JP2006018191A - ポジ型感光性樹脂組成物の製造方法並びに半導体装置及び表示素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】 高感度で高解像度のパターンを得ることができ、低線膨張係数を有し、アルカリ可溶性樹脂と感光性ジアゾキノン化合物と無機酸化物のコロイド溶液との分散性に優れるため膜厚が均一なポジ型感光性樹脂組成物の製造方法並びに半導体装置及び表示素子を提供することを目的とする。
【解決手段】 アルカリ可溶性樹脂と感光性ジアゾキノン化合物と無機酸化物のコロイド溶液とを含んでなるポジ型感光性樹脂組成物を高圧ホモジナイザーにより微分散化して製造することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物の製造方法。
【解決手段】 アルカリ可溶性樹脂と感光性ジアゾキノン化合物と無機酸化物のコロイド溶液とを含んでなるポジ型感光性樹脂組成物を高圧ホモジナイザーにより微分散化して製造することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物の製造方法。
Description
本発明は、ポジ型感光性樹脂組成物の製造方法並びに半導体装置及び表示素子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が優れ、また卓越した電気特性、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、パッケージの薄型化、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。
一方、ポリイミド樹脂自身に感光性を付与する技術が最近注目を集めてきており、これを用いるとパターン作成工程の一部が簡略化でき、工程短縮およ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。
一方、ポリイミド樹脂自身に感光性を付与する技術が最近注目を集めてきており、これを用いるとパターン作成工程の一部が簡略化でき、工程短縮およ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。
そこで最近、アルカリ水溶液で現像ができるポジ型の感光性樹脂が開発されている。例えば、特許文献1においてはポリベンゾオキサゾール前駆体とジアゾキノン化合物より構成されるポジ型感光性樹脂が開示されている。これは高い耐熱性、優れた電気特性、微細加工性を有し、ウエハコート用のみならず層間絶縁用樹脂としての可能性も有している。
このような感光性樹脂は半導体素子の表面保護膜あるいは層間絶縁膜として近年広く利用されるようになってきており、ポリベンゾオキサゾール前駆体とジアゾキノン化合物より構成されるポジ型感光性樹脂の場合は特に高解像度を有している。近年ウエハの大口径化が進み、300mm口径ウエハの使用頻度が高まってきた。また最近ではウエハレベルパッケージ等の再配線技術にも感光性樹脂の適用が検討されるようになり、これまでよりも厚膜での加工性が要求されている。しかしながら、従来のポジ型感光性樹脂では、線膨張係数が大きく、結果としてウエハの反りが大きくなるという問題があるため、厚膜での加工が困難であり、膜厚の均一性においても問題があった。
このような感光性樹脂は半導体素子の表面保護膜あるいは層間絶縁膜として近年広く利用されるようになってきており、ポリベンゾオキサゾール前駆体とジアゾキノン化合物より構成されるポジ型感光性樹脂の場合は特に高解像度を有している。近年ウエハの大口径化が進み、300mm口径ウエハの使用頻度が高まってきた。また最近ではウエハレベルパッケージ等の再配線技術にも感光性樹脂の適用が検討されるようになり、これまでよりも厚膜での加工性が要求されている。しかしながら、従来のポジ型感光性樹脂では、線膨張係数が大きく、結果としてウエハの反りが大きくなるという問題があるため、厚膜での加工が困難であり、膜厚の均一性においても問題があった。
本発明は、高感度で高解像度のパターンを得ることができ、線膨張係数を低減させ、アルカリ可溶性樹脂と感光性ジアゾキノン化合物と無機酸化物のコロイド溶液との分散性を向上させることで膜厚が均一なポジ型感光性樹脂組成物の製造方法並びに半導体装置及び表示素子を提供することを目的とする。
このような目的は、下記[1]〜[13]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と感光性ジアゾキノン化合物と無機酸化物のコロイド溶液とを含んでなるポジ型感光性樹脂組成物を高圧ホモジナイザーにより微分散化して製造することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[2] アルカリ可溶性樹脂100重量部と感光性ジアゾキノン化合物1〜50重量部と無機酸化物のコロイド溶液10〜500重量部とを含んでなるポジ型感光性樹脂組成物を高圧ホモジナイザーにより微分散化して製造することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[3] アルカリ可溶性樹脂がポリアミド樹脂である第[1]又は[2]項に記載のポ
ジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[4] アルカリ可溶性樹脂がポリベンゾオキサゾール前駆体構造、ポリアミド酸構造又はポリアミド酸エステル構造をそれぞれ単独又は2種類以上含んでなるポリアミド樹脂である第[3]項に記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[5] アルカリ可溶性樹脂が、一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂である第[3]又は[4]項に記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[1] アルカリ可溶性樹脂と感光性ジアゾキノン化合物と無機酸化物のコロイド溶液とを含んでなるポジ型感光性樹脂組成物を高圧ホモジナイザーにより微分散化して製造することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[2] アルカリ可溶性樹脂100重量部と感光性ジアゾキノン化合物1〜50重量部と無機酸化物のコロイド溶液10〜500重量部とを含んでなるポジ型感光性樹脂組成物を高圧ホモジナイザーにより微分散化して製造することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[3] アルカリ可溶性樹脂がポリアミド樹脂である第[1]又は[2]項に記載のポ
ジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[4] アルカリ可溶性樹脂がポリベンゾオキサゾール前駆体構造、ポリアミド酸構造又はポリアミド酸エステル構造をそれぞれ単独又は2種類以上含んでなるポリアミド樹脂である第[3]項に記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[5] アルカリ可溶性樹脂が、一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂である第[3]又は[4]項に記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[6] 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、下記より選ばれてなる第[5]項記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[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Yが、下記より選ばれてなる第[5]又は[6]項記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[8] 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酸無水物によって末端封止された第[5]〜[7]項記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[9] 感光性ジアゾキノン化合物が、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化合物である第[1]〜[8]項記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[10] 無機酸化物のコロイド溶液が、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化亜鉛より選ばれてなる無機酸化物を固形分比で10〜50重量%含有するコロイド溶液である第[1]〜[9]項記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[11] 該無機酸化物のコロイド溶液に含まれる無機酸化物の粒径が1nm〜1000nmである第[1]〜[10]項記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[12] 第[1]〜[11]項のいずれかに記載の製造方法で製造されたポジ型感光性樹脂組成物を加熱脱水閉環した後の膜厚が、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、現像、加熱して得られることを特徴とする半導体装置、
[13] 第[1]〜[11]項のいずれかに記載の製造方法で製造されたポジ型感光性樹脂組成物を加熱脱水閉環した後の膜厚が、0.1〜30μmになるように表示素子用基板上に塗布し、プリベーク、露光、現像、加熱して得られることを特徴とする表示素子、
である。
[9] 感光性ジアゾキノン化合物が、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化合物である第[1]〜[8]項記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[10] 無機酸化物のコロイド溶液が、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化亜鉛より選ばれてなる無機酸化物を固形分比で10〜50重量%含有するコロイド溶液である第[1]〜[9]項記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[11] 該無機酸化物のコロイド溶液に含まれる無機酸化物の粒径が1nm〜1000nmである第[1]〜[10]項記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法、
[12] 第[1]〜[11]項のいずれかに記載の製造方法で製造されたポジ型感光性樹脂組成物を加熱脱水閉環した後の膜厚が、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、現像、加熱して得られることを特徴とする半導体装置、
[13] 第[1]〜[11]項のいずれかに記載の製造方法で製造されたポジ型感光性樹脂組成物を加熱脱水閉環した後の膜厚が、0.1〜30μmになるように表示素子用基板上に塗布し、プリベーク、露光、現像、加熱して得られることを特徴とする表示素子、
である。
本発明によって、高感度で高解像度のパターンを得ることができ、低線膨張係数を有し、膜厚が均一なポジ型感光性樹脂組成物並びに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、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持つ樹脂であり、クレゾール型ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ポリアミド樹脂である。これらの中で好ましいのはポリアミド樹脂である。ポリアミド樹脂としては、ポリベンゾオキサゾール前駆体構造、ポリアミド酸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る。これらの中で、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。また、これらの樹脂の一部が、閉環し、ポリベンゾオキサゾール構造、ポリイミド構造となっていてもかまわない。
本発明で用いられる一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂のXは、2〜4価の有機基を表し、R1は、水酸基、O−R3で、mは0〜2の整数、これらは同一でも異なっていても良い。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、COO−R3で、nは0〜4の整数、これら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。また、R2としてカルボキシル基が
ない場合は、R2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、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リド、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の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。
−R3、COO−R3で、nは0〜4の整数、これら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。また、R2としてカルボキシル基が
ない場合は、R2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、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リド、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の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。
より選ばれるものであり、また2種以上用いても良い。
また、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、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、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リド、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。アミノ基と反応した後の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に起因する基としては、例えば、
より選ばれるものであり、また2種以上用いても良い。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。
等であるがこれらに限定されるものではなく、また2種以上用いても良い。
一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂のZは、例えば、シリコンウエハ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%を越えると露光部の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。
本発明で用いる感光性ジアゾキノン化合物は、1,2−ベンゾキノンジアジドあるいは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2,772,972号、第2,797,213号、第3,669,658号により公知の物質である。例えば、下記のもの等が挙げられる。
これらの中で特に好ましいものとしては、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化合物である。フェノール化合物としては、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。又これらは2種以上用いても良い。
また、感光性ジアゾキノン化合物のポリアミド樹脂への含有量は、ポリアミド樹脂100重量部に対し、1〜50重量部で、含有量が1重量部未満だと樹脂のパターニング性が不良であり、逆に50重量部を越えると感度が大幅に低下するだけでなく、フィルムの引張り伸び率が著しく低下する。引っ張り伸び率の小さい被膜が素子表面に塗布されている半導体装置では、熱ストレス等の応力によって信頼性が低下するので好ましくない。
本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、必要により感光特性を高めるためにジヒドロピリジン誘導体を加えることができる。ジヒドロピリジン誘導体としては、例えば2,6−ジメチル−3,5−ジアセチル−4−(2′−ニトロフェニル)−1,4−ジヒドロピリジン、4−(2′−ニトロフェニル)−2,6−ジメチル−3,5−ジカルボエトキシ−1,4−ジヒドロピリジン、4−(2′,4′−ジニトロフェニル)−2,6−ジメチル−3,5−ジカルボメトキシ−1,4−ジヒドロピリジン等を挙げることができる。
本発明ではアルカリ可溶性樹脂と感光性ジアゾキノン化合物と無機酸化物のコロイド溶液とを高圧ホモジナイザーにより分散させることを特徴としている。処理装置は高圧ホモジナイザーとして一般的に知られるものが好適に使用され、20〜300MPaの高圧で
高速処理することで微粒化物を連続的に得ることができる。本発明で用いられる無機酸化物のコロイド溶液の場合粒子径は1〜1000nmと非常に細かいが、異なる樹脂成分と混合させた時に均一分散していないと、部分的に凝集してしまうので、塗膜における膜厚均一性が著しく低下してしまう。
本発明で用いる高圧ホモジナイザーの圧力条件は機種による各種の装置定数や処理する粒子の種類、粒径、分散液の濃度等から最も効率の良い条件を適宜決定して用いることが出来る。好ましくは60〜250MPaである。
また、高圧ホモジナイザー処理においては良好な分散性を得るために連続で複数回処理することが出来る。
高速処理することで微粒化物を連続的に得ることができる。本発明で用いられる無機酸化物のコロイド溶液の場合粒子径は1〜1000nmと非常に細かいが、異なる樹脂成分と混合させた時に均一分散していないと、部分的に凝集してしまうので、塗膜における膜厚均一性が著しく低下してしまう。
本発明で用いる高圧ホモジナイザーの圧力条件は機種による各種の装置定数や処理する粒子の種類、粒径、分散液の濃度等から最も効率の良い条件を適宜決定して用いることが出来る。好ましくは60〜250MPaである。
また、高圧ホモジナイザー処理においては良好な分散性を得るために連続で複数回処理することが出来る。
無機酸化物のコロイド溶液に含まれる無機酸化物の固形分比率は、10〜50重量%が好ましい。下限値未満だと無機酸化物配合により線膨張係数の改善効果としては不十分となる恐れがあり、上限値を超えるとコロイド状態として均一に分散することが不可能となる恐れがあるので好ましくない。また、無機酸化物のコロイド溶液に含まれる無機酸化物の粒径は、1〜1000nmが好ましい。下限値未満だと粒径が小さいために凝集しやすくなる恐れがあり、上限値を超えると解像度、感度が低下する恐れがあるので好ましくない。無機酸化物としては、シリカ、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化カリウム、酸化ナトリウム、炭酸カルシウム等が挙げられる。これらの無機酸化物は単独で用いても、又2種以上用いても良い。
コロイド溶液とする場合の分散媒であるが、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジ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、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−モノメチルエーテル、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、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。
コロイド溶液とする場合の分散媒であるが、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジ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、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−モノメチルエーテル、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、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。
無機酸化物のコロイド溶液のアルカリ可溶性樹脂への含有量は、アルカリ可溶性樹脂100重量部に対し、10〜500重量部で、含有量が下限値未満だと配合により線膨張係数を低く抑えるという効果がない。逆に上限値を越えると塗布時の外観不良が発生するという問題が起こるため好ましくない。
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含んでも良い。
本発明においてはこれらの成分を溶剤に溶解し、ワニス状にして使用する。溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジ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、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−モノメチルエーテル、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、単独でも混合して用いてもよい。
本発明においてはこれらの成分を溶剤に溶解し、ワニス状にして使用する。溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジ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、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−モノメチルエーテル、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、単独でも混合して用いてもよい。
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、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。膜厚が下限値未満であ
ると、半導体素子の表面保護膜としての機能を十分に発揮することが困難となり、上限値を超えると、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、オキサゾール環を形成し、耐熱性に富む最終パターンを得る。
ると、半導体素子の表面保護膜としての機能を十分に発揮することが困難となり、上限値を超えると、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表示素子において液晶配向膜、層間絶縁膜等としても有用であるが、半導体装置に用いた場合は特に有用であり信頼性の高い半導体装置を得ることができる。半導体装置の製造方法は従来の公知の方法を用いることができる。
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
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443.2g(0.9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(1.0モル)と温度計、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。反応混合物をろ過した後、水/メタノール=3/1の混合溶液中に投入、沈殿物を濾集し水で十分ろ過した後、真空下で乾燥し、目的の一般式(1)で表され、Xが下記式X−1、Yが下記式Y−1、末端が下記式E−1でa=100、b=0からなるポリアミド樹脂(A−1)を得た。
《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443.2g(0.9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(1.0モル)と温度計、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。反応混合物をろ過した後、水/メタノール=3/1の混合溶液中に投入、沈殿物を濾集し水で十分ろ過した後、真空下で乾燥し、目的の一般式(1)で表され、Xが下記式X−1、Yが下記式Y−1、末端が下記式E−1でa=100、b=0からなるポリアミド樹脂(A−1)を得た。
*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)100g、下記式の構造を有するジアゾキノン(Q
−1)25g、70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液150gをN−メチル−2−ピロリドン50gに溶解し、3時間攪拌した。その後攪拌を止めて室温で放置し、3時間後に目視により外観の観察を行ったところ、気泡は見られなかった。その後、テフロン(登録商標)フィルターで濾過し感光性樹脂組成物を得た。
合成したポリアミド樹脂(A−1)100g、下記式の構造を有するジアゾキノン(Q
−1)25g、70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液150gをN−メチル−2−ピロリドン50gに溶解し、3時間攪拌した。その後攪拌を止めて室温で放置し、3時間後に目視により外観の観察を行ったところ、気泡は見られなかった。その後、テフロン(登録商標)フィルターで濾過し感光性樹脂組成物を得た。
*高圧ホモジナイザーによる分散処理
前記方法により合成したポリベンゾオキサゾール前駆体を含有する耐熱性高分子保護膜用の樹脂前駆体ワニスである感光性樹脂組成物を高圧ホモジナイザー((株)ゴーリン・ラニー社製 R2000)を用いて、70MPaで10分間処理を行った。
前記方法により合成したポリベンゾオキサゾール前駆体を含有する耐熱性高分子保護膜用の樹脂前駆体ワニスである感光性樹脂組成物を高圧ホモジナイザー((株)ゴーリン・ラニー社製 R2000)を用いて、70MPaで10分間処理を行った。
*膜厚均一性の評価
前記方法により合成したポリベンゾオキサゾール前駆体を含有する耐熱性高分子保護膜用の樹脂前駆体ワニスである感光性樹脂組成物を8インチシリコンウエハ基板上にスピンコーター等で塗布した後、ホットプレートにて120℃で4分乾燥し、膜厚約11μmの塗膜を得た。その後シリコンウエハ中心部を通る直線上の膜厚を1cm間隔で測定し、最大値と最小値の差を計算した結果、1240Åであった。
前記方法により合成したポリベンゾオキサゾール前駆体を含有する耐熱性高分子保護膜用の樹脂前駆体ワニスである感光性樹脂組成物を8インチシリコンウエハ基板上にスピンコーター等で塗布した後、ホットプレートにて120℃で4分乾燥し、膜厚約11μmの塗膜を得た。その後シリコンウエハ中心部を通る直線上の膜厚を1cm間隔で測定し、最大値と最小値の差を計算した結果、1240Åであった。
*パターニング性の評価
前記方法により作成した塗膜に凸版印刷(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、露光量を変化させて照射した。次に3
%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に50秒浸漬することによって露光部を溶解除去した後、純水で30秒間リンスし、パターン形成を行った。このウエハを顕微鏡で観察したところ、露光量310mJ/cm2で50μm□の膜厚が0となった。この
ときの露光量を感度と定義する。尚、感度の値は小さいほど樹脂組成物が高感度であることを示す。またビアホールパターンが形成される最小寸法を解像度として評価した。解像度は値が小さいほど優れている。露光量310mJ/cm2でパターンが形成されている
最小寸法は4μmと高い解像度であった。次にクリーンオーブンで酸素濃度を1000ppm以下の条件下で150℃/30分、320℃/30分硬化した。硬化後の膜厚は約7.8μmであった。
前記方法により作成した塗膜に凸版印刷(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、露光量を変化させて照射した。次に3
%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に50秒浸漬することによって露光部を溶解除去した後、純水で30秒間リンスし、パターン形成を行った。このウエハを顕微鏡で観察したところ、露光量310mJ/cm2で50μm□の膜厚が0となった。この
ときの露光量を感度と定義する。尚、感度の値は小さいほど樹脂組成物が高感度であることを示す。またビアホールパターンが形成される最小寸法を解像度として評価した。解像度は値が小さいほど優れている。露光量310mJ/cm2でパターンが形成されている
最小寸法は4μmと高い解像度であった。次にクリーンオーブンで酸素濃度を1000ppm以下の条件下で150℃/30分、320℃/30分硬化した。硬化後の膜厚は約7.8μmであった。
*ポリベンゾオキサゾール硬化膜の作成
次いで線膨張係数評価用の硬化膜を作成するため、前記方法により合成したポリベンゾオキサゾール前駆体を含有する耐熱性高分子保護膜用の樹脂前駆体ワニスである感光性樹脂組成物を、シリコンウエハ基板上にスピンコーター等で塗布した後、ホットプレートにて120℃で4分乾燥し、膜厚約13μmの塗膜を得た。この塗膜を形成したウエハをクリーンオーブンで酸素濃度を1000ppm以下の条件下で150℃/30分、320℃/30分加熱してポリベンゾオキサゾール硬化膜を得た。硬化後の膜厚は約10.7μmであった。
次いで線膨張係数評価用の硬化膜を作成するため、前記方法により合成したポリベンゾオキサゾール前駆体を含有する耐熱性高分子保護膜用の樹脂前駆体ワニスである感光性樹脂組成物を、シリコンウエハ基板上にスピンコーター等で塗布した後、ホットプレートにて120℃で4分乾燥し、膜厚約13μmの塗膜を得た。この塗膜を形成したウエハをクリーンオーブンで酸素濃度を1000ppm以下の条件下で150℃/30分、320℃/30分加熱してポリベンゾオキサゾール硬化膜を得た。硬化後の膜厚は約10.7μmであった。
*線膨張係数の評価
ポリベンゾオキサゾール硬化膜を低濃度フッ化水素酸に1時間浸漬して剥離、純水洗浄後フィルムを乾燥した。その後5mm幅のサンプル片を作成し、セイコーインスツルメンツ(株)製熱機械分析装置(TMA)SS6000を用いて線膨張係数を測定した結果、38ppm/℃であった。
ポリベンゾオキサゾール硬化膜を低濃度フッ化水素酸に1時間浸漬して剥離、純水洗浄後フィルムを乾燥した。その後5mm幅のサンプル片を作成し、セイコーインスツルメンツ(株)製熱機械分析装置(TMA)SS6000を用いて線膨張係数を測定した結果、38ppm/℃であった。
*分散性の評価
シリコンウエハ上に塗布したポリベンゾオキサゾール硬化膜中における無機酸化物の分散状態を確認する為、破断面を走査電子顕微鏡により観察したところ、凝集物は形成されておらず、均一に分散していた。
シリコンウエハ上に塗布したポリベンゾオキサゾール硬化膜中における無機酸化物の分散状態を確認する為、破断面を走査電子顕微鏡により観察したところ、凝集物は形成されておらず、均一に分散していた。
《実施例2》
実施例1において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の添加量を450gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例1において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の添加量を450gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《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、ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸1モルの替わりにテレフタル酸132.8g(0.8モル)、イソフタル酸33.2g(0.2モル)を用いて、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360.4g(0.9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(1.0モル)とを用いて、一般式(1)で表され、Xが下記式X−1、Yが下記式Y−2及びY−3、末端が下記式E−1でa=100、b=0からなるポリアミド樹脂を合成し、その他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例1におけるポリアミド樹脂の合成において、ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸1モルの替わりにテレフタル酸132.8g(0.8モル)、イソフタル酸33.2g(0.2モル)を用いて、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360.4g(0.9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(1.0モル)とを用いて、一般式(1)で表され、Xが下記式X−1、Yが下記式Y−2及びY−3、末端が下記式E−1でa=100、b=0からなるポリアミド樹脂を合成し、その他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《実施例4》
4,4’―オキシジフタル酸無水物17.1g(0.055モル)と2−メチル−2−プロパノール12.4g(0.105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44.8g(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十分洗浄した後、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−4で、a=100、b=0からなるポリアミド樹脂を合成し、その他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
4,4’―オキシジフタル酸無水物17.1g(0.055モル)と2−メチル−2−プロパノール12.4g(0.105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44.8g(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十分洗浄した後、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−4で、a=100、b=0からなるポリアミド樹脂を合成し、その他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《実施例5》
実施例1におけるポリアミド樹脂の合成において、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)プロパンの替わりに、3,3′−ジアミノ−4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホン280.0g(1.0モル)を用いて、一般式(1)で表され、Xが下記式X−2、Yが下記式Y−1、末端が下記式E−1でa=100、b=0からなるポリアミド樹脂を合成し、その他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例1におけるポリアミド樹脂の合成において、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)プロパンの替わりに、3,3′−ジアミノ−4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホン280.0g(1.0モル)を用いて、一般式(1)で表され、Xが下記式X−2、Yが下記式Y−1、末端が下記式E−1でa=100、b=0からなるポリアミド樹脂を合成し、その他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《実施例6》
実施例1におけるポリアミド樹脂の合成においてヘキサフルオロ−2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパンを348.0g(0.95モル)に減らし、替わりに1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン12.4g(0.05モル)を加え、一般式(1)で示され、Xが下記式X−1、Yが下記式Y−1、Zが下記式Z−1、末端が下記式E−1でa=95、b=5からなるポリアミド樹脂を合成し、その他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例1におけるポリアミド樹脂の合成においてヘキサフルオロ−2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパンを348.0g(0.95モル)に減らし、替わりに1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン12.4g(0.05モル)を加え、一般式(1)で示され、Xが下記式X−1、Yが下記式Y−1、Zが下記式Z−1、末端が下記式E−1でa=95、b=5からなるポリアミド樹脂を合成し、その他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《実施例7》
実施例1におけるポジ型感光性樹脂組成物の作製において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の替わりに30nm粒径の酸化ジルコニウム12%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液を用いた他は実施例1と同
様の試作及び評価を行った。
実施例1におけるポジ型感光性樹脂組成物の作製において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の替わりに30nm粒径の酸化ジルコニウム12%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液を用いた他は実施例1と同
様の試作及び評価を行った。
《実施例8》
実施例1におけるポジ型感光性樹脂組成物の作製において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の替わりに100nm粒径の酸化ジルコニウム12%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液を用いた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例1におけるポジ型感光性樹脂組成物の作製において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の替わりに100nm粒径の酸化ジルコニウム12%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液を用いた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《実施例9》
実施例1におけるポジ型感光性樹脂組成物の作製において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の替わりに30nm粒径の酸化チタン10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液を用いた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例1におけるポジ型感光性樹脂組成物の作製において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の替わりに30nm粒径の酸化チタン10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液を用いた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《実施例10》
実施例1におけるポジ型感光性樹脂組成物の作製において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の替わりに100nm粒径の酸化亜鉛10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液を用いた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例1におけるポジ型感光性樹脂組成物の作製において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の替わりに100nm粒径の酸化亜鉛10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液を用いた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《実施例11》
実施例1において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の添加量を50gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例1において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の添加量を50gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《実施例12》
実施例1においてジアゾキノン(Q−1)の添加量を10gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例1においてジアゾキノン(Q−1)の添加量を10gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《実施例13》
実施例1においてジアゾキノン(Q−1)の添加量を40gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例1においてジアゾキノン(Q−1)の添加量を40gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《実施例14》
実施例1において高圧ホモジナイザーの圧力を150MPaに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例1において高圧ホモジナイザーの圧力を150MPaに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《実施例15》
実施例1において高圧ホモジナイザーを(株)スギノマシン製の商品名;アルティマイザーに替え、圧力を200MPaに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例1において高圧ホモジナイザーを(株)スギノマシン製の商品名;アルティマイザーに替え、圧力を200MPaに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《比較例1》
実施例1において高圧ホモジナイザーの処理を行わないで試作及び評価を行った。
実施例1において高圧ホモジナイザーの処理を行わないで試作及び評価を行った。
《比較例2》
実施例1において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の配合量を5gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例1において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の配合量を5gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
《比較例3》
実施例1において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の配合量を580gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った
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実施例1において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の配合量を580gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った
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《比較例4》
実施例5において高圧ホモジナイザーの処理を行わないで試作及び評価を行った。
実施例5において高圧ホモジナイザーの処理を行わないで試作及び評価を行った。
《比較例5》
実施例5において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の配合量を580gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
実施例5において70nm粒径の酸化アルミニウム10%のN−メチル−2−ピロリドンコロイド溶液の配合量を580gに替えた他は実施例1と同様の試作及び評価を行った。
本発明によって得られたポジ型感光性樹脂組成物は、高感度で高解像度のパターンを得ることができ、低線膨張係数を有し、アルカリ可溶性樹脂と感光性ジアゾキノン化合物と無機酸化物のコロイド溶液との分散性に優れるため膜厚が均一であり、ウエハレベルパッケージ等の再配線技術に適用することが出来る。また低線膨張係数を有し、膜厚が均一であるため、300mm口径ウエハを使用する半導体分野において有用である。
Claims (13)
- アルカリ可溶性樹脂と感光性ジアゾキノン化合物と無機酸化物のコロイド溶液とを含んでなるポジ型感光性樹脂組成物を高圧ホモジナイザーにより微分散化して製造することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物の製造方法。
- アルカリ可溶性樹脂100重量部と感光性ジアゾキノン化合物1〜50重量部と無機酸化物のコロイド溶液10〜500重量部とを含んでなるポジ型感光性樹脂組成物を高圧ホモジナイザーにより微分散化して製造することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物の製造方法。
- アルカリ可溶性樹脂がポリアミド樹脂である請求項1又は2に記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法。
- アルカリ可溶性樹脂がポリベンゾオキサゾール前駆体構造、ポリアミド酸構造又はポリアミド酸エステル構造をそれぞれ単独又は2種類以上含んでなるポリアミド樹脂である請求項3に記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法。
- 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酸無水物によって末端封止された請求項5〜7記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法。
- 感光性ジアゾキノン化合物が、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化合物である請求項1〜8記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法。
- 無機酸化物のコロイド溶液が、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化亜鉛より選ばれてなる無機酸化物を固形分比で10〜50重量%含有するコロイド溶液である請求項1〜9記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法。
- 該無機酸化物のコロイド溶液に含まれる無機酸化物の粒径が1nm〜1000nmである請求項1〜10記載のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法。
- 請求項1〜11のいずれかに記載の製造方法で製造されたポジ型感光性樹脂組成物を加熱脱水閉環した後の膜厚が、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、現像、加熱して得られることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1〜11のいずれかに記載の製造方法で製造されたポジ型感光性樹脂組成物を加熱
脱水閉環した後の膜厚が、0.1〜30μmになるように表示素子用基板上に塗布し、プリベーク、露光、現像、加熱して得られることを特徴とする表示素子。
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JP2004198440A JP2006018191A (ja) | 2004-07-05 | 2004-07-05 | ポジ型感光性樹脂組成物の製造方法並びに半導体装置及び表示素子 |
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JP2007199187A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Fujifilm Corp | 感光性樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
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2004
- 2004-07-05 JP JP2004198440A patent/JP2006018191A/ja active Pending
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