ネガ型感光性樹脂組成物。
当該ネガ型感光性樹脂組成物は、
（Ａ）フェノール樹脂、
（Ｂ）架橋剤、および
（Ｃ）感光剤、を含み、
前記フェノール樹脂（Ａ）は、ビフェニル型フェノール樹脂を含み、
前記架橋剤（Ｂ）は、２官能以上の官能尿素樹脂系架橋剤と２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤とを含み、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）で測定した２５０℃における貯蔵弾性率は、２５００ＭＰａ以下である、ネガ型感光性樹脂組成物。
【請求項2】
請求項１に記載のネガ型感光性樹脂組成物であって、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、ＤＭＡ（動的粘弾性測定）で測定した１００℃における貯蔵弾性率は、２５００ＭＰａ以上である、ネガ型感光性樹脂組成物。
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、ＤＭＡ（動的粘弾性測定）で測定した１００℃における貯蔵弾性率は、２５００ＭＰａ以上である、ネガ型感光性樹脂組成物。
【請求項3】
請求項１または２に記載のネガ型感光性樹脂組成物であって、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）により得られる損失正接（ｔａｎδ）のピーク温度における値は、０．０１以上０．８以下である、ネガ型感光性樹脂組成物。
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）により得られる損失正接（ｔａｎδ）のピーク温度における値は、０．０１以上０．８以下である、ネガ型感光性樹脂組成物。
【請求項4】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物であって、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）で測定したガラス転移温度（Ｔｇ）は、１８０℃以上である、ネガ型感光性樹脂組成物。
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）で測定したガラス転移温度（Ｔｇ）は、１８０℃以上である、ネガ型感光性樹脂組成物。
【請求項5】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物であって、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、ＪＩＳ Ｋ７１２７に準拠して引張速度２００ｍｍ／分で伸張させた時の引張破断伸びは、４０％以上である、ネガ型感光性樹脂組成物。
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、ＪＩＳ Ｋ７１２７に準拠して引張速度２００ｍｍ／分で伸張させた時の引張破断伸びは、４０％以上である、ネガ型感光性樹脂組成物。
【請求項6】
前記２官能以上の尿素樹脂系架橋剤は、アルコキシメチル化グリコールウリル化合物を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
【請求項7】
前記２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤は、フェノキシ型エポキシ樹脂である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
【請求項8】
前記ビフェニル型フェノール樹脂の重量平均分子量は、２０００以上５００００以下である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
【請求項9】
酸発生剤をさらに含み、
前記酸発生剤が、スルホニウム化合物またはその塩を含む、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
前記酸発生剤が、スルホニウム化合物またはその塩を含む、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
【請求項10】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化膜。
【請求項11】
半導体素子と、
前記半導体素子の表面上に設けられた再配線層と、を備える半導体装置であって、
前記再配線層中の絶縁層が、請求項１０に記載の硬化膜から構成される、半導体装置。
前記半導体素子の表面上に設けられた再配線層と、を備える半導体装置であって、
前記再配線層中の絶縁層が、請求項１０に記載の硬化膜から構成される、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ネガ型感光性樹脂組成物およびその硬化物からなる硬化膜、ならびに当該硬化膜を備える半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電気・電子分野においては、絶縁層などの硬化膜を形成するために、熱硬化性樹脂を含む感光性樹脂組成物が用いられることがある。そのため、熱硬化性樹脂を含む感光性樹脂組成物がこれまで検討されてきている。熱硬化性樹脂を含む感光性樹脂組成物により、再配線層中の絶縁膜や、再配線層以外の部分の絶縁膜を形成することが知られている。
【0003】
一例として、特許文献１には、アルカリ水溶液可溶性樹脂、架橋剤、光重合開始剤および特定の一般式で表わされるエポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）を含有する感光性樹脂組成物が記載されている。特許文献１には、この感光性樹脂組成物の光感度は良好であると記載されている。また、特許文献１には、この感光性樹脂組成物により形成された膜は、屈曲性、密着性、鉛筆硬度、耐溶剤性、耐酸性、耐熱性、耐金メッキ性等に優れると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１６－８０８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
電子デバイスの高度化・複雑化に伴い、電子デバイスには従来以上の信頼性が求められるようになってきている。そのため、硬化膜の改良およびこの硬化膜を形成するための感光性樹脂組成物の改良により、電子デバイスの信頼性を向上させることが求められている。また、近年、半導体チップへの熱ダメージ低減のため、硬化膜を形成する際の加熱温度を比較的低くすること（例えば、２００℃程度とすること）が求められてきている。
【0006】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、フェノール樹脂、感光剤および感光剤を含むネガ型感光性樹脂組成物において、特定のフェノール樹脂と特定の架橋剤とを組み合わせて使用することにより、低温硬化性でありながら、これを硬化して得られる硬化膜の強度が優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明によれば、
半導体装置の再配線層に用いられるネガ型感光性樹脂組成物であって、
当該ネガ型感光性樹脂組成物は、
（Ａ）フェノール樹脂、
（Ｂ）架橋剤、および
（Ｃ）感光剤、を含み、
前記フェノール樹脂（Ａ）は、ビフェニル型フェノール樹脂を含み、
前記架橋剤（Ｂ）は、２官能以上の官能尿素樹脂系架橋剤と２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤とを含み、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）で測定した２５０℃における貯蔵弾性率は、２５００ＭＰａ以下である、ネガ型感光性樹脂組成物が提供される。
半導体装置の再配線層に用いられるネガ型感光性樹脂組成物であって、
当該ネガ型感光性樹脂組成物は、
（Ａ）フェノール樹脂、
（Ｂ）架橋剤、および
（Ｃ）感光剤、を含み、
前記フェノール樹脂（Ａ）は、ビフェニル型フェノール樹脂を含み、
前記架橋剤（Ｂ）は、２官能以上の官能尿素樹脂系架橋剤と２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤とを含み、
当該ネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）で測定した２５０℃における貯蔵弾性率は、２５００ＭＰａ以下である、ネガ型感光性樹脂組成物が提供される。
【0008】
また本発明によれば、上記ネガ型感光性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化膜が提供される。
【0009】
さらにまた本発明によれば、
半導体素子と、
前記半導体素子の表面上に設けられた再配線層と、を備える半導体装置であって、
前記再配線層中の絶縁層が、上記硬化膜から構成される、半導体装置が提供される。
半導体素子と、
前記半導体素子の表面上に設けられた再配線層と、を備える半導体装置であって、
前記再配線層中の絶縁層が、上記硬化膜から構成される、半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、低温硬化性を有するネガ型感光性樹脂組成物、およびこれを硬化して得られる、強度に優れた硬化膜が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施形態における半導体装置の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書において、数値範囲の「ｘ～ｙ」は「ｘ以上ｙ以下」を表し、下限値ｘおよび上限値ｙをいずれも含む。例えば、「１～５質量％」とは「１質量％以上５質量％以下」を意味する。また、以下の図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。
【0013】
本明細書における基（原子団）の表記において、置換か無置換かを記していない表記は、置換基を有しないものと置換基を有するものの両方を包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有しないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含するものである。
【0014】
［ネガ型感光性樹脂組成物］
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、半導体装置の再配線層を形成するために用いられる樹脂材料である。本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、（Ａ）フェノール樹脂、（Ｂ）架橋剤、および（Ｃ）感光剤、を含み、
フェノール樹脂（Ａ）は、ビフェニル型フェノール樹脂を含み、
架橋剤（Ｂ）は、２官能以上の尿素樹脂系架橋剤と２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤とを含む。
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）で測定した２５０℃における貯蔵弾性率は、２５００ＭＰａ以下である。
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、半導体装置の再配線層を形成するために用いられる樹脂材料である。本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、（Ａ）フェノール樹脂、（Ｂ）架橋剤、および（Ｃ）感光剤、を含み、
フェノール樹脂（Ａ）は、ビフェニル型フェノール樹脂を含み、
架橋剤（Ｂ）は、２官能以上の尿素樹脂系架橋剤と２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤とを含む。
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物を硬化物としたときの、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）で測定した２５０℃における貯蔵弾性率は、２５００ＭＰａ以下である。
【0015】
本実施形態において、貯蔵弾性率は、ネガ型感光性樹脂組成物を１８０℃で２時間加熱して得られた硬化膜を、以下の条件で動的粘弾性測定したときの、２５０℃での貯蔵弾性率である。
（条件）
周波数：１Ｈｚ
温度：３０～３００℃
昇温速度：５℃／分
測定モード：引張りモード
（条件）
周波数：１Ｈｚ
温度：３０～３００℃
昇温速度：５℃／分
測定モード：引張りモード
【0016】
本発明者は、ネガ型感光性樹脂組成物の低温硬化性を向上するとともに、得られる硬化膜の強度を改善すべく検討をおこなった。その結果、ネガ型感光性樹脂組成物が特定の成分を含む構成とするとともに、ネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜の貯蔵弾性率が特定の範囲にある構成とすることにより、上述の課題が解決されることを見出した。
【0017】
硬化膜の２５０℃における貯蔵弾性率は、好ましくは、２２００ＭＰａ以下であり、より好ましくは、２０００ＭＰａ以下である。硬化膜の２５０℃における貯蔵弾性率の下限値は、例えば、１４００ＭＰａ以上であり、好ましくは、１６００ＭＰａ以上である。
【0018】
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物の貯蔵弾性率は、これに用いられる各成分およびその配合量を選択することにより、調整することができる。
【0019】
次に、各成分についてさらに具体的に説明する。
（フェノール樹脂（Ａ））
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、フェノール樹脂として、ビフェニル型フェノール樹脂（ａ１）を含む。ビフェニル型フェノール樹脂（ａ１）としては、低温での硬化性および硬化膜の信頼性を向上する観点から、下記式（２）で表される構造単位を有するフェノール樹脂が好ましい。
（フェノール樹脂（Ａ））
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、フェノール樹脂として、ビフェニル型フェノール樹脂（ａ１）を含む。ビフェニル型フェノール樹脂（ａ１）としては、低温での硬化性および硬化膜の信頼性を向上する観点から、下記式（２）で表される構造単位を有するフェノール樹脂が好ましい。
【0020】
【化1】
【0021】
上記式（２）中、Ｒ４１、およびＲ４２は、それぞれ独立して、水酸基、ハロゲン原子、カルボキシル基、炭素数１～２０の飽和または不飽和のアルキル基、炭素数１～２０のアルキルエーテル基、炭素数３～２０の飽和または不飽和の脂環式基、または炭素数６～２０の芳香族構造を有する有機基からなる群から選ばれる１価の置換基であり、これらはエステル結合、エーテル結合、アミド結合、カルボニル結合を介して結合していてもよく、ｒ、およびｓは、それぞれ独立して、０～３の整数であり、Ｙ４、およびＺ４は、それぞれ独立して、単結合、または不飽和結合を有していてもよい炭素数１～１０の脂肪族基、炭素数３～２０の脂環式基、および炭素数６～２０の芳香族構造を有する有機基からなる群から選択され、Ｚ４は、２つのベンゼン環のうちいずれか一方に結合する。
【0022】
式（２）で表される構造単位を有するビフェニル型フェノール樹脂（ａ１）は、具体的には、特開２０１８－１５５９３８号公報の記載の方法を用いて得ることができる。
【0023】
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物中の、ビフェニル型フェノール樹脂（ａ１）の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、低温硬化時の硬化性向上の観点から、好ましくは５質量部以上であり、より好ましくは１０質量部以上、さらに好ましくは１５質量部以上である。
また、靭性悪化の観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中のビフェニル型フェノール樹脂（ａ１）の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは７０質量部以下であり、より好ましくは６０質量部以下、さらに好ましくは５０質量部以下である。
また、靭性悪化の観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中のビフェニル型フェノール樹脂（ａ１）の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは７０質量部以下であり、より好ましくは６０質量部以下、さらに好ましくは５０質量部以下である。
【0024】
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、低温での硬化性および硬化膜の信頼性を向上する観点から、上述のビフェニル型フェノール樹脂（ａ１）以外のフェノール樹脂（ａ２）をさらに含んでもよい。
フェノール樹脂（ａ２）として、具体的には、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、フェノール－ビフェニルノボラック樹脂、アリル化ノボラック型フェノール樹脂、キシリレンノボラック型フェノール樹脂等のノボラック型フェノール樹脂；ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂などのフェノール化合物とアルデヒド化合物との反応物；フェノールアラルキル樹脂などのフェノール化合物とジメタノール化合物との反応物が挙げられる。
フェノール樹脂（ａ２）として、具体的には、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、フェノール－ビフェニルノボラック樹脂、アリル化ノボラック型フェノール樹脂、キシリレンノボラック型フェノール樹脂等のノボラック型フェノール樹脂；ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂などのフェノール化合物とアルデヒド化合物との反応物；フェノールアラルキル樹脂などのフェノール化合物とジメタノール化合物との反応物が挙げられる。
【0025】
中でも、フェノール樹脂（ａ２）としては、低温硬化性の樹脂組成物を得る観点から、以下の式（１）で表される構造を有する樹脂であることが好ましい。
【0026】
【化2】
【0027】
上記式（１）中、ｎは、低温での硬化性を向上する観点から、好ましくは６以上であり、より好ましくは１０以上、さらに好ましくは１４以上である。
また、溶剤溶解性の観点から、ｎは、好ましくは７２以下であり、より好ましくは５４以下、さらに好ましくは３６以下である。
また、溶剤溶解性の観点から、ｎは、好ましくは７２以下であり、より好ましくは５４以下、さらに好ましくは３６以下である。
【0028】
ビフェニル型フェノール樹脂（ａ２）の重量平均分子量は、低温での硬化性を向上する観点から、たとえば５００以上であってよく、好ましくは２０００以上であり、より好ましくは３０００以上、さらに好ましくは４０００以上である。
また、ビフェニル型フェノール樹脂（ａ２）の重量平均分子量は、たとえば５００００以下であってよく、溶剤溶解性の観点から、好ましくは２００００以下であり、より好ましくは１５０００以下、さらに好ましくは１００００以下である。
また、ビフェニル型フェノール樹脂（ａ２）の重量平均分子量は、たとえば５００００以下であってよく、溶剤溶解性の観点から、好ましくは２００００以下であり、より好ましくは１５０００以下、さらに好ましくは１００００以下である。
【0029】
ネガ型感光性樹脂組成物がビフェニル型フェノール樹脂（ａ２）を含む場合、その含有量は、低温硬化時の靭性向上の観点から、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは５質量部以上であり、より好ましくは１０質量部以上、さらに好ましくは１５質量部以上である。
また、得られる硬化膜の機械的特性の観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中のビフェニル型フェノール樹脂（ａ２）の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは７０質量部以下であり、より好ましくは６０質量部以下、さらに好ましくは５０質量部以下である。
また、得られる硬化膜の機械的特性の観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中のビフェニル型フェノール樹脂（ａ２）の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは７０質量部以下であり、より好ましくは６０質量部以下、さらに好ましくは５０質量部以下である。
【0030】
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、フェノール樹脂以外の熱硬化性樹脂を含んでもよい。かかる樹脂の具体例として、上述のビフェニル型フェノール樹脂以外のフェノール樹脂、ヒドロキシスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリイミド樹脂、環状オレフィン樹脂が挙げられる。
【0031】
また、ネガ型感光性樹脂組成物中のフェノール樹脂（Ａ）の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、低温での硬化性および硬化膜の信頼性を向上する観点から、好ましくは３０質量部以上であり、より好ましくは４５質量部以上、さらに好ましくは５０質量部以上、さらにより好ましくは５５質量部以上である。
また、耐薬性や感光性を向上させる観点から、感光性樹脂組成物中の成分（Ａ）の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは９５質量部以下であり、より好ましくは９０質量部以下、さらに好ましくは８５質量部以下である。ここで、フェノール樹脂（Ａ）は、本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物に用いられるフェノール樹脂の合計量であり、フェノール樹脂（Ａ）は、上述のビフェニル型フェノール樹脂（ａ１）、および必要に応じて用いられるフェノール樹脂（ａ２）からなる。
また、耐薬性や感光性を向上させる観点から、感光性樹脂組成物中の成分（Ａ）の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは９５質量部以下であり、より好ましくは９０質量部以下、さらに好ましくは８５質量部以下である。ここで、フェノール樹脂（Ａ）は、本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物に用いられるフェノール樹脂の合計量であり、フェノール樹脂（Ａ）は、上述のビフェニル型フェノール樹脂（ａ１）、および必要に応じて用いられるフェノール樹脂（ａ２）からなる。
【0032】
（架橋剤（Ｂ））
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、架橋剤（Ｂ）として、２官能以上の尿素樹脂系架橋剤（ｂ１）と２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤（ｂ２）とを含む。本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、このような架橋剤を含むことにより、低温における硬化性に優れる。
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、架橋剤（Ｂ）として、２官能以上の尿素樹脂系架橋剤（ｂ１）と２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤（ｂ２）とを含む。本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、このような架橋剤を含むことにより、低温における硬化性に優れる。
【0033】
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物に架橋剤として用いられる２官能以上の尿素樹脂系架橋剤（ｂ１）としては、例えば、２～４官能のアルコキシメチル化グリコールウリル化合物が挙げられる。アルコキシメチル化グリコールウリル化合物とは、グリコールウリル化合物のアミノ基の水素原子が、アルコキシメチロール基に置換された化合物をいう。アルコキシメチル化グリコールウリルの具体例としては、例えば、１，３，４，６－テトラキス（メトキシメチル）グリコールウリル、１，３，４，６－テトラキス（ブトキシメチル）グリコールウリル、１，３，４，６－テトラキス（ヒドロキシメチル）グリコールウリル、１，３－ビス（ヒドロキシメチル）尿素、１，１，３，３－テトラキス（ブトキシメチル）尿素、１，１，３，３－テトラキス（メトキシメチル）尿素、１，３－ビス（ヒドロキシメチル）－４，５－ジヒドロキシ－２－イミダゾリノン、および１，３－ビス（メトキシメチル）－４，５－ジメトキシ－２－イミダゾリノン等が挙げられる。
【0034】
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物に架橋剤として用いられる２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤（ｂ２）としては、２官能のフェノキシ型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。２官能フェノキシ型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＦ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＳ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールアセトフェノン型フェノキシ樹脂、ノボラック型フェノキシ樹脂、ビフェニル型フェノキシ樹脂、フルオレン型フェノキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノキシ樹脂、ノルボルネン型フェノキシ樹脂、ナフタレン型フェノキシ樹脂、アントラセン型フェノキシ樹脂、アダマンタン型フェノキシ樹脂、テルペン型フェノキシ樹脂、およびトリメチルシクロヘキサン型フェノキシ樹脂等を用いることができる。また、このようなフェノキシ樹脂の具体例として、樹脂ＪＥＲ－１２５６、ＹＸ－７１０５（以上、三菱ケミカル社製）、ＬＸ－０１（大阪ソーダ社製）が挙げられる。
【0035】
架橋剤（Ｂ）は、ネガ型感光性樹脂組成物の低温硬化性を損なわない範囲で、上述の２官能以上の尿素樹脂系架橋剤（ｂ１）および２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤（ｂ２）に加え、その他の架橋剤（ｂ３）を含んでもよい。その他の架橋剤（ｂ３）としては、例えば、１，２－ベンゼンジメタノール、１，３－ベンゼンジメタノール、１，４－ベンゼンジメタノール（パラキシレングリコール）、１，３，５－ベンゼントリメタノール、４，４－ビフェニルジメタノール、２，６－ピリジンジメタノール、２，６－ビス（ヒドロキシメチル）－ｐ－クレゾール、４，４'－メチレンビス（２，６－ジアルコキシメチルフェノール）などのメチロール基を有する化合物；フロログルシドなどのフェノール類；１，４－ビス（メトキシメチル）ベンゼン、１，３－ビス（メトキシメチル）ベンゼン、４，４'－ビス（メトキシメチル）ビフェニル、３，４'－ビス（メトキシメチル）ビフェニル、３，３'－ビス（メトキシメチル）ビフェニル、２，６－ナフタレンジカルボン酸メチル、４，４'－メチレンビス（２，６－ジメトキシメチルフェノール）などのアルコキシメチル基を有する化合物；ヘキサメチロールメラミン、ヘキサブタノールメラミン等から代表されるメチロールメラミン化合物；ヘキサメトキシメラミンなどのアルコキシメラミン化合物；メチロールベンゾグアナミン化合物、ジメチロールエチレンウレアなどのメチロールウレア化合物；アルキル化尿素樹脂；ジシアノアニリン、ジシアノフェノール、シアノフェニルスルホン酸などのシアノ化合物；１，４－フェニレンジイソシアナート、３，３'－ジメチルジフェニルメタン－４，４'－ジイソシアナートなどのイソシアナート化合物；エチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、イソシアヌル酸トリグリシジル、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン系エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂型エポキシ樹脂などのエポキシ基含有化合物；Ｎ，Ｎ'－１，３－フェニレンジマレイミド、Ｎ，Ｎ'－メチレンジマレイミドなどのマレイミド化合物等が挙げられる。
【0036】
２官能以上の尿素樹脂系架橋剤（ｂ１）の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、低温硬化時の靭性向上の観点から、好ましくは８０質量部以上であり、より好ましくは８５質量部以上、さらに好ましくは９０質量部以上である。
また、低温硬化時の熱機械特性を保持する観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中の４官能尿素樹脂系架橋剤（ｂ１）の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは１４０質量部以下であり、より好ましくは１２０質量部以下、さらに好ましくは１１０質量部以下である。
また、低温硬化時の熱機械特性を保持する観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中の４官能尿素樹脂系架橋剤（ｂ１）の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは１４０質量部以下であり、より好ましくは１２０質量部以下、さらに好ましくは１１０質量部以下である。
【0037】
２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤（ｂ２）の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、低温硬化時の靭性向上の観点から、好ましくは２０質量部以上であり、より好ましくは２５質量部以上、さらに好ましくは３０質量部以上である。
また、低温硬化時の熱機械特性を保持する観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中の２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤（ｂ２）の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは７０質量部以下であり、より好ましくは６５質量部以下、さらに好ましくは６０質量部以下である。
また、低温硬化時の熱機械特性を保持する観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中の２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤（ｂ２）の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは７０質量部以下であり、より好ましくは６５質量部以下、さらに好ましくは６０質量部以下である。
【0038】
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物中の、架橋剤（Ｂ）の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、低温硬化時の靭性向上の観点から、好ましくは１２０質量部以上であり、より好ましくは１４０質量部以上、さらに好ましくは１６０質量部以上である。
また、低温硬化時の熱機械特性を保持する観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中の架橋剤（Ｂ）の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは２５０質量部以下であり、より好ましくは２２０質量部以下、さらに好ましくは２００質量部以下である。ここで、架橋剤（Ｂ）は、上述の４官能尿素樹脂系架橋剤（ｂ１）および２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤（ｂ２）、ならびに必要に応じて用いられるその他の架橋剤（ｂ３）からなる。
また、低温硬化時の熱機械特性を保持する観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中の架橋剤（Ｂ）の含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは２５０質量部以下であり、より好ましくは２２０質量部以下、さらに好ましくは２００質量部以下である。ここで、架橋剤（Ｂ）は、上述の４官能尿素樹脂系架橋剤（ｂ１）および２官能以上のエポキシ樹脂系架橋剤（ｂ２）、ならびに必要に応じて用いられるその他の架橋剤（ｂ３）からなる。
【0039】
（感光剤（Ｃ））
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、硬化膜を安定的に形成する観点から、感光剤（Ｃ）を含む。感光剤（Ｃ）は、具体的には、熱エネルギーまたは光エネルギーを吸収することにより酸を発生する酸発生剤である。
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、硬化膜を安定的に形成する観点から、感光剤（Ｃ）を含む。感光剤（Ｃ）は、具体的には、熱エネルギーまたは光エネルギーを吸収することにより酸を発生する酸発生剤である。
【0040】
低温での硬化性および耐薬性を向上する観点から、感光剤（Ｃ）は、好ましくはスルホニウム化合物またはその塩（ｃ１）を含む。
スルホニウム化合物またはその塩（ｃ１）は、具体的には、カチオン部としてスルホニウムイオンを有するスルホニウム塩である。このとき、スルホニウム化合物またはその塩（ｃ１）のアニオン部は、具体的には、ホウ化物イオン、アンチモンイオン、リンイオンまたはトリフルオロメタンスルホン酸イオン等のスルホン酸イオンであり、低温での反応速度を向上する観点から、好ましくはホウ化物イオンまたはアンチモンイオンであり、より好ましくはホウ化物イオンである。これらのアニオンは置換基を有してもよい。
スルホニウム化合物またはその塩（ｃ１）は、具体的には、カチオン部としてスルホニウムイオンを有するスルホニウム塩である。このとき、スルホニウム化合物またはその塩（ｃ１）のアニオン部は、具体的には、ホウ化物イオン、アンチモンイオン、リンイオンまたはトリフルオロメタンスルホン酸イオン等のスルホン酸イオンであり、低温での反応速度を向上する観点から、好ましくはホウ化物イオンまたはアンチモンイオンであり、より好ましくはホウ化物イオンである。これらのアニオンは置換基を有してもよい。
【0041】
スルホニウム化合物またはその塩（ｃ１）は、好ましくは下記式（４）で示されるスルホニウム塩を含む。
【0042】
【化3】
【0043】
上記一般式（４）中、Ｒ１は水素原子または一価の有機基であり、低温での反応性を向上する観点から、好ましくは水素原子またはアシル基であり、より好ましくはアシル基であり、さらに好ましくはＣＨ３Ｃ（＝Ｏ）－基である。
Ｒ２は一価の有機基であり、低温での反応性を向上する観点から、好ましくは鎖状もしくは分岐鎖を有する炭化水素基または置換基を有してもよいベンジル基であり、より好ましくは炭素数１以上４以下のアルキル基で置換されてもよいベンジル基または炭素数１以上４以下のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基または芳香環部がメチル基で置換されてもよいベンジル基である。
Ｒ３は一価の有機基であり、低温での反応性を向上する観点から、好ましくは鎖状もしくは分岐鎖を有する炭化水素基であり、より好ましくは炭素数１以上４以下のアルキル基であり、より好ましくはメチル基である。
Ｒ２は一価の有機基であり、低温での反応性を向上する観点から、好ましくは鎖状もしくは分岐鎖を有する炭化水素基または置換基を有してもよいベンジル基であり、より好ましくは炭素数１以上４以下のアルキル基で置換されてもよいベンジル基または炭素数１以上４以下のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基または芳香環部がメチル基で置換されてもよいベンジル基である。
Ｒ３は一価の有機基であり、低温での反応性を向上する観点から、好ましくは鎖状もしくは分岐鎖を有する炭化水素基であり、より好ましくは炭素数１以上４以下のアルキル基であり、より好ましくはメチル基である。
【0044】
成分（ｃ１）の他の好ましい例として、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート等のトリフェニルスルホニウム塩が挙げられる。
【0045】
ネガ型感光性樹脂組成物が、感光剤（Ｃ）を含む場合、その含有量は、ネガ型感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、低温での硬化性を向上する観点から、好ましくは０．００５質量部以上であり、より好ましくは０．０１質量部以上、さらに好ましくは０．０２質量部以上である。
また、信頼性低下を抑制する観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中の感光剤（Ｃ）の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは２０質量部以下であり、より好ましくは１８質量部以下、さらに好ましくは１６質量部以下である。
また、信頼性低下を抑制する観点から、ネガ型感光性樹脂組成物中の感光剤（Ｃ）の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を１００質量部としたとき、好ましくは２０質量部以下であり、より好ましくは１８質量部以下、さらに好ましくは１６質量部以下である。
【0046】
（密着助剤）
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、密着助剤を含むことが好ましい。これにより、例えば基板との密着性をより高めることができる。
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、密着助剤を含むことが好ましい。これにより、例えば基板との密着性をより高めることができる。
【0047】
密着助剤は、特に限定されない。例えば、アミノ基含有シランカップリング剤、エポキシ基含有シランカップリング剤、（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤、メルカプト基含有シランカップリング剤、ビニル基含有シランカップリング剤、ウレイド基含有シランカップリング剤、スルフィド基含有シランカップリング剤等のシランカップリング剤を用いることができる。
シランカップリング剤を用いる場合、１種類を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
シランカップリング剤を用いる場合、１種類を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【0048】
アミノ基含有シランカップリング剤としては、例えばビス（２－ヒドロキシエチル）－３－アミノプロピルトリエトキシシラン、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ－β（アミノエチル）γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－β（アミノエチル）γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－β（アミノエチル）γ－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ－β（アミノエチル）γ－アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ－フェニル－γ－アミノ－プロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
エポキシ基含有シランカップリング剤としては、例えばγ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ－グリシジルプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤としては、例えばγ－（（メタ）アクリロイルオキシプロピル）トリメトキシシラン、γ－（（メタ）アククリロイルオキシプロピル）メチルジメトキシシラン、γ－（（メタ）アクリロイルオキシプロピル）メチルジエトキシシラン等が挙げられる。
メルカプト基含有シランカップリング剤としては、例えば３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
ビニル基含有シランカップリング剤としては、例えばビニルトリス（β－メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
ウレイド基含有シランカップリング剤としては、例えば３－ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
スルフィド基含有シランカップリング剤としては、例えばビス（３－（トリエトキシシリル）プロピル）ジスルフィド、ビス（３－（トリエトキシシリル）プロピル）テトラスルフィド等が挙げられる。
酸無水物含有シランカップリング剤としては、例えば３－トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、３－トリエトキシシシリルプロピルコハク酸無水物、３－ジメチルメトキシシリルプロピルコハク酸無水物等が挙げられる。
エポキシ基含有シランカップリング剤としては、例えばγ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ－グリシジルプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤としては、例えばγ－（（メタ）アクリロイルオキシプロピル）トリメトキシシラン、γ－（（メタ）アククリロイルオキシプロピル）メチルジメトキシシラン、γ－（（メタ）アクリロイルオキシプロピル）メチルジエトキシシラン等が挙げられる。
メルカプト基含有シランカップリング剤としては、例えば３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
ビニル基含有シランカップリング剤としては、例えばビニルトリス（β－メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
ウレイド基含有シランカップリング剤としては、例えば３－ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
スルフィド基含有シランカップリング剤としては、例えばビス（３－（トリエトキシシリル）プロピル）ジスルフィド、ビス（３－（トリエトキシシリル）プロピル）テトラスルフィド等が挙げられる。
酸無水物含有シランカップリング剤としては、例えば３－トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、３－トリエトキシシシリルプロピルコハク酸無水物、３－ジメチルメトキシシリルプロピルコハク酸無水物等が挙げられる。
【0049】
密着助剤としては、シランカップリング剤だけでなく、チタンカップリング剤やジルコニウムカップリング剤等も挙げることができる。
【0050】
密着助剤が用いられる場合、単独で用いられてもよいし、２種以上の密着助剤が併用されてもよい。
密着助剤が用いられる場合、その含有量は、フェノール樹脂（Ａ）１００質量部に対し、好ましくは０．３～１５質量部、より好ましく０．４～１２質量部、さらに好ましくは０．５～１０質量部である。
密着助剤が用いられる場合、その含有量は、フェノール樹脂（Ａ）１００質量部に対し、好ましくは０．３～１５質量部、より好ましく０．４～１２質量部、さらに好ましくは０．５～１０質量部である。
【0051】
（界面活性剤）
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、界面活性剤を含むことができる。界面活性剤を含むことにより、塗工時における濡れ性を向上させ、均一な樹脂膜そして硬化膜を得ることができる。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、アルキル系界面活性剤、およびアクリル系界面活性剤等が挙げられる。
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、界面活性剤を含むことができる。界面活性剤を含むことにより、塗工時における濡れ性を向上させ、均一な樹脂膜そして硬化膜を得ることができる。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、アルキル系界面活性剤、およびアクリル系界面活性剤等が挙げられる。
【0052】
界面活性剤は、フッ素原子およびケイ素原子の少なくともいずれかを含む界面活性剤を含むことが好ましい。これにより、均一な樹脂膜を得られること（塗布性の向上）や、現像性の向上に加え、接着強度の向上にも寄与する。このような界面活性剤としては、例えば、フッ素原子およびケイ素原子の少なくともいずれかを含むノニオン系界面活性剤であることが好ましい。界面活性剤として使用可能な市販品としては、例えば、ＤＩＣ株式会社製の「メガファック」シリーズの、Ｆ－２５１、Ｆ－２５３、Ｆ－２８１、Ｆ－４３０、Ｆ－４７７、Ｆ－５５１、Ｆ－５５２、Ｆ－５５３、Ｆ－５５４、Ｆ－５５５、Ｆ－５５６、Ｆ－５５７、Ｆ－５５８、Ｆ－５５９、Ｆ－５６０、Ｆ－５６１、Ｆ－５６２、Ｆ－５６３、Ｆ－５６５、Ｆ－５６８、Ｆ－５６９、Ｆ－５７０、Ｆ－５７２、Ｆ－５７４、Ｆ－５７５、Ｆ－５７６、Ｒ－４０、Ｒ－４０－ＬＭ、Ｒ－４１、Ｒ－９４等の、フッ素を含有するオリゴマー構造の界面活性剤、株式会社ネオス製のフタージェント２５０、フタージェント２５１等のフッ素含有ノニオン系界面活性剤、ワッカー・ケミー社製のＳＩＬＦＯＡＭ（登録商標）シリーズ（例えばＳＤ １００ ＴＳ、ＳＤ ６７０、ＳＤ ８５０、ＳＤ ８６０、ＳＤ ８８２）等のシリコーン系界面活性剤が挙げられる。
【0053】
ネガ型感光性樹脂組成物が界面活性剤を含む場合、感光性樹脂組成物は１または２以上の界面活性剤を含むことができる。
感光性樹脂組成物が界面活性剤を含む場合、その量は、フェノール樹脂（Ａ）１００質量部に対し、例えば０．００１～１質量部、好ましくは０．００５～０．５質量部である。
感光性樹脂組成物が界面活性剤を含む場合、その量は、フェノール樹脂（Ａ）１００質量部に対し、例えば０．００１～１質量部、好ましくは０．００５～０．５質量部である。
【0054】
（溶剤）
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、好ましくは溶剤を含む。これにより、段差基板に対して塗布法により感光性樹脂膜を容易に形成することができる。本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物が溶剤を含む場合、本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、例えばワニス状である。
溶剤は、通常、有機溶剤を含む。上述の各成分を溶解または分散可能で、かつ、各構成成分と実質的に化学反応しないものである限り、有機溶剤は特に限定されない。
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、好ましくは溶剤を含む。これにより、段差基板に対して塗布法により感光性樹脂膜を容易に形成することができる。本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物が溶剤を含む場合、本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、例えばワニス状である。
溶剤は、通常、有機溶剤を含む。上述の各成分を溶解または分散可能で、かつ、各構成成分と実質的に化学反応しないものである限り、有機溶剤は特に限定されない。
【0055】
有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、プロピレングリコールメチルエチルエーテル、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１－モノメチルエーテル２－アセテート、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモ
ノブチルエーテルアセテート、ベンジルアルコール、プロピレンカーボネート、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロプレングリコールメチルーｎ－プロピルエーテル、酢酸ブチル、γ－ブチロラクトン等が挙げられる。これらは単独で用いられても複数組み合わせて用いられてもよい。
ノブチルエーテルアセテート、ベンジルアルコール、プロピレンカーボネート、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロプレングリコールメチルーｎ－プロピルエーテル、酢酸ブチル、γ－ブチロラクトン等が挙げられる。これらは単独で用いられても複数組み合わせて用いられてもよい。
【0056】
溶剤を用いる場合は、ネガ型感光性樹脂組成物中の不揮発成分の濃度が、好ましくは３０～７５質量％、より好ましくは３５～７０質量％となるように用いられる。この範囲とすることで、各成分を十分に溶解または分散させることができる。また、良好な塗布性を担保することができ、ひいてはスピンコート時の平坦性の良化にもつながる。さらに、不揮発成分の含有量を調整することにより、ネガ型感光性樹脂組成物の粘度を適切に制御できる。
【0057】
（その他成分）
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、上記の成分に加えて、必要に応じて、上掲の成分以外の成分を含んでもよい。そのような成分としては、例えば、酸化防止剤、シリカ等の充填材、増感剤、フィルム化剤等が挙げられる。
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物は、上記の成分に加えて、必要に応じて、上掲の成分以外の成分を含んでもよい。そのような成分としては、例えば、酸化防止剤、シリカ等の充填材、増感剤、フィルム化剤等が挙げられる。
【0058】
（ネガ型感光性樹脂組成物の特性）
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物については、２５０℃における貯蔵弾性率が２５００Ｐａ以下であるが、その他の特性を満たすことにより、信頼性などの性能を一層向上させることができる。
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物については、２５０℃における貯蔵弾性率が２５００Ｐａ以下であるが、その他の特性を満たすことにより、信頼性などの性能を一層向上させることができる。
【0059】
上記［条件］での動的粘弾性測定における、本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物の硬化物の１００℃における貯蔵弾性率は、好ましくは２５００ＭＰａ以上であり、より好ましくは２５００ｍＰａ以上３０００ＭＰａ以下、さらに好ましくは３０００ｍＰａ以上２０００ＭＰａ以下である。
【0060】
上記［条件］での動的粘弾性測定における、本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物の硬化物の、損失正接（ｔａｎδ）のピーク温度における値は、好ましくは、０．０１以上０．８以下であり、より好ましくは、０．１以上０．６以下である。
【0061】
本実施形態のネガ型緩効性樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは、１８０℃以上であり、より好ましくは、２００℃以上である。ネガ型感光性樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は、好ましくは２６０℃以下であり、より好ましくは２４０℃以下である。
【0062】
本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物の硬化物の、ＪＩＳ Ｋ７１２７に準拠して引張速度２００ｍｍ／分で伸張させた時の引張破断伸びは、好ましくは４０％以上であり、より好ましくは、４０％以上２００％以下であり、さらにより好ましくは、５０％以上１５０％以下である。
【0063】
［硬化樹脂膜］
本実施形態における感光性樹脂組成物を硬化することにより樹脂膜が得られる。また、本実施形態における樹脂膜は、感光性樹脂組成物の乾燥膜または硬化膜である。すなわち、樹脂膜は、感光性樹脂組成物を乾燥または硬化させてなり、好ましくは感光性樹脂組成物を効果させてなる。
この樹脂膜は、たとえば永久膜、レジストなどの電子装置用の樹脂膜を形成するために用いられる。これらの中でも、低温で樹脂膜が得られる観点、優れた加工性を有する観点、および、信頼性に優れる樹脂膜が得られる観点から、永久膜を用いる用途に用いられることが好ましい。
本実施形態によれば、たとえば、感光性樹脂組成物を用いて得られる樹脂膜について、電子装置等を作製するために有用な樹脂膜とする上で求められる、加工性または信頼性に優れる膜を得ることも可能となる。
本実施形態における感光性樹脂組成物を硬化することにより樹脂膜が得られる。また、本実施形態における樹脂膜は、感光性樹脂組成物の乾燥膜または硬化膜である。すなわち、樹脂膜は、感光性樹脂組成物を乾燥または硬化させてなり、好ましくは感光性樹脂組成物を効果させてなる。
この樹脂膜は、たとえば永久膜、レジストなどの電子装置用の樹脂膜を形成するために用いられる。これらの中でも、低温で樹脂膜が得られる観点、優れた加工性を有する観点、および、信頼性に優れる樹脂膜が得られる観点から、永久膜を用いる用途に用いられることが好ましい。
本実施形態によれば、たとえば、感光性樹脂組成物を用いて得られる樹脂膜について、電子装置等を作製するために有用な樹脂膜とする上で求められる、加工性または信頼性に優れる膜を得ることも可能となる。
【0064】
上記永久膜は、感光性樹脂組成物に対してプリベーク、露光および現像をおこない、所望の形状にパターニングした後、ポストベークすることによって硬化させることにより得られた樹脂膜で構成される。永久膜は、バッファーコート膜等の電子装置の保護膜、再配線用絶縁膜等の層間膜、ダム材などに用いることができる。
【0065】
レジストは、たとえば、ネガ型感光性樹脂組成物をスピンコート、ロールコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、ドクターコート等の方法で、レジストにとってマスクされる対象に塗工し、ネガ型感光性樹脂組成物から溶媒を除去することにより得られた樹脂膜で構成される。
【0066】
図１は、本実施形態における樹脂膜を有する電子装置の構成例を示す断面図である。
図１に示した電子装置１００は、上記樹脂膜を備える電子装置とすることができる。具体的には、電子装置１００のうち、パッシベーション膜３２、絶縁層４２および絶縁層４４からなる群の１つ以上を、樹脂膜とすることができる。ここで、樹脂膜は、上述した永久膜であることが好ましい。
図１に示した電子装置１００は、上記樹脂膜を備える電子装置とすることができる。具体的には、電子装置１００のうち、パッシベーション膜３２、絶縁層４２および絶縁層４４からなる群の１つ以上を、樹脂膜とすることができる。ここで、樹脂膜は、上述した永久膜であることが好ましい。
【0067】
電子装置１００は、たとえば半導体チップである。この場合、たとえば電子装置１００を、バンプ５２を介して配線基板上に搭載することにより半導体パッケージが得られる。電子装置１００は、トランジスタ等の半導体素子が設けられた半導体基板と、半導体基板上に設けられた多層配線層（図示せず。）と、を備えている。多層配線層のうち最上層には、層間絶縁膜３０と、層間絶縁膜３０上に設けられた最上層配線３４が設けられている。最上層配線３４は、たとえば、アルミニウムＡｌにより構成される。また、層間絶縁膜３０上および最上層配線３４上には、パッシベーション膜３２が設けられている。パッシベーション膜３２の一部には、最上層配線３４が露出する開口が設けられている。
【0068】
パッシベーション膜３２上には、再配線層４０が設けられている。再配線層４０は、パッシベーション膜３２上に設けられた絶縁層４２と、絶縁層４２上に設けられた再配線４６と、絶縁層４２上および再配線４６上に設けられた絶縁層４４と、を有する。絶縁層４２には、最上層配線３４に接続する開口が形成されている。再配線４６は、絶縁層４２上および絶縁層４２に設けられた開口内に形成され、最上層配線３４に接続されている。絶縁層４４には、再配線４６に接続する開口が設けられている。
【0069】
絶縁層４４に設けられた開口内には、たとえばＵＢＭ（Ｕｎｄｅｒ Ｂｕｍｐ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ）層５０を介してバンプ５２が形成される。電子装置１００は、たとえばバンプ５２を介して配線基板等に接続される。
【0070】
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【実施例0071】
以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0072】
（実施例１～７、比較例１）
表１に記載の配合にて感光性樹脂組成物を調製した。具体的には、まず、表１に従い配合された各成分を、窒素雰囲気下で撹拌混合後、孔径０．２μｍのポリエチレン製フィルターで濾過することにより、ワニス状の感光性樹脂組成物を得た。表１に記載の各成分の詳細を以下に示す。
表１に記載の配合にて感光性樹脂組成物を調製した。具体的には、まず、表１に従い配合された各成分を、窒素雰囲気下で撹拌混合後、孔径０．２μｍのポリエチレン製フィルターで濾過することにより、ワニス状の感光性樹脂組成物を得た。表１に記載の各成分の詳細を以下に示す。
【0073】
（（Ａ）フェノール樹脂）
・フェノール樹脂ａ１：ビフェニル型フェノール樹脂、住友ベークライト社製、ＰＲ－Ｘ１８１２１
（樹脂）
・環状オレフィンポリマー：環状オレフィンポリマー、住友ベークライト社製、Ｒ２００３０９－２
（（Ｂ）架橋剤）
・架橋剤ｂ１：１，３，４，６－テトラキス（メトキシメチル）グリコールウリル、ダイトーケミックス社製、ＣＲＯＬＩＮ－３１８
・架橋剤ｂ２：１，３，４，６－テトラキス（ブトキシメチル）グリコールウリル、株式会社三和ケミカル社製、ニカラック ＭＸ－２７９
・架橋剤ｂ３：１，３－ビス（メトキシメチル）－４，５－ジメトキシ－２－イミダゾリノン、株式会社三和ケミカル社製、ニカラック ＭＸ－２８０
・架橋剤ｂ４：フェノキシ型エポキシ樹脂、三菱ケミカル社製、ＹＸ－７１０５
・架橋剤ｂ５：エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型フェノキシ）、三菱ケミカル株式会社社製、ＪＥＲ－１２５６
・架橋剤ｂ６：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、株式会社大阪ソーダ社製、ＬＸ－０１
・架橋剤ｂ７：フェノールアラルキル型樹脂、日本化薬社製、ＫＡＹＡＨＡＲＤ ＧＰＨ－１０３
・架橋剤ｂ８：ジペンタエリスリトールポリアクリレート、新中村化学工業社製、Ａ－ＤＰＨ
（（Ｃ）感光剤）
・感光剤１（光酸発生剤）：トリアリールスルホニウム塩、サンアプロ社製、ＣＰＩ－２１０Ｓ
・感光剤２（光ラジカル発生剤）：１．２－オクタンジオン，１－［４－（フェニルチオ）フェニル］－，２－（ｏ－ベンゾイルオキシム）、ＢＡＳＦジャパン株式会社、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ０１
（密着助剤）
・密着助剤１：トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、信越化学工業社製、Ｘ－１２－９６７Ｃ
・密着助剤２：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業社製、ＫＢＭ－４０３Ｅ
・フェノール樹脂ａ１：ビフェニル型フェノール樹脂、住友ベークライト社製、ＰＲ－Ｘ１８１２１
（樹脂）
・環状オレフィンポリマー：環状オレフィンポリマー、住友ベークライト社製、Ｒ２００３０９－２
（（Ｂ）架橋剤）
・架橋剤ｂ１：１，３，４，６－テトラキス（メトキシメチル）グリコールウリル、ダイトーケミックス社製、ＣＲＯＬＩＮ－３１８
・架橋剤ｂ２：１，３，４，６－テトラキス（ブトキシメチル）グリコールウリル、株式会社三和ケミカル社製、ニカラック ＭＸ－２７９
・架橋剤ｂ３：１，３－ビス（メトキシメチル）－４，５－ジメトキシ－２－イミダゾリノン、株式会社三和ケミカル社製、ニカラック ＭＸ－２８０
・架橋剤ｂ４：フェノキシ型エポキシ樹脂、三菱ケミカル社製、ＹＸ－７１０５
・架橋剤ｂ５：エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型フェノキシ）、三菱ケミカル株式会社社製、ＪＥＲ－１２５６
・架橋剤ｂ６：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、株式会社大阪ソーダ社製、ＬＸ－０１
・架橋剤ｂ７：フェノールアラルキル型樹脂、日本化薬社製、ＫＡＹＡＨＡＲＤ ＧＰＨ－１０３
・架橋剤ｂ８：ジペンタエリスリトールポリアクリレート、新中村化学工業社製、Ａ－ＤＰＨ
（（Ｃ）感光剤）
・感光剤１（光酸発生剤）：トリアリールスルホニウム塩、サンアプロ社製、ＣＰＩ－２１０Ｓ
・感光剤２（光ラジカル発生剤）：１．２－オクタンジオン，１－［４－（フェニルチオ）フェニル］－，２－（ｏ－ベンゾイルオキシム）、ＢＡＳＦジャパン株式会社、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ０１
（密着助剤）
・密着助剤１：トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、信越化学工業社製、Ｘ－１２－９６７Ｃ
・密着助剤２：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業社製、ＫＢＭ－４０３Ｅ
【0074】
（界面活性剤）
・界面活性剤１：フッ素系界面活性剤、スリーエムジャパン社製、ＦＣ４４３０
・界面活性剤２：含フッ素基・親水性基・親油性基含有オリゴマー、ＤＩＣ社製
、メガファック Ｆ５５６
（溶媒）
・溶媒１：γ－ブチロラクトン、三和油化工業社製
・界面活性剤１：フッ素系界面活性剤、スリーエムジャパン社製、ＦＣ４４３０
・界面活性剤２：含フッ素基・親水性基・親油性基含有オリゴマー、ＤＩＣ社製
、メガファック Ｆ５５６
（溶媒）
・溶媒１：γ－ブチロラクトン、三和油化工業社製
【0075】
得られた樹脂組成物について、以下の物性を測定した。
（１．硬化膜の動的粘弾性測定（２５０℃／１００℃における貯蔵弾性率の測定））
（試験片の作製）
感光性樹脂組成物を、８インチシリコンウェハ上に、乾燥後の膜厚が１０μｍとなるようにスピンコートし、続いて１２０℃で３分間加熱して、塗布膜を得た。
得られた塗布膜に、高圧水銀灯にて１０００ｍＪ／ｃｍ２の露光を行った。その後、１２０℃で３分間露光後ベークを行い、続いて水酸化テトラメチルアンモニウム中に６０秒浸漬した。さらにその後、窒素雰囲気下、１８０℃で１２０分間加熱して硬化処理した。以上により感光性樹脂組成物の硬化膜を得た。
得られた硬化物を、シリコンウェハごと、幅５ｍｍになるようにダイシングソーにてカットした。カットしたものを２質量％フッ酸水溶液中に浸漬することでウェハから硬化膜を剥離した。
剥離した硬化膜を６０℃で１０時間乾燥して、試験片（３０ｍｍ×５ｍｍ×１０μｍ厚）を得た。
（１．硬化膜の動的粘弾性測定（２５０℃／１００℃における貯蔵弾性率の測定））
（試験片の作製）
感光性樹脂組成物を、８インチシリコンウェハ上に、乾燥後の膜厚が１０μｍとなるようにスピンコートし、続いて１２０℃で３分間加熱して、塗布膜を得た。
得られた塗布膜に、高圧水銀灯にて１０００ｍＪ／ｃｍ２の露光を行った。その後、１２０℃で３分間露光後ベークを行い、続いて水酸化テトラメチルアンモニウム中に６０秒浸漬した。さらにその後、窒素雰囲気下、１８０℃で１２０分間加熱して硬化処理した。以上により感光性樹脂組成物の硬化膜を得た。
得られた硬化物を、シリコンウェハごと、幅５ｍｍになるようにダイシングソーにてカットした。カットしたものを２質量％フッ酸水溶液中に浸漬することでウェハから硬化膜を剥離した。
剥離した硬化膜を６０℃で１０時間乾燥して、試験片（３０ｍｍ×５ｍｍ×１０μｍ厚）を得た。
【0076】
（貯蔵弾性率の測定）
得られた試験片について、動的粘弾性測定装置（ＴＡ社製、Ｑ８００）を用い、窒素雰囲気下、周波数１Ｈｚ、引張りモード、昇温速度５℃／分の条件で３０℃から３００℃まで加熱し、温度に対する貯蔵弾性率を測定した。得られた貯蔵弾性率（Ｅ'）曲線より、１００℃、および２５０℃での貯蔵弾性率［ＭＰａ］を読み取った。
得られた試験片について、動的粘弾性測定装置（ＴＡ社製、Ｑ８００）を用い、窒素雰囲気下、周波数１Ｈｚ、引張りモード、昇温速度５℃／分の条件で３０℃から３００℃まで加熱し、温度に対する貯蔵弾性率を測定した。得られた貯蔵弾性率（Ｅ'）曲線より、１００℃、および２５０℃での貯蔵弾性率［ＭＰａ］を読み取った。
【0077】
（２．引張伸び率の測定）
上記（１．硬化膜の動的粘弾性測定）の（試験片の作製）と同様にして試験片を作製した。試験片について、引張試験機（オリエンテック社製、テンシロンＲＴＣ－１２１０Ａ）を用い、２３℃雰囲気下、ＪＩＳ Ｋ ７１６１に準拠した方法で引張試験を実施し、試験片の引張伸び率を測定した。引張試験における延伸速度は５ｍｍ／分とした。引張伸び率の単位は％である。
上記（１．硬化膜の動的粘弾性測定）の（試験片の作製）と同様にして試験片を作製した。試験片について、引張試験機（オリエンテック社製、テンシロンＲＴＣ－１２１０Ａ）を用い、２３℃雰囲気下、ＪＩＳ Ｋ ７１６１に準拠した方法で引張試験を実施し、試験片の引張伸び率を測定した。引張試験における延伸速度は５ｍｍ／分とした。引張伸び率の単位は％である。
【0078】
（３．硬化膜のガラス転移温度の測定）
上記（１．硬化膜の動的粘弾性測定）の（試験片の作製）と同様にして試験片を作製した。試験片について、熱機械分析装置（セイコーインスツルメンツ社製、ＴＭＡ／ＳＳ６０００）を用いて、１０℃／分の昇温速度で３００℃まで加熱した。これにより、得られた試験片の熱膨張率を測定した。
次いで、得られた測定結果における温度－熱膨張率のグラフの変曲点から、硬化物のガラス転移温度Ｔｇ（単位：℃）を算出した。硬化膜のＴｇが大きいことは、硬化膜が熱に対してより安定であることを意味する。
上記（１．硬化膜の動的粘弾性測定）の（試験片の作製）と同様にして試験片を作製した。試験片について、熱機械分析装置（セイコーインスツルメンツ社製、ＴＭＡ／ＳＳ６０００）を用いて、１０℃／分の昇温速度で３００℃まで加熱した。これにより、得られた試験片の熱膨張率を測定した。
次いで、得られた測定結果における温度－熱膨張率のグラフの変曲点から、硬化物のガラス転移温度Ｔｇ（単位：℃）を算出した。硬化膜のＴｇが大きいことは、硬化膜が熱に対してより安定であることを意味する。
【0079】
（４．損失正接（ｔａｎδ）の測定）
上記（１．硬化膜の動的粘弾性測定）の（試験片の作製）と同様にして試験片を作製した。試験片について、３０℃から３００℃まで、１０℃／分の昇温速度で昇温し、次いで３００℃から２００℃まで、１０℃／分の降温速度で降温した後、２００℃の温度下で、動的粘弾性測定装置（セイコーインスツル株式会社製「ＤＭＳ６１００」）を用いて、チャック間距離８ｍｍ、周波数１０Ｈｚ、引張モードにて力学的損失正接ｔａｎδを測定した。ｔａｎδの値が大きいほど、柔軟性に優れることを示す。
上記（１．硬化膜の動的粘弾性測定）の（試験片の作製）と同様にして試験片を作製した。試験片について、３０℃から３００℃まで、１０℃／分の昇温速度で昇温し、次いで３００℃から２００℃まで、１０℃／分の降温速度で降温した後、２００℃の温度下で、動的粘弾性測定装置（セイコーインスツル株式会社製「ＤＭＳ６１００」）を用いて、チャック間距離８ｍｍ、周波数１０Ｈｚ、引張モードにて力学的損失正接ｔａｎδを測定した。ｔａｎδの値が大きいほど、柔軟性に優れることを示す。
【0080】
（低温硬化性（硬化温度））
上記で得た感光性樹脂組成物を、８インチシリコンウェハ上に、乾燥後の膜厚が１０μｍとなるようにスピンコートし、イナートオーブン（光洋サーモシステム社製、品番ＣＬＨ－２１ＣＤ－（Ｖ）－Ｓ）中、窒素雰囲気下、下記の温度設定および測定内部温度に従って熱処理することにより硬化した。硬化温度を表１に示す。
・１８０℃硬化：常温（３０℃）→３０分かけて１８０℃まで昇温→１８０℃で２時間維持→３０分かけて常温に降温
・２００℃硬化：常温（３０℃）→３４分かけて２００℃まで昇温→２００℃で２時間維持→３４分かけて常温に降温
上記で得た感光性樹脂組成物を、８インチシリコンウェハ上に、乾燥後の膜厚が１０μｍとなるようにスピンコートし、イナートオーブン（光洋サーモシステム社製、品番ＣＬＨ－２１ＣＤ－（Ｖ）－Ｓ）中、窒素雰囲気下、下記の温度設定および測定内部温度に従って熱処理することにより硬化した。硬化温度を表１に示す。
・１８０℃硬化：常温（３０℃）→３０分かけて１８０℃まで昇温→１８０℃で２時間維持→３０分かけて常温に降温
・２００℃硬化：常温（３０℃）→３４分かけて２００℃まで昇温→２００℃で２時間維持→３４分かけて常温に降温
【0081】
【表1】
【0082】
実施例の樹脂組成物は、低温硬化性において優れていた。
【符号の説明】
【0083】
３０ 層間絶縁膜
３２ パッシベーション膜
３４ 最上層配線
４０ 再配線層
４２、４４ 絶縁層
４６ 再配線
５０ ＵＢＭ層
５２ バンプ
１００ 電子装置
３２ パッシベーション膜
３４ 最上層配線
４０ 再配線層
４２、４４ 絶縁層
４６ 再配線
５０ ＵＢＭ層
５２ バンプ
１００ 電子装置
【図1】