JP2019109295A - Photosensitive resin composition and electronic device - Google Patents

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駿太 白石
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和美 橋本
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Abstract

To provide a photosensitive resin composition having excellent insulation reliability.SOLUTION: There is provided a photosensitive resin composition for an insulating material comprising a thermosetting resin, a curing agent and a photoacid generator, which comprises a heat base generator.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、感光性樹脂組成物および電子装置に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition and an electronic device.

これまで感光性樹脂組成物において様々な開発がなされてきた。この種の技術として、例えば、特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1には、光硬化の改善を目的に、感光性樹脂組成物に光酸発生剤を使用することが記載されている(特許文献1請求項1)。   Until now, various developments have been made in photosensitive resin compositions. As this type of technology, for example, the technology described in Patent Document 1 is known. Patent Document 1 describes the use of a photoacid generator in a photosensitive resin composition for the purpose of improving photocuring (Patent Document 1 Claim 1).

特開2017−141356号公報JP, 2017-141356, A

しかしながら、本発明者が検討した結果、上記特許文献1に記載の感光性樹脂組成物において、絶縁信頼性の点で改善の余地があることが判明した。   However, as a result of the present inventor's examination, in the photosensitive resin composition of the said patent document 1, it turned out that there is room for improvement in the point of insulation reliability.

本発明者はさらに検討したところ、Cu配線間に配置した感光性樹脂膜中に酸クエンチャーを使用することにより、Cu配線間の絶縁信頼性を高められることを見出した。詳細なメカニズムは定かでないが、当該酸クエンチャーが、感光性樹脂膜中において光酸発生剤から発生する酸をトラップできるので、かかる酸によるCu配線からのCu溶出を抑制できるため、絶縁信頼性を高められると考えられる。
このような知見に基づきさらに鋭意研究したところ、光酸発生剤を含有する感光性樹脂組成物中に、酸クエンチャーとして熱塩基発生剤を採用することにより、絶縁材料としての絶縁信頼性を改善できることを見出し、本発明を完成するに至った。
The inventors further studied and found that the use of an acid quencher in the photosensitive resin film disposed between the Cu wires can enhance the insulation reliability between the Cu wires. Although the detailed mechanism is not clear, the acid quencher can trap the acid generated from the photoacid generator in the photosensitive resin film, so that the elution of Cu from the Cu wiring by the acid can be suppressed. Can be considered to be
Based on such findings, further intensive studies have shown that the insulation reliability as an insulation material is improved by employing a thermal base generator as an acid quencher in a photosensitive resin composition containing a photoacid generator. It has been found that it is possible to complete the present invention.

本発明によれば、
熱硬化性樹脂と、硬化剤と、光酸発生剤と、を含む、絶縁材料用の感光性樹脂組成物であって、
熱塩基発生剤を含む、感光性樹脂組成物が提供される。
According to the invention
What is claimed is: 1. A photosensitive resin composition for an insulating material, comprising a thermosetting resin, a curing agent, and a photoacid generator,
A photosensitive resin composition is provided, which comprises a thermal base generator.

また本発明によれば、上記感光性樹脂組成物の硬化物を備える、電子装置が提供される。   Moreover, according to this invention, the electronic device provided with the hardened | cured material of the said photosensitive resin composition is provided.

本発明によれば、絶縁信頼性に優れた感光性樹脂組成物およびそれを用いた電子装置が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photosensitive resin composition excellent in insulation reliability and an electronic device using the same are provided.

本実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。It is a sectional view showing the composition of the electronic device concerning this embodiment.

以下、本発明の実施の形態に係る感光性樹脂組成物の概要を説明する。
本実施形態の感光性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、光酸発生剤と、熱塩基発生剤と、を含むことができる。このような感光性樹脂組成物は、絶縁材料として用いることができる。
Hereinafter, the outline | summary of the photosensitive resin composition which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
The photosensitive resin composition of the present embodiment can include a thermosetting resin, a curing agent, a photoacid generator, and a thermal base generator. Such a photosensitive resin composition can be used as an insulating material.

本発明者の知見によれば、熱塩基発生剤を含有する感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂膜を、Cu配線パターン(Cu回路)を覆う絶縁層として使用したとき、高温多湿条件においてCu配線間で導通(短絡)が生じてしまうことを抑制できることが見出された。   According to the findings of the present inventor, when a photosensitive resin film made of a photosensitive resin composition containing a thermal base generator is used as an insulating layer covering a Cu wiring pattern (Cu circuit), Cu under high temperature and humidity conditions is used. It has been found that the occurrence of conduction (shorting) between wires can be suppressed.

詳細なメカニズムは定かでないが、次のように推測される。
これまでの感光性樹脂組成物において、光酸発生剤は、露光によって酸を発生させるものであるために、感光性樹脂膜中における酸性度(pH)が高まり、それによってCu配線を構成するCu等の金属が溶出し、金属マイグレーションにより導通が生じてしまう。
これに対して、光酸発生剤とともに熱塩基発生剤を併用することにより、露光により光酸発生剤から発生した酸を、加熱処理により熱塩基発生剤から発生した塩基でトラップすることができるため、加熱処理後の感光性樹脂膜(硬化膜)中における酸性度の上昇を抑制できるため、上述の金属溶出を抑制でき、金属回路間の絶縁信頼性を改善できるものと考えられる。
The detailed mechanism is not clear, but it is guessed as follows.
In conventional photosensitive resin compositions, since the photoacid generator generates an acid upon exposure, the acidity (pH) in the photosensitive resin film is increased, whereby Cu constituting the Cu wiring is formed. Etc., and metal migration will cause conduction.
On the other hand, by using the thermal base generator in combination with the photoacid generator, the acid generated from the photoacid generator by exposure can be trapped by the base generated from the thermal base generator by heat treatment. Since the rise of the acidity in the photosensitive resin film (cured film) after the heat treatment can be suppressed, it is considered that the above-mentioned metal elution can be suppressed and the insulation reliability between the metal circuits can be improved.

本実施形態の感光性樹脂組成物によれば、ネガ型の感光性樹脂組成物とすることができ、接続信頼性に優れた硬化膜を実現することができる。このような感光性樹脂組成物の硬化膜は、各種の電子装置に好適に用いることができる。したがって、本実施形態の感光性樹脂組成物の硬化物を備える電子装置において、製造安定性や信頼性の向上が期待される。   According to the photosensitive resin composition of the present embodiment, a negative photosensitive resin composition can be obtained, and a cured film excellent in connection reliability can be realized. The cured film of such a photosensitive resin composition can be suitably used for various electronic devices. Therefore, in the electronic device provided with the cured product of the photosensitive resin composition of the present embodiment, improvement in production stability and reliability is expected.

以下、本実施形態の感光性樹脂組成物の各成分について詳述する。   Hereinafter, each component of the photosensitive resin composition of this embodiment is explained in full detail.

<熱硬化性樹脂>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、エポキシ樹脂を含むことができる。
<Thermosetting resin>
The photosensitive resin composition of the present embodiment can contain an epoxy resin.

上記エポキシ樹脂は、分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ樹脂を含むことができる。これにより、感光性樹脂組成物の樹脂膜における膜物性や加工性を高めることができる。   The epoxy resin can include a multifunctional epoxy resin having two or more epoxy groups in the molecule. Thereby, the film physical property and processability in the resin film of the photosensitive resin composition can be enhanced.

上記多官能エポキシ樹脂としては、たとえば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールナフトール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ナフタレン骨格型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールFジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールSジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、芳香族多官能エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、脂肪族多官能エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、多官能脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。この中でも、入手容易の観点から、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を用いることができる。   Examples of the polyfunctional epoxy resin include phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, cresol naphthol epoxy resin, biphenyl epoxy resin, biphenyl aralkyl epoxy resin, phenoxy resin, naphthalene skeleton epoxy resin, bisphenol A Epoxy resin, bisphenol A diglycidyl ether epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, bisphenol F diglycidyl ether epoxy resin, bisphenol S diglycidyl ether epoxy resin, glycidyl ether epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, aroma Aliphatic epoxy resin, aliphatic epoxy resin, aliphatic polyfunctional epoxy resin, alicyclic epoxy resin, polyfunctional alicyclic epoxy resin And the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, a phenol novolac epoxy resin can be used from the viewpoint of easy availability.

上記感光性樹脂組成物は、多官能エポキシ樹脂として、分子中に2個以上のエポキシ基を有する固形エポキシ樹脂を含むことができる。上記固形エポキシ樹脂としては、2個以上のエポキシ基を有しており、室温25℃において固形であるものを使用することができる。これにより、感光性樹脂組成物の樹脂膜における膜物性や加工性を高めることができる。   The said photosensitive resin composition can contain the solid epoxy resin which has a 2 or more epoxy group in a molecule | numerator as polyfunctional epoxy resin. As said solid epoxy resin, it has a 2 or more epoxy group and can use what is solid at room temperature 25 degreeC. Thereby, the film physical property and processability in the resin film of the photosensitive resin composition can be enhanced.

上記感光性樹脂組成物は、多官能エポキシ樹脂として、分子中に2個以上のエポキシ基を有する液状エポキシ樹脂を含むことができる。当該液状エポキシ樹脂は、フィルム化剤として機能し、感光性樹脂組成物の硬化膜の脆性を改善することができる。   The said photosensitive resin composition can contain the liquid epoxy resin which has a 2 or more epoxy group in a molecule | numerator as polyfunctional epoxy resin. The said liquid epoxy resin can function as a film forming agent, and can improve the brittleness of the cured film of the photosensitive resin composition.

上記液状エポキシ樹脂としては、2個以上のエポキシ基を有しており、室温25℃において液状であるエポキシ化合物を用いることができる。この液状エポキシ樹脂の25℃における粘度は、例えば、1mPa・s〜8000mPa・sであり、好ましくは5mPa・s〜1500mPa・sであり、より好ましくは10mPa・s〜1400mPa・sとすることができる。   As the liquid epoxy resin, an epoxy compound which has two or more epoxy groups and is liquid at room temperature of 25 ° C. can be used. The viscosity at 25 ° C. of this liquid epoxy resin is, for example, 1 mPa · s to 8000 mPa · s, preferably 5 mPa · s to 1500 mPa · s, and more preferably 10 mPa · s to 1400 mPa · s. .

上記液状エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、アルキルジグリシジルエーテルおよび脂環式エポキシからなる群から選択される一種以上を含むことができる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。この中でも、現像後のクラック低減の観点から、アルキルジグリシジルエーテルを用いることができる。   The liquid epoxy resin may include, for example, one or more selected from the group consisting of bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, alkyl diglycidyl ether and alicyclic epoxy. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, alkyl diglycidyl ether can be used from the viewpoint of reducing cracks after development.

また上記液状エポキシ樹脂のエポキシ当量としては、例えば、100g/eq以上200g/eq以下であり、好ましくは105g/eq以上180g/eq以下であり、さらに好ましくは110g/eq以上170g/eq以下である。これにより、硬化膜の脆性を改善することができる。   The epoxy equivalent of the liquid epoxy resin is, for example, 100 g / eq or more and 200 g / eq or less, preferably 105 g / eq or more and 180 g / eq or less, and more preferably 110 g / eq or more and 170 g / eq or less. . Thereby, the brittleness of a cured film can be improved.

上記液状エポキシ樹脂の含有量の下限値は、感光性樹脂組成物の不揮発成分全体に対して、例えば、5質量%以上であり、好ましくは10質量%以上であり、より好ましくは15質量%以上である。これにより、最終的に得られる硬化膜の脆性を改善することができる。一方、液状エポキシ樹脂の含有量の上限値は、感光性樹脂組成物の不揮発成分全体に対して、例えば、40質量%以下であり、好ましくは35質量%以下であり、より好ましくは30質量%以下である。これにより、硬化膜の膜特性のバランスを図ることができる。   The lower limit of the content of the liquid epoxy resin is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and more preferably 15% by mass or more, with respect to the whole nonvolatile components of the photosensitive resin composition. It is. Thereby, the brittleness of the finally obtained cured film can be improved. On the other hand, the upper limit of the content of the liquid epoxy resin is, for example, 40% by mass or less, preferably 35% by mass or less, and more preferably 30% by mass, with respect to the whole nonvolatile components of the photosensitive resin composition. It is below. Thereby, balance of the film | membrane characteristic of a cured film can be aimed at.

上記固形エポキシ樹脂および液状エポキシ樹脂の合計含有量の下限値は、感光性樹脂組成物の不揮発成分全体に対して、例えば、40質量%以上であり、好ましくは45質量%以上であり、より好ましくは50質量%以上である。これにより、最終的に得られる硬化膜の耐熱性や機械的強度を向上させることができる。一方、固形エポキシ樹脂および液状エポキシ樹脂の合計含有量の上限値は、感光性樹脂組成物の不揮発成分全体に対して、例えば、80質量%以下であり、好ましくは75質量%以下であり、より好ましくは70質量%以下である。これにより、パターニング性を向上させることができる。   The lower limit value of the total content of the solid epoxy resin and the liquid epoxy resin is, for example, 40% by mass or more, preferably 45% by mass or more, with respect to the whole nonvolatile components of the photosensitive resin composition. Is 50% by mass or more. Thereby, the heat resistance and mechanical strength of the cured film finally obtained can be improved. On the other hand, the upper limit value of the total content of the solid epoxy resin and the liquid epoxy resin is, for example, 80% by mass or less, preferably 75% by mass or less, based on the whole nonvolatile components of the photosensitive resin composition. Preferably it is 70 mass% or less. Thereby, the patterning property can be improved.

本実施形態において、感光性樹脂組成物の不揮発成分全体とは、感光性樹脂組成物中における不揮発分を指し、水や溶媒等の揮発成分を除いた残部を指す。   In the present embodiment, the whole non-volatile component of the photosensitive resin composition refers to the non-volatile component in the photosensitive resin composition, and refers to the remainder excluding volatile components such as water and solvent.

上述したエポキシ樹脂以外の他の熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シアネートエステル樹脂、シリコーン樹脂、オキセタン樹脂(オキセタン化合物)、(メタ)アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等が挙げられる。   As thermosetting resins other than the epoxy resin mentioned above, for example, polyimide resin, bismaleimide resin, urea (urea) resin, melamine resin, polyurethane resin, cyanate ester resin, silicone resin, oxetane resin (oxetane compound), Examples include (meth) acrylate resins, unsaturated polyester resins, diallyl phthalate resins, benzoxazine resins and the like.

<硬化剤>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、硬化剤を含むことができる。これにより、感光性樹脂組成物の樹脂膜における膜物性や加工性を高めることができる。硬化剤としては、上述の熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂)の重合/架橋反応を促進させるものであれば特に限定されない。
<Hardening agent>
The photosensitive resin composition of the present embodiment can contain a curing agent. Thereby, the film physical property and processability in the resin film of the photosensitive resin composition can be enhanced. The curing agent is not particularly limited as long as it accelerates the polymerization / crosslinking reaction of the above-mentioned thermosetting resin (epoxy resin).

上記硬化剤は、フェノール性水酸基を有する硬化剤を含むことができ、具体的には、分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する多官能フェノール樹脂を含むことが好ましい。これにより、硬化膜の熱膨張を一層小さくすることができ、電子デバイスの信頼性向上に寄与できると考えられる。多官能フェノール樹脂としては、公知のものの中から適宜選択することができるが、たとえば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、トリスフェニルメタン型フェノール樹脂、アリールアルキレン型フェノール樹脂を用いることができる。良好な現像特性の観点から、ノボラック型フェノール樹脂を用いることができる。フェノール樹脂の重量平均分子量は、好ましくは200〜20,000、より好ましくは300〜15,000、さらに好ましくは350〜13,000である(以下、「〜」は、特に明示しない限り、上限値と下限値を含むことを表す)。   The above-mentioned curing agent can include a curing agent having a phenolic hydroxyl group, and specifically, it is preferable to include a polyfunctional phenol resin having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule. Thereby, it is thought that thermal expansion of a cured film can be made still smaller and it can contribute to the reliability improvement of an electronic device. As a polyfunctional phenol resin, although it can select suitably from well-known things, a novolak type phenol resin, a resol type phenol resin, a trisphenyl methane type phenol resin, an aryl alkylene type phenol resin can be used, for example. From the viewpoint of good development characteristics, novolac phenolic resins can be used. The weight average molecular weight of the phenol resin is preferably 200 to 20,000, more preferably 300 to 15,000, and still more preferably 350 to 13,000 (hereinafter, “〜” is an upper limit value unless otherwise specified. And including the lower limit).

上記硬化剤の含有量は、感光性樹脂組成物の不揮発成分全体に対して、例えば、10〜60質量%であり、好ましくは20〜50質量%、より好ましくは20〜45質量%である。この範囲とすることで、硬化物の耐熱性や強度が向上する。   The content of the curing agent is, for example, 10 to 60% by mass, preferably 20 to 50% by mass, and more preferably 20 to 45% by mass, with respect to the entire nonvolatile components of the photosensitive resin composition. By setting it as this range, the heat resistance and intensity | strength of hardened | cured material improve.

<光酸発生剤>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、光酸発生剤を含むことができる。これにより感度や解像度などパターニング時における加工性を高めることができる。
上記光酸発生剤としては、紫外線等の活性光線の照射により酸を発生する光酸発生剤を含有する。光酸発生剤として、オニウム塩化合物を挙げることができ、例えば、ジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩等のヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩等のスルホニウム塩、トリアリールビリリウム塩、ベンジルピリジニウムチオシアネート、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩、ジアルキルヒドロキシフェニルホスホニウム塩などカチオン型光重合開始剤を挙げることができる。また、感光性のジアゾキノン化合物も挙げることができる。感光性のジアゾキノン化合物は、特に、感光性樹脂組成物をポジ型とする時に好適に用いられる。なお、光酸発生剤としては、感光性組成物が金属に接するため、メチド塩型やボレート塩型のような、分解によるフッ化水素の発生がないものが好ましい。
<Photo acid generator>
The photosensitive resin composition of the present embodiment can contain a photoacid generator. Thereby, the processability at the time of patterning, such as sensitivity and resolution, can be improved.
As said photo-acid generator, the photo-acid generator which generate | occur | produces an acid by irradiation of active rays, such as an ultraviolet-ray, is contained. Examples of the photoacid generator include onium salt compounds, for example, iodonium salts such as diazonium salts and diaryliodonium salts, sulfonium salts such as triarylsulfonium salts, triarylbirylium salts, benzylpyridinium thiocyanate, dialkylphenacyl Mention may be made of cationic photopolymerization initiators such as sulfonium salts and dialkyl hydroxyphenyl phosphonium salts. Moreover, a photosensitive diazoquinone compound can also be mentioned. The photosensitive diazoquinone compound is preferably used particularly when the photosensitive resin composition is made positive. In addition, as a photo-acid generator, since a photosensitive composition contacts metal, what has no generation | occurence | production of the hydrogen fluoride by decomposition | disassembly like a methide salt type and a borate salt type is preferable.

上記光酸発生剤の含有量の下限値は、感光性樹脂組成物の不揮発成分全体に対して、例えば、0.3質量%以上であり、好ましくは0.5質量%以上であり、より好ましくは0.7質量%以上である。これにより、感光性樹脂組成物において、パターニング性を向上させることができる。一方で、上記光酸発生剤の含有量の上限値は、感光性樹脂組成物の不揮発成分全体に対して、例えば、5質量%以下であり、好ましくは4.5質量%以下であり、より好ましくは4質量%以下である。これにより、感光性樹脂組成物の硬化前の長期保管性を向上させることができる。   The lower limit value of the content of the photoacid generator is, for example, 0.3% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, with respect to the whole nonvolatile components of the photosensitive resin composition, and more preferably Is 0.7% by mass or more. Thereby, in the photosensitive resin composition, the patterning property can be improved. On the other hand, the upper limit value of the content of the photoacid generator is, for example, 5% by mass or less, preferably 4.5% by mass or less, with respect to the whole nonvolatile components of the photosensitive resin composition. Preferably it is 4 mass% or less. Thereby, the long-term storage property before hardening of the photosensitive resin composition can be improved.

<熱塩基発生剤>
上記熱塩基発生剤は、加熱処理により塩基を発生するものを用いることができる。加熱処理としては、例えば、露光後処理に行われるものとすることができ、具体的には、露光後加熱処理、硬化処理等が挙げられる。
<Thermal base generator>
As the above-mentioned thermal base generator, one capable of generating a base by heat treatment can be used. The heat treatment may be, for example, an exposure post-treatment, and specific examples thereof include post-exposure heat treatment and curing treatment.

上記熱塩基発生剤は、露光波長における吸収、すなわち、光分解度合いが相対的に小さいものを使用することができる。すなわち、上記熱塩基発生剤は、光学特性の観点から、露光波長における光分解度合いが相対的に大きい光塩基発生剤と相違する。このような熱塩基発生剤としては、例えば、露光波長が(365nm(i線))の場合には、アントラセンやナフタレンやこれらの誘導体などの芳香族縮合環を有しないものを使用することができる。これにより、露光処理時において、熱塩基発生剤から塩基が発生することを抑制できるので、光酸発生剤の酸によるパターニング性の低下を防止することが可能である。   As the above-mentioned thermal base generator, it is possible to use one which absorbs at the exposure wavelength, that is, one which has a relatively low degree of photodegradation. That is, the thermal base generator is different from the photobase generator with a relatively high degree of photodegradation at the exposure wavelength from the viewpoint of optical characteristics. As such a thermal base generator, for example, when the exposure wavelength is (365 nm (i line)), those having no aromatic fused ring such as anthracene, naphthalene and derivatives thereof can be used. . Thereby, at the time of exposure processing, generation of a base from the thermal base generator can be suppressed, and therefore, it is possible to prevent deterioration of the patterning property of the photoacid generator due to the acid.

上記熱塩基発生剤は、イオン型熱塩基発生剤または非イオン型熱塩基発生剤のいずれを用いてもよいが、信頼性の観点から、イオン型熱塩基発生剤を用いることが好ましい。イオン型熱塩基発生剤は、非イオン型熱塩基発生剤と比較して熱処理により分解しやすく、それに伴い塩基を発生しやすくなるため、絶縁信頼性を改善できるものと考えられる。   The thermal base generator may be either an ionic thermal base generator or a nonionic thermal base generator, but from the viewpoint of reliability, it is preferable to use an ionic thermal base generator. The ionic thermal base generator is easily decomposed by heat treatment as compared to the nonionic thermal base generator, and accordingly, the base is easily generated, so that it is considered that the insulation reliability can be improved.

上記熱塩基発生剤から発生する塩基が、窒素原子を有する塩基を含むことができる。窒素原子を有する塩基は酸トラップ能に優れる。このため、絶縁信頼性を向上させることが可能である。また、塩基によりエポキシ樹脂またはフェノール樹脂の架橋を進行させることができる。   The base generated from the thermal base generator can include a base having a nitrogen atom. A base having a nitrogen atom is excellent in acid trapping ability. For this reason, it is possible to improve insulation reliability. Also, crosslinking of the epoxy resin or phenol resin can be promoted by the base.

上記熱塩基発生剤の融点は、例えば、50℃以上200℃以下であり、好ましくは55℃以上180℃以下であり、より好ましくは60℃以上150℃以下である。上記の加熱処理における加熱温度以下の融点を備えることにより、熱分解性を高められるため、発生した塩基による絶縁信頼性を向上させることが可能である。   The melting point of the thermal base generator is, for example, 50 ° C. or more and 200 ° C. or less, preferably 55 ° C. or more and 180 ° C. or less, and more preferably 60 ° C. or more and 150 ° C. or less. By providing the melting point equal to or lower than the heating temperature in the above heat treatment, the thermal decomposability can be enhanced, so that the insulation reliability due to the generated base can be improved.

上記熱塩基発生剤の含有量は、光酸発生剤100wt%に対して、例えば、1wt%以上100wt%以下である。上記下限値以上とすることにより、絶縁信頼性を向上させることができる。上記下限値以下とすることにより、パターニング性を向上させることができる。
また、絶縁信頼性かつパターニング性を両立する観点から、非イオン型塩基発生剤の含有量は、光酸発生剤に対して好ましくは1wt%以上20wt%以下、より好ましくは10wt%以上15wt%以下であり、イオン型塩基発生剤の含有量は、光酸発生剤100wt%に対して好ましくは1wt%以上10wt%以下、より好ましくは2wt%以上5wt%以下である。
The content of the thermal base generator is, for example, 1 wt% or more and 100 wt% or less with respect to 100 wt% of the photoacid generator. By setting the above lower limit value or more, the insulation reliability can be improved. By setting the lower limit value or less, the patterning property can be improved.
Further, from the viewpoint of achieving both insulation reliability and patterning properties, the content of the non-ionic base generator is preferably 1 wt% or more and 20 wt% or less, more preferably 10 wt% or more and 15 wt% or less based on the photoacid generator. The content of the ionic base generator is preferably 1 wt% to 10 wt%, more preferably 2 wt% to 5 wt%, based on 100 wt% of the photoacid generator.

<界面活性剤>
本実施形態の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。また、現像時の残渣やパターン浮き上がり防止が期待できる。界面活性剤は、たとえば、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。
<Surfactant>
The photosensitive resin composition of the present embodiment can contain a surfactant. By including the surfactant, the wettability at the time of coating can be improved, and a uniform resin film and a cured film can be obtained. In addition, it can be expected to prevent residue and pattern floating during development. Examples of the surfactant include fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, alkyl-based surfactants, and acrylic-based surfactants.

上記界面活性剤は、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。   The surfactant preferably includes a surfactant containing at least one of a fluorine atom and a silicon atom. In addition to the ability to obtain a uniform resin film (improvement of coatability) and the improvement of developability, this also contributes to the improvement of adhesive strength. As such surfactant, for example, a nonionic surfactant containing at least one of a fluorine atom and a silicon atom is preferable. As a commercial item which can be used as surfactant, for example, F-251, F-253, F-281, F-430, F-477, F-551, and the “Megafuck” series manufactured by DIC Corporation. 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, etc. Fluorine-containing surfactants having oligomer structure, Ftergent 250 manufactured by Neos Co., Ltd., fluorine-containing nonionic surfactants such as Ftergent 251, etc., SILFOAM (registered trademark) series manufactured by Wacker Chemie (eg SD 100 TS, SD 670, SD 850, SD 860, SD 882), and other silicone surfactants.

本実施形態の感光性樹脂組成物には、上記の成分に加えて、必要に応じて、その他の添加剤を含むことができる。その他の添加剤としては、酸化防止剤、シリカ等の充填材、増感剤、フィルム化剤、密着助剤等が挙げられる。   The photosensitive resin composition of the present embodiment can contain other additives, as needed, in addition to the components described above. Examples of other additives include antioxidants, fillers such as silica, sensitizers, film-forming agents, adhesion assistants, and the like.

<密着助剤>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、密着助剤を含むことができる。これにより、硬化膜の密着性を一層向上させることができる。
<Adhesive aid>
The photosensitive resin composition of the present embodiment can contain a cohesion aid. Thereby, the adhesiveness of a cured film can be improved further.

上記密着助剤は、とくに限定されないが、たとえばアミノシラン、エポキシシラン、アクリルシラン、メルカプトシラン、ビニルシラン、ウレイドシラン、またはスルフィドシラン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は、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。これらの中でも、エポキシシラン(すなわち、1分子中に、エポキシ部位と、加水分解によりシラノール基を発生する基の両方を含む化合物)を用いることがより好ましい。
アミノシランとしては、たとえばビス(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、または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。エポキシシランとしては、たとえば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、または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。アクリルシランとしては、たとえばγ−(メタクリロキシプロピル)トリメトキシシラン、γ−(メタクリロキシプロピル)メチルジメトキシシラン、またはγ−(メタクリロキシプロピル)メチルジエトキシシラン等が挙げられる。メルカプトシランとしては、たとえば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。ビニルシランとしては、たとえばビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、またはビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。ウレイドシランとしては、たとえば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。スルフィドシランとしては、たとえばビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、またはビス(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。
The adhesion assistant is not particularly limited, and for example, silane coupling agents such as aminosilane, epoxysilane, acrylsilane, mercaptosilane, vinylsilane, ureidosilane, or sulfide silane can be used. One type of silane coupling agent may be used alone, or two or more types may be used in combination. Among these, it is more preferable to use epoxysilane (that is, a compound containing both an epoxy site and a group capable of generating a silanol group by hydrolysis) in one molecule.
As an aminosilane, for example, bis (2-hydroxyethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyl Methyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N -Β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, or N-phenyl-γ-amino-propyltrimethoxysilane, etc. may be mentioned. As epoxysilane, for example, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, or β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidylpropyltrimethoxysilane Etc. Examples of acrylic silanes include γ- (methacryloxypropyl) trimethoxysilane, γ- (methacryloxypropyl) methyldimethoxysilane, and γ- (methacryloxypropyl) methyldiethoxysilane. Examples of mercaptosilanes include 3-mercaptopropyltrimethoxysilane. Examples of the vinylsilane include vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, and vinyltrimethoxysilane. As ureido silane, 3-ureido propyl triethoxysilane etc. are mentioned, for example. Examples of sulfide silanes include bis (3- (triethoxysilyl) propyl) disulfide or bis (3- (triethoxysilyl) propyl) tetrasulfide.

上記密着助剤の含有量は、感光性樹脂組成物の不揮発性成分の全量を基準として、例えば、好ましくは0.5〜10質量%、より好ましくは1〜8質量%とすることができる。   The content of the adhesion promoter can be, for example, preferably 0.5 to 10% by mass, and more preferably 1 to 8% by mass, based on the total amount of non-volatile components of the photosensitive resin composition.

本実施形態の感光性樹脂組成物は、ワニス状でもよく、フィルム状でもよい。   The photosensitive resin composition of the present embodiment may be varnish-like or film-like.

本実施形態の感光性樹脂組成物の調製方法は特に限定されず、一般的に公知の方法により製造することができる。例えば、上述の各成分(原料)と溶剤を配合して均一に混合することにより、ワニス状の感光性樹脂組成物(樹脂ワニス)が得られる。   The preparation method of the photosensitive resin composition of this embodiment is not specifically limited, It can manufacture by a generally well-known method. For example, a varnish-like photosensitive resin composition (resin varnish) is obtained by blending the components (raw materials) described above and a solvent and mixing them uniformly.

<溶剤>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、溶剤を含むことができる。溶剤として、有機溶剤を含むことができる。
上記有機溶剤としては、感光性樹脂組成物の各成分を溶解可能なもので、且つ、各構成成分と化学反応しないものであれば特に制限なく用いることができる。たとえばアセトン、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、γ−ブチロラクトンで等が挙げられる。これらは所望する膜厚により適宜選択可能である。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Solvent>
The photosensitive resin composition of the present embodiment can contain a solvent. An organic solvent can be included as a solvent.
The organic solvent can be used without particular limitation as long as it can dissolve each component of the photosensitive resin composition and does not react chemically with each component. For example, acetone, methyl ethyl ketone, toluene, propylene glycol methyl ethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, benzyl alcohol, propylene carbonate, ethylene Examples thereof include glycol diacetate, propylene glycol diacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and γ-butyrolactone. These can be suitably selected by the desired film thickness. These may be used alone or in combination of two or more.

上記溶剤は、感光性樹脂組成物中の不揮発成分全量の濃度が、例えば、30〜75質量%となるように用いられることが好ましい。この範囲とすることで、各成分を十分に溶解させることができ、また、良好な塗布性を担保することができる。   It is preferable that the said solvent is used so that the density | concentration of the non-volatile component whole quantity in the photosensitive resin composition may be 30-75 mass%, for example. By setting this range, each component can be sufficiently dissolved, and good coating properties can be ensured.

一方、上記フィルム状の感光性樹脂組成物(感光性樹脂フィルム)は、たとえばワニス状の感光性樹脂組成物をキャリア基材上に塗布して得られた塗布膜(樹脂膜)に対して、溶剤除去処理を行うことにより得ることができる。上記感光性樹脂フィルムは、溶剤含有率が感光性樹脂組成物全体に対して10重量%以下とすることができる。たとえば80℃〜150℃、1分間〜30分間の条件で溶剤除去処理を行うことができる。これにより、感光性樹脂組成物の硬化が進行することを抑制しつつ、十分に溶剤を除去することが可能となる。   On the other hand, the film-like photosensitive resin composition (photosensitive resin film) is, for example, applied to a coating film (resin film) obtained by applying a varnish-like photosensitive resin composition on a carrier substrate, It can be obtained by performing a solvent removal treatment. The solvent content of the photosensitive resin film can be 10% by weight or less with respect to the entire photosensitive resin composition. For example, the solvent removal treatment can be performed under the conditions of 80 ° C. to 150 ° C. and 1 minute to 30 minutes. This makes it possible to remove the solvent sufficiently while suppressing the progress of curing of the photosensitive resin composition.

上記キャリア基材上に感光性樹脂組成物の樹脂膜を形成する工程は、例えば、感光性樹脂組成物を溶剤などに溶解・分散させて樹脂ワニスを調製して、各種コーター装置を用いて樹脂ワニスをキャリア基材に塗工した後、これを乾燥する方法、スプレー装置を用いて樹脂ワニスをキャリア基材に噴霧塗工した後、これを乾燥する方法、などが挙げられる。これらの中でも、スピンコーター、コンマコーター、ダイコーターなどの各種コーター装置を用いて、樹脂ワニスをキャリア基材に塗工した後、これを乾燥する方法が好ましい。これにより、ボイドがなく、均一な厚みを有するキャリア基材付き感光性樹脂フィルムを効率よく製造することができる。   In the step of forming the resin film of the photosensitive resin composition on the carrier substrate, for example, the photosensitive resin composition is dissolved and dispersed in a solvent or the like to prepare a resin varnish, and the resin is prepared using various coaters. After applying a varnish to a carrier base material, the method of drying this, the method of spray-coating a resin varnish on a carrier base material using a spray apparatus, and the like, and the like can be mentioned. Among these, a method of applying a resin varnish to a carrier substrate using various coaters such as a spin coater, a comma coater, a die coater and the like and then drying the same is preferable. Thereby, the photosensitive resin film with a carrier base material which does not have a void and has uniform thickness can be manufactured efficiently.

上記キャリア基材付き感光性樹脂フィルムは、巻き取り可能なロール状でもよいし、矩形形状の枚葉状であってもよい。キャリア基材付き感光性樹脂フィルムの表面は、例えば、露出していてもよく、保護フィルム(カバーフィルム)で覆われていてもよい。保護フィルムとしては、公知の保護機能を有するフィルムを用いることができるが、例えば、PETフィルムを使用してもよい。   The photosensitive resin film with a carrier substrate may be in the form of a roll that can be wound up, or may be in the form of a rectangular sheet. The surface of the photosensitive resin film with a carrier substrate may be, for example, exposed or may be covered with a protective film (cover film). Although a film having a known protective function can be used as the protective film, for example, a PET film may be used.

また、本実施形態において、上記キャリア基材としては、例えば、高分子フィルムや金属箔などを用いることができる。当該高分子フィルムとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリカーボネート、シリコーンシート等の離型紙、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂などの耐熱性を有した熱可塑性樹脂シート等が挙げられる。当該金属箔としては、特に限定されないが、例えば、銅および/または銅系合金、アルミおよび/またはアルミ系合金、鉄および/または鉄系合金、銀および/または銀系合金、金および金系合金、亜鉛および亜鉛系合金、ニッケルおよびニッケル系合金、錫および錫系合金などが挙げられる。これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートで構成されるシートが安価および剥離強度の調節が簡便なため最も好ましい。これにより、キャリア基材付き感光性樹脂フィルムから、キャリア基材を適度な強度で剥離することが容易となる。   Further, in the present embodiment, for example, a polymer film or a metal foil can be used as the carrier base material. The polymer film is not particularly limited, but, for example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polycarbonate, release paper such as polycarbonate and silicone sheet, heat resistance such as fluorine resin and polyimide resin The thermoplastic resin sheet etc. which have are mentioned. The metal foil is not particularly limited, and, for example, copper and / or copper based alloy, aluminum and / or aluminum based alloy, iron and / or iron based alloy, silver and / or silver based alloy, gold and gold based alloy And zinc and zinc based alloys, nickel and nickel based alloys, tin and tin based alloys, and the like. Among these, a sheet composed of polyethylene terephthalate is most preferable because of its low cost and easy control of peel strength. Thereby, it becomes easy to peel a carrier base material with moderate intensity from a photosensitive resin film with a carrier base material.

上記感光性樹脂フィルムの膜厚は、最終的な硬化膜の膜厚に応じて設計することができる。感光性樹脂フィルムの膜厚の下限値は、例えば、40μm以上であり、好ましくは50μm以上であり、より好ましくは60μm以上である。これにより、厚膜の感光性樹脂フィルムを実現することができる。感光性樹脂フィルムの半導体チップ等の電子部材の埋め込み性を高めることができる。また、感光性樹脂フィルムの機械的強度を向上させることができる。一方で、上記感光性樹脂フィルムの膜厚の上限値は、特に限定されないが、例えば、300μm以下としてもよく、250μm以下としてもよく、200μm以下としてもよい。これにより、感光性樹脂フィルムの硬化膜を備える電子装置の薄層化を実現することができる。   The film thickness of the said photosensitive resin film can be designed according to the film thickness of the final cured film. The lower limit of the film thickness of the photosensitive resin film is, for example, 40 μm or more, preferably 50 μm or more, and more preferably 60 μm or more. Thereby, a thick photosensitive resin film can be realized. The embeddability of an electronic member such as a semiconductor chip of a photosensitive resin film can be enhanced. Moreover, the mechanical strength of the photosensitive resin film can be improved. On the other hand, the upper limit of the film thickness of the photosensitive resin film is not particularly limited, but may be, for example, 300 μm or less, 250 μm or less, or 200 μm or less. Thereby, thinning of the electronic device provided with the cured film of the photosensitive resin film can be realized.

<硬化膜、その形成方法>
本実施形態の感光性樹脂組成物の硬化膜を得る方法は、特に限定されない。例えば、以下の工程:
基板上に感光性樹脂組成物を供する工程(工程1)、
感光性樹脂組成物を加熱乾燥して感光性樹脂膜を得る工程(工程2)、
感光性樹脂膜を活性光線で露光する工程(工程3)、
露光された感光性樹脂膜を現像して、パターニングされた樹脂膜を得る工程(工程4)、および、
パターニングされた樹脂膜を加熱して、硬化膜を得る工程(工程5)、
により、本実施形態の感光性樹脂組成物の硬化膜を得ることができる。
Hardened film, method of forming it
The method for obtaining the cured film of the photosensitive resin composition of the present embodiment is not particularly limited. For example, the following steps:
A step of providing a photosensitive resin composition on a substrate (step 1),
A step of heating and drying the photosensitive resin composition to obtain a photosensitive resin film (step 2),
Exposing the photosensitive resin film to actinic radiation (step 3);
Developing the exposed photosensitive resin film to obtain a patterned resin film (step 4);
Heating the patterned resin film to obtain a cured film (step 5);
Thus, a cured film of the photosensitive resin composition of the present embodiment can be obtained.

工程1において、基板は特に限定されず、例えばシリコンウエハ、セラミック基板、アルミ基板、SiCウエハ、GaNウエハなどが挙げられる。基板は、未加工の基板以外に、例えば半導体素子または表示体素子が表面に形成された基板も含む。また、プリント配線基板等であってもよい。接着性の向上のため、基板表面をシランカップリング剤などの接着助剤で処理しておいてもよい。基板上に感光性樹脂組成物を供する方法については、スピンコート、噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング、インクジェット法などにより行うことができる。   In the step 1, the substrate is not particularly limited, and examples thereof include a silicon wafer, a ceramic substrate, an aluminum substrate, a SiC wafer, a GaN wafer and the like. The substrate includes, in addition to the unprocessed substrate, for example, a substrate on which a semiconductor element or a display element is formed. Moreover, a printed wiring board etc. may be sufficient. The substrate surface may be treated with an adhesion promoter such as a silane coupling agent in order to improve adhesion. The photosensitive resin composition can be provided on the substrate by spin coating, spray coating, immersion, printing, roll coating, an inkjet method, or the like.

工程2において、加熱乾燥の温度は、通常80〜140℃、好ましくは90〜120℃である。また、加熱乾燥の時間は、通常30〜600秒、好ましくは30〜300秒程度である。この加熱乾燥で溶剤を除去することにより、感光性樹脂膜を形成する。加熱は、典型的にはホットプレートやオーブン等で行う。この感光性樹脂膜の厚さとしては、例えば1〜500μm程度が好ましい。   In the step 2, the temperature of the heating and drying is usually 80 to 140 ° C, preferably 90 to 120 ° C. The heating and drying time is usually 30 to 600 seconds, preferably about 30 to 300 seconds. A photosensitive resin film is formed by removing the solvent by this heating and drying. Heating is typically performed with a hot plate, an oven or the like. The thickness of the photosensitive resin film is preferably, for example, about 1 to 500 μm.

工程3において、露光用の活性光線としては、例えばX線、電子線、紫外線、可視光線などが使用できる。波長でいうと200〜500nmの活性光線が好ましい。パターンの解像度と取り扱い性の点で、光源は水銀ランプのg線、h線又はi線であることが好ましい。また、2つ以上の光線を混合して用いてもよい。露光装置としては、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション又はステッパーが好ましい。
露光後、感光性樹脂膜を再度加熱(露光後加熱)する。その露光後加熱の温度・時間は、例えば80〜140℃、10〜300秒程度である。
In the step 3, for example, X-rays, electron beams, ultraviolet rays, visible light and the like can be used as actinic rays for exposure. In terms of wavelength, actinic radiation of 200 to 500 nm is preferred. The light source is preferably a mercury lamp g-line, h-line or i-line in view of pattern resolution and handleability. Also, two or more light beams may be mixed and used. As the exposure apparatus, a contact aligner, a mirror projection or a stepper is preferable.
After exposure, the photosensitive resin film is heated again (heating after exposure). The temperature and time of post-exposure heating are, for example, about 80 to 140 ° C. and about 10 to 300 seconds.

工程4においては、適当な現像液を用いて、例えば浸漬法、パドル法、回転スプレー法などの方法を用いて現像を行うことができる。これにより、パターニングされた樹脂膜を得ることができる。   In step 4, development can be performed using a suitable developer, for example, using a method such as immersion, paddle, rotary spray, and the like. Thereby, a patterned resin film can be obtained.

使用可能な現像液は特に限定されないが、本実施形態においては、有機溶剤を主成分とする現像液(成分の95質量%以上が有機溶剤である現像液)であることが好ましい。具体的には、シクロペンタノンなどのケトン系溶剤、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)や酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル系溶剤、等が挙げられる。また、現像液としては、有機溶剤のみからなる有機溶剤現像液を使用してもよい。   The developer that can be used is not particularly limited, but in the present embodiment, a developer mainly composed of an organic solvent (a developer in which 95% by mass or more of the component is an organic solvent) is preferable. Specific examples thereof include ketone solvents such as cyclopentanone, ester solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and butyl acetate, and ether solvents such as propylene glycol monomethyl ether. Further, as a developer, an organic solvent developer composed of only an organic solvent may be used.

現像工程の後、リンス液による現像液の洗浄を実施しなくてもよいが、必要に応じて、リンス液により洗浄を行い、現像液を除去してもよい。リンス液としては、例えば蒸留水、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などが挙げられる。これらは単独で又は2種以上組み合わせて用いてもよい。   After the development step, the developer may not be washed with the rinse solution, but if necessary, the developer may be removed by washing with the rinse solution. Examples of the rinse solution include distilled water, methanol, ethanol, isopropanol, propylene glycol monomethyl ether and the like. You may use these individually or in combination of 2 or more types.

工程5において、パターニングされた樹脂膜を加熱することにより、硬化膜を得ることができる。この加熱温度は、本実施形態においては150〜300℃が好ましく、170〜200℃がより好ましい。この温度範囲とすることで、架橋反応の速度と、膜全体での均一な硬化とを両立できる。加熱時間は特に限定されないが、例えば15〜300分の範囲内である。この加熱処理は、ホットプレート、オーブン、温度プログラムを設定できる昇温式オーブンなどにより行うことが出来る。加熱処理を行う際の雰囲気気体としては、空気であっても、窒素、アルゴンなどの不活性ガスであってもよい。また、減圧下で加熱してもよい。   In step 5, a cured film can be obtained by heating the patterned resin film. In this embodiment, 150-300 degreeC is preferable and, as for this heating temperature, 170-200 degreeC is more preferable. By setting this temperature range, it is possible to achieve both the rate of the crosslinking reaction and the uniform curing of the entire film. The heating time is not particularly limited but is, for example, in the range of 15 to 300 minutes. This heat treatment can be performed by a hot plate, an oven, a temperature rising oven capable of setting a temperature program, or the like. As atmosphere gas at the time of performing heat processing, it may be air or inert gas, such as nitrogen and argon. Moreover, you may heat under pressure reduction.

本実施形態の感光性樹脂組成物は、電気・電子機器(電子装置)において、例えば永久膜、保護膜、絶縁膜、再配線材料などの絶縁材料の用途に用いられる。
本実施形態の感光性樹脂組成物の硬化物を備える電子装置において、製造安定性や信頼性の向上が期待される。
ここで、「電気・電子機器」とは、半導体チップ、半導体素子、プリント配線基板、電気回路、テレビ受像機やモニター等のディスプレイ装置、情報通信端末、発光ダイオード、物理電池、化学電池など、電子工学の技術を応用した素子、デバイス、最終製品、その他電気に関係する機器一般のことをいう。
The photosensitive resin composition of the present embodiment is used in applications of insulating materials such as permanent films, protective films, insulating films and rewiring materials in electric and electronic devices (electronic devices).
In the electronic device provided with the cured product of the photosensitive resin composition of the present embodiment, improvement in production stability and reliability is expected.
Here, "electrical / electronic equipment" refers to semiconductor chips, semiconductor elements, printed wiring boards, electric circuits, display devices such as television receivers and monitors, information communication terminals, light emitting diodes, physical batteries, chemical batteries, etc. Elements, devices, final products, and other general equipment related to electricity that apply engineering technology.

本実施形態の感光性樹脂組成物の用途の具体例の一つとして、貫通電極基板が挙げられる。以下、この貫通電極基板を備える電子装置について、図1を用いて説明する。
図1(a)は、本実施形態の電子装置の構成を示す断面図である。図1(b)は、図1(a)に示す電子装置の一部の拡大図である。
A penetration electrode substrate is mentioned as one of the examples of the use of the photosensitive resin composition of this embodiment. Hereinafter, an electronic device provided with the through electrode substrate will be described with reference to FIG.
FIG. 1A is a cross-sectional view showing the configuration of the electronic device of the present embodiment. FIG. 1 (b) is an enlarged view of a part of the electronic device shown in FIG. 1 (a).

本実施形態の電子装置100は、図1(a)に示すように、貫通電極基板200を備えるものである。貫通電極基板200は、有機絶縁層(感光性樹脂層220)と、有機絶縁層の上面から下面を貫通する複数の貫通電極(ビア242)と、有機絶縁層の内部に埋め込まれた半導体チップ210と、有機絶縁層の下面に設けられた下層配線層252と、有機絶縁層の上面に設けられた上層配線層250と、を有することができる。
上記感光性樹脂層220および上層配線層250は、本実施形態の感光性樹脂組成物の硬化膜(硬化物)で構成することができる。感光性樹脂層220の形成には、フィルム状の感光性樹脂組成物を用いることができる。また、上層配線層250の形成には、ワニス状(室温で液状の)感光性樹脂組成物を用いることができる。
As shown in FIG. 1A, the electronic device 100 according to this embodiment includes the through electrode substrate 200. The through electrode substrate 200 includes an organic insulating layer (photosensitive resin layer 220), a plurality of through electrodes (vias 242) penetrating the upper surface to the lower surface of the organic insulating layer, and a semiconductor chip 210 embedded in the organic insulating layer. And a lower wiring layer 252 provided on the lower surface of the organic insulating layer, and an upper wiring layer 250 provided on the upper surface of the organic insulating layer.
The photosensitive resin layer 220 and the upper wiring layer 250 can be formed of a cured film (cured product) of the photosensitive resin composition of the present embodiment. For the formation of the photosensitive resin layer 220, a film-like photosensitive resin composition can be used. In addition, a varnish-like (liquid at room temperature) photosensitive resin composition can be used to form the upper wiring layer 250.

本実施形態の電子装置100は、コア層やビルドアップ層を有するような厚膜構造のパッケージ用基板を使用しないで、上記の貫通電極基板200によってパッケージオンパッケージ等のパッケージ構造が構成される。このため、電子装置100において、パッケージ構造全体の低背化を実現できる。   The electronic device 100 according to the present embodiment does not use a thick film package substrate having a core layer or a buildup layer, and a package structure such as a package on package is formed by the through electrode substrate 200 described above. Therefore, in the electronic device 100, the overall height of the package structure can be reduced.

また、本実施形態の電子装置100は、図1(a)に示すように、貫通電極基板200上に半導体パッケージ300が実装されたパッケージオンパッケージ構造を有することができる。例えば、本実施形態の電子装置100は、貫通電極基板200の上層配線層250の上に実装された、公知のパッケージ構造を有する半導体パッケージ300をさらに備えることができる。これにより、電子装置100の多機能化を実現することができる。また、電子装置100の実装密度を高くすることができる。   Further, as shown in FIG. 1A, the electronic device 100 of the present embodiment can have a package on package structure in which the semiconductor package 300 is mounted on the through electrode substrate 200. For example, the electronic device 100 according to this embodiment can further include the semiconductor package 300 having a known package structure mounted on the upper wiring layer 250 of the through electrode substrate 200. Thereby, multifunctionalization of the electronic device 100 can be realized. In addition, the mounting density of the electronic device 100 can be increased.

本実施形態において、半導体パッケージ300は、例えば、図1(a)に示すように、基板320上に半導体チップ310が実装されており、ボンディングワイヤ330を介して基板320および半導体チップ310がボンディング接続する構造を有してもよい。半導体パッケージ300において、半導体チップ310は、複数個有していてもよく、平面方向または積層方向に複数配置されていてよい。また、半導体チップ310およびボンディングワイヤ330は、封止材層340で封止されていてもよい。封止材層340は、例えば、公知の封止用樹脂組成物を硬化することにより形成できる。また、半導体パッケージ300の基板320には、外部端子として、半田バンプ360が形成されていてよい。半導体パッケージ300は、半田バンプ360を介して、貫通電極基板200とバンプ接続することができる。   In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 1A, in the semiconductor package 300, the semiconductor chip 310 is mounted on the substrate 320, and the substrate 320 and the semiconductor chip 310 are bonded via the bonding wire 330. May have the following structure. In the semiconductor package 300, a plurality of semiconductor chips 310 may be provided, and a plurality of semiconductor chips 310 may be arranged in the planar direction or the stacking direction. The semiconductor chip 310 and the bonding wire 330 may be sealed by a sealing material layer 340. The sealing material layer 340 can be formed, for example, by curing a known sealing resin composition. In addition, solder bumps 360 may be formed on the substrate 320 of the semiconductor package 300 as external terminals. The semiconductor package 300 can be bump-connected to the through electrode substrate 200 through the solder bumps 360.

また、本実施形態の電子装置100は、貫通電極基板200の下層配線層252の下面に設けられた半田バンプ260を備えることができる。これにより、半田バンプ260が外部端子として機能することによって、他の電子部品との外部接続が可能になる。   In addition, the electronic device 100 according to this embodiment can include the solder bumps 260 provided on the lower surface of the lower wiring layer 252 of the through electrode substrate 200. As a result, the solder bumps 260 function as external terminals, thereby enabling external connection with other electronic components.

このような電子装置100としては、例えば、貫通電極基板200の下層配線層252に、半田バンプ260を介してバンプ接続されたマザーボードをさらに備えることができる。これにより、電子装置100の機械的強度を高めることができ、さらなる多機能化を実現できる。このとき、貫通電極基板200においては、その側面や上下面が、半導体パッケージ300とともに、公知の封止用樹脂組成物を硬化してなる封止材層で封止されていてもよい。これにより、電子装置100の接続信頼性や機械的強度を向上することができる。   As such an electronic device 100, for example, the lower wiring layer 252 of the through electrode substrate 200 can further include a motherboard bump-connected through the solder bumps 260. Thereby, the mechanical strength of the electronic device 100 can be increased, and further multifunctionalization can be realized. At this time, in the through electrode substrate 200, the side surfaces and the upper and lower surfaces thereof may be sealed together with the semiconductor package 300 by a sealing material layer formed by curing a known sealing resin composition. Thereby, connection reliability and mechanical strength of the electronic device 100 can be improved.

本実施形態の電子装置100が備える貫通電極基板200は、有機絶縁層(感光性樹脂層220)の上面と下面とにそれぞれ上層配線層250および下層配線層252が形成された構造に加え、有機絶縁層中に半導体チップ210、配線層間を電気的に接続する貫通電極(ビア242)が内部に埋設された構造を有するため、これらを有しない構造と比べて、優れた機械的強度を発揮することができる。   The through electrode substrate 200 included in the electronic device 100 according to the present embodiment includes an organic wiring layer 250 and a lower wiring layer 252 formed on the upper surface and the lower surface of the organic insulating layer (photosensitive resin layer 220), respectively. The semiconductor chip 210 in the insulating layer has a structure in which the through electrode (via 242) electrically connecting the wiring layers is embedded therein, so it exhibits excellent mechanical strength as compared with a structure without these. be able to.

また、実施形態において、上記貫通電極基板200中の有機絶縁層は、上述の感光性樹脂組成物の硬化物で構成することができる。これにより、フォトレジスト方法によって開口する方法を採用できるので、レーザー照射で開口する方法の場合と比べて、開口径、言い換えるとビア242のビア径をより小さくすることができる。貫通電極基板200の平面内において、半導体チップ210やビア242の集積密度を高めることができる。また、感光性樹脂組成物を硬化することで、貫通電極基板200の機械的強度を高めることができる。   In the embodiment, the organic insulating layer in the through electrode substrate 200 can be formed of a cured product of the photosensitive resin composition described above. Thus, since the method of opening by the photoresist method can be employed, the diameter of the opening, in other words, the diameter of the via 242 can be further reduced compared to the method of opening by laser irradiation. The integration density of the semiconductor chip 210 and the via 242 can be increased in the plane of the through electrode substrate 200. In addition, the mechanical strength of the through electrode substrate 200 can be enhanced by curing the photosensitive resin composition.

また、本実施形態の貫通電極基板200中の有機絶縁層(感光性樹脂層220)の膜厚の下限値は、例えば、40μm以上としてもよく、より好ましくは50μm以上としてもよく、さらに好ましくは60μm以上としてもよい。これにより、貫通電極基板200の機械的強度を向上させることができる。また、半導体チップ210の埋め込み性も向上させることができる。一方で、有機絶縁層の膜厚の上限値は、例えば、300μm以下としてもよく、より好ましくは250μm以下としてもよく、さらに好ましくは200μm以下としてもよい。これにより、電子装置100の高さを低減させることができる。   In addition, the lower limit of the film thickness of the organic insulating layer (photosensitive resin layer 220) in the through electrode substrate 200 of the present embodiment may be, for example, 40 μm or more, more preferably 50 μm or more, and still more preferably It may be 60 μm or more. Thereby, the mechanical strength of penetration electrode substrate 200 can be improved. In addition, the embeddability of the semiconductor chip 210 can be improved. On the other hand, the upper limit of the thickness of the organic insulating layer may be, for example, 300 μm or less, more preferably 250 μm or less, and still more preferably 200 μm or less. Thereby, the height of the electronic device 100 can be reduced.

貫通電極(ビア242)は、例えば、銅、金、銀、ニッケル等からなる群から選択される一種以上の金属で構成された導電性錐台体であり、具体的には、導電性円錐台体、導電性多角錐台でもよく、より具体的には銅製円錐台体(銅ピラー)であってもよい。   The through electrode (via 242) is, for example, a conductive frustum made of one or more metals selected from the group consisting of copper, gold, silver, nickel, etc. Specifically, a conductive frustum It may be a body, a conductive polygonal frustum, or more specifically a copper truncated cone (copper pillar).

本実施形態の電子装置100において、図1(a)に示すように、下層配線層252を構成する配線は、断面視において、半導体チップ210の外側まで形成されていてもよい。これにより、複数の半導体チップ210が高密度に実装された構造の電極間ピッチ幅を、半田バンプ260への接続に最適なピッチ幅まで広げることができる。すなわち、半導体チップ210の実装密度を高めることが可能になる。   In the electronic device 100 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1A, the wires forming the lower wiring layer 252 may be formed to the outside of the semiconductor chip 210 in a cross sectional view. As a result, the inter-electrode pitch width of the structure in which the plurality of semiconductor chips 210 are mounted at high density can be expanded to the optimal pitch width for connection to the solder bumps 260. That is, the mounting density of the semiconductor chip 210 can be increased.

以上、図面を参照して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。   Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, these are merely examples of the present invention, and various configurations other than the above can also be adopted.

<感光性樹脂組成物の調製>
表1に従い配合された各成分の原料をPGMEAに溶解させて混合溶液を得た。その後、混合溶液を0.2μmのポリプロピレンフィルターで濾過し、固形分50質量%の感光性樹脂組成物を得た。
表1における各成分の原料の詳細は下記のとおりである。
<Preparation of Photosensitive Resin Composition>
The raw material of each component blended according to Table 1 was dissolved in PGMEA to obtain a mixed solution. Thereafter, the mixed solution was filtered through a 0.2 μm polypropylene filter to obtain a photosensitive resin composition having a solid content of 50% by mass.
The detail of the raw material of each component in Table 1 is as follows.

(熱硬化性樹脂)
エポキシ樹脂1:以下構造で表される多官能エポキシ樹脂(室温25℃で固形エポキシ樹脂、日本化薬社製 EPPN201、フェノールノボラック型エポキシ樹脂)
(Thermosetting resin)
Epoxy resin 1: Multifunctional epoxy resin represented by the following structure (solid epoxy resin at room temperature 25 ° C., EPPN 201 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., phenol novolac epoxy resin)

Figure 2019109295
Figure 2019109295

エポキシ樹脂2:以下構造で表されるビスフェノールFジグリシジルエーテル(室温25℃で液状エポキシ樹脂、DIC株式会社製、EXA−830CRP、エポキシ当量155〜163g/eq、粘度(25℃):1100〜1500mPa・s)   Epoxy resin 2: bisphenol F diglycidyl ether represented by the following structure (liquid epoxy resin at room temperature 25 ° C., DIC Corporation, EXA-830 CRP, epoxy equivalent 155-163 g / eq, viscosity (25 ° C.): 1100 to 1500 mPa・ S)

Figure 2019109295
Figure 2019109295

(硬化剤)
フェノール樹脂1:以下構造で表されるノボラック型フェノール樹脂(PR−51470、住友ベークライト社製)
(Hardening agent)
Phenolic resin 1: Novolak type phenolic resin represented by the following structure (PR 51470, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.)

Figure 2019109295
Figure 2019109295

(光酸発生剤)
光酸発生剤1:トリアリールスルホニウム塩(サンアプロ社製、CPI−310B)
(Photo acid generator)
Photoacid generator 1: Triarylsulfonium salt (San-Apro Co., CPI-310B)

(熱塩基発生剤)
熱塩基発生剤1:下記式で表される2−Nitrophenyl methyl 4−methacryloyloxy piperidine−1−carboxylate(WPBG−165、和光純薬工業社製、分子量:348.36、融点:55℃、粉末)
(Thermal base generator)
Thermal base generator 1: 2-Nitrophenyl methyl 4-methacryloylpyridine 1-carboxylate represented by the following formula (WPBG-165, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, molecular weight: 348.36, melting point: 55 ° C., powder)

Figure 2019109295
Figure 2019109295

熱塩基発生剤2:下記式で表される1,2−Diisopropyl−3−[Bis(dimethylamino)methylene]guanidium 2−(3−benzoylphenyl)propionate(WPBG−266、和光純薬工業社製、分子量:495.67、融点:115℃、粉末) Thermal base generator 2: 1,2-Diisopropyl-3- [Bis (dimethylamino) methylene] guanidium 2- (3-benzoylphenyl) propionate (WPBG-266, Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight: 495.67, melting point: 115 ° C, powder)

Figure 2019109295
Figure 2019109295

熱塩基発生剤3:下記式で表される1,2−Dicyclohexyl−4,4,5,5−tetramethylbiguanidium n−butyltriphenylborate(WPBG−300、和光純薬工業社製、分子量:621.75、融点:115℃、粉末) Thermal base generator 3: 1,2-Dicyclohexyl-4,4,5,5-tetramethylbiguanidium n-butyltriphenylborate represented by the following formula (WPBG-300, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight: 621.75, melting point: 115 ° C, powder)

Figure 2019109295
Figure 2019109295

(光塩基発生剤)
光塩基発生剤1:下記式で表される1−(anthraquinon−2−yl)ethyl imidazolecarboxylate(WPBG−140、和光純薬工業社製、分子量:346.34、融点:124℃)
(Photo base generator)
Photobase generator 1: 1- (anthraquinon-2-yl) ethyl imidazolecarboxylate (WPBG-140, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, molecular weight: 346.34, melting point: 124 ° C.) represented by the following formula

Figure 2019109295
Figure 2019109295

光塩基発生剤2:下記式で表される9−Anthrylmethyl N,N−diethylcarbamate(WPBG−018、和光純薬工業社製、分子量:307.39、融点:72〜74℃) Photobase generator 2: 9-Anthrylmethyl N, N-diethylcarbamate (WPBG-018, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight: 307.39, melting point: 72 to 74 ° C.) represented by the following formula

Figure 2019109295
Figure 2019109295

(密着助剤)
密着助剤1:エポキシ基含有シランカップリング剤(信越化学社製、KBM−403E)
(界面活性剤)
界面活性剤1:フッ素系界面活性剤(DIC株式会社製、メガファック R−41、含フッ素基・親油性基含有オリゴマー、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート20質量%溶液)
(Adhesive aid)
Adhesion assistant 1: Epoxy group-containing silane coupling agent (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-403E)
(Surfactant)
Surfactant 1: Fluorine-based surfactant (Megaphorc R-41 manufactured by DIC Corporation, fluorine-containing / lipophilic group-containing oligomer, 20% by mass solution of propylene glycol monomethyl ether acetate)

Figure 2019109295
Figure 2019109295

得られた感光性樹脂組成物について、下記の評価項目に基づいて評価を実施した。評価結果を表1に示す。   The obtained photosensitive resin composition was evaluated based on the following evaluation items. The evaluation results are shown in Table 1.

(信頼性)
基材(耐熱塩化ビニル樹脂シート)に対し、幅30μm/ピッチ20μm、高さ10〜15μmでCuをめっきし、櫛歯型のCu配線を形成したCu配線基板を作製した。
得られた感光性樹脂組成物を、Cu配線基板上にスピンコートによって乾燥後膜厚が30μmになるように塗布し、100℃で3分乾燥して感光性樹脂膜を形成した。
得られた感光性樹脂膜に対して、自動露光機を用いて、露光波長が365nmのi線を400mJ/cmの条件で全面露光した。
続いて、Cu配線基板を、ホットプレートで70℃、5分、露光後加熱した。
続いて、Cu配線基板を、PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)中に20秒浸漬した。
続いて、170℃で120分、窒素下で、感光性樹脂膜を硬化させた。
その後、Cu配線基板のCu配線の端部(Cu電極)と電極配線とを半田接続し、この電極配線をB−HAST装置に接続した。
<絶縁信頼性試験>
Cu配線基板を接続したB−HAST装置に130℃/85%、3.5Vのバイアスを掛け、6分間隔でCu配線基板のCu配線間における絶縁抵抗値を自動的に計測し、試験開始からリークまでの時間(h)を測定した。ここで、計測された絶縁抵抗値が1.0×10Ω以下になった場合、絶縁破壊(Cu配線にリーク)が起こったと判断した。
上記の絶縁信頼性試験の結果を以下の基準に基づいて評価した。
<基準>
○:試験開始からリークまでの時間が210時間以上
△:試験開始からリークまでの時間が100時間以上210時間未満
×:試験開始からリークまでの時間が100時間未満
(reliability)
Cu was plated on a base material (heat-resistant vinyl chloride resin sheet) with a width of 30 μm / pitch of 20 μm and a height of 10 to 15 μm to prepare a Cu wiring board in which a comb-shaped Cu wiring was formed.
The obtained photosensitive resin composition was applied onto a Cu wiring substrate by spin coating so as to have a thickness of 30 μm after drying, and dried at 100 ° C. for 3 minutes to form a photosensitive resin film.
The obtained photosensitive resin film was exposed on the entire surface of the i-line having an exposure wavelength of 365 nm under the condition of 400 mJ / cm 2 using an automatic exposure machine.
Subsequently, the Cu wiring substrate was heated after exposure with a hot plate at 70 ° C. for 5 minutes.
Subsequently, the Cu wiring substrate was immersed in PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) for 20 seconds.
Subsequently, the photosensitive resin film was cured under nitrogen at 170 ° C. for 120 minutes.
Thereafter, the end (Cu electrode) of the Cu wiring of the Cu wiring substrate was soldered to the electrode wiring, and this electrode wiring was connected to the B-HAST apparatus.
<Insulation reliability test>
A bias of 130 ° C / 85%, 3.5 V is applied to the B-HAST device connected with the Cu wiring board, and the insulation resistance value between the Cu wiring of the Cu wiring board is automatically measured at intervals of 6 minutes, and from the start of the test The time to leak (h) was measured. Here, when the measured insulation resistance value was 1.0 × 10 4 Ω or less, it was determined that the dielectric breakdown (leakage to the Cu wiring) occurred.
The results of the above insulation reliability test were evaluated based on the following criteria.
<Standard>
○: time from start of test to leak 210 hours or more Δ: time from start of test to leak 100 hours or more and less than 210 hours ×: time from start of test to leak less than 100 hours

(パターニング性)
各実施例・各比較例で得られた感光性樹脂組成物A、および表1に記載の熱塩基発生剤または光塩基発生剤を含有しない以外は感光性樹脂組成物Aと同様である感光性樹脂組成物Bのそれぞれを、基板上にスピンコートによって乾燥後膜厚が10μmになるように塗布し、100℃で3分乾燥して感光性樹脂膜を形成した。
得られた感光性樹脂膜に対して、自動露光機を用いて、露光波長が365nmのi線を所定の露光量で全面露光した。
続いて、基板を、ホットプレートで70℃、5分、露光後加熱した後、基板をスプレー現像機により、20秒間PGMEAで現像処理した。
所定の露光量の条件を変更して、上記の現像処理において感光性樹脂膜が全溶解するときの、最大露光量(mJ/cm)を測定した。
上記の最大露光量の結果について、感光性樹脂組成物Aとそれに対応する感光性樹脂組成物Bを比較し、以下の基準に基づいて評価した。
<基準>
○:感光性樹脂組成物Aの最大露光量が、熱塩基発生剤を含有しない感光性樹脂組成物Bと同等の最大露光量の場合
△:感光性樹脂組成物Aの最大露光量が、熱塩基発生剤を含有しない感光性樹脂組成物Bと同等の最大露光量を基準として、200mJ/cmより低い場合
×:感光性樹脂組成物Aの最大露光量が、熱塩基発生剤を含有しない感光性樹脂組成物Bと同等の最大露光量を基準として、200mJ/cmより高い場合
(Patternability)
Photosensitive resin composition A obtained in each of the examples and comparative examples, and a photosensitive resin composition similar to the photosensitive resin composition A except that it does not contain the thermal base generator or photo base generator described in Table 1 Each of the resin compositions B was applied onto a substrate by spin coating to a dry thickness of 10 μm and dried at 100 ° C. for 3 minutes to form a photosensitive resin film.
With respect to the obtained photosensitive resin film, an i-line having an exposure wavelength of 365 nm was entirely exposed at a predetermined exposure amount using an automatic exposure machine.
Subsequently, the substrate was heated after exposure with a hot plate at 70 ° C. for 5 minutes, and then the substrate was developed with PGMEA for 20 seconds by a spray developing machine.
The conditions of the predetermined exposure amount were changed, and the maximum exposure amount (mJ / cm 2 ) was measured when the photosensitive resin film was completely dissolved in the above-mentioned development processing.
About the result of said maximum exposure amount, the photosensitive resin composition A and the photosensitive resin composition B corresponding to it were compared, and it evaluated based on the following references | standards.
<Standard>
○: When the maximum exposure of the photosensitive resin composition A is the same as the maximum exposure of the photosensitive resin composition B containing no thermal base generator Δ: The maximum exposure of the photosensitive resin composition A is thermal Based on the maximum exposure equivalent to the photosensitive resin composition B not containing a base generator, lower than 200 mJ / cm 2 : the maximum exposure of the photosensitive resin composition A does not contain a thermal base generator In the case of higher than 200 mJ / cm 2 based on the maximum exposure equivalent to the photosensitive resin composition B

実施例1〜9の感光性樹脂組成物は、比較例1〜3と比べて、信頼性に優れた感光性樹脂組成膜を実現できることが分かった。また、実施例1〜9の感光性樹脂組成物は、比較例2、3と比べて、パターニング性に優れた感光性樹脂組成膜を実現できることが分かった。   It turned out that the photosensitive resin composition of Examples 1-9 can implement | achieve the photosensitive resin composition film excellent in reliability compared with Comparative Examples 1-3. Moreover, it turned out that the photosensitive resin composition of Examples 1-9 can implement | achieve the photosensitive resin composition film excellent in patterning property compared with Comparative Examples 2 and 3.

100 電子装置
200 貫通電極基板
210 半導体チップ
220 感光性樹脂層
242 ビア
250 上層配線層
252 下層配線層
260 半田バンプ
300 半導体パッケージ
310 半導体チップ
320 基板
330 ボンディングワイヤ
340 封止材層
360 半田バンプ
100 electronic device 200 through electrode substrate 210 semiconductor chip 220 photosensitive resin layer 242 via 250 upper wiring layer 252 lower wiring layer 260 solder bump 300 semiconductor package 310 semiconductor chip 320 substrate 330 bonding wire 340 sealing material layer 360 solder bump

Claims (14)

熱硬化性樹脂と、硬化剤と、光酸発生剤と、を含む、絶縁材料用の感光性樹脂組成物であって、
熱塩基発生剤を含む、感光性樹脂組成物。
What is claimed is: 1. A photosensitive resin composition for an insulating material, comprising a thermosetting resin, a curing agent, and a photoacid generator,
Photosensitive resin composition containing a heat base generator.
請求項1に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記熱塩基発生剤の含有量が、前記光酸発生剤100wt%に対して、1wt%以上100wt%以下である、感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein
The photosensitive resin composition whose content of the said heat | fever base generation agent is 1 wt% or more and 100 wt% or less with respect to 100 wt% of said photo-acid generators.
請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記熱塩基発生剤から発生する塩基が、窒素原子を有する塩基を含む、感光性樹脂組成物。
It is the photosensitive resin composition of Claim 1 or 2, Comprising:
The photosensitive resin composition in which the base generated from the said thermal base generator contains the base which has a nitrogen atom.
請求項1から3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記熱塩基発生剤が、イオン型熱塩基発生剤を含む、感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein
The photosensitive resin composition in which the said heat | fever base generator contains an ionic-type heat base generator.
請求項1から4のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記熱塩基発生剤の融点が50℃以上200℃以下である、感光性樹脂組成物。
It is the photosensitive resin composition of any one of Claim 1 to 4, Comprising:
The photosensitive resin composition whose melting | fusing point of the said thermal base generator is 50 to 200 degreeC.
請求項1から5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記熱硬化性樹脂が、分子中に2個以上のエポキシ基を有する固形エポキシ樹脂を含む、感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein
The photosensitive resin composition in which the said thermosetting resin contains the solid epoxy resin which has a 2 or more epoxy group in a molecule | numerator.
請求項1から6のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記熱硬化性樹脂が、分子中に2個以上のエポキシ基を有する液状エポキシ樹脂を含む、感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 6, wherein
The photosensitive resin composition in which the said thermosetting resin contains the liquid epoxy resin which has a 2 or more epoxy group in a molecule | numerator.
請求項7に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記液状エポキシ樹脂の含有量が、当該感光性樹脂組成物の不揮発成分全体に対して、5質量%以上40質量%以下である、感光性樹脂組成物。
It is the photosensitive resin composition according to claim 7, which is
The photosensitive resin composition whose content of the said liquid epoxy resin is 5 mass% or more and 40 mass% or less with respect to the whole non-volatile component of the said photosensitive resin composition.
請求項1から8のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記硬化剤が、フェノール系硬化剤を含む、感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 8, wherein
The photosensitive resin composition in which the said hardening agent contains a phenol type hardening agent.
請求項9に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記フェノール系硬化剤が、分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する多官能フェノール樹脂を含む、感光性樹脂組成物。
It is the photosensitive resin composition according to claim 9,
The photosensitive resin composition in which the said phenol-type hardening | curing agent contains the polyfunctional phenol resin which has a 2 or more phenolic hydroxyl group in a molecule | numerator.
請求項1から10のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物であって、
界面活性剤を含む、感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 10, wherein
Photosensitive resin composition containing surfactant.
請求項1から11のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物であって、
シランカップリング剤を含む、感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 11, wherein
Photosensitive resin composition containing a silane coupling agent.
請求項1から12のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物であって、
ワニス状またはフィルム状の感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 12, wherein
A varnish-like or film-like photosensitive resin composition.
請求項1から13のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物を備える、電子装置。   An electronic device comprising the cured product of the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 13.
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