JP6636707B2 - 感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置 - Google Patents
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Description
(A)下記一般式(1):
又は下記一般式(3):
で表されるポリイミドの前駆体であるポリアミド酸、ポリアミド酸エステル又はポリアミド酸塩、
あるいは下記一般式(4):
で表される構造を有するポリアミドを少なくとも含む樹脂;
(B)感光材;並びに
(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物、を含むネガ型感光性樹脂組成物である。
「2」
前記(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物が、前記(A)の樹脂100質量部に対して、1〜50質量部である、「1」に記載のネガ型感光性樹脂組成物である。
「3」
前記(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物、その内少なくとも1つのアルコール性水酸基が下記一般式(5):
である「1」又は「2」に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
「4」
前記(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物が、3つ以上のアルコール性水酸基を持つ、「1」〜「3」のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物である。
「5」
前記(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物が、1級水酸基と2級水酸基をそれぞれ1つ以上持つ、「1」〜「4」のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物である。
「6」
前記(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物が、アルドース、ケトース、ピラノース、フラノース、及びアルジトールからなる群から選ばれる「1」〜「5」のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物である。
「7」
(D)含窒素複素環式化合物をさらに含む、「1」〜「6」いずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物である。
「8」
前記ネガ型感光性樹脂組成物から形成されたレリーフパターンを加熱処理することにより得られる硬化レリーフパターンを、大気圧空気雰囲気下、150℃で500時間及び1000時間の高温環境下保持後に、JIS K 5600−5−6規格のクロスカット法に準じて評価したとき、硬化レリーフパターンの基板に接着している格子数が50以上である、「1」〜「7」のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物である。
「9」
(1)「1」〜「8」のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによって感光性樹脂層を前記基板上に形成する工程と、
(2)前記感光性樹脂層を露光する工程と、
(3)前記露光後の感光性樹脂層を現像してレリーフパターンを形成する工程と、
(4)前記レリーフパターンを加熱処理することによって硬化レリーフパターンを形成する工程
を含む、硬化レリーフパターンの製造方法である。
「10」
前記基板が、銅又は銅合金から形成されている、「9」に記載の方法である。
「11」
「9」又は「10」に記載の方法により得られる硬化レリーフパターンである。
「12」
「11」に記載の硬化レリーフパターンを含む半導体装置である。
本発明の感光性樹脂組成物を構成する各成分について、以下に具体的に説明する。
本発明に用いられる(A)樹脂について説明する。本発明の(A)樹脂は、ポリアミド又はポリイミド前駆体である、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド酸塩から成る群より選ばれる少なくとも一種の樹脂を主成分とする。ここで、主成分とは、これらの樹脂を全樹脂の60質量%以上含有することを意味し、80質量%以上含有することが好ましい。また、必要に応じて他の樹脂を含んでいてもよい。
[ポリイミド前駆体]
本発明の感光性樹脂組成物としては、加熱又は適当な触媒による処理により、イミド環を有するポリマーとなる下記一般式(1):
で表される構造を有するポリイミド前駆体である。ポリマーが加熱処理後にイミド環を有する事で、機械物性、耐熱性及び耐薬品性が飛躍的に向上し、強靭な膜が得られる。
で表される構造が挙げられるが、これらに限定されるものではない。又、Y1の構造は1種でも2種以上の組み合わせでも構わない。上記式(7)及び(8)で表される構造を有するY1基は、耐熱性及び感光特性を両立するという点で特に好ましい。
本発明で、エステル結合型のポリイミド前駆体を調製するために好適に用いられる、4価の有機基X1を含むテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、無水ピロメリット酸、ジフェニルエーテル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルメタン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−無水フタル酸)プロパン、2,2−ビス(3,4−無水フタル酸)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。又、これらは単独で用いることができるのは勿論のこと2種以上を混合して用いてもよい。
上記テトラカルボン酸エステル(典型的には上記反応溶媒中の溶液)に、氷冷下、適当な脱水縮合剤、例えば、ジシクロカルボジイミド、1−エトキシカルボニル−2−エトキシ−1,2−ジヒドロキノリン、1,1−カルボニルジオキシ−ジ−1,2,3−ベンゾトリアゾール、N,N’−ジスクシンイミジルカーボネート等を投入混合してテトラカルボン酸エステルをポリ酸無水物とした後、これに、本発明で好適に用いられる2価の有機基Y1を含むジアミン類を別途溶媒に溶解又は分散させたものを滴下投入し、重縮合させることにより、目的のポリアミド酸エステルを得ることができる。
本発明の感光性樹脂組成物における好ましい(A)樹脂のさらに1つの例は、下記一般式(4):
で表される構造を有するポリアミドである。このポリアミドはネガ型感光性樹脂組成物用として好適である。
で表される基であることが好ましい。
(フタル酸化合物封止体の合成)
第一に、3価の芳香族基X2を有する化合物、例えばアミノ基で置換されたフタル酸、アミノ基で置換されたイソフタル酸、及び、アミノ基で置換されたテレフタル酸からなる群から選ばれた少なくとも1つ以上の化合物(以下、「フタル酸化合物」という)1モルと、アミノ基と反応する化合物1モルとを反応させて、該フタル酸化合物のアミノ基を後述のラジカル重合性の不飽和結合を含む基で修飾、封止した化合物(以下、「フタル酸化合物封止体」という)を合成する。これらは単独でもよいし、混合して用いてもよい。
上記フタル酸化合物封止体と2価の有機基Y2を有するジアミン化合物を、ピリジン又はトリエチルアミンなどの塩基性触媒の存在下、適当な溶媒中で混合し、重縮合させることにより、本発明のポリアミドを得ることができる。
本発明に用いられる(B)感光剤について説明する。(B)感光剤は、特定の波長を吸収、分解する事でラジカルを発生する光重合開始剤および/又は光酸発生剤が用いられる。(B)感光剤の感光性樹脂組成物中の配合量は、(A)樹脂100質量部に対して、1〜50質量部である。1質量部以上の配合量の時、光感度又はパターニング性が発現し、50質量部以下の時、硬化後の感光性樹脂層の物性が良くなる。
本発明に用いられる(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物について説明する。(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物は、脂肪族又は脂環式化合物を構成する炭素に結合した水酸基であるアルコール性水酸基を2つ以上持つ化合物であり、その骨格から誘導される化合物を称してアルコール性水酸基を2つ以上含む化合物とする。
本発明の感光性樹脂組成物には、(F)有機チタン化合物を含有させてもよい。(F)有機チタン化合物を含有することにより、約200℃という低温で硬化した場合であっても耐薬品性に優れる感光性樹脂層を形成できる。
I)チタンキレート化合物:中でも、アルコキシ基を2個以上有するチタンキレートが、ネガ型感光性樹脂組成物の保存安定性及び良好なパターンが得られることからより好ましく、具体的な例は、チタニウムビス(トリエタノールアミン)ジイソプロポキサイド、チタニウムジ(n−ブトキサイド)ビス(2,4−ペンタンジオネート、チタニウムジイソプロポキサイドビス(2,4−ペンタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)等である。
本発明の感光性樹脂組成物は、上記(A)〜(F)成分以外の成分をさらに含有してもよい。本発明の感光性樹脂組成物は、典型的には、上記各成分及び必要に応じてさらに使用される任意成分を溶剤に溶解してワニス状にした感光性樹脂組成物として使用するため、(G)その他成分としては溶剤を挙げることができる。溶剤としては、(A)樹脂に対する溶解性の点から、極性の有機溶剤を用いることが好ましい。具体的には、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、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、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリノン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン等が挙げられ、これらは単独又は2種以上の組合せで用いることができる。
又、レリーフパターンの解像性を向上させるために、光重合性の不飽和結合を有するモノマーを任意に配合することができる。このようなモノマーとしては、光重合開始剤によりラジカル重合反応する(メタ)アクリル化合物が好ましく、特に以下に限定するものではないが、ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレートなどの、エチレングリコール又はポリエチレングリコールのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、プロピレングリコール又はポリプロピレングリコールのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、グリセロールのモノ、ジ又はトリアクリレート及びメタクリレート、シクロヘキサンジアクリレート及びジメタクリレート、1,4−ブタンジオールのジアクリレート及びジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールのジアクリレート及びジメタクリレート、ネオペンチルグリコールのジアクリレート及びジメタクリレート、ビスフェノールAのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、ベンゼントリメタクリレート、イソボルニルアクリレート及びメタクリレート、アクリルアミド及びその誘導体、メタクリルアミド及びその誘導体、トリメチロールプロパントリアクリレート及びメタクリレート、グリセロールのジ又はトリアクリレート及びメタクリレート、ペンタエリスリトールのジ、トリ、又はテトラアクリレート及びメタクリレート、並びにこれら化合物のエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物等の化合物を挙げることができる。
又、本発明は、(1)上述した本発明の感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによって樹脂層を該基板上に形成する工程と、(2)該樹脂層を露光する工程と、(3)該露光後の樹脂層を現像してレリーフパターンを形成する工程と、(4)該レリーフパターンを加熱処理することによって硬化レリーフパターンを形成する工程とを含む、硬化レリーフパターンの製造方法を提供する。以下、各工程の典型的な態様について説明する。
本工程では、上記で形成した樹脂層を、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション、ステッパー等の露光装置を用いて、パターンを有するフォトマスク又はレチクルを介して又は直接に、紫外線光源等により露光する。
本工程においては、露光後の感光性樹脂層の露光部又は未露光部を現像除去する。ネガ型の感光性樹脂組成物である本発明の組成物は、未露光部が現像除去される。現像方法としては、従来知られているフォトレジストの現像方法、例えば回転スプレー法、パドル法、超音波処理を伴う浸漬法等の中から任意の方法を選択して使用することができる。又、現像の後、レリーフパターンの形状を調整する等の目的で、必要に応じて任意の温度及び時間の組合せによる現像後ベークを施してもよい。
本発明は又、上述した本発明の硬化レリーフパターンの製造方法により得られる硬化レリーフパターンを含む、半導体装置を提供する。本発明は、半導体素子である基材と、前記基材上に上述した硬化レリーフパターン製造方法により形成された樹脂の硬化レリーフパターンとを含む半導体装置も提供する。又、本発明は、基材として半導体素子を用い、上述した硬化レリーフパターンの製造方法を工程の一部として含む半導体装置の製造方法にも適用できる。本発明の半導体装置は、上記硬化レリーフパターン製造方法で形成される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、又はバンプ構造を有する半導体装置の保護膜等として形成し、既知の半導体装置の製造方法と組合せることで製造することができる。
4,4’−オキシジフタル酸二無水物(ODPA)155.1gを2l容量のセパラブルフラスコに入れ、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)131.2gとγ―ブチロラクトン400mlを入れて室温下で攪拌し、攪拌しながらピリジン81.5gを加えて反応混合物を得た。反応による発熱の終了後に室温まで放冷し、16時間放置した。
製造例1の4,4’−オキシジフタル酸二無水物(ODPA)155.1gに代えて、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)147.1gを用いた以外は、前述の製造例1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリアミド酸エステルであるポリマーBを得た。ポリマーBの分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は22,000であった。
4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DADPE)93.0gを2l容量のセパラブルフラスコに入れ、N−メチルピロリドン(NMP)700mlを入れて室温下で攪拌し、完全に溶解させた。
(フタル酸化合物封止体AIPA−MOの合成)
容量5lのセパラブルフラスコに、5−アミノイソフタル酸{以下、AIPAと略す。}543.5g、N−メチル−2−ピロリドン1700gを投入、混合撹拌し、ウォーターバスで50℃まで加温した。これに、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート512.0g(3.3mol)をγ−ブチロラクトン500gで希釈したものを滴下ロートで滴下投入し、そのまま50℃で2時間ほど撹拌した。
容量2lのセパラブルフラスコに、得られたAIPA−MOを100.89g(0.3mol)、ピリジンを71.2g(0.9mol)、GBLを400g投入、混合し、氷浴で5℃まで冷却した。これに、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)125.0g(0.606mol)をGBL125gに溶解希釈したものを、氷冷下、20分ほどかけて滴下し、続いて4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル{以下、BAPBと記す。}103.16g(0.28mol)をNMP168gに溶解させたものを、20分ほどかけて滴下し、氷浴で5℃未満を維持しつつ3時間、次いで氷浴を外して室温で5時間撹拌した。反応混合物に生じた沈殿物をろ過により取り除き、反応液を得た。
各樹脂の重量平均分子量(Mw)をゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(標準ポリスチレン換算)で測定した。測定に用いたカラムは昭和電工(株)製の商標名「Shodex 805M/806M直列」であり、標準単分散ポリスチレンは、昭和電工(株)製の商標名「Shodex STANDARD SM−105」を選択し、展開溶媒はN−メチル−2−ピロリドンであり、検出器は昭和電工(株)製の商標名「Shodex RI−930」を使用した。
感光性樹脂組成物を6インチシリコンウエハー上にスピンコーター(D−SPIN636型、日本国、大日本スクリーン製造社製)を用いてスピン塗布し、ホットプレート上100℃で300秒の乾燥を行い、9μm厚の塗膜を形成した。この塗膜にテストパターン付レチクルを用いてi線ステッパーNSR1755i7B(ニコン社製)により、特定のウエハー位置にそれぞれ100〜700mJ/cm2のエネルギーを順次照射した。次いで、ウエハー上に形成した塗膜を、シクロペンタノンを用いて現像機(D−SPIN636型、大日本スクリーン製造社製)でスプレー現像し、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートでリンスして、ポリアミド酸エステルのパターンを得た。パターンを形成したウエハーを昇温プログラム式キュア炉(VF−2000型、日本国、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、200℃で1時間、続いて300℃で2時間熱処理することにより、5μm厚のポリイミドのパターンをシリコンウエハー上に得た。得られた各パターンについて、パターン形状及びパターン部の幅を光学顕微鏡下で観察し、350mJ/cm2露光時の解像度を求めた。
○:解像度が30μm未満
△:解像度が30μ以上50μm未満
×:解像度が50μm以上
感光性樹脂組成物を銅基板上にスピン塗布し、乾燥して9μm厚の塗膜を感光性樹脂層として形成した後、昇温プログラム式キュア炉(VF−2000型、日本国、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、200℃で1時間、続いて300℃で2時間加熱処理(キュア)することにより、5μm厚の硬化樹脂塗膜を得た。このキュア膜を不飽和型プレッシャークッカー(PC−R8D型、日本国、HIRAYAMA社製)を用いて、大気圧空気雰囲気下、150℃で500時間及び1000時間の高温環境下保持後、JIS K 5600−5−6規格のクロスカット法に準じて、キュア膜の高温環境下保持後の銅基板/硬化樹脂塗膜間の接着特性を以下の基準に基づき評価した。
「最良」:基板に接着している硬化樹脂塗膜の格子数が100のもの。
「良」:基板に接着している硬化樹脂塗膜の格子数が80〜99のもの。
「やや良」:基板に接着している硬化樹脂塗膜の格子数が50〜79のもの。
「やや不良」:基板に接着している硬化樹脂塗膜の格子数が20〜49のもの。
「不良」:基板に接着している硬化樹脂塗膜の格子数が20未満のもの。
感光性樹脂組成物を銅基板上にスピン塗布し、乾燥して9μm厚の塗膜を感光性樹脂層として形成した後、昇温プログラム式キュア炉(VF−2000型、日本国、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、200℃で1時間、続いて300℃で2時間加熱処理(キュア)することにより、5μm厚の硬化樹脂塗膜を得た。このキュア膜をウエハーから剥離し、5mgのキュア膜を熱量計測定装置(TGA)(TGA−50、日本国、島津製作所社製)を用いて、窒素雰囲気下にて室温から600℃まで5℃/minの昇温速度で加熱し、5%重量減少温度を測定した。
ポリマーAを用いて以下の方法でネガ型感光性樹脂組成物を調製し、調製した感光性樹脂組成物の評価を行った。ポリアミド酸エステルであるポリマーA100gと((A)樹脂に該当)を、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシム(表1には「PDO」と記載する)((B)感光剤に該当)4g、1,9−ノナンジオール((C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物に該当) 10g、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン1.5g、N−フェニルジエタノールアミン10g 、テトラエチレングリコールジメタクリレート8g、N−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]フタルアミド酸1.5g、及び2−ニトロソ−1−ナフト−ル0.05gと共に、N−メチル−2−ピロリドン(以下ではNMPという)80gと乳酸エチル20gから成る混合溶媒に溶解した。得られた溶液の粘度を、少量の前記混合溶媒を更に加えることによって約35ポイズ(poise)に調整し、ネガ型感光性樹脂組成物とした。
実施例1で用いた(A)樹脂であるポリマーAの代わりにポリマーB100gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(A)樹脂であるポリマーAの代わりにポリマーA50gとポリマーB50gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
ポリアミド酸であるポリマーC100gと((A)樹脂に該当)を、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシム(表1には「PDO」と記載する)((B)感光剤に該当)4g、1,9−ノナンジオール((C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物に該当) 10g、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン1.5g、ジエチルアミノエチルメタクリレート 72g、N−フェニルジエタノールアミン10g、テトラエチレングリコールジメタクリレート8g、N−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]フタルアミド酸1.5g、及び2−ニトロソ−1−ナフト−ル0.05gと共に、N−メチル−2−ピロリドン(以下ではNMPという)80gと乳酸エチル20gから成る混合溶媒に溶解した。得られた溶液の粘度を、少量の前記混合溶媒を更に加えることによって約35ポイズ(poise)に調整し、ネガ型感光性樹脂組成物とした。
実施例1で用いた(A)樹脂であるポリマーAの代わりにポリマーD100gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりにノナンジオール0.1gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりにノナンジオール1gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりにノナンジオール30gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりにノナンジオール50gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりに1級水酸基が4つ持つペンタエリスリトール10gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりに1級水酸基を持つ炭素原子がベンゼン環と結合している1,4−ベンゼンジメタノール10gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりに3級水酸基を持つα,α’−ジヒドロキシ−1,3−ジイソプロピルベンゼン10gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりに3級水酸基を持つピナコール10gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりに1級水酸基と2級水酸基を持つ1,3,5‐ペンタントリオール10gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりにアルドースであるD−キシロース10gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりにアルドースであるD−グルコース10gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりにケトースであるD−フルクトース10gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例17で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるD−フルクトース10gの代わりにL体であるL−フルクトース10gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりにアルジトールであるエリトリトール10gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりにアルジトールであるキシリトール10gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりにアルジトールであるマンニトール10gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1のネガ型感光性樹脂組成物に(D)含窒素複素環式化合物である5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール3gをさらに加えて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1のネガ型感光性樹脂組成物に(D)含窒素複素環式化合物である5−メチル−1H−テトラゾール 3gをさらに加えて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1のネガ型感光性樹脂組成物に(D)含窒素複素環式化合物である8−アザアデニン 3gをさらに加えて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例20のネガ型感光性樹脂組成物に(D)含窒素複素環式化合物である5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール3gをさらに加えて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例20のネガ型感光性樹脂組成物に(D)含窒素複素環式化合物である5−メチル−1H−テトラゾール 3gをさらに加えて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例201のネガ型感光性樹脂組成物に(D)含窒素複素環式化合物である8−アザアデニン 3gをさらに加えて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりに、ノナンジオール70gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりに、キシリトール70gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
ポリアミド酸エステルであるポリマーA100gと((A)樹脂に該当)を、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシム(表3には「PDO」と記載する)((B)感光剤に該当)4g、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン1.5g、N−フェニルジエタノールアミン10g、テトラエチレングリコールジメタクリレート8g、N−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]フタルアミド酸1.5g、及び2−ニトロソ−1−ナフト−ル0.05gと共に、N−メチル−2−ピロリドン(以下ではNMPという)80gと乳酸エチル20gから成る混合溶媒に溶解した。得られた溶液の粘度を、少量の前記混合溶媒を更に加えることによって約35ポイズ(poise)に調整し、ネガ型感光性樹脂組成物とした。
比較例1で用いた(A)樹脂であるポリマーAの代わりにポリマーB100gを用いて、比較例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
比較例1で用いた(A)樹脂であるポリマーAの代わりにポリマーA50gとポリマーB50gを用いて、比較例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
ポリアミド酸であるポリマーC100gと((A)樹脂に該当)を、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシム(表3には「PDO」と記載する)((B)感光剤に該当)4g、1,9−ノナンジオール((C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物に該当) 10g、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン1.5g、ジエチルアミノエチルメタクリレート 72g、N−フェニルジエタノールアミン10g、テトラエチレングリコールジメタクリレート8g、N−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]フタルアミド酸1.5g、及び2−ニトロソ−1−ナフト−ル0.05gと共に、N−メチル−2−ピロリドン(以下ではNMPという)80gと乳酸エチル20gから成る混合溶媒に溶解した。得られた溶液の粘度を、少量の前記混合溶媒を更に加えることによって約35ポイズ(poise)に調整し、ネガ型感光性樹脂組成物とした。
比較例1で用いた(A)樹脂であるポリマーAの代わりにポリマーD100gを用いて、比較例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
比較例1のネガ型感光性樹脂組成物に(D)含窒素複素環式化合物である8−アザアデニン 3gをさらに加えて、比較例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
実施例1で用いた(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物であるノナンジオール10gの代わりに、水酸基が1つである1−オクタノール10gを用いて、実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調整した。
Claims (10)
- (A)下記一般式(1):
又は下記一般式(3):
で表されるポリイミドの前駆体であるポリアミド酸、ポリアミド酸エステル又はポリアミド酸塩、
あるいは下記一般式(4):
で表される構造を有するポリアミドを少なくとも含む樹脂;
(B)感光材;並びに
(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物:
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物であって、
前記(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物は、1つ以上の1級水酸基を有し、かつ前記1級水酸基が下記一般式(5):
で表される構造を有する1級水酸基である、ネガ型感光性樹脂組成物。 - 前記(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物が、前記(A)の樹脂100質量部に対して、1〜50質量部である、請求項1に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
- 前記(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物が、3つ以上のアルコール性水酸基を持つ、請求項1又は2に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
- 前記(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物が、1級水酸基と2級水酸基をそれぞれ1つ以上持つ、請求項1〜3のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
- 前記(C)アルコール性水酸基を2つ以上含む化合物が、アルドース、ケトース、ピラノース、フラノース、及びアルジトールからなる群から選ばれる請求項1〜4のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
- (D)含窒素複素環式化合物をさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
- 前記ネガ型感光性樹脂組成物から形成されたレリーフパターンを加熱処理することにより得られる硬化レリーフパターンを、大気圧空気雰囲気下、150℃で500時間及び1000時間の高温環境下保持後に、JIS K 5600−5−6規格のクロスカット法に準じて評価したとき、硬化レリーフパターンの基板に接着している格子数が50以上である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
- (1)請求項1〜7のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによって感光性樹脂層を前記基板上に形成する工程と、
(2)前記感光性樹脂層を露光する工程と、
(3)前記露光後の感光性樹脂層を現像してレリーフパターンを形成する工程と、
(4)前記レリーフパターンを加熱処理することによって硬化レリーフパターンを形成する工程
を含む、硬化レリーフパターンの製造方法。 - 前記基板が、銅又は銅合金から形成されている、請求項8に記載の方法。
- 半導体素子である基材上に、請求項8又は9に記載の硬化レリーフパターンの製造方法により、硬化レリーフパターンを提供することを含む、半導体装置の製造方法。
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