CN108885401B - 感光性树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供耐药品性及电绝缘性优异、并且在固化后可得到具有正锥形的截面形状的固化浮凸图案的感光性树脂组合物。本发明为感光性树脂组合物,其含有碱溶性树脂(A)和含(甲基)丙烯酰基的化合物(B),所述碱溶性树脂(A)包含选自聚酰亚胺及其前体、以及聚苯并噁唑及其前体中的1种以上,其中,前述含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)为下述化合物的缩合物,所述化合物具有通式(1)表示的结构、和选自通式(2‑1)、通式(2‑2)及通式(2‑3)中的1种以上的结构,并且,所述含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)包含具有多个通式(1)的结构的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1),前述化合物(B1)的重均分子量为1,000~20,000。(通式(1)中,R1表示氢原子或甲基。m表示1≤m≤4的范围内的整数。*符号表示键合部。通式(2‑1)(2‑2)及(2‑3)中R2表示甲基或乙基。n表示1≤n≤4的范围内的整数。*符号表示键合部。)
Description
技术领域
本发明涉及感光性树脂组合物及感光性树脂膜的制造方法。更详细而言,涉及适于半导体元件的表面保护膜、再布线用绝缘膜、薄膜电感器的层间绝缘膜、有机电致发光元件的绝缘膜、使用了有机电致发光元件的显示装置的驱动用薄膜晶体管基板的平坦化膜、电路基板的布线保护绝缘膜、固态成像元件的片上微透镜(on chip microlens)、各种显示器·固态成像元件用平坦化膜等用途的感光性树脂组合物及感光性树脂膜的制造方法。
以下,将电致发光称为“EL”,将薄膜晶体管称为“TFT”。
背景技术
聚酰亚胺、聚苯并噁唑等树脂由于其优异的机械特性、耐热性、电绝缘性、耐药品性等,已被用于半导体元件等的表面保护膜、薄膜电感器的层间绝缘膜、有机EL元件的绝缘层、及TFT基板的平坦化膜等。
近年来,被称为薄膜电感器的电子部件受到关注。该薄膜电感器具有在基板上重复进行光刻、镀覆等工序而形成的漩涡状的薄膜线圈结构。其已被用于可穿戴设备、智能手机、平板电脑终端、数码相机等移动设备的共模滤波器(common mode filter)用途等。
尤其是,伴随着以智能手机为代表的电子设备的高功能·多功能化,部件数增加,各部件的空间变小,要求部件的小型化·薄膜化。对于这样的制品,要求能省空间化的薄膜电感器。
以往,在这样的薄膜电感器的线圈图案形成中,采用了半加成法。首先,在基板上旋涂感光性树脂作为绝缘层,对其进行曝光·显影,由此,形成开口部及通孔(throughhole)部。而后,将剩余的树脂热固化,形成绝缘层。接下来,利用蒸镀法或溅射法形成基底导电层。进行以其为供电体的镀覆,由此,在绝缘层上形成线圈图案。通过重复进行如上所述形成绝缘层和线圈图案的工序,能形成层叠线圈结构(例如,参见专利文献1)。
作为绝缘层的材料,可使用电绝缘性优异、容易进行图案加工的感光性树脂。作为感光性的类型,为了进行线圈图案被覆而以成为厚膜的绝缘层的方式进行涂布时,可使用负型感光性树脂,所述负型感光性树脂与正型感光性树脂相比,容易取得曝光部与未曝光部的显影速度的对比度,因而容易进行厚膜图案加工(例如,参见专利文献2~4)。其中,作为能得到能耐受与线圈图案形成相伴随的药液处理、加热处理、并且能耐受可靠性试验中产生的各种应力的高韧性的绝缘层的感光性树脂,可使用耐药品性、耐热性、机械特性、电绝缘性优异的聚酰亚胺系树脂(例如,参见专利文献5)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-192487号公报
专利文献2:日本特开2015-007762号公报
专利文献3:日本特开2013-174643公报
专利文献4:国际公开第2012/086370号
专利文献5:日本特开2013-200328号公报
发明内容
发明所要解决的课题
作为绝缘层涂布负型感光性聚酰亚胺树脂,进行曝光,通过显影而将非曝光部除去,由此,可得到开口部。然而,存在下述这样的课题:通常,在曝光部中,交联反应进行不到膜的底部,其截面形状容易成为倒锥形。树脂的开口部的截面形状为90°以上的倒锥形时,镀覆处理前的基于蒸镀或溅射的籽晶层形成变得不完全,发生因镀覆的形成不良而导致的电连接不良等问题。因此,截面形状必须为至少小于90°的正锥形。
因此,本发明的目的在于提供耐药品性及电绝缘性优异、并且固化后可得到具有小于90°的正锥形的截面形状的固化浮凸图案的感光性树脂组合物。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的感光性树脂组合物具有下述的构成。
[1]感光性树脂组合物,其含有碱溶性树脂(A)和含(甲基)丙烯酰基的化合物(B),所述碱溶性树脂(A)包含选自聚酰亚胺及其前体、以及聚苯并噁唑及其前体中的1种以上,
其中,所述含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)为下述化合物的缩合物,所述化合物具有通式(1)表示的结构、和选自通式(2-1)、通式(2-2)及通式(2-3)中的1种以上的结构,
并且,所述含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)包含具有多个通式(1)的结构的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1),
所述化合物(B1)的重均分子量为1,000~20,000,
[化学式1]
(通式(1)中,R1表示氢原子或甲基。m表示1≤m≤4的范围内的整数。*符号表示键合部。)
[化学式2]
(通式(2-1)中,R2表示甲基或乙基。n表示1≤n≤4的范围内的整数。*符号表示键合部。)
[化学式3]
(通式(2-2)中,R2表示甲基或乙基。n表示1≤n≤4的范围内的整数。*符号表示键合部。)
[化学式4]
(通式(2-3)中,R2表示甲基或乙基。n表示1≤n≤4的范围内的整数。*符号表示键合部。)
作为上述感光性树脂组合物的优选方式,包括下述方式。
[2]上述感光性树脂组合物,其中,前述含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)还包含含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)。
[3]上述感光性树脂组合物,其中,前述含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)包含选自通式(3)表示的化合物和(4)表示的化合物中的1种以上。
[化学式5]
(通式(3)中,R4表示氢原子或甲基。)
[化学式6]
(通式(4)中,R5表示氢原子或甲基。)
[4]前述中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,相对于前述含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的总量100质量份,前述含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)为50~300质量份。
[5]前述中任一项的感光性树脂组合物,其中,相对于前述(A)碱溶性树脂(A)100质量份,前述含丙烯酰基的化合物(B)为20~70质量份。
而且,作为使用上述感光性树脂组合物得到的物品,包括下述物品。
[6]树脂片材,其是由前述中任一项的感光性树脂组合物形成的。
[7]固化浮凸图案,其是使前述中任一项的感光性树脂组合物、或前述树脂片材固化而得到的浮凸图案,其中,前述浮凸图案的截面形状为45°以上且小于90°的锥形形状。
[8]层间绝缘膜或表面保护膜,其具有前述的浮凸图案的层。
此外,作为层间绝缘膜或表面保护膜的制造方法,包括以下的方式。
[9]层间绝缘膜或表面保护膜的制造方法,其包括下述工序:
利用将前述的感光性树脂组合物涂布于基材上的工序、或将树脂片材层压在基材上的工序,从而在基材上设置感光性树脂组合物或树脂层的工序;
照射紫外线,进行显影而形成图案的工序;以及,
进行加热而形成固化浮凸图案的层的工序。
而且,作为利用了得到的层间绝缘膜或表面保护膜的物品,包括以下的方式。
[10]电子部件或半导体部件,其中,在选自前述层间绝缘膜、和表面保护膜中的膜上,具有籽晶层和镀覆层。
[11]电子部件或半导体部件,其中,重复配置有2~10层前述层间绝缘膜。
发明的效果
通过本发明的感光性树脂组合物,能得到耐药品性及电绝缘性优异的固化膜。另外,通过本发明的感光性树脂组合物,能在固化后得到具有小于90°的正锥形的截面形状的固化浮凸图案。
附图说明
[图1]为将电子部件中的交替层叠绝缘层与线圈导体层而形成的多层结构部分放大而得到的截面图。
[图2]为将硅晶圆及在其上形成的固化浮凸图案放大而得到的截面图。
具体实施方式
此处使用了术语“(甲基)丙烯酰-”((meth)acryl),其是“甲基丙烯酰-”(methacryl)及“丙烯酰-”(acryl)的统称。所谓的“(甲基)丙烯酰-”,可以是“甲基丙烯酰-”,也可以是“丙烯酰-”。
本发明的感光性树脂组合物含有包含选自聚酰亚胺及其前体、以及聚苯并噁唑及其前体中的1种以上的碱溶性树脂(A)。对于这些树脂而言,通过加热或催化剂,可形成具有酰亚胺环、噁唑环、其他环状结构的聚合物。
聚酰亚胺及其前体、以及聚苯并噁唑及其前体中,优选可举出已闭环的聚酰亚胺、作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、作为聚苯并噁唑前体的聚羟基酰胺等。通过形成环状结构,从而使耐热性、耐药品性飞跃性地提高。
此处,作为碱溶性树脂,是在树脂的重复单元中具有碱溶性基团、且可溶于碱性的溶液的树脂。作为碱溶性基,可举出羧基、酚式羟基、磺酸基、巯基等。
作为在碱中的溶解性,优选具有以下的特性。将树脂的薄膜浸渍于23±1℃的2.38重量%四甲基氢氧化铵水溶液中3分钟,优选减少150nm以上膜厚。作为具体的测定方法,将溶解于γ-丁内酯而得到的成为39质量%的溶液涂布于硅晶圆上,于120℃进行4分钟预烘烤,形成膜厚为10μm±0.5μm的树脂的膜。将树脂的薄膜浸渍于23±1℃的2.38重量%四甲基氢氧化铵水溶液中3分钟后的树脂的膜厚减少优选为150nm以上。作为进行该测定时的针对树脂的溶剂,优选γ-丁内酯,但也可以是其他溶剂。
聚酰亚胺可通过使四羧酸、与其对应的四羧酸二酐、四羧酸二酯二氯化物等、与二胺、与其对应的二异氰酸酯化合物、三甲基甲硅烷基化二胺等反应而得到。而且,具有四羧酸残基和二胺残基。例如,作为使四羧酸二酐与二胺反应而得到的聚酰亚胺前体之一的聚酰胺酸可通过利用加热处理进行脱水闭环而得到。进行该加热处理时,也可添加间二甲苯等与水共沸的溶剂。或者,也可通过以下方式得到:添加羧酸酐、二环己基碳二亚胺等脱水缩合剂、三乙基胺等碱等作为闭环催化剂,通过化学热处理来进行脱水闭环。或者,也可通过以下方式得到:添加弱酸性的羧酸化合物,通过于100℃以下的低温进行加热处理来进行脱水闭环。关于聚酰亚胺前体,在后文中说明。
聚苯并噁唑可通过使双氨基苯酚化合物、与二羧酸、对应的二羧酸酰氯、二羧酸活性酯等反应而得到,具有二羧酸残基和双氨基苯酚残基。作为聚苯并噁唑的合成方法的例子,通过利用加热处理使作为通过使双氨基苯酚化合物与二羧酸反应而得到的聚苯并噁唑前体之一的聚羟基酰胺进行脱水闭环,从而形成聚苯并噁唑。此外,通过向聚羟基酰胺中添加磷酸酐、碱、碳二亚胺化合物等,利用化学处理进行脱水闭环,从而形成聚苯并噁唑。关于聚苯并噁唑前体,在后文中说明。
本发明中,对于聚酰亚胺而言,从在碱水溶液中的溶解性的观点考虑,优选在四羧酸残基及/或二胺残基上具有-OR6、-SO3R6、-CONR6R7、-COOR6、-SO2NR6R7等所示的酸性基或酸性基衍生物,更优选具有羟基。
此处,R6及R7各自独立地表示氢原子或碳数1~20的1价的有机基团。需要说明的是,所谓酸性基,表示R6及R7全部成为氢原子的情况,所谓酸性基衍生物,表示在R6或R7中包含碳数1~20的1价的有机基团的情况。作为有机基团,可举出烷基、烷氧基、酯基等。
另外,聚苯并噁唑优选在二羧酸残基及/或双氨基苯酚残基中具有-OR6、-SO3R6、-CONR6R7、-COOR6、-SO2NR6R7等所示的酸性基或酸性基衍生物,更优选具有羟基。此处,R6及R7各自独立地表示氢原子或碳数1~20的1价的有机基团。需要说明的是,所谓的酸性基,表示R6及R7全部成为氢原子的情况,所谓的酸性基衍生物,表示R6或R7中包含碳数1~20的1价的有机基团的情况。作为有机基团,可举出烷基、烷氧基、酯基等。
本发明中,作为聚酰亚胺的四羧酸残基及聚苯并噁唑的二羧酸残基(以下,将它们一并称为酸残基)的优选的结构,可举出下述所示的结构、将这些结构中的一部分氢原子用碳数1~20的烷基、氟烷基、烷氧基、酯基、硝基、氰基、氟原子、或氯原子取代1~4个而成的结构等。
[化学式7]
[化学式8]
[化学式9]
式中,J表示直接键合、-COO-、-CONH-、-CH2-、-C2H4-、-O-、-C3H6-、-C3F6-、-SO2-、-S-、-Si(CH3)2-、-OSi(CH3)2-O-、-C6H4-、-C6H4-O-C6H4-、-C6H4-C3H6-C6H4-、及-C6H4-C3F6-C6H4-中的任一者。
本发明中,作为聚酰亚胺的二胺残基及聚苯并噁唑的双氨基苯酚残基(以下,将它们一并称为二胺残基)的优选的结构,可举出下述所示的结构、将这些结构中的一部分氢原子用碳数1~20的烷基、氟烷基、烷氧基、酯基、硝基、氰基、氟原子、或氯原子取代1~4个而成的结构等。
[化学式10]
[化学式11]
式中,J分别表示直接键合、-COO-、-CONH-、-CH2-、-C2H4-、-O-、-C3H6-、-C3F6-、-SO2-、-S-、-Si(CH3)2-、-O-Si(CH3)2-O-、-C6H4-、-C6H4-O-C6H4-、-C6H4-C3H6-C6H4-、或-C6H4-C3F6-C6H4-中的任一者。R8分别表示氢原子或碳数1~20的1价的有机基团。
本发明中,聚酰亚胺前体、聚苯并噁唑前体是在主链中具有酰胺键的树脂,利用加热处理、化学处理进行脱水闭环,形成前述的聚酰亚胺、聚苯并噁唑。结构单元的重复数优选为10~100,000。作为聚酰亚胺前体,可举出聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰胺酸酰胺、聚异酰亚胺等,优选聚酰胺酸、聚酰胺酸酯。作为聚苯并噁唑前体,可举出聚羟基酰胺、聚氨基酰胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺等,优选聚羟基酰胺。
从在碱水溶液中的溶解性的观点考虑,聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体优选在酸残基或二胺残基中具有OR9、SO3R9、CONR9R10、COOR9、SO2NR9R10等所示的酸性基或酸性基衍生物,更优选具有羟基。此处,R9及R10各自独立地表示氢原子或碳数1~20的1价的有机基团。此处所谓酸性基,表示R9及R10全部成为氢原子的情况,所谓的酸性基衍生物,表示在R9或R10中包含碳数1~20的1价的有机基团的情况。作为有机基团,可举出烷基、烷氧基、酯基等。
作为构成聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体的酸残基的酸成分,可举出下述的酸成分。
作为二羧酸的例子的对苯二甲酸、间苯二甲酸、二苯基醚二甲酸、双(羧基苯基)六氟丙烷、联苯二甲酸、二苯甲酮二甲酸、三苯基二甲酸等。
作为三羧酸的例子的偏苯三甲酸、均苯三甲酸、二苯基醚三甲酸、联苯三甲酸等。
作为四羧酸中芳香族四羧酸的例子的均苯四甲酸、3,3’,4,4’-联苯四甲酸、2,3,3’,4’-联苯四甲酸、2,2’,3,3’-联苯四甲酸、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸、2,2’,3,3’-二苯甲酮四甲酸、2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷、2,2-双(2,3-二羧基苯基)六氟丙烷、1,1-双(3,4-二羧基苯基)乙烷、1,1-双(2,3-二羧基苯基)乙烷、双(3,4-二羧基苯基)甲烷、双(2,3-二羧基苯基)甲烷、双(3,4-二羧基苯基)砜、双(3,4-二羧基苯基)醚、1,2,5,6-萘四甲酸、2,3,6,7-萘四甲酸、2,3,5,6-吡啶四甲酸、3,4,9,10-苝四甲酸等。
作为四羧酸中脂肪族羧酸的丁烷四甲酸、环丁烷四甲酸、1,2,3,4-环戊烷四甲酸、环己烷四甲酸、双环[2.2.1.]庚烷四甲酸、双环[3.3.1.]四甲酸、双环[3.1.1.]庚-2-烯四甲酸、双环[2.2.2.]辛烷四甲酸、金刚烷四甲酸等。
另外,优选用-OR9、-SO3R9、-CONR9R10、-COOR9、-SO2NR9R10等所示的酸性基或酸性基衍生物取代上文例举的二羧酸、三羧酸、四羧酸的一部分氢原子。进而,更优选用羟基、磺酸基、磺酰胺基、磺酸酯基等取代1~4个。此处,R9及R10各自独立地表示氢原子或碳数1~20的1价的有机基团。
这些酸可以直接作为原料使用,或者也可形成酸酐、活性酯后作为原料使用。另外,可使用它们中2种以上。
另外,可使用二甲基硅烷二邻苯二甲酸、1,3-双(邻苯二甲酸)四甲基二硅氧烷等含硅原子的四羧酸。通过使用上述酸,能提高相对于基板的粘接性、相对于洗涤等中使用的氧等离子体、UV臭氧处理的耐性。优选以全部酸成分的1~30摩尔%使用这些含硅原子的四羧酸,为1摩尔%以上时,从呈现基板粘接性、等离子体处理的效果方面考虑,是优选的。为30摩尔%以下时,从得到的树脂在碱水溶液中的溶解性方面考虑,是优选的。
作为构成聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体的二胺残基的二胺成分的例子,可举出下述的二胺成分。
作为含有羟基的二胺的2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)砜、双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)亚甲基、双(3-氨基-4-羟基苯基)醚、双(3-氨基-4-羟基)联苯、双(3-氨基-4-羟基苯基)芴等。
作为含羧基的二胺的3,5-二氨基苯甲酸、3-羧基-4,4’-二氨基二苯基醚等。
此外,作为含磺酸的二胺的3-磺酸-4,4’-二氨基二苯基醚等。二硫代羟基苯二胺、3,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,4’-二氨基二苯基砜、4,4’-二氨基二苯基砜、3,4’-二氨基二苯基硫醚、4,4’-二氨基二苯基硫醚、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、间苯二胺、对苯二胺、1,5-萘二胺、2,6-萘二胺、双(4-氨基苯氧基苯基)砜、双(3-氨基苯氧基苯基)砜、双(4-氨基苯氧基)联苯、双{4-(4-氨基苯氧基)苯基}醚、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二乙基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二乙基-4,4’-二氨基联苯、2,2’,3,3’-四甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’,4,4’-四甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯。
另外,用烷基、F、Cl、Br、I等卤素原子取代上述的二胺中的芳香环的一部分氢原子而得到的化合物。
另外,环己基二胺、亚甲基双环己基胺等脂肪族二胺。
此外,对于这些二胺而言,可以用甲基、乙基等碳数1~10的烷基、三氟甲基等碳数1~10的氟烷基、F、Cl、Br、I等卤素原子取代一部分氢原子。另外,上文例举的二胺优选具有-OR9、-SO3R9、-CONR9R10、-COOR9、-SO2NR9R10所示的酸性基或酸性基衍生物,更优选具有羟基。此处,R9及R10各自独立地表示氢原子或碳数1~20的1价的有机基团。
可以将这些二胺直接作为原料使用,或者,可以将具有与二胺相同骨架的二异氰酸酯化合物作为原料使用。另外,可将使二胺的氨基进行三甲基甲硅烷基化而得到的化合物作为三甲基甲硅烷基化二胺使用。另外,可使用它们中的2种以上。在要求耐热性的用途中,优选使用全部二胺的50摩尔%以上的芳香族二胺。
另外,通过使用1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(4-苯胺基)四甲基二硅氧烷等含硅原子的二胺作为二胺成分,能提高相对于基板的粘接性、相对于洗涤等中使用的氧等离子体、UV臭氧处理的耐性。对于这些含硅原子的二胺而言,优选以相对于全部二胺而言为1~30摩尔%的范围使用,为1摩尔%以上时,能提高粘接性、提高相对于等离子体处理的耐性,从这方面考虑是优选的。为30摩尔%以下时,从得到的树脂在碱水溶液中的溶解性方面考虑是优选的。
另外,优选用具有羟基、羧基、磺酸基或巯基的单胺、酸酐、单羧酸、酰氯等封端剂将聚酰亚胺、聚苯并噁唑、它们的前体的末端封闭。可使用它们中的2种以上。通过在树脂末端具有前述的基团,能容易地将树脂在碱水溶液中的溶解速度调节至优选的范围内。
作为单胺的优选的例子,可例举下述的单胺。
5-氨基-8-羟基喹啉、1-羟基-7-氨基萘、1-羟基-6-氨基萘、1-羟基-5-氨基萘、1-羟基-4-氨基萘、2-羟基-7-氨基萘、2-羟基-6-氨基萘、2-羟基-5-氨基萘、2-羟基-3-氨基萘、1-羧基-7-氨基萘、1-羧基-6-氨基萘、1-羧基-5-氨基萘、2-羧基-7-氨基萘、2-羧基-6-氨基萘、2-羧基-5-氨基萘、2-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基苯甲酸、4-氨基水杨酸、5-氨基水杨酸、6-氨基水杨酸、2-氨基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、4-氨基苯磺酸、3-氨基-4,6-二羟基嘧啶、2-氨基苯酚、3-氨基苯酚、4-氨基苯酚、2-氨基-4-叔丁基苯酚、2-氨基苯硫酚、3-氨基苯硫酚、4-氨基苯硫酚等。
作为酸酐、单羧酸及酰氯的优选例,可举出下述的例子。
邻苯二甲酸酐、马来酸酐、纳迪克酸酐、环己烷二甲酸酐、3-羟基邻苯二甲酸酐等酸酐。
3-羧基苯酚、4-羧基苯酚、3-羧基苯硫酚、4-羧基苯硫酚、1-羟基-7-羧基萘、1-羟基-6-羧基萘、1-羟基-5-羧基萘、1-巯基-7-羧基萘、1-巯基-6-羧基萘、1-巯基-5-羧基萘、3-羧基苯磺酸、4-羧基苯磺酸等单羧酸。以及上述例举的化合物的羧基进行酰氯化而成的单酰氯化合物。
将针对对苯二甲酸、邻苯二甲酸、马来酸、环己烷二甲酸、1,5-二羧基萘、1,6-二羧基萘、1,7-二羧基萘及2,6-二羧基萘所示例的二羧酸化合物中的仅1个羧基进行酰氯化而成的化合物。
通过单酰氯化合物、与N-羟基苯并三唑、N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二羧基酰亚胺的反应而得到的活性酯化合物等。
添加单胺作为封端剂的情况下,其含量优选为二胺摩尔数的0.1~60摩尔%的范围,更优选为5~50摩尔%。对于添加酸酐、单羧酸或酰氯作为封端剂的情况下的含量而言,其和优选为二羧酸的摩尔数的0.1~60摩尔%的范围,更优选为5~50摩尔%。通过成为这样的范围,能得到涂布感光性树脂组合物时的溶液的粘性适度、并且具有优异的膜物性的感光性树脂组合物。
被导入至树脂中的封端剂可容易地利用以下的方法检测。例如,将导入了封端剂的树脂溶解于酸性溶液中,分解成作为树脂的结构单元的二胺成分和酸成分。通过生成物气相色谱法(GC)、NMR测定,能容易地检测封端剂。此外,也可直接利用热解气相色谱(PGC)、红外光谱或13C-NMR波谱测定来对导入了封端剂的树脂进行检测。
另外,可在树脂的末端具有聚合性官能团、交联性官能团。作为聚合性官能团的例子,可举出烯键式不饱和键、乙炔基等。作为交联性官能团,可举出羟甲基、烷氧基甲基等。
本发明中,作为碱溶性树脂(A)的成分,优选聚酰亚胺、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体,更优选为聚酰亚胺。
另外,对于本发明的感光性树脂组合物而言,除了上述的碱溶性树脂(A)以外,还可含有其他种类的碱溶性树脂(A’)。作为这样的碱溶性树脂(A’),具体而言,可举出聚丙烯酸、苯酚-Novolac树脂、聚羟基苯乙烯、具有羟基的聚硅氧烷等。
另外,可以将这些树脂的酸性基进行保护来调节碱溶解性。对于这样的树脂而言,除了四甲基氢氧化铵以外,溶解于胆碱、三乙基胺、二甲基氨基吡啶、单乙醇胺、二乙基氨基乙醇、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等碱水溶液中。可以含有2种以上这些树脂,从在热固化后可得到优异的膜物性的树脂膜方面考虑,优选在(A)的树脂整体中所占的比例为70质量%以下。
对于本发明的感光性树脂组合物而言,能够使固化后的截面形状成为45°以上且小于90°的正锥形形状。
此处,关于固化后的图案截面中的锥角的测定例,使用图2进行说明。图2是将硅晶圆及在其上形成的固化浮凸图案的截面放大的图。在硅晶圆21上形成固化浮凸图案22,存在开口部23。通过测定锥度24,能得到锥角的值。
固化后的图案截面中的锥角优选为45°以上且小于90°,更优选为60°以上且小于90°,进一步优选为75°以上且小于90°。
通过使固化膜的截面形状为小于90°的正锥形,能充分形成通过镀覆处理前的蒸镀或溅射而形成的籽晶层和镀覆层,能形成电连接良好的线圈图案、金属布线。推测能得到这样的效果的理由如下。
含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)包含具有多个丙烯酰基的化合物。因此,由于在曝光工序中产生的自由基、阳离子等活性种的存在而引起交联反应。该交联反应在从曝光部的表面至底部的任意部分均高效地进行,发生高分子化,变得不溶于碱显影液。
另外,含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)含有:含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)。
可将具有上述的通式(1)的结构、和选自通式(2-1)、通式(2-2)和通式(2-3)中的1种以上的结构通过化学式的“*”连接而成的化合物作为中间原料。其包括烷氧基甲硅烷基,进行水解、缩合而使得多种前述化合物通过硅氧烷键合。其是本发明的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)。
含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)在通过由于曝光而发生的交联反应而发生了不溶化的高分子的侧链部分具有Si-(CH2)n-的结构,因此,不溶化部分的疏水性提高,在碱显影液中的溶解速度下降。而且认为,显影时的残膜率提高,同时,还可抑制显影时的图案底部的过度溶解,可形成正锥形形状。
含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)为高分子量并且具有耐热性优异的脲键或氨基甲酸酯键。而且,形成在曝光时形成的基于(甲基)丙烯酰基的交联结构与通过键合于硅的烷氧基的水解反应而产生的硅氧烷结构进行复合而成的三维网状结构。通过具有脲键或氨基甲酸酯键、以及具有三维网状结构,从而使固化物的热解温度提高。因此认为,可抑制本发明的感光性树脂组合物的热固化时的收缩和图案形状的坍塌,在显影时得到的正锥形形状在热固化后也可被保持。
通过存在相对于碱溶性树脂(A)而言为适当的量的含(甲基)丙烯酰基的化合物(B),从而使耐药品性、电绝缘性优异,能使固化后的截面形状形成为正锥形。
相对于碱溶性树脂(A)100质量份而言,含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)的含量优选为20质量份~70质量份。为20质量份以上时,从形成正锥形方面考虑是优选的,更优选为25质量份以上。为70质量份以下时,能得到碱溶性树脂(A)本来的耐药品性、电绝缘性等优异的膜特性,另外,不会由于过度的光聚合的进行而导致未照射光的部分发生固化,碱显影性提高,从这方面考虑是优选的。更优选为65质量份以下。
含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)为下述化合物的缩合物,所述化合物具有通式(1)表示的结构、和选自通式(2-1)、通式(2-2)及通式(2-3)中的1种以上的结构。更优选为具有通式(1)表示的结构、和通式(2-1)的结构的化合物的缩合物。可以使用含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)中的单独一种,或者可以组合2种以上来使用。
作为含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的例子,使在分子内具有异氰酸酯基及丙烯酰基的化合物、与具有氨基及三烷氧基甲硅烷基的化合物反应,进而使其进行水解和缩合反应,由此,能得到具有通式(1)表示的结构、和通式(2-1)的结构的缩合物。
作为在分子内具有异氰酸酯基及丙烯酰基的化合物,没有特别限制,例如,优选为通式(5)表示的结构。
[化学式12]
(通式(5)中,R11表示氢原子或甲基。r表示1~10的整数。)
作为通式(5)表示的化合物,可举出丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯、丙烯酸3-异氰酸酯基丙酯、甲基丙烯酸3-异氰酸酯基丙酯、丙烯酸4-异氰酸酯基丁酯、甲基丙烯酸4-异氰酸酯基丁酯等,特别优选为丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯。
作为在分子内具有氨基及烷氧基甲硅烷基的化合物,没有特别限制,例如优选为通式(6)表示的结构。
[化学式13]
(通式(6)中,R12表示甲基或乙基。s表示1~10的整数。)
作为在分子内具有氨基及烷氧基甲硅烷基的化合物,可举出2-氨基乙基三甲氧基硅烷、2-氨基乙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、4-氨基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基丁基三乙氧基硅烷等。特别优选为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
使这样的具有异氰酸酯基及丙烯酰基的化合物、与具有氨基及烷氧基甲硅烷基的化合物反应,进而进行水解和缩合反应,由此,能得到具有通式(1)表示的结构及通式(2-1)表示的结构的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物。
含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的重均分子量为1,000以上时,从热固化时的收缩抑制和图案坍塌的抑制方面考虑是优选的,更优选为2,000以上。另一方面,为20,000以下时,从本发明的感光性树脂组合物在有机溶剂中的溶解性提高方面考虑是优选的,更优选为15,000以下。
另外,含丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的重均分子量可通过利用凝胶渗透色谱法(GPC)、光散射法、小角X射线散射法等测定重均分子量(Mw)从而容易地算出。本发明中的重均分子量是指通过利用GPC测定、按照标准聚苯乙烯换算而算出的值。
将含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)的总量作为100质量%时,含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的含有比率优选为25质量%以上且100质量%以下。为25质量%以上时,从正锥形形成方面考虑是优选的,更优选为30质量%以上。
另外,对于含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)而言,除了含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)以外,从敏感度提高方面考虑,优选包含含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)。此处,在化学结构上,含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)被包含在含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)的范围中,但在本发明的定义中,其不被包含在含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)的范围中。
作为含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2),可举出下述的例子。乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯三乙二醇二甲基丙烯酸酯四乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、二羟甲基-三环癸烷二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、1,3-二丙烯酰基氧基-2-羟基丙烷、1,3-二甲基丙烯酰基氧基-2-羟基丙烷、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、AH-600(商品名,共荣社化学(株)制)、AT-600(商品名,共荣社化学(株)制)、UA-306H(商品名,共荣社化学(株)制)、UA-306T(商品名,共荣社化学(株)制)、环氧乙烷改性双酚A二丙烯酸酯、环氧乙烷改性双酚A二甲基丙烯酸酯。含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)可以单独使用,或者也可组合2种以上而使用。
这些中,更优选可举出1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、二羟甲基-三环癸烷二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、环氧乙烷改性双酚A二丙烯酸酯、环氧乙烷改性双酚A二甲基丙烯酸酯等。
此外,特别优选为下述通式(3)及(4)表示的季戊四醇的(甲基)丙烯酸酯。可举出季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯等。
[化学式14]
(通式(3)中,R4表示氢原子或甲基。)
[化学式15]
(通式(4)中,R5表示氢原子或甲基。)。
即使含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)仅为含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1),也能使固化后的截面形状形成为正锥形。仅通过使含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)及含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)的含量成为如后文所述适当的比率,即可使得在曝光时光交联反应高效地进行,能以更高的敏感度将固化后的截面形状形成为正锥形。
对于本发明中的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)与含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)的含量的比率而言,相对于含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的总量100质量份而言,含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)优选为50质量份~300质量份。为50质量份以上时,从由多官能(甲基)丙烯酰基带来的自曝光部的表面至底部的高效的光交联反应进行方面考虑是优选的,为300质量份以下时,从能对过度的显影、热固化时的图案形状的坍塌进行抑制的方面考虑是优选的。
关于含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)中包含的通式(3)及通式(4)表示的化合物的比例,将含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)的全部量作为100质量%时,通式(3)及通式(4)表示的化合物的总量的比率优选为50质量%以上且100质量%以下。为50质量%以上时,自曝光部的表面至底部高效地进行交联反应,从这方面考虑是优选的。
本发明的感光性树脂组合物中可以包含感光剂。作为这样的感光剂,可举出光聚合引发剂(C)。
作为光聚合引发剂(C),可举出下述的光聚合引发剂。
二苯甲酮、米蚩酮(Michler’s ketone)、4,4,-双(二乙基氨基)二苯甲酮、3,3,4,4,-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮等二苯甲酮类。
3,5-双(二乙基氨基亚苄基(benzylidene))-N-甲基-4-哌啶酮、3,5-双(二乙基氨基亚苄基)-N-乙基-4-哌啶酮等亚苄基类。
7-二乙基氨基-3-壬基香豆素、4,6-二甲基-3-乙基氨基香豆素、3,3-羰基双(7-二乙基氨基香豆素)、7-二乙基氨基-3-(1-甲基苯并咪唑基)香豆素、3-(2-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素等香豆素类。
2-叔丁基蒽醌、2-乙基蒽醌、1,2-苯并蒽醌等蒽醌类。
苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚等苯偶姻类。
乙二醇二(3-巯基丙酸酯)、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并咪唑等巯基类。
N-苯基甘氨酸、N-甲基-N-苯基甘氨酸、N-乙基-N-(对氯苯基)甘氨酸、N-(4-氰基苯基)甘氨酸等甘氨酸类。
1-苯基-1,2-丁烷二酮-2-(邻甲氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙烷二酮-2-(邻甲氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙烷二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙烷二酮-2-(邻苯甲酰基)肟、双(A-异亚硝基苯丙酮肟)间苯二甲酸酯、1,2-辛烷二酮-1-[4-(苯基硫基)苯基]-2-(邻苯甲酰基肟)、OXE02(商品名,Ciba Specialty Chemicals(株)制)、NCI-831(商品名,株式会社ADEKA制)等肟类。
2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代(morpholino)苯基)-丁烷-1-2-甲基-1[4-(甲基硫基)苯基]-2-吗啉代(morpholino)丙烷-1-酮等A-氨基烷基苯酮类、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基联咪唑等。
这些中,优选上述肟类。作为进一步优选的例子,为1-苯基-1,2-丙烷二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙烷二酮-2-(邻苯甲酰基)肟、双(A-异亚硝基苯丙酮肟)间苯二甲酸酯、1,2-辛烷二酮-1-[4-(苯基硫基)苯基]-2-(邻苯甲酰基肟)、OXE02、NCI-831。它们可以单独使用,或者组合2种以上而使用。下述式中示出OXE-02和NCI-831的结构。
[化学式16]
[化学式17]
这些中,从光反应方面考虑,选自上述的二苯甲酮类、甘氨酸类、巯基类、肟类、A-氨基烷基苯酮类、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基联咪唑中的组合是优选的。
相对于碱溶性树脂(A)的总量100质量份而言,光聚合引发剂(C)的含量优选为0.1~60质量份,更优选为0.2~40质量份。为0.1质量份以上时,通过光照射而产生充足的自由基,从敏感度提高方面考虑是优选的,为60质量份以下时,不会由于产生过量的自由基而导致未照射光的部分发生固化,碱显影性提高。
本发明的感光性树脂组合物可以含有热交联剂(D)。通过热处理,热交联剂(D)在(A)的树脂间形成交联结构,因此,能提高热固化后的膜特性、耐药品性。另外,能降低收缩率。作为热交联剂(D),可举出具有通式(7)表示的热交联性基的化合物、及苯并噁嗪化合物。
[化学式18]
(通式(7)中,R13表示氢原子、碳数1~20的烷基、碳数4~20的脂环式烃基。
作为热交联剂(D),可举出例如作为具有1个热交联性基的热交联剂的ML-26X、ML-24X、ML-236TMP、4-羟甲基3M6C、ML-MC、ML-TBC(以上为商品名,本州化学工业(株)制)、P-a型苯并噁嗪(商品名,四国化成工业(株)制)等、作为具有2个热交联性基的热交联剂的DM-BI25X-F、46DMOC、46DMOIPP、46DMOEP(以上为商品名,旭有机材工业(株)制)、DMLMBPC、DML-MBOC、DML-OCHP、DML-PC、DML-PCHP、DML-PTBP、DML-34X、DML-EP、DML-POP、DML-OC、二羟甲基-Bis-C、二羟甲基-BisOC-P、DML-BisOC-Z、DML-BisOCHP-Z、DML-PFP、DML-PSBP、DML-MB25、DML-MTrisPC、DML-Bis25X-34XL、DML-Bis25X-PCHP(以上为商品名,本州化学工业(株)制)、“Nikalac(注册商标)”MX-290(商品名,SANWA CHEMICAL CO.,LTD.制)、B-a型苯并噁嗪、B-m型苯并噁嗪(以上为商品名,四国化成工业(株)制)、2,6-二甲氧基甲基-4-叔丁基苯酚、2,6-二甲氧基甲基-对甲酚、2,6-二乙酰氧基甲基对甲酚等、作为具有3个热交联性基的热交联剂的TriML-P、TriML-35XL、TriML-TrisCR-HAP(以上为商品名,本州化学工业(株)制)等、作为具有4个热交联性基的热交联剂的TM-BIP-A(商品名,旭有机材工业(株)制)、TML-BP、TML-HQ、TML-pp-BPF、TML-BPA、TMOM-BP(以上为商品名,本州化学工业(株)制)、“Nikalac”(注册商标)MX-280、“Nikalac”(注册商标)MX-270(以上为商品名,SANWACHEMICAL CO.,LTD.制)等、作为具有6个热交联性基的热交联剂的HML-TPPHBA、HML-TPHAP、HMOM-TPPHBA、HMOM-TPHAP(以上为商品名,本州化学工业(株)制)、“Nikalac”(注册商标)MW-390、“Nikalac”(注册商标)MW-100LM(以上为商品名,SANWA CHEMICAL CO.,LTD.制)。
这些中,从固化膜的交联密度提高、耐药品性进一步提高方面考虑,优选具有2个以上热交联性基的热交联剂,更优选具有4个以上热交联性基的热交联剂,更优选具有6个以上热交联性基的热交联剂。
这些热交联剂(D)中,例如,具有羟甲基或取代了醇式羟基的氢原子的羟甲基的化合物通过它们的官能团直接加成于苯环的反应机制而进行交联。
下文中示出本发明的感光性树脂组合物中特别优选使用的代表性热交联剂(D)的结构。
[化学式19]
[化学式20]
[化学式21]
这些热交联剂(D)可以单独使用,或者组合2种以上来使用。
相对于(A)碱溶性树脂(A)的总量100质量份而言,热交联剂(D)的含量优选为0.5质量份以上,更优选为1质量份以上,进一步优选为3质量份以上,特别优选为5质量份以上,优选为150质量份以下,特别优选为130质量份以下。通过使相对于(A)碱溶性树脂(A)100质量份而言的热交联剂(D)的含量为150质量份以下,从而不会由于感光性树脂组合物的膜的热处理而使得到的膜的耐热性下降。另一方面,通过使其为0.5质量份以上,由于充分的交联带来的分子量增大效果,而使由耐热性树脂组合物得到的膜的耐热性提高。
本发明的感光性树脂组合物可以进一步含有敏化剂(E)。其中,通过使用噻吨酮化合物,从而使光聚合引发剂(C)高效地敏化,敏感度进一步提高。
作为噻吨酮化合物,优选噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-丙基噻吨酮、4-甲基噻吨酮、4-乙基噻吨酮、4-丙基噻吨酮、2-甲基-4-乙基噻吨酮、2-乙基-4-丙基噻吨酮、2-乙基-4-甲基噻吨酮、2-乙基-4-丙基噻吨酮、2-丙基-4-甲基噻吨酮、2-丙基-4-乙基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二丙基噻吨酮等。
关于敏化剂(E)的含量,从敏感度提高方面考虑,相对于碱溶性树脂(A)的总量100质量份而言,优选为0.01质量份以上,特别优选为0.05质量份以上。另外,从不会由于过度的敏化作用而导致未照射光的部分发生固化、使碱显影性提高方面考虑,优选为10质量份以下,特别优选为5质量份以下。
此外,出于调节本发明的感光性树脂组合物的碱显影性的目的,可含有具有酚式羟基的化合物。
作为本发明中可使用的具有酚式羟基的化合物,可举出例如Bis-Z、BisOC-Z、BisOPP-Z、BisP-CP、Bis26X-Z、BisOTBP-Z、BisOCHP-Z、BisOCR-CP、BisP-MZ、BisP-EZ、Bis26X-CP、BisP-PZ、BisP-IPZ、BisCR-IPZ、BisOCP-IPZ、BisOIPP-CP、Bis26X-IPZ、BisOTBP-CP、TekP-4HBPA(四P-DO-BPA)、TrisP-HAP、TrisP-PA、BisOFP-Z、BisRS-2P、BisPG-26X、BisRS-3P、BisOC-OCHP、BisPC-OCHP、Bis25X-OCHP、Bis26X-OCHP、BisOCHP-OC、Bis236T-OCHP、亚甲基三-FR-CR、BisRS-26X、BisRS-OCHP(以上为商品名,本州化学工业(株)制)、BIR-OC、BIP-PC、BIR-PC、BIR-PTBP、BIR-PCHP、BIP-BIOC-F、4PC、BIR-BIPC-F、TEP-BIP-A(以上为商品名,旭有机材工业(株)制)。
下文中示出本发明的感光性树脂组合物中优选使用的具有酚式羟基的化合物的结构。
[化学式22]
通过使感光性树脂组合物含有该具有酚式羟基的化合物,由此,对于得到的树脂组合物而言,未曝光部容易溶解于碱显影液,曝光部变得难溶于碱显影液。结果,能在短时间内进行显影,由显影液引起的膜减少变少。
相对于碱溶性树脂(A)的总量100质量份而言,具有酚式羟基的化合物的含量优选为1~60质量份,进一步优选在3~50质量份的范围内。
本发明的耐热性树脂组合物可以含有粘接改良剂。作为粘接改良剂,可举出含有烷氧基硅烷的化合物等。可以含有2种以上。通过含有这些化合物,能提高烧成后或固化后的膜与基材的粘接性。
作为含有烷氧基硅烷的化合物的具体例,可举出下述的含有烷氧基硅烷的化合物。
N-苯基氨基乙基三甲氧基硅烷、N-苯基氨基乙基三乙氧基硅烷、N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基氨基丁基三甲氧基硅烷、N-苯基氨基丁基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(B-甲氧基乙氧基)硅烷等。
关于粘接改良剂的总含量,相对于碱溶性树脂(A)100质量份而言,优选为0.01~15质量份。为0.01质量份以上时,从能提高烧成后或固化后的膜与基材的粘接性方面考虑是优选的。为15质量份以下时,不会由于过度的密合而使碱显影性下降,能够使粘接性提高,从这方面考虑是优选的。
本发明的耐热性树脂组合物可以含有表面活性剂,由此,能提高与基板的润湿性。
作为表面活性剂,可举出下述的表面活性剂。
“FLUORAD”(注册商标)(3M Japan Limited制)、“MEGAFAC”(注册商标)(DIC(株)制)、“Surflon”(注册商标)(旭硝子(株)制)等氟系表面活性剂。
KP341(商品名,信越化学工业(株)制)、DBE(商品名,Chisso Corporation制)、Glanol(商品名,共荣社化学(株)制)、“BYK”(注册商标)(BYK-Chemie GmbH制)等有机硅氧烷表面活性剂。POLYFLOW(商品名,共荣社化学(株)制)等丙烯酸系聚合物表面活性剂等。
本发明的感光性树脂组合物可以以溶解或分散于有机溶剂中的状态使用。关于有机溶剂,可优选使用大气压下沸点为80℃~250℃的有机溶剂。
作为本发明中优选使用的有机溶剂,可举出下述的有机溶剂。乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚等醚类。
乙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等乙酸酯类。
乙酰丙酮、甲基丙基酮、甲基丁基酮、甲基异丁基酮、环戊酮、2-庚酮等酮类。
丁醇、异丁醇、戊醇、4-甲基-2-戊醇、3-甲基-2-丁醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二丙酮醇等醇类。
甲苯、二甲苯等芳香族烃。
N-甲基-2-吡咯烷酮、N-环己基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N,N-二甲基丙撑脲、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、δ-戊内酯等。
它们可以单独使用,或者也可使用2种以上。
这些中,特别优选溶解碱溶性树脂(A)、并且大气压下沸点为100℃~210℃的有机溶剂。若沸点为上述范围,则在涂布感光性树脂组合物的溶液或分散液时,不会发生有机溶剂过度挥发而变得无法涂布的情况,并且即使不提高组合物的热处理温度也可。因此,不会对基底基板的材质产生限制。另外,通过使用溶解碱溶性树脂(A)的有机溶剂,能在作为基底的基板上形成均匀性良好的涂膜。
作为具有这样的沸点的特别优选的有机溶剂,可举出下述的有机溶剂。环戊酮、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、二丙酮醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、Y-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮。
另外,关于本发明的感光性树脂组合物中使用的有机溶剂,相对于碱溶性树脂(A)的总量100质量份而言,优选为20质量份以上,特别优选为30质量份以上,优选为800质量份以下,特别优选为500质量份以下。
接下来,对本发明的感光性树脂组合物的制造方法进行说明。例如,通过将前述(A)~(C)成分、以及根据需要的(D)成分及/或(E)成分、溶解调节剂、密合改良剂、粘接改良剂、及表面活性剂等溶解于有机溶剂,能得到感光性树脂组合物的溶液。作为溶解方法,可举出搅拌、加热。进行加热时,优选在不损害感光性树脂组合物的性能的范围内设定加热温度,通常为室温~80℃。另外,各成分的溶解顺序没有特别限制,例如,有从溶解性低的化合物开始依序使它们溶解的方法。另外,对于表面活性剂、一部分密合改良剂等在搅拌溶解时容易产生气泡的成分而言,通过在将其他成分溶解后最后添加,由此能防止因气泡的发生而导致的其他成分的溶解不良。
对于得到的感光性树脂组合物的溶液而言,优选使用过滤器进行过滤,将废渣、粒子除去。过滤器孔径例如包括0.5μm、0.2μm、0.1μm、0.07μm、0.05μm、0.03μm、0.02μm、0.01μm、0.005μm等,但不限于这些。过滤器的材质包括聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚四氟乙烯(PTFE)等,优选聚乙烯、尼龙。
接下来,举例说明制造本发明的感光性树脂组合物的膜的方法。
首先,将感光性树脂组合物的溶液涂布于基板上。作为基板,可利用硅晶圆、陶瓷类、砷化镓等,但不限于这些。可用硅烷偶联剂、钛螯合物剂等化合物对基板进行前处理。例如,旋涂或喷雾涂布在异丙醇、乙醇、甲醇、水、四氢呋喃、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚、乳酸乙酯、己二酸二乙酯等溶剂中溶解0.5~20质量%前述的偶联剂而得到的溶液或在所述溶液中浸渍,然后进行干燥,进行表面处理。也可通过使进行表面处理的化合物与上述接触来进行表面处理。根据情况,也可通过随后施加50℃~300℃的温度,使基板与上述偶联剂等的反应进行。
作为感光性树脂组合物的溶液的涂布方法,包括使用了旋涂机的旋转涂布、喷雾涂布、辊涂等方法。另外,对于涂布膜厚而言,通常,使干燥后的膜厚成为1~50μm。
接下来,对涂布了感光性树脂组合物的溶液的基板进行加热,得到感光性树脂组合物的膜。也将该工序称为预烘烤。对于干燥而言,优选使用烘箱、加热板、红外线等,在70~140℃的范围内进行1分钟~数小时。使用加热板的情况下,在板上直接保持膜,或者在设置于板上的接近销(proximity pin)等器具上保持膜,进行加热。作为接近销的材质,有铝、不锈钢等金属材料、或聚酰亚胺树脂、“Teflon(注册商标)”等合成树脂,可使用任意材质的接近销,只要具有耐热性即可。接近销的高度根据基板的尺寸、膜的种类、加热目的等的不同而存在多种,优选为0.1~10mm。
接下来,透过具有所期望的图案的掩模,向该感光性树脂组合物的膜上照射化学射线,进行曝光。也可不使用掩模,扫描非常细的束,对感光性树脂组合物的膜进行曝光。作为曝光中可使用的化学射线,有紫外线、可见光线、电子束、X射线等。本发明中,优选使用汞灯的i射线(365nm)、h射线(405nm)、g射线(436nm)。
接下来,根据需要,进行曝光后的烘烤处理。作为其温度,优选50~180℃的范围,尤其是更优选为60~150℃的范围。时间没有特别限制,从随后的显影性的观点考虑,优选为10秒~数小时。
曝光后,为了形成感光性树脂组合物的膜的图案,使用显影液将非曝光部除去。显影液优选为四甲基铵、二乙醇胺、二乙基氨基乙醇、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、三乙基胺、二乙基胺、甲基胺、二甲基胺、乙酸二甲基氨基乙酯、二甲基氨基乙醇、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、环己基胺、乙二胺、六亚甲基二胺等显示碱性的化合物的水溶液。
根据情况,可在这些碱水溶液中添加1种以上的下述物质,所述物质为:N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、二甲基丙烯酰胺等极性溶剂、甲醇、乙醇、异丙醇等醇类、乳酸乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯等酯类、环戊酮、环己酮、异丁基酮、甲基异丁基酮等酮类等。
在显影后,通常用水进行漂洗。在漂洗中,可将下述物质中的1种以上添加至水中,所述物质为:乙醇、异丙醇等醇类;乳酸乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、3-甲氧基甲基丙酸酯等酯类等。
通过显影,可得到膜的图案。在150~500℃的温度范围内对其进行加热,使感光性树脂的膜固化,转化为固化浮凸图案。对于该加热处理而言,优选的是,选择温度,阶段性地升温,或者,选择一定的温度范围,连续地进行升温,实施5分钟~5小时。作为例子,可举出于130℃、200℃、350℃各进行30分钟热处理的方法,经2小时从室温直线升温至320℃的方法等。
得到的固化浮凸图案可合适地用于半导体部件的表面保护膜、薄膜电感器、高密度安装用多层布线的层间绝缘膜、有机电场发光元件的绝缘层等用途。
接下来,使用图1来说明应用于使用了本发明的耐热性树脂组合物的具有线圈导体的电子部件的应用例。图1为将本发明的具有线圈导体的电子部件中的交替层叠绝缘层和线圈导体层而形成的多层结构部分放大而得到的截面图。在基板1上形成由本发明的耐热性树脂组合物形成的绝缘膜2a,在该绝缘膜2a上形成线圈导体层3a。同样地,形成与绝缘膜2b~2d对应的线圈导体层3b~3d,形成绝缘膜2e及2f。对于要求绝缘膜所具有的作用而言,除了线圈导体图案间的绝缘以外,通过使通孔部4a、4b的截面形状成为正锥形,从而能良好地形成镀覆处理前的籽晶层和随后的镀覆,降低电连接不良的发生率,本发明的感光性树脂组合物可以合适地应用于该用途。
实施例
以下,举出实施例来说明本发明,但本发明不受这些例子的限制。实施例中的感光性树脂组合物的评价利用以下的方法进行。
<感光性树脂涂布膜的制作>
在8英寸硅晶圆上,涂布感光性树脂组合物的溶液(以下,称为“清漆”),使得预烘烤后的膜厚成为12μm。接下来,在加热板(Tokyo Electron Limited制ACT-8)上载置晶圆,于120℃进行3分钟预烘烤,由此,得到感光性树脂组合物的膜。
<膜厚的测定方法>
使用Dainippon Screen Mfg.Co.,Ltd.制Lambda Ace STM-602J,使用聚酰亚胺的折射率1.63的值进行测定。
<曝光>
将具有图案的光罩(reticle)设置于曝光机(Nikon公司制i射线步进曝光装置NSR-2005i9C),针对预烘烤后的感光性树脂的膜,以500mJ/cm2的曝光量进行图案曝光。
<曝光后烘烤>
针对经曝光的感光性树脂的膜,使用加热板(Tokyo Electron Limited制ACT-8),于120℃进行1分钟热处理。
<显影>
针对进行了曝光后烘烤的感光性树脂的膜,使用Tokyo Electron Limited制ACT-8的显影装置,使载置有膜的基板以50rpm旋转,喷出氢氧化四甲基铵的2.38%水溶液10秒。然后,以0rpm静置30秒。然后,以500rpm用纯水进行漂洗,以3000rpm甩脱10秒,进行干燥,得到显影后的涂布膜。
<热固化>
针对显影的膜,使用惰性烘箱INH-21CD(Koyo Thermo Systems Co.,Ltd.制),在氮气气流下(氧浓度为20ppm以下),经60分钟从50℃升温至280℃的固化温度,于280℃进行60分钟加热处理。然后,缓慢冷却直至烘箱内成为50℃以下,得到具有固化浮凸图案的固化膜。
<固化浮凸图案的截面形状评价>
将利用前述的方法得到的硅晶圆与固化膜一同地与晶圆面垂直地断裂。使用场发射型扫描电子显微镜(Hitachi High-Technologies Corporation制S-4800),观察固化浮凸图案的10μm以上且20μm以下的开口部的截面形状,测定锥度。测得的锥度是图2中的锥度24所记载的部分。此处,图案截面的锥角优选为45°以上且小于90°,进一步优选为75°以上且小于90°。对于图案截面形状评价而言,将为75°以上且小于90°的情况评价为4,将为60°以上且小于75°的情况评价为3,将为45°以上且小于60°的情况评价为2,将小于45°或大于90°的情况评价为1。
<耐药品性的评价>
关于各实施例及比较例中记载的清漆,使用东京应化工业(株)制“剥离液106”,于40℃对利用前述的方法在硅晶圆上制作的固化浮凸图案进行30分钟浸渍处理。测定处理前后的膜厚,求出膜厚变动率。进而,用光学显微镜来确认有无裂纹、剥离。此处,膜厚变动率优选小于3%,更优选小于1%。对于耐药品性评价而言,将膜厚变动率为0~小于1%的情况评价为3,将1%~小于3%的情况评价为2,将为3%以上的情况评价为1。对于裂纹及剥离的评价而言,将未发现裂纹、剥离的情况作为良,将发现了裂纹、剥离的情况作为不良。
<电绝缘性的评价>
关于各实施例及比较例中记载的清漆,针对利用前述的方法在硅晶圆上制作的感光性树脂的膜,未使用光罩而将整个面曝光后,未进行显影而进行热固化,得到固化膜。于室温将其浸渍于47%氢氟酸中3分钟,然后,用自来水洗涤,将固化膜从硅晶圆剥离。针对如上所述地剥离的固化膜,使用菊水电子工业(株)制耐电压/绝缘电阻试验器TOS9201,以DCW,以0.1kV/秒的升压速度进行升压,测定发生了绝缘击穿时的电压。通过将得到的电压除以膜厚,从而求出每单位膜厚的绝缘击穿电压。将通过计算而得到的每1mm膜厚的绝缘击穿电压为400kV以上的情况评价为3,将为300kV以上且低于400kV的情况评价为2,将小于300kV的情况评价为1。
<重均分子量的测定>
对于含(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的重均分子量而言,使用GPC装置HLC-8220(Tosoh公司制),作为柱,分别将Tosoh公司制的2根TSK-gel SuperHM-H和1根TSK-gelSuperH2000串联连接来使用,使展开溶剂为四氢呋喃,使流速为0.4mL/min,使测定温度为40℃从而进行测定,按照聚苯乙烯换算,计算重均分子量。
<原料的简称>
以下的例子中,有时对原料进行简称。简称如下所述。
PBO前体:合成例4的聚苯并噁唑前体
PET4A:季戊四醇四丙烯酸酯
PET3A:季戊四醇三丙烯酸酯
DPHA:二季戊四醇六丙烯酸酯
NCI-831:“ADEKA ARKLS”(注册商标)NCI-831(ADEKA公司制)
MX-270:“Nikalac”(注册商标)MX-270,
KBM-403:3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷,KBM-403,
PF77:POLYFLOW No.77、
GBL:γ-丁内酯
EL:乳酸乙酯。
<合成例的化合物的名称>
如下所述地对合成例5~8的化合物的名称进行简称。
P-AK:合成例5的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物的前体
AK:合成例6的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物
MK:合成例7的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物
NOV:合成例8的Novolac树脂。
<合成例1>聚酰亚胺的合成
在干燥氮气气流下,将2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(Central GlassCo.,Ltd.制,BAHF)32.9g(0.09摩尔)溶解于N-甲基吡咯烷酮(以下称为NMP)500g中。向其中添加3,3’,4,4’-二苯基醚四甲酸二酐(以下称为ODPA)31.0g(0.1摩尔)和NMP 50g,于30℃进行2小时搅拌。然后,添加3-氨基苯酚(东京化成(株)制)2.18g(0.02摩尔),于40℃进行2小时搅拌。进而用甲苯(东京化成(株)制30g)将吡啶(东京化成(株)制)5g稀释,添加至溶液中,安装冷凝管,利用共沸将水和甲苯一同除去至体系外,并且使溶液的温度成为120℃并进行2小时反应,进而于180℃进行2小时反应。将该溶液的温度降低至室温,将溶液投入至水3L中,得到白色的粉体。通过过滤来收集该粉体,进而用水进行3次洗涤。洗涤后,用50℃的真空干燥机使白色粉体进行72小时干燥,得到聚酰亚胺。
<合成例2>含羟基的二胺化合物(HFHA)的合成
将2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(Central Glass Co.,Ltd.制,BAHF)18.3g(0.05摩尔)溶解于丙酮100mL、环氧丙烷(东京化成(株)制)17.4g(0.3摩尔)中,冷却至-15℃。向其中滴加将3-硝基苯甲酰氯(东京化成(株)制)20.4g(0.11摩尔)溶解于丙酮100mL中而得到的溶液。滴加结束后,于-15℃进行4小时搅拌,然后,恢复至室温。对析出的白色固体进行过滤,于50℃进行真空干燥。
将得到的白色固体30g放入至300mL的不锈钢高压釜中,分散于甲基溶纤剂250mL中,添加5%钯-碳(和光纯药(株)制)2g。用气球向其中导入氢,于室温进行还原反应。约2小时后,确认气球不再瘪缩,结束反应。反应结束后,进行过滤,将作为催化剂的钯化合物除去,用旋转蒸发器进行浓缩,得到下式表示的含羟基的二胺化合物(HFHA)。
[化学式23]
<合成例3>聚酰亚胺前体的合成
在干燥氮气气流下,将合成例1中得到的HFHA 51.3g(0.085摩尔)、1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷(SiDA,信越化学(株)制)1.24g(0.005摩尔)、3-氨基苯酚(东京化成(株)制)2.18g(0.02摩尔)溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)200g中。向其中添加3,3’,4,4’-二苯基醚四甲酸二酐(ODPA,Manac Incorporated.制)31.0g(0.1摩尔),于40℃进行2小时搅拌。然后,经10分钟滴加用NMP 5g将二甲基甲酰胺二甲基缩醛(MITSUBISHI RAYON CO.,LTD.制,DFA)7.14g(0.06摩尔)稀释而得到的溶液。滴加后,于40℃持续搅拌2小时。搅拌结束后,将溶液投入至水2L中,通过过滤收集聚合物固体的沉淀。进而用水2L进行3次洗涤,用50℃的真空干燥机对收集的聚合物固体进行72小时干燥,得到聚酰亚胺前体。
<合成例4>聚苯并噁唑前体的合成
在干燥氮气气流下,将BAHF 18.3g(0.05摩尔)溶解于NMP 50g、缩水甘油基甲基醚26.4g(0.3摩尔),将溶液的温度冷却至-15℃。以内部的温度不超过0℃的方式,向其中滴加将二苯基醚二甲酸二氯化物(日本农药(株)制)7.4g(0.025摩尔)和间苯二甲酸酰氯(东京化成(株)制)5.1g(0.025摩尔)溶解于γ-丁内酯25g中而得到的溶液。滴加结束后,于-15℃持续搅拌6小时。反应结束后,向包含10质量%甲醇的水3L中投入溶液,收集白色的沉淀。通过过滤收集该沉淀,用水洗涤3次,然后用50℃的真空干燥机进行72小时干燥,得到聚苯并噁唑前体。
<合成例5>含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物的前体P-AK的合成
向具备搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管的1L四颈瓶中,添加3-氨基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制KBM-903)89.65g(0.50mol),在冰浴中,使用滴液漏斗,缓缓滴加丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯(昭和电工公司制“Karenz”(注册商标)AOI)70.60g(0.50mol),然后,于40℃进行8小时反应。确认在红外吸收光谱中异氰酸酯基的吸收消失,结束反应。冷却至室温,得到下述式表示的化合物。分子量为320.41。
[化学式24]
<合成例6>含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物AK的合成
在前述合成例5中,进一步地,针对含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物的前体P-AK,添加异丙醇641g,于室温进行30分钟搅拌,然后添加2.38%四甲基氢氧化铵水溶液80g,于室温进行24小时搅拌,进行水解缩合反应。然后,添加甲基异丁基酮500g,进行水洗,使用蒸发器将溶剂除去。得到的反应物的重均分子量为4,100。
<合成例7>含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物MK的合成
向具备搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管的1L四颈瓶中,添加3-氨基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制KBM-903)89.65g(0.50mol),在冰浴中,使用滴液漏斗,缓缓滴加甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯(昭和电工公司制“Karenz”MOI)77.58g(0.50mol),然后,于40℃进行8小时反应。确认在红外吸收光谱中异氰酸酯基的吸收消失,结束反应。冷却至室温,得到下述式表示的化合物。分子量为334.44。
[化学式25]
进而,添加异丙醇641g,于室温进行30分钟搅拌,然后添加2.38%四甲基氢氧化铵水溶液80g,于室温进行24小时搅拌,进行水解缩合反应。然后,添加甲基异丁基酮500g,进行水洗,使用蒸发器将溶剂除去。得到的反应物的重均分子量为3,800。
<合成例8>Novolac树脂NOV的合成
在干燥氮气气流下,装入间甲酚70.2g(0.65摩尔)、对甲酚37.8g(0.35摩尔)、37重量%甲醛水溶液75.5g(甲醛0.93摩尔)、草酸二水合物0.63g(0.005摩尔)、甲基异丁基酮264g,然后,浸渍于油浴中,一边使反应液回流,一边进行4小时缩聚反应。然后,经3小时将油浴的温度升温,然后,将烧瓶内的压力减压至40~67hPa,除去挥发成分,冷却至室温,得到Novolac树脂的聚合物固体。通过GPC,重均分子量为3500。
[实施例1]
将下述的物质添加至γ-丁内酯10.50g与乳酸乙酯7.00g的混合液中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例1的聚酰亚胺10.0g,
作为含丙烯酰基的化合物(B)、且也是含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的合成例6的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物AK1.20g,
季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)1.80g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[实施例2]
将下述的物质添加至γ-丁内酯11.60g与乳酸乙酯7.80g的混合液中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例1的聚酰亚胺10.0g,
作为含丙烯酰基的化合物(B)、且也是含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的合成例6的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物AK1.80g、及季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)2.70g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[实施例3]
将下述的物质添加至γ-丁内酯12.70g与乳酸乙酯8.50g的混合液中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例1的聚酰亚胺10.0g,
作为含丙烯酰基的化合物(B)、且也是含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的合成例6的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物AK2.40g及季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)3.60g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[实施例4]
将下述的物质添加至γ-丁内酯11.60g与乳酸乙酯7.80g的混合液中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例1的聚酰亚胺10.0g,
作为含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)、且也是含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的合成例7的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物MK1.80g、和季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)2.70g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[实施例5]
将下述的物质添加至γ-丁内酯11.60g与乳酸乙酯7.80g的混合液中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例1的聚酰亚胺10.0g,
作为含丙烯酰基的化合物(B)、且也是含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的合成例6的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物AK1.80g、季戊四醇三丙烯酸酯(PET3A)2.70g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[实施例6]
将下述的物质添加至γ-丁内酯11.60g与乳酸乙酯7.80g的混合液中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例1的聚酰亚胺10.0g,
作为含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)、且也是含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的合成例6的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物AK1.80g、季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)1.35g、季戊四醇三丙烯酸酯(PET3A)1.35g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[实施例7]
将下述的物质添加至γ-丁内酯11.60g与乳酸乙酯7.80g的混合液中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例1的聚酰亚胺10.0g,
作为含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)、且也是含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的合成例6的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物AK1.80g、季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)0.90g、季戊四醇三丙烯酸酯(PET3A)0.90g、和二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)0.90g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[实施例8]
将下述的物质添加至γ-丁内酯11.60g与乳酸乙酯7.80g的混合液中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例1的聚酰亚胺10.0g,
作为含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)、且也是含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的合成例6的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物AK2.70g、季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)1.80g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[实施例9]
将下述的物质添加至γ-丁内酯11.60g与乳酸乙酯7.80g的混合液中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例1的聚酰亚胺10.0g,
作为含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)、且也是含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的合成例6的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物AK1.35g、季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)3.15g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[实施例10]
将下述的物质添加至γ-丁内酯11.60g与乳酸乙酯7.80g的混合液中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例3的聚酰亚胺前体10.0g,
作为含丙烯酰基的化合物(B)、且也是含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的合成例6的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物AK1.80g及并非(B1)的季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)2.70g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[实施例11]
将下述的物质添加至γ-丁内酯11.60g与乳酸乙酯7.80g的混合液中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例4的聚苯并噁唑前体10.0g,
作为含丙烯酰基的化合物(B)、且也是含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的合成例6的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物AK1.80g、季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)2.70g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[实施例12]
将下述的物质添加至γ-丁内酯11.60g与乳酸乙酯7.80g的混合液中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例1的聚酰亚胺10.0g,
作为含丙烯酰基的化合物(B)、且也是含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的合成例6的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物AK4.50g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[比较例1]
将以下的物质添加至γ-丁内酯11.60g和乳酸乙酯7.80g中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例1的聚酰亚胺10.0g,
作为含丙烯酰基的化合物(B)的季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)4.50g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[比较例2]
将以下的物质添加至γ-丁内酯11.60g和乳酸乙酯7.80g中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为碱溶性树脂(A)的合成例1的聚酰亚胺10.0g,
作为含丙烯酰基的化合物(B)、且为含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)、但分子量小的、合成例5的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物的前体P-AK1.80g、季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)2.70g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的POLYFLOW No.77,0.01g。
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
[比较例3]
将以下的物质添加至γ-丁内酯11.60g与乳酸乙酯7.80g的混合液中,进行搅拌,得到感光性树脂组合物的清漆。
作为(A)碱溶性树脂(A)的合成例8的Novolac树脂NOV10.0g,
作为含丙烯酰基的化合物(B)、且也是含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的合成例6的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物AK1.80g和季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)2.70g,
作为光聚合引发剂(C)的NCI-831,0.70g,
作为热交联剂(D)的NikalacMX-270,0.50g,
作为粘接改良剂的KBM-403,0.15g,
作为表面活性剂的共荣化学公司制POLYFLOW No.77,0.01g
使用得到的清漆,利用上述方法,实施截面形状、耐药品性、电绝缘性的评价。
关于上述的组成及评价结果,将实施例1~8示于表1,将实施例9~12及比较例1~3示于表2。
[表1]
需要说明的是,表中的“聚酰亚胺”是指合成例1的聚酰亚胺,“聚酰亚胺前体”是指合成例3的聚酰亚胺。
附图标记说明
1:基板
2a、2b、2c、2d、2e、2f:绝缘膜
3a、3b、3c、3d:线圈导体层
4a、4b;通孔部
21:基板
22:固化浮凸图案
23:开口部
24:锥度
Claims (12)
1.感光性树脂组合物,其含有碱溶性树脂(A)和含(甲基)丙烯酰基的化合物(B),所述碱溶性树脂(A)包含选自聚酰亚胺及其前体、以及聚苯并噁唑及其前体中的1种以上,
其中,所述含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)为下述化合物的缩合物,所述化合物具有通式(1)表示的结构、和选自通式(2-1)、通式(2-2)及通式(2-3)中的1种以上的结构,
并且,所述含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)包含具有多个通式(1)的结构的含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1),
所述化合物(B1)的重均分子量为1,000~20,000,
通式(1)中,R1表示氢原子或甲基,m表示1≤m≤4的范围内的整数,*符号表示键合部,
通式(2-1)中,R2表示甲基或乙基,n表示1≤n≤4的范围内的整数,*符号表示键合部,
通式(2-2)中,R2表示甲基或乙基,n表示1≤n≤4的范围内的整数,*符号表示键合部,
通式(2-3)中,R2表示甲基或乙基,n表示1≤n≤4的范围内的整数,*符号表示键合部。
2.如权利要求1所述的感光性树脂组合物,其中,所述含(甲基)丙烯酰基的化合物(B)还包含含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)。
4.如权利要求2或3所述的感光性树脂组合物,其中,相对于所述含多官能(甲基)丙烯酰基的硅烷缩合物(B1)的总量100质量份而言,所述含多官能(甲基)丙烯酰基的化合物(B2)为50~300质量份。
5.如权利要求1~3中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,相对于所述碱溶性树脂(A)100质量份而言,所述含丙烯酰基的化合物(B)为20~70质量份。
6.如权利要求4所述的感光性树脂组合物,其中,相对于所述碱溶性树脂(A)100质量份而言,所述含丙烯酰基的化合物(B)为20~70质量份。
7.树脂片材,其是由权利要求1~6中任一项所述的感光性树脂组合物形成的。
8.固化浮凸图案,其是使权利要求1~6中任一项所述的感光性树脂组合物或权利要求7所述的树脂片材固化而得到的浮凸图案,其中,所述浮凸图案的截面形状为45°以上且小于90°的锥形形状。
9.层间绝缘膜或表面保护膜,其具有权利要求8所述的浮凸图案的层。
10.层间绝缘膜或表面保护膜的制造方法,其包括下述工序:
利用将权利要求1~6中任一项所述的感光性树脂组合物涂布在基材上的工序、或将权利要求7所述的树脂片材层压在基材上的工序,从而在基材上设置感光性树脂组合物或树脂层的工序;
照射紫外线,进行显影而形成图案的工序;以及
进行加热而形成固化浮凸图案的层的工序。
11.电子部件或半导体部件,其中,在选自权利要求9所述的层间绝缘膜、和权利要求9所述的表面保护膜中的膜上具有籽晶层和镀覆层。
12.电子部件或半导体部件,其中,重复配置有2~10层权利要求9所述的层间绝缘膜。
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