JP2005157327A - ポジ型感光性樹脂組成物、該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法 - Google Patents

ポジ型感光性樹脂組成物、該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 高感度で、スカムが無くパターニングでき、膜厚均一性の優れた感光性樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置及び表示素子を提供するものである。
【解決手段】 アルカリ可溶性樹脂(A)、感光性ジアゾキノン化合物(B)、2種類以上の混合溶剤(C)からなるポジ型感光性組成物において、混合溶剤(C)がγ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルからなる溶剤を溶剤総量の70重量%以上含有することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、ポジ型感光性樹脂組成物、該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法に関するものである。
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ベンゾオキサゾール樹脂やポリイミド樹脂が用いられている。一方、プロセスを簡略化するため、それらポリベンゾオキサゾール樹脂やポリイミド樹脂に感光材のジアゾキノン化合物と組み合わせたポジ型感光性樹脂も使用されている(例えば、特許文献1参照)。このポジ型の感光性樹脂組成物の現像メカニズムは、未露光部ではジアゾキノン化合物のポリベンゾオキサゾール樹脂やポリイミド樹脂などの樹脂へ溶解抑止効果によってアルカリ水溶液に難溶となる。一方、露光部ではジアゾキノン化合物が化学変化を起こし、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。これら感光性樹脂組成物を使用する場合、特に重要となるのは感光性樹脂組成物の感度である。低感度であると、露光時間が長くなりスループットが低下する。そこで感光性樹脂組成物の感度を向上させようとして、例えば、ベース樹脂の分子量を小さくすると、現像時に未露光部の膜減りが大きくなるために、必要とされる膜厚が得られなかったり、パターン形状が崩れるといった問題が生じる。逆に未露光部の溶解抑止を高めようとして感光材であるジアゾキノン化合物を増やしたりすると、現像後のパターン裾の部分にスカムと呼ばれる現像残りなどが発生する場合がある。また、これら感光性樹脂はシリコンウエハーにおいてパターニングされるが近年、ウエハーの大口径化が進む中、膜厚均一性も重要視されている。膜厚均一性について、塗布後はもちろんのことであるが重要なのは現像後の膜厚均一性である。以上のように高感度で、スカムが無く、膜厚均一性の優れたポジ型感光性樹脂組成物の開発が強く望まれている。
特公平1−46862号公報
本発明は、高感度で、スカムが無くパターニングでき、膜厚均一性の優れたポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置及び表示素子を提供するものである。
このような目的は、下記[1]〜[14]に記載の本発明により達成される。
[1]アルカリ可溶性樹脂(A)、ジアゾキノン化合物(B)、2種類以上の混合溶剤(C)を含んでなるポジ型感光性組成物であって、混合溶剤(C)がγ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルを含むものであり、γ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルの合計量が溶剤総量の70重量%以上であることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
[2]混合溶剤(C)がさらに双極子モーメントが3.5デバイ以上の溶剤を含むものである第[1]項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[3]プロピレングリコールモノアルキルエーテルが、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エチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル及びプロピレングリコールモノブチルエーテルからなる群より選ばれたものである第[1]又は[2]項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[4] 双極子モーメントが3.5デバイ以上の溶剤がN−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド及びスルホランからなる群より選ばれたものである第[2]又は[3]項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[5] アルカリ可溶性樹脂(A)が、ポリベンゾオキサゾール構造、ポリベンゾオキサゾール前駆体構造、ポリイミド構造、ポリイミド前駆体構造及びポリアミド酸エステル構造からなる群より選ばれる1種類又は2種類以上の構造を含むものである第[1]、[2]、[3]又は[4]項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[6] アルカリ可溶性樹脂(A)が下記一般式(1)で表される構造である第[1]、[2]、[3]、[4]又は[5]項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2005157327
[7] 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂におけるXが、下記構造の群より選ばれてなる[6]項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2005157327
[8] 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂におけるYが、下記構造の群より選ばれてなる[6]又は[7]項のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2005157327
Figure 2005157327
[9] 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂が、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化合物によって末端封止されてなる[6]、[7]又は[8]項のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[10] [1]〜[9]のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布して組成物層を形成する工程と、概組成物層に活性エネルギー線を照射して現像液と接触させてパターンを形成する工程と、概組成物を加熱する工程を有することを特徴とするパターン状樹脂膜の製造方法。
[11] [1]〜[9]のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用いて製作されてなることを特徴とする半導体装置。
[12] [1]〜[9]のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用いて製作されてなることを特徴とする表示素子。
[13] [1]〜[9]のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を加熱後の膜厚が、0.1〜30μmになるように半導体素子上にパターン加工して得られることを特徴とする半導体装置の製造方法。
[14] [1]〜[9]のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を加熱後の膜厚が、0.1〜30μmになるように表示素子用基板上にパターン加工して得られることを特徴とする表示素子の製造方法。
本発明に従うと、高感度で、スカムが無くパターニングでき、膜厚均一性の優れたポジ型感光性樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置及び表示素子を得ることができる。
本発明で用いるアルカリ可溶性樹脂としては、ポリベンゾオキサゾール構造、ポリベンゾオキサゾール前駆体構造、ポリイミド構造、ポリイミド前駆体構造又はポリアミド酸エステル構造であって、主鎖又は側鎖に水酸基、カルボキシル基、又はスルホン酸基を有する樹脂であり、クレゾール型ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン、一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂等が挙げられるが、最終加熱後の耐熱性の点から一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂が好ましい。
一般式(1)で示される構造を有するポリアミド樹脂のXは、2〜4価の有機基を表し、またR1は、水酸基又はO−R3であり、mは0〜2の整数である。各々のR1は同一でも異なっていても良い。一般式(1)中のYは、2〜6価の有機基を表し、R2は水酸基、カルボキシル基、O−R3又はCOO−R3であり、nは0〜4の整数である。各々のR2は同一でも異なっていても良い。ここでR3は炭素数1〜15の有機基である。但し、R1として水酸基がない場合は、R2は少なくとも1つはカルボキシル基でなければならない。又R2としてカルボキシル基がない場合は、R1は少なくとも1つは水酸基でなければならない。
一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂は、例えば、Xの構造を有するジアミン或いはビス(アミノフェノール)、2,4−ジアミノフェノール等から選ばれる化合物とYの構造を有するテトラカルボン酸無水物、トリメリット酸無水物、ジカルボン酸或いはジカルボン酸ジクロライド、ジカルボン酸誘導体、ヒドロキシジカルボン酸、ヒドロキシジカルボン酸誘導体等から選ばれる化合物とを反応し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。
一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂において、Xの置換基としてのO−R3、Yの置換基としてのO−R3、COO−R3は、水酸基、カルボキシル基のアルカリ水溶液に対する溶解性を調節する目的で、炭素数1〜15の有機基であるR3で保護された基であり、必要により水酸基、カルボキシル基を保護しても良い。R3の例としては、ホルミル基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ターシャリーブチル基、ターシャリーブトキシカルボニル基、フェニル基、ベンジル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基等が挙げられる。
このポリアミド樹脂を約250〜400℃で加熱すると脱水閉環し、ポリイミド樹脂、又はポリベンゾオキサゾール樹脂、或いは両者の共重合という形で耐熱性樹脂が得られる。
一般式(1)のXとしては、例えば、
Figure 2005157327
等であるが、これらに限定されるものではない。
これらの中で特に好ましいものとしては、
Figure 2005157327
より選ばれるものであり、又2種類以上用いても良い。
又一般式(1)のYとしては、例えば、
Figure 2005157327
Figure 2005157327
等であるが、これらに限定されるものではない。
これらの中で特に好ましいものとしては、
Figure 2005157327
Figure 2005157327
より選ばれるものであり、又2種類以上用いても良い。
又本発明においては、保存性という観点から、末端を封止する事が望ましい。封止には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有する誘導体を一般式(1)で示されるポリアミドの末端に酸誘導体やアミン誘導体として導入することができる。具体的には、例えば、Xの構造を有するジアミン或いはビス(アミノフェノール)、2,4−ジアミノフェノール等から選ばれる化合物とYの構造を有するテトラカルボン酸無水物、トリメリット酸無水物、ジカルボン酸或いはジカルボン酸ジクロライド、ジカルボン酸誘導体、ヒドロキシジカルボン酸、ヒドロキシジカルボン酸誘導体等から選ばれる化合物とを反応させて得られた一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂を合成した後、該ポリアミド樹脂中に含まれる末端のアミノ基を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又は酸誘導体を用いてアミドとしてキャップすることが好ましい。アミノ基と反応する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又は酸誘導体に起因する基としては、例えば、
Figure 2005157327
Figure 2005157327
等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらの中で特に好ましいものとしては、
Figure 2005157327
より選ばれるものであり、又2種類以上用いても良い。またこの方法に限定される事はなく、該ポリアミド樹脂中に含まれる末端の酸を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アミン誘導体を用いてアミドとしてキャップすることもできる。
本発明で用いるジアゾキノン化合物(B)は、1,2−ベンゾキノンジアジド或いは1,2−ナフトキノンジアジド構造を有する化合物であり、米国特許明細書第2772975号、第2797213号、第3669658号により公知の物質である。例えば、下記のものが挙げられる。
Figure 2005157327
Figure 2005157327
これらの内で、特に好ましいのは、フェノール化合物と1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホン酸又は1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−4−スルホン酸とのエステルである。それらについては例えば、下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは2種以上用いても良い。
Figure 2005157327
Figure 2005157327
Figure 2005157327
Figure 2005157327
Figure 2005157327
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本発明で用いるジアゾキノン化合物(B)の好ましい添加量は、ポリアミド樹脂100重量部に対して1〜50重量部である。1重量部を下回ると良好なパターンが得られず、50重量部を越えると感度が大幅に低下する。
本発明において使用する溶剤は2種類以上の混合溶剤(C)であり、その混合溶剤(C)がγ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルを含むものであり、γ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルの合計量が溶剤総量の70重量%以上である溶剤を用いる。γ―ブチロラクトンはアルカリ可溶性樹脂、感光性ジアゾキノンに対しての良溶媒であり、本発明においては必須成分である。本発明で用いるプロピレングリコールモノアルキルエーテルとしては、塗布均一性の向上とスカム低減として作用する。プロピレングリコールモノアルキルエーテルとしては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エチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテを使用することができる。これらの中で好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテルである。プロピレングリコールモノアルキルエーテルは使用する総溶剤の80重量%以下であることが好ましい。80重量%を超えると塗布後の膜厚均一性が逆に低下したり、感光性ジアゾキノンが組成物から再析出などが起こり好ましくない。
本発明では更に好ましくは混合溶剤(C)がγ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテル及び双極子モーメントが3.5デバイ以上の溶剤からなる溶剤を用いることで高感度が達成できる。双極子モーメント3.5デバイ以上の溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、N、N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、ε−カプロラクタム、アセトニトリル、アクリロニトリル、ベンゾニトリル、ブタンニトリル、クロトンアルデヒド、エチレンカーボネート、ホルムアミド、イソブチルニトリル、メタクリロニトリル、Nーメチルアセトアミド、4−メチルブタンニトリル、N−メチルホルムアミド、ペンタンニトリル、ペンタンアセトニトリル、プロパンニトリル、プロピオンニトリル、2−ピロリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾールを使用することができるが、これらに限定することなく使用することができる。これらの中で好ましくはN−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホランである。双極子モーメント3.5デバイ以上の溶剤は使用する総溶剤の30重量%以下であることが好ましい。30重量%を超えるとスカムが発生しやすくなる。また双極子モーメント3.5デバイ以上の溶剤は1種類でも2種類以上使用してもかまわない。
本発明では、更に高感度にするため、フェノール性水酸基を有する化合物を併用してもかまわない。フェノール性水酸基を有する化合物の配合量は、ポリアミド樹脂100重量部に対して1〜30重量部が好ましい。フェノール性水酸基を有する化合物としては下記のもの等を挙げることができるがこれらに限定されない。
Figure 2005157327
Figure 2005157327
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Figure 2005157327
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これらの中で好ましくは
Figure 2005157327
から選ばれるものである。
本発明のポジ型感光性樹脂組成物の使用方法は、まず該組成物を適当な支持体、例えば、シリコンウエハー、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になるよう塗布する。膜厚が下限値を下回ると、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、上限値を越えると、微細な加工パターンを得ることが困難となるばかりでなく、加工に時間がかかりスループットが低下する。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。
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。
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、オキサゾール環及び/又はイミド環を形成し、耐熱性に富む最終パターンを得る。
本発明による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、表示素子における素子の層間絶縁膜等としても有用である。
半導体用としての具体的用途の例としては、半導体素子上に上述の感光性樹脂組成物膜を形成することによるパッシベーション膜、また半導体素子上に形成されたパッシベーション膜上に上述の感光性樹脂組成物膜を形成することによるバッファコート膜、半導体素子上に形成された回路上に上述の感光性樹脂組成物膜を形成することによる層間絶縁膜などを挙げることができる。
その中で、本発明の感光性樹脂組成物を半導体装置に用いた応用例の1つとして、バンプを有する半導体装置への応用について図面を用いて説明する。図1は、本発明のバンプを有する半導体装置のパット部分の拡大断面図である。図1に示すように、シリコンウェハー1には入出力用のAlパッド2上にパッシベーション膜3が形成され、そのパッシベーション膜3にビアホールが形成されている。更に、この上にポジ型感光性樹脂(バッファコート膜)4が形成され、更に、金属(Cr、Ti等)膜5がAlパッド2と接続されるように形成され、その金属膜5はハンダバンプ10の周辺をエッチングして、各パッド間を絶縁する。絶縁されたパッドにはバリアメタル8とハンダバンプ9が形成されている。
表示体装置用途としての例は、TFT用層間絶縁膜、TFT素子平坦化膜、カラーフィルター平坦化膜、MVA型液晶表示装置用突起、有機EL素子用陰極隔壁がある。その使用方法は、半導体用途に順じ、表示体素子やカラーフィルターを形成した基板上にパターン化された感光性樹脂組成物層を、上記の方法で形成することによる。表示体装置用途、特に層間絶縁膜や平坦化膜には、高い透明性が要求されるが、この感光性樹脂組成物層の硬化前に、後露光工程を導入することにより、透明性に優れた樹脂層が得られることもでき、実用上更に好ましい。
《実施例1》
[ポリアミド樹脂の合成]
ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸4.13g(0.016モル)、と1−ヒドロキシ−1,2,3−ベンゾトリアゾール4.32g(0.032モル)とを反応させて得られたジカルボン酸誘導体の混合物(0.016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7.33g(0.020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57.0g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7gに溶解させた5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物1.31g(0.008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(容積比)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、目的のポリアミド樹脂(A−1)を得た。
[樹脂組成物の作製]
合成したポリアミド樹脂(A−1)10g、下記構造を有する感光性ジアゾキノン(B−1)2g、γ―ブチロラクトン/プロピレングリコールメチルエーテル/N−メチル−2−ピロリドン=5/2/3(重量比)の混合溶液20g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。
[現像性評価]
このポジ型感光性樹脂組成物を8インチのシリコンウエハー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120℃で4分乾燥し、膜厚約10μmの塗膜を得た。得られた塗膜の膜厚を、8インチウエハーの面内9点(図2参照)の膜厚を測定した所、膜厚のレンジ(最大値−最小値)は0.06μmで良好であった。この塗膜に凸版印刷(株)製マスク(テストチャートNo.1:幅0.88〜50μm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、(株)ニコン製i線ステッパNSR―4425iを用いて、露光量を100mJ/cm2から10mJ/cm2ステップで増やして露光を行った。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現像時の膜べりが1.5μmになるように現像時間を調整し、露光部を溶解除去した後、純水で30秒間リンスした。パターンを観察したところ、露光量290mJ/cm2で、スカムが無く良好にパターンが開口していることが確認できた。次に、未露光部の膜厚の測定を行った所、膜厚のレンジは0.11μmと良好であった。
《実施例2〜10》
実施例1で合成したポリアミド樹脂(A−1)を用いて、実施例1の[樹脂組成物の作製]に使用したγ―ブチロラクトン/プロピレングリコールメチルエーテル/N−メチル−2−ピロリドン=5/2/3の代わりに、表1に記載してある溶剤を使用し、実施例1と同様に評価を行った。
《実施例11》
[ポリアミド樹脂の合成]
4,4’―オキシジフタル酸無水物17.06g(0.055モル)と2−メチル−2−プロパノール8.15g(0.110モル)とピリジン10.9g(0.138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150gを加えて溶解させた。この反応溶液に1−ヒドロキシ−1,2,3−ベンゾトリアゾール14.9g(0.110モル)をN−メチル−2−ピロリドン30gと共に滴下した後、ジシクロヘキシルカルボジイミド22.7g(0.110モル)をN−メチル−2−ピロリドン50gと共に滴下し、室温で一晩反応させた。その後、この反応溶液にジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸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)27.1g(0.055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44.7g(0.122モル)をN−メチル−2−ピロリドン70gと共に添加し、室温で2時間攪拌した。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20gに溶解させた5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物3.94g(0.024モル)を加え、更に12時間攪拌して反応を終了した。他は実施例1と同様に、再沈、精製を行い目的とするポリアミド樹脂(A―2)を合成した。
[樹脂組成物の作製、現像性評価]
合成したポリアミド樹脂(A−2)10g、下記構造を有する感光性ジアゾキノン(B−2)2g、γ―ブチロラクトン/プロピレングリコールメチルエーテル/N−メチル−2−ピロリドン=50/20/30の混合溶液20g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。このポジ型感光性樹脂組成物を実施例1と同様に評価を行った。塗布後の膜厚のレンジは0.08μmであった。露光、現像を行ったところ、露光量300mJ/cm2で、スカム無く良好にパターンが開口していることが確認できた。更に未露光部の膜厚の測定を行った所、膜厚のレンジは0.12μmと良好であった。
《比較例1〜4》
実施例1で使用したポリアミド樹脂(A−1)を用いて、表1に記載してある溶剤に使用し、実施例1と同様に評価を行った。
Figure 2005157327
Figure 2005157327
Figure 2005157327
本発明は、高感度で、スカムが無くパターニングでき、膜厚均一性の優れた感光性樹脂組成物が得られ、半導体素子及び表示素子の表面保護膜、層間絶縁膜等に好適に用いることができる。
本発明のバンプを有する半導体装置の一例のパット部分の拡大断面図を示す。 8インチウエハーでの膜厚の測定個所の図
符号の説明
1 シリコンウエハ
2 Alパッド
3 パッシベーション膜
4 バッファコート膜
5 金属(Cr、Ti等)膜
6 配線(Al、Cu等)
7 絶縁膜
8 バリアメタル
9 ハンダバンプ
11 8インチウエハー
12 測定個所(9箇所)
13 ノッチ

Claims (14)

  1. アルカリ可溶性樹脂(A)、ジアゾキノン化合物(B)、2種類以上の混合溶剤(C)を含んでなるポジ型感光性組成物であって、混合溶剤(C)がγ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルを含むものであり、γ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルの合計量が溶剤総量の70重量%以上であることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
  2. 混合溶剤(C)がさらに双極子モーメントが3.5デバイ以上の溶剤を含むものである請求項1記載のポジ型感光性樹脂組成物。
  3. プロピレングリコールモノアルキルエーテルが、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エチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル及びプロピレングリコールモノブチルエーテルからなる群より選ばれたものである請求項1又は2記載のポジ型感光性樹脂組成物。
  4. 双極子モーメントが3.5デバイ以上の溶剤がN−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド及びスルホランからなる群より選ばれたものである請求項2又は3記載のポジ型感光性樹脂組成物。
  5. アルカリ可溶性樹脂(A)が、ポリベンゾオキサゾール構造、ポリベンゾオキサゾール前駆体構造、ポリイミド構造、ポリイミド前駆体構造及びポリアミド酸エステル構造からなる群より選ばれる1種類又は2種類以上の構造を含むものである請求項1、2、3又は4記載のポジ型感光性樹脂組成物。
  6. アルカリ可溶性樹脂(A)が下記一般式(1)で表される構造である請求項1、2、3、4又は5記載のポジ型感光性樹脂組成物。
    Figure 2005157327
  7. 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂におけるXが、下記構造の群より選ばれてなる請求項6記載のポジ型感光性樹脂組成物。
    Figure 2005157327
  8. 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂におけるYが、下記構造の群より選ばれてなる請求項6又は7のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
    Figure 2005157327
    Figure 2005157327
  9. 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂が、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化合物によって末端封止されてなる請求項6、7又は8のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布して組成物層を形成する工程と、概組成物層に活性エネルギー線を照射して現像液と接触させてパターンを形成する工程と、概組成物を加熱する工程を有することを特徴とするパターン状樹脂膜の製造方法。
  11. 請求項1〜9のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用いて製作されてなることを特徴とする半導体装置。
  12. 請求項1〜9のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用いて製作されてなることを特徴とする表示素子。
  13. 請求項1〜9のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を加熱後の膜厚が、0.1〜30μmになるように半導体素子上でパターン加工して得られることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  14. 請求項1〜9のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を加熱後の膜厚が、0.1〜30μmになるように表示素子用基板上にパターン加工して得られることを特徴とする表示素子の製造方法。
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