JP4744318B2 - Positive photosensitive resin composition - Google Patents
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本発明は、半導体装置の表面保護膜、及び層間絶縁膜として使用される耐熱性樹脂の前駆体となる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耐熱性を有する硬化レリーフパターンの製造方法、及び該硬化レリーフパターンを有してなる半導体装置に関する。 The present invention provides a positive photosensitive resin composition that is a precursor of a heat resistant resin used as a surface protective film and an interlayer insulating film of a semiconductor device, and has heat resistance using the positive photosensitive resin composition. The present invention relates to a method for manufacturing a cured relief pattern and a semiconductor device having the cured relief pattern.
半導体装置の表面保護膜、及び層間絶縁膜には、優れた耐熱性、電気特性、及び機械特性などを併せ持つポリイミド樹脂が広く用いられている。このポリイミド樹脂は、現在は一般に感光性ポリイミド前駆体組成物の形で供されることが多い。半導体装置を製造する過程において、該前駆体組成物をシリコンウエハー等の基板に塗布し、活性光線によるパターニングを行い、現像し、熱イミド化処理等を施すことによって、該半導体装置の一部分となる表面保護膜、または層間絶縁膜等を容易に形成させることが出来る。従って、感光性ポリイミド前駆体組成物を使用した半導体装置の製造プロセスは、表面保護膜等を形成した後にリソグラフィー法によってパターニングする必要があった従来の非感光性ポリイミド前駆体組成物を使用した製造プロセスに比べて、大幅な工程短縮が可能となるという特徴を有している。 Polyimide resins having excellent heat resistance, electrical characteristics, mechanical characteristics, and the like are widely used for surface protection films and interlayer insulating films of semiconductor devices. This polyimide resin is currently often provided in the form of a photosensitive polyimide precursor composition. In the process of manufacturing a semiconductor device, the precursor composition is applied to a substrate such as a silicon wafer, patterned with actinic rays, developed, and subjected to a thermal imidization treatment to become a part of the semiconductor device. A surface protective film, an interlayer insulating film, or the like can be easily formed. Therefore, the manufacturing process of a semiconductor device using a photosensitive polyimide precursor composition is a manufacturing process using a conventional non-photosensitive polyimide precursor composition that needs to be patterned by a lithography method after forming a surface protective film or the like. Compared with the process, it has the feature that the process can be greatly shortened.
ところで、この感光性ポリイミド前駆体組成物は、その現像工程においては、現像液としてＮ−メチル−２−ピロリドンなどの有機溶剤を用いる必要があり、近年の環境問題の高まりなどから、脱有機溶剤対策が求められてきている。これを受け、最近になって、フォトレジストと同様に、アルカリ性水溶液で現像可能な耐熱性感光性樹脂材料の提案が各種なされている。
中でも、硬化後に耐熱性樹脂となるアルカリ性水溶液可溶性のヒドロキシポリアミド、例えばポリベンズオキサゾール（以下、「ＰＢＯ」ともいう。）前駆体を、感光性ジアゾキノン化合物などの光酸発生剤と混合したＰＢＯ前駆体組成物をポジ型感光性樹脂組成物として用いる方法が、特許文献１等に開示され、近年注目を集めている。
By the way, this photosensitive polyimide precursor composition requires the use of an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone as a developing solution in the development process. Countermeasures are being sought. In response to this, recently, various proposals have been made on heat-resistant photosensitive resin materials that can be developed with an alkaline aqueous solution, as with photoresists.
Among them, an alkaline aqueous solution-soluble hydroxypolyamide, for example, polybenzoxazole (hereinafter also referred to as “PBO”) precursor, which becomes a heat-resistant resin after curing, is mixed with a photoacid generator such as a photosensitive diazoquinone compound. A method of using the composition as a positive photosensitive resin composition is disclosed in Patent Document 1 and the like and has attracted attention in recent years.
このポジ型感光性樹脂組成物の現像メカニズムは、未露光部の感光性ジアゾキノン化合物及びＰＢＯ前駆体がアルカリ性水溶液への溶解速度が小さいのに対し、露光することにより該感光性ジアゾキノン化合物がインデンカルボン酸化合物に化学変化して露光部のアルカリ性水溶液への溶解速度が大きくなることを利用したものである。この露光部と未露光部の間の現像液に対する溶解速度の差を利用し、未露光部からなるレリーフパターンの作成が可能となる。 The development mechanism of this positive photosensitive resin composition is such that the photosensitive diazoquinone compound and the PBO precursor in the unexposed area have a low dissolution rate in an alkaline aqueous solution, whereas the photosensitive diazoquinone compound is converted to indenecarboxylic by exposure. This is based on the fact that the dissolution rate in the alkaline aqueous solution of the exposed portion is increased by chemically changing to an acid compound. By utilizing the difference in the dissolution rate with respect to the developer between the exposed portion and the unexposed portion, a relief pattern composed of the unexposed portion can be created.
上述のＰＢＯ前駆体組成物は、露光およびアルカリ性水溶液による現像でポジ型レリーフパターンの形成が可能である。さらに熱により、オキサゾール環が生成し、硬化後のＰＢＯ膜はポリイミド膜と同等の熱硬化膜特性を有するようになるため、ＰＢＯ前駆体組成物は、有機溶剤現像型ポリイミド前駆体組成物の有望な代替材料として注目されている。
しかしながら、ＰＢＯ前駆体組成物は、感光性ポリイミド前駆体組成物に比較し、感度が低い問題があり、より高感度な組成物の要求がある。
一方、水の存在下で加熱することで酸化物に変化する金属アルコキシ化合物と、ポリベンゾオキサゾール前駆体と有機溶媒と水を含む組成物を必須成分とする樹脂組成物が提案されている（特許文献２参照）
The PBO precursor composition described above can form a positive relief pattern by exposure and development with an alkaline aqueous solution. Further, heat generates an oxazole ring, and the cured PBO film has the same thermosetting film characteristics as a polyimide film. Therefore, the PBO precursor composition is a promising organic solvent development type polyimide precursor composition. Has attracted attention as an alternative material.
However, the PBO precursor composition has a problem that the sensitivity is lower than that of the photosensitive polyimide precursor composition, and there is a demand for a more sensitive composition.
On the other hand, a resin composition having a metal alkoxy compound that changes to an oxide when heated in the presence of water, a polybenzoxazole precursor, an organic solvent, and water as essential components has been proposed (patent) Reference 2)
本発明は、感度、解像度といったポジ型のリソグラフィー性能、及びシリコン基板との密着性の優れたポジ型感光性樹脂組成物、該組成物を用いた硬化レリーフパターンの製造方法、及び該硬化レリーフパターンを有してなる半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention relates to a positive photosensitive resin composition excellent in positive lithography performance such as sensitivity and resolution and adhesion to a silicon substrate, a method for producing a cured relief pattern using the composition, and the cured relief pattern An object of the present invention is to provide a semiconductor device having the structure.
本発明者は、特定の構造を有するヒドロキシポリアミドにアルミエステル化合物を組み合わせることで、上記の課題を解決するポジ型感光性樹脂組成物が得られることを見出し、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は以下の通りのものである。
１．
（Ａ）下記一般式（１）で表される繰り返し単位を有するヒドロキシポリアミド１００質量部、（Ｂ）ナフトキノンジアジド構造を有する化合物１〜５０質量部、（Ｃ）下記一般式（２）で表される構造を有する化合物０．０１〜２０質量部、を含むことを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
２．
上記一般式（２）で表される構造を有する化合物が下記一般式（３）で表される構造を有する化合物である、上記１．に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
３．
（１）上記１．又は２．に記載のポジ型感光性樹脂組成物を層またはフィルムの形で基板上に形成し、（２）マスクを介して化学線で露光するか、光線、電子線またはイオン線を直接照射し、（３）露光部または照射部を溶出または除去し、（４）得られたレリーフパターンを加熱処理することを特徴とする、硬化レリーフパターンの製造方法。
４．
上記３．に記載の製造方法により得られる硬化レリーフパターン層を有してなる半導体装置。
The present inventor has found that a positive photosensitive resin composition that solves the above problems can be obtained by combining an aluminum ester compound with a hydroxy polyamide having a specific structure, and has led to the present invention.
That is, the present invention is as follows.
1.
(A) 100 parts by mass of a hydroxypolyamide having a repeating unit represented by the following general formula (1), (B) 1 to 50 parts by mass of a compound having a naphthoquinonediazide structure, (C) represented by the following general formula (2) A positive photosensitive resin composition comprising 0.01 to 20 parts by mass of a compound having a structure.
2.
1. The compound having the structure represented by the general formula (2) is a compound having a structure represented by the following general formula (3). The positive photosensitive resin composition described in 1.
3.
(1) 1. Or 2. The positive photosensitive resin composition described in 1 above is formed on a substrate in the form of a layer or film, and (2) exposure with actinic radiation through a mask, or direct irradiation with light, electron beam or ion beam ( 3) A method for producing a cured relief pattern, wherein an exposed portion or an irradiated portion is eluted or removed, and (4) the obtained relief pattern is heat-treated.
4).
3. above. A semiconductor device comprising a cured relief pattern layer obtained by the production method described in 1.
本発明によれば、感度、解像度といったポジ型のリソグラフィー性能、及びシリコン基板との密着性の優れた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硬化レリーフパターンの製造方法、および該硬化レリーフパターンを有してなる半導体装置が提供される。 According to the present invention, a positive photosensitive resin composition having excellent positive lithography performance such as sensitivity and resolution and adhesion to a silicon substrate, and production of a cured relief pattern using the positive photosensitive resin composition A method and a semiconductor device having the cured relief pattern are provided.
＜ポジ型感光性樹脂組成物＞
本発明のポジ型感光性樹脂組成物を構成する各成分について、以下具体的に説明する。（Ａ）ヒドロキシポリアミド
本発明のポジ型感光性樹脂組成物のベースポリマーであるヒドロキシポリアミドは、下記一般式（１）のジヒドロキシジアミド単位ｍ個を有する。該ジヒドロキシジアミド単位は、Ｙ１（ＣＯＯＨ）２の構造を有するジカルボン酸およびＸ１（ＮＨ２）２（ＯＨ）２の構造を有するビスアミノフェノールを重縮合させた構造を有する。
該ヒドロキシポリアミドは約２８０〜４００℃に加熱されることによって閉環して、耐熱性樹脂であるポリベンズオキサゾールに変化する。ｍは２〜１０００の範囲が好ましく、３〜５０の範囲がより好ましく、３〜３０の範囲であることが最も好ましい。
<Positive photosensitive resin composition>
Each component constituting the positive photosensitive resin composition of the present invention will be specifically described below. (A) Hydroxypolyamide Hydroxypolyamide, which is the base polymer of the positive photosensitive resin composition of the present invention, has m dihydroxydiamide units of the following general formula (1). The dihydroxydiamide unit has a structure obtained by polycondensing a dicarboxylic acid having a Y 1 (COOH) 2 structure and a bisaminophenol having a X 1 (NH 2 ) 2 (OH) 2 structure.
When the hydroxypolyamide is heated to about 280 to 400 ° C., the ring is closed to change to polybenzoxazole which is a heat resistant resin. m is preferably in the range of 2 to 1000, more preferably in the range of 3 to 50, and most preferably in the range of 3 to 30.
ヒドロキシポリアミドには、必要に応じて、上記一般式（１）のジアミド単位ｎ個を有してもよい。該ジアミド単位は、Ｘ２（ＮＨ２）２の構造を有するジアミンおよびＹ２（
ＣＯＯＨ）２の構造を有するジカルボン酸を重縮合させた構造を有する。ｎは０〜５００の範囲が好ましく、０〜１０の範囲がより好ましい。
ヒドロキシポリアミド中における上記のジヒドロキシジアミド単位の割合が高いほど現像液として使用するアルカリ性水溶液への溶解性が向上するので、ｍ／（ｍ＋ｎ）の値は０．５超であることが好ましく、０．７以上であることがより好ましく、０．８以上であることが最も好ましい。
Ｘ１（ＮＨ２）２（ＯＨ）２の構造を有する化合物としては、ビスアミノフェノール構造のものが好ましく、特にその２組のアミノ基とヒドロキシ基がそれぞれ互いにオルト位にあるものが好ましい。
The hydroxy polyamide may have n diamide units of the above general formula (1) as necessary. The diamide unit includes a diamine having a structure of X 2 (NH 2 ) 2 and Y 2 (
COOH) 2 having a structure obtained by polycondensation of a dicarboxylic acid having a structure of 2 . n is preferably in the range of 0 to 500, and more preferably in the range of 0 to 10.
The higher the proportion of the above-mentioned dihydroxydiamide units in the hydroxypolyamide, the better the solubility in an alkaline aqueous solution used as a developer. Therefore, the value of m / (m + n) is preferably more than 0.5. It is more preferably 7 or more, and most preferably 0.8 or more.
As the compound having the structure of X 1 (NH 2 ) 2 (OH) 2 , those having a bisaminophenol structure are preferable, and those in which the two sets of amino groups and hydroxy groups are respectively in ortho positions are preferable.
Ｘ１（ＮＨ２）２（ＯＨ）２の構造を有するビスアミノフェノールとしては、例えば、３，３’−ジヒドロキシベンジジン、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジヒドロキシビフェニル、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス−（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス−（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス−（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス−（４−アミノ−３−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、ビス−（４−アミノ−３−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス−（４−アミノ−３−ヒドロキシフェニル）プロパン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジヒドロキシベンゾフェノン、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、１，４−ジアミノ−２，５−ジヒドロキシベンゼン、１，３−ジアミノ−２，４−ジヒドロキシベンゼン、及び１，３−ジアミノ−４，６−ジヒドロキシベンゼンなどが挙げられる。これらのビスアミノフェノールは単独あるいは混合して使用してもよい。 Examples of the bisaminophenol having the structure of X 1 (NH 2 ) 2 (OH) 2 include 3,3′-dihydroxybenzidine, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxybiphenyl, and 4,4 ′. -Diamino-3,3'-dihydroxybiphenyl, 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxydiphenylsulfone, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxydiphenylsulfone, bis- (3-amino- 4-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis -(4-amino-3-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis- (4-amino-3-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis -(4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxybenzophenone, 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxybenzophenone, 4,4'-diamino- 3,3′-dihydroxydiphenyl ether, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 1,4-diamino-2,5-dihydroxybenzene, 1,3-diamino-2,4-dihydroxybenzene, and Examples include 1,3-diamino-4,6-dihydroxybenzene. These bisaminophenols may be used alone or in combination.
これらのＸ１（ＮＨ２）２（OＨ）２の構造を有するビスアミノフェノールのうち特に好ましいものは、Ｘ1 が下記から選ばれる芳香族基の場合である。
また、Ｘ１（ＮＨ２）２（ＯＨ）２の構造の化合物として、分子内に2組の互いにオルト位にあるアミド結合とフェノール性水酸基を有するジアミン（以下、「分子内にＰＢＯ前駆体構造を有するジアミン」という。）を使用することもできる。例えば、上記のＸ１（ＮＨ２）２（ＯＨ）２の構造を有するビスアミノフェノールに２分子のニトロ安息香酸を反応させて還元することにより得られる、下記一般式で示されるジアミンが挙げられる。 Further, as a compound having a structure of X 1 (NH 2 ) 2 (OH) 2 , two pairs of diamine bonds having an amide bond and a phenolic hydroxyl group in the ortho position relative to each other (hereinafter referred to as “PBO precursor structure in the molecule”). Can also be used. Examples thereof include diamines represented by the following general formula, which are obtained by reacting bisaminophenol having the structure of X 1 (NH 2 ) 2 (OH) 2 with two molecules of nitrobenzoic acid for reduction. .
分子内にＰＢＯ前駆体構造を有するジアミンを得るための別法としては、Ｙ3（ＣＯＣｌ）２の構造を有するジカルボン酸ジクロリドに２分子のニトロアミノフェノールを反応させて還元し、下記一般式で示されるジアミンを得る方法もある。
Ｘ２（ＮＨ２）２の構造を有するジアミンとしては、芳香族ジアミン、シリコンジアミンなどが挙げられる。
このうち芳香族ジアミンとしては、例えば、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、２，４−トリレンジアミン、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−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ホン、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルケトン、４，４’−ジアミノジフェニルケトン、３，４’−ジアミノジフェニルケトン、２，２’−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２’−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４−メチル−２，４−ビス（４−アミノフェニル）−１−ペンテン、４−メチル−２，４−ビス（４−アミノフェニル）−２−ペンテン、１，４−ビス（α，α−ジメチル−４−アミノベンジル）ベンゼン、イミノ−ジ−ｐ−フェニレンジアミン、１，５−ジアミノナフタレン、２，６−ジアミノナフタレン、４−メチル−２，４−ビス（４−アミノフェニル）ペンタン、５（または６）−アミノ−１−（４−アミノフェニル）−１，３，３−トリメチルインダン、ビス（ｐ−アミノフェニル）ホスフィンオキシド、４，４’−ジアミノアゾベンゼン、４，４’−ジアミノジフェニル尿素、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］ベンゾフェノン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ジフェニルスルホン、４，４’−ビス［４−（α，α−ジメチル−４−アミノベンジル）フェノキシ］ベンゾフェノン、４，４’−ビス［４−（α，α―ジメチル−４−アミノベンジル）フェノキシ］ジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノベン
ゾフェノン、フェニルインダンジアミン、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、ｏ−トルイジンスルホン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、ビス（４−アミノフェノキシフェニル）スルホン、ビス（４−アミノフェノキシフェニル）スルフィド、１，４−（４−アミノフェノキシフェニル）ベンゼン、１，３−（４−アミノフェノキシフェニル）ベンゼン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン、４，４’−ジ−（３−アミノフェノキシ）ジフェニルスルホン、及び４，４’−ジアミノベンズアニリド等、ならびにこれら芳香族ジアミンの芳香核の水素原子が、塩素原子、フッ素原子、臭素原子、メチル基、メトキシ基、シアノ基、及びフェニル基からなる群より選ばれた少なくとも一種の基または原子によって置換された化合物が挙げられる。
Examples of the diamine having the structure of X 2 (NH 2 ) 2 include aromatic diamine and silicon diamine.
Among these, examples of the aromatic diamine include m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-tolylenediamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, and 4,4′-diamino. Diphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,4′- Diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 3,3′-diaminodiphenyl ketone, 4,4′-diaminodiphenyl ketone, 3,4′-diaminodiphenyl ketone, 2,2′-bis (4-aminophenyl) ) Propane, 2,2'-bis (4-aminophenyl) hexa Fluoropropane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4-methyl-2,4-bis (4-aminophenyl) -1-pentene, 4-methyl-2,4-bis (4-aminophenyl) -2-pentene, 1,4-bis (α, α-dimethyl-4-aminobenzyl) benzene, Imino-di-p-phenylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 4-methyl-2,4-bis (4-aminophenyl) pentane, 5 (or 6) -amino-1- (4-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, bis (p-aminophenyl) phosphine oxide, 4,4′-diaminoazobenzene, 4,4′-diamino Phenylurea, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl ] Hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] benzophenone, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4'-bis [4- (α, α-dimethyl-4-aminobenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4′-bis [4- (α, α-dimethyl-4-aminobenzyl) phenoxy] diphenylsulfone, 4,4′-diaminobiphenyl, 4,4 '-Diaminobenzophenone, phenylindanediamine, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-di Aminobiphenyl, o-toluidine sulfone, 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfide, 1,4- (4-amino) Phenoxyphenyl) benzene, 1,3- (4-aminophenoxyphenyl) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4′-di- (3-aminophenoxy) diphenylsulfone, and 4, 4′-diaminobenzanilide and the like, and the hydrogen atom of the aromatic nucleus of these aromatic diamines is at least selected from the group consisting of a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, a methyl group, a methoxy group, a cyano group, and a phenyl group A compound substituted by a kind of group or atom is mentioned.
また、基材との接着性を高めるためにＸ２（ＮＨ２）２の構造を有するジアミンの一部または全部に、シリコンジアミンを選択することができ、この例としては、ビス（４−アミノフェニル）ジメチルシラン、ビス（４−アミノフェニル）テトラメチルシロキサン、ビス（４−アミノフェニル）テトラメチルジシロキサン、ビス（γ―アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン、１，４−ビス（γ―アミノプロピルジメチルシリル）ベンゼン、ビス（４−アミノブチル）テトラメチルジシロキサン、ビス（γ―アミノプロピル）テトラフェニルジシロキサン等が挙げられる。 Moreover, in order to improve adhesiveness with a base material, silicon diamine can be selected as a part or all of the diamine having the structure of X 2 (NH 2 ) 2 , and examples thereof include bis (4-amino Phenyl) dimethylsilane, bis (4-aminophenyl) tetramethylsiloxane, bis (4-aminophenyl) tetramethyldisiloxane, bis (γ-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 1,4-bis (γ-aminopropyl) Dimethylsilyl) benzene, bis (4-aminobutyl) tetramethyldisiloxane, bis (γ-aminopropyl) tetraphenyldisiloxane, and the like.
Ｙ１（ＣＯＯＨ）２及びＹ２（ＣＯＯＨ）２構造を有するジカルボン酸としては、Ｙ１およびＹ２がそれぞれ下記から選ばれた芳香族基または、脂肪族基であるジカルボン酸があげられる。
また、上記のＹ１（ＣＯＯＨ）２及びＹ２（ＣＯＯＨ）２構造を有するジカルボン酸の一部または全部に、５−アミノイソフタル酸の誘導体を用いることもできる。該誘導体を得るために５−アミノイソフタル酸に対して反応させる具体的な化合物としては、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物、エキソ−３，６―エポキシ−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物、３−エチニル−１，２−フタル酸無水物、４−エチニル−１，２−フタル酸無水物、シス−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、１−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、マレイン酸無水物、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、アリルスクシン酸無水物、イソシアナートエチルメタクリレート、３−イソプロペニル−α，α−ジメチルベン
ジルイソシアネート、３−シクロヘキセン−１−カルボン酸クロライド、２−フランカルボン酸クロリド、クロトン酸クロリド、ケイ皮酸クロリド、メタクリル酸クロリド、アクリル酸クロリド、プロピオリック酸クロリド、テトロリック酸クロリド、チオフェン２−アセチルクロリド、ｐ−スチレンスルフォニルクロリド、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、クロロぎ酸メチルエステル、クロロぎ酸エチルエステル、クロロぎ酸ｎ−プロピルエステル、クロロぎ酸イソプロピルエステル、クロロぎ酸イソブチルエステル、クロロぎ酸２−エトキシエステル、クロロぎ酸−sec−ブチルエステル、クロロぎ酸ベンジルエステル、クロロぎ酸２−エチルヘキシルエステル、クロロぎ酸アリルエステル、クロロぎ酸フェニルエステル、クロロぎ酸２，２，２−トリクロロエチルエステル、クロロぎ酸−２−ブトキシエチルエステル、クロロぎ酸−ｐ−ニトロベンジルエステル、クロロぎ酸−ｐ−メトキシベンジルエステル、クロロぎ酸イソボルニルベンジルエステル、クロロぎ酸−ｐ−ビフェニルイソプロピルベンジルエステル、２−ｔ−ブチルオキシカルボニル−オキシイミノ−２−フェニルアセトニトリル、Ｓ−ｔ−ブチルオキシカルボニル−４，６−ジメチル−チオピリミジン、ジ−ｔ−ブチル−ジカルボナート、Ｎ−エトキシカルボニルフタルイミド、エチルジチオカルボニルクロリド、ぎ酸クロリド、ベンゾイルクロリド、ｐ−トルエンスルホン酸クロリド、メタンスルホン酸クロリド、アセチルクロリド、塩化トリチル、トリメチルクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、ビス（トリメチルシリル）トリフルオロアセトアミド、（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）トリメチルシラン、（ジメチルアミノ）トリメチルシラン、トリメチルシリルジフェニル尿素、ビス（トリメチルシリル）尿素、イソシアン酸フェニル、イソシアン酸ｎ−ブチル、イソシアン酸ｎ−オクタデシル、イソシアン酸ｏ−トリル、１，２−フタル酸無水物、及びシス−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、及びグルタル酸無水物が挙げられる。
In addition, a derivative of 5-aminoisophthalic acid can be used for a part or all of the dicarboxylic acid having the Y 1 (COOH) 2 and Y 2 (COOH) 2 structures. Specific compounds to be reacted with 5-aminoisophthalic acid to obtain the derivative include 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, exo-3,6-epoxy-1,2,3, 6-tetrahydrophthalic anhydride, 3-ethynyl-1,2-phthalic anhydride, 4-ethynyl-1,2-phthalic anhydride, cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 1 -Cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, allyl succinic anhydride , Isocyanate ethyl methacrylate, 3-isopropenyl-α, α-dimethylbenzyl isocyanate 3-cyclohexene-1-carboxylic acid chloride, 2-furancarboxylic acid chloride, crotonic acid chloride, cinnamic acid chloride, methacrylic acid chloride, acrylic acid chloride, propiolic acid chloride, tetrolic acid chloride, thiophene 2-acetyl chloride, p -Styrenesulfonyl chloride, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, chloroformate methyl ester, chloroformate ethyl ester, chloroformate n-propyl ester, chloroformate isopropyl ester, chloroformate isobutyl ester, 2-ethoxy chloroformate Ester, chloroformate-sec-butyl ester, chloroformate benzyl ester, chloroformate 2-ethylhexyl ester, chloroformate allyl ester, chloroformate phenyl ester, chloroformate , 2,2-trichloroethyl ester, chloroformate-2-butoxyethyl ester, chloroformate-p-nitrobenzyl ester, chloroformate-p-methoxybenzyl ester, isobornylbenzyl chloroformate, chloroformate Acid-p-biphenylisopropylbenzyl ester, 2-t-butyloxycarbonyl-oxyimino-2-phenylacetonitrile, St-butyloxycarbonyl-4,6-dimethyl-thiopyrimidine, di-tert-butyl-dicarbonate, N -Ethoxycarbonylphthalimide, ethyldithiocarbonyl chloride, formic acid chloride, benzoyl chloride, p-toluenesulfonic acid chloride, methanesulfonic acid chloride, acetyl chloride, trityl chloride, trimethylchlorosilane, hexamethyldisilazane N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, (N, N-dimethylamino) trimethylsilane, (dimethylamino) trimethylsilane, trimethylsilyldiphenylurea, bis (trimethylsilyl) urea, phenyl isocyanate, Examples include n-butyl isocyanate, n-octadecyl isocyanate, o-tolyl isocyanate, 1,2-phthalic anhydride, and cis-1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, and glutaric anhydride.
さらには、Ｙ１（ＣＯＯＨ）２及びＹ２（ＣＯＯＨ）２構造を有するジカルボン酸として、テトラカルボン酸二無水物をモノアルコール、またはモノアミン等で開環したジカルボン酸を使用することもできる。ここでモノアルコールの例としては、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、ｔ−ブタノール、ベンジルアルコール等が挙げられ、モノアミンの例としては、ブチルアミン、アニリン等が挙げられる。上記のテトラカルボン酸ニ無水物の例としては、下記の化学式で示される化合物が挙げられる。 Furthermore, as a dicarboxylic acid having a Y 1 (COOH) 2 or Y 2 (COOH) 2 structure, a dicarboxylic acid obtained by ring-opening a tetracarboxylic dianhydride with a monoalcohol or a monoamine can also be used. Examples of monoalcohol include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, t-butanol, and benzyl alcohol. Examples of monoamine include butylamine and aniline. Examples of the tetracarboxylic dianhydride include compounds represented by the following chemical formula.
または別法としてテトラカルボン酸二無水物とビスアミノフェノールもしくはジアミンを反応させて、生成するカルボン酸残基を、モノアルコールまたはモノアミンにより、エステル化またはアミド化することもできる。
また、ビスアミノフェノールに対してトリメリット酸クロリドを反応させて、テトラカルボン酸二無水物を生成し、上記のテトラカルボン酸ニ無水物と同様の方法で開環してジカルボン酸として使用することもできる。ここで得られるテトラカルボン酸ニ無水物としては下記の化学式で示される化学式が挙げられる。
Alternatively, tetracarboxylic dianhydride can be reacted with bisaminophenol or diamine, and the resulting carboxylic acid residue can be esterified or amidated with a monoalcohol or monoamine.
Also, trimellitic acid chloride is reacted with bisaminophenol to produce tetracarboxylic dianhydride, which is then ring-opened in the same manner as the above tetracarboxylic dianhydride and used as dicarboxylic acid. You can also. Examples of the tetracarboxylic dianhydride obtained here include the following chemical formulas.
ヒドロキシポリアミドを合成するための、前記ジカルボン酸とビスアミノフェノール（ジアミン）の重縮合の方法としては、ジカルボン酸と塩化チオニルを使用してジ酸クロライドとしたのちにビスアミノフェノール（ジアミン）を作用させる方法、またはジカルボン酸とビスアミノフェノール（ジアミン）をジシクロヘキシルカルボジイミドにより重縮合させる方法等が挙げられる。ジシクロヘキシルカルボジイミドを使用する方法においては同時にヒドロキシベンズトリアゾールを作用させることもできる。 As a method of polycondensation of dicarboxylic acid and bisaminophenol (diamine) to synthesize hydroxypolyamide, dicarboxylic acid and thionyl chloride are used to form diacid chloride, and then bisaminophenol (diamine) acts. Or a method of polycondensation of dicarboxylic acid and bisaminophenol (diamine) with dicyclohexylcarbodiimide. In the method using dicyclohexylcarbodiimide, hydroxybenztriazole can be allowed to act simultaneously.
前述の一般式（１）で示される繰り返し単位を有するヒドロキシポリアミドにおいて、その末端基を有機基（以下、封止基という）で封止して使用することも好ましい。ヒドロキシポリアミドの重縮合において、ジカルボン酸成分をビスアミノフェノール成分とジアミン成分の和に比べて過剰のモル数で使用する場合には、封止基としては、アミノ基、または水酸基を有する化合物を用いるのが好ましい。該化合物の例としては、アニリン、エチニルアニリン、ノルボルネンアミン、ブチルアミン、プロパルギルアミン、エタノール、プロパルギルアルコール、ベンジルアルコール、ヒドロキシエチルメタクリレート、及びヒドロキシエチルアクリレート等が挙げられる。 In the hydroxy polyamide having the repeating unit represented by the general formula (1), it is also preferable to use the end group sealed with an organic group (hereinafter referred to as a sealing group). In the polycondensation of hydroxypolyamide, when the dicarboxylic acid component is used in an excess number of moles compared to the sum of the bisaminophenol component and the diamine component, an amino group or a compound having a hydroxyl group is used as the sealing group. Is preferred. Examples of the compound include aniline, ethynylaniline, norborneneamine, butylamine, propargylamine, ethanol, propargyl alcohol, benzyl alcohol, hydroxyethyl methacrylate, and hydroxyethyl acrylate.
逆にビスアミノフェノール成分とジアミン成分の和をジカルボン酸成分に比べて過剰のモル数で使用する場合には、封止基としては、酸無水物、カルボン酸、酸クロリド、イソシアネート基等を有する化合物を用いるのが好ましい。該化合物の例としては、ベンゾイルクロリド、ノルボルネンジカルボン酸無水物、ノルボルネンカルボン酸、エチニルフタル酸無水物、グルタル酸無水物、無水マレイン酸、無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキサンジカルボン酸無水物、シクロへキセンジカルボン酸無水物、メタクロイルオキシエチルメタクリレート、フェニルイソイアネート、メシルクロリド、及びトシル酸クロリド等が挙げられる。 Conversely, when the sum of the bisaminophenol component and the diamine component is used in an excessive number of moles compared to the dicarboxylic acid component, the sealing group has an acid anhydride, carboxylic acid, acid chloride, isocyanate group, etc. It is preferable to use a compound. Examples of the compound include benzoyl chloride, norbornene dicarboxylic anhydride, norbornene carboxylic acid, ethynyl phthalic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, cyclohexane dicarboxylic anhydride, methylcyclohexane dicarboxylic anhydride Products, cyclohexene dicarboxylic acid anhydride, methacryloyloxyethyl methacrylate, phenyl isocyanate, mesyl chloride, and tosyl chloride.
（Ｂ）光酸発生剤
本発明のポジ型感光性樹脂組成物に含まれる光酸発生剤としては、感光性ジアゾキノン化合物、オニウム塩、ハロゲン含有化合物、などを用いることができるが、感光性ジアゾキノン化合物が好ましい。
上記オニウム塩としては、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホシホニウム塩、ホスホニウム塩、アンモニウム塩、及びジアゾニウム塩などがあげられ、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、及びトリアルキルスルホニウム塩からなる群から選ばれるオニウム塩が好ましい。
(B) Photoacid generator As the photoacid generator contained in the positive photosensitive resin composition of the present invention, a photosensitive diazoquinone compound, an onium salt, a halogen-containing compound, and the like can be used. Compounds are preferred.
Examples of the onium salts include iodonium salts, sulfonium salts, fosiphonium salts, phosphonium salts, ammonium salts, and diazonium salts. An onium selected from the group consisting of diaryl iodonium salts, triaryl sulfonium salts, and trialkyl sulfonium salts. Salts are preferred.
上記ハロゲン含有化合物としては、ハロアルキル基含有炭化水素化合物などがあり、トリクロロメチルトリアジンが好ましい。
上記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構造あるいは１，２−ナフトキノンジアジド構造を有する化合物であり、米国特許第２，７７２，９７２号明
細書、米国特許第２，７９７，２１３号明細書、及び米国特許第３,６６９，６５８号明細書等により公知の物質である。ナフトキノンジアジド構造を有する化合物が好ましく、例としては、下記のナフトキノンジアジド構造を有する化合物が挙げられる。
Examples of the halogen-containing compound include haloalkyl group-containing hydrocarbon compounds, and trichloromethyltriazine is preferable.
The photosensitive diazoquinone compound is a compound having a 1,2-benzoquinonediazide structure or a 1,2-naphthoquinonediazide structure. US Pat. No. 2,772,972, US Pat. No. 2,797,213 And U.S. Pat. No. 3,669,658. A compound having a naphthoquinone diazide structure is preferable, and examples thereof include the following compounds having a naphthoquinone diazide structure.
好ましいナフトキノンジアジドスルホン酸エステル基としては、下記の基が挙げられる。
Preferred naphthoquinone diazide sulfonic acid ester groups include the following groups.
光酸発生剤のヒドロキシポリアミドに対する配合量は、該ヒドロキシポリアミド１００質量部に対し、１〜５０質量部が好ましく、５〜３０質量部がより好ましい。感光性ジアゾキノン化合物の配合量が１質量部以上だと 樹脂のパターニング性が良好であり、５０質量部以下だと硬化後の膜の引張り伸び率が良好、かつ露光部の現像残さ（スカム）が少ない。 1-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of this hydroxy polyamide, and, as for the compounding quantity with respect to hydroxy polyamide of a photo-acid generator, 5-30 mass parts is more preferable. When the blending amount of the photosensitive diazoquinone compound is 1 part by mass or more, the patterning property of the resin is good. Few.
（Ｃ）アルミエステル化合物
本発明で用いるアルミエステル化合物とは、エステル結合を有する有機基を含むアルミニウム化合物をいい、下記一般式（２）で表される構造を有する化合物が好ましく、下記一
般式（３）で表される構造を有する化合物であることがより好ましい。
具体的には、ビス（２−エチルヘキサノアト）ヒドロキシアルミニウム、乳酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、アルミニウムグリシナート、アルミニウムカルミン等が挙げられる。
これらのアルミエステル化合物は単独で使用しても２つ以上混合して使用してもよい。
上記のアルミエステル化合物のヒドロキシポリアミドに対する配合量は、該ヒドロキシポリアミド１００質量部に対し、０．０１〜２０質量部が好ましく、０．０５〜１０質量部がより好ましく、０．１〜５質量部がさらに好ましく、０．１〜１が特に好ましい。アルミエステル化合物の配合量が０．０１質量部以上だと露光部の現像残渣が少なくなり、シリコン基板との密着性も良好である。２０質量部以下だと硬化後の膜の引っ張り伸び率が良好である。
Specific examples include bis (2-ethylhexanoato) hydroxyaluminum, aluminum lactate, aluminum acetate, aluminum stearate, aluminum glycinate, and aluminum carmine.
These aluminum ester compounds may be used alone or in combination of two or more.
The blending amount of the aluminum ester compound with respect to hydroxy polyamide is preferably 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.05 to 10 parts by mass, and 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydroxy polyamide. Is more preferable, and 0.1 to 1 is particularly preferable. When the compounding amount of the aluminum ester compound is 0.01 parts by mass or more, the development residue in the exposed part is reduced and the adhesion to the silicon substrate is good. When it is 20 parts by mass or less, the tensile elongation of the film after curing is good.
（Ｄ）その他の添加剤
本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、必要に応じて、ポジ型感光性樹脂組成物の添加剤として知られているフェノール化合物、染料、界面活性剤、安定剤、及び／又はシリコンウエハーとの接着性を高めるための接着助剤等を添加することも可能である。上記添加剤について更に具体的に述べると、フェノール化合物は、前記感光性ジアゾキノン化合物に使用しているバラスト剤、並びにパラクミルフェノール、ビスフェノール類、レゾルシノール類、あるいはＭｔｒｉｓＰＣ、ＭｔｅｔｒａＰＣ等の直鎖状フェノール化合物（本州化学工業社製：商品名）、ＴｒｉｓＰ−ＨＡＰ、ＴｒｉｓＰ−ＰＨＢＡ、ＴｒｉｓＰ−ＰＡ等の非直鎖状フェノール化合物（本州化学工業社製：商品名）、ジフェニルメタンのフェニル基の水素原子２〜５個を水酸基に置換した化合物、２，２−ジフェニルプロパンのフェニル基の水素原子１〜５個を水酸基に置換した化合物、等が挙げられる。該フェノール化合物の添加により、現像時のレリーフパターンの密着性を向上させ残渣の発生をおさえることができる。なお、バラスト剤とは、フェノール性水素原子の一部がナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化されたフェノール化合物である前述の感光性ジアゾキノン化合物に原料として使用されているフェノール化合物をいう。
フェノール化合物を加える場合の添加量は、ヒドロキシポリアミド１００質量部に対し、０〜５０質量部が好ましく、１〜３０質量部が好ましい。添加量が５０質量部以内であれば、熱硬化後の膜の耐熱性が良好である。
(D) Other additives For the positive photosensitive resin composition of the present invention, phenol compounds, dyes, surfactants, and stabilizers known as additives for the positive photosensitive resin composition are optionally added. It is also possible to add an agent and / or an adhesion aid for enhancing the adhesion to the silicon wafer. More specifically about the additive, the phenol compound is a ballast agent used in the photosensitive diazoquinone compound, and a linear phenol compound such as paracumylphenol, bisphenols, resorcinol, or MtrisPC, MtetraPC. (Honshu Chemical Industry Co., Ltd .: trade name), non-linear phenol compounds such as TrisP-HAP, TrisP-PHBA, TrisP-PA (Honshu Chemical Industry Co., Ltd .: trade name), 2 to 2 hydrogen atoms of the phenyl group of diphenylmethane Examples include compounds in which 5 are substituted with hydroxyl groups, and compounds in which 1 to 5 hydrogen atoms of the phenyl group of 2,2-diphenylpropane are substituted with hydroxyl groups. By adding the phenol compound, the adhesion of the relief pattern during development can be improved and the generation of residues can be suppressed. In addition, a ballast agent means the phenol compound currently used as a raw material for the above-mentioned photosensitive diazoquinone compound which is a phenol compound in which a part of the phenolic hydrogen atom is converted to naphthoquinonediazide sulfonic acid ester.
When adding a phenol compound, 0-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of hydroxy polyamide, and 1-30 mass parts is preferable. When the addition amount is within 50 parts by mass, the heat resistance of the film after thermosetting is good.
界面活性剤としては、ポリプロピレングリコール、もしくはポリオキシエチレンラウリ
ルエーテル等のポリグリコール類、またはその誘導体からなる非イオン系界面活性剤があげられる。また、フロラード（住友３Ｍ社製：商品名）、メガファック（大日本インキ化学工業社製：商品名）、またはスルフロン（旭硝子社製：商品名）等のフッ素系界面活性剤があげられる。さらに、ＫＰ３４１（信越化学工業社製：商品名）、ＤＢＥ（チッソ社製：商品名）、またはグラノール（共栄社化学社製：商品名）等の有機シロキサン界面活性剤が挙げられる。該界面活性剤の添加により、塗布時のウエハーエッジでの塗膜のハジキをより発生しにくくすることができる。
界面活性剤を加える場合の添加量は、ヒドロキシポリアミド１００質量部に対し、０〜１０質量部が好ましく、０．０１〜１質量部がより好ましい。添加量が１０質量部以内であれば、熱硬化後の膜の耐熱性が良好である。
Examples of the surfactant include polypropylene glycol, polyglycols such as polyoxyethylene lauryl ether, and nonionic surfactants composed of derivatives thereof. Further, fluorine-based surfactants such as Fluorard (manufactured by Sumitomo 3M: trade name), Mega-Fac (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc .: trade name), or Sulflon (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd .: trade name) are listed. Furthermore, organosiloxane surfactants such as KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name), DBE (manufactured by Chisso Corporation: trade name), or granol (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: trade name) are listed. By adding the surfactant, it is possible to make it more difficult for the coating film to be repelled at the wafer edge during coating.
When the surfactant is added, the addition amount is preferably 0 to 10 parts by mass and more preferably 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the hydroxy polyamide. If the addition amount is within 10 parts by mass, the heat resistance of the film after thermosetting is good.
接着助剤としては、アルキルイミダゾリン、酪酸、アルキル酸、ポリヒドロキシスチレン、ポリビニルメチルエーテル、ｔ−ブチルノボラック、エポキシポリマー、およびエポキシシランなどの各種シランカップリング剤が挙げられる。
シランカップリング剤の具体的な好ましい例としては、３−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、３−メタクリロキシプロピルジアルコキシアルキルシラン、３−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、３−グリシドキシプロピルジアルコキシアルキルシラン、３−アミノプロピルトリアルコキシシラン又は３−アミノプロピルジアルコキシアルキルシランと、酸無水物又は酸二無水物の反応物、３−アミノプロピルトリアルコキシシラン又は３−アミノプロピルジアルコキシアルキルシランのアミノ基をウレタン基やウレア基に変換したものが挙げられる。この際のアルキル基としてはメチル基、エチル基、ブチル基などが、酸無水物としてはマレイン酸無水物、フタル酸無水物などが、酸二無水物としてはピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物などが、ウレタン基としてはｔ−ブトキシカルボニルアミノ基などが、ウレア基としてはフェニルアミノカルボニルアミノ基などが挙げられる。
接着助剤を加える場合の添加量は、ヒドロキシポリアミド１００質量部に対し、０〜３０質量部が好ましく、０．１〜１０質量部がより好ましい。添加量が３０質量部以内であれば、熱硬化後の膜の耐熱性が良好である。
Examples of the adhesion aid include various silane coupling agents such as alkyl imidazoline, butyric acid, alkyl acid, polyhydroxystyrene, polyvinyl methyl ether, t-butyl novolac, epoxy polymer, and epoxy silane.
Specific preferred examples of the silane coupling agent include 3-methacryloxypropyltrialkoxysilane, 3-methacryloxypropyl dialkoxyalkylsilane, 3-glycidoxypropyltrialkoxysilane, 3-glycidoxypropyl dialkoxy. Reaction of alkylsilane, 3-aminopropyltrialkoxysilane or 3-aminopropyl dialkoxyalkylsilane with acid anhydride or acid dianhydride, 3-aminopropyltrialkoxysilane or 3-aminopropyl dialkoxyalkylsilane The thing which converted the amino group into the urethane group and the urea group is mentioned. In this case, the alkyl group includes a methyl group, an ethyl group, a butyl group, the acid anhydride includes maleic anhydride, phthalic anhydride, the acid dianhydride includes pyromellitic dianhydride, 3, 3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, etc., urethane group is t-butoxycarbonylamino group, urea group is phenylaminocarbonylamino Group and the like.
The addition amount in the case of adding an adhesion assistant is preferably 0 to 30 parts by mass and more preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydroxy polyamide. If the addition amount is within 30 parts by mass, the heat resistance of the film after thermosetting is good.
本発明においては、これらの成分を溶媒に溶解してワニス状にし、ポジ型感光性樹脂組成物として使用することが好ましい。このような溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン（以下、「ＧＢＬ」ともいう。）、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（以下、「ＤＭＡｃ」ともいう。）、ジメチルイミダゾリノン、テトラメチルウレア、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（以下、「ＤＭＤＧ」ともいう。）、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、プロピレングリコールモノエチルエーテル、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を単独または混合して使用できる。これらの溶媒のうち、非アミド系溶媒がフォトレジストなどへの影響が少ない点から好ましい。具体的なより好ましい例としては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、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メチルエーテルアセテートなどを挙げることができる。
溶媒の添加量は、ヒドロキシポリアミド１００質量部に対し、５０〜１０００質量部が好ましい。溶媒の添加量は、上記の範囲内で塗布装置、及び塗布厚みに適した粘度に設定することが、硬化レリーフパターンの製造を容易にすることができるので好ましい。
In the present invention, these components are preferably dissolved in a solvent to form a varnish and used as a positive photosensitive resin composition. Examples of such solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone (hereinafter also referred to as “GBL”), cyclopentanone, cyclohexanone, isophorone, N, N-dimethylacetamide (hereinafter also referred to as “DMAc”). ), Dimethylimidazolinone, tetramethylurea, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether (hereinafter also referred to as “DMDG”), diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol Monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl-1,3-butylene glycol Seteto, 1,3-butylene glycol-3-monomethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, may be used alone or as a mixture of methyl 3-methoxy propionate or the like. Of these solvents, non-amide solvents are preferred because they have little influence on the photoresist. Specific more preferable examples include γ-butyrolactone, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate and the like.
The addition amount of the solvent is preferably 50 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydroxy polyamide. The addition amount of the solvent is preferably set to a viscosity suitable for the coating apparatus and the coating thickness within the above range, because the production of the cured relief pattern can be facilitated.
＜硬化レリーフパターン、及び半導体装置の製造方法＞
次に、本発明の硬化レリーフパターンの製造方法について、以下具体的に説明する。
第一に、本発明のポジ型感光性樹脂組成物を、例えばシリコンウエハー、セラミック基板、アルミ基板等の基板に、スピナーを用いた回転塗布、又はダイコーター、もしくはロールコーター等のコータ−により塗布する。これをオーブンやホットプレートを用いて５０〜１４０℃で乾燥して溶媒を除去する。
第二に、マスクを介して、コンタクトアライナーやステッパーを用いて化学線による露光を行うか、光線、電子線またはイオン線を直接照射する。
第三に、露光部、又は照射部を現像液で溶解除去し、引き続きリンス液によるリンスを行うことで所望のレリーフパターンを得る。現像方法としてはスプレー、パドル、ディップ、または超音波等の方式が可能である。リンス液は蒸留水、または脱イオン水等が使用できる。
<Curing relief pattern and method for manufacturing semiconductor device>
Next, the manufacturing method of the cured relief pattern of the present invention will be specifically described below.
First, the positive photosensitive resin composition of the present invention is applied to a substrate such as a silicon wafer, a ceramic substrate, or an aluminum substrate by spin coating using a spinner, or a coater such as a die coater or a roll coater. To do. This is dried at 50 to 140 ° C. using an oven or a hot plate to remove the solvent.
Second, exposure with actinic radiation is performed through a mask using a contact aligner or a stepper, or light, electron beam, or ion beam is directly irradiated.
Third, the exposed portion or the irradiated portion is dissolved and removed with a developing solution, followed by rinsing with a rinsing solution to obtain a desired relief pattern. As a developing method, a spray, paddle, dip, or ultrasonic method can be used. As the rinsing liquid, distilled water, deionized water or the like can be used.
本発明のポジ型感光性樹脂組成物により形成された膜を現像するために用いられる現像液は、アルカリ可溶性ポリマーを溶解除去するものであり、アルカリ化合物を溶解したアルカリ性水溶液であることが必要である。現像液中に溶解されるアルカリ化合物は、無機アルカリ化合物、または有機アルカリ化合物のいずれであってもよい。
該無機アルカリ化合物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素二ナトリウム、ケイ酸リチウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ホウ酸リチウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、及びアンモニア等が挙げられる。
The developer used for developing the film formed from the positive photosensitive resin composition of the present invention is for dissolving and removing the alkali-soluble polymer and needs to be an alkaline aqueous solution in which an alkali compound is dissolved. is there. The alkali compound dissolved in the developer may be either an inorganic alkali compound or an organic alkali compound.
Examples of the inorganic alkali compound include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, diammonium hydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, lithium silicate, sodium silicate, potassium silicate. , Lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium borate, sodium borate, potassium borate, and ammonia.
また、該有機アルカリ化合物としては、例えば、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、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、エタノールアミン、及びトリエタノールアミン等が挙げられる。
さらに、必要に応じて、上記アルカリ性水溶液に、メタノール、エタノール、プロパノール、またはエチレングリコール等の水溶性有機溶媒、界面活性剤、保存安定剤、及び樹脂の溶解抑止剤等を適量添加することができる。
最後に、得られたレリーフパターンを加熱処理して、ポリベンズオキサゾール構造を有する樹脂からなる耐熱性硬化レリーフパターンを形成する。
Examples of the organic alkali compound include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, trimethylhydroxyethylammonium hydroxide, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, n-propylamine, diethylamine. -N-propylamine, isopropylamine, diisopropylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, ethanolamine, triethanolamine, etc. are mentioned.
Furthermore, if necessary, an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, propanol, or ethylene glycol, a surfactant, a storage stabilizer, and a resin dissolution inhibitor can be added to the alkaline aqueous solution. .
Finally, the obtained relief pattern is heat-treated to form a heat-resistant cured relief pattern made of a resin having a polybenzoxazole structure.
本発明の半導体装置は、本発明の硬化レリーフパターンを、表面保護膜、層間絶縁膜、再配線用絶縁膜、フリップチップ装置用保護膜、あるいはバンプ構造を有する装置の保護膜として、公知の半導体装置の製造方法と組み合わせることで製造することができる。
また、本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、多層回路の層間絶縁、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、または液晶配向膜等の用途にも有用である。
The semiconductor device of the present invention uses the cured relief pattern of the present invention as a surface protective film, an interlayer insulating film, a rewiring insulating film, a protective film for a flip chip device, or a protective film for a device having a bump structure. It can manufacture by combining with the manufacturing method of an apparatus.
The positive photosensitive resin composition of the present invention is also useful for applications such as interlayer insulation of multilayer circuits, cover coating of flexible copper-clad plates, solder resist films, or liquid crystal alignment films.
本発明を参考例、実施例に基づいて説明する。
＜ヒドロキシポリアミドの合成＞
〔参考例１〕
容量２lのセパラブルフラスコ中で、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）−ヘキサフルオロプロパン１９７．８ｇ（０．５４ｍｏｌ）、ピリジン７５．９ｇ（０．９６ｍｏｌ）、ＤＭＡｃ６９２ｇを室温（２５℃）で混合攪拌し溶解させた。これに、別途ＤＭＤＧ８８ｇ中に５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物１９．７ｇ（０．１２ｍｏｌ）を溶解させたものを、滴下ロートより滴下した。滴下に要した時間は
４０分、反応液温は最大で２８℃であった。
滴下終了後、湯浴により５０℃に加温し１８時間撹拌したのち反応液のＩＲスペクトルの測定を行い１３８５ｃｍ−１および１７７２ｃｍ−１のイミド基の特性吸収が現れたことを確認した。
The present invention will be described based on reference examples and examples.
<Synthesis of hydroxy polyamide>
[Reference Example 1]
In a 2 L separable flask, 197.8 g (0.54 mol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) -hexafluoropropane, 75.9 g (0.96 mol) of pyridine, and 692 g of DMAc at room temperature. (25 ° C.) The mixture was stirred and dissolved. A solution obtained by dissolving 19.7 g (0.12 mol) of 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride in 88 g of DMDG was added dropwise thereto from a dropping funnel. The time required for the dropwise addition was 40 minutes, and the maximum reaction solution temperature was 28 ° C.
After completion of the dropwise addition, the mixture was heated to 50 ° C. with a hot water bath and stirred for 18 hours, and then the IR spectrum of the reaction solution was measured to confirm that characteristic absorption of imide groups at 1385 cm −1 and 1772 cm −1 appeared.
次にこれを水浴により８℃に冷却し、これに別途ＤＭＤＧ３９８ｇ中に４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸ジクロライド１４２．３ｇ（０．４８ｍｏｌ）を溶解させたものを、滴下ロートより滴下した。滴下に要した時間は８０分、反応液温は最大で１２℃であった。滴下終了から３時間後、上記反応液を１２lの水に高速攪拌下で滴下し重合体を分散析出させ、これを回収し、適宜水洗、脱水の後に真空乾燥を施し、ヒドロキシポリアミド（Ｐ−１）を得た。このようにして合成されたヒドロキシポリアミドのＧＰＣによる重量平均分子量は、ポリスチレン換算で１４０００であった。ＧＰＣの分析条件を以下に記す。
カラム：昭和電工社製 商標名 Ｓｈｏｄｅｘ ８０５／８０４／８０３直列
容離液：テトラヒドロフラン ４０℃
流速：１．０ｍｌ／分
検出器：昭和電工製 商標名 Ｓｈｏｄｅｘ ＲＩ ＳＥ−６１
Next, this was cooled to 8 ° C. with a water bath, and a solution obtained by dissolving 142.3 g (0.48 mol) of 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid dichloride in 398 g of DMDG was added dropwise thereto from a dropping funnel. The time required for the dropping was 80 minutes, and the maximum reaction solution temperature was 12 ° C. Three hours after the completion of the dropping, the above reaction solution was dropped into 12 liters of water under high-speed stirring to disperse and precipitate the polymer, and this was recovered, washed with water as appropriate, dehydrated and then vacuum-dried. ) The weight average molecular weight of the thus synthesized hydroxypolyamide by GPC was 14,000 in terms of polystyrene. The analysis conditions for GPC are described below.
Column: Showa Denko Co., Ltd. Trade name: Shodex 805/804/803 Series separation liquid: Tetrahydrofuran 40 ° C
Flow rate: 1.0 ml / min Detector: Showa Denko brand name Shodex RI SE-61
〔参考例２〕
容量２lのセパラブルフラスコ中で、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）−ヘキサフルオロプロパン１８３．１ｇ（０．５０ｍｏｌ）、ピリジン７１．２ｇ（０．９０ｍｏｌ）、ＤＭＡｃ７３０ｇを室温（２５℃）で混合攪拌し溶解させた。これに、別途ＤＭＤＧ４５．０ｇ中にシクロヘキサンジカルボン酸無水物 １５．４ｇ（０．１０ｍｏｌ）を溶解させたものを、滴下ロートより滴下した。滴下に要した時間は２０分、反応液温は最大で２８℃であった。
[Reference Example 2]
In a separable flask having a volume of 2 l, 183.1 g (0.50 mol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) -hexafluoropropane, 71.2 g (0.90 mol) of pyridine, and 730 g of DMAc were added at room temperature. (25 ° C.) The mixture was stirred and dissolved. A solution obtained by dissolving 15.4 g (0.10 mol) of cyclohexanedicarboxylic anhydride in 45.0 g of DMDG was added dropwise thereto from a dropping funnel. The time required for the dropwise addition was 20 minutes, and the maximum reaction solution temperature was 28 ° C.
滴下終了後、室温で８時間撹拌したのち、水浴により８℃に冷却し、これに別途ＤＭＤＧ５２０ｇ中に４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸ジクロライド１２１．０ｇ（０．４１ｍｏｌ）とイソフタロイルクロリド８．１ｇ（０．０４ｍｏｌ）を溶解させたものを、滴下ロートより滴下した。滴下に要した時間は７０分、反応液温は最大で１４℃であった。滴下終了から３時間後、上記反応液を１２lの水に高速攪拌下で滴下し重合体を分散析出させ、これを回収し、適宜水洗、脱水の後に真空乾燥を施し、ヒドロキシポリアミド（Ｐ−２）を得た。このようにして合成されたヒドロキシポリアミドのＧＰＣによる重量平均分子量は、ポリスチレン換算で１９０００であった。ＧＰＣの分析条件を以下に記す。
カラム：昭和電工社製 商標名 Ｓｈｏｄｅｘ ８０５／８０４／８０３直列
容離液：テトラヒドロフラン ４０℃
流速：１．０ｍｌ／分
検出器：昭和電工製 商標名 Ｓｈｏｄｅｘ ＲＩ ＳＥ−６１
After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature for 8 hours, then cooled to 8 ° C. with a water bath, and separately, 121.0 g (0.41 mol) of 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid dichloride and isophthaloyl chloride in 520 g of DMDG. A solution in which 1 g (0.04 mol) was dissolved was dropped from a dropping funnel. The time required for the dropping was 70 minutes, and the maximum reaction solution temperature was 14 ° C. Three hours after the completion of the dropwise addition, the reaction solution was dropped into 12 liters of water under high-speed stirring to disperse and precipitate the polymer, and this was recovered, washed with water and dehydrated as appropriate, followed by vacuum drying to obtain hydroxypolyamide (P-2 ) The weight average molecular weight of the thus synthesized hydroxypolyamide by GPC was 19000 in terms of polystyrene. The analysis conditions for GPC are described below.
Column: Showa Denko Co., Ltd. Trade name: Shodex 805/804/803 Series separation liquid: Tetrahydrofuran 40 ° C
Flow rate: 1.0 ml / min Detector: Showa Denko brand name Shodex RI SE-61
〔参考例３〕
容量１lのセパラブルフラスコに２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）−ヘキサフルオロプロパン１０９．９ｇ（０．３ｍｏｌ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）３３０ｇ、ピリジン４７．５ｇ（０．６ｍｏｌ）を入れ、これに室温下で５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物９８．５ｇ（０．６ｍｏｌ）を粉体のまま加えた。そのまま室温で３日間撹拌反応を行ったあと、ＨＰＬＣにて反応を確認したところ、原料は全く検出されず、生成物が単一ピークとして純度９９％で検出された。この反応液をそのまま１lのイオン交換水中に撹拌下で滴下し、析出物を濾別した後、これにＴＨＦ５００ｍlを加え撹拌溶解し、この均一溶液を陽イオン交換樹脂：アンバーリスト１５（オルガノ社製）１００ｇが充填されたガラスカラムを通し残存するピリジンを除去した。次に
この溶液を３lのイオン交換水中に高速撹拌下で滴下することにより生成物を析出させ、これを濾別した後、真空乾燥した。
生成物がイミド化していることは、ＩＲスペクトルで１３９４ｃｍ−１および１７７４ｃｍ−１のイミド基の特性吸収が現れ１５４０ｃｍ−１および１６５０ｃｍ−１付近のアミド基の特性吸収が存在しないこと、およびＮＭＲスペクトルでアミドおよびカルボン酸のプロトンのピークが存在しないことにより確認した。
[Reference Example 3]
In a 1 L separable flask, 109.9 g (0.3 mol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) -hexafluoropropane, 330 g of tetrahydrofuran (THF), 47.5 g (0.6 mol) of pyridine. Into this, 98.5 g (0.6 mol) of 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride was added in powder form at room temperature. After stirring for 3 days at room temperature, the reaction was confirmed by HPLC. As a result, no starting material was detected and the product was detected as a single peak with a purity of 99%. This reaction solution was dropped as it was into 1 l of ion-exchanged water with stirring, and the precipitate was filtered off, and then 500 ml of THF was added and dissolved by stirring. This homogeneous solution was dissolved in cation exchange resin: Amberlyst 15 (manufactured by Organo). ) The remaining pyridine was removed through a glass column packed with 100 g. Next, this solution was dropped into 3 l of ion-exchanged water under high-speed stirring to precipitate a product, which was filtered off and then vacuum-dried.
The product is imidized, it is not characteristic absorption of amide groups in the vicinity of 1540 cm -1 and 1650 cm -1 appear characteristic absorption of an imide group 1394Cm -1 and 1774 cm -1 in the IR spectrum is present, and NMR spectrum This was confirmed by the absence of amide and carboxylic acid proton peaks.
次に、該生成物６５．９ｇ（０．１ｍｏｌ）、１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホニルクロライドを５３．７ｇ（０．２ｍｏｌ）、アセトン５６０ｇ加え、２０℃で撹拌溶解した。これに、トリエチルアミン２１．２ｇ（０．２１ｍｏｌ）をアセトン１０６．２ｇで希釈したものを、３０分かけて一定速度で滴下した。この際、反応液は氷水浴などを用いて２０〜３０℃の範囲で温度制御した。
滴下終了後、更に３０分間、２０℃で撹拌放置した後、３６重量％濃度の塩酸水溶液５．６ｇを一気に投入し、次いで反応液を氷水浴で冷却し、析出した固形分を吸引濾別した。この際得られた濾液を、０．５重量％濃度の塩酸水溶液５lに、その撹拌下で１時間かけて滴下し、目的物を析出させ、吸引濾別して回収した。得られたケーク状回収物を、再度イオン交換水５lに分散させ、撹拌、洗浄、濾別回収し、この水洗操作を３回繰り返した。最後に得られたケーク状物を、４０℃で２４時間真空乾燥し、感光性ジアゾキノン化合物（Ｑ−１）を得た。
Next, 65.9 g (0.1 mol) of the product, 53.7 g (0.2 mol) of 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl chloride and 560 g of acetone were added and dissolved by stirring at 20 ° C. A solution prepared by diluting 21.2 g (0.21 mol) of triethylamine with 106.2 g of acetone was added dropwise thereto at a constant rate over 30 minutes. At this time, the temperature of the reaction solution was controlled in the range of 20 to 30 ° C. using an ice water bath or the like.
After completion of the dropwise addition, the mixture was allowed to stir at 20 ° C. for another 30 minutes, and then 5.6 g of a 36 wt% hydrochloric acid aqueous solution was added at once. The reaction solution was then cooled in an ice water bath, and the precipitated solid was filtered off with suction. . The filtrate obtained at this time was added dropwise to 5 l of a 0.5% by weight aqueous hydrochloric acid solution over 1 hour with stirring to precipitate the desired product, which was collected by suction filtration. The obtained cake-like recovered material was again dispersed in 5 l of ion-exchanged water, stirred, washed, collected by filtration, and this water washing operation was repeated three times. Finally, the cake-like product obtained was vacuum-dried at 40 ° C. for 24 hours to obtain a photosensitive diazoquinone compound (Q-1).
＜ポジ型感光性樹脂組成物の調製＞
［実施例１〜１０、比較例１、２］
上記参考例１または２にて得られたヒドロキシポリアミド（Ｐ−１またはＰ−２）１００質量部に対して、上記参考例３にて得られた感光性ジアゾキノン化合物（Ｑ−１）、及び下記Ｃ−１からＣ−５のアルミエステル化合物（実施例１〜１０）の所定の質量部を、ＧＢＬ１７０質量部に溶解した後、０．２μｍのフィルターで濾過して、表１に記載した実施例１〜１０、及び比較例１、２のポジ型感光性樹脂組成物を調製した。
（Ｃ−１）ビス（２−エチルヘキサノアト）ヒドロキシアルミニウム
（Ｃ−２）乳酸アルミニウム
（Ｃ−３）酢酸アルミニウム
（Ｃ−４）ステアリン酸アルミニウム
（Ｃ−５）アルミニウムグリシナート
<Preparation of positive photosensitive resin composition>
[Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 and 2]
The photosensitive diazoquinone compound (Q-1) obtained in Reference Example 3 above and 100 parts by mass of the hydroxy polyamide (P-1 or P-2) obtained in Reference Example 1 or 2 above, and Examples described in Table 1 were prepared by dissolving a predetermined part by mass of the aluminum ester compounds of C-1 to C-5 (Examples 1 to 10) in 170 parts by mass of GBL and then filtering with a 0.2 μm filter. The positive photosensitive resin compositions of 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 were prepared.
(C-1) Bis (2-ethylhexanoato) hydroxyaluminum (C-2) Aluminum lactate (C-3) Aluminum acetate (C-4) Aluminum stearate (C-5) Aluminum glycinate
＜ポジ型感光性樹脂組成物の評価＞
（１）パターニング特性評価
上記実施例、及び比較例のポジ型感光性樹脂組成物をスピンコーター（大日本スクリーン製造社製Ｄｓｐｉｎ６３６）にて、５インチシリコンウエハーにスピン塗布し、ホットプレートにて１２０℃、１８０秒間プリベークを行い、膜厚１１．５μｍの塗膜を形成した。膜厚は膜厚測定装置（大日本スクリーン製造社製ラムダエース）にて測定した。
この塗膜に、テストパターン付きレチクルを通してｉ線（３６５ｎｍ）の露光波長を有するステッパー（ニコン社製ＮＳＲ２００５ｉ８Ａ）を用いて露光量を段階的に変化させて露光した。これをアルカリ現像液（AZエレクトロニックマテリアルズ社製ＡＺ３００ＭＩＦデベロッパー、２．３８質量％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液）を用い、２３℃の条件下で現像後膜厚が９．８μｍとなるように現像時間を調整して現像し、純水にてリンスを行い、ポジ型のレリーフパターンを形成した。ポジ型感光性樹脂組成物の感度、解像度、および密着性の状態を表２に示した。
<Evaluation of positive photosensitive resin composition>
(1) Evaluation of patterning characteristics The positive photosensitive resin compositions of the above examples and comparative examples were spin-coated on a 5-inch silicon wafer with a spin coater (Dspin 636 manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.), and 120 on a hot plate. Pre-baking was performed at 180 ° C. for 180 seconds to form a coating film having a thickness of 11.5 μm. The film thickness was measured with a film thickness measuring device (Lambda Ace manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.).
This coating film was exposed through a reticle with a test pattern using a stepper (NSR2005i8A manufactured by Nikon Corporation) having an exposure wavelength of i-line (365 nm) while changing the exposure stepwise. Using an alkali developer (AZ300MIF developer manufactured by AZ Electronic Materials, 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution), the development time is 23 ° C. so that the film thickness after development is 9.8 μm. Was developed and rinsed with pure water to form a positive relief pattern. Table 2 shows the sensitivity, resolution, and adhesiveness of the positive photosensitive resin composition.
なお、ポジ型感光性樹脂組成物の感度、解像度、及び密着性は、次のようにして評価した。
［感度（ｍＪ／ｃｍ２ ）］
上記現像時間において、塗膜の露光部を完全に溶解除去しうる最小露光量。
［解像度（μｍ）］
上記露光量での最小解像パターン寸法。
［密着性（μｍ）］
上記露光量で現像液への溶解、またはパターンのシリコンウエハーからの剥離が発生した最大パターン寸法（これより大きい寸法のパターンは溶解も剥離も発生しなかった）。
The sensitivity, resolution, and adhesion of the positive photosensitive resin composition were evaluated as follows.
[Sensitivity (mJ / cm 2 )]
The minimum exposure amount that can completely dissolve and remove the exposed portion of the coating film during the development time.
[Resolution (μm)]
Minimum resolution pattern size at the above exposure.
[Adhesion (μm)]
The maximum pattern size at which dissolution in the developer or peeling of the pattern from the silicon wafer occurred at the above exposure amount (patterns with dimensions larger than this did not dissolve or peel off).
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、半導体装置の表面保護膜、層間絶縁膜、及び再配
線用絶縁膜、フリップチップ装置用保護膜、バンプ構造を有する装置の保護膜、多層回路の層間絶縁膜、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、並びに液晶配向膜等として好適に利用できる。
The positive photosensitive resin composition of the present invention includes a surface protective film for semiconductor devices, an interlayer insulating film, an insulating film for rewiring, a protective film for flip chip devices, a protective film for devices having a bump structure, and an interlayer for multilayer circuits. It can be suitably used as an insulating film, a cover coat of a flexible copper-clad plate, a solder resist film, a liquid crystal alignment film, and the like.
Claims (4)
る。） The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the compound having a structure represented by the general formula (2) is a compound having a structure represented by the following general formula (3).
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