JP6006457B2 - 感光性組成物及びその応用 - Google Patents
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Description
本出願は、2013年6月27日出願の米国仮出願第61/840,018号及び2013年7月17日出願の米国仮出願第61/847,273号に関する利益;並びに2013年4月26日出願の日本国特許出願第2013-094737号に関する優先権の利益を主張するものである。これらのすべてを、その全体において、参照により本明細書に組み込む。
a) 式(I)のモノマーから誘導される式(IA)の第1のタイプの繰り返し単位を有するポリマー:
aは0〜3の整数であり;
bは1〜4の整数であり;
cは1〜4の整数であり;
R1は、水素、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、又はn-ブチルから選択される);
b) 式(A)のジアゾ-キノン部分を含む光活性化合物:
d) 添加剤であって、
式(IV)の化合物:
f及びgは0〜4の整数であり;
R2及びR3は同じか若しくは異なっており、互いに独立に、水素、メチル、エチル、直鎖状若しくは分枝状のC3〜C6アルキル、C3〜C8シクロアルキル、C6〜C10アリール、及びC7〜C12アラルキルから選択されるか;又は
R2とR3はそれらが結合している炭素原子と一緒になって、5〜8員の置換又は非置換の炭素環式環を形成しており、前記置換基はC1〜C8アルキルから選択され;
R4及びR5は同じか若しくは異なっており、互いに独立に、水素、メチル、エチル、直鎖状又は分枝状のC3〜C6アルキル、C3〜C8シクロアルキル、C6〜C10アリール、及びC7〜C12アラルキルから選択される);
式(V)の化合物:
iは1又は2であり;
R6は独立に、水素、メチル、エチル、直鎖状又は分枝状のC3〜C16アルキル、C3〜C8シクロアルキル、C6〜C10アリール、C7〜C12アラルキル、又は-CO2Hである);
式(VI)の化合物:
l及びmは0〜4の整数であり;
R7及びR8は同じか又は異なっており、互いに独立に、水素、メチル、エチル、直鎖状又は分枝状のC3〜C6アルキル、C3〜C8シクロアルキル、C6〜C10アリール、及びC7〜C12アラルキルから選択される);
式(VII)の化合物:
p及びqは0〜4の整数であり;
R9、R10、R11及びR12は同じか若しくは異なっており、互いに独立に、水素、メチル、エチル、直鎖状又は分枝状のC3〜C6アルキルから選択されるか;又は
R13が-(CH2)r-である場合、R9若しくはR10の1つと、R11若しくはR12の1つは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5から8員の置換若しくは非置換炭素環式環を形成しており、前記置換基はC1〜C6アルキルから選択され;
R13は-(CH2)r-又はフェニレンであり、rは1〜2であり;
R14及びR15は同じか又は異なっており、互いに独立に、水素、メチル、エチル、直鎖状又は分枝状のC3〜C6アルキル、C3〜C8シクロアルキル、C6〜C10アリール、及びC7〜C12アラルキルから選択される);
式(VIII)の化合物:
式(IX)の化合物:
式(X)の化合物:
を含む、感光性組成物を提供する。
R18は、-(CH2)s-、-(CH2)t-OCH2-、又は-(CH2)t-(OCH2CH2)u-OCH2-から選択され、
sは0〜6の整数であり、
tは0〜4の整数であり、uは0〜3の整数である)
を含む。
R19は-(CH2)v-CO2R20であり、vは0〜4の整数であり、
R20は水素又はC1〜C4アルキルである)
を含むポリマーを更に含む。
ノルボルネニル-2-トリフルオロメチル-3,3,3-トリフルオロプロパン-2-オール(HFANB)、
トリオキサノナンノルボルネン(NBTON)、
テトラオキサドデカンノルボルネン(NBTODD)、
5-(3-メトキシブトキシ)メチル-2-ノルボルネン(NB-3-MBM)、
5-(3-メトキシプロパノキシ)メチル-2-ノルボルネン(NB-3-MPM)、
エチル3-(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン-2-イル)プロパノエート(EPEsNB)、
ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-5-エン-2-カルボン酸(Acid NB)、及び
ノルボルネニルプロパン酸(NBEtCOOH)。
しかし、本発明の感光性組成物は、上述したモノマーのいずれか1つ又は複数から誘導されたポリマーを使用して作製できることに留意すべきである。
ノルボルネニル-2-トリフルオロメチル-3,3,3-トリフルオロプロパン-2-オール(HFANB)、
3-(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン-2-イル)プロパン酸(NBEtCOOH)、及び
トリオキサノナンノルボルネン(NBTON)
から誘導されたポリマーを使用して作られる。
市販されているこのような光活性化合物の例には、東洋合成工業株式会社からのトリスP-3M6C-2(4)-201が含まれる。
2,2'-メチレンジフェノール(2,2'-ビス(ヒドロキシフェニル)メタン又はo,o'-BPFともいわれる);
4,4'-メチレンジフェノール;
2,2'-(エタン-1,1-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(エタン-1,1-ジイル)ジフェノール;
2,2'-(プロパン-1,1-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(プロパン-1,1-ジイル)ジフェノール;
2,2'-(プロパン-2,2-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(プロパン-2,2-ジイル)ジフェノール;
2,2'-(4-メチルペンタン-2,2-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(4-メチルペンタン-2,2-ジイル)ジフェノール;
2,2'-(5-メチルヘプタン-3,3-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(5-メチルヘプタン-3,3-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(プロパン-2,2-ジイル)ビス(2-シクロヘキシルフェノール);
4,4'-(2-メチルプロパン-1,1-ジイル)ビス(2-シクロヘキシル-5-メチルフェノール);
5,5'-(シクロヘキサン-1,1-ジイル)ビス(([1,1'-ビフェニル]-2-オール));
4,4'-(シクロヘキサン-1,1-ジイル)ビス(2-シクロヘキシルフェノール);
4,4'-(4-メチルシクロヘキサン-1,1-ジイル)ジフェノール;
2-シクロヘキシル-4-(2-(4-ヒドロキシフェニル)プロパン-2-イル)-5-メチルフェノール;
6,6'-メチレンビス(2-(tert-ブチル)-4-メチルフェノール);
6,6'-(2-メチルプロパン-1,1-ジイル)ビス(2,4-ジメチルフェノール);
4,4'-(2-メチルプロパン-1,1-ジイル)ビス(2-(tert-ブチル)-5-メチルフェノール);
4-(4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン-1,2,3-トリオール(1,2,3-トリヒドロキシ-4-[(4'-ヒドロキシフェニル)メチル]ベンゼンとしても知られている);
及びその任意の組合せの混合物。
2-シクロヘキシルフェノール;
4-シクロヘキシルフェノール;
2-シクロヘキシル-5-メチルフェノール;
2,4-ジ-sec-ブチルフェノール;
2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール;
2,4-ジ-tert-ブチルフェノール;
4-ドデシルフェノール;
4-エチルレゾルシノール;
2-プロピルレゾルシノール;
4-ブチルレゾルシノール;
4-ヘキシルレゾルシノール(4-ヘキシルベンゼン-1,3-ジオールともいわれる);
及びその任意の組合せの混合物。
[1,1'-ビフェニル]-2,2',4,4'-テトラオール;
2'-メチル-[1,1'-ビフェニル]-2,3,4,4'-テトラオール;
[1,1'-ビフェニル]-2,2',4,4',6-ペンタオール;
[1,1'-ビフェニル]-2,2',3,4,4'-ペンタオール;
及びその任意の組合せの混合物。
4,4',4''-(ブタン-1,1,3-トリル)トリス(2-(tert-ブチル)-5-メチルフェノール);
4,4'-(4-イソプロピル-1-メチルシクロヘキサン-1,3-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(1,4-フェニレンビス(プロパン-2,2-ジイル))ビス(2-シクロヘキシル-5-メチルフェノール);
4,4'-(1,3-フェニレンビス(プロパン-2,2-ジイル))ビス(2-シクロヘキシル-5-メチルフェノール);
4,4'-(1,4-フェニレンビス(プロパン-2,2-ジイル))ビス(2-シクロヘキシルフェノール);
4,4'-([1,1'-ビ(シクロヘキサン)]-4,4'-ジイル)ジフェノール;
4-(4-(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキシル)-2-メチルフェノール;
及びその任意の組合せの混合物。
1-エチル-4-メチルピペラジン-2,5-ジオン;
1,4-ジエチルピペラジン-2,5-ジオン;
1-メチル-4-プロピルピペラジン-2,5-ジオン;
1-エチル-4-プロピルピペラジン-2,5-ジオン;
1-エチル-4-イソプロピルピペラジン-2,5-ジオン;
及びその任意の組合せの混合物。
ビス(オキシラン-2-イルメチル)シクロヘキサン-1,2-ジカルボキシレート;
ビス(オキシラン-2-イルメチル)シクロヘキサン-1,3-ジカルボキシレート;
ビス(オキシラン-2-イルメチル)シクロヘキサン-1,4-ジカルボキシレート;
及びその任意の組合せの混合物。
ビス(オキシラン-2-イルメチル)フタレート;
ビス(オキシラン-2-イルメチル)イソフタレート;
ビス(オキシラン-2-イルメチル)テレフタレート;
及びその任意の組合せの混合物。
フェニルトリエトキシシラン(信越化学工業株式会社からのKBE-103);
適切な基板を、本発明による組成物でコーティングして被膜を形成する工程と;
適切な放射線に曝露させることによって、被膜をマスクでパターニングする工程と;
曝露後に被膜を現像して、光パターン(フォトパターン)を形成させる工程と;
適切な温度に加熱することによって、被膜を硬化させる工程と
を含む、マイクロエレクトロニクス又はオプトエレクトロニクスデバイス作製のための被膜を形成する方法を提供する。
本発明の感光性組成物を形成するために使用するポリマーは、一般に、文献において公知であり、周知の文献記載手順に従って調製される。例えば、2013年1月15日出願の同時係属の米国特許出願第13/741,809号を参照されたい。その関連部分を参照により本明細書に組み込む。若干の代表的ポリマー実施例を、例示的目的だけで、以下に提供する。
HFANB/NBEtCOOH/NBTONのターポリマー(45/15/40モル比、Mw=64,000)(P1)
適切な大きさの反応容器を、窒素ガス流下、室温で60分間乾燥させた。次いでその容器に、トルエン(830g)、酢酸エチル(EtOAc)(97g)、1,1-ビストリフルオロメチル-2-(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン-5-イル)エチルアルコール(HFANB)(123.4g、0.45mol)、エチル3-(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン-2-イル)プロパノエート(EPEsNB)(17.3g、0.089mol)及び5-((2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ)メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン(NBTON)(51.6g、0.23mol)を仕込んだ。その溶液を、空気及び水による汚染を最少化するために45℃に加熱しながら、更に30分間、窒素でパージした。別の容器中で、追加のEPEsNB(13g、0.067mol)及びNBTON(42.8g、0.189mol)を混合し、反応容器に量り込むために窒素でパージした。モノマー溶液のパージが完了した後、トルエン(44g)に溶かしたビス(トルエン)ビス(ペルフルオロフェニル)ニッケル(4.8g、0.01mol)を反応容器に注入した。同時に、重合が完了するまで(3時間)、未反応モノマーが一定の濃度に維持されるような速度で、EPEsNB及びNBTONモノマーの定量供給分を添加した。
HFANB/NBEtCOOH/NBTONのターポリマー(45/15/40モル比、Mw=86,000)(P2)
適切な大きさの反応容器を、窒素ガス流下、室温で60分間乾燥させた。次いでその容器に、トルエン(990g)、ジメトキシエタン(DME)(120g)、HFANB(148g、0.54mol)、EPEsNB(20.7g、0.107mol)、及びNBTON(61.9g、0.274mol)を仕込んだ。そのモノマー溶液を、空気及び水による汚染を最少化するために45℃で加熱しながら、30分間窒素でパージした。別の容器中で、追加のEPEsNB(14.2g、0.073mol)及びNBTON(46.7g、0.206mol)を混合し、反応容器に量り込むために窒素でパージした。モノマー溶液のパージが完了した後、トルエン(60.5ml)に溶かしたビス(トルエン)ビス(ペルフルオロフェニル)ニッケル(5.82g、0.012mol)を、3つのすべてのモノマーを入れた反応容器に注入した。同時に、重合が完了するまで(3時間)、未反応モノマーが一定の濃度に維持されるような速度で、EPEsNB及びNBTONモノマーの定量供給分を添加した。
HFANB/NBEtCOOHのコポリマー(P3)
適切な大きさの反応容器を、窒素ガス流下、室温で60分間乾燥した。次いで容器に、トルエン(18.3Kg)、ジメトキシエタン(DME)(2.4Kg)、HFANB(4.92Kg、17.93mol)、及びEPEsNB(584g、3mol)を仕込んだ。そのモノマー溶液を、空気及び水による汚染を最少化するために、30分間窒素でパージした。次いで反応容器を55℃に加熱した。別の容器中で、追加のEPEsNB(642g、3.3mol)及びトルエン(2616g)を混合し、反応容器に量り込むために窒素でパージした。モノマー溶液のパージが完了した後、トルエン(1058g)に溶かしたビス(トルエン)ビス(ペルフルオロフェニル)ニッケル(116.49g、0.24mol)を、2分間かけて反応容器に量り込んだ。同時に、重合が完了するまで(3時間)、未反応モノマーが一定の濃度に維持されるような速度で、EPEsNBモノマーの定量供給分を添加した。
表1にまとめたような適切な量の種々のモノマーを使用しながら、実施例4〜12において、実施例1を実質的に繰り返した。モノマーのポリマーへの転化率パーセント、得られたポリマーの質量平均分子量及び多分散性指数も、表1にまとめる。
一般に、例えば、ポリマーP1等の本明細書で説明するようなポリマーのいずれかをPGMEA等の適切な溶媒に溶かし、100部の樹脂当たりの部数(pphr)で表して、特定の量の添加剤 (PACとしてトリスP-3M6C、接着促進剤としてSi-75又はSiB-1832、架橋剤としてデナコールEX321L、酸化防止剤としてAO-80及び/又はNaugard 445)を、適切な大きさの褐色のHDPE瓶中で、適切な量の溶媒と混合した。その混合物を18時間回転させて、均一な溶液を得た。混入した粒子を、35psiの圧力下で、ポリマー溶液を0.45μm細孔のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)ディスクフィルターで濾過して除去し、濾過したポリマー溶液を低パーティクル性HDPE褐色瓶に集め、得られた溶液を5℃で貯蔵した。
適切な大きさの褐色HDPE瓶の中で、PGMEA(498.4g)中のポリマーP1の35質量%溶液、トリスP-3M6C(4)-2-201 DNQ PAC(39.24g、22.5wt.%)、Si-75(5.23g、3wt.%)、SIB-1832(17.44g、10wt.%)、デナコールEX321L(34.88g、20wt.%)、酸化防止剤80(11.34g、6.5wt.%)、Naugard 445(17.44g、10wt.%)、及びPGMEA(57.75g)を混合した。その混合物を16時間より長い間回転させてポリマー配合物の均一な溶液を得た。混入した粒子を、35psiの圧力下で、0.45μm細孔のPTFEディスクフィルターでポリマー溶液を濾過して除去し、濾過したポリマー溶液を低パーティクル性HDPE褐色瓶に集め、得られた溶液を5℃で貯蔵した。
表2にまとめたように、異なる添加剤及び異なる質量パーセントの組成物を用いたこと以外は、配合物実施例2〜7(F2〜F7)において、配合物実施例1を実質的に繰り返した。
使用前に配合物F1を室温にした。感光性配合物F1を、スピンコーティングにより500rpmで10秒間、125mm径のシリコンウエハー(ウエハー厚さ:625μm)に塗布し、次いで、CEE-200CBスピンコーター(Brewer Scientific社)で、1200rpmで30秒間塗布した。次いで基板を、120℃ホットプレート上に3分間置いて残留溶媒を除去し、11.1μmの厚さを有する被膜を得た。I線(365nm)バンドパスフィルターを備えたAB-Mコンタクトマスクアライナーを使用して、50〜730mJ/cm2の範囲の曝露エネルギーを用いて、マスキングエレメントを通してポリマー被膜を画像様に露光させた。6回の5秒間の噴霧及び30秒間のパドル浸漬サイクルからなるパドル現像法を使用して、潜像を0.26N TMAH溶液(CD-26)で現像した。ウエハーとパターニングされた被膜を、脱イオン水を5秒間噴霧してリンスして、残留現像剤溶媒を除去し、次いで3000rpmで15秒間スピニングして乾燥させた。次いで、被膜を、オプチフォト-88顕微鏡[株式会社ニコン]で評価して、残渣なしの100μmの円形のビア開口部を開口させるのに必要なEthを決定した。配合物F2〜F7を、F1について記載したやり方で評価した。配合物F1〜F7についてのEthエネルギー及び最小の四角のビア解像度データを表3に示す。
表4にまとめたように、異なる添加剤及び異なる質量パーセントの組成物を用いたこと以外は、配合物実施例8〜16(F8〜F16)において、配合物実施例1を実質的に繰り返した。
使用前に配合物F8を室温にした。この感光性配合物F8を、スピンコーティングにより500rpmで10秒間、100mm径のシリコンウエハー(ウエハー厚さ:725μm)に塗布し、次いで、CEE-200CBスピンコーター(Brewer Scientific社)で、1000rpmで30秒間塗布した。次いでその基板を、120℃ホットプレート上に4分間置いて残留溶媒を除去し、13.7μmの厚さを有する被膜を得た。GCA AS200i線ステッパー(開口数=0.45)を使用して、125〜500mJ/cm2の範囲の曝露エネルギー用いて、マスキングエレメントによってポリマー被膜を画像様に露光させた。5秒間の噴霧分注ステップ及び30秒間のパドル浸漬ステップからなる2サイクルのパドル現像法を使用して、0.26N TMAH溶液(CD-26)で潜像を現像した。ウエハーとパターニングされた被膜を、脱イオン水を5秒間噴霧してリンスして、残留現像剤溶媒を除去し、次いで3000rpmで15秒間スピニングして乾燥させた。次いで、パターンフィーチャの解像度を、10×対物レンズを備えたオプチフォト-88顕微鏡[株式会社ニコン]で視覚的に評価して、残渣なしの100μm正方形ビア開口部を開口させるのに必要な閾値エネルギー(Eth)を決定した。配合物F9〜F16を、F8について記載したやり方で評価した。配合物F8〜F16についてのEthエネルギー及び最小二乗のビア解像度データを表5に示す。
適切な大きさの褐色HDPE瓶の中で、適切な量のポリマーP1(配合物実施例F18ではポリマーP6であり、配合物実施例F19ではポリマーP10である)、Qのうちの2つが式Dのジアゾ部分であり、残りのQが水素である本明細書で説明する式b-1の光活性化合物である、PACとしてのトリスP-3M6C(4)-2-201 DNQ、エポキシ架橋剤(エポキシ)としてのデナコールEX321Lを添加した。これらの配合物実施例F17〜F28のそれぞれは以下のもの:1,2,3-トリヒドロキシ-4-[(4'-ヒドロキシフェニル)メチル]ベンゼン(4g)、酸化防止剤80(14g)、Naugard 445(14g)、及びPGMEA(21g)も含んでいた。表6にまとめたように、ここでも適切な溶解促進剤(DEA)を適切な量で添加した。これらの配合物実施例F17〜F28のそれぞれにおいて使用したポリマー、DNQ PAC、エポキシ、及びDEAのそれぞれの量を表6にまとめる。
熱硬化前における配合物F17〜F28の押し込み係数の測定
配合物実施例F17〜F28を、離型剤でコーティングしたSiウエハー基板上に塗布した。コーティングを最初に120℃で5分間ベークし、次いで150℃で更に40分間ハードベークした。感光性接着剤組成物の押し込み係数を、モデルENT-1000ナノインデンタ(ELIONIX社)を使用して25℃で測定した。配合物実施例F28については、被膜サンプルの品質が劣っていたため、押し込み係数を測定できなかった。
配合物実施例F17〜F28を、離型剤でコーティングしたSiウエハー基板上に塗布した。コーティングを最初に120℃で5分間ベークし、次いで150℃で更に40分間、最後に175℃で120分間ハードベークした。熱硬化された感光性接着剤組成物の押し込み係数を、モデルENT-1000ナノインデンタ(ELIONIX社)で測定した。感光性樹脂組成物F28については、被膜サンプルの品質が劣っていたため、押し込み係数を測定できなかった。
評価のためのサンプルを、本明細書で説明するような実施例及び比較例の感光性接着剤組成物のそれぞれで、複数のシリコン半導体チップを積層化することによって調製した。Dage 4000多目的接着試験機(Bond Tester)(Nordson-Dage社)を使用して、側方から水平方向に各サンプルを押圧することによってチップ間の接着面が破壊されたときに、ダイ剪断強度(単位:N)を測定した。チップサイズは4mm平方であった。
配合物実施例F8〜F18によって調製された感光性接着剤組成物を、シリコンでできた半導体チップに塗布し、120℃で5分間プリベークしてコーティング被膜を得た。次いで、得られたコーティング被膜を、順次RIEプラズマエッチング工程及びダイシング工程にかけた。出力が2500W、時間6分間、フッ素化炭化水素(CF4)流量、アルゴン(Ar)流量、及び酸素(O2)流量がそれぞれ200sccm、200sccm、及び50sccmという条件下で、CF4、Ar、及びO2の混合ガスを使用してエッチング工程を行った。出力が600W、時間12分間、酸素(O2)流量及びアルゴン(Ar)流量がそれぞれ50sccm及び150sccmという条件下で、O2とArの混合物を使用してアッシング工程を行った。
配合物実施例F17〜F28の各感光性接着剤組成物を、シリコンでできた半導体チップに塗布し、120℃で5分間プリベークして、コーティング被膜を得た。次いで、感光性接着剤組成物コーティングを、RIEエッチング工程及びアッシング工程にかけた。出力が2500W、時間6分間、フッ素化炭化水素(CF4)流量、アルゴン(Ar)流量及び酸素(O2)流量がそれぞれ200sccm、200sccm及び50sccmという条件下で、CF4、Ar及びO2の混合ガスを使用してエッチング工程を行った。出力が600W、時間12分間、酸素(O2)流量及びアルゴン(Ar)流量がそれぞれ50sccm及び150sccmという条件下で、O2とArの混合物を使用してアッシング工程を行った。
配合物実施例F17〜F28の感光性接着剤組成物を、離型剤が塗られている基板シート上に塗布し、120℃で3分間プリベークした後、100℃で60分間ハードベークした。次いで、コーティング被膜をベースシートから剥離して、長さ20mm、幅20mm、及び被膜厚さ100μmの試験片を得た。これらの試験片に関して、Rheo Stress RS150レオメーター(HAAKE Co.社)を使用して、空気中で、10℃/分の速度で、30℃から220℃に温度を上昇させながら、1Hzの周波数で溶融粘度を測定した。測定値の最小値を最小溶融粘度と決定した。
シリコンでできた半導体チップを、配合物実施例F17〜F27及び比較例F28の感光性接着剤組成物を介して互いに接着させることによって、チップ積層物を調製した。これを、ダイ結合シートを使用してパッケージ基板に搭載し、ワイヤーボンディングした後、シーリング材でシールして半導体デバイスを得た。シーリングの条件は、モールド温度が175℃、注入圧力が7MPa、保持時間が2分間であり、モールドから取り出した後、加熱温度が175℃、加熱時間が2時間である。
基準:
優秀:クラック又は界面剥離は全く観察されない。
良好:クラック又は界面剥離が3%未満観察される。
劣る(poor):クラック又は界面剥離が3%以上5%未満観察される。
不良:クラック又は界面剥離が5%以上観察される。
20 半導体チップ
30 パッケージ基板
31 コア基板
32 絶縁層
33 ソルダレジスト層
34 配線
35 導電性ビア
50 モールド部分
70 結合ワイヤー
80 はんだボール
101 接着剤層
200 チップ積層体
601 接着剤層
Claims (30)
- a) 式(I)のモノマーから誘導される式(IA)の第1のタイプの繰り返し単位を有するポリマー:
aは0〜3の整数であり;
bは1〜4の整数であり;
cは1〜4の整数であり;
R1は、水素、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、又はn-ブチルから選択される);
b) 式(A)のジアゾ-キノン部分を含む光活性化合物:
d) 添加剤であって、
式(IV)の化合物:
f及びgは0〜4の整数であり;
R2及びR3は同じか若しくは異なっており、互いに独立に、水素、メチル、エチル、直鎖状若しくは分枝状のC3〜C6アルキル、C3〜C8シクロアルキル、C6〜C10アリール、及びC7〜C12アラルキルから選択されるか;又は
R2及びR3はそれらが結合している炭素原子と一緒になって、5〜8員の置換若しくは非置換の炭素環式環を形成しており、前記置換基はC1〜C8アルキルから選択され;
R4及びR5は同じか又は異なっており、互いに独立に、水素、メチル、エチル、直鎖状又は分枝状のC3〜C6アルキル、C3〜C8シクロアルキル、C6〜C10アリール、及びC7〜C12アラルキルから選択される);
式(V)の化合物:
iは1又は2であり;
R6は独立に、メチル、エチル、直鎖状又は分枝状のC3〜C16アルキル、C3〜C8シクロアルキル、C6〜C10アリール、C7〜C12アラルキル、又は-CO2Hである);
式(VI)の化合物:
l及びmは0〜4の整数であり;
R7及びR8は同じか又は異なっており、互いに独立に、水素、メチル、エチル、直鎖状又は分枝状のC3〜C6アルキル、C3〜C8シクロアルキル、C6〜C10アリール、及びC7〜C12アラルキルから選択される);
式(VII)の化合物:
p及びqは0〜4の整数であり;
R9、R10、R11、及びR12は同じか若しくは異なっており、互いに独立に、水素、メチル、エチル、直鎖状若しくは分枝状のC3〜C6アルキルから選択されるか;又は
R13が-(CH2)r-である場合、R9若しくはR10の1つとR11若しくはR12の1つは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5〜8員の置換又は非置換炭素環式環を形成しており、前記置換基はC1〜C6アルキルから選択され;
R13は-(CH2)r-又はフェニレンであり、rは1〜2であり;
R14及びR15は同じか又は異なっており、互いに独立に、水素、メチル、エチル、直鎖状又は分枝状のC3〜C6アルキル、C3〜C8シクロアルキル、C6〜C10アリール、及びC7〜C12アラルキルから選択される);
式(VIII)の化合物:
式(IX)の化合物:
式(X)の化合物:
を含む、感光性組成物。 - ポリマーが:
ノルボルネニル-2-トリフルオロメチル-3,3,3-トリフルオロプロパン-2-オール(HFANB)、
トリオキサノナンノルボルネン(NBTON)、
テトラオキサドデカンノルボルネン(NBTODD)、
5-(3-メトキシブトキシ)メチル-2-ノルボルネン(NB-3-MBM)、
5-(3-メトキシプロパノキシ)メチル-2-ノルボルネン(NB-3-MPM)、
エチル3-(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン-2-イル)プロパノエート(EPEsNB)、
ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-5-エン-2-カルボン酸(Acid NB)、及び
ノルボルネニルプロパン酸(NBEtCOOH)
からなる群から選択される1つ又は複数のモノマーから誘導される、請求項3に記載の感光性組成物。 - ポリマーが、以下のモノマー:
ノルボルネニル-2-トリフルオロメチル-3,3,3-トリフルオロプロパン-2-オール(HFANB)、
3-(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン-2-イル)プロパン酸(NBEtCOOH)、及び
トリオキサノナンノルボルネン(NBTON)
から誘導される、請求項3に記載の感光性組成物。 - 添加剤が:
2,2'-メチレンジフェノール;
4,4'-メチレンジフェノール;
2,2'-(エタン-1,1-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(エタン-1,1-ジイル)ジフェノール;
2,2'-(プロパン-1,1-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(プロパン-1,1-ジイル)ジフェノール;
2,2'-(プロパン-2,2-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(プロパン-2,2-ジイル)ジフェノール;
2,2'-(4-メチルペンタン-2,2-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(4-メチルペンタン-2,2-ジイル)ジフェノール;
2,2'-(5-メチルヘプタン-3,3-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(5-メチルヘプタン-3,3-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(プロパン-2,2-ジイル)ビス(2-シクロヘキシルフェノール);
4,4'-(2-メチルプロパン-1,1-ジイル)ビス(2-シクロヘキシル-5-メチルフェノール);
5,5''-(シクロヘキサン-1,1-ジイル)ビス(([1,1'-ビフェニル]-2-オール));
4,4'-(シクロヘキサン-1,1-ジイル)ビス(2-シクロヘキシルフェノール);
4,4'-(4-メチルシクロヘキサン-1,1-ジイル)ジフェノール;
2-シクロヘキシル-4-(2-(4-ヒドロキシフェニル)プロパン-2-イル)-5-メチルフェノール;
6,6'-メチレンビス(2-(tert-ブチル)-4-メチルフェノール);
6,6'-(2-メチルプロパン-1,1-ジイル)ビス(2,4-ジメチルフェノール);
4,4'-(2-メチルプロパン-1,1-ジイル)ビス(2-(tert-ブチル)-5-メチルフェノール);
及びその任意の組合せの混合物から選択される式(IV)の化合物である、請求項1に記載の感光性組成物。 - 添加剤が:
2-シクロヘキシルフェノール;
4-シクロヘキシルフェノール;
2-シクロヘキシル-5-メチルフェノール;
2,4-ジ-sec-ブチルフェノール;
2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール;
2,4-ジ-tert-ブチルフェノール;
4-ドデシルフェノール;
4-エチルレゾルシノール;
2-プロピルレゾルシノール;
4-ブチルレゾルシノール;
4-ヘキシルレゾルシノール;
及びその任意の組合せの混合物から選択される式(V)の化合物である、請求項1に記載の感光性組成物。 - 添加剤が:
[1,1'-ビフェニル]-2,2',4,4'-テトラオール;
2'-メチル-[1,1'-ビフェニル]-2,3,4,4'-テトラオール;
[1,1'-ビフェニル]-2,2',4,4',6-ペンタオール;
[1,1'-ビフェニル]-2,2',3,4,4'-ペンタオール;
及びその任意の組合せの混合物から選択される式(VI)の化合物である、請求項1に記載の感光性組成物。 - 添加剤が:
4,4'-(4-イソプロピル-1-メチルシクロヘキサン-1,3-ジイル)ジフェノール;
4,4'-(1,4-フェニレンビス(プロパン-2,2-ジイル))ビス(2-シクロヘキシル-5-メチルフェノール);
4,4'-(1,3-フェニレンビス(プロパン-2,2-ジイル))ビス(2-シクロヘキシル-5-メチルフェノール);
4,4'-(1,4-フェニレンビス(プロパン-2,2-ジイル))ビス(2-シクロヘキシルフェノール);
4,4'-([1,1'-ビ(シクロヘキサン)]-4,4'-ジイル)ジフェノール;
4-(4-(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキシル)-2-メチルフェノール;
及びその任意の組合せの混合物から選択される式(VII)の化合物である、請求項1に記載の感光性組成物。 - 添加剤が:
4,4',4''-(ブタン-1,1,3-トリル)トリス(2-(tert-ブチル)-5-メチルフェノール);
1,4-ジメチルピペラジン-2,5-ジオン;
1-エチル-4-メチルピペラジン-2,5-ジオン;
1,4-ジエチルピペラジン-2,5-ジオン;
1-メチル-4-プロピルピペラジン-2,5-ジオン;
1-エチル-4-プロピルピペラジン-2,5-ジオン;
1-エチル-4-イソプロピルピペラジン-2,5-ジオン;
及びその任意の組合せの混合物から選択される式(VIII)の化合物である、請求項1に記載の感光性組成物。 - 添加剤が:
ビス(オキシラン-2-イルメチル)シクロヘキサン-1,2-ジカルボキシレート;
ビス(オキシラン-2-イルメチル)シクロヘキサン-1,3-ジカルボキシレート;
ビス(オキシラン-2-イルメチル)シクロヘキサン-1,4-ジカルボキシレート;
及びその任意の組合せの混合物から選択される式(IX)の化合物である、請求項1に記載の感光性組成物。 - 添加剤が:
ビス(オキシラン-2-イルメチル)フタレート;
ビス(オキシラン-2-イルメチル)イソフタレート;
ビス(オキシラン-2-イルメチル)テレフタレート;
及びその任意の組合せの混合物から選択される式(X)の化合物である、請求項1に記載の感光性組成物。 -
及びその任意の組合せの混合物からなる群から選択される1つ又は複数の化合物を更に含む、請求項1に記載の感光性組成物。 - フェノール樹脂、平滑化剤、酸化防止剤、難燃剤、可塑剤、シランカップリング剤、及び硬化促進剤からなる群から選択される1つ又は複数の化合物を更に含む、請求項1に記載の感光性組成物。
- アルカリ現像剤に溶解性である、請求項1〜17のいずれか一項に記載の感光性組成物。
- 積層半導体素子を含む半導体デバイスであって、前記積層が、請求項1〜18のいずれか一項に記載の感光性組成物からなる半導体デバイス。
- 再分配層(RDL)構造を含む半導体デバイスであって、前記RDL構造が、請求項1〜18のいずれか一項に記載の感光性組成物を更に含む半導体デバイス。
- チップスタック構造を含む半導体デバイスであって、前記チップスタック構造が、請求項1〜18のいずれか一項に記載の感光性組成物を更に含む半導体デバイス。
- 相補型金属酸化物半導体(CMOS)の画像センサーダム構造を含む半導体デバイスであって、前記構造が、請求項1〜18のいずれか一項に記載の感光性組成物を更に含む半導体デバイス。
- 請求項1〜18のいずれか一項に記載の組成物を含む被膜。
- 再分配層(RDL)構造、チップスタック構造、CMOS画像センサーダム構造の1つ又は複数を含むマイクロエレクトロニクス又はオプトエレクトロニクスデバイスであって、前記構造が、請求項1〜18のいずれか一項に記載の組成物を更に含むマイクロエレクトロニクス又はオプトエレクトロニクスデバイス。
- マイクロエレクトロニクス又はオプトエレクトロニクスデバイス作製のための被膜を形成する方法であって:
適切な基板を、請求項1〜18のいずれか一項に記載の組成物でコーティングして被膜を形成する工程と;
適切な放射線に曝露させることによって、被膜をマスクでパターニングする工程と;
曝露後に被膜を現像して、光パターンを形成する工程と;
適切な温度に加熱することによって、被膜を硬化させる工程と
を含む方法。 - 前記コーティングをスピンコーティング法によって行う、請求項25に記載の方法。
- 前記現像を水性現像剤によって行う、請求項25に記載の方法。
- 前記現像剤が、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液である、請求項27に記載の方法。
- 前記硬化前に、基板を最初に130℃〜160℃の温度で20分間〜60分間ハードベークする、請求項25に記載の方法。
- 前記硬化を、5℃ずつ温度を上昇させて170℃〜200℃の温度で1〜5時間行う、請求項25に記載の方法。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US201361840018P | 2013-06-27 | 2013-06-27 | |
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