JP5035094B2 - Photosensitive resin composition, insulating film, protective film and electronic device - Google Patents

Photosensitive resin composition, insulating film, protective film and electronic device Download PDF

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Description

本発明は、感光性樹脂組成物、絶縁膜、保護膜および電子機器に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition, an insulating film, a protective film, and an electronic device.

近年、半導体素子の小型化、高集積化による多層配線化、チップサイズパッケージ(CSP)、ウエハーレベルパッケージ(WLP)への移行等により、金属配線(汎用的には、銅及び銅合金など)の上に、表面保護膜および層間絶縁膜が直接形成される場合が多くなってきている。そのため、銅および銅合金などの配線との密着性が半導体素子への信頼性に大きな影響を与えるようになってきており、銅および銅合金等の配線とのより高度な密着性が望まれている。   In recent years, metal wiring (generally copper and copper alloys, etc.) has been reduced due to downsizing of semiconductor elements, multilayer wiring by high integration, transition to chip size package (CSP), wafer level package (WLP), etc. In addition, the surface protective film and the interlayer insulating film are often formed directly. For this reason, the adhesion to wiring such as copper and copper alloy has greatly affected the reliability of semiconductor elements, and higher adhesion to wiring such as copper and copper alloy is desired. Yes.

また、パッケージ特性および生産性の観点から、硬化膜の伸び率などの優れた機械特性を有しながら絶縁膜および保護膜の最終硬化温度が200〜300℃という低温で硬化処理できるものが望まれてきている。低温で硬化させることができると、高集積化した半導体素子等への熱によるダメージを与えることを防止することができ、かつ生産性も向上させることができるようになる。   In addition, from the viewpoint of package characteristics and productivity, it is desirable that the insulating film and the protective film can be cured at a low temperature of 200 to 300 ° C. while having excellent mechanical properties such as elongation of the cured film. It is coming. If it can be cured at a low temperature, it can prevent damage to the highly integrated semiconductor element or the like from heat, and productivity can be improved.

このような要求に対して、銅および銅合金との密着性を上げる為に、添加材成分を樹脂組成物に添加する方法があるが(例えば、特許文献1、2参照)、これでは十分な密着性を得ることはできていなかった。
また、従来の絶縁膜等を低温で硬化すると、半田ボール等を載せる際に使用されるフラックス等による処理の際に表面に皺やクラック等の外観の異常が発生してしまう場合があった。
In order to meet such demands, there is a method of adding an additive component to the resin composition in order to improve adhesion with copper and a copper alloy (for example, see Patent Documents 1 and 2). Adhesion could not be obtained.
In addition, when a conventional insulating film or the like is cured at a low temperature, abnormalities in appearance such as wrinkles and cracks may occur on the surface during processing with a flux or the like used when placing solder balls or the like.

特開2005−336125号公報JP-A-2005-336125 特開2005−173528号公報JP-A-2005-173528

本発明の目的は、i線(365nm)に対する透過性、低温での硬化性、銅および銅合金の金属配線との密着性に優れる感光性樹脂組成物およびそれを用いた絶縁膜、保護膜、電子機器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition excellent in permeability to i-line (365 nm), curability at low temperature, and adhesion to copper and copper alloy metal wiring, and an insulating film and a protective film using the same. To provide electronic equipment.

このような目的は、下記(1)〜(11)に記載の本発明により達成される。
(1)ポリアミド樹脂(A)と、感光剤(B)と、を含む感光性樹脂組成物であって、
前記ポリアミド樹脂(A)が下記一般式(1)で示されるポリベンゾオキサゾール前駆体構造を有し、かつ、前記ポリアミド樹脂(A)の側鎖および末端に少なくとも1つ窒素含有環状化合物を有することを特徴とする感光性樹脂組成物。

Figure 0005035094
(式中、Aはアルキレン、置換アルキレン、−O−、−S−、−SO2−、−CO−、−
NHCO−、単結合、−C(CF32−から選ばれる有機基であり、Bは有機基である。R1はアルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、シクロアルキル基のいずれかであり
、同一でも異なっても良い。R2は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ
基、シクロアルキル基のいずれかであり、同一でも異なっても良い。nは、2〜500である。)
(2)前記窒素含有環状化合物は、テトラゾール基を含むものである、(1)に記載の感光性樹脂組成物。
(3)前記テトラゾール基を有する窒素含有環状化合物は、式(2−1)および式(2−2)で示される化合物の少なくとも一方を含むものである、(2)に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 0005035094
Figure 0005035094
(4)前記窒素含有化合物の含有量は、前記ポリアミド樹脂(A)全体の1.0〜10.0重量%である、(1)ないし(3)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
(5)前記ポリアミド樹脂(A)の末端のいずれか一方が、三重結合を有する有機基である(1)ないし(4)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
(6)前記ポリアミド樹脂(A)のR1が、アルキル基、又はアルコキシ基であり、かつ
、R2がアルキル基、又はアルコキシ基である、(1)ないし(5)のいずれかに記載の
感光性樹脂組成物。
(7)(1)ないし(6)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物の硬化物で構成されていることを特徴とする絶縁膜。
(8)(1)ないし(6)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物の硬化物で構成されていることを特徴とする保護膜。
(9)半導体素子または液晶表示素子の保護膜として用いられるものである(8)に記載
の保護膜。
(10)(8)または(9)に記載の保護膜を有することを特徴とする電子機器。
(11)(7)に記載の絶縁膜を有することを特徴とする電子機器。 Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (11).
(1) A photosensitive resin composition comprising a polyamide resin (A) and a photosensitive agent (B),
The polyamide resin (A) has a polybenzoxazole precursor structure represented by the following general formula (1), and has at least one nitrogen-containing cyclic compound at the side chain and terminal of the polyamide resin (A). A photosensitive resin composition characterized by the above.
Figure 0005035094
(In the formula, A represents alkylene, substituted alkylene, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —
NHCO-, a single bond, -C (CF 3) 2 - is an organic group selected from, B is an organic group. R 1 is any one of an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cycloalkyl group, and may be the same or different. R 2 is any one of a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cycloalkyl group, and may be the same or different. n is 2 to 500. )
(2) The photosensitive resin composition according to (1), wherein the nitrogen-containing cyclic compound includes a tetrazole group.
(3) The photosensitive resin composition according to (2), wherein the nitrogen-containing cyclic compound having a tetrazole group includes at least one of the compounds represented by formula (2-1) and formula (2-2).
Figure 0005035094
Figure 0005035094
(4) The photosensitive resin composition according to any one of (1) to (3), wherein the content of the nitrogen-containing compound is 1.0 to 10.0% by weight of the entire polyamide resin (A). .
(5) The photosensitive resin composition according to any one of (1) to (4), wherein any one of the ends of the polyamide resin (A) is an organic group having a triple bond.
(6) The polyamide resin (A) according to any one of (1) to (5), wherein R 1 is an alkyl group or an alkoxy group, and R 2 is an alkyl group or an alkoxy group. Photosensitive resin composition.
(7) An insulating film comprising a cured product of the photosensitive resin composition according to any one of (1) to (6).
(8) A protective film comprising a cured product of the photosensitive resin composition according to any one of (1) to (6).
(9) The protective film according to (8), which is used as a protective film for a semiconductor element or a liquid crystal display element.
(10) An electronic apparatus comprising the protective film according to (8) or (9).
(11) An electronic apparatus comprising the insulating film according to (7).

本発明によれば、i線に対する透過性、低温での硬化性、銅および銅合金の金属配線との密着性に優れる感光性樹脂組成物およびそれを用いた絶縁膜、保護膜、電子機器を得ることができる。   According to the present invention, a photosensitive resin composition excellent in permeability to i-line, curability at low temperature, and adhesiveness with copper and copper alloy metal wiring, and an insulating film, a protective film, and an electronic device using the same Obtainable.

以下、本発明の感光性樹脂組成物、絶縁膜、保護膜および電子機器について説明する。
本発明の感光性樹脂組成物は、ポリアミド樹脂(A)と、感光剤(B)と、を含む感光性樹脂組成物であって、前記ポリアミド樹脂(A)が一般式(1)で示されるポリベンゾオキサゾール前駆体構造を有し、かつ、前記ポリアミド樹脂(A)の側鎖および末端に少なくとも1つ窒素含有環状化合物を有することを特徴とする。
また、本発明の絶縁膜は、上記に記載の感光性樹脂組成物の硬化物で構成されていることを特徴とする。
また、本発明の保護膜は、上記に記載の感光性樹脂組成物の硬化物で構成されていることを特徴とする。
また、本発明の電子機器は、上記に記載の保護膜を有することを特徴とする。
また、本発明の電子機器は、上記に記載の絶縁膜を有することを特徴とする。
Hereinafter, the photosensitive resin composition, the insulating film, the protective film, and the electronic device of the present invention will be described.
The photosensitive resin composition of the present invention is a photosensitive resin composition containing a polyamide resin (A) and a photosensitive agent (B), and the polyamide resin (A) is represented by the general formula (1). It has a polybenzoxazole precursor structure and has at least one nitrogen-containing cyclic compound at the side chain and terminal of the polyamide resin (A).
In addition, the insulating film of the present invention is characterized by being composed of a cured product of the photosensitive resin composition described above.
Moreover, the protective film of this invention is comprised with the hardened | cured material of the photosensitive resin composition as described above, It is characterized by the above-mentioned.
An electronic device according to the present invention includes the protective film described above.
In addition, an electronic device according to the present invention includes the insulating film described above.

Figure 0005035094
(式中、Aはアルキレン、置換アルキレン、−O−、−S−、−SO2−、−CO−、−
NHCO−、単結合、−C(CF32−から選ばれる有機基であり、Bは有機基である。R1はアルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、シクロアルキル基のいずれかであり
、同一でも異なっても良い。R2は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ
基、シクロアルキル基のいずれかであり、同一でも異なっても良い。nは、2〜500である。)
Figure 0005035094
(In the formula, A represents alkylene, substituted alkylene, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —
NHCO-, a single bond, -C (CF 3) 2 - is an organic group selected from, B is an organic group. R 1 is any one of an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cycloalkyl group, and may be the same or different. R 2 is any one of a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cycloalkyl group, and may be the same or different. n is 2 to 500. )

まず、感光性樹脂組成物、絶縁膜および保護膜について説明する。
図1に示すように、半導体装置10は、シリコンウエハー1と、シリコンウエハー1上(図1中の上側)の一部に設けられたアルミパッド2と、アルミパッド2を除くシリコンウエハー1の上部を覆うように設けられた保護膜3と、保護膜3の上側に形成された導体部4と、導体部4に接合されたバリアメタル5を残して導体部4を覆うように設けられた絶縁膜6と、バリアメタル5の上に設けられ外部電極との電気的接続を図るための半田バンプ7とを有している。
保護膜3は、パッシベーション膜31と、バッファーコート膜32とで構成されており、パッシベーション膜31がシリコンウエハー1に接合されている。パッシベーション膜31と、バッファーコート膜32とは、アルミパッド2が露出するように凹部33を有している。
導体部4は、バッファーコート膜32の上面および凹部33の内面に設けられる金属膜41と、凹部33を埋め込み、かつ半田バンプ7と電気的に接続するパッド部42とで構成されている。
バリアメタル5の下側は、パッド部42と接合されている。
First, the photosensitive resin composition, the insulating film, and the protective film will be described.
As shown in FIG. 1, the semiconductor device 10 includes a silicon wafer 1, an aluminum pad 2 provided on a part of the silicon wafer 1 (upper side in FIG. 1), and an upper portion of the silicon wafer 1 excluding the aluminum pad 2. A protective film 3 provided so as to cover the conductor, a conductor part 4 formed on the upper side of the protective film 3, and an insulation provided so as to cover the conductor part 4 leaving the barrier metal 5 joined to the conductor part 4 A film 6 and solder bumps 7 provided on the barrier metal 5 for electrical connection with external electrodes are provided.
The protective film 3 is composed of a passivation film 31 and a buffer coat film 32, and the passivation film 31 is bonded to the silicon wafer 1. The passivation film 31 and the buffer coat film 32 have a recess 33 so that the aluminum pad 2 is exposed.
The conductor portion 4 includes a metal film 41 provided on the upper surface of the buffer coat film 32 and the inner surface of the recess 33, and a pad portion 42 that fills the recess 33 and is electrically connected to the solder bump 7.
The lower side of the barrier metal 5 is joined to the pad portion 42.

本発明の感光性樹脂組成物は、上述したような半導体装置10のバッファーコート膜32、絶縁膜6等に好適に用いられるものであるが、特に銅配線と直接に接する絶縁膜6に用いられることが好ましい。これにより、信頼性に優れた半導体装置を提供することができる。   The photosensitive resin composition of the present invention is suitably used for the buffer coat film 32, the insulating film 6 and the like of the semiconductor device 10 as described above, but is particularly used for the insulating film 6 in direct contact with the copper wiring. It is preferable. Thereby, a semiconductor device with excellent reliability can be provided.

このような感光性樹脂組成物は、ポリアミド樹脂(A)と、感光剤(B)とを含む樹脂組成物で構成され、ポリアミド樹脂(A)は、一般式(1)で示されるポリベンゾオキサゾール前駆体構造を有し、かつ、前記ポリアミド樹脂(A)の側鎖および末端に少なくとも1つ以上窒素含有環状化合物を有することを特徴とすることにより、露光時のi線に対する透過性に優れる。さらに、感光性樹脂組成物を低温で硬化した場合でも、ポリアミド樹脂(A)の環化反応が進行しやすいため、耐熱性に優れた硬化膜を得ることができる。さらに、硬化膜の引っ張り伸び率等の機械特性を維持した状態で、銅および銅合金の金属配線との密着性を向上することができる。

Figure 0005035094
(式中、Aはアルキレン、置換アルキレン、−O−、−S−、−SO2−、−CO−、−
NHCO−、単結合、−C(CF32−から選ばれる有機基であり、Bは有機基である。R1はアルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、シクロアルキル基のいずれかであり
、同一でも異なっても良い。R2は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ
基、シクロアルキル基のいずれかであり、同一でも異なっても良い。nは、2〜500である。) Such a photosensitive resin composition is composed of a resin composition containing a polyamide resin (A) and a photosensitizer (B), and the polyamide resin (A) is a polybenzoxazole represented by the general formula (1). By having a precursor structure and having at least one or more nitrogen-containing cyclic compounds at the side chain and terminal of the polyamide resin (A), the i-line transmission at the time of exposure is excellent. Furthermore, even when the photosensitive resin composition is cured at a low temperature, the cyclization reaction of the polyamide resin (A) is likely to proceed, so that a cured film having excellent heat resistance can be obtained. Furthermore, the adhesiveness with the metal wiring of copper and a copper alloy can be improved in the state which maintained mechanical characteristics, such as the tensile elongation rate of a cured film.
Figure 0005035094
(In the formula, A represents alkylene, substituted alkylene, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —
NHCO-, a single bond, -C (CF 3) 2 - is an organic group selected from, B is an organic group. R 1 is any one of an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cycloalkyl group, and may be the same or different. R 2 is any one of a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cycloalkyl group, and may be the same or different. n is 2 to 500. )

(ポリアミド樹脂)
次に、ベースとなるポリアミド樹脂(A)について説明する。
従来のポリベンゾオキサゾール誘導体構造を有するポリアミド樹脂では、i線に対する透過性と低温で硬化した際の環化率と、両方とも向上するものは無かった。これに対し本発明では、ポリアミド樹脂が、一般式(1)で示されるポリベンゾオキサゾール前駆体構造を有するため、i線に対する透過性と低温で硬化した際の環化率と、両方とも向上することが可能となった。
i線に対する透過性が向上した理由は、芳香環上のアミノ基の隣接する部位(オルソ位)に置換基を有するため、置換基同士の立体障害によりR1を介した芳香環同士が折れ曲が
ることで平面構造が取り難くなり、電荷移動が起こり難くなったためと考えられる。また、低温で硬化した際に環化率が向上した理由は、アミノ基のオルソ位にある置換基(R1
)が立体的にポリアミド樹脂中のアミド結合を押しやり、アミド結合のカルボニル炭素とフェノール性水酸基の距離を接近させるためと考えられる。

Figure 0005035094
(式中、Aはアルキレン、置換アルキレン、−O−、−S−、−SO2−、−CO−、−
NHCO−、単結合、−C(CF32−から選ばれる有機基であり、Bは有機基である。R1はアルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、シクロアルキル基のいずれかであり
、同一でも異なっても良い。R2は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ
基、シクロアルキル基のいずれかであり、同一でも異なっても良い。nは、2〜500である。) (Polyamide resin)
Next, the base polyamide resin (A) will be described.
None of the conventional polyamide resins having a polybenzoxazole derivative structure improve both i-line permeability and cyclization rate when cured at low temperatures. In contrast, in the present invention, since the polyamide resin has a polybenzoxazole precursor structure represented by the general formula (1), both i-line permeability and cyclization rate when cured at low temperature are improved. It became possible.
The reason why the permeability to i-line is improved is that the aromatic ring is bent through R 1 due to steric hindrance between the substituents because the amino group on the aromatic ring has a substituent at an adjacent site (ortho position). This is probably because the planar structure is difficult to take and charge transfer is difficult to occur. The reason for the improvement in the cyclization rate when cured at low temperature is that the substituent at the ortho position of the amino group (R 1
) Sterically pushes the amide bond in the polyamide resin and brings the distance between the carbonyl carbon of the amide bond and the phenolic hydroxyl group closer.
Figure 0005035094
(In the formula, A represents alkylene, substituted alkylene, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —
NHCO-, a single bond, -C (CF 3) 2 - is an organic group selected from, B is an organic group. R 1 is any one of an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cycloalkyl group, and may be the same or different. R 2 is any one of a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cycloalkyl group, and may be the same or different. n is 2 to 500. )

前記一般式(1)で示されるポリベンゾオキサゾール前駆体は、一般式(4)で示されるビス(アミノフェノール)化合物とカルボン酸、又は、酸無水物、酸二無水物等のカルボン酸誘導体との反応により得ることができる。なお、カルボン酸としてジカルボン酸を使用する場合には、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。

Figure 0005035094
(式中、R6はアルキレン、置換アルキレン、−O−、−S−、−SO2−、−CO−、−NHCO−、単結合、−C(CF32−又は式(5)の群から選ばれる有機基である。R7はアルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、シクロアルキル基のいずれかであり、
同一でも異なっても良い。R8は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基
、シクロアルキル基のいずれかであり、同一でも異なっても良い。)
Figure 0005035094
(式中、*は一般式(4)のアミノフェノール構造に結合することを示す。) The polybenzoxazole precursor represented by the general formula (1) includes a bis (aminophenol) compound represented by the general formula (4) and a carboxylic acid or a carboxylic acid derivative such as an acid anhydride or an acid dianhydride. It can obtain by reaction of. When dicarboxylic acid is used as the carboxylic acid, an active ester type dicarboxylic acid derivative previously reacted with 1-hydroxy-1,2,3-benzotriazole or the like is used to increase the reaction yield or the like. Also good.
Figure 0005035094
(Wherein R 6 is alkylene, substituted alkylene, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —NHCO—, a single bond, —C (CF 3 ) 2 — or formula (5) An organic group selected from the group: R 7 is an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, or a cycloalkyl group;
It may be the same or different. R 8 is any one of a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cycloalkyl group, and may be the same or different. )
Figure 0005035094
(In the formula, * indicates binding to the aminophenol structure of the general formula (4).)

本発明の、一般式(4)で示されるビス(アミノフェノール)化合物は、具体的には下記式(6)〜式(11)で示されるものが挙げられるが、これらに制限されるものではない。これらは1種類又は2種類以上組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of the bis (aminophenol) compound represented by the general formula (4) of the present invention include those represented by the following formulas (6) to (11), but are not limited thereto. Absent. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 0005035094
Figure 0005035094

Figure 0005035094
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Figure 0005035094
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Figure 0005035094
Figure 0005035094

これらビス(アミノフェノール)化合物の中でも、式6−1、7−4で示されるビス(アミノフェノール)が、環化率や低温硬化性に優れるため特に好ましい。   Among these bis (aminophenol) compounds, bis (aminophenol) represented by Formulas 6-1 and 7-4 is particularly preferable because of its excellent cyclization rate and low-temperature curability.

低温で硬化した際の環化率をさらに高くする場合には、一般式(4)で示されるビス(アミノフェノール)のフェノール性水酸基のオルソ位(R8)にも水素原子ではなく、置
換基を有するビス(アミノフェノール)を用いることが、アミド結合のカルボニル炭素と水酸基の距離をより接近させると考えられ、さらに好ましい。
In order to further increase the cyclization rate when cured at a low temperature, the ortho-position (R 8 ) of the phenolic hydroxyl group of bis (aminophenol) represented by the general formula (4) is not a hydrogen atom but a substituent. It is considered that the use of bis (aminophenol) having a amide bond is considered to make the distance between the carbonyl carbon of the amide bond and the hydroxyl group closer, and is more preferable.

一般式(4)で示されるビス(アミノフェノール)のR7がアルキル基、又はアルコキ
シ基であり、かつ、R8がアルキル基、又はアルコキシ基であるビス(アミノフェノール
)を用いることが、特に好ましい。これにより、i線に対する透過性と低温で硬化した際の環化率向上を両立した状態で、さらに、アルカリ水溶液に対して十分な溶解性を持つ、よりバランスに優れるポリアミド樹脂を得ることが可能となる。
It is particularly preferable to use bis (aminophenol) in which R 7 of the bis (aminophenol) represented by the general formula (4) is an alkyl group or an alkoxy group, and R 8 is an alkyl group or an alkoxy group. preferable. As a result, it is possible to obtain a more balanced polyamide resin with sufficient solubility in an aqueous alkali solution while achieving both i-line permeability and improved cyclization when cured at low temperatures. It becomes.

上記ビス(アミノフェノール)化合物の中でも、式6−2、7−3で示されるビス(アミノフェノール)が、環化率や低温硬化性に更に優れるため特に好ましい。   Among the bis (aminophenol) compounds, bis (aminophenol) represented by formulas 6-2 and 7-3 is particularly preferable because it is further excellent in cyclization rate and low-temperature curability.

一般式(4)で示されるビス(アミノフェノール)のR6のアルキレン、置換アルキレ
ンの具体的な例としては、−CH2−、−CH(CH3)−、−C(CH32−、−CH(CH2CH3)−、−C(CH3)(CH2CH3)−、−C(CH2CH3)(CH2CH3
−、−CH(CH2CH2CH3)−、−C(CH3)(CH2CH2CH3)−、−CH(C
H(CH32)−、−C(CH3)(CH(CH32)−、−CH(CH2CH2CH2CH3)−、−C(CH3)(CH2CH2CH2CH3)−、−CH(CH2CH(CH32)−
、−C(CH3)(CH2CH(CH32)−、−CH(CH2CH2CH2CH2CH3)−
、−C(CH3)(CH2CH2CH2CH2CH3)−、−CH(CH2CH2CH2CH2CH2CH3)−、−C(CH3)(CH2CH2CH2CH2CH2CH3)−等が挙げられる。こ
れらの中でも−CH2−、−CH(CH3)−、−C(CH32−が、i線に対する透過性と低温で硬化した際の環化率を両立した状態で、さらに、アルカリ水溶液に対して十分な溶解性を持つ、よりバランスに優れるポリアミド樹脂を得ることが可能となる。
Specific examples of R 6 alkylene and substituted alkylene of bis (aminophenol) represented by the general formula (4) include —CH 2 —, —CH (CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 —. , -CH (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) (CH 2 CH 3)
-, - CH (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - CH (C
H (CH 3) 2) - , - C (CH 3) (CH (CH 3) 2) -, - CH (CH 2 CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 2 CH 3) -, - CH (CH 2 CH (CH 3) 2) -
, -C (CH 3) (CH 2 CH (CH 3) 2) -, - CH (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3) -
, -C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3) -, - CH (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) — and the like. Among these, —CH 2 —, —CH (CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 — are compatible with both i-line permeability and cyclization rate when cured at low temperature. It is possible to obtain a polyamide resin having sufficient solubility in an aqueous solution and having a better balance.

前記ポリアミド樹脂(A)としては、例えば、一般式(1)で示されるポリベンゾオキサゾール前駆体と他のポリアミド系化合物の両方の構造を有していても良い。具体的に前記ポリアミド系化合物としては、ポリベンゾオキサゾール化合物およびポリイミド化合物の少なくとも一方を有し、かつ主鎖または側鎖に水酸基、カルボキシル基、エーテル結合またはエステル結合を有するポリアミド系化合物、一般式(1)式で示されるポリベンゾオキサゾール前駆体構造とは異なるポリベンゾオキサゾール前駆体、ポリイミド前駆体、ポリアミド酸エステル構造を有するポリアミド系化合物等が挙げられる。このようなポリアミド系化合物としては、下記一般式(3)で示されるポリアミド系化合物を挙げることができる。

Figure 0005035094
As said polyamide resin (A), you may have the structure of both the polybenzoxazole precursor shown by General formula (1), and another polyamide type compound, for example. Specifically, as the polyamide-based compound, a polyamide-based compound having at least one of a polybenzoxazole compound and a polyimide compound and having a hydroxyl group, a carboxyl group, an ether bond or an ester bond in the main chain or side chain, a general formula ( 1) Polybenzoxazole precursors different from the polybenzoxazole precursor structure represented by the formula, polyimide precursors, polyamide compounds having a polyamic acid ester structure, and the like. An example of such a polyamide compound is a polyamide compound represented by the following general formula (3).
Figure 0005035094

一般式(3)のDは環状化合物基であり、例えばベンゼン環、ナフタレン環等の芳香族化合物、ビスフェノール類、ピリジン類、フラン類等の複素環式化合物、シロキサン化合物等が挙げられ、より具体的には下記式(12)で示されるものを好ましく挙げることができる。これらはi線に対する高透明性と、低温で硬化した際の環化率に影響しない程度に、必要により1種類又は2種類以上組み合わせて用いてもよい。

Figure 0005035094
D in the general formula (3) is a cyclic compound group, and examples thereof include aromatic compounds such as a benzene ring and a naphthalene ring, heterocyclic compounds such as bisphenols, pyridines and furans, and siloxane compounds. Specifically, those represented by the following formula (12) can be preferably exemplified. These may be used singly or in combination of two or more as required so as not to affect the high transparency to i-line and the cyclization rate when cured at low temperature.
Figure 0005035094

式(12)の中で特に好ましいものとしては、下記式(13)で表されるものが挙げられる。

Figure 0005035094
Particularly preferable examples of the formula (12) include those represented by the following formula (13).
Figure 0005035094

一般式(3)のEは環状化合物基であり、特に制限されるものではないが、ジカルボン酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸、酸無水物、酸ニ無水物、シロキサン化合物等が
挙げられ、具体的には下記式(14)および式(15)のカルボン酸が例示される。
E in the general formula (3) is a cyclic compound group and is not particularly limited, and examples thereof include dicarboxylic acid, tricarboxylic acid, tetracarboxylic acid, acid anhydride, acid dianhydride, and siloxane compound. Specifically, carboxylic acids of the following formulas (14) and (15) are exemplified.

Figure 0005035094
Figure 0005035094
Figure 0005035094
Figure 0005035094

具体的には下記式(16)〜式(17)で示されるものが挙げられるが、これらに制限されるものではない。これらは1種類又は2種類以上組み合わせて用いてもよい。   Specific examples include those represented by the following formulas (16) to (17), but are not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 0005035094
Figure 0005035094

Figure 0005035094
Figure 0005035094

また、前記カルボン酸として、カルボキシル基を3個以上有する化合物、酸無水物基を1個およびカルボキシル基を1つ以上有する化合物、酸無水物基を2個有する化合物を用い、窒素含有環状化合物を導入した後に、一般式(4)で示されるビス(アミノフェノール)化合物、式(12)で示される化合物郡と反応しても良い。これにより、金属配線(特に銅配線)等との密着性を向上させることが可能となる。この前記窒素含有環状化合物としては、例えばピロール、3−ピロリン、ピロリジン、ピラゾール、2−ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、トリアゾール、テトラゾル、1,3,4−チアジアゾール、ピリジン、ピペリジン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペラジン、1,3,5−トリアジン、インドール、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キノキサリン、カルバゾール、アクリジン、フェノチアジン等の構造を含む基が挙げられ、その中でもテトラゾル構造を有する基が好ましい。具体的には、(1H−テトラゾル−5−イル)アミノ基、1−(1H−テトラゾル−5−イル)メチルアミノ基、3−(1H−テトラゾル−5−イル)ベンズアミノ基等が挙げられる。この場合、一般式(1)で示されるポリアミド樹脂(A)の側鎖に窒素含有環状化合物を有することになる。   In addition, as the carboxylic acid, a compound having 3 or more carboxyl groups, a compound having one acid anhydride group and one or more carboxyl groups, and a compound having two acid anhydride groups are used. After the introduction, it may react with a bis (aminophenol) compound represented by the general formula (4) and a compound group represented by the formula (12). Thereby, it becomes possible to improve adhesiveness with a metal wiring (especially copper wiring) etc. Examples of the nitrogen-containing cyclic compound include pyrrole, 3-pyrroline, pyrrolidine, pyrazole, 2-pyrazolin, pyrazolidine, imidazole, oxazole, thiazole, 1,2,3-oxadiazole, triazole, tetrazole, 1,3, 4-thiadiazole, pyridine, piperidine, morpholine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, piperazine, 1,3,5-triazine, indole, benzimidazole, benzothiazole, purine, quinoline, isoquinoline, cinnoline, quinoxaline, carbazole, acridine, phenothiazine, etc. And a group having a tetrasol structure is preferable. Specifically, (1H-tetrazol-5-yl) amino group, 1- (1H-tetrazol-5-yl) methylamino group, 3- (1H-tetrazol-5-yl) benzamino group and the like can be mentioned. In this case, the side chain of the polyamide resin (A) represented by the general formula (1) has a nitrogen-containing cyclic compound.

前記ポリアミド樹脂(A)は、側鎖および末端に少なくとも1つ窒素含有環状化合物を有することを特徴とする。これにより、金属配線(特に銅配線)等との密着性に優れる。
前記窒素含有環状化合物としては、例えばピロール、3−ピロリン、ピロリジン、ピラゾール、2−ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、トリアゾール、テトラゾル、1,3,4−チアジアゾール、ピリジン、ピペリジン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペラジン、1,3,5−トリアジン、インドール、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キノキサリン、カルバゾール、アクリジン、フェノチアジン等の構造を含む基が挙げられ、その中でもピラゾール、トリアゾール、テトラゾル構造を有する基が好ましい。具体的には1−(5−1H−トリアゾイル)メチルアミノ基、3−(1H−ピラゾイル)アミノ基、4−(1H−ピラゾイル)アミノ基、5−(1H−ピラゾイル)アミノ基、1−(3−1H−ピラゾイル)メチルアミノ基、1−(4−1H−ピラゾイル)メチルアミノ基、1−(5−1H−ピラゾイル)メチルアミノ基、(1H−テトラゾル−5−イル)アミノ基、1−(1H−テトラゾル−5−イル)メチルアミノ基、3−(1H−テトラゾル−5−イル)ベンズアミノ基等が挙げられる。これらの中でも式(2−1)および式(2−2)で示される化合物が好ましい。これにより、特に銅および銅合金の金属配線との密着性をより向上することができる。
The polyamide resin (A) has at least one nitrogen-containing cyclic compound at a side chain and a terminal. Thereby, it is excellent in adhesiveness with a metal wiring (especially copper wiring) etc.
Examples of the nitrogen-containing cyclic compound include pyrrole, 3-pyrroline, pyrrolidine, pyrazole, 2-pyrazolin, pyrazolidine, imidazole, oxazole, thiazole, 1,2,3-oxadiazole, triazole, tetrazole, 1,3,4 -Thiadiazole, pyridine, piperidine, morpholine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, piperazine, 1,3,5-triazine, indole, benzimidazole, benzothiazole, purine, quinoline, isoquinoline, cinnoline, quinoxaline, carbazole, acridine, phenothiazine, etc. Examples thereof include groups having a structure, and among them, a group having a pyrazole, triazole, or tetrasol structure is preferable. Specifically, 1- (5-1H-triazoyl) methylamino group, 3- (1H-pyrazoyl) amino group, 4- (1H-pyrazoyl) amino group, 5- (1H-pyrazoyl) amino group, 1- ( 3-1H-pyrazolyl) methylamino group, 1- (4-1H-pyrazoyl) methylamino group, 1- (5-1H-pyrazolyl) methylamino group, (1H-tetrazol-5-yl) amino group, 1- (1H-tetrazol-5-yl) methylamino group, 3- (1H-tetrazol-5-yl) benzamino group and the like can be mentioned. Among these, the compounds represented by formula (2-1) and formula (2-2) are preferable. Thereby, especially adhesiveness with the metal wiring of copper and a copper alloy can be improved more.

Figure 0005035094
Figure 0005035094
Figure 0005035094
Figure 0005035094

このように本発明のポリアミド樹脂(A)は、側鎖および末端に少なくとも1つ窒素含有環状化合物を有している。これにより硬化膜の金属配線との密着性に優れているものである。
その理由としては、ポリアミド樹脂(A)の側鎖および末端に少なくとも1つ窒素含有環状化合物を有するため、その窒素含有環状化合物が銅および銅合金の金属配線と反応するためである。
これに対して、単純に窒素含有化合物を感光性樹脂組成物に添加する方法では、ポリアミド樹脂(A)自身が銅および銅合金の金属配線と反応しないので十分な密着性を得ることが困難となる。つまり、窒素含有化合物を添加した場合に銅および銅合金の金属配線と十分な密着性を得る為には、窒素含有化合物の銅および銅合金の金属配線との反応と、窒素含有化合物とポリアミド樹脂(A)との両方の反応が十分に行われなければならないが、通常、窒素含有化合物を単純に添加する方法では、窒素含有化合物とポリアミド樹脂(
A)との反応が不十分となるものである。
本発明のポリアミド樹脂(A)では、側鎖および末端に少なくとも1つ窒素含有環状化合物を有する(すなわち、樹脂骨格に窒素含有化合物を有する)ので、窒素含有環状化合物と銅および銅合金の金属配線が反応し優れた密着性を得ることが可能となるものである。
Thus, the polyamide resin (A) of the present invention has at least one nitrogen-containing cyclic compound at the side chain and terminal. Thereby, it is excellent in adhesiveness with the metal wiring of a cured film.
The reason for this is that the polyamide resin (A) has at least one nitrogen-containing cyclic compound at the side chain and the terminal thereof, so that the nitrogen-containing cyclic compound reacts with the metal wiring of copper and copper alloy.
In contrast, in the method of simply adding a nitrogen-containing compound to the photosensitive resin composition, it is difficult to obtain sufficient adhesion because the polyamide resin (A) itself does not react with copper and copper alloy metal wiring. Become. In other words, when a nitrogen-containing compound is added, in order to obtain sufficient adhesion with copper and copper alloy metal wiring, the reaction between the nitrogen-containing compound copper and copper alloy metal wiring, and the nitrogen-containing compound and polyamide resin (A) Both reactions with (A) must be sufficiently carried out. Usually, in the method of simply adding a nitrogen-containing compound, the nitrogen-containing compound and the polyamide resin (
The reaction with A) becomes insufficient.
Since the polyamide resin (A) of the present invention has at least one nitrogen-containing cyclic compound at the side chain and terminal (that is, the resin skeleton has a nitrogen-containing compound), the nitrogen-containing cyclic compound and copper and copper alloy metal wiring React to obtain excellent adhesion.

また、本発明のポリアミド樹脂(A)は、感光性樹脂組成物硬化膜の引っ張り伸び等の機械特性を向上させる目的で、ポリアミド樹脂(A)の一方の末端に不飽和基を導入してもよい。このような不飽和基としては、例えばアルケニル基、アルキニル基を少なくとも1個有する脂肪族基、環式化合物基を含む酸無水物が挙げられる。これにより、硬化膜の機械特性を向上することができる。このような、アミノ基と反応した後のアルケニル基またはアルキニル基を少なくとも1個有する脂肪族基または環式化合物基を含む酸無水物に起因する基としては、例えば式(18)で示されるアルケニル基を有する基、式(19)で示されるアルキニル基を有する基等を挙げることができる。   In addition, the polyamide resin (A) of the present invention may have an unsaturated group introduced at one end of the polyamide resin (A) for the purpose of improving mechanical properties such as tensile elongation of the cured film of the photosensitive resin composition. Good. Examples of such unsaturated groups include acid anhydrides containing an alkenyl group, an aliphatic group having at least one alkynyl group, and a cyclic compound group. Thereby, the mechanical characteristics of the cured film can be improved. Examples of the group derived from an acid anhydride containing an aliphatic group or cyclic compound group having at least one alkenyl group or alkynyl group after reacting with an amino group include alkenyl represented by the formula (18) A group having a group, a group having an alkynyl group represented by formula (19), and the like.

Figure 0005035094
Figure 0005035094

Figure 0005035094
Figure 0005035094

これらの中で特に好ましいものとしては、式(20)より選ばれるものであり、これらは 2種以上用いても良い。これにより、特に硬化膜の機械特性を向上することができる。

Figure 0005035094
Among these, particularly preferred are those selected from the formula (20), and two or more of these may be used. Thereby, especially the mechanical characteristics of a cured film can be improved.
Figure 0005035094

(感光剤)
次に、感光剤(B)について説明する。前記感光性樹脂組成物は、感光剤(B)を含む。これにより、紫外線等の照射により化学反応を生じアルカリ水溶液に溶解しやすくなり
、溶解度の差異を設けることができる。
前記感光剤(B)としては、例えばフェノール化合物と1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホン酸または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が挙げられる。具体的には、式(21)〜式(24)に示すエステル化合物を挙げることができる。これらは2種以上用いても良い。なお、式(21)〜(24)中のQは、水素原子または1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホニル基または1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−4−スルホニル基を示す。
(Photosensitive agent)
Next, the photosensitive agent (B) will be described. The photosensitive resin composition contains a photosensitive agent (B). Accordingly, a chemical reaction is caused by irradiation with ultraviolet rays or the like, so that it can be easily dissolved in an alkaline aqueous solution, and a difference in solubility can be provided.
Examples of the photosensitive agent (B) include esters of a phenol compound and 1,2-naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonic acid or 1,2-naphthoquinone-2-diazide-4-sulfonic acid. Specific examples include ester compounds represented by formula (21) to formula (24). Two or more of these may be used. Q in formulas (21) to (24) represents a hydrogen atom, a 1,2-naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonyl group, or a 1,2-naphthoquinone-2-diazide-4-sulfonyl group.

Figure 0005035094
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Figure 0005035094
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Figure 0005035094
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式中Qは、水素原子、式(25)、式(26)のいずれかから選ばれるものである。ここで各化合物のQのうち、少なくとも1つは式(25)、式(26)である。
前記感光剤(B)の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の1〜50重量%が好ましく、特に5〜30重量%が好ましい。含有量が前記範囲内であると、特に感度に優れる。
In the formula, Q is selected from a hydrogen atom, formula (25), and formula (26). Here, at least one of Q of each compound is represented by formula (25) or formula (26).
The content of the photosensitive agent (B) is preferably 1 to 50% by weight, and particularly preferably 5 to 30% by weight, based on the entire photosensitive resin composition. When the content is within the above range, the sensitivity is particularly excellent.

前記感光性樹脂組成物は、特に限定されないが、さらにフェノール性水酸基を有する化合物を併用することが好ましい。これにより、より高感度にすることができる。さらに、現像時に現像残り(スカム)無く高解像度でパターニングできる。
このような、フェノール性水酸基を有する化合物としては、例えば、式(27)〜式(3 3)で示されるものを挙げることができる。
Although the said photosensitive resin composition is not specifically limited, It is preferable to use together the compound which has a phenolic hydroxyl group further. Thereby, higher sensitivity can be achieved. Furthermore, patterning can be performed with high resolution without developing residue (scum) during development.
Examples of such a compound having a phenolic hydroxyl group include those represented by the formulas (27) to (33).

Figure 0005035094
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これらのフェノール性水酸基を有する化合物の中でも、式(34)より選ばれるものが好ましい。これらは、2種以上用いても良い。これにより、特に感度を向上することができる。

Figure 0005035094
Among these compounds having a phenolic hydroxyl group, those selected from the formula (34) are preferable. Two or more of these may be used. Thereby, especially sensitivity can be improved.
Figure 0005035094

前記フェノール性水酸基を有する化合物の含有量は、特に限定されないが、ポリアミド樹脂(A)100重量部に対して、1〜30重量部が好ましく、特に1〜20重量部が好ましい。含有量が前記範囲内であると、特に感度に優れる。   Although content of the compound which has the said phenolic hydroxyl group is not specifically limited, 1-30 weight part is preferable with respect to 100 weight part of polyamide resins (A), and 1-20 weight part is especially preferable. When the content is within the above range, the sensitivity is particularly excellent.

前記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、チタネート系カップリング剤等のカップリング剤およびそれらの各反応物等の添加剤を添加することができる。   If necessary, additives such as a coupling agent such as a leveling agent, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, and their respective reactants can be added to the photosensitive resin composition.

本発明の感光性樹脂組成物は、溶剤に溶解し、ワニス状にして使用することが好ましい。溶剤としては、例えば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良い。   The photosensitive resin composition of the present invention is preferably used by dissolving in a solvent and forming a varnish. Examples of the solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, N, N′-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, Propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl-1,3-butylene glycol acetate, 1,3-butylene glycol-3-monomethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl-3-methoxy A propionate etc. are mentioned, You may use individually or in mixture.

次に、絶縁膜、保護膜および電子機器について説明する。
本発明の絶縁膜および保護膜は、例えば下記の工程を経て得ることができる。
上述した感光性樹脂組成物を支持体(例えばシリコンウエハー、セラミック基板、アルミ基板等)に塗布する(塗布工程)。塗布量は、半導体素子上に塗布する場合、硬化後の膜の厚さが、例えば0.1〜30μmになるよう塗布する。膜の厚さが前記下限値を下回ると半導体素子の保護(表面)膜としての機能を十分に発揮することが困難となる場合があり、前記上限値を越えると微細な加工パターンを得ることが困難となる場合がある。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を挙げることができる。
Next, an insulating film, a protective film, and an electronic device will be described.
The insulating film and protective film of the present invention can be obtained, for example, through the following steps.
The above-described photosensitive resin composition is applied to a support (for example, a silicon wafer, a ceramic substrate, an aluminum substrate, etc.) (application step). When applied on the semiconductor element, the applied amount is applied so that the thickness of the cured film is, for example, 0.1 to 30 μm. If the thickness of the film is less than the lower limit, it may be difficult to fully function as a protective (surface) film of a semiconductor element. If the upper limit is exceeded, a fine processing pattern may be obtained. It can be difficult. Examples of the coating method include spin coating using a spinner, spray coating using a spray coater, dipping, printing, roll coating, and the like.

次に、例えば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(照射工程)。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、例えば200〜500nmの波長のものが好ましい。   Next, for example, after pre-baking at 60 to 130 ° C. and drying the coating film, actinic radiation is irradiated to a desired pattern shape (irradiation step). As the actinic radiation, X-rays, electron beams, ultraviolet rays, visible rays and the like can be used, but those having a wavelength of 200 to 500 nm are preferable.

次に、化学線を照射した部分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(現像工程)。現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、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といったアルカリ類の水溶液およびこれにメタノール、エタノール等のアルコール類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、例えばスプレー、パドル、浸漬、超音波等の方式が可能である。
Next, a relief pattern is obtained by dissolving and removing the portion irradiated with actinic radiation with a developer (development process). Examples of the developer include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and ammonia water, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, diethylamine, di- Secondary amines such as n-propylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, quaternary compounds such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide An aqueous solution of an alkali such as an ammonium salt and an aqueous solution in which an appropriate amount of a water-soluble organic solvent or a surfactant such as methanol or ethanol is added thereto can be suitably used. As a developing method, for example, a spray, paddle, immersion, ultrasonic method, or the like is possible.

次に、現像によって形成したレリーフパターンをリンス(洗浄)する(リンス工程)。リンス液としては、例えば蒸留水を使用する。   Next, the relief pattern formed by development is rinsed (cleaned) (rinsing step). As the rinse liquid, for example, distilled water is used.

次に、加熱処理を行い、閉環構造(例えばオキサゾール環、イミド環等)を形成し、耐熱性に富む最終パターンを得る(加熱工程)。この加熱工程により、上述の樹脂組成物の硬化物とすることができる。
加熱処理温度は、特に限定されないが、150〜400℃が好ましく、特に200〜300℃が好ましい。
Next, heat treatment is performed to form a closed ring structure (for example, an oxazole ring, an imide ring, etc.) to obtain a final pattern with high heat resistance (heating step). By this heating process, it can be set as the hardened | cured material of the above-mentioned resin composition.
Although heat processing temperature is not specifically limited, 150-400 degreeC is preferable and 200-300 degreeC is especially preferable.

このようにして得られた上述の感光性樹脂組成物の硬化物は、硬化物を形成する支持体によって、半導体素子の保護膜、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膜、ソルダーレジスト膜、液晶配向膜、表示装置における素子の層間絶縁膜等として用いることができる。   The cured product of the above-described photosensitive resin composition thus obtained is a protective film of a semiconductor element, an interlayer insulating film of a multilayer circuit, a cover coat film of a flexible copper-clad plate, by a support that forms the cured product. It can be used as a solder resist film, a liquid crystal alignment film, an interlayer insulating film of an element in a display device, and the like.

前記保護膜の厚さは、特に限定されないが、0.1〜50μmが好ましく、特に1〜30μmが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に加工性と保護膜の膜物性とのバランスに優れる。   Although the thickness of the said protective film is not specifically limited, 0.1-50 micrometers is preferable and 1-30 micrometers is especially preferable. When the thickness is within the above range, the balance between the workability and the film physical properties of the protective film is particularly excellent.

半導体装置用途として具体的に説明すると、半導体素子上に上述の感光性樹脂組成物の硬化物で構成される膜を形成して得られるパッシベーション膜、半導体素子上に形成されたパッシベーション膜上に上述の感光性樹脂組成物の硬化物で構成される膜を形成して得られるバッファーコート膜、半導体素子上に形成された回路上に上述の感光性樹脂組成物の硬化物で構成される膜を形成して得られる層間絶縁膜等を挙げることができる。   Specifically, as a semiconductor device application, a passivation film obtained by forming a film composed of a cured product of the above-described photosensitive resin composition on a semiconductor element, and the above-described passivation film formed on a semiconductor element. A buffer coat film obtained by forming a film composed of a cured product of the photosensitive resin composition, a film composed of a cured product of the above-mentioned photosensitive resin composition on a circuit formed on a semiconductor element An interlayer insulating film obtained by the formation can be given.

また、表示装置用途として具体的に説明すると、TFT用層間絶縁膜、TFT素子平坦化膜、カラーフィルター平坦化膜、MVA型液晶表示装置用突起、有機EL素子用陰極隔壁等が挙げられる。その使用方法は、半導体用途に順じ、表示体素子やカラーフィルターを形成した基板上にパターン化された感光性樹脂組成物の硬化物で構成される膜を、上記の方法で形成することによる。表示装置用途、特に層間絶縁膜や平坦化膜には、高い透明性が要求されるが、この感光性樹脂組成物の層を硬化する前に、後露光工程を導入することにより、透明性に優れた膜が得られることもでき、実用上更に好ましい。   Specific examples of the display device application include a TFT interlayer insulating film, a TFT element flattening film, a color filter flattening film, a projection for an MVA type liquid crystal display, a cathode partition for an organic EL element, and the like. The method of use is by forming a film composed of a cured product of the photosensitive resin composition patterned on the substrate on which the display element and the color filter are formed in accordance with the semiconductor application by the above method. . High transparency is required for display device applications, especially interlayer insulating films and planarization films, but by introducing a post-exposure process before curing the photosensitive resin composition layer, transparency is improved. An excellent film can be obtained, which is more preferable in practical use.

本発明の電子機器は、上述した保護膜および/または絶縁膜を有するものであり、具体的には半導体装置、液晶表示装置、有機EL素子用装置、多層回路の層間絶縁膜等が挙げられる。   The electronic device of the present invention has the above-described protective film and / or insulating film, and specifically includes a semiconductor device, a liquid crystal display device, an organic EL device, an interlayer insulating film of a multilayer circuit, and the like.

以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施例1)
1.ポリアミド樹脂(A−1)の合成
ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸17.8g(77.8ミリモル)と、1−ヒドロキシ−1,2,3−ベンゾトリアゾール23.3g(155.6ミリモル)とを反応させて得られたジカルボン酸誘導体の混合物38.3g(77.8ミリモル)と、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ−2、5−ジメチルフェニル)メタン18.0g(62.9ミリモル)と5−アミノ−1H−テトラゾール3.2g(37.5ミリモル)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(以下NMP)315.0gを加えて溶解させ、室温にて2時間攪拌を行った。その後、オイルバスを用いて75℃にて12時間反応させた。反応混合物を濾過した後、反応混合物を水/メタノール=3/1(容積比)の溶液に投入、沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空下で乾燥し、ポリアミド樹脂(A−1)を得た(窒素含有環状化合物の含有量5.4重量%)。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to this.
Example 1
1. Synthesis of polyamide resin (A-1) 17.8 g (77.8 mmol) of diphenyl ether-4,4′-dicarboxylic acid and 23.3 g (155.6 mmol) of 1-hydroxy-1,2,3-benzotriazole 38.3 g (77.8 mmol) of a mixture of dicarboxylic acid derivatives obtained by reacting with bis (3-amino-4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) methane 18.0 g (62.9 mmol) ) And 3.2 g (37.5 mmol) of 5-amino-1H-tetrazole are placed in a four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, raw material inlet, and dry nitrogen gas inlet tube. 2-Pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) 315.0 g was added and dissolved, and stirred at room temperature for 2 hours. Then, it was made to react at 75 degreeC for 12 hours using the oil bath. After filtering the reaction mixture, the reaction mixture was poured into a solution of water / methanol = 3/1 (volume ratio), the precipitate was collected by filtration, washed thoroughly with water, dried under vacuum, and polyamide resin (A- 1) was obtained (content of nitrogen-containing cyclic compound 5.4% by weight).

2.感光剤の合成
1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン51g(120ミリモル)と1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸クロライド72.5g(270ミリモル)をテトラヒドロフラン450mlに溶解し、トリエチルアミン28.3g(280ミリモル)を滴下する。室温で20時間反応させた後、析出したトリエチルアミンの塩酸塩を濾別除去し、イオン交換水10Lに投入し、沈殿物を得た。この沈殿物を凝集し、室温で48時間真空乾燥させた。これを感光剤(B−1)とする。
2. Synthesis of photosensitizer 1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl] benzene 51 g (120 mmol) and 1,2-naphthoquinonediazide-4- 72.5 g (270 mmol) of sulfonic acid chloride is dissolved in 450 ml of tetrahydrofuran, and 28.3 g (280 mmol) of triethylamine is added dropwise. After reacting at room temperature for 20 hours, the precipitated hydrochloride of triethylamine was removed by filtration and poured into 10 L of ion-exchanged water to obtain a precipitate. The precipitate was agglomerated and vacuum dried at room temperature for 48 hours. This is designated as photosensitive agent (B-1).

3.感光性樹脂組成物の製造
合成したポリアミド樹脂(A−1)100gと、感光性ジアゾキノン(B−1)17gとを、γ−ブチロラクトン300gに溶解した後、0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過し、ポジ型感光性樹脂組成物を得た。
3. Production of photosensitive resin composition 100 g of synthesized polyamide resin (A-1) and 17 g of photosensitive diazoquinone (B-1) were dissolved in 300 g of γ-butyrolactone and then filtered through a 0.2 μm fluororesin filter. As a result, a positive photosensitive resin composition was obtained.

(実施例2)
ポリアミド樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
ポリアミド樹脂(A−2)の合成
実施例1において、5−アミノ−1H−テトラゾール3.2g(37.5ミリモル)の代わりに3−(1H−テトラゾル−5−イル)アニリン6.0g(37.5ミリモル)とした以外は全て実施例1と同様の処理を行いポリアミド樹脂(A−2)を得た(窒素含有環状化合物の含有量9.6重量%)。
(Example 2)
Example 1 was repeated except that the following polyamide resin was used.
Synthesis of polyamide resin (A-2) In Example 1, instead of 3.2 g (37.5 mmol) of 5-amino-1H-tetrazole, 6.0 g of 3- (1H-tetrazol-5-yl) aniline (37 The polyamide resin (A-2) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was 0.5 mmol) (content of nitrogen-containing cyclic compound was 9.6% by weight).

(実施例3)
ポリアミド樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
ポリアミド樹脂(A−3)の合成
実施例1において5−アミノ−1H−テトラゾールを1.6g(18.7ミリモル)とした以外は同様にして、75℃で12時間反応させた後次に、NMP11.5gに溶解させた5−エチニル−イソベンゾフラン−1,3−ジオン3.2g(18.7ミリモル)を加え2時間攪拌して反応を終了した。反応混合物を濾過した後、反応混合物を水/メタノール=3/1(容積比)の溶液に投入、沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空下で乾燥し、ポリアミド樹脂(A−3)を得た(窒素含有環状化合物の含有量2.6重量%)。
(Example 3)
Example 1 was repeated except that the following polyamide resin was used.
Synthesis of polyamide resin (A-3) In the same manner as in Example 1, except that 5-amino-1H-tetrazole was changed to 1.6 g (18.7 mmol), the mixture was reacted at 75 ° C. for 12 hours. 3.2 g (18.7 mmol) of 5-ethynyl-isobenzofuran-1,3-dione dissolved in 11.5 g of NMP was added and stirred for 2 hours to complete the reaction. After filtering the reaction mixture, the reaction mixture was poured into a solution of water / methanol = 3/1 (volume ratio), the precipitate was collected by filtration, washed thoroughly with water, dried under vacuum, and polyamide resin (A- 3) was obtained (content of nitrogen-containing cyclic compound 2.6% by weight).

(実施例4)
ポリアミド樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
ポリアミド樹脂(A−4)の合成
実施例3のポリアミド樹脂の合成において、5−アミノ−1H−テトラゾールを0.6g(7.5ミリモル)、5−エチニル−イソベンゾフラン−1,3−ジオンを5.2g(
30.0ミリモル)とした以外は実施例1と同様にしてポリアミド樹脂(A−4)を得た(窒素含有環状化合物の含有量1.0重量%)。
Example 4
Example 1 was repeated except that the following polyamide resin was used.
Synthesis of polyamide resin (A-4) In the synthesis of the polyamide resin of Example 3, 0.6 g (7.5 mmol) of 5-amino-1H-tetrazole and 5-ethynyl-isobenzofuran-1,3-dione were added. 5.2g (
A polyamide resin (A-4) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was 30.0 mmol) (content of nitrogen-containing cyclic compound was 1.0% by weight).

(実施例5)
ポリアミド樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
ポリアミド樹脂(A−5)の合成
実施例3のポリアミド樹脂の合成において、5−アミノ−1H−テトラゾールを4.0g(30.0ミリモル)、5−エチニル−イソベンゾフラン−1,3−ジオンを0.5g(7.5ミリモル)とした以外は実施例1と同様にしてポリアミド樹脂(A−5)を得た(窒素含有環状化合物の含有量6.6重量%)。
(Example 5)
Example 1 was repeated except that the following polyamide resin was used.
Synthesis of polyamide resin (A-5) In the synthesis of the polyamide resin of Example 3, 4.0 g (30.0 mmol) of 5-amino-1H-tetrazole and 5-ethynyl-isobenzofuran-1,3-dione were added. A polyamide resin (A-5) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was 0.5 g (7.5 mmol) (content of nitrogen-containing cyclic compound was 6.6% by weight).

(実施例6)
ポリアミド樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
ポリアミド樹脂(A−6)の合成
実施例1のポリアミドの合成において、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ−2、5−ジメチルフェニル)メタン18.0g(62.9ミリモル)を11.8g(41.3ミリモル)とし、更にビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)エーテル5.0g(21.5ミリモル)とした以外は実施例1と同様にしてポリアミド樹脂(A−6)を得た(窒素含有環状化合物の含有量1.5重量%)。
(Example 6)
Example 1 was repeated except that the following polyamide resin was used.
Synthesis of Polyamide Resin (A-6) In the synthesis of the polyamide of Example 1, 11.8 g (62.9 mmol) of bis (3-amino-4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) methane was 11.8 g ( 41.3 mmol) and a polyamide resin (A-6) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5.0 g (21.5 mmol) of bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) ether was used. (Content of nitrogen-containing cyclic compound is 1.5% by weight).

(実施例7)
ポリアミド樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
ポリアミド樹脂(A−7)の合成
実施例6のポリアミドの合成において、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)エーテル5.0g(21.5ミリモル)をビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)メタン5.0g(21.5ミリモル)とした以外は実施例1と同様にしてポリアミド樹脂(A−7)を得た(窒素含有環状化合物の含有量3.1重量%)。
(Example 7)
Example 1 was repeated except that the following polyamide resin was used.
Synthesis of polyamide resin (A-7) In the synthesis of the polyamide of Example 6, 5.0 g (21.5 mmol) of bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) ether was converted to bis (3-amino-4-hydroxyphenyl). ) A polyamide resin (A-7) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5.0 g (21.5 mmol) of methane was used (content of nitrogen-containing cyclic compound: 3.1% by weight).

(比較例1)
ポリアミド樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
ポリアミド樹脂(a−1)の合成
実施例1において、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ−2、5−ジメチルフェニル)メタン18.0g(62.9ミリモル)をヘキサフルオロ−2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン16.2g(62.9ミリモル)、5−アミノ−1H−テトラゾールを1.2g(37.5ミリモル)をとした以外は実施例1と同様にして、ポリアミド樹脂(a−1)を得た(窒素含有環状化合物の含有量2.2重量%)。
(Comparative Example 1)
Example 1 was repeated except that the following polyamide resin was used.
Synthesis of polyamide resin (a-1) In Example 1, 18.0 g (62.9 mmol) of bis (3-amino-4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) methane was converted to hexafluoro-2,2-bis. The same procedure as in Example 1 was conducted except that 16.2 g (62.9 mmol) of (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane and 1.2 g (37.5 mmol) of 5-amino-1H-tetrazole were used. Thus, a polyamide resin (a-1) was obtained (content of nitrogen-containing cyclic compound: 2.2% by weight).

(比較例2)
ポリアミド樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
ポリアミド樹脂(a−2)の合成
ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸14.7g(64.4ミリモル)と、1−ヒドロキシ−1,2,3−ベンゾトリアゾール19.2g(128.8ミリモル)とを反応させて得られたジカルボン酸誘導体の混合物31.7g(64.4ミリモル)と、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ−2、5−ジメチルフェニル)メタン22.4g(78.2ミリモル)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(以下NMP)185.5gを加えて溶解させ、室温にて2時間攪拌を行った。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、NMP11.5gに溶解させた5−エチニル−イソベンゾフラン−1,3−ジオン5.9g(34.6ミリモル)を加え2時間攪拌して反応を終了した。反応混合物を濾過した後、反応混合物を水/メタノール=3/1(容積比)の溶液に投
入、沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空下で乾燥し、ポリアミド樹脂(a−2)を
得た(窒素含有環状化合物の含有量0.0重量%)。
(Comparative Example 2)
Example 1 was repeated except that the following polyamide resin was used.
Synthesis of polyamide resin (a-2) 14.7 g (64.4 mmol) of diphenyl ether-4,4′-dicarboxylic acid and 19.2 g (128.8 mmol) of 1-hydroxy-1,2,3-benzotriazole 31.7 g (64.4 mmol) of a mixture of dicarboxylic acid derivatives obtained by reacting with bis (3-amino-4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) methane 22.4 g (78.2 mmol) ) In a four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, raw material inlet, and dry nitrogen gas inlet tube, and 185.5 g of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) is added and dissolved. For 2 hours. Then, it was made to react at 75 degreeC for 12 hours using the oil bath. Next, 5.9 g (34.6 mmol) of 5-ethynyl-isobenzofuran-1,3-dione dissolved in 11.5 g of NMP was added and stirred for 2 hours to complete the reaction. After filtering the reaction mixture, the reaction mixture was put into a solution of water / methanol = 3/1 (volume ratio), the precipitate was collected by filtration, washed thoroughly with water, dried under vacuum, and polyamide resin (a- 2) was obtained (content of nitrogen-containing cyclic compound 0.0% by weight).

各実施例および各比較例で得られた感光性樹脂組成物について、以下の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表1に示す。

Figure 0005035094
1.銅配線との密着性
シリコンウエハー上にTiを500Åの厚みでスパッタ膜を形成し、続いてCuを3,000Åの厚さでスパッタ膜を形成した。各実施例および各比較例で得られたポジ型感光性樹脂組成物を上記のCu上に硬化後5μmになるようにスピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて120℃で4分間乾燥し、次にクリーンオーブンを用いて酸素濃度1,000ppm以下で、250℃/90分で硬化を行い、硬化膜(保護膜)を得た。この硬化膜にカッターナイフにて1×1(mm)サイズの正方形が縦横10列ずつ計100個の碁盤目になるように作成した。このサンプルをPCT(プレッシャークッカー)試験;125℃100%0.2MPaの条件下500時間連続処理した後、先の碁盤目を粘着テープで密着させ、一気に引き上げその剥がれた数を数えた。 The following evaluation was performed about the photosensitive resin composition obtained by each Example and each comparative example. The evaluation items are shown together with the contents. The obtained results are shown in Table 1.
Figure 0005035094
1. Adhesion with copper wiring A sputtered film with a thickness of 500 mm Ti was formed on a silicon wafer, and subsequently a sputtered film with a thickness of 3000 mm Cu was formed. The positive photosensitive resin composition obtained in each example and each comparative example was applied on the above Cu using a spin coater so as to have a thickness of 5 μm, and then dried on a hot plate at 120 ° C. for 4 minutes. Next, curing was performed at 250 ° C./90 minutes at an oxygen concentration of 1,000 ppm or less using a clean oven to obtain a cured film (protective film). A 1 × 1 (mm) size square was formed on this cured film with a cutter knife so as to form a total of 100 grids of 10 rows in length and width. This sample was subjected to a PCT (pressure cooker) test; continuous treatment for 500 hours under conditions of 125 ° C. and 100% 0.2 MPa, and then the previous grid was brought into close contact with an adhesive tape, and then the number of pieces peeled off was counted.

2.機械特性
各実施例および各比較例で得られたポジ型感光性樹脂組成物を硬化後10μmになるように6インチシリコンウエハー上にスピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて120℃で4分間乾燥し、次にクリーンオーブンを用いて酸素濃度1,000ppm以下で、250℃/90分で硬化を行い、硬化膜を得た。得られた硬化膜をウェハーごとにダイシングソーで10mmの短冊状にカットした後、2%のフッ化水素水に浸漬することによって、ウェハーから剥離した短冊状のフィルムを得た。次に引っ張り試験器にて短冊状のフィルムを、引張り測定機にて5mm/分の速度にて引張り測定を行い、引っ張り伸び率を評価した。
2. Mechanical properties The positive photosensitive resin compositions obtained in each Example and each Comparative Example were applied on a 6-inch silicon wafer using a spin coater so as to be 10 μm after curing, and then at 120 ° C. on a hot plate. The film was dried for 4 minutes, and then cured using a clean oven at an oxygen concentration of 1,000 ppm or less at 250 ° C./90 minutes to obtain a cured film. The obtained cured film was cut into a 10 mm strip with a dicing saw for each wafer, and then immersed in 2% hydrogen fluoride water to obtain a strip-like film peeled from the wafer. Next, the strip-like film was subjected to tensile measurement with a tensile tester at a speed of 5 mm / min, and the tensile elongation was evaluated.

3.現像性
各実施例および各比較例で得られたポジ型感光性樹脂組成物をシリコンウエハー上にスピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて120℃で4分間乾燥し、膜の厚さ約5μmの保護膜を得た。この保護膜に凸版印刷(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)を通して高圧水銀灯を用いて紫外光線を、露光量を変化させて照射した。
次に、2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に80秒間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秒間リンスした後、50μm幅の抜きパターンを観察した(評価は、n=10で行った)。各符号は、以下の通りである。
◎:全てのサンプルが、スカム無くパターン加工されていた。
○:7〜9個のサンプルが、スカム無くパターン加工されていた。
△:開口部周辺に若干スカムが見られるが、パターン加工はされていた。
×:スカムが非常に多い、またはパターン加工されていなかった。
3. Developability After coating the positive photosensitive resin composition obtained in each example and each comparative example on a silicon wafer using a spin coater, it was dried on a hot plate at 120 ° C. for 4 minutes to obtain a film thickness. A protective film of about 5 μm was obtained. Through this protective film, a mask made by Toppan Printing Co., Ltd. (test chart No. 1: a left pattern and a blank pattern with a width of 0.88 to 50 μm are drawn) is irradiated with ultraviolet light using a high-pressure mercury lamp, and the exposure amount is changed. And irradiated.
Next, the exposed portion was dissolved and removed by immersing in an aqueous 2.38% tetramethylammonium hydroxide solution for 80 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds, and then a 50 μm wide extraction pattern was observed (evaluation was n = 10). Each code is as follows.
A: All samples were patterned without scum.
A: 7 to 9 samples were patterned without scum.
Δ: Some scum was observed around the opening, but patterning was performed.
X: Very much scum or not patterned.

4.フラックス耐性
上記パターン加工したシリコンウエハーをクリーンオーブンにて酸素濃度1,000ppm以下で、250℃/90分で硬化を行った。次に、このウエハーにタムラ化研(株)製フラックス、BF−30をスピンナーで500rpm/5秒+1,000rpm/30秒間の条件で塗布した。リフロー炉で140〜160℃/100秒(プレヒート)、250℃/10秒の条件で立て続けに連続2回通した。次に、40℃に加熱したキシレンで10分洗浄した後、イソプロピルアルコールでリンスして乾燥させた。フラックスを除去した膜表面を金属顕微鏡で観察した(評価は、n=10で行った)。各符号は、以下の通りである。
◎:全てのサンプルが、全面にシワが無かった。
○:7〜9個のサンプルにおいて、全面にシワが無かった。
△:シワが一部に有った。
×:シワが全面に有った。
4). Flux resistance The patterned silicon wafer was cured in a clean oven at an oxygen concentration of 1,000 ppm or less at 250 ° C./90 minutes. Next, Tamura Kaken Co., Ltd. flux and BF-30 were apply | coated to this wafer on the conditions of 500 rpm / 5 second +1,000 rpm / 30 second with a spinner. In a reflow furnace, it was continuously passed twice under the conditions of 140 to 160 ° C./100 seconds (preheating) and 250 ° C./10 seconds. Next, after washing with xylene heated to 40 ° C. for 10 minutes, it was rinsed with isopropyl alcohol and dried. The film surface from which the flux was removed was observed with a metal microscope (evaluation was performed at n = 10). Each code is as follows.
A: All samples were free of wrinkles on the entire surface.
A: In 7 to 9 samples, there was no wrinkle on the entire surface.
Δ: Wrinkles were partly present.
X: Wrinkles were present on the entire surface.

表1から明らかなように、実施例1〜7では、保護膜の剥離が0であり、銅との密着性に優れていることが示された。
また、実施例1〜7は、引っ張り伸び率にも優れており、膜物性にも優れていた。
また、実施例1〜7は、現像性にも特に優れていた。
また、実施例1〜7は、フラックス耐性にも優れており、低温250℃の低温で硬化させても保護膜にシワ等の発生が無く、低温硬化性に優れていることが示された。
As is clear from Table 1, in Examples 1 to 7, the protective film was peeled off, indicating that the adhesiveness with copper was excellent.
Moreover, Examples 1-7 were excellent also in the tensile elongation rate, and were excellent also in the film | membrane physical property.
In addition, Examples 1 to 7 were particularly excellent in developability.
Moreover, Examples 1-7 were excellent also in flux tolerance, and even if it hardened | cured at the low temperature of 250 degreeC, it was shown that there is no generation | occurrence | production of a wrinkle etc. in a protective film and it is excellent in low-temperature curability.

また、各実施例で得られた感光性樹脂組成物を半導体素子上に塗布した。この塗布した感光性樹脂組成物を、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紫外線を照射した。次に、紫外線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た後、加熱処理を行い、保護膜(絶縁膜としても機能する)を得た。保護膜を形成後、半田ボールを形成しチップのダイシング工程、チップの基板への搭載工程、半導体の封止成形工程を経て半導体装置を得た。
このようにして得られた半導体装置を搭載した電子機器は、正常に動作した。
Moreover, the photosensitive resin composition obtained in each Example was apply | coated on the semiconductor element. The coated photosensitive resin composition was pre-baked at 60 to 130 ° C., dried the coating film, and then irradiated with ultraviolet rays in a desired pattern shape. Next, after a relief pattern was obtained by dissolving and removing the ultraviolet irradiation portion with a developer, heat treatment was performed to obtain a protective film (also functioning as an insulating film). After forming the protective film, solder balls were formed, and a semiconductor device was obtained through a chip dicing process, a chip mounting process, and a semiconductor sealing molding process.
The electronic device equipped with the semiconductor device obtained in this way operated normally.

本発明の感光性樹脂組成物は、半導体分野または液晶等に代表される表示素子分野において保護膜、絶縁膜等に好適に使用することができる。   The photosensitive resin composition of the present invention can be suitably used for a protective film, an insulating film, and the like in the field of display elements represented by the semiconductor field or liquid crystal.

図1は、半導体装置の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a semiconductor device.

符号の説明Explanation of symbols

1 シリコンウエハー
2 アルミパッド
3 保護膜
31 パッシベーション膜
32 バッファーコート膜
33 凹部
4 導体部
41 金属膜
42 パッド部
5 バリアメタル
6 絶縁膜
7 半田バンプ
10 半導体装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon wafer 2 Aluminum pad 3 Protective film 31 Passivation film 32 Buffer coat film 33 Recessed part 4 Conductor part 41 Metal film 42 Pad part 5 Barrier metal 6 Insulating film 7 Solder bump 10 Semiconductor device

Claims (11)

ポリアミド樹脂(A)と、感光剤(B)と、を含む感光性樹脂組成物であって、
前記ポリアミド樹脂(A)が下記一般式(1)で示されるポリベンゾオキサゾール前駆体構造を有し、かつ、前記ポリアミド樹脂(A)の側鎖および末端に少なくとも1つ窒素含有環状化合物を有することを特徴とする感光性樹脂組成物。
Figure 0005035094
(式中、Aはアルキレン、置換アルキレン、−O−、−S−、−SO2−、−CO−、−
NHCO−、単結合、−C(CF32−から選ばれる有機基であり、Bは有機基である。R1はアルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、シクロアルキル基のいずれかであり
、同一でも異なっても良い。R2は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ
基、シクロアルキル基のいずれかであり、同一でも異なっても良い。nは、2〜500である。)
A photosensitive resin composition comprising a polyamide resin (A) and a photosensitive agent (B),
The polyamide resin (A) has a polybenzoxazole precursor structure represented by the following general formula (1), and has at least one nitrogen-containing cyclic compound at the side chain and terminal of the polyamide resin (A). A photosensitive resin composition characterized by the above.
Figure 0005035094
(In the formula, A represents alkylene, substituted alkylene, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —
NHCO-, a single bond, -C (CF 3) 2 - is an organic group selected from, B is an organic group. R 1 is any one of an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cycloalkyl group, and may be the same or different. R 2 is any one of a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, and a cycloalkyl group, and may be the same or different. n is 2 to 500. )
前記窒素含有環状化合物は、テトラゾール基を含むものである、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the nitrogen-containing cyclic compound includes a tetrazole group. 前記テトラゾール基を有する窒素含有環状化合物は、式(2−1)および式(2−2)で示される化合物の少なくとも一方を含むものである、請求項2に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 0005035094
Figure 0005035094
The photosensitive resin composition according to claim 2, wherein the nitrogen-containing cyclic compound having a tetrazole group includes at least one of compounds represented by formula (2-1) and formula (2-2).
Figure 0005035094
Figure 0005035094
前記窒素含有化合物の含有量は、前記ポリアミド樹脂(A)全体の1.0〜10.0重量%である、請求項1ないし3のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。   4. The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the content of the nitrogen-containing compound is 1.0 to 10.0% by weight of the entire polyamide resin (A). 前記ポリアミド樹脂(A)の末端のいずれか一方が、三重結合を有する有機基である請求項1ないし4のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein any one of the ends of the polyamide resin (A) is an organic group having a triple bond. 前記ポリアミド樹脂(A)のR1がアルキル基、又はアルコキシ基であり、かつ、R2がアルキル基、又はアルコキシ基である、請求項1ないし5のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein R 1 of the polyamide resin (A) is an alkyl group or an alkoxy group, and R 2 is an alkyl group or an alkoxy group. 請求項1ないし6のいずれかに記載の感光性樹脂組成物の硬化物で構成されていることを特徴とする絶縁膜。   An insulating film comprising a cured product of the photosensitive resin composition according to claim 1. 請求項1ないし6のいずれかに記載の感光性樹脂組成物の硬化物で構成されていることを特徴とする保護膜。   A protective film comprising a cured product of the photosensitive resin composition according to claim 1. 半導体素子または液晶表示素子の保護膜として用いられるものである請求項8に記載の保護膜。   The protective film according to claim 8, which is used as a protective film for a semiconductor element or a liquid crystal display element. 請求項8または9に記載の保護膜を有することを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the protective film according to claim 8. 請求項7に記載の絶縁膜を有することを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the insulating film according to claim 7.
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