JP2005099353A - Photosensitive resin composition, method for manufacturing pattern using the same, and electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高透明性、高密着性で加熱硬化後の塗膜収縮率が小さく、特に厚膜形成に適し、半導体素子の表面保護膜や多層配線基板の層間絶縁膜等に好適な感光性樹脂組成物、この組成物を用いたパターンの製造法及び電子部品に関し、特に加熱処理によりポリイミド系耐熱性高分子となるネガ型の感光性樹脂組成物及びパターン製造法並びに電子部品に関する。 The present invention has high transparency, high adhesion, low coating film shrinkage after heat curing, particularly suitable for thick film formation, and photosensitivity suitable for a surface protective film of a semiconductor element, an interlayer insulating film of a multilayer wiring board, etc. The present invention relates to a resin composition, a method for producing a pattern using the composition, and an electronic component, and more particularly, to a negative photosensitive resin composition that becomes a polyimide heat-resistant polymer by heat treatment, a method for producing a pattern, and an electronic component.
また本発明は、高透明性、高密着性で、また加熱硬化後の塗膜収縮率が小さく厚膜形成に適し、半導体装置のカバーコート材、再配線用コア材、半田等のボール用カラー材、フリップチップ等で用いられるアンダーフィル材等、いわゆるパッケージ用途に好適な感光性樹脂組成物、この組成物を用いたパターンの製造法及び電子部品に関する。 In addition, the present invention is highly transparent and highly adhesive, and has a small shrinkage ratio of the coating film after heat curing and is suitable for thick film formation. For semiconductor device cover coat materials, core materials for rewiring, color balls for solder, etc. The present invention relates to a photosensitive resin composition suitable for so-called packaging applications, such as an underfill material used in a material, flip chip, and the like, a method for producing a pattern using the composition, and an electronic component.
ポリイミド又はその前駆体であってそれ自体でフォトパターニング性を兼備しているものは感光性ポリイミドと呼ばれ、半導体の表面保護膜用等に用いられる。感光性ポリイミドにはいくつかの感光性付与方式が知られている。代表的なものには、特公昭55−41422号公報で提案されているようなポリアミド酸のヒドロキシアクリレートとのエステルとしたものや、特開昭54−145794号公報で提案されているようなポリアミド酸にアミノアクリレートのようなものを配合し感光性基を塩結合で導入するものが知られている。 A polyimide or a precursor thereof, which itself has photo-patterning properties, is called photosensitive polyimide, and is used for a semiconductor surface protective film or the like. Several methods for imparting photosensitivity are known for photosensitive polyimide. Typical examples include those prepared by converting polyamic acid into an ester with hydroxyacrylate as proposed in JP-B-55-41422, and polyamides as proposed in JP-A-54-145794. An acid compound such as amino acrylate is known and a photosensitive group is introduced by a salt bond.
これらの材料はポリアミド酸自体が剛直なために、スピンコート等によって作成する膜状態では従来の紫外線硬化塗料やドライフィルムレジストと比較して低感度となる欠点がある。これを改良すべくオキシムエステル系化合物、アリールグリシン系化合物等を添加することにより高感度化することができる。しかし一方で、低温硬化した場合、硬化膜特性の不足や密着性低下等の欠点がある。また、加熱硬化後のポリイミドパターンの形状が大幅に変化してしまうといった問題がある。 Since these materials are rigid in polyamic acid itself, there is a disadvantage that the film state formed by spin coating or the like is less sensitive than conventional ultraviolet curable paints and dry film resists. To improve this, it is possible to increase the sensitivity by adding an oxime ester compound, an aryl glycine compound or the like. However, on the other hand, when it is cured at low temperature, there are drawbacks such as insufficient cured film properties and reduced adhesion. In addition, there is a problem that the shape of the polyimide pattern after heat curing changes significantly.
本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、前記要求特性が満足できる耐熱性感光性樹脂硬化体を形成することのできる有用な組成物及びこれを用いたパターン形成法を提供することが目的である。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is useful for forming a cured heat-resistant photosensitive resin that satisfies the required characteristics, and a pattern forming method using the same. Is the purpose.
本発明の第1の目的は、低温硬化可能で、感光特性に優れ、高感度で、低露光量でも良好な形状のパターンが得られ、現像後の残膜率も高く、硬化膜特性にも優れる硬化膜が得られ、さらに加熱硬化後の塗膜収縮率の小さい感光性樹脂組成物を提供することである。 The first object of the present invention is that it can be cured at low temperature, has excellent photosensitivity, is highly sensitive, has a good shape pattern even at low exposure, has a high residual film ratio after development, and has excellent cured film characteristics. An excellent cured film is obtained, and further a photosensitive resin composition having a small coating film shrinkage ratio after heat curing is provided.
本発明の第2の目的は、低温硬化可能で、感光特性に優れ、高感度で、低露光量でも良好な形状のパターンが得られ、現像後の残膜率も高く、また加熱硬化後の塗膜収縮率が小さく、硬化膜特性にも優れる硬化膜が得られ、さらに製造工程の短縮が可能であり、製造コストが削減できるパターンの製造方法を提供することである。
The second object of the present invention is that it can be cured at low temperature, has excellent photosensitivity, is highly sensitive, has a good shape pattern even at low exposure, has a high residual film ratio after development, and has a high film thickness after heat curing. It is an object of the present invention to provide a method for producing a pattern in which a cured film having a small coating film shrinkage ratio and excellent cured film characteristics can be obtained, the production process can be shortened, and the production cost can be reduced.
本発明の第3の目的は、上記目的に加え、さらに信頼性に優れる電子部品を提供するものである。 A third object of the present invention is to provide an electronic component having further excellent reliability in addition to the above object.
本発明は、次のものに関する。
(1)(A)一般式(I)
The present invention relates to the following.
(1) (A) General formula (I)
(2) (A)ポリイミド前駆体が、一般式(I)において、X及びYの少なくとも一方が、隣接する芳香環又はアミド基との結合が1,3位である芳香環を少なくとも1つ有するものである前記(1)記載の感光性樹脂組成物。
(3) (A)ポリイミド前駆体が一般式(I)において、Xが下記構造
(2) (A) The polyimide precursor has at least one aromatic ring in which at least one of X and Y in the general formula (I) is bonded to the adjacent aromatic ring or amide group at the 1,3-position. The photosensitive resin composition according to (1), which is a product.
(3) (A) The polyimide precursor is in the general formula (I), and X is the following structure
(4) ポリイミド前駆体が、R1及びR2として、(メタ)アクリロキシアルキルオキシ基を有するポリアミド酸不飽和エステルであって、エステル化率が50〜80モル%のものであり、且つ、ジアミンとしてジアミノポリシロキサンを全ジアミンの1〜30モル%用いて得られたものである前記(1),(2)又は(3)記載の感光性樹脂組成物。 (4) The polyimide precursor is a polyamic acid unsaturated ester having a (meth) acryloxyalkyloxy group as R1 and R2, the esterification rate is 50 to 80 mol%, and as a diamine The photosensitive resin composition according to the above (1), (2) or (3), which is obtained by using diaminopolysiloxane in an amount of 1 to 30 mol% of the total diamine.
(5) 半導体素子の配線層の上に表面保護膜層が形成され、その上にカバーコート層が形成された構造を有する半導体装置における、前記表面保護膜層用である前記(1),(2),(3)又は(4)記載の感光性樹脂組成物。 (5) In the semiconductor device having a structure in which a surface protective film layer is formed on a wiring layer of a semiconductor element and a cover coat layer is formed thereon, the above (1), ( The photosensitive resin composition according to 2), (3) or (4).
(6) 半導体素子の配線層の上に表面保護膜層が形成され、その上にカバーコート層が形成された構造を有する半導体装置における、前記カバーコート層用である前記(1),(2),(3)又は(4)記載の感光性樹脂組成物。
(6) In the semiconductor device having the structure in which the surface protective film layer is formed on the wiring layer of the semiconductor element and the cover coat layer is formed thereon, the above (1), (2) for the cover coat layer ), (3) or (4).
(7) 半導体素子の配線層の上に表面保護膜層が形成され、その上に再配線用のコアが形成された構造を有する半導体装置における、前記コア材用である前記(1),(2),(3)又は(4)記載の感光性樹脂組成物。 (7) In the semiconductor device having the structure in which the surface protective film layer is formed on the wiring layer of the semiconductor element and the core for rewiring is formed thereon, (1), ( The photosensitive resin composition according to 2), (3) or (4).
(8) 半導体素子の配線層の上に表面保護膜層が形成され、その上に再配線層及びオーバーコート層が形成され、さらにその再配線層の上に外部接続端子として形成される導電性のボールを保持する構造を有する半導体装置における、前記ボールを保持するためのカラー材用である前記(1),(2),(3)又は(4)記載の感光性樹脂組成物。 (8) A surface protective film layer is formed on the wiring layer of the semiconductor element, a rewiring layer and an overcoat layer are formed on the surface protective film layer, and a conductive material formed as an external connection terminal on the rewiring layer. The photosensitive resin composition according to (1), (2), (3) or (4), which is for a color material for holding the ball in a semiconductor device having a structure for holding the ball.
(9) 半導体装置のアンダーフィル材用である前記(1),(2),(3)又は(4)記載の感光性樹脂組成物。 (9) The photosensitive resin composition according to (1), (2), (3) or (4), which is used for an underfill material of a semiconductor device.
(10) 支持基板上に、前記(1)〜(9)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を塗布してポリイミド前駆体膜を形成する工程、前記のポリイミド前駆体膜に、所定のパターンのフォトマスクを介して活性光線を照射し露光した後、有機溶剤又は塩基性水溶液により未露光部を溶解除去して、所望のレリーフパターンを得る工程を含むことを特徴とするパターンの製造法。 (10) A step of applying a photosensitive resin composition according to any one of (1) to (9) on a support substrate to form a polyimide precursor film, the polyimide precursor film having a predetermined A method for producing a pattern comprising a step of obtaining a desired relief pattern by irradiating an actinic ray through a photomask of a pattern and exposing to light, and then dissolving and removing an unexposed portion with an organic solvent or a basic aqueous solution. .
(11) 前記(10)記載の製造法により得られるパターンをイミド化して得られるポリイミド膜を表面保護膜又は層間絶縁膜として有してなる電子部品。 (11) An electronic component having a polyimide film obtained by imidizing a pattern obtained by the production method according to (10) as a surface protective film or an interlayer insulating film.
(12) 前記(10)記載の製造法により得られるパターンをイミド化して得られるポリイミド膜をカバーコート層として有してなる電子部品。 (12) An electronic component comprising, as a cover coat layer, a polyimide film obtained by imidizing a pattern obtained by the production method according to (10).
(13) 前記(10)記載の製造法により得られるパターンをイミド化して得られるポリイミド膜を再配線層用のコアとして有してなる電子部品。 (13) An electronic component having a polyimide film obtained by imidizing a pattern obtained by the production method according to (10) as a core for a rewiring layer.
(14) 前記(10)記載の製造法により得られるパターンをイミド化して得られるポリイミド膜を、外部接続端子として形成される導電性のボールを保持するためのカラーとして有してなる電子部品。 (14) An electronic component having a polyimide film obtained by imidizing a pattern obtained by the production method according to (10) as a collar for holding conductive balls formed as external connection terminals.
(15) 前記(10)記載の製造法により得られるパターンをイミド化して得られるポリイミド膜を、アンダーフィルとして有してなる電子部品。 (15) An electronic component having, as an underfill, a polyimide film obtained by imidizing a pattern obtained by the production method according to (10).
本発明の感光性樹脂組成物は、厚膜形成可能で、感光特性に優れ、高感度で低露光量でも良好な形状のパターンが得られ、現像後の残膜率も高く、硬化膜特性にも優れ、熱硬化後の収縮率が小さいものである。 The photosensitive resin composition of the present invention can form a thick film, has excellent photosensitivity, has a highly sensitive pattern with a good shape even at low exposure, has a high residual film ratio after development, and has a cured film characteristic. In addition, the shrinkage rate after thermosetting is small.
また本発明の感光性樹脂組成物は、応力緩和に優れ、メタル層やモールド材との接着性が高いため、各種パッケージ用として優れるものである。 Moreover, since the photosensitive resin composition of the present invention is excellent in stress relaxation and has high adhesion to a metal layer and a molding material, it is excellent for various packages.
本発明のパターン製造法は、厚膜形成可能で、感光特性に優れ、高感度で低露光量でも良好なパターンが得られ、現像後の残膜率も高く、硬化膜特性にも優れる硬化膜が得られ、熱硬化時の収縮率も最低限に抑制でき、さらに製造工程の短縮が可能であり、製造コストが削減できるものである。 The pattern production method of the present invention is capable of forming a thick film, has excellent photosensitivity, can provide a good pattern even with high sensitivity and low exposure, has a high residual film ratio after development, and has excellent cured film characteristics. Thus, the shrinkage rate at the time of thermosetting can be suppressed to a minimum, the manufacturing process can be shortened, and the manufacturing cost can be reduced.
従って、本発明の電子部品は、クラックや剥がれ等がなく信頼性に非常に優れる。
Therefore, the electronic component of the present invention is extremely excellent in reliability without cracks or peeling.
本発明で用いられる(A)前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリイミド前駆体の種類としては、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド酸アミド等があり、特に制限されないが、一般式(I)におけるR1及びR2が、光重合可能な炭素炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基であるポリイミド前駆体であることが好ましい。 (A) The type of polyimide precursor having a repeating unit represented by the general formula (I) used in the present invention includes polyamic acid, polyamic acid ester, polyamic acid amide, etc., and is not particularly limited. R1 and R2 in the formula (I) are preferably polyimide precursors that are monovalent organic groups having a photopolymerizable carbon-carbon unsaturated double bond.
このようなポリイミド前駆体としては、光重合可能な炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物がポリアミド酸に側鎖として共有結合した構造を有するポリアミド酸不飽和エステル、ポリアミド酸不飽和アミド、ポリアミド酸に炭素炭素二重結合を有するアミン化合物を混合して、カルボキシル基とアミノ基のイオン結合により炭素炭素二重結合を導入した構造のものが好ましいもととして挙げられる。 Examples of such polyimide precursors include polyamic acid unsaturated esters, polyamic acid unsaturated amides, polyamic acids having a structure in which a compound having a carbon-carbon unsaturated double bond capable of photopolymerization is covalently bonded to polyamic acid as a side chain. A compound having a structure in which an amine compound having a carbon-carbon double bond is mixed and a carbon-carbon double bond is introduced by an ionic bond between a carboxyl group and an amino group is preferable.
前記ポリアミド酸不飽和エステルは、テトラカルボン酸二無水物と不飽和基を有するヒドロキシ基含有化合物を混合して反応させ、テトラカルボン酸のハーフエステルを製造した後、塩化チオニルにより酸クロリド化し、次いで、ジアミンと反応させる方法や、前記テトラカルボン酸ハーフエステルをカルボジイミド類を縮合剤としてジアミンと反応させる酸クロライド法、カルボジイミド縮合剤を用いる方法、イソイミド法等により合成することができる。 The polyamic acid unsaturated ester is prepared by mixing and reacting a tetracarboxylic dianhydride and a hydroxy group-containing compound having an unsaturated group to produce a tetracarboxylic acid half ester, and then acidifying with thionyl chloride, The tetracarboxylic acid half ester can be synthesized by a method of reacting with a diamine using a carbodiimide as a condensing agent, a method using a carbodiimide condensing agent, an isoimide method, or the like.
また前記エステル結合で炭素炭素不飽和二重結合を導入する場合、前記炭素炭素二重結合を有する化合物の導入量は、現像液に対する溶解性、光硬化性、耐熱性等の点からポリアミド酸の有するカルボキシル基に対して20〜100%とすることが好ましく、30〜90%とすることがより好ましく、50〜80%とすることがさらに好ましい。 In addition, when the carbon-carbon unsaturated double bond is introduced by the ester bond, the amount of the compound having the carbon-carbon double bond introduced is that of the polyamic acid from the viewpoint of solubility in a developer, photocurability, heat resistance, and the like. It is preferable to set it as 20 to 100% with respect to the carboxyl group to have, It is more preferable to set it as 30 to 90%, It is further more preferable to set it as 50 to 80%.
前記炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物の例としては、2−ヒドロキシエチルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、カプロラクトン2−(メタクリロキシ)エチルエステル、ジカプロラクトン2−(メタクリロイロキシ)エチルエステル等が挙げられる。 Examples of the compound having a carbon-carbon unsaturated double bond include 2-hydroxyethyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 4-hydroxybutyl. Examples include methacrylate, pentaerythritol diacrylate monostearate, pentaerythritol triacrylate, caprolactone 2- (methacryloxy) ethyl ester, dicaprolactone 2- (methacryloyloxy) ethyl ester, and the like.
上記ポリイミド前駆体の分子量は、重量平均分子量で3,000〜200,000とすることが好ましく、5,000〜100,000とすることがより好ましい。分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定することができる。 The molecular weight of the polyimide precursor is preferably 3,000 to 200,000 in terms of weight average molecular weight, and more preferably 5,000 to 100,000. The molecular weight can be measured by gel permeation chromatography.
本発明では、上記(A)ポリイミド前駆体は、一般式(I)のY(一般にジアミン成分の残基)とX(一般に酸無水物成分の残基)の両方又はどちらか一方が、複数の繰り返し単位中、芳香環数の異なる2種類以上の構造を有するものを用いる。 In the present invention, the polyimide precursor (A) has a plurality of Y (generally residues of diamine components) and / or X (generally residues of acid anhydride components) of the general formula (I). Among repeating units, those having two or more types of structures having different aromatic ring numbers are used.
これにより、本発明の優れた効果、即ち、高透明性、高密着性で加熱硬化後の塗膜収縮率が小さく、特に厚膜形成に適した組成物を得ることができる。 Thereby, the excellent effect of the present invention, that is, high transparency, high adhesiveness, a small shrinkage of the coating film after heat curing, and a composition particularly suitable for thick film formation can be obtained.
一個の芳香環を有するジアミン成分としては、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノ安息香酸、3,4−ジアミノ安息香酸、3,5−ジアミノ安息香酸、3,5−ジアミノクロルベンゼン、5−ニトローm−フェニレンジアミン、4−クロロ−m−フェニレンジアミン、4,6−ジメチルーm−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノメシチレン、3,5−ジアミノアセトアニリド、3,5−ジアミノベンゾニトリル、2,4−ジアミノピリジン、p−キシリレンジアミン、m−キシリレンジアミン、o−キシリレンジアミンなどの芳香族ジアミンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。中でもm−フェニレンジアミン、5−ニトロ−m−フェニレンジアミン、4,6−ジメチル−m−フェニレンジアミンが好ましい。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。これらは、全アミン成分に対して、1〜90モル%用いることが好ましい。 Examples of the diamine component having one aromatic ring include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, 2,4-diaminobenzoic acid, 3,4-diaminobenzoic acid, and 3,5-diaminobenzoic acid. Acid, 3,5-diaminochlorobenzene, 5-nitro-m-phenylenediamine, 4-chloro-m-phenylenediamine, 4,6-dimethyl-m-phenylenediamine, 2,4-diaminomesitylene, 3,5-diaminoacetanilide , 3,5-diaminobenzonitrile, 2,4-diaminopyridine, p-xylylenediamine, m-xylylenediamine, o-xylylenediamine and the like, but are not limited thereto. Absent. Of these, m-phenylenediamine, 5-nitro-m-phenylenediamine, and 4,6-dimethyl-m-phenylenediamine are preferable. These are used alone or in combination of two or more. These are preferably used in an amount of 1 to 90 mol% based on the total amine component.
二個以上の芳香環を有するジアミン成分としては、例えば、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル−3−スルホンアミド、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、ジアミノターフェニル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのなかで、二個の芳香環を有するものを使用することが好ましい。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。これらは全アミン成分に対して、1〜90モル%用いることが好ましい。 Examples of the diamine component having two or more aromatic rings include 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethane, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 4 , 4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenyl ether-3-sulfonamide, 3,3'-dimethyl-4,4'- Examples include, but are not limited to, diaminobiphenyl, 3,3′-dihydroxy-4,4′-diaminobiphenyl, diaminoterphenyl, and the like. Among these, it is preferable to use one having two aromatic rings. These are used alone or in combination of two or more. These are preferably used in an amount of 1 to 90 mol% based on the total amine component.
その他、ジアミンとしては接着性向上のために、下記一般式(II) In addition, as a diamine, in order to improve adhesiveness, the following general formula (II)
R3及びR4としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等のアルキレン基、フェニレン基等のアリーレン基これらの結合基などが挙げられ、R5及びR6としては、メチル基、エチル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール基これらの結合基などが挙げられる。これらを用いる場合、全アミン成分に対して、1〜30モル%用いることが好ましい。これらのジアミンは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。 Examples of R3 and R4 include alkylene groups such as methylene group, ethylene group and propylene group, arylene groups such as phenylene group, and bonding groups thereof. R5 and R6 include alkyl groups such as methyl group and ethyl group, An aryl group such as a phenyl group, and a bonding group thereof. When using these, it is preferable to use 1-30 mol% with respect to all the amine components. These diamines are used alone or in combination of two or more.
前記(A)ポリイミド前駆体の製造に使用される、一個の芳香環を有する酸無水物としては、特に制限はないが、例えば、ピロメリット酸二無水物、ベンゼン1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、1,4−ジメトキシ−2,3,5,6−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、1,4−トリメチルシリル−2,3,5,6−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらの使用にあたっては、単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
Although there is no restriction | limiting in particular as an acid anhydride which has one aromatic ring used for manufacture of said (A) polyimide precursor, For example, pyromellitic dianhydride,
また、前記(A)ポリイミド前駆体の製造に使用される、二個以上の芳香環を有する酸無水物としては、特に制限はないが、例えば、オキシジフタル酸二無水物、3,3’、4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’、4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ターフェニルテトラカルボン酸二無水物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのなかで、二個の芳香環を有するものを使用することが好ましい。これらの使用にあたっては、単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。中でもオキシジフタル酸二無水物、3,3’、4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が好ましい。 Moreover, there is no restriction | limiting in particular as an acid anhydride which has two or more aromatic rings used for manufacture of the said (A) polyimide precursor, For example, oxydiphthalic dianhydride, 3,3 ', 4 , 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3, Examples thereof include, but are not limited to, 3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, terphenyltetracarboxylic dianhydride, and the like. Among these, it is preferable to use one having two aromatic rings. In using these, it is used individually or in combination of 2 or more types. Of these, oxydiphthalic dianhydride and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride are preferred.
上記(A)ポリイミド前駆体の酸無水物成分としては、オキシジフタル酸二無水物を全酸無水物成分に対して、50モル%以上用いることが、高透明性等の特性に優れるので好ましく、60モル%以上用いることがより好ましく、70〜100モル%用いることがさらに好ましい。 As the acid anhydride component of the polyimide precursor (A), it is preferable to use 50 mol% or more of oxydiphthalic dianhydride with respect to the total acid anhydride component because of excellent properties such as high transparency. It is more preferable to use at least mol%, and it is even more preferable to use 70 to 100 mol%.
また、(A)ポリイミド前駆体は、一般式(I)において、X及びYの少なくとも一方が、隣接する芳香環又はアミド基との結合が1,3位(即ちメタ位)である芳香環を少なくとも1つ有するものであると、高透明性、高密着性、加熱硬化後の塗膜収縮率等に優れるので好ましい。また、本発明において、ポリイミド前駆体の芳香族系の酸又はジアミンに起因する各ジアミン残基及び酸残基は、全て一個又は二個の芳香環を有するものであることが好ましい。 In addition, (A) the polyimide precursor has an aromatic ring in which at least one of X and Y in the general formula (I) is in the 1,3-position (that is, the meta position) with the adjacent aromatic ring or amide group. It is preferable to have at least one because it is excellent in high transparency, high adhesion, shrinkage of the coating film after heat curing, and the like. In the present invention, each diamine residue and acid residue derived from the aromatic acid or diamine of the polyimide precursor preferably has one or two aromatic rings.
さらに、ポリイミド前駆体が、R1及びR2として、(メタ)アクリロキシアルキルオキシ基を有するポリアミド酸不飽和エステルであって、エステル化率が50〜80モル%のものであり、且つ、ジアミンとしてジアミノポリシロキサンを全ジアミンの1〜30モル%用いて得られたものであると、密着性等に優れるので好ましい。 Further, the polyimide precursor is a polyamic acid unsaturated ester having a (meth) acryloxyalkyloxy group as R1 and R2, and having an esterification rate of 50 to 80 mol%, and diamino as a diamine. A polysiloxane obtained by using 1 to 30 mol% of the total diamine is preferable because of excellent adhesion and the like.
(B)付加重合性化合物としては、350以下の分子量を有するものが使用される。これを超える分子量のものでは、加熱処理後の効果膜特性に劣る。 (B) As the addition polymerizable compound, one having a molecular weight of 350 or less is used. If the molecular weight exceeds this, the effect film characteristics after heat treatment are poor.
このような付加重合性化合物としては、多価アルコールとα,β−不飽和カルボン酸とを縮合して得られる化合物で、例えばエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ブチルエチルプロパンジオールメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ブチルエチルプロパンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート等が挙げられ、これらに限定されるものではない。また、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of such addition polymerizable compounds include compounds obtained by condensing polyhydric alcohol and α, β-unsaturated carboxylic acid, such as ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene. Glycol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, butylethylpropanediol methacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate Examples include, but are not limited to, acrylate, butylethylpropanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, etc. is not. Moreover, you may use these individually or in combination of 2 or more types.
上記(B)成分の含有量は、ポリイミド前駆体100重量部に対して、1〜200重量部とすることが好ましく、5〜50重量部とすることがより好ましい。この使用量が1重量部未満では現像液への溶解性も含めた感光特性に劣る傾向にあり、200重量部を超えると、フイルムの機械特性が劣る傾向にある。 The content of the component (B) is preferably 1 to 200 parts by weight and more preferably 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyimide precursor. If the amount used is less than 1 part by weight, the photosensitive properties including solubility in the developer tend to be inferior. If it exceeds 200 parts by weight, the mechanical properties of the film tend to be inferior.
(C)光開始剤としては、特に制限は無いが例えば、ミヒラーズケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、2−t−ブチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン、ベンジル、ジフェニルジスルフィド、フェナンスレンキノン、2−イソプロピルチオキサントン、リボフラビンテトラブチレート、2,6−ビス(p−ジエチルアミノベンザル)−4−メチル−4−アザシクロヘキサノン、N−エチル−N−(p−クロロフェニル)グリシン、N−フェニルジエタノールアミン、2−(o−エトキシカルボニル)オキシイミノプロパン−1−オン、3,3,4,4−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス−[2,6−ジフルオロ−3−(ピリ−1−イル)フェニル]チタン、ヘキサアリールビイミダゾール化合物等が挙げられ、これらに限定されるものではない。また、これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 (C) Although there is no restriction | limiting in particular as a photoinitiator, For example, Michler's ketone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, 2-t-butylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 4,4-bis (diethylamino) Benzophenone, acetophenone, benzophenone, thioxanthone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone, benzyl, diphenyl Disulfide, phenanthrenequinone, 2-isopropylthioxanthone, riboflavin tetrabutyrate, 2,6-bis (p-diethylaminobenzal) -4-methyl-4-azacyclohexano N-ethyl-N- (p-chlorophenyl) glycine, N-phenyldiethanolamine, 2- (o-ethoxycarbonyl) oxyiminopropan-1-one, 3,3,4,4-tetra (t-butylperoxy) Carbonyl) benzophenone, 3,3-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin), bis (cyclopentadienyl) -bis- [2,6-difluoro-3- (py-1-yl) phenyl] titanium, hexaarylbi Examples include, but are not limited to, imidazole compounds. Moreover, you may use these individually or in combination of 2 or more types.
上記(C)成分の含有量は、ポリイミド前駆体100重量部に対して、1〜30重量部とすること が好ましく、3〜10重量部とすることがより好ましい。 The content of the component (C) is preferably 1 to 30 parts by weight and more preferably 3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyimide precursor.
本発明の感光性樹脂組成物は、必要に応じて増感剤を含有してもよい。増感剤としては、例えば7−N,N−ジエチルアミノクマリン、7−ジエチルアミノ−3−テノニルクマリン、3,3’−カルボニルビス(7−N,N−ジエチルアミノ)クマリン、3,3’−カルボニルビス(7−N,N−ジメトキシ)クマリン、3−チエニルカルボニル−7−N,N−ジエチルアミノクマリン、3−ベンゾイルクマリン、3−ベンゾイル−7−N,N−メトキシクマリン、3−(4’−メトキシベンゾイル)クマリン、3,3’−カルボニルビス−5,7−(ジメトキシ)クマリン、ベンザルアセトフェノン、4’−N,N−ジメチルアミノベンザルアセトフェノン、4’−アセトアミノベンザル−4−メトキシアセトフェノン、ジメチルアミノベンゾフェノン、ジエチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ビス(N−エチル、N−メチル)ベンゾフェノン等が挙げられ、これらに限定されるものではない。また、これらの含有量は、ポリイミド前駆体100重量部に対して、0.05〜20重量部とすることが好ましく、0.1〜10重量部とすることがより好ましい。 The photosensitive resin composition of this invention may contain a sensitizer as needed. Examples of the sensitizer include 7-N, N-diethylaminocoumarin, 7-diethylamino-3-thenonylcoumarin, 3,3′-carbonylbis (7-N, N-diethylamino) coumarin, and 3,3′-carbonyl. Bis (7-N, N-dimethoxy) coumarin, 3-thienylcarbonyl-7-N, N-diethylaminocoumarin, 3-benzoylcoumarin, 3-benzoyl-7-N, N-methoxycoumarin, 3- (4′- Methoxybenzoyl) coumarin, 3,3′-carbonylbis-5,7- (dimethoxy) coumarin, benzalacetophenone, 4′-N, N-dimethylaminobenzalacetophenone, 4′-acetaminobenzal-4-methoxy Acetophenone, dimethylaminobenzophenone, diethylaminobenzophenone, 4,4′-bis (N— Chill, N- methyl) benzophenone, and the like, but is not limited thereto. Moreover, it is preferable to set these content as 0.05-20 weight part with respect to 100 weight part of polyimide precursors, and it is more preferable to set it as 0.1-10 weight part.
本発明の感光性樹脂組成物は、さらに他の添加剤、例えば、可塑剤、接着促進剤等の添加剤を含有してもよい。 The photosensitive resin composition of the present invention may further contain other additives such as plasticizers and adhesion promoters.
本発明のパターン製造方法は、本発明の感光性樹脂組成物を用いて、フォトリソグラフィ技術により該組成物の硬化物からなるポリイミド膜を形成するものである。 The pattern manufacturing method of this invention forms the polyimide film which consists of hardened | cured material of this composition with the photolithographic technique using the photosensitive resin composition of this invention.
本発明のパターン製造方法では、まず、支持基板表面に本発明の感光性樹脂組成物からなる被膜が形成される。なお、本発明のパターン製造方法では、被膜又は加熱硬化後のポリイミド被膜と支持基板との接着性を向上させるため、あらかじめ支持基板表面を接着助剤で処理しておいてもよい。 In the pattern manufacturing method of the present invention, first, a film made of the photosensitive resin composition of the present invention is formed on the surface of the support substrate. In addition, in the pattern manufacturing method of this invention, in order to improve the adhesiveness of a polyimide film after a film or heat-curing, and a support substrate, you may process the support substrate surface with an adhesion | attachment adjuvant beforehand.
感光性樹脂組成物からなる被膜は、例えば感光性樹脂組成物のワニスの膜を形成した後、これを乾燥させることにより形成される。本発明のパターン製造法は特に乾燥を低温硬化で形成する場合に好ましく、例えば300℃での形成に好適であり、さらには250℃での形成に好適である。ワニスの膜の形成は、ワニスの粘度などに応じて、スピナを用いた回転塗布、浸漬、噴霧印刷、スクリーン印刷などの手段から適宜選択された手段により行う。なお、被膜の膜厚は塗布条件、本組成物の固形分濃度等により調節できる。また、あらかじめ支持基板上に形成した被膜を支持体上から剥離してポリイミド前駆体組成物からなるシートを上記支持基板の表面に貼り付けることにより、上述の被膜を形成してもよい。 The film made of the photosensitive resin composition is formed, for example, by forming a varnish film of the photosensitive resin composition and then drying it. The pattern production method of the present invention is particularly preferred when the drying is formed by low-temperature curing, for example, suitable for formation at 300 ° C., and further suitable for formation at 250 ° C. The varnish film is formed by means appropriately selected from means such as spin coating using a spinner, immersion, spray printing, and screen printing in accordance with the viscosity of the varnish. In addition, the film thickness of a film can be adjusted with coating conditions, solid content concentration of this composition, etc. Moreover, the above-mentioned film may be formed by peeling a film previously formed on the support substrate from the support and attaching a sheet made of the polyimide precursor composition to the surface of the support substrate.
つぎに、この被膜に、所定のパターンのフォトマスクを介して光(紫外線等)を照射した後、有機溶剤又は塩基性水溶液により未露光部を溶解除去して、所望のレリーフパターンを得る。 Next, the film is irradiated with light (ultraviolet light or the like) through a photomask having a predetermined pattern, and then the unexposed portion is dissolved and removed with an organic solvent or a basic aqueous solution to obtain a desired relief pattern.
前記有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、クロロホルム、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、キシレン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ヘキシル、酢酸メチルセロソルブ、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、シクロヘキサノール、シクロヘキサノン、シクロヘキサンオキシム、シクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキシルアセテート、シクロペンタノール、シクロペンタノン、シクロペンタノンオキシム、シクロペンタン等が挙げられ、これらに限定されるものではない。また、これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the organic solvent include acetone, methyl ethyl ketone, toluene, chloroform, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, t-butanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether. , Xylene, tetrahydrofuran, dioxane, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, hexyl acetate, methyl cellosolve, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol mono-acetate n-butyl ether, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, dimethyl sulfoxide, sulfur Orchid, cyclohexanol, cyclohexanone, cyclohexane oxime, cyclohexane, 1,4-cyclohexanedimethanol, cyclohexyl acetate, cyclopentanol, cyclopentanone, cyclopentanone oxime, cyclopentane, and the like. Absent. Moreover, you may use these individually or in combination of 2 or more types.
前記塩基性水溶液は、通常、塩基性化合物を水に溶解した溶液である。塩基性化合物の濃度は、支持基板等への影響などから0.1〜50重量%とすることが好ましく、0.1〜30重量%とすることがより好ましい。なお、ポリイミド前駆体の溶解性を改善するため、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、N−メチルー2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の水溶性有機溶剤をさらに含有していてもよい。 The basic aqueous solution is usually a solution in which a basic compound is dissolved in water. The concentration of the basic compound is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 0.1 to 30% by weight from the viewpoint of influence on the support substrate and the like. In order to improve the solubility of the polyimide precursor, a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide is used. Furthermore, you may contain.
上記塩基性化合物としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウムイオンの水酸化物又は炭酸塩や、アミン化合物などが挙げられる。 Examples of the basic compound include alkali metal, alkaline earth metal or ammonium ion hydroxides or carbonates, amine compounds, and the like.
得られたパターンは、通常本発明のポリイミド前駆体の一部がイミド化している。このパターンを、加熱することにより、安定な高耐熱性ポリイミドパターンを得ることが出来る。このときの加熱温度は130〜500℃とすることが好ましく、150〜350℃とすることがより好ましい。この加熱温度が、130℃未満であると、ポリイミド膜の機械特性及び熱特性が低下する傾向にあり、500℃を超えると、ポリイミド膜の機械特性及び熱特性に劣る傾向がある。 In the obtained pattern, a part of the polyimide precursor of the present invention is usually imidized. By heating this pattern, a stable high heat resistant polyimide pattern can be obtained. The heating temperature at this time is preferably 130 to 500 ° C, and more preferably 150 to 350 ° C. If this heating temperature is less than 130 ° C., the mechanical properties and thermal properties of the polyimide film tend to deteriorate, and if it exceeds 500 ° C., the mechanical properties and thermal properties of the polyimide film tend to be inferior.
またこのときの加熱時間は0.01〜10時間とすることが好ましく、0.05〜5時間とすることがより好ましい。この加熱時間が、0.01時間未満であると、ポリイミド膜の機械特性及び熱特性が低下する傾向にあり、10時間を超えると、ポリイミド膜の機械特性及び熱特性に劣る傾向がある。 The heating time at this time is preferably 0.01 to 10 hours, and more preferably 0.05 to 5 hours. If this heating time is less than 0.01 hour, the mechanical properties and thermal properties of the polyimide film tend to be reduced, and if it exceeds 10 hours, the mechanical properties and thermal properties of the polyimide film tend to be inferior.
このように本発明の感光性樹脂組成物は、半導体用表面保護膜、多層配線板の層間絶縁膜等に使用することができる。本発明の感光性樹脂組成物を用いた表面保護膜は、SiNや封止剤等との接着性に優れるため、本発明の感光性樹脂組成物から得られた表面保護膜を用いた半導体素子は、極めて信頼性に優れるものとなる。 Thus, the photosensitive resin composition of this invention can be used for the surface protective film for semiconductors, the interlayer insulation film of a multilayer wiring board, etc. Since the surface protective film using the photosensitive resin composition of the present invention is excellent in adhesiveness with SiN, sealant and the like, a semiconductor element using the surface protective film obtained from the photosensitive resin composition of the present invention Is extremely reliable.
本発明の半導体装置は、前記組成物を用いて形成される表面保護膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとることができる。 The semiconductor device of the present invention is not particularly limited except that it has a surface protective film and an interlayer insulating film formed using the composition, and can have various structures.
また本発明の感光性樹脂組成物は、応力緩和性、接着性等に非常に優れるため、近年開発された各種構造のパッケージにおける各種の構造材として適している。 Moreover, since the photosensitive resin composition of the present invention is very excellent in stress relaxation property, adhesiveness, etc., it is suitable as various structural materials in various types of packages developed in recent years.
図1に半導体装置の一例の断面構造を示す。この断面図は多層配線構造を示している。層間絶縁層1の上にはAl配線層2が形成され、その上部にはさらに絶縁層3(例えばP−SiN層)が形成され、さらに素子の表面保護膜層4が形成されている。配線層2のパット部5からは再配線層6が形成され、外部接続端子であるハンダ、金等で形成された導電性ボール7との接続部分である、コア8の上部まで伸びている。さらに表面保護膜層4の上には、カバーコート層9が形成されている。再配線層6は、バリアメタル10を介して導電性ボール7に接続されているが、この導電性ボール7を保持するために、カラー11が設けられている。このような構造のパッケージを実装する際には、さらに応力を緩和するために、アンダーフィル12を介することもある。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of an example of a semiconductor device. This sectional view shows a multilayer wiring structure. An
この図において、本発明の感光性樹脂組成物は、層間絶縁層や表面保護膜層ばかりではなく、その優れた特性故、カバーコート層、コア、カラー、アンダーフィル等の材料として非常に適している。本発明の感光性樹脂組成物を用いた耐熱性感光性樹脂硬化体は、メタル層や封止剤等との接着性に優れ、応力緩和効果も高いため、本発明の感光性樹脂組成物から得られた耐熱性感光性樹脂硬化体をカバーコート層、コア、カラー、アンダーフィル等に用いた半導体素子は、極めて信頼性に優れるものとなる。 In this figure, the photosensitive resin composition of the present invention is not only suitable for interlayer insulating layers and surface protective film layers, but also for its excellent properties, and is therefore very suitable as a material for cover coat layers, cores, collars, underfills and the like. Yes. Since the heat-resistant photosensitive resin cured body using the photosensitive resin composition of the present invention is excellent in adhesiveness with a metal layer, a sealant and the like and has a high stress relaxation effect, the photosensitive resin composition of the present invention A semiconductor element in which the obtained heat-resistant photosensitive resin cured product is used for a cover coat layer, a core, a collar, an underfill, etc. has extremely excellent reliability.
上記図1のような本発明の半導体装置は、前記組成物を用いて形成されるカバーコート、再配線用コア、半田等のボール用カラー、フリップチップ等で用いられるアンダーフィル等を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとることができる。 The semiconductor device of the present invention as shown in FIG. 1 has a cover coat formed using the composition, a core for rewiring, a collar for balls such as solder, an underfill used for flip chips, etc. Is not particularly limited, and can have various structures.
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は何らこれらにより制限を受けない。以下の合成例にイソイミド化剤としてN,N’−ジヒドロカルビル置換カルボジイミドを用いた方法を示すが、代わりにトリフルオロ酢酸無水物を用いてもよい。
(合成例1)
乾燥窒素導入管を備えた500mlの4つ口フラスコに、ピロメリット酸二無水物3.4880g(0.0160mol)、4,4’−オキシジフタル酸二無水物19.8528g(0.0640mol)と乾燥したN−メチルピロリドン100mlを投入後撹拌し、この溶液に2−ヒドロキシエチルメタクリレート2.6000g(0.0200mol)を加えた。溶液を室温で1時間撹拌し、さらに40℃に加熱して1時間撹拌後、室温まで冷却し、m−フェニレンジアミン2.3358g(0.0216mol)、p−フェニレンジアミン5.4502g(0.0504mol)及び乾燥N−メチルピロリドン120mlを室温で撹拌しながら1時間にわたり滴下添加し、一晩攪拌した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention does not receive a restriction | limiting by these at all. The following synthesis example shows a method using N, N′-dihydrocarbyl-substituted carbodiimide as an isoimidating agent, but trifluoroacetic anhydride may be used instead.
(Synthesis Example 1)
Pyromellitic dianhydride 3.4880 g (0.0160 mol), 4,4'-oxydiphthalic dianhydride 9.8528 g (0.0640 mol) and dried in a 500 ml four-necked flask equipped with a dry nitrogen inlet tube 100 ml of N-methylpyrrolidone was added and stirred, and 2.6000 g (0.0200 mol) of 2-hydroxyethyl methacrylate was added to this solution. The solution was stirred at room temperature for 1 hour, further heated to 40 ° C. and stirred for 1 hour, then cooled to room temperature, m-phenylenediamine 2.3358 g (0.0216 mol), p-phenylenediamine 5.4502 g (0.0504 mol). ) And 120 ml of dry N-methylpyrrolidone was added dropwise over 1 hour with stirring at room temperature and stirred overnight.
その後、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド26.8200g(0.1300mol)と乾燥N−メチルピロリドン100mlを室温で撹拌しながら30分にわたり滴下添加した。さらに2−ヒドロキシエチルメタクリレート31.2340g(0.2400mol)を加え、50℃で5時間攪拌後、室温まで冷却し一晩攪拌した。 Thereafter, 26.8200 g (0.1300 mol) of N, N-dicyclohexylcarbodiimide and 100 ml of dry N-methylpyrrolidone were added dropwise over 30 minutes with stirring at room temperature. Further, 31.2340 g (0.2400 mol) of 2-hydroxyethyl methacrylate was added, stirred at 50 ° C. for 5 hours, cooled to room temperature and stirred overnight.
この反応混合物を100mlのアセトンで希釈し、吸引ろ過により不要物を除いたろ過液を2.0Lのイオン交換水中に激しく攪拌しながらゆっくり添加し沈殿物を得た。析出した沈殿物をさらにイオン交換水で洗浄後、メタノールで洗浄し吸引ろ過によりろ別し、固形物を得た。得られた固形物を室温における水分含有率が1.0重量%以下になるまで減圧乾燥機で乾燥し、粉末状の固形物を得た。
(合成例2)
乾燥窒素導入管を備えた500mlの4つ口フラスコに、4,4’−オキシジフタル酸二無水物24.8160g(0.0800mol)と乾燥したN−メチルピロリドン100mlを投入後撹拌し、この溶液に2−ヒドロキシエチルメタクリレート2.6000g(0.0200mol)を加えた。溶液を室温で1時間撹拌し、さらに40℃に加熱して1時間撹拌後、室温まで冷却し、2,4−ジアミノ安息香酸3.2862g(0.0216mol)、4、4’−ジアミノジフェニルエーテル10.0800g(0.0504mol)及び乾燥N−メチルピロリドン120mlを室温で撹拌しながら1時間にわたり滴下添加し、一晩攪拌した。
その後、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド26.8200g(0.1300mol)と乾燥N−メチルピロリドン100mlを室温で撹拌しながら30分にわたり滴下添加した。さらに2−ヒドロキシエチルメタクリレート31.2340g(0.2400mol)を加え、50℃で5時間攪拌後、室温まで冷却し一晩攪拌した。
この反応混合物を100mlのアセトンで希釈し、吸引ろ過により不要物を除いたろ過液を2.0Lのイオン交換水中に激しく攪拌しながらゆっくり添加し沈殿物を得た。析出した沈殿物をさらにイオン交換水で洗浄後、メタノールで洗浄し吸引ろ過によりろ別し、固形物を得た。得られた固形物を室温における水分含有率が1.0重量%以下になるまで減圧乾燥機で乾燥し、粉末状の固形物を得た。
(合成例3)
乾燥窒素導入管を備えた500mlの4つ口フラスコに、4,4’−オキシジフタル酸二無水物24.8160g(0.0800mol)と乾燥したN−メチルピロリドン100mlを投入後撹拌し、この溶液に2−ヒドロキシエチルメタクリレート2.6000g(0.0200mol)を加えた。溶液を室温で1時間撹拌し、さらに40℃に加熱して1時間撹拌後、室温まで冷却し、4,6−ジメチル−m−フェニレンジアミン2.9160g(0.0216mol)、4、4’−ジアミノジフェニルエーテル10.0800g(0.0504mol)に変更及び乾燥N−メチルピロリドン120mlを室温で撹拌しながら1時間にわたり滴下添加し、一晩攪拌した。
The reaction mixture was diluted with 100 ml of acetone, and the filtrate from which unnecessary substances were removed by suction filtration was slowly added to 2.0 L of ion exchange water with vigorous stirring to obtain a precipitate. The deposited precipitate was further washed with ion exchange water, then washed with methanol, and filtered by suction filtration to obtain a solid. The obtained solid was dried with a vacuum dryer until the water content at room temperature became 1.0% by weight or less to obtain a powdery solid.
(Synthesis Example 2)
In a 500 ml four-necked flask equipped with a dry nitrogen inlet tube, 24.8160 g (0.0800 mol) of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and 100 ml of dried N-methylpyrrolidone were added and stirred. 2.6000 g (0.0200 mol) of 2-hydroxyethyl methacrylate was added. The solution was stirred at room temperature for 1 hour, further heated to 40 ° C., stirred for 1 hour, cooled to room temperature, and 3,2862 g (0.0216 mol) of 2,4-diaminobenzoic acid, 4,4′-
Thereafter, 26.8200 g (0.1300 mol) of N, N-dicyclohexylcarbodiimide and 100 ml of dry N-methylpyrrolidone were added dropwise over 30 minutes with stirring at room temperature. Further, 31.2340 g (0.2400 mol) of 2-hydroxyethyl methacrylate was added, stirred at 50 ° C. for 5 hours, cooled to room temperature and stirred overnight.
The reaction mixture was diluted with 100 ml of acetone, and the filtrate from which unnecessary substances were removed by suction filtration was slowly added to 2.0 L of ion exchange water with vigorous stirring to obtain a precipitate. The deposited precipitate was further washed with ion exchange water, then washed with methanol, and filtered by suction filtration to obtain a solid. The obtained solid was dried with a vacuum dryer until the water content at room temperature became 1.0% by weight or less to obtain a powdery solid.
(Synthesis Example 3)
In a 500 ml four-necked flask equipped with a dry nitrogen inlet tube, 24.8160 g (0.0800 mol) of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and 100 ml of dried N-methylpyrrolidone were added and stirred. 2.6000 g (0.0200 mol) of 2-hydroxyethyl methacrylate was added. The solution was stirred at room temperature for 1 hour, further heated to 40 ° C., stirred for 1 hour, cooled to room temperature, and 2.9160 g (0.0216 mol) of 4,6-dimethyl-m-phenylenediamine, 4, 4′- The mixture was changed to 10.0800 g (0.0504 mol) of diaminodiphenyl ether and 120 ml of dry N-methylpyrrolidone was added dropwise over 1 hour with stirring at room temperature, and the mixture was stirred overnight.
その後、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド26.8200g(0.1300mol)と乾燥N−メチルピロリドン100mlを室温で撹拌しながら30分にわたり滴下添加した。さらに2−ヒドロキシエチルメタクリレート31.2340g(0.2400mol)を加え、50℃で5時間攪拌後、室温まで冷却し一晩攪拌した。
この反応混合物を100mlのアセトンで希釈し、吸引ろ過により不要物を除いたろ過液を2.0Lのイオン交換水中に激しく攪拌しながらゆっくり添加し沈殿物を得た。析出した沈殿物をさらにイオン交換水で洗浄後、メタノールで洗浄し吸引ろ過によりろ別し、固形物を得た。得られた固形物を室温における水分含有率が1.0重量%以下になるまで減圧乾燥機で乾燥し、粉末状の固形物を得た。
(合成例4)
乾燥窒素導入管を備えた500mlの4つ口フラスコに、ピロメリット酸二無水物1.7440g(0.0080mol)、4,4’−オキシジフタル酸二無水物22.3344g(0.0720mol)と乾燥したN−メチルピロリドン100mlを投入後撹拌し、この溶液に2−ヒドロキシエチルメタクリレート2.6000g(0.0200mol)を加えた。溶液を室温で1時間撹拌し、さらに40℃に加熱して1時間撹拌後、室温まで冷却し、m−フェニレンジアミン2.3358g(0.0216mol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル10.0800g(0.0504mol)及び乾燥N−メチルピロリドン120mlを室温で撹拌しながら1時間にわたり滴下添加し、一晩攪拌した。
Thereafter, 26.8200 g (0.1300 mol) of N, N-dicyclohexylcarbodiimide and 100 ml of dry N-methylpyrrolidone were added dropwise over 30 minutes with stirring at room temperature. Further, 31.2340 g (0.2400 mol) of 2-hydroxyethyl methacrylate was added, stirred at 50 ° C. for 5 hours, cooled to room temperature and stirred overnight.
The reaction mixture was diluted with 100 ml of acetone, and the filtrate from which unnecessary substances were removed by suction filtration was slowly added to 2.0 L of ion exchange water with vigorous stirring to obtain a precipitate. The deposited precipitate was further washed with ion exchange water, then washed with methanol, and filtered by suction filtration to obtain a solid. The obtained solid was dried with a vacuum dryer until the water content at room temperature became 1.0% by weight or less to obtain a powdery solid.
(Synthesis Example 4)
Pyromellitic dianhydride 1.7440 g (0.0080 mol), 4,4′-oxydiphthalic dianhydride 22.3344 g (0.0720 mol) and dried in a 500 ml four-necked flask equipped with a dry nitrogen inlet tube 100 ml of N-methylpyrrolidone was added and stirred, and 2.6000 g (0.0200 mol) of 2-hydroxyethyl methacrylate was added to this solution. The solution was stirred at room temperature for 1 hour, further heated to 40 ° C. and stirred for 1 hour, then cooled to room temperature, m-phenylenediamine 2.3358 g (0.0216 mol), 4,4′-diaminodiphenyl ether 10.0800 g ( 0.0504 mol) and 120 ml of dry N-methylpyrrolidone were added dropwise over 1 hour with stirring at room temperature and stirred overnight.
その後、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド26.8200g(0.1300mol)と乾燥N−メチルピロリドン100mlを室温で撹拌しながら30分にわたり滴下添加した。さらに2−ヒドロキシエチルメタクリレート31.2340g(0.2400mol)を加え、50℃で5時間攪拌後、室温まで冷却し一晩攪拌した。
この反応混合物を100mlのアセトンで希釈し、吸引ろ過により不要物を除いたろ過液を2.0Lのイオン交換水中に激しく攪拌しながらゆっくり添加し沈殿物を得た。析出した沈殿物をさらにイオン交換水で洗浄後、メタノールで洗浄し吸引ろ過によりろ別し、固形物を得た。得られた固形物を室温における水分含有率が1.0重量%以下になるまで減圧乾燥機で乾燥し、粉末状の固形物を得た。
(合成例5)
乾燥窒素導入管を備えた500mlの4つ口フラスコに、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物9.4080g(0.0160mol)と4,4’−オキシジフタル酸二無水物19.8528g(0.0640mol)を乾燥したN−メチルピロリドン100mlを投入後撹拌し、この溶液に2−ヒドロキシエチルメタクリレート2.6000g(0.0200mol)を加えた。溶液を室温で1時間撹拌し、さらに40℃に加熱して1時間撹拌後、室温まで冷却し、m−フェニレンジアミン6.9209g(0.0640mol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル3.2000g(0.0160mol)及び乾燥N−メチルピロリドン120mlを室温で撹拌しながら1時間にわたり滴下添加し、一晩攪拌した。
Thereafter, 26.8200 g (0.1300 mol) of N, N-dicyclohexylcarbodiimide and 100 ml of dry N-methylpyrrolidone were added dropwise over 30 minutes with stirring at room temperature. Further, 31.2340 g (0.2400 mol) of 2-hydroxyethyl methacrylate was added, stirred at 50 ° C. for 5 hours, cooled to room temperature and stirred overnight.
The reaction mixture was diluted with 100 ml of acetone, and the filtrate from which unnecessary substances were removed by suction filtration was slowly added to 2.0 L of ion exchange water with vigorous stirring to obtain a precipitate. The deposited precipitate was further washed with ion exchange water, then washed with methanol, and filtered by suction filtration to obtain a solid. The obtained solid was dried with a vacuum dryer until the water content at room temperature became 1.0% by weight or less to obtain a powdery solid.
(Synthesis Example 5)
In a 500 ml four-necked flask equipped with a dry nitrogen inlet tube, 9.4080 g (0.0160 mol) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4′-oxydiphthalic dianhydride The product 19.8528 g (0.0640 mol) of dried N-methylpyrrolidone 100 ml was added and stirred, and 2.6000 g (0.0200 mol) of 2-hydroxyethyl methacrylate was added to this solution. The solution was stirred at room temperature for 1 hour, further heated to 40 ° C., stirred for 1 hour, cooled to room temperature, 6.9209 g (0.0640 mol) of m-phenylenediamine, 3.2000 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether ( 0.0160 mol) and 120 ml of dry N-methylpyrrolidone were added dropwise over 1 hour with stirring at room temperature and stirred overnight.
その後、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド26.8200g(0.1300mol)と乾燥N−メチルピロリドン100mlを室温で撹拌しながら30分にわたり滴下添加した。さらに2−ヒドロキシエチルメタクリレート31.2340g(0.2400mol)を加え、50℃で5時間攪拌後、室温まで冷却し一晩攪拌した。
この反応混合物を100mlのアセトンで希釈し、吸引ろ過により不要物を除いたろ過液を2.0Lのイオン交換水中に激しく攪拌しながらゆっくり添加し沈殿物を得た。析出した沈殿物をさらにイオン交換水で洗浄後、メタノールで洗浄し吸引ろ過によりろ別し、固形物を得た。得られた固形物を室温における水分含有率が1.0重量%以下になるまで減圧乾燥機で乾燥し、粉末状の固形物を得た。
Thereafter, 26.8200 g (0.1300 mol) of N, N-dicyclohexylcarbodiimide and 100 ml of dry N-methylpyrrolidone were added dropwise over 30 minutes with stirring at room temperature. Further, 31.2340 g (0.2400 mol) of 2-hydroxyethyl methacrylate was added, stirred at 50 ° C. for 5 hours, cooled to room temperature and stirred overnight.
The reaction mixture was diluted with 100 ml of acetone, and the filtrate from which unnecessary substances were removed by suction filtration was slowly added to 2.0 L of ion exchange water with vigorous stirring to obtain a precipitate. The deposited precipitate was further washed with ion exchange water, then washed with methanol, and filtered by suction filtration to obtain a solid. The obtained solid was dried with a vacuum dryer until the water content at room temperature became 1.0% by weight or less to obtain a powdery solid.
(実施例1)
攪拌装置、温度計及び窒素導入管を備えた100mlの4つ口フラスコに合成例1で得られた感光性ポリマーの粉末35.0gと乾燥N−メチルピロリドン38.0gとP−メトキシフェノール0.1gを攪拌溶解後、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール2.0g、2−メルカプトベンゾキサゾール1.0gとエチルミヒラーズケトン0.2gの感光剤と付加重合性化合物としてトリエチレングリコールジアクリレート7.0gを加えて室温で1晩攪拌溶解後、フィルターろ過し感光性樹脂組成物溶液を得た。この溶液をシリコンウエハー上にスピンコートした後に乾燥して20μmの塗膜を形成した後、パターンマスクを介して全波長露光機PLA−600FA(キャノン(株)社製)で露光し、N−メチルピロリドンとメタノールとの混合溶液を用いて現像してエタノールでリンスを行ったところ、露光量200mJ/cm2で剥離の無い良好なレリーフパターンが得られた。この露光量における現像後の残膜率は90%以上を示し、現像後のウエハを250℃で2時間加熱したところ、優れた硬化膜特性及び密着性を示し、熱硬化後の塗膜収縮率は30%以下であった。また、上記感光性樹脂組成物溶液中のN−メチルピロリドン添加量を26.4gに変更する以外は同一で作成した溶液をシリコンウエハ上にスピンコートした後に乾燥して70μmの塗膜を形成した後、パターンマスクを介して全波長露光機MPA600super(キャノン(株)社製)で露光し、N−メチルピロリドンとメタノールとの混合溶液を用いてスプレー現像してエタノールでリンスを行ったところ、30μmまでのパターンを形成可能であった。また幅100μm、深さ60μmの段差における埋め込み性も問題無く良好であった。
(Example 1)
In a 100 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen introduction tube, 35.0 g of the photosensitive polymer powder obtained in Synthesis Example 1, 38.0 g of dry N-methylpyrrolidone, and P-methoxyphenol 0. After stirring and dissolving 1 g, 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole 2.0 g, 2-mercaptobenzoxazole 1.0 g and ethyl Michler's ketone 0.2 g of a photosensitizer and 7.0 g of triethylene glycol diacrylate as an addition polymerizable compound were added and stirred and dissolved overnight at room temperature, and then filtered to obtain a photosensitive resin composition solution. This solution was spin-coated on a silicon wafer and dried to form a 20 μm coating film, which was then exposed with a full-wavelength exposure machine PLA-600FA (manufactured by Canon Inc.) through a pattern mask, and N-methyl When developing with a mixed solution of pyrrolidone and methanol and rinsing with ethanol, a good relief pattern without peeling was obtained at an exposure amount of 200 mJ /
(実施例2)
攪拌装置、温度計及び窒素導入管を備えた100mlの4つ口フラスコに合成例2で得られた感光性ポリマーの粉末35.0gと乾燥N−メチルピロリドン38.0gとp−メトキシフェノール0.1gを攪拌溶解後、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール2.0g、2−メルカプトベンゾキサゾール1.0gとエチルミヒラーズケトン0.2gの感光剤と付加重合性化合物として1,6−ヘキサンジオールジアクリレート7.0gを加えて室温で1晩攪拌溶解後、フィルターろ過し感光性樹脂組成物溶液を得た。この溶液をシリコンウエハー上にスピンコートした後に乾燥して20μmの塗膜を形成した後、パターンマスクを介して全波長露光機PLA−600FA(キャノン(株)社製)で露光し、N−メチルピロリドンとメタノールとの混合溶液を用いて現像してエタノールでリンスを行ったところ、露光量250mJ/cm2で剥離の無い良好なレリーフパターンが得られた。この露光量における現像後の残膜率は90%以上を示し、現像後のウエハを250℃で2時間加熱したところ、優れた硬化膜特性及び密着性を示し、熱硬化後の塗膜収縮率は30%以下であった。また、上記感光性樹脂組成物溶液中のN−メチルピロリドン添加量を26.4gに変更する以外は同一で作成した溶液をシリコンウエハ上にスピンコートした後に乾燥して80μmの塗膜を形成した後、パターンマスクを介して全波長露光機MPA600super(キャノン(株)社製)で露光し、N−メチルピロリドンとメタノールとの混合溶液を用いてスプレー現像してエタノールでリンスを行ったところ、30μmまでのパターンを形成可能であった。また幅100μm、深さ60μmの段差における埋め込み性も空隙等の問題を生じず良好な結果であった。
(Example 2)
In a 100 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a nitrogen introduction tube, 35.0 g of the photosensitive polymer powder obtained in Synthesis Example 2, 38.0 g of dry N-methylpyrrolidone, 0. After stirring and dissolving 1 g, 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole 2.0 g, 2-mercaptobenzoxazole 1.0 g and ethyl Michler's ketone 0.2 g of a photosensitizer and 7.0 g of 1,6-hexanediol diacrylate as an addition polymerizable compound were added, and the mixture was stirred and dissolved overnight at room temperature, and then filtered to obtain a photosensitive resin composition solution. This solution was spin-coated on a silicon wafer and dried to form a 20 μm coating film, which was then exposed with a full-wavelength exposure machine PLA-600FA (manufactured by Canon Inc.) through a pattern mask, and N-methyl When developing with a mixed solution of pyrrolidone and methanol and rinsing with ethanol, a good relief pattern without peeling was obtained at an exposure amount of 250 mJ /
(実施例3)
攪拌装置、温度計及び窒素導入管を備えた100mlの4つ口フラスコに合成例3で得られた感光性ポリマーの粉末35.0gと乾燥N−メチルピロリドン38.0gとP−メトキシフェノール0.1gを攪拌溶解後、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール2.0g、2−メルカプトベンゾキサゾール1.0gとエチルミヒラーズケトン0.2gの感光剤と付加重合性化合物としてトリエチレングリコールジメタクリレート7.0gを加えて室温で1晩攪拌溶解後、フィルターろ過し感光性樹脂組成物溶液を得た。この溶液をシリコンウエハー上にスピンコートした後に乾燥して20μmの塗膜を形成した後、パターンマスクを介して全波長露光機PLA−600FA(キャノン(株)社製)で露光し、N−メチルピロリドンとメタノールとの混合溶液を用いて現像してエタノールでリンスを行ったところ、露光量300mJ/cm2で剥離の無い良好なレリーフパターンが得られた。この露光量における現像後の残膜率は90%以上を示し、現像後のウエハを250℃で2時間加熱したところ、優れた硬化膜特性及び密着性を示し、熱硬化後の塗膜収縮率は30%以下であった。また、上記感光性樹脂組成物溶液中のN−メチルピロリドン添加量を26.4gに変更する以外は同一で作成した溶液をシリコンウエハ上にスピンコートした後に乾燥して80μmの塗膜を形成した後、パターンマスクを介して全波長露光機MPA600super(キャノン(株)社製)で露光し、N−メチルピロリドンとメタノールとの混合溶液を用いて現像してエタノールでリンスを行ったところ、20μmまでのパターンを形成可能であった。また幅100μm、深さ60μmの段差における埋め込み性も空隙等の問題を生じず良好な結果であった。
(Example 3)
In a 100 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen introduction tube, 35.0 g of the photosensitive polymer powder obtained in Synthesis Example 3, 38.0 g of dry N-methylpyrrolidone, and P-methoxyphenol 0. After stirring and dissolving 1 g, 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole 2.0 g, 2-mercaptobenzoxazole 1.0 g and ethyl Michler's ketone 0.2 g of a photosensitizer and 7.0 g of triethylene glycol dimethacrylate as an addition polymerizable compound were added and stirred and dissolved overnight at room temperature, and then filtered to obtain a photosensitive resin composition solution. This solution was spin-coated on a silicon wafer and dried to form a 20 μm coating film, which was then exposed with a full-wavelength exposure machine PLA-600FA (manufactured by Canon Inc.) through a pattern mask, and N-methyl When developing with a mixed solution of pyrrolidone and methanol and rinsing with ethanol, a good relief pattern without peeling was obtained at an exposure amount of 300 mJ /
(実施例4)
攪拌装置、温度計及び窒素導入管を備えた100mlの4つ口フラスコに合成例4で得られた感光性ポリマーの粉末35.0gと乾燥N−メチルピロリドン38.0gとP−メトキシフェノール0.1gを攪拌溶解後、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール2.0g、2−メルカプトベンゾキサゾール1.0gとエチルミヒラーズケトン0.2gの感光剤と付加重合性化合物としてトリエチレングリコールジアクリレート7.0gを加えて室温で1晩攪拌溶解後、フィルターろ過し感光性樹脂組成物溶液を得た。この溶液をシリコンウエハー上にスピンコートした後に乾燥して20μmの塗膜を形成した後、パターンマスクを介して全波長露光機PLA−600FA(キャノン(株)社製)で露光し、N−メチルピロリドンとメタノールとの混合溶液を用いて現像してエタノールでリンスを行ったところ、露光量350mJ/cm2で剥離の無い良好なレリーフパターンが得られた。この露光量における現像後の残膜率は90%以上を示し、現像後のウエハを250℃で2時間加熱したところ、優れた硬化膜特性及び密着性を示し、熱硬化後の塗膜収縮率は30%以下であった。また、上記感光性樹脂組成物溶液中のN−メチルピロリドン添加量を26.4gに変更する以外は同一で作成した溶液をシリコンウエハ上にスピンコートした後に乾燥して70μmの塗膜を形成した後、パターンマスクを介して全波長露光機MPA600super(キャノン(株)社製)で露光し、N−メチルピロリドンとメタノールとの混合溶液を用いて現像してエタノールでリンスを行ったところ、30μmまでのパターンを形成可能であった。また幅100μm、深さ60μmの段差における埋め込み性も空隙等の問題を生じず良好な結果であった。
Example 4
In a 100 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a nitrogen introduction tube, 35.0 g of the photosensitive polymer powder obtained in Synthesis Example 4, 38.0 g of dry N-methylpyrrolidone and 0. After stirring and dissolving 1 g, 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole 2.0 g, 2-mercaptobenzoxazole 1.0 g and ethyl Michler's ketone 0.2 g of a photosensitizer and 7.0 g of triethylene glycol diacrylate as an addition polymerizable compound were added and stirred and dissolved overnight at room temperature, and then filtered to obtain a photosensitive resin composition solution. This solution was spin-coated on a silicon wafer and dried to form a 20 μm coating film, which was then exposed with a full-wavelength exposure machine PLA-600FA (manufactured by Canon Inc.) through a pattern mask, and N-methyl When developing with a mixed solution of pyrrolidone and methanol and rinsing with ethanol, a good relief pattern without peeling was obtained at an exposure amount of 350 mJ /
(実施例5)
撹拌装置、温度計及び窒素導入管を備えた100mlの4つ口フラスコに合成例5で得られた感光性ポリマーの粉末35.0gと乾燥N−メチルピロリドン38.0gとP−メトキシフェノール0.1gを撹拌溶解後、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール2.0g、2−メルカプトベンゾキサゾール1.0gとミヒラーズケトン0.2gの感光剤と付加重合性化合物として1,6−ヘキサンジオールジアクリレート7.0gを加えて室温で1晩撹拌溶解後、フィルターろ過して感光性樹脂組成物溶液を得た。この溶液をシリコンウエハー上にスピンコートした後に乾燥して20μmの塗膜を形成した後、パターンマスクを介して全波長露光機PLA−600FA(キャノン(株)社製)で露光し、N−メチルピロリドンとメタノールとの混合溶液を用いて現像してエタノルでリンスを行ったところ、露光量250mJ/cm2で剥離の無い良好なレリーフパターンが得られた。この露光量における現像後の残膜率は90%以上を示し、現像後のウエハを250℃で2時間加熱したところ、優れた硬化膜特性及び密着性を示し、熱硬化後の塗膜収縮率は30%以下であった。また、上記感光性樹脂組成物溶液中のN−メチルピロリドン添加量を26.4gに変更する以外は同一で作成した溶液をシリコンウエハ上にスピンコートした後に乾燥して70μmの塗膜を形成した後、パターンマスクを介して全波長露光機MPA600super(キャノン(株)社製)で露光し、N−メチルピロリドンとメタノールとの混合溶液を用いて現像してエタノールでリンスを行ったところ、30μmまでのパターンを形成可能であった。また、幅100μm、深さ60μmの段差における埋め込み性も空隙等の問題を生じず良好な結果を示した。
(Example 5)
In a 100 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a nitrogen introduction tube, 35.0 g of the photosensitive polymer powder obtained in Synthesis Example 5, 38.0 g of dry N-methylpyrrolidone and 0. After stirring and dissolving 1 g, 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole 2.0 g, 2-mercaptobenzoxazole 1.0 g and Michler's ketone 0.2 g After adding 7.0 g of 1,6-hexanediol diacrylate as an addition polymerizable compound and stirring and dissolving at room temperature overnight, the mixture was filtered to obtain a photosensitive resin composition solution. This solution was spin-coated on a silicon wafer and dried to form a 20 μm coating film, which was then exposed with a full-wavelength exposure machine PLA-600FA (manufactured by Canon Inc.) through a pattern mask, and N-methyl When developing with a mixed solution of pyrrolidone and methanol and rinsing with ethanol, a good relief pattern without peeling was obtained at an exposure amount of 250 mJ /
(比較例1)
合成例1で用いたm−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミンの代わりに、4,4’−ジアミノビフェニルを用い、酸成分にピロメリット酸二無水物を用いない以外は合成例1と同様にして得られた感光性ポリマーの粉末を用いて実施例1と同様に処理したところ、現像後にレリーフパターンは得られたものの感度が低く実用的ではなかった。
(比較例2)
実施例2で用いた付加重合性化合物の1,6−ヘキサンジオールジアクリレートの代わりに、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(分子量350を超えるもの)を用いた以外は実施例2と同様に処理したところ、現像後にレリーフパターンは得られたものの加熱処理後の硬化膜特性に劣っていた。
(比較例3)
実施例3で用いた付加重合性化合物のトリエチレングリコールジアクリレートを用いず実施例3と同様に処理したところ、低感度となり現像後にパターンの膨潤を生じ満足なパターンが得られなかった。
(Comparative Example 1)
Instead of m-phenylenediamine and p-phenylenediamine used in Synthesis Example 1, 4,4′-diaminobiphenyl was used, and pyromellitic dianhydride was not used as the acid component. When the obtained photosensitive polymer powder was used in the same manner as in Example 1, a relief pattern was obtained after development, but the sensitivity was low and it was not practical.
(Comparative Example 2)
When the same treatment as in Example 2 was performed except that dipentaerythritol hexaacrylate (having a molecular weight of more than 350) was used instead of 1,6-hexanediol diacrylate of the addition polymerizable compound used in Example 2, Although a relief pattern was obtained after development, the cured film characteristics after heat treatment were inferior.
(Comparative Example 3)
When the same treatment as in Example 3 was carried out without using the addition-polymerizable compound triethylene glycol diacrylate used in Example 3, the sensitivity became low and the pattern swelled after development, and a satisfactory pattern was not obtained.
(実施例6)
実施例1〜5で用いた溶液を再配線層が形成された基板上にスピンコートした後に乾燥して20umの塗膜を形成した後、全波長露光機PLA−600FA(キャノン(株)社製)で200mJ/cm2露光し、N−メチルピロリドンとメタノールとの混合溶液を用いて現像してエタノールでリンスを行い、200um角のビアホールを形成した。これを250℃で2時間オーブンベークして、カバーコートポリイミド膜を形成した。ホール部にアンダーバンピングメタルを形成後、半田ボールをバンピングし、図2のようなテスト部品を作製した。更に、テスト部品を実装及び封止し、テストサンプルとした。
(Example 6)
The solution used in Examples 1 to 5 was spin-coated on a substrate on which a rewiring layer was formed and then dried to form a 20 um coating film. Then, a full-wave exposure machine PLA-600FA (manufactured by Canon Inc.) ) For 200 mJ /
テストサンプルを温度サイクル試験(―55〜125℃、1000サイクル)したところ、いずれも、クラック、剥がれ等の不良は観察されなかった。
(比較例4)
合成例2で用いた4,4’−オキシジフタル酸ニ無水物の代わりにピロメリット酸二無水物を用い、ジアミンを全てp−フェニレンジアミンとした以外は合成例2と同様にして得られた感光性ポリマの粉末を用いて実施例2と同様に配合して得られた感光性樹脂組成物溶液を実施例6と同様に処理したところ、ソルダークラック及びアンダーバンピングメタルとの界面で剥がれが観察された。
When the test samples were subjected to a temperature cycle test (-55 to 125 ° C., 1000 cycles), no defects such as cracks and peeling were observed.
(Comparative Example 4)
Photosensitivity obtained in the same manner as in Synthesis Example 2 except that pyromellitic dianhydride was used in place of 4,4′-oxydiphthalic acid dianhydride used in Synthesis Example 2 and that all diamines were p-phenylenediamine. When a photosensitive resin composition solution obtained by blending in the same manner as in Example 2 using a conductive polymer powder was treated in the same manner as in Example 6, peeling was observed at the interface with solder cracks and underbumping metal. It was.
1・・・層間絶縁層、2・・・Al配線層、3・・・絶縁層、4・・・表面保護膜層、5・・・配線層のパット部、6・・・再配線層、7・・・導電性ボール、8・・・コア、9・・・カバーコート層、10・・・バリアメタル、11・・・カラー、12・・・アンダーフィル
DESCRIPTION OF
Claims (15)
An electronic component comprising, as an underfill, a polyimide film obtained by imidizing a pattern obtained by the production method according to claim 10.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007286154A (en) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Photosensitive polyamide ester composition |
JP2009052042A (en) * | 2007-08-03 | 2009-03-12 | Eternal Chemical Co Ltd | Precursor for polyimide and use thereof |
JP2009230124A (en) * | 2008-02-25 | 2009-10-08 | Hitachi Chem Co Ltd | Positive photosensitive resin composition, method for producing resist pattern and electronic component |
JP2009237125A (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Hitachi Chem Co Ltd | Positive photosensitive resin composition, resist pattern manufacturing method, and electronic component |
WO2013051213A1 (en) * | 2011-10-05 | 2013-04-11 | 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 | Highly transparent polyimide |
JP2016008992A (en) * | 2014-06-20 | 2016-01-18 | 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 | Photosensitive resin composition, method for manufacturing patterned cured film, and electronic component |
-
2003
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007286154A (en) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Photosensitive polyamide ester composition |
JP4693685B2 (en) * | 2006-04-13 | 2011-06-01 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | Photosensitive polyamic acid ester composition |
JP2009052042A (en) * | 2007-08-03 | 2009-03-12 | Eternal Chemical Co Ltd | Precursor for polyimide and use thereof |
JP2009230124A (en) * | 2008-02-25 | 2009-10-08 | Hitachi Chem Co Ltd | Positive photosensitive resin composition, method for producing resist pattern and electronic component |
JP2009237125A (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Hitachi Chem Co Ltd | Positive photosensitive resin composition, resist pattern manufacturing method, and electronic component |
WO2013051213A1 (en) * | 2011-10-05 | 2013-04-11 | 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 | Highly transparent polyimide |
JP2016008992A (en) * | 2014-06-20 | 2016-01-18 | 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 | Photosensitive resin composition, method for manufacturing patterned cured film, and electronic component |
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