JP2020056956A - 感光性樹脂組成物、パターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品 - Google Patents
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Abstract
Description
また、銅配線の酸化及び変色が課題となることを見出した。
1.(A)重合性の不飽和結合を有するポリイミド前駆体、
(B)重合性モノマー、
(C)光重合開始剤、及び
(D)下記式(101)〜(107)で表される化合物
を含有する感光性樹脂組成物。
R101〜R110は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜3のアルコキシ基、又はヒドロキシ基であり、
R101〜R105のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、R106〜R110のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、
R111〜R114は、それぞれ独立に水素原子、又は炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基であり、
R115は、2価の基、又は単結合であり、
R121、R131、R141、R151〜R154、R161、R162、R171及びR172は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜3のアルコキシ基、又は、ヒドロキシ基である。)
2.前記(A)成分が、下記式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体である1に記載の感光性樹脂組成物。
3.前記(B)成分が、重合性の不飽和二重結合を含む基を有する重合性モノマーを含む1又は2に記載の感光性樹脂組成物。
4.前記重合性の不飽和二重結合を含む基が、2以上である3に記載の感光性樹脂組成物。
5.前記重合性モノマーが、脂肪族環状骨格を有する1〜4のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
6.前記(B)成分が、下記式(3)で表される重合性モノマーを含む1〜3のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
7.n1+n2が、2又は3である6に記載の感光性樹脂組成物。
8.前記(B)成分が、下記式(5)で表される重合性モノマーを含む1〜7のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
10.R115がメチレン基である9に記載の感光性樹脂組成物。
11.前記(D)成分が、下記式(101A)で表される化合物である1〜10のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
12.さらに、(I)熱重合開始剤を含む1〜11のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
13.1〜12のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記感光性樹脂膜をパターン露光して、樹脂膜を得る工程と、
前記パターン露光後の樹脂膜を、有機溶剤を用いて、現像し、パターン樹脂膜を得る工程と、
前記パターン樹脂膜を加熱処理する工程と、を含むパターン硬化物の製造方法。
14.前記加熱処理の温度が200℃以下である13に記載のパターン硬化物の製造方法。
15.1〜12のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を硬化した硬化物。
16.パターン硬化物である15に記載の硬化物。
17.15又は16に記載の硬化物を用いて作製された層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜。
18.17に記載の層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜を含む電子部品。
「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。また、本明細書において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。さらに、例示材料は特に断らない限り単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本明細書における「(メタ)アクリル基」とは、「アクリル基」及び「メタクリル基」を意味する。
R101〜R110は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜3のアルコキシ基、又はヒドロキシ基であり、
R101〜R105のうち少なくとも1つ(式(102)〜(106)においては、R101〜R104のうち少なくとも1つ)はヒドロキシ基であり、R106〜R110のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、
R111〜R114は、それぞれ独立に水素原子、又は炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基であり、
R115は、2価の基、又は単結合であり、
R121、R131、R141、R151〜R154、R161、R162、R171及びR172は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜3のアルコキシ基、又は、ヒドロキシ基である。)
また、本発明の感光性樹脂組成物は、電子部品用材料であることが好ましい。
式(1)で表される構造単位の含有量は、(A)成分の全構成単位に対して、50モル%以上であることが好ましく、80モル%以上がより好ましく、90モル%以上がさらに好ましい。上限は特に限定されず、100モル%でもよい。
式(8)で表されるテトラカルボン酸二無水物及び式(9)で表されるジアミノ化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
式(1)で表される構造単位以外の構造単位としては、式(11)で表される構造単位等が挙げられる。
式(11)のY2の1以上の芳香族基を有する2価の基は、式(1)のY1の1以上の芳香族基を有する2価の基と同様のものが挙げられる。
式(11)のR51及びR52の炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基は、R1及びR2の炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
重量平均分子量は、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィー法によって測定することができ、標準ポリスチレン検量線を用いて換算することによって求めることができる。
R22が2以上存在する場合、2以上のR22は同一でもよく、異なっていてもよい。
n4個のR22の少なくとも1つ(好ましくは2又は3)は、上記式(4)で表される基である。
n5個のR23及びn6個のR24の少なくとも1つ(好ましくは2)は、上記式(4)で表される基である。
また、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、
テトラメチロールメタンテトラアクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、テトラキスアクリル酸メタンテトライルテトラキス(メチレンオキシエチレン)、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリメタクリレート、アクリロイルオキシエチルイソシアヌレート、メタクリロイルオキシエチルイソシアヌレート等が挙げられる。
上記範囲内である場合、実用的なレリーフパターンが得られやすく、未露光部の現像後残滓を抑制しやすい。
2,2′−ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアセトフェノン誘導体、
チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン等のチオキサントン誘導体、
ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール等のベンジル誘導体、
ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のベンゾイン誘導体、及び
1−フェニル−1,2−ブタンジオン−2−(O−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−ベンゾイル)オキシム、1,3−ジフェニルプロパントリオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エトキシプロパントリオン−2−(O−ベンゾイル)オキシム、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)、下記式で表される化合物等のオキシムエステル類などが好ましく挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(C1)成分は、活性光線に対する感度が後述する(C2)成分より高いことが好ましく、高感度な感光剤であることが好ましい。
R15Aは、好ましくは−O(CH2)2OHである。b1は好ましくは0又は1である。R16Aは、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、より好ましくはメチル基又はヘキシル基である。R17Aは、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基又はフェニル基であり、より好ましくはメチル基又はフェニル基である。
(C2)成分は、活性光線に対する感度が(C1)成分より低いことが好ましく、標準的な感度の感光剤であることが好ましい。
また、(C)成分は、透過率の調整の観点から、(C1)成分及び(C2)成分を含むことが好ましい。
上記範囲内の場合、光架橋が膜厚方向で均一となりやすく、実用的なレリーフパターンを得やすくなる。
R101〜R110は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜3のアルコキシ基、又はヒドロキシ基であり、
R101〜R105のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、R106〜R110のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、
R111〜R114は、それぞれ独立に水素原子、又は炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基であり、
R115は、2価の基、又は単結合であり、
R121、R131、R141、R151〜R154、R161、R162、R171及びR172は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜3のアルコキシ基、又は、ヒドロキシ基である。)
(D)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましく、2質量部以下がさらに好ましい。これにより、活性光線照射の際に組成物の表面での吸収が増大して内部の光硬化が不充分となることを抑えることができる。
(E)成分としては、ラジカル重合禁止剤、ラジカル重合抑制剤等が挙げられる。
(F)成分としては、例えば、1,2,4−トリアゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,5−トリアゾール、3−メルカプト−4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3,5−ジメチル−4H−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3,5−ジプロピル−4H−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−イソプロピル−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3−メルカプト−5−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3,5−ジメチル−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−5−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、3,5−ジアミノ−1H−1,2,4−トリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、5,6−ジメチルベンゾトリアゾール、5−アミノ−1H−ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール−4−スルホン酸、1,2,3−ベンゾトリアゾール等のトリアゾール誘導体、及び、
1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、5−(メチルチオ)−1H−テトラゾール、5−(エチルチオ)−1H−テトラゾール、5−フェニル−1H−テトラゾール、5−ニトロ−1H−テトラゾール1−メチル−1H−テトラゾール、5,5’−ビス−1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール等のテトラゾール誘導体などが挙げられる。
(F)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
低温での硬化を行った際の接着性の発現に優れる点で、下記式(13)で表される化合物がより好ましい。
ヒドロキシ基又はグリシジル基を有するシランカップリング剤としては、メチルフェニルシランジオール、エチルフェニルシランジオール、n−プロピルフェニルシランジオール、イソプロピルフェニルシランジオール、n−ブチルフェニルシランジオール、イソブチルフェニルシランジオール、tert−ブチルフェニルシランジオール、ジフェニルシランジオール、エチルメチルフェニルシラノール、n−プロピルメチルフェニルシラノール、イソプロピルメチルフェニルシラノール、n−ブチルメチルフェニルシラノール、イソブチルメチルフェニルシラノール、tert−ブチルメチルフェニルシラノール、エチルn−プロピルフェニルシラノール、エチルイソプロピルフェニルシラノール、n−ブチルエチルフェニルシラノール、イソブチルエチルフェニルシラノール、tert−ブチルエチルフェニルシラノール、メチルジフェニルシラノール、エチルジフェニルシラノール、n−プロピルジフェニルシラノール、イソプロピルジフェニルシラノール、n−ブチルジフェニルシラノール、イソブチルジフェニルシラノール、tert−ブチルジフェニルシラノール、フェニルシラントリオール、1,4−ビス(トリヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(メチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(エチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(プロピルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ブチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジエチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジプロピルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジブチルヒドロキシシリル)ベンゼン、及び下記式(14)で表わされる化合物等が挙げられる。中でも、特に、基板との接着性をより向上させるため、式(14)で表される化合物が好ましい。
市販品としては、商品名「KBM403」(信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。
さらにアミノ基を有するシランカップリング剤としては、ビス(2−ヒドロキシメチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス(2−ヒドロキシメチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス(2−グリシドキシメチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス(2−ヒドロキシメチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
R36−(CH2)e−CO−NH−(CH2)f−Si(OR37)3
(R36はヒドロキシ基又はグリシジル基であり、e及びfは、それぞれ独立に、1〜3の整数であり、R37はメチル基、エチル基又はプロピル基である)
(I)成分としては、成膜時に溶剤を除去するための加熱(乾燥)では分解せず、硬化時の加熱により分解してラジカルを発生し、(B)成分同士、又は(A)成分及び(B)成分の重合反応を促進する化合物が好ましい。
(I)成分は分解点が、110℃以上200℃以下の化合物が好ましく、より低温で重合反応を促進する観点から、110℃以上175℃以下の化合物がより好ましい。
この中でも、各成分の溶解性と感光性樹脂膜形成時の塗布性に優れる観点から、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドを用いることが好ましい。
式(21)で表される化合物は、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド(例えば、商品名「KJCMPA−100」(KJケミカルズ株式会社製))であることが好ましい。
(J)成分の含有量は、特に限定されないが、一般的に、(A)成分100質量部に対して、50〜1000質量部である。
本発明の感光性樹脂組成物の、例えば、80質量%以上、90質量%以上、95質量%以上、98質量%以上又は100質量%が、(J)成分を除いて、
(A)〜(D)成分、
(A)〜(I)成分、又は
(A)〜(D)成分、並びに任意に(E)〜(I)成分、界面活性剤、及びレベリング剤からなっていてもよい。
本発明の硬化物は、パターン硬化物として用いてもよく、パターンがない硬化物として用いてもよい。
本発明の硬化物の膜厚は、5〜20μmが好ましい。
これにより、パターン硬化物を得ることができる。
乾燥温度は90〜150℃が好ましく、溶解コントラスト確保の観点から、90〜120℃がより好ましい。
乾燥時間は、30秒間〜5分間が好ましい。
乾燥は、2回以上行ってもよい。
これにより、上述の感光性樹脂組成物を膜状に形成した感光性樹脂膜を得ることができる。
照射する活性光線は、i線等の紫外線、可視光線、放射線等が挙げられるが、i線であることが好ましい。
露光装置としては、平行露光機、投影露光機、ステッパ、スキャナ露光機等を用いることができる。
現像液として用いる有機溶剤は、現像液としては、感光性樹脂膜の良溶媒を単独で、又は良溶媒と貧溶媒を適宜混合して用いることができる。
良溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドン、N−アセチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
貧溶媒としては、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、水等が挙げられる。
現像時間は、用いる(A)成分によっても異なるが、10秒間〜15分間が好ましく、10秒間〜5分間がより好ましく、生産性の観点からは、20秒間〜5分間がさらに好ましい。
リンス液としては、蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、トルエン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル等を単独又は適宜混合して用いてもよく、また段階的に組み合わせて用いてもよい。
(A)成分のポリイミド前駆体が、加熱処理工程によって、脱水閉環反応を起こし、通常対応するポリイミドとなる。
上記範囲内であることにより、基板やデバイスへのダメージを小さく抑えることができ、デバイスを歩留り良く生産することが可能となり、プロセスの省エネルギー化を実現することができる。
上記範囲内であることにより、架橋反応又は脱水閉環反応を充分に進行することができる。
加熱処理の雰囲気は大気中であっても、窒素等の不活性雰囲気中であってもよいが、パターン樹脂膜の酸化を防ぐことができる観点から、窒素雰囲気下が好ましい。
上記パッシベーション膜、バッファーコート膜、層間絶縁膜、カバーコート層及び表面保護膜等からなる群から選択される1以上を用いて、信頼性の高い、半導体装置、多層配線板、各種電子デバイス、積層デバイス(マルチダイファンアウトウエハレベルパッケージ等)等の電子部品などを製造することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る電子部品である多層配線構造の半導体装置の製造工程図である。
図1において、回路素子を有するSi基板等の半導体基板1は、回路素子の所定部分を除いてシリコン酸化膜等の保護膜2等で被覆され、露出した回路素子上に第1導体層3が形成される。その後、前記半導体基板1上に層間絶縁膜4が形成される。
次いで、窓6Bから露出した第1導体層3を腐食することなく、感光性樹脂層5のみを腐食するようなエッチング溶液を用いて感光性樹脂層5が完全に除去される。
3層以上の多層配線構造を形成する場合には、上述の工程を繰り返して行い、各層を形成することができる。
尚、前記例において、層間絶縁膜を本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成することも可能である。
A1:後述の合成例1で得られた化合物
A2:後述の合成例2で得られた化合物
A3:後述の合成例3で得られた化合物
A4:後述の合成例4で得られた化合物
B1:A−DCP(新中村化学工業株式会社製、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、下記式で表される化合物)
B3:TEGDMA(新中村化学工業株式会社製、テトラエチレングリコールジメタクリレート)
B4:A−TMMT(新中村化学工業株式会社製、ペンタエリスリトールテトラアクリレート)
C1:IRGACURE OXE 02(BASFジャパン株式会社製、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム))
C2:G−1820(PDO)(Lambson株式会社製、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム)
C3:NCI−930(株式会社ADEKA製、2−(アセトキシイミノ)−1−[4−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルファニル]フェニル]プロパン−1−オン)
D1:クルクミン(株式会社三和ケミカル製、(1E,6E)−1,7−ビス(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)−1,6−ヘプタジエン−3,5−ジオン)
D2:HPH(株式会社三和ケミカル製、1,7−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,6−ヘプタジエン−3,5−ジオン)
(D′)成分
D′1:アデカスタブ LA−29(株式会社ADEKA製、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール)
D′2:アデカスタブ LA−24(株式会社ADEKA製、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール)
D′3:アデカスタブ LA−32(株式会社ADEKA製、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール)
D′4:SEESORB106(シプロ化成株式会社製、2,2′,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン)
D′5:SEESORB107(シプロ化成株式会社製、2,2′−ジヒドロキシ−4,4′−ジメトキシベンゾフェノン)
D′6:ディスパースレッド1(日立化成テクノサービス株式会社製、4−[エチル(2−ヒドロキシエチル)アミノ]−4′−ニトロアゾベンゼン)
E1:Taobn(Hampford Research社製、1,4,4−トリメチル−2,3−ジアザビシクロ[3.2.2]−ノナ−2−エン−2,3−ジキソイド)
E2:ヒドロキノン
H1:EMK(Aldrich社製、4,4′−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン)
I1:パークミルD(日油株式会社製、ビス(1−フェニル−1−メチルエチル)ペルオキシド)
J1:N−メチル−2−ピロリドン
J2:γ−ブチロラクトン
J3:KJCMPA−100(KJケミカルズ株式会社製、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド)
(D)成分及び(D′)成分をそれぞれクロロホルムに溶かし、10mg/Lになるよう調製し、測定用試料とした。
測定機器:U−3900H(株式会社日立ハイテクサイエンス製)
測定条件:セル長:10.0mm
3,3′,4,4′−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物(ODPA)47.1g(152mmol)とメタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA)5.54g(43mmol)及び触媒量の1,4−ジアザビシクロ[2.2.2.]オクタントリエチレンジアミンを380gのN−メチル−2−ピロリドン(NMP)中に溶解して、45℃で1時間撹拌した後25℃まで冷却し、2,2’−ジメチルベンジジン27.4g(129mmol)及び乾燥したN−メチル−2−ピロリドン145mLを加えた後45℃で150分間撹拌した後、室温へ冷却した。この溶液へトリフルオロ酢酸無水物59.7g(284mmol)を滴下した後、120分間撹拌した後、触媒量のベンゾキノンを加え、さらにHEMA40.4g(310mmol)を加え45℃で20時間撹拌した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリイミド前駆体A1を得た。
ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法を用いて、標準ポリスチレン換算により、以下の条件で、重量平均分子量を求めた。A1の重量平均分子量は35,000であった。
ポンプ:株式会社日立製作所製L6000
株式会社島津製作所製C−R4A Chromatopac
測定条件:カラムGelpack GL−S300MDT−5×2本
溶離液:THF/DMF=1/1(容積比)
LiBr(0.03mol/L)、H3PO4(0.06mol/L)
流速:1.0mL/min、検出器:UV270nm
磁場強度:400MHz
基準物質:テトラメチルシラン(TMS)
溶媒:ジメチルスルホキシド(DMSO)
ODPA47.1g(152mmol)とHEMA2.77g(21mmol)及び触媒量の1,4−ジアザビシクロ[2.2.2.]オクタントリエチレンジアミンを500gのNMP中に溶解して、45℃で1時間撹拌した後25℃まで冷却し、2,2’−ジメチルベンジジン30.0g(141mmol)及び乾燥したNMP145mLを加えた後45℃で150分間撹拌した後、室温へ冷却した。この溶液へトリフルオロ酢酸無水物65.2g(311mmol)を滴下した後、180分間撹拌した後、触媒量のベンゾキノンを加え、さらにHEMA43.1g(331mmol)を加え45℃で20時間撹拌した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリイミド前駆体A2を得た。
ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法を用いて、標準ポリスチレン換算により、以下の条件で、重量平均分子量を求めた。A2の重量平均分子量は70,000であった。
ODPA62.0g(200mmol)、HEMA5.2g(40.0mmol)及び触媒量の1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタントリエチレンジアミンをNMP250gに溶解し、45℃で1時間撹拌した後、25℃まで冷却し、m−フェニレンジアミン5.5g(50.9mmol)、オキシジアニリン(4,4′−ジアミノジフェニルエーテル)23.8g(119mmol)及び乾燥したNMP100mLを加え、45℃で150分間撹拌した後、室温へ冷却し、ポリアミド酸を得た。この溶液へトリフルオロ酢酸無水物78.5g(374mmol)を滴下し、20分間撹拌した後、HEMA53.1g(408mmol)を加え45℃で20時間撹拌した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリイミド前駆体A3を得た。
GPC法を用いて、合成例1と同じ条件で、重量平均分子量を求めた。A3の重量平均分子量は35,000であった。
また、A3のエステル化率を、合成例1と同じ条件でNMR測定を行い、算出した。エステル化率は、ポリアミド酸の全カルボキシ基に対し70モル%であった(残り30モル%はカルボキシ基)。
ピロメリット酸二無水物(PMDA)43.6g(200mmol)とHEMA54.9g(401mmol)とヒドロキノン0.220gをNMP394gに溶解し、1,8−ジアザビシクロウンデセンを触媒量添加した後に、25℃で24時間撹拌し、エステル化を行い、ピロメリット酸−ヒドロキシエチルメタクリレートジエステル溶液を得た。この溶液をPMDA−HEMA溶液とする。
ODPA49.6g(160mmol)とHEMA4.98g(328mmol)とヒドロキノン0.176gをNMP378gに溶解し、1,8−ジアザビシクロウンデセンを触媒量添加した後に、25℃で48時間撹拌し、エステル化を行い、3,3′,4,4′−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸−ヒドロキシエチルメタクリレートジエステル溶液を得た。この溶液をODPA−HEMA溶液とする。
PMDA−HEMA溶液196gとODPA−HEMA溶液58.7gとを混合し、その後、氷冷下で塩化チオニル25.9g(218mmol)を反応溶液温度が10℃以下を保つように滴下漏斗を用いて滴下した。塩化チオニルの滴下が終了した後、氷冷下で2時間反応を行いPMDAとODPAの酸クロリドの溶液を得た。次いで、滴下漏斗を用いて、2,2′−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン31.7g(99.0mmol)、ピリジン34.5g(436mmol)、ヒドロキノン0.076g(693mmol)のNMP90.2g溶液を氷冷下で反応溶液の温度が10℃を超えないように注意しながら滴下した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリイミド前駆体A4を得た。
GPC法を用いて、合成例1と同じ条件で、重量平均分子量を求めた。A4の重量平均分子量は34,000であった。
[感光性樹脂組成物の調製]
表2〜表4に示した成分及び配合量にて、実施例1〜13及び比較例1〜18の感光性樹脂組成物を調製した。表2〜表4の配合量は、100質量部の(A)成分に対する、各成分の質量部である。
得られた感光性樹脂組成物を、塗布装置Act8(東京エレクトロン株式会社製)を用いて、Cuめっきウエハ上にスピンコートし、100℃で2分間乾燥後、110℃で2分間乾燥して乾燥膜厚が7〜10μmの感光性樹脂膜を形成した。
得られた感光性樹脂膜をシクロペンタノンに浸漬して完全に溶解するまでの時間の2倍を現像時間として設定した。
また、上記と同様に感光性樹脂膜を作製し、得られた感光性樹脂膜に、i線ステッパFPA−3000iW(キヤノン株式会社製)を用いて、表2〜表4に示した露光量で、直径1μm〜100μmのビア形成用フォトマスクに照射して、露光を行った。
Act8を用いて、大気下、120℃で3分間、露光後加熱を行った。
露光後加熱後の樹脂膜を、Act8を用いて、シクロペンタノンに、上記の現像時間でパドル現像した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)でリンス洗浄を行い、パターン樹脂膜を得た。
得られたパターン樹脂膜について、開口部のCuの色を、光学顕微鏡を用いて観察した。スピンコート前のCuめっきウエハの色と比較して、以下の基準で評価した。
A:変色しなかった。
B:赤く変色した。
C:白く変色した。
D:残渣が発生したため、変色を観察できなかった。
結果を表2〜表4に示す。
得られたパターン樹脂膜を、縦型拡散炉μ−TF(光洋サーモシステム株式会社製)を用いて、窒素雰囲気下、175℃で1時間加熱し、パターン硬化物(硬化後膜厚5μm)を得た。
得られたパターン硬化物について、光学顕微鏡を用いて観察し、ビアのマスク寸法の面積に対して、55%以上の基板表面が露出した開口が形成された最小の直径を解像度として、以下の基準で評価した。
A:4μm未満のパターンが開口した。
B:4μm以上6μm未満のパターンが開口した。
C:6μm以上8μm未満のパターンが開口した。
D:8μm以上のパターンが開口した。
結果を表2〜表4に示す。
[感光性樹脂組成物の調製]
表5に示した成分及び配合量にて、実施例1a、9a〜12a及び比較例5a、6a、12a〜15a、17a、18aの感光性樹脂組成物を調製した。表5の配合量は、100質量部の(A)成分に対する、各成分の質量部である。
得られた感光性樹脂組成物を用いて、実施例1〜13及び比較例1〜18と同様にして、感光性樹脂膜を形成した。
得られた感光性樹脂膜をシクロペンタノンに浸漬して完全に溶解するまでの時間の2倍を現像時間として設定した。
また、上記と同様に感光性樹脂膜を作製し、得られた感光性樹脂膜に、FPA−3000iWを用いて、表5に示した露光量で、直径1μm〜100μmのビア形成用フォトマスクに照射して、露光を行った。
露光後の樹脂膜を、Act8を用いて、シクロペンタノンに、上記の現像時間でパドル現像した後、PGMEAでリンス洗浄を行い、パターン樹脂膜を得た。
得られたパターン樹脂膜について、実施例1〜13及び比較例1〜18と同様にして、開口部のCuの色を評価した。
結果を表5に示す。
得られたパターン樹脂膜を、μ−TFを用いて、窒素雰囲気下、175℃で1時間加熱し、パターン硬化物(硬化後膜厚5μm)を得た。
得られたパターン硬化物について、実施例1〜13及び比較例1〜18と同様にして、解像度を評価した。
結果を表5に示す。
[感光性樹脂組成物の調製]
表6に示した成分及び配合量にて、実施例14〜16及び比較例19〜21の感光性樹脂組成物を調製した。表6の配合量は、100質量部の(A)成分に対する、各成分の質量部である。
得られた感光性樹脂組成物を、塗布装置Act8(東京エレクトロン株式会社製)を用いて、Cuめっきウエハ上にスピンコートし、100℃で2分間乾燥後、110℃で2分間乾燥して乾燥膜厚が12〜15μmの感光性樹脂膜を形成した。
得られた感光性樹脂膜をシクロペンタノンに浸漬して完全に溶解するまでの時間の2倍を現像時間として設定した。
また、上記と同様に感光性樹脂膜を作製し、得られた感光性樹脂膜に、FPA−3000iWを用いて、表6に示した露光量で、直径1μm〜100μmのビア形成用フォトマスクに照射して、露光を行った。
露光後の樹脂膜を、Act8を用いて、シクロペンタノンに、上記の現像時間でパドル現像した後、PGMEAでリンス洗浄を行い、パターン樹脂膜を得た。
得られたパターン樹脂膜を、μ−TFを用いて、窒素雰囲気下、175℃で1時間加熱し、パターン硬化物(硬化後膜厚10μm)を得た。
得られたパターン硬化物について、光学顕微鏡を用いて観察し、ビアのマスク寸法の面積に対して、55%以上の基板表面が露出した開口が形成された最小の直径を解像度として、以下の基準で評価した。
A:8μm未満のパターンが開口した。
B:8μm以上10μm未満のパターンが開口した。
C:10μm以上15μm未満のパターンが開口した。
D:15μm以上のパターンが開口した。
結果を表6に示す。
[感光性樹脂組成物の調製]
表7に示した成分及び配合量にて、実施例17、18及び比較例22、23の感光性樹脂組成物を調製した。表7の配合量は、100質量部の(A)成分に対する、各成分の質量部である。
得られた感光性樹脂組成物を、Act8を用いて、Cuめっきウエハ上にスピンコートし、100℃で2分間乾燥後、110℃で2分間乾燥して乾燥膜厚が12〜15μmの感光性樹脂膜を形成した。
得られた感光性樹脂膜をシクロペンタノンに浸漬して完全に溶解するまでの時間の2倍を現像時間として設定した。
また、上記と同様に感光性樹脂膜を作製し、得られた感光性樹脂膜に、FPA−3000iWを用いて、表7に示した露光量で、直径1μm〜100μmのビア形成用フォトマスクに照射して、露光を行った。
Act8を用いて、大気下、120℃で3分間、露光後加熱を行った。
露光後加熱後の樹脂膜を、Act8を用いて、シクロペンタノンに、上記の現像時間でパドル現像した後、PGMEAでリンス洗浄を行い、パターン樹脂膜を得た。
得られたパターン樹脂膜を、μ−TFを用いて、窒素雰囲気下、175℃で1時間加熱し、パターン硬化物(硬化後膜厚10μm)を得た。
得られたパターン硬化物について、実施例14〜16及び比較例19〜21
と同様にして、解像度を評価した。
結果を表7に示す。
2 保護膜
3 第1導体層
4 層間絶縁膜層
5 感光性樹脂層
6A、6B、6C 窓
7 第2導体層
8 表面保護膜層
Claims (18)
- (A)重合性の不飽和結合を有するポリイミド前駆体、
(B)重合性モノマー、
(C)光重合開始剤、及び
(D)下記式(101)〜(107)で表される化合物
を含有する感光性樹脂組成物。
R101〜R110は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜3のアルコキシ基、又はヒドロキシ基であり、
R101〜R105のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、R106〜R110のうち少なくとも1つはヒドロキシ基であり、
R111〜R114は、それぞれ独立に水素原子、又は炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基であり、
R115は、2価の基、又は単結合であり、
R121、R131、R141、R151〜R154、R161、R162、R171及びR172は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜3のアルコキシ基、又は、ヒドロキシ基である。) - 前記(A)成分が、下記式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体である請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記(B)成分が、重合性の不飽和二重結合を含む基を有する重合性モノマーを含む請求項1又は2に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記重合性の不飽和二重結合を含む基が、2以上である請求項3に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記重合性モノマーが、脂肪族環状骨格を有する請求項1〜4のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
- n1+n2が、2又は3である請求項6に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記(D)成分が、前記式(101)で表される化合物である請求項1〜8のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
- R115がメチレン基である請求項9に記載の感光性樹脂組成物。
- さらに、(I)熱重合開始剤を含む請求項1〜11のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記感光性樹脂膜をパターン露光して、樹脂膜を得る工程と、
前記パターン露光後の樹脂膜を、有機溶剤を用いて、現像し、パターン樹脂膜を得る工程と、
前記パターン樹脂膜を加熱処理する工程と、を含むパターン硬化物の製造方法。 - 前記加熱処理の温度が200℃以下である請求項13に記載のパターン硬化物の製造方法。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を硬化した硬化物。
- パターン硬化物である請求項15に記載の硬化物。
- 請求項15又は16に記載の硬化物を用いて作製された層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜。
- 請求項17に記載の層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜を含む電子部品。
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Cited By (1)
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JP7524587B2 (ja) | 2020-04-13 | 2024-07-30 | 株式会社レゾナック | 感光性樹脂組成物、それを用いた硬化物、パターン硬化物の製造方法及び電子部品の製造方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050130064A1 (en) * | 2003-12-12 | 2005-06-16 | West Paul R. | Antihalation dye for negative-working printing plates |
JP2009037232A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-02-19 | Jsr Corp | 感光性ペースト組成物およびパターン形成方法 |
WO2014097595A1 (ja) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 | 感光性樹脂組成物、それを用いたパターン硬化膜の製造方法及び半導体装置 |
JP2014148674A (ja) * | 2014-02-27 | 2014-08-21 | Nagase Chemtex Corp | 導電性コーティング用組成物 |
WO2016194769A1 (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 富士フイルム株式会社 | ポリイミド前駆体組成物、感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜の製造方法、半導体デバイスおよびポリイミド前駆体組成物の製造方法 |
JP2017048308A (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | 新日本理化株式会社 | トリメリット酸トリエステルを含有する塩化ビニル系樹脂用可塑剤 |
JP2018084626A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 | 感光性樹脂組成物、パターン硬化膜の製造方法、硬化膜、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品 |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050130064A1 (en) * | 2003-12-12 | 2005-06-16 | West Paul R. | Antihalation dye for negative-working printing plates |
JP2009037232A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-02-19 | Jsr Corp | 感光性ペースト組成物およびパターン形成方法 |
WO2014097595A1 (ja) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 | 感光性樹脂組成物、それを用いたパターン硬化膜の製造方法及び半導体装置 |
JP2014148674A (ja) * | 2014-02-27 | 2014-08-21 | Nagase Chemtex Corp | 導電性コーティング用組成物 |
WO2016194769A1 (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 富士フイルム株式会社 | ポリイミド前駆体組成物、感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜の製造方法、半導体デバイスおよびポリイミド前駆体組成物の製造方法 |
JP2017048308A (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | 新日本理化株式会社 | トリメリット酸トリエステルを含有する塩化ビニル系樹脂用可塑剤 |
JP2018084626A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 | 感光性樹脂組成物、パターン硬化膜の製造方法、硬化膜、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7524587B2 (ja) | 2020-04-13 | 2024-07-30 | 株式会社レゾナック | 感光性樹脂組成物、それを用いた硬化物、パターン硬化物の製造方法及び電子部品の製造方法 |
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