JP2003302761A - Positive photosensitive resin composition and semiconductor device - Google Patents

Positive photosensitive resin composition and semiconductor device

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JP2003302761A
JP2003302761A JP2002105699A JP2002105699A JP2003302761A JP 2003302761 A JP2003302761 A JP 2003302761A JP 2002105699 A JP2002105699 A JP 2002105699A JP 2002105699 A JP2002105699 A JP 2002105699A JP 2003302761 A JP2003302761 A JP 2003302761A
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JP
Japan
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group
resin composition
photosensitive resin
positive photosensitive
acid
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Application number
JP2002105699A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Makabe
裕明 真壁
Toshio Banba
敏夫 番場
Takashi Hirano
孝 平野
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive photosensitive resin composition having high sensitivity and high resolution and ensuring a small reduction in film thickness of an unexposed region after development and to provide a semiconductor device manufactured by using the same. <P>SOLUTION: The positive photosensitive resin composition consists of a polyamide resin (A), a compound (B) which generates an acid under light, a compound (C) protected by an acid-labile group which is decomposed in the presence of an acid to increase solubility in an aqueous alkali solution, a compound (D) which further generates an acid in the presence of an acid and a solvent (E). A positive photosensitive resin composition is also provided which contains a phenol compound (F) in the above positive photosensitive resin composition. The semiconductor device is manufactured using this positive photosensitive resin composition. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高感度で高解像度
であるポジ型感光性樹脂組成物及びそれを用いた半導体
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive photosensitive resin composition having high sensitivity and high resolution, and a semiconductor device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体素子の表面保護膜、層間絶
縁膜には、耐熱性に優れ又卓越した電気特性、機械特性
等を有するポリイミド樹脂が用いられているが、近年半
導体素子の高集積化、大型化、半導体装置の薄型化、小
型化、半田リフローによる表面実装への移行等により耐
熱サイクル性、耐熱ショック性等の著しい向上の要求が
あり、更に高性能の樹脂が必要とされるようになってき
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, a polyimide resin having excellent heat resistance and excellent electrical and mechanical properties has been used for a surface protective film and an interlayer insulating film of a semiconductor device. There is a demand for significant improvement in heat cycle resistance, heat shock resistance, etc. due to the trend toward larger size, larger size, thinner semiconductor device, smaller size, and surface mounting by solder reflow, and higher performance resin is required. It's starting to happen.

【0003】一方、ポリイミド樹脂自身に感光性を付与
する技術が注目を集めてきており、例えば下記式(8)
に示されるネガ型感光性ポリイミド樹脂が挙げられる。
On the other hand, a technique for imparting photosensitivity to the polyimide resin itself has been attracting attention, for example, the following formula (8)
And the negative photosensitive polyimide resin shown in.

【化7】 [Chemical 7]

【0004】これを用いるとパターン作成工程の一部が
簡略化でき、工程短縮及び歩留まり向上の効果はある
が、現像の際にN−メチル−2−ピロリドン等の溶剤が
必要となるため、安全性、取扱い性に問題がある。そこ
で、アルカリ水溶液で現像ができるポジ型感光性樹脂組
成物が開発されている。例えば、特開平3−24765
5号公報、特開平5−204156号公報、特開平6−
258836号公報、特開平10−186658号公
報、特開平10−307394号公報にはポリイミド樹
脂の前駆体であるポリアミド酸と感光材であるジアゾキ
ノン化合物より構成されるポジ型感光性樹脂組成物が開
示されている。これらの感光材として用いられているジ
アゾキノン化合物は露光することにより化学変化を起こ
し、アルカリ水溶液に可溶となる。しかしその変化率は
40%程度であるだけでなくそれ自身の光に対する吸収
が大きいために、厚膜に塗布した場合、膜の底にまで十
分光が届かない。そのため露光部を開口させるために多
くの露光量を必要とし、感度が低くなるという問題があ
った。
If this is used, part of the pattern forming process can be simplified, and it has the effect of shortening the process and improving the yield, but since a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone is required during development, it is safe. There is a problem with the handling and handling. Therefore, a positive photosensitive resin composition that can be developed with an alkaline aqueous solution has been developed. For example, JP-A-3-24765
5, JP-A-5-204156, JP-A-6-
258836, JP-A-10-186658 and JP-A-10-307394 disclose a positive photosensitive resin composition composed of a polyamic acid which is a precursor of a polyimide resin and a diazoquinone compound which is a photosensitive material. Has been done. The diazoquinone compounds used as these photosensitive materials undergo a chemical change upon exposure to light and become soluble in an alkaline aqueous solution. However, the rate of change is not only about 40%, but also its own absorption of light is large, so that when it is applied to a thick film, the light does not reach the bottom of the film sufficiently. Therefore, there is a problem that a large amount of exposure is required to open the exposed portion, resulting in low sensitivity.

【0005】更に、g線、i線などの紫外線を光源とし
て用いる半導体用レジストに代表されるポジ型感光性樹
脂組成物はベース樹脂としてノボラック樹脂が用いられ
ているが、それに比べ上述のポリアミド樹脂は単位分子
量当たりの水酸基濃度が少ないために、ジアゾキノン化
合物と相互作用することで発揮される溶解阻止能が弱
く、現像後における未露光部の膜減り量が大きい。従っ
て露光部が現像液に十分溶解除去される前に、未露光部
が目的とする膜厚以下になるために、結果として感度が
低下するだけでなく、パターンの壁面が削られることに
より、開口部の寸法安定性が低下する。又カルボキシル
基の場合には、ジアゾキノン化合物と相互作用すること
が出来ない上に、フェノール性水酸基よりもアルカリ水
溶液に対する溶解性が非常に高いという理由により、未
露光部の溶解阻止能が形成されず、目的とする膜厚が得
られないばかりかパターンの形成自体が困難になる問題
がある。又適当な保護基でブロックされたカルボキシル
基の場合、未露光部のアルカリ水溶液に対する耐性は十
分あるが、露光部の溶解性が劣るために感度の低下、現
像後に樹脂の残り(スカム)が見られるという問題があ
る。
Further, a positive type photosensitive resin composition represented by a resist for semiconductors using ultraviolet rays such as g rays and i rays as a light source uses a novolac resin as a base resin. Has a low hydroxyl group concentration per unit molecular weight, and therefore has a weak dissolution inhibiting ability exhibited by interacting with a diazoquinone compound, and has a large amount of film loss in the unexposed portion after development. Therefore, before the exposed area is sufficiently dissolved and removed in the developing solution, the unexposed area becomes less than or equal to the target film thickness. The dimensional stability of the part decreases. Further, in the case of a carboxyl group, it cannot interact with the diazoquinone compound, and because it has a much higher solubility in an aqueous alkaline solution than the phenolic hydroxyl group, the dissolution inhibiting ability of the unexposed portion is not formed. However, there is a problem that the desired film thickness cannot be obtained and the pattern formation itself becomes difficult. In the case of a carboxyl group blocked with an appropriate protective group, the unexposed area has sufficient resistance to an aqueous alkaline solution, but the solubility of the exposed area is poor, resulting in a decrease in sensitivity, and a resin residue (scum) is observed after development. There is a problem that is.

【0006】そこで、光化学反応による触媒作用を取り
入れた化学増幅型のポジ型感光性樹脂組成物が開発され
た。この化学増幅型のポジ型感光性樹脂組成物は、一般
的に水酸基又はカルボキシル基を適当な酸不安定基で保
護されたベース樹脂と光の照射により酸を発生する光酸
発生材から構成されている。この化学増幅型のポジ型感
光性樹脂組成物の現像メカニズムは以下のようになって
いる。未露光部において酸不安定基で保護されたベース
樹脂は現像液であるアルカリ水溶液に耐性を持つ。一方
露光部は、光酸発生材から発生した酸が露光後の熱処理
により拡散して触媒として働き、ベース樹脂中の保護基
を脱離し、水酸基又はカルボキシル基を再生させてアル
カリ水溶液に可溶となる。この露光部と未露光部との溶
解性の差を利用し、露光部を溶解除去することにより未
露光部のみの塗膜パターンの作成が可能となるものであ
る。更にこの触媒酸は脱離反応後も存在し、多くの反応
を引き起こすため見かけの量子収率が高く、高感度化が
容易となるだけでなく高い溶解コントラストが得られる
ために高解像度化も期待できる。
Therefore, a chemically amplified positive photosensitive resin composition incorporating a catalytic action by a photochemical reaction has been developed. This chemically amplified positive-type photosensitive resin composition is generally composed of a base resin in which a hydroxyl group or a carboxyl group is protected with an appropriate acid labile group, and a photoacid generator that generates an acid when irradiated with light. ing. The developing mechanism of this chemically amplified positive photosensitive resin composition is as follows. The base resin protected with an acid labile group in the unexposed area has resistance to an alkaline aqueous solution which is a developing solution. On the other hand, in the exposed part, the acid generated from the photo-acid generating material diffuses by the heat treatment after the exposure to act as a catalyst, removes the protective group in the base resin, regenerates the hydroxyl group or the carboxyl group, and is soluble in the alkaline aqueous solution. Become. By utilizing the difference in solubility between the exposed portion and the unexposed portion and dissolving and removing the exposed portion, it is possible to create a coating film pattern only in the unexposed portion. Furthermore, this catalytic acid is present even after the elimination reaction and causes many reactions, resulting in a high apparent quantum yield, which not only facilitates high sensitivity but also provides high dissolution contrast, which is expected to improve resolution. it can.

【0007】これらの技術を応用した半導体用レジスト
としては、例えば、特許第2847414号公報、特許
第2848611号公報、特開平3−249654号公
報、特開平9−230588号公報等が挙げられるが、
これらに使用されているベース樹脂は主にポリヒドロキ
シスチレンであり、高い解像度は得られるが耐熱性に乏
しく、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜用途には適
さない。
Examples of semiconductor resists to which these techniques are applied include Japanese Patent No. 2847414, Japanese Patent No. 2848611, Japanese Patent Laid-Open No. 3-249654, Japanese Patent Laid-Open No. 9-230588, and the like.
The base resin used for these is mainly polyhydroxystyrene, and although high resolution can be obtained, it has poor heat resistance and is not suitable for use as a surface protective film for semiconductor elements or an interlayer insulating film.

【0008】半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜用途
として、ベース樹脂にポリイミド又はポリアミド樹脂を
用いた化学増幅型感光性樹脂組成物としては、例えば、
特開平3−763号公報、特開平4−120171号公
報、特開平11−202489号公報、特開2001−
194791号公報に開示されている。しかし熱で硬化
させた後も水酸基が残ってしまうために耐湿信頼性が低
下したり、十分な溶解コントラストが得られないために
解像度の低下や、結果的に高感度でも未露光部の膜減り
量の増加によって目的とする膜厚が得られない、且つサ
イドエッチが大きくプロファイル性が悪いなどの問題が
あった。
A chemically amplified photosensitive resin composition using a polyimide or polyamide resin as a base resin for use as a surface protective film or an interlayer insulating film of a semiconductor device is, for example,
JP-A-3-763, JP-A-4-120171, JP-A-11-202489, and JP-A-2001-2001
It is disclosed in Japanese Patent No. 194791. However, even after curing with heat, the hydroxyl groups remain, resulting in a decrease in moisture resistance reliability, and a decrease in resolution due to lack of sufficient dissolution contrast. Due to the increase in the amount, there was a problem that a desired film thickness could not be obtained, side etching was large, and the profile was poor.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、半導体素子
の表面保護膜、層間絶縁膜用途に適した耐熱性があり、
更に耐湿信頼性の低下がなく、解像度の低下がなく、高
感度でも未露光部の膜減り量の増加がなく、プロファイ
ル性に優れるポジ型感光性樹脂組成物に関するものであ
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has a heat resistance suitable for use in surface protection films and interlayer insulating films of semiconductor elements,
Further, the present invention relates to a positive photosensitive resin composition which is excellent in profile property without deterioration in moisture resistance reliability, deterioration in resolution, increase in film loss in unexposed area even at high sensitivity.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、一般式(1)
で示されるポリアミド樹脂(A)、光により酸を発生す
る化合物(B)、酸の存在化で分解し、アルカリ水溶液
への溶解性が増大する酸不安定基で保護された化合物
(C)、酸の存在化で更に酸を発生させる化合物(D)
及び溶剤(E)を有するポジ型感光性樹脂組成物であ
る。
The present invention is based on the general formula (1)
A polyamide resin (A), a compound (B) that generates an acid by light, a compound (C) protected by an acid labile group that decomposes in the presence of an acid and has increased solubility in an alkaline aqueous solution, Compound (D) which further generates an acid in the presence of an acid
And a positive photosensitive resin composition containing a solvent (E).

【化8】 [Chemical 8]

【0011】更に好ましい形態としては、一般式(1)
で示されるポリアミド樹脂中のXが、式(2)の群より
選ばれ、一般式(1)で示されるポリアミド樹脂中のY
が、式(3)の群より選ばれ、一般式(1)で示される
ポリアミド樹脂(A)の末端がアルケニル基又はアルキ
ニル基を少なくとも1個を有する脂肪族基又は環式化合
物基で結合されているポジ型感光性樹脂組成物である。
A more preferable form is the general formula (1)
X in the polyamide resin represented by is selected from the group of formula (2) and Y in the polyamide resin represented by general formula (1)
Is selected from the group of formula (3), and the terminal of the polyamide resin (A) represented by the general formula (1) is bound by an aliphatic group or cyclic compound group having at least one alkenyl group or alkynyl group. Is a positive photosensitive resin composition.

【化9】 [Chemical 9]

【化10】 [Chemical 10]

【0012】酸の存在化で分解し、アルカリ水溶液への
溶解性が増大する酸不安定基で保護された化合物(C)
が、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数
2〜20のアルコキシカルボニルメチル基、炭素数2〜
20のアルコキシアルキル基、炭素数1〜10のアルキ
ル置換シリル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒド
ロフラニル基から選ばれた置換基で保護されたフェノー
ル化合物、又は炭素数2〜20のアルキル基で置換され
たエステル化合物の中から選ばれた少なくとも一種であ
り、溶剤(E)が、炭素数3〜10の環状ケトン、炭素
数3〜10の環状ラクトン、ジメチルスルホキシド、プ
ロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレン
グリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジプロピ
レングリコールモノアルキルエーテル、乳酸メチル、乳
酸エチル、乳酸ブチルより選ばれる少なくとも一種であ
るポジ型感光性樹脂組成物である。
A compound (C) protected by an acid labile group which decomposes in the presence of an acid and has increased solubility in an aqueous alkaline solution.
Is a C2-C20 alkoxycarbonyl group, a C2-C20 alkoxycarbonylmethyl group, a C2-C2
A phenol compound protected by a substituent selected from an alkoxyalkyl group having 20 carbon atoms, an alkyl-substituted silyl group having 1 to 10 carbon atoms, a tetrahydropyranyl group, and a tetrahydrofuranyl group, or an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms. At least one selected from the ester compounds, the solvent (E) is a cyclic ketone having 3 to 10 carbon atoms, a cyclic lactone having 3 to 10 carbon atoms, dimethyl sulfoxide, propylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol mono. The positive photosensitive resin composition is at least one selected from alkyl ether acetate, dipropylene glycol monoalkyl ether, methyl lactate, ethyl lactate, and butyl lactate.

【0013】また、上記のポジ型感光性樹脂組成物が、
フェノール化合物(F)を含むポジ型感光性樹脂組成物
である。更に好ましい形態としては、ポリアミド樹脂
(A)100重量部に対し、フェノール化合物(F)を
1〜30重量部含み、フェノール化合物(F)が、下記
の構造から選ばれるポジ型感光性樹脂組成物である。
Further, the above-mentioned positive type photosensitive resin composition is
A positive photosensitive resin composition containing a phenol compound (F). A more preferable form is a positive photosensitive resin composition containing 1 to 30 parts by weight of a phenol compound (F) with respect to 100 parts by weight of a polyamide resin (A), wherein the phenol compound (F) is selected from the following structures. Is.

【化11】 [Chemical 11]

【化12】 [Chemical 12]

【化13】 [Chemical 13]

【0014】また、上記のポジ型感光性樹脂組成物を用
いて製作された半導体装置であり、ポジ型感光性樹脂組
成物を加熱脱水閉環後の膜厚が、0.1〜30μmにな
るように半導体素子上に塗布し、プリベーク、露光、露
光後加熱、現像、加熱して得られる半導体装置である。
A semiconductor device manufactured by using the above-mentioned positive photosensitive resin composition, wherein the film thickness of the positive photosensitive resin composition after heat-dehydration ring closure is 0.1 to 30 μm. It is a semiconductor device obtained by applying on a semiconductor element, prebaking, exposing, heating after exposure, developing, and heating.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】一般式(1)のポリアミド樹脂
は、Xの構造を有するビス(アミノフェノール)、必要
により配合されるZの構造を有するシリコーンジアミン
とYの構造を有するジカルボン酸或いはジカルボン酸ジ
クロリド、ジカルボン酸誘導体とを反応した後、酸不安
定基となる保護基をポリアミド樹脂中のフェノール性水
酸基に置換させて得られるものである。なお、ジカルボ
ン酸の場合には反応収率等を高めるため、1−ヒドロキ
シ−1,2,3−ベンゾトリアゾール等を予め反応させ
た活性エステル型のジカルボン酸誘導体を用いてもよ
い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polyamide resin represented by the general formula (1) includes a bis (aminophenol) having a structure of X, a silicone diamine having a structure of Z and a dicarboxylic acid or a dicarboxylic acid having a structure of Y, which are blended if necessary. It is obtained by reacting an acid dichloride and a dicarboxylic acid derivative, and then substituting a protective group which becomes an acid labile group with a phenolic hydroxyl group in a polyamide resin. In the case of dicarboxylic acid, an active ester type dicarboxylic acid derivative obtained by previously reacting 1-hydroxy-1,2,3-benzotriazole or the like may be used in order to increase the reaction yield and the like.

【0016】酸不安定基となる保護基は、炭素数2〜2
0のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜10のアルキ
ル置換シリル基であり、例えば、tert−ブトキシカ
ルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、トリメチル
シリル基等が挙げられ、好ましくは、tert−ブトキ
シカルボニル基である。また現像後の未露光部の膜減り
量が少なく、露光部と未露光部の溶解コントラストが大
きい樹脂を得るために、ベース樹脂中の全水酸基の5〜
80%を酸不安定基となる保護基で置換することが望ま
しい。5%未満のときは、未露光部が十分な溶解阻止能
が得られず膜減り量が大きくなる可能性があり、80%
を越えると、露光部の溶解性も極端に遅くなり感度が低
下するだけでなく、現像後に樹脂の残り(スカム)が出
やすくなる可能性がある。このポリアミド樹脂を約30
0〜400℃で加熱すると脱水閉環し、ポリベンゾオキ
サゾールという形で耐熱性樹脂が得られる。
The protective group which becomes an acid labile group has 2 to 2 carbon atoms.
It is an alkoxycarbonyl group of 0, an alkyl-substituted silyl group having 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a tert-butoxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, a trimethylsilyl group, and the like, and a tert-butoxycarbonyl group is preferable. In addition, in order to obtain a resin in which the amount of film loss in the unexposed area after development is small and the dissolution contrast between the exposed area and the unexposed area is large,
It is desirable to replace 80% with a protecting group which becomes an acid labile group. If it is less than 5%, the unexposed portion may not have sufficient dissolution inhibiting ability and the film reduction amount may be large.
If it exceeds, not only the solubility of the exposed area becomes extremely slow and the sensitivity is lowered, but also the residue (scum) of the resin may be easily generated after the development. About 30% of this polyamide resin
When heated at 0 to 400 ° C., dehydration ring closure occurs and a heat resistant resin in the form of polybenzoxazole is obtained.

【0017】本発明の一般式(1)のポリアミド樹脂の
Xは、例えば、
X of the polyamide resin of the general formula (1) of the present invention is, for example,

【化14】 等であるがこれらに限定されるものではない。[Chemical 14] However, the present invention is not limited to these.

【0018】これら中で特に好ましいものとしては、Of these, particularly preferred are:

【化15】 より選ばれるものであり、又2種以上用いても良い。[Chemical 15] It is selected more preferably, and two or more kinds may be used.

【0019】又一般式(1)のポリアミド樹脂のYは、
例えば、
Further, Y of the polyamide resin of the general formula (1) is
For example,

【化16】 等であるがこれらに限定されるものではない。[Chemical 16] However, the present invention is not limited to these.

【0020】これらの中で特に好ましいものとしては、Of these, particularly preferred are:

【化17】 より選ばれるものであり、又2種以上用いても良い。[Chemical 17] It is selected more preferably, and two or more kinds may be used.

【0021】又本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、保
存性という観点から、Yの構造を有するジカルボン酸或
いはジカルボン酸ジクロリド又はジカルボン酸誘導体と
Xの構造を有するビス(アミノフェノール)を反応させ
てポリアミド樹脂を合成した後、アルケニル基又はアル
キニル基を少なくとも1個有する脂肪族基又は環式化合
物基を含む酸無水物を用いて末端のアミノ基をキャップ
することが重要である。
The positive photosensitive resin composition of the present invention is obtained by reacting a dicarboxylic acid or dicarboxylic acid dichloride or dicarboxylic acid derivative having a structure Y with a bis (aminophenol) having a structure X from the viewpoint of storage stability. After synthesizing the polyamide resin, it is important to cap the terminal amino group with an acid anhydride containing an aliphatic group or a cyclic compound group having at least one alkenyl group or alkynyl group.

【0022】アルケニル基又はアルキニル基を少なくと
も1個有する脂肪族基又は環式化合物基としては、例え
ば、
Examples of the aliphatic group or cyclic compound group having at least one alkenyl group or alkynyl group include:

【化18】 等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。[Chemical 18] However, the present invention is not limited to these.

【0023】これらの中で特に好ましいものとしては、Of these, particularly preferred are:

【化19】 より選ばれるものであり、又2種以上用いても良い。[Chemical 19] It is selected more preferably, and two or more kinds may be used.

【0024】更に、必要によって用いる一般式(1)の
ポリアミド樹脂のZは、例えば
Further, Z of the polyamide resin of the general formula (1) optionally used is, for example,

【化20】 等であるがこれらに限定されるものではなく、又2種以
上用いても良い。
[Chemical 20] However, the present invention is not limited to these, and two or more kinds may be used.

【0025】一般式(1)のZは、例えば、シリコンウ
ェハーのような基板に対して、特に優れた密着性が必要
な場合に用いるが、その使用割合bは最大40モル%ま
でである。40モル%を越えると樹脂の溶解性が極めて
低下し、現像残り(スカム)が発生し、パターン加工が
できなくなるので好ましくない。なお、これらX、Y、
Zの使用にあたっては、それぞれ1種類であっても2種
類以上の混合物であっても構わない。一般式(1)のn
は、2〜300であるが、300を越えると現像後にス
カムが発生する恐れがあるので好ましくない。
Z in the general formula (1) is used when particularly excellent adhesion is required to a substrate such as a silicon wafer, and the use ratio b is up to 40 mol%. If it exceeds 40 mol%, the solubility of the resin is extremely lowered, the undeveloped residue (scum) is generated, and pattern processing cannot be performed, which is not preferable. In addition, these X, Y,
When Z is used, it may be one kind or a mixture of two or more kinds. N in the general formula (1)
Is from 2 to 300, but if it exceeds 300, scum may occur after development, which is not preferable.

【0026】本発明のポジ型感光性樹脂組成物に用いら
れる、光により酸を発生する化合物(B)は、Phot
ograph.Sci.Eng.,18,p387(1
974)、CHEMTECH,Oct.p624(19
80)、Polym.Mater.Sci.Eng.,
72,p406(1995)、Macromol.Ch
em.Rapid Commun.14,p203(1
993)、J.Photopolym.Sci.Tec
hnol.,,p67(1993)記載のオニウム塩
類、Macromolecules,21,p2001
(1988)、Chem.Mater.,p462
(1991)、Proc.SPIE,1086,2(1
989)記載の2−ニトロベンジルエステル類、J.P
hotopolym.Sci.Technol.,
p429(1989)、Proc.SPIE,126
,p575(1990)記載のN−イミノスルホネー
ト類、Polym.Mat.Sci.Eng.,61
269(1989)記載のナフトキノンジアジド−4−
スルホン酸エステル類、J.Photopolym.S
ci.Technol.,,p389(1991)、
Proc.SPIE,2195,p173(1994)
記載のハロゲン系化合物類等が挙げられる。化合物
(B)の添加量は特に限定されないが、ポリアミド樹脂
(A)100重量部に対し1〜30重量部である。化合
物(B)の添加量が下限値未満であれば、酸不安定基を
分解するに足る酸の量が不足するために露光部が抜けな
いという可能性があり、上限値を越えれば、冷凍保存時
に析出する可能性がある。
The compound (B) which generates an acid by light used in the positive photosensitive resin composition of the present invention is Photo.
ograph. Sci. Eng. , 18 , p387 (1
974), CHEMTECH, Oct. p624 (19
80), Polym. Mater. Sci. Eng. ,
72 , p406 (1995), Macromol. Ch
em. Rapid Commun. 14 , p203 (1
993), J. Photopolym. Sci. Tec
hnol. , 6 , p67 (1993), onium salts, Macromolecules, 21 , p2001.
(1988), Chem. Mater. 3 , p462
(1991), Proc. SPIE, 1086 , 2 (1
989) described 2-nitrobenzyl ester, J. P
photopolym. Sci. Technol. , 2 ,
p429 (1989), Proc. SPIE, 126
2 , N-iminosulfonates described in p575 (1990), Polym. Mat. Sci. Eng. , 61 ,
Naphthoquinonediazide-4-described in 269 (1989).
Sulfonates, J. Photopolym. S
ci. Technol. , 4 , p389 (1991),
Proc. SPIE, 2195 , p173 (1994)
The halogen compounds described above and the like can be mentioned. The amount of the compound (B) added is not particularly limited, but is 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyamide resin (A). If the addition amount of the compound (B) is less than the lower limit value, there is a possibility that the exposed portion cannot be removed because the amount of acid sufficient for decomposing the acid labile group is insufficient. May precipitate during storage.

【0027】本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、更に
露光部と未露光部の溶解コントラストを向上させるため
に、酸の存在化で分解し、アルカリ水溶液への溶解性が
増大する酸不安定基で保護された化合物(C)を添加す
ることが重要である。これにより、未露光部においては
アルカリ水溶液に対する耐性が向上し、露光部では光酸
発生材から発生した触媒酸の作用により酸不安定基が脱
離することによって水酸基またはカルボン酸が再生し、
溶解促進作用を促す。酸不安定基で保護された化合物
(C)としては、例えば、炭素数2〜20のアルコキシ
カルボニル基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル
メチル基、炭素数2〜20のアルコキシアルキル基、炭
素数1〜10のアルキル置換シリル基、テトラヒドロピ
ラニル基、テトラヒドロフラニル基から選ばれた置換基
で保護されたフェノール化合物、又は炭素数2〜20の
アルキル基で置換されたエステル化合物であり、好まし
いものとしては、tert−ブトキシカルボニル基、t
ert−ブトキシカルボニルメチル基、テトラヒドロピ
ラニル基で保護されたフェノール化合物、tert−ブ
チル基で置換されたエステル化合物である。具体的には
下記のものを挙げることが出来るがこれらに限定されな
い。
The positive-type photosensitive resin composition of the present invention is further decomposed in the presence of an acid in order to further improve the dissolution contrast between the exposed area and the unexposed area, so that the solubility in an alkaline aqueous solution is increased. It is important to add the compound (C) protected by a stable group. As a result, in the unexposed area, the resistance to the alkaline aqueous solution is improved, and in the exposed area, the acid labile group is desorbed by the action of the catalytic acid generated from the photo-acid generator to regenerate the hydroxyl group or carboxylic acid,
Promotes dissolution promoting action. Examples of the compound (C) protected with an acid labile group include an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonylmethyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a carbon number. 1-10 alkyl-substituted silyl group, a tetrahydropyranyl group, a phenol compound protected by a substituent selected from a tetrahydrofuranyl group, or an ester compound substituted by a C2-20 alkyl group, preferred Is a tert-butoxycarbonyl group, t
These are phenol compounds protected by ert-butoxycarbonylmethyl group, tetrahydropyranyl group, and ester compounds substituted by tert-butyl group. Specific examples include the followings, but the invention is not limited thereto.

【0028】[0028]

【化21】 [Chemical 21]

【0029】[0029]

【化22】 [Chemical formula 22]

【0030】[0030]

【化23】 [Chemical formula 23]

【0031】化合物(C)の添加量は特に限定されない
が、ポリアミド樹脂(A)100重量部に対し5〜50
重量部である。化合物(C)の添加量が下限値未満であ
れば、十分な溶解コントラストが得られない可能性があ
り、上限値を越えれば、耐熱性樹脂を得るための加熱処
理の際に収縮する割合が大きくなり、目的とする膜厚が
得られなかったり、膜内部の張力によりプロファイル性
が低下する可能性がある。
The amount of the compound (C) added is not particularly limited, but is 5 to 50 per 100 parts by weight of the polyamide resin (A).
Parts by weight. If the addition amount of the compound (C) is less than the lower limit value, sufficient dissolution contrast may not be obtained, and if it exceeds the upper limit value, the ratio of shrinkage during heat treatment for obtaining a heat resistant resin may be decreased. There is a possibility that the film thickness becomes large and the desired film thickness cannot be obtained, or the profile inside is deteriorated due to the tension inside the film.

【0032】本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、一般
的に溶解性に劣るために添加量を多くすることが出来な
い光酸発生材からの触媒酸量を補うため、酸の存在化で
更に酸を発生させる化合物(D)を添加することが重要
である。酸の存在化で更に酸を発生させる化合物(D)
としては、Chemistry Letters,p5
51(1995),Polym.Preprints,
Japan,46,3,p527(1997)に記載の
酸増殖材が挙げられる。化合物(D)の添加量は特に限
定されないが、ポリアミド樹脂(A)100重量部に対
し1〜30 重量部である。化合物(D)の添加量が下
限値未満であれば、酸不安定基を分解するに足る酸の量
が不足するために露光部が抜けない可能性があり、上限
値を越えれば冷凍保存時に析出する可能性がある。
The positive type photosensitive resin composition of the present invention generally has poor solubility and therefore cannot be added in a large amount, so as to supplement the amount of the catalytic acid from the photo-acid generator, the presence of an acid It is important to add the compound (D) which further generates an acid. Compound (D) which further generates an acid in the presence of an acid
As Chemistry Letters, p5
51 (1995), Polym. Preprints,
The acid propagation material described in Japan, 46 , 3, p527 (1997) can be mentioned. The amount of the compound (D) added is not particularly limited, but is 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyamide resin (A). If the addition amount of the compound (D) is less than the lower limit value, the amount of acid sufficient to decompose the acid labile group may be insufficient, and the exposed portion may not come off. May be precipitated.

【0033】本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、これ
らの成分を溶剤(E)に溶解し、ワニス状にして使用す
る。溶剤(E)としては、光酸発生材からの発生酸が失
活するのを防ぐために窒素を含有していない溶媒を選択
することが重要である。具体的な例としては、例えば、
炭素数3〜10の環状ケトン、炭素数3〜10の環状ラ
クトン、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコール
ジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキ
ルエーテル、ジプロピレングリコールモノアルキルエー
テル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセ
テート、3−メチル−3−メトキシブタノール、乳酸メ
チル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチル−1,3−ブチ
レングリコールアセテート、1,3−ブチレングリコー
ル−3−モノアルキルエーテル、トリアルキルベンゼ
ン、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メチル−3
−メトキシプロピオネート等が挙げられ、好ましいもの
としては、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、
シクロペンタノン、ジメチルスルホキシド、プロピレン
グリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール
モノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコー
ルモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチル
エーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、メシ
チレン、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルが挙げら
れ、これらは単独でも混合して用いてもよい。
The positive photosensitive resin composition of the present invention is used by dissolving these components in the solvent (E) to form a varnish. As the solvent (E), it is important to select a solvent containing no nitrogen in order to prevent deactivation of the acid generated from the photo-acid generator. As a specific example, for example,
Cyclic ketone having 3 to 10 carbon atoms, cyclic lactone having 3 to 10 carbon atoms, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether, dipropylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether acetate, 3-methyl-3 -Methoxybutanol, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl-1,3-butylene glycol acetate, 1,3-butylene glycol-3-monoalkyl ether, trialkylbenzene, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl-3.
-Methoxypropionate and the like, preferred examples are γ-butyrolactone, ε-caprolactone,
Cyclopentanone, dimethyl sulfoxide, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, mesitylene, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, These may be used alone or in combination.

【0034】本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、露光
部と未露光部の溶解コントラストを高めるという目的に
おいて、光酸発生材から発生した触媒酸の拡散性を高め
るためにフェノール化合物(F)をポジ型感光性樹脂組
成物に添加しても良い。これは、触媒酸の拡散は系中の
親水性水酸基を経由する(Jpn.J.Appl.Ph
ys.,vol.35,Pt.1,No.12B,p6
501(1996))挙動を示すことに基づくものであ
り、適当なフェノール化合物(F)を添加することによ
り、保護基の脱離反応を促進させるものである。又、こ
れらのフェノール化合物(F)はアルカリ水溶液に可溶
なため、露光部の溶解性が増加し、感度を高める働きも
ある。フェノール化合物(F)の添加量は、一般式
(1)で示されるポリアミド樹脂(A)100重量部に
対して1〜30重量部が好ましい。下限値未満だと触媒
酸の拡散効果が認められなくなる可能性があり、上限値
を越えると現像時に著しい残膜率の低下が生じたり、冷
凍保存中において析出が起こり実用性に欠ける可能性が
ある。
The positive photosensitive resin composition of the present invention has a phenol compound (F) for increasing the diffusivity of the catalytic acid generated from the photo-acid generating material for the purpose of increasing the dissolution contrast between exposed and unexposed areas. ) May be added to the positive photosensitive resin composition. This is because the diffusion of the catalytic acid passes through the hydrophilic hydroxyl group in the system (Jpn.J.Appl.Ph.
ys. , Vol. 35, Pt. 1, No. 12B, p6
501 (1996)) behavior, and by adding an appropriate phenol compound (F), the elimination reaction of the protecting group is promoted. Further, since these phenol compounds (F) are soluble in an alkaline aqueous solution, the solubility of the exposed area is increased and the sensitivity is also increased. The addition amount of the phenol compound (F) is preferably 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyamide resin (A) represented by the general formula (1). If it is less than the lower limit, the effect of diffusing the catalytic acid may not be recognized, and if it exceeds the upper limit, the residual film rate may be significantly reduced during development, or precipitation during freeze storage may be impractical. is there.

【0035】フェノール化合物(F)としては、例え
ば、下記のものを挙げることができるがこれらに限定さ
れない。
Examples of the phenol compound (F) include, but are not limited to, the followings.

【化24】 [Chemical formula 24]

【0036】[0036]

【化25】 [Chemical 25]

【0037】[0037]

【化26】 [Chemical formula 26]

【0038】本発明におけるポジ型感光性樹脂組成物に
は、必要によりレベリング剤、シランカップリング剤等
の添加剤を配合することができる。
Additives such as a leveling agent and a silane coupling agent can be added to the positive photosensitive resin composition of the present invention, if necessary.

【0039】本発明のポジ型感光性樹脂組成物の使用方
法は、まず該樹脂組成物を適当な支持体、例えばシリコ
ンウェハー、セラミック基板、アルミ基板等に塗布す
る。塗布量は、半導体装置の場合、硬化後の最終膜厚が
0.1〜30μmになるように塗布する。膜厚が0.1
μm未満だと半導体素子の保護表面膜としての機能を十
分に発揮することが困難となり、30μmを越えると、
微細な加工パターンを得ることが困難となる。塗布方法
としては、スピンナーを用いた回転塗布、スプレーコー
ターを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティン
グ等がある。次に、60〜130℃でプリベークして塗
膜を乾燥後、所望のパターン形状に化学線を照射する。
化学線としては、X線、電子線、紫外線、可視光線等が
使用できるが、200〜500nmの波長のものが好ま
しい。露光後、オーブンやホットプレートを用い、60
〜130℃で熱処理を行う。この露光後加熱によって光
酸発生材から発生した酸が拡散し、触媒反応により保護
基を脱離する。
In the method of using the positive photosensitive resin composition of the present invention, first, the resin composition is applied to an appropriate support such as a silicon wafer, a ceramic substrate or an aluminum substrate. In the case of a semiconductor device, the coating amount is such that the final film thickness after curing is 0.1 to 30 μm. Film thickness is 0.1
If it is less than μm, it becomes difficult to sufficiently exert the function as a protective surface film of a semiconductor element, and if it exceeds 30 μm,
It becomes difficult to obtain a fine processing pattern. Examples of the coating method include spin coating using a spinner, spray coating using a spray coater, dipping, printing, and roll coating. Next, after prebaking at 60 to 130 ° C. to dry the coating film, a desired pattern shape is irradiated with actinic rays.
As the actinic rays, X rays, electron rays, ultraviolet rays, visible rays and the like can be used, but those having a wavelength of 200 to 500 nm are preferable. After exposure, using an oven or hot plate, 60
Heat treatment is performed at ˜130 ° C. By this post-exposure heating, the acid generated from the photo-acid generator diffuses and the protective group is eliminated by a catalytic reaction.

【0040】次に照射部を現像液で溶解除去することに
よりレリーフパターンを得る。現像液としては、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸
ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の
無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等
の第1アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルア
ミン等の第2アミン類、トリエチルアミン、メチルジエ
チルアミン等の第3アミン類、ジメチルエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルア
ンモニウムヒドロキシド等の第4級アンモニウム塩等の
アルカリ類の水溶液、及びこれにメタノール、エタノー
ルのごときアルコール類等の水溶性有機溶媒や界面活性
剤を適当量添加した水溶液を好適に使用することができ
る。現像方法としては、スプレー、パドル、浸漬、超音
波等の方式が可能である。
Next, a relief pattern is obtained by dissolving and removing the irradiated portion with a developing solution. Examples of the developer include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, inorganic alkalis such as aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, diethylamine, di-n. -Secondary amines such as propylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, quaternary ammonium such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide An aqueous solution of an alkali such as a salt, and an aqueous solution in which an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as an alcohol such as methanol or ethanol and a surfactant are added can be preferably used. As a developing method, methods such as spraying, paddle, dipping, and ultrasonic wave can be used.

【0041】次に、現像によって形成したレリーフパタ
ーンをリンスする。リンス液としては、蒸留水を使用す
る。次に加熱処理を行い、オキサゾール環を形成して耐
熱性に富む最終パターンを得る。本発明によるポジ型感
光性樹脂組成物は、半導体用途のみならず、多層回路の
層間絶縁やフレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダ
ーレジスト膜や液晶配向膜等としても有用である。上記
以外の半導体装置の製造方法は公知の方法を用いること
ができる。
Next, the relief pattern formed by development is rinsed. Distilled water is used as the rinse liquid. Next, heat treatment is performed to form an oxazole ring to obtain a final pattern having high heat resistance. The positive photosensitive resin composition according to the present invention is useful not only for semiconductor applications but also for interlayer insulation of multilayer circuits, cover coats of flexible copper clad boards, solder resist films, liquid crystal alignment films and the like. A publicly known method can be used as the method for manufacturing the semiconductor device other than the above.

【0042】[0042]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 <実施例1> <ポリアミド樹脂の合成>テレフタル酸0.9モルとイ
ソフタル酸0.1モルと1−ヒドロキシ−1,2,3−
ベンゾトリアゾール2モルとを反応させて得られたジカ
ルボン酸誘導体(活性エステル)352.4g(0.8
8モル)とヘキサフルオロ−2,2−ビス(3−アミノ
−4−ヒドロキシフェニル)プロパン366.3g(1
モル)とを温度計、攪拌機、原料投入口、乾燥窒素ガス
導入管を備えた4つ口のセパラブルフラスコに入れ、γ
−ブチロラクトン3000gを加えて溶解させた。その
後オイルバスを用いて75℃にて12時間反応させた。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. <Example 1><Synthesis of polyamide resin> 0.9 mol of terephthalic acid, 0.1 mol of isophthalic acid and 1-hydroxy-1,2,3-
Dicarboxylic acid derivative (active ester) obtained by reacting with 2 mol of benzotriazole (352.4 g, 0.8)
8 mol) and hexafluoro-2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane 366.3 g (1
Mol) and were placed in a 4-neck separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material inlet, and a dry nitrogen gas inlet tube, and γ
-Butyrolactone 3000 g was added and dissolved. Then, the reaction was carried out at 75 ° C. for 12 hours using an oil bath.

【0043】次にγ−ブチロラクトン500gに溶解さ
せた5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物3
2.8g(0.2モル)を加え、更に12時間攪拌して
反応を終了した。反応混合物を濾過した後、反応混合物
を水/メタノール=3/1(体積比)の溶液に投入、沈
殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空下で乾燥した。
Next, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride 3 dissolved in 500 g of γ-butyrolactone was used.
2.8 g (0.2 mol) was added, and the reaction was terminated by further stirring for 12 hours. After filtering the reaction mixture, the reaction mixture was poured into a solution of water / methanol = 3/1 (volume ratio), the precipitate was collected by filtration, washed thoroughly with water, and then dried under vacuum.

【0044】乾燥後のポリアミド樹脂49.6gを温度
計、攪拌機、原料投入口、乾燥窒素ガス導入管を備えた
4つ口のセパラブルフラスコに入れ、γ−ブチロラクト
ン250gを加えて溶解させた。その後二炭酸ジ−te
rt−ブチル13.1g(0.06モル)をγ−ブチロ
ラクトン25gと共に滴下した。その後ピリジン4.7
g(0.06モル)をγ−ブチロラクトン10gと共に
滴下し、室温で5時間反応させた。反応混合物を濾過し
た後、反応混合物を水/メタノール=3/1(体積比)
の溶液に投入、沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真
空下で乾燥し、一般式(1)で示され、Xが下記式X−
1、Yが下記式Y−1及びY−2の混合物で、a=10
0、b=0, n=42からなり、全水酸基の30%が
tert−ブトキシカルボニル基で保護された目的のポ
リアミド樹脂(A−1)を合成した。
49.6 g of the dried polyamide resin was placed in a four-necked separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material inlet, and a dry nitrogen gas inlet tube, and 250 g of γ-butyrolactone was added and dissolved. Then dicarbonate di-te
13.1 g (0.06 mol) of rt-butyl was added dropwise together with 25 g of γ-butyrolactone. Then pyridine 4.7
g (0.06 mol) was added dropwise together with 10 g of γ-butyrolactone, and the mixture was reacted at room temperature for 5 hours. After filtering the reaction mixture, the reaction mixture was mixed with water / methanol = 3/1 (volume ratio).
Into the solution of (1), the precipitate was collected by filtration, washed thoroughly with water, dried under vacuum, and represented by the general formula (1), where X is the following formula X-
1, Y is a mixture of the following formulas Y-1 and Y-2, and a = 10
A target polyamide resin (A-1) was synthesized in which 0, b = 0, n = 42, and 30% of all hydroxyl groups were protected by tert-butoxycarbonyl groups.

【0045】<ポジ型感光性樹脂組成物の作製>合成し
たポリアミド樹脂(A−1)10g、N−ヒドロキシナ
フタルイミドトリフルオロメタンスルホネート0.5
g、下記式(C−1)の構造を有する酸不安定基で保護
されたフェノール化合物1g、化合物(D)としてアク
プレス11M(日本ケミックス製)0.5g、下記式
(F−1)の構造を有するフェノール化合物0.6gを
γ−ブチロラクトン25gに溶解した後、0.2μmの
フッ素樹脂製フィルターで濾過しポジ型感光性樹脂組成
物を得た。
<Preparation of Positive Photosensitive Resin Composition> 10 g of synthesized polyamide resin (A-1), N-hydroxynaphthalimide trifluoromethanesulfonate 0.5
g, 1 g of a phenol compound protected by an acid labile group having the structure of the following formula (C-1), 0.5 g of ACPRESS 11M (manufactured by Nippon Chemix) as the compound (D), and the structure of the following formula (F-1) After dissolving 0.6 g of a phenol compound having γ in 25 g of γ-butyrolactone, the mixture was filtered through a 0.2 μm fluororesin filter to obtain a positive photosensitive resin composition.

【0046】<特性評価>このポジ型感光性樹脂組成物
をシリコンウェハー上にスピンコーターを用いて塗布し
た後、ホットプレートにて90℃で3分プリベークし、
膜厚約6.9μmの塗膜を得た。この塗膜に凸版印刷
(株)製・マスク(テストチャートNo.1:幅0.8
8〜50μmの残しパターン及び抜きパターンが描かれ
ている)を通して、i線ステッパー((株)ニコン製・
4425i)を用いて、露光量を変化させて照射した。
その後ホットプレートにて110℃で5分露光後ベーク
を行った。次に2.38%のテトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド水溶液に25秒間2回浸漬することによっ
て露光部を溶解除去した後、純水で10秒間リンスし
た。その結果、露光量150mJ/cm2で照射した部
分よりパターンが成形されていることが確認できた。
(感度は150mJ/cm2)。膜減り量は当初の膜厚
の厚みからの減少量で0.2μmと低い値を示し、解像
度は前述のテストマスクより3μmと非常に高い値を示
した。また、パターンのプロファイルを見るために、そ
の断面を走査型電子顕微鏡(日本電子(株)製・JXA
−840A)で観察することによりその断面形状を評価
し、良好な形状を示すことを確認した。
<Characteristic Evaluation> This positive photosensitive resin composition was applied onto a silicon wafer using a spin coater, and then prebaked at 90 ° C. for 3 minutes on a hot plate,
A coating film having a film thickness of about 6.9 μm was obtained. Mask (Test Chart No. 1: Width 0.8) manufactured by Toppan Printing Co., Ltd.
An i-line stepper (manufactured by Nikon Corp.)
4425i) was used to irradiate while changing the exposure dose.
After that, baking was performed on a hot plate at 110 ° C. for 5 minutes after exposure. Next, the exposed portion was dissolved and removed by immersing it in a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 25 seconds twice, and then rinsed with pure water for 10 seconds. As a result, it was confirmed that the pattern was formed from the portion irradiated with the exposure amount of 150 mJ / cm 2 .
(Sensitivity is 150 mJ / cm 2 ). The amount of film reduction was 0.2 μm, which is a low value from the initial thickness of the film, and the resolution was 3 μm, which was a very high value, compared with the above-mentioned test mask. In addition, in order to see the profile of the pattern, its cross section is scanned with a scanning electron microscope (JX Co., Ltd., JXA).
The cross-sectional shape was evaluated by observing at -840A), and it was confirmed that a good shape was shown.

【0047】<実施例2>実施例1における、酸不安定
基で保護されたフェノール化合物(C−1)を(C−
2)に、フェノール化合物(F−1)を(F−2)に替
え、更にそれぞれの添加量を表1の様に変えた他は実施
例1と同様にしてポジ型感光性樹脂組成物を作製し、実
施例1と同様の評価を行った。 <実施例3>実施例1におけるポリアミド樹脂の合成に
おいて、二炭酸ジ−tert−ブチルの滴下量を13.
1gから10.9g(0.05モル)に変更し、一般式
(1)で示され、Xが下記式X−1、Yが下記式Y−1
及びY−2の混合物で、a=100、b=0, n=4
2からなり、全水酸基の25%がtert−ブトキシカ
ルボニル基で保護された目的のポリアミド樹脂(A−
2)を合成した。このポリアミド樹脂(A−2)10g
に、N−ヒドロキシナフタルイミドトリフルオロメタン
スルホネート0.5g、下記式(C−2)の構造を有す
る酸不安定基で保護されたフェノール化合物1.2g、
化合物(D)としてアクプレス11M(日本ケミックス
製)0.8g、をγ−ブチロラクトン25gに溶解した
後、0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過し、フ
ェノール化合物(F)を抜いたポジ型感光性樹脂組成物
を得た。その他は実施例1と同様の評価を行った。
<Example 2> The phenol compound (C-1) protected with an acid labile group in Example 1 was converted into (C-
In 2), a positive photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the phenol compound (F-1) was replaced with (F-2) and the addition amount was changed as shown in Table 1. It was produced and evaluated in the same manner as in Example 1. <Example 3> In the synthesis of the polyamide resin in Example 1, the dropping amount of di-tert-butyl dicarbonate was set to 13.
Changed from 1 g to 10.9 g (0.05 mol) and represented by the general formula (1), X is the following formula X-1 and Y is the following formula Y-1.
And a mixture of Y-2, a = 100, b = 0, n = 4
2 and 25% of all hydroxyl groups are protected with tert-butoxycarbonyl groups (A-
2) was synthesized. 10 g of this polyamide resin (A-2)
0.5 g of N-hydroxynaphthalimide trifluoromethanesulfonate, 1.2 g of a phenol compound protected by an acid labile group having a structure of the following formula (C-2),
As a compound (D), 0.8 g of ACPRESS 11M (manufactured by Nippon Chemix) was dissolved in 25 g of γ-butyrolactone, and then filtered through a 0.2 μm fluororesin filter to remove the phenol compound (F), and thus positive type photosensitivity. A resin composition was obtained. Others were evaluated in the same manner as in Example 1.

【0048】<比較例1>テレフタル酸0.9モルとイ
ソフタル酸0.1モルと1−ヒドロキシ−1,2,3−
ベンゾトリアゾール2モルとを反応させて得られたジカ
ルボン酸誘導体(活性エステル)352.4g(0.8
8モル)とヘキサフルオロ−2,2−ビス(3−アミノ
−4−ヒドロキシフェニル)プロパン366.3g(1
モル)とを温度計、攪拌機、原料投入口、乾燥窒素ガス
導入管を備えた4つ口のセパラブルフラスコに入れ、N
−メチル−2−ピロリドン3000gを加えて溶解させ
た。その後オイルバスを用いて75℃にて12時間反応
させた。次にN−メチル−2−ピロリドン500gに溶
解させた5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水
物32.8g(0.2モル)を加え、更に12時間攪拌
して反応を終了した。その他は実施例1と同様に反応
し、一般式(1)で示され、Xが下記式X−1、Yが下
記式Y−3及びY−4の混合物で、a=100、b=
0, n=43からなる目的のポリアミド樹脂(A−
3)を合成した。合成したポリアミド樹脂(A−3)1
0g、下記式(Q−1)の構造を有する感光性ジアゾキ
ノン化合物2g、下記式(F−1)の構造を有するフェ
ノール化合物0.6gをγ−ブチロラクトン25gに溶
解した後、0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過
してポジ型感光性樹脂組成物を得た他は実施例1と同様
に作製し、実施例1と同様の評価を行った。
Comparative Example 1 0.9 mol of terephthalic acid, 0.1 mol of isophthalic acid and 1-hydroxy-1,2,3-
Dicarboxylic acid derivative (active ester) obtained by reacting with 2 mol of benzotriazole (352.4 g, 0.8)
8 mol) and hexafluoro-2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane 366.3 g (1
Mol) and N were placed in a four-neck separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material inlet, and a dry nitrogen gas inlet tube, and N
-Methyl-2-pyrrolidone (3000 g) was added and dissolved. Then, the reaction was carried out at 75 ° C. for 12 hours using an oil bath. Next, 32.8 g (0.2 mol) of 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride dissolved in 500 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the reaction was terminated by further stirring for 12 hours. Otherwise, the reaction is performed in the same manner as in Example 1, represented by the general formula (1), X is the following formula X-1, Y is a mixture of the following formulas Y-3 and Y-4, and a = 100, b =
The target polyamide resin (A-
3) was synthesized. Synthesized polyamide resin (A-3) 1
0 g, 2 g of a photosensitive diazoquinone compound having the structure of the following formula (Q-1) and 0.6 g of a phenol compound having the structure of the following formula (F-1) were dissolved in 25 g of γ-butyrolactone, and then 0.2 μm of fluorine was added. Except that a positive photosensitive resin composition was obtained by filtering with a resin filter, the same procedure as in Example 1 was carried out, and the same evaluation as in Example 1 was performed.

【0049】<比較例2>実施例1におけるポリアミド
樹脂の合成において、二炭酸ジ−tert−ブチルの滴
下量を13.1gから1.3g(0.006モル)にし
て反応させたポリアミド樹脂(A−4)を用いた他は実
施例1と同様にしてポジ型感光性樹脂組成物を作製し、
実施例1と同様の評価を行った。 <比較例3>実施例1におけるポリアミド樹脂の合成に
おいて、二炭酸ジ−tert−ブチルの滴下量を13.
1gから39.3g(0.18モル)にして反応させた
ポリアミド樹脂(A−5)を用いた他は実施例1と同様
にしてポジ型感光性樹脂組成物を作製し、実施例1と同
様の評価を行った。 <比較例4>実施例1における、化合物(D)の添加量
を0gに変えた他は実施例1と同様の評価を行った。
<Comparative Example 2> In the synthesis of the polyamide resin in Example 1, the reaction amount of the polyamide resin was changed by changing the dropping amount of di-tert-butyl dicarbonate from 13.1 g to 1.3 g (0.006 mol). A-4) was used to prepare a positive photosensitive resin composition in the same manner as in Example 1,
The same evaluation as in Example 1 was performed. <Comparative Example 3> In the synthesis of the polyamide resin in Example 1, the dropping amount of di-tert-butyl dicarbonate was set to 13.
A positive-type photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polyamide resin (A-5) reacted from 1 g to 39.3 g (0.18 mol) was used. Similar evaluation was performed. <Comparative Example 4> The same evaluation as in Example 1 was performed except that the addition amount of the compound (D) in Example 1 was changed to 0 g.

【0050】以下に、実施例及び比較例のX−1、Y−
1、Y−2、C−1、C−2、F−1、F―2、Q−1
の構造を示す。
Below, X-1 and Y- of Examples and Comparative Examples
1, Y-2, C-1, C-2, F-1, F-2, Q-1
Shows the structure of.

【化27】 [Chemical 27]

【0051】[0051]

【化28】 [Chemical 28]

【0052】[0052]

【化29】 [Chemical 29]

【0053】評価結果を表1に示す。The evaluation results are shown in Table 1.

【表1】 [Table 1]

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、高
感度かつ高解像度であり、現像後の未露光部の膜減り量
が少なく、プロファイル性に優れていることを特徴とす
る。
The positive photosensitive resin composition of the present invention is characterized by high sensitivity and high resolution, a small amount of film loss in the unexposed area after development, and an excellent profile.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AB16 AC01 AC04 AC05 AC06 AD03 BE00 BG00 CC03 CC20 FA03 FA12 FA17 4J027 AD02 AD06 AJ02 CB10 CC03 CD10    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2H025 AA01 AA02 AB16 AC01 AC04                       AC05 AC06 AD03 BE00 BG00                       CC03 CC20 FA03 FA12 FA17                 4J027 AD02 AD06 AJ02 CB10 CC03                       CD10

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(1)で示されるポリアミド樹脂
(A)、光により酸を発生する化合物(B)、酸の存在
化で分解し、アルカリ水溶液への溶解性が増大する酸不
安定基で保護された化合物(C)、酸の存在化で更に酸
を発生させる化合物(D)及び溶剤(E)を有すること
を特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。 【化1】
1. A polyamide resin (A) represented by the general formula (1), a compound (B) which generates an acid by light, and an acid labile substance which is decomposed in the presence of an acid to increase its solubility in an aqueous alkaline solution. A positive photosensitive resin composition comprising a compound (C) protected by a group, a compound (D) which further generates an acid in the presence of an acid, and a solvent (E). [Chemical 1]
【請求項2】 一般式(1)で示されるポリアミド樹脂
中のXが、式(2)の群より選ばれてなる請求項1記載
のポジ型感光性樹脂組成物。 【化2】
2. The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein X in the polyamide resin represented by the general formula (1) is selected from the group of the formula (2). [Chemical 2]
【請求項3】 一般式(1)で示されるポリアミド樹脂
中のYが、式(3)の群より選ばれてなる請求項1又は
2記載のポジ型感光性樹脂組成物。 【化3】
3. The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein Y in the polyamide resin represented by the general formula (1) is selected from the group of the formula (3). [Chemical 3]
【請求項4】 一般式(1)で示されるポリアミド樹脂
(A)の末端がアルケニル基又はアルキニル基を少なく
とも1個を有する脂肪族基又は環式化合物基で結合され
ている請求項1記載のポジ型感光性樹脂組成物。
4. The polyamide resin (A) represented by the general formula (1) is bound at the terminal with an aliphatic group or cyclic compound group having at least one alkenyl group or alkynyl group. Positive type photosensitive resin composition.
【請求項5】 酸の存在化で分解し、アルカリ水溶液へ
の溶解性が増大する酸不安定基で保護された化合物
(C)が、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、
炭素数2〜20のアルコキシカルボニルメチル基、炭素
数2〜20のアルコキシアルキル基、炭素数1〜10の
アルキル置換シリル基、テトラヒドロピラニル基、テト
ラヒドロフラニル基から選ばれた置換基で保護されたフ
ェノール化合物、又は炭素数2〜20のアルキル基で置
換されたエステル化合物の中から選ばれた少なくとも一
種である請求項1記載のポジ型感光性樹脂組成物。
5. A compound (C) protected by an acid labile group that decomposes in the presence of an acid and has increased solubility in an aqueous alkaline solution is an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms,
Protected by a substituent selected from an alkoxycarbonylmethyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkyl-substituted silyl group having 1 to 10 carbon atoms, a tetrahydropyranyl group, and a tetrahydrofuranyl group. The positive photosensitive resin composition according to claim 1, which is at least one selected from a phenol compound and an ester compound substituted with an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms.
【請求項6】 溶剤(E)が、炭素数3〜10の環状ケ
トン、炭素数3〜10の環状ラクトン、ジメチルスルホ
キシド、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、
プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテー
ト、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル、乳
酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルより選ばれる少なく
とも一種である請求項1記載のポジ型感光性樹脂組成
物。
6. The solvent (E) is a cyclic ketone having 3 to 10 carbon atoms, a cyclic lactone having 3 to 10 carbon atoms, dimethyl sulfoxide, propylene glycol monoalkyl ether,
The positive photosensitive resin composition according to claim 1, which is at least one selected from propylene glycol monoalkyl ether acetate, dipropylene glycol monoalkyl ether, methyl lactate, ethyl lactate, and butyl lactate.
【請求項7】 請求項1記載のポジ型感光性樹脂組成物
が、更にフェノール化合物(F)を含むことを特徴とす
るポジ型感光性樹脂組成物。
7. The positive photosensitive resin composition according to claim 1, further comprising a phenol compound (F).
【請求項8】 ポリアミド樹脂(A)100重量部に対
し、フェノール化合物(F)を1〜30重量部含む請求
項7記載のポジ型感光性樹脂組成物。
8. The positive photosensitive resin composition according to claim 7, which contains 1 to 30 parts by weight of the phenol compound (F) with respect to 100 parts by weight of the polyamide resin (A).
【請求項9】 フェノール化合物(F)が、下記構造か
ら選ばれる請求項7記載のポジ型感光性樹脂組成物。 【化4】 【化5】 【化6】
9. The positive photosensitive resin composition according to claim 7, wherein the phenol compound (F) is selected from the following structures. [Chemical 4] [Chemical 5] [Chemical 6]
【請求項10】 請求項1〜9のいずれかに記載のポジ
型感光性樹脂組成物を用いて製作された半導体装置。
10. A semiconductor device manufactured by using the positive photosensitive resin composition according to claim 1.
【請求項11】 請求項1〜9のいずれかに記載のポジ
型感光性樹脂組成物を加熱脱水閉環後の膜厚が、0.1
〜30μmになるように半導体素子上に塗布し、プリベ
ーク、露光、露光後加熱、現像、加熱して得られる半導
体装置。
11. The positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 9 has a film thickness of 0.1 after heat dehydration ring closure.
A semiconductor device obtained by applying on a semiconductor element so as to have a thickness of about 30 μm, prebaking, exposing, heating after exposure, developing, and heating.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005321467A (en) * 2004-05-06 2005-11-17 Hitachi Chem Co Ltd Positive photosensitive resin composition, method for manufacturing pattern and electronic component using same
JP2007094317A (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Tokyo Institute Of Technology Positive photosensitive resin composition, method for producing the same and relief pattern forming method
JP2007304125A (en) * 2006-05-08 2007-11-22 Tokyo Institute Of Technology Positive photosensitive resin composition
JP2009276795A (en) * 2003-02-17 2009-11-26 Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd Positive photosensitive resin composition, method for manufacturing pattern and electronic part
US9975996B2 (en) 2007-06-05 2018-05-22 Nissan Chemical Industries, Ltd. Positive photosensitive resin composition and polyhydroxyamide resin
EP3542780A1 (en) * 2008-07-21 2019-09-25 Unigen, Inc. Series of skin-whitening (lightening) compounds

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009276795A (en) * 2003-02-17 2009-11-26 Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd Positive photosensitive resin composition, method for manufacturing pattern and electronic part
JP2005321467A (en) * 2004-05-06 2005-11-17 Hitachi Chem Co Ltd Positive photosensitive resin composition, method for manufacturing pattern and electronic component using same
JP4500100B2 (en) * 2004-05-06 2010-07-14 日立化成工業株式会社 Positive photosensitive resin composition and pattern manufacturing method
JP2007094317A (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Tokyo Institute Of Technology Positive photosensitive resin composition, method for producing the same and relief pattern forming method
JP4646068B2 (en) * 2005-09-30 2011-03-09 国立大学法人東京工業大学 Positive photosensitive resin composition, method for producing the same, and method for forming relief pattern
JP2007304125A (en) * 2006-05-08 2007-11-22 Tokyo Institute Of Technology Positive photosensitive resin composition
US9975996B2 (en) 2007-06-05 2018-05-22 Nissan Chemical Industries, Ltd. Positive photosensitive resin composition and polyhydroxyamide resin
EP3542780A1 (en) * 2008-07-21 2019-09-25 Unigen, Inc. Series of skin-whitening (lightening) compounds

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