JP7009803B2 - 感光性樹脂組成物、パターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品 - Google Patents

感光性樹脂組成物、パターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品 Download PDF

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Description

本発明は、感光性樹脂組成物、パターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品に関する。
従来、半導体素子の表面保護膜及び層間絶縁膜には、優れた耐熱性と電気特性、機械特性等を併せ持つポリイミドやポリベンゾオキサゾールが用いられている。近年、これらの樹脂自身に感光特性を付与した感光性樹脂組成物が用いられており、これを用いるとパターン硬化物の製造工程が簡略化でき、煩雑な製造工程を短縮できる(例えば、特許文献1参照)。
また、半導体パッケージの小型化及び軽量化を達成するため、半導体素子表面の端子をポリイミド銅積層体を用いて再配線したウエハレベルチップサイズパッケージと呼ばれる半導体パッケージング技術が開発されている。
ウエハレベルチップサイズパッケージの作製においては、高性能なダイ及び耐熱性の低い封止材を保護し、歩留まりを向上させる観点から、低温硬化性が強く求められている(例えば、特許文献2参照)
さらに、パッケージの耐熱信頼性において、大気中で高温条件にさらされた際に、ポリイミド銅積層体中のポリイミドと銅配線とが剥離しないこと及び銅が変色しないことが求められている(例えば、非特許文献1参照)。
特開2009-265520号公報 国際公開第2008/111470号
"真空 39巻",日本真空協会,p103-p110.
本発明の目的は、200℃以下の低温硬化であっても、高温保存処理後に、接着性に優れ、かつ、変色を抑制できる硬化物を形成できる感光性樹脂組成物、パターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品を提供することである。
本発明者らは、従来の感光性樹脂組成物を用いて、銅(基板)上に、200℃以下で硬化した硬化物を作製した場合、高温保存処理により、酸化による硬化物の分解及び硬化物を透過した酸素による銅の酸化が起こり、硬化物と銅の接着性が低下する問題、及び銅が変色する問題を見つけ出した。
本発明者らは、上記問題を鑑み、鋭意検討を重ねた結果、感光性樹脂組成物に、アルコール性水酸基を有し、さらにエンジオール基を有する化合物を用いることにより、200℃以下の低温硬化であっても、高温保存処理後に、接着性が優れ、基板の変色を抑制できる硬化物を形成できることを見出し、本発明を完成させた。
本発明によれば、以下の感光性樹脂組成物等が提供される。
1.(A)重合性の不飽和結合を有するポリイミド前駆体、
(B)重合性モノマー、
(C)光重合開始剤、及び
(D)アルコール性水酸基を有し、さらにエンジオール基を有する化合物
を含む感光性樹脂組成物。
2.前記(A)成分が、下記式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体である1に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 0007009803000001
(式(1)中、Xは4価の芳香族基であって、-COOR基と-CONH-基とは互いにオルト位置にあり、-COOR基と-CO-基とは互いにオルト位置にある。Yは2価の芳香族基である。R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、下記式(4)で表される基、又は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基であり、R及びRの少なくとも一方が前記式(4)で表される基である。)
Figure 0007009803000002
(式(4)中、R~Rは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の脂肪族炭化水素基であり、mは1~10の整数である。)
3.前記(D)成分がメチロール基を含む1又は2に記載の感光性樹脂組成物。
4.前記(D)成分が、下記式(2)で表される化合物を含む1~3のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
Figure 0007009803000003
(式(2)中、R~Rは、それぞれ独立に水酸基、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、アリールオキシ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、カルボキシ基又は芳香族基であり、R~Rの少なくとも1つは水酸基である。R及びRは、結合して、環を形成してもよい。)
5.前記(D)成分が、下記式(3)で表される化合物を含む1~4のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
Figure 0007009803000004
6.さらに、(E)下記式(21)で表される化合物を含む1~5のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
Figure 0007009803000005
(式(21)中、R10~R14は、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基である。R13及びR14は、結合して、環を形成してもよい。)
7.前記(E)成分が、下記式(22)又は(23)で表される化合物を含む6に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 0007009803000006
8.1~7のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記感光性樹脂膜をパターン露光して、樹脂膜を得る工程と、
前記パターン露光後の樹脂膜を、有機溶剤を用いて、現像し、パターン樹脂膜を得る工程と、
前記パターン樹脂膜を加熱処理する工程と、を含むパターン硬化物の製造方法。
9.前記加熱処理の温度が200℃以下である8に記載のパターン硬化物の製造方法。
10.1~7のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を硬化した硬化物。
11.パターン硬化物である10に記載の硬化物。
12.10又は11に記載の硬化物を用いて作製された層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜。
13.12に記載の層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜を含む電子部品。
本発明によれば、200℃以下の低温硬化であっても、高温保存処理後に、接着性に優れ、かつ、変色を抑制できる硬化物を形成できる感光性樹脂組成物、パターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品が提供できる。
本発明の一実施形態に係る電子部品の製造工程図である。
以下に、本発明の感光性樹脂組成物、それを用いたパターン硬化物の製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜及び電子部品の実施の形態を詳細に説明する。尚、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。
本明細書において「A又はB」とは、AとBのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。また、本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。また、本明細書において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。さらに、例示材料は特に断らない限り単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本明細書における「(メタ)アクリル基」とは、「アクリル基」及び「メタクリル基」を意味する。
本発明の感光性樹脂組成物は、(A)重合性の不飽和結合を有するポリイミド前駆体(以下、「(A)成分」ともいう。)、(B)重合性モノマー(以下、「(B)成分」ともいう。)、(C)光重合開始剤(以下、「(C)成分」ともいう。)、及び(D)アルコール性水酸基を有し、さらにエンジオール基を有する化合物(以下、「(D)成分」ともいう。)を含む。
これにより、200℃以下の低温硬化であっても、高温保存処理(高温保存試験(HTS:High Temperature Storage Test))後に、接着性に優れ、かつ、変色を抑制できる硬化物を形成できる。
また、これにより、任意の効果として、優れた感光特性を有することができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、ネガ型感光性樹脂組成物であることが好ましい。
(A)成分としては、特に制限はされないが、パターニング時の光源にi線を用いた場合の透過率が高く、200℃以下の低温硬化時にも高い硬化物特性を示すポリイミド前駆体が好ましい。
重合性の不飽和結合としては、炭素炭素の二重結合等が挙げられる。
(A)成分は、下記式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体であることが好ましい。これにより、i線の透過率が高く、200℃以下の低温硬化時にも良好な硬化物を形成できる。
式(1)で表される構造単位の含有量は、(A)成分の全構成単位に対して、50モル%以上であることが好ましく、80モル%以上がより好ましく、90モル%以上がさらに好ましい。上限は特に限定されず、100モル%でもよい。
Figure 0007009803000007
(式(1)中、Xは4価の芳香族基であって、-COOR基と-CONH-基とは互いにオルト位置にあり、-COOR基と-CO-基とは互いにオルト位置にある。Yは2価の芳香族基である。R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、下記式(4)で表される基、又は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基であり、R及びRの少なくとも一方が前記式(4)で表される基である。)
Figure 0007009803000008
(式(4)中、R~Rは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の脂肪族炭化水素基であり、mは1~10の整数(好ましくは2~5の整数、より好ましくは2又は3)である。)
式(1)のXの4価の芳香族基は、4価の芳香族炭化水素基でもよく、4価の芳香族複素環式基でもよい。4価の芳香族炭化水素基が好ましい。
式(1)のXの4価の芳香族炭化水素基としては、例えば以下の式(5)の基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Figure 0007009803000009
(式(5)中、X及びYは、それぞれ独立に、各々が結合するベンゼン環と共役しない2価の基又は単結合を示す。Zはエーテル基(-O-)又はスルフィド基(-S-)である(-O-が好ましい)。)
式(5)において、X及びYの各々が結合するベンゼン環と共役しない2価の基は、-O-、-S-、メチレン基、ビス(トリフルオロメチル)メチレン基、又はジフルオロメチレン基であることが好ましく、-O-がより好ましい。
式(1)のYの2価の芳香族基は、2価の芳香族炭化水素基でもよく、2価の芳香族複素環式基でもよい。2価の芳香族炭化水素基が好ましい。
式(1)のYの2価の芳香族炭化水素基としては、例えば以下の式(6)の基が挙げられるが、これに限定されるものではない。
Figure 0007009803000010
(式(6)中、R15~R22は、それぞれ独立に水素原子、1価の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原子を有する1価の有機基である。)
式(6)のR15~R22の1価の脂肪族炭化水素基(好ましくは炭素数1~10、より好ましくは炭素数1~6)としては、メチル基が好ましい。
式(6)のR15~R22のハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を有する1価の有機基は、ハロゲン原子を有する1価の脂肪族炭化水素基(好ましくは炭素数1~10、より好ましくは炭素数1~6)が好ましく、トリフルオロメチル基がより好ましい。
式(1)のR及びRの炭素数1~4(好ましくは1又は2)の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、2-プロピル基、n-ブチル基等が挙げられる。
式(1)のR及びRの少なくとも一方が、式(4)で表される基であり、ともに式(4)で表される基であることが好ましい。
式(4)のR~Rの炭素数1~3(好ましくは1又は2)の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、2-プロピル基等が挙げられる。メチル基が好ましい。
式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体は、例えば下記式(7)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、下記式(8)で表されるジアミノ化合物とを、N-メチル-2-ピロリドン等の有機溶剤中にて反応させポリアミド酸を得て、下記式(9)で表される化合物を加え、有機溶剤中で反応させ部分的にエステル基を導入することで得ることができる。
式(7)で表されるテトラカルボン酸二無水物及び式(8)で表されるジアミノ化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
Figure 0007009803000011
(式(7)中、Xは式(1)のXに対応する基である。)
Figure 0007009803000012
(式(8)中、Yは式(1)で定義した通りである。)
Figure 0007009803000013
(式(9)中、Rは上述の式(4)で表される基である。)
(A)成分は、式(1)で表される構造単位以外の構造単位を有してもよい。
式(1)で表される構造単位以外の構造単位としては、下記式(10)で表される構造単位等が挙げられる。
Figure 0007009803000014
(式(10)中、Xは4価の芳香族基であって、-COOR51基と-CONH-基とは互いにオルト位置にあり、-COOR52基と-CO-基とは互いにオルト位置にある。Yは2価の芳香族基である。R51及びR52は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基である。)
式(10)のXの4価の芳香族基は、式(1)のXの4価の芳香族基と同様のものが挙げられる。
式(10)のYの2価の芳香族基は、式(1)のYの2価の芳香族基と同様のものが挙げられる。
式(10)のR51及びR52の炭素数1~4の脂肪族炭化水素基は、R及びRの炭素数1~4の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
式(1)で表される構造単位以外の構造単位は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
式(1)で表される構造単位以外の構造単位の含有量は、(A)成分の全構成単位に対して、50モル%未満であることが好ましい。
(A)成分において、全カルボキシ基及び全カルボキシエステルに対して、式(4)で表される基でエステル化されたカルボキシ基の割合が、50モル%以上であることが好ましく、60~100モル%がより好ましく、70~90モル%がさらに好ましい。
(A)成分の分子量に特に制限はないが、数平均分子量で10,000~200,000であることが好ましい。
数平均分子量は、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィー法によって測定することができ、標準ポリスチレン検量線を用いて換算することによって求めることができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)重合性モノマーを含む。これにより、(A)成分と架橋し、又は(B)成分が重合し、架橋ネットワークを形成することができ、形成される硬化物の耐熱性及び機械特性をさら向上することができる。
(B)成分は、重合性の不飽和二重結合を含む基(好ましくは、光重合開始剤により重合可能であることから、(メタ)アクリル基)を有することが好ましく、架橋密度及び光感度の向上、現像後のパターンの膨潤の抑制のため、2~4の重合性の不飽和二重結合を含む基を有することが好ましい。
(B)成分として、例えば下記式(12)で表される基を有する化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Figure 0007009803000015
(式(12)中、R25~R27は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の脂肪族炭化水素基であり、lは0~10の整数(好ましくは0、1又は2)である。)
式(12)のR25~R27の炭素数1~3の脂肪族炭化水素基としては、式(4)のR~Rの炭素数1~3の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
(B)成分として、具体的には、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリ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、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート等が挙げられる。
また、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、
テトラメチロールメタンテトラアクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリメタクリレート、アクリロイルオキシエチルイソシアヌレート、メタクリロイルオキシエチルイソシアヌレート等が挙げられる。
(B)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、1~50質量部が好ましい。硬化物の疎水性向上の観点から、より好ましくは5~50質量部、さらに好ましくは5~40質量部である。
上記範囲内である場合、実用的なレリ-フパターンが得られやすく、未露光部の現像後残滓を抑制しやすい。
(C)成分としては、例えば、ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン等のベンゾフェノン誘導体、
2,2’-ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアセトフェノン誘導体、
チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン等のチオキサントン誘導体、
ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジル-β-メトキシエチルアセタール等のベンジル誘導体、
ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のベンゾイン誘導体、及び
1-フェニル-1,2-ブタンジオン-2-(o-メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-ベンゾイル)オキシム、1,3-ジフェニルプロパントリオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-3-エトキシプロパントリオン-2-(o-ベンゾイル)オキシム、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(0-アセチルオキシム)、下記式で表される化合物等のオキシムエステル類などが好ましく挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Figure 0007009803000016
特に光感度の点で、オキシムエステル類が好ましい。
(C)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
(C)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましく、より好ましくは0.1~10質量部であり、さらに好ましくは0.1~5質量部である。
上記範囲内の場合、光架橋が膜厚方向で均一となりやすく、実用的なレリ-フパターンを得やすくなる。
本発明の感光性樹脂組成物は、アルコール性水酸基を有し、さらにエンジオール基を有する化合物を含む。これにより、高温保存後に、接着性に優れ、かつ、変色を抑制できる硬化物を形成できる。
(D)成分は、1又は2以上(好ましくは1,2又は3)のアルコール性水酸基を有することが好ましい。
(D)成分のアルコール性水酸基は、1級のアルコール性水酸基でもよく、2級のアルコール性水酸基でもよく、3級のアルコール性水酸基でもよい。
1級のアルコール性水酸基及び2級のアルコール性水酸基が特に好ましい。
2級のアルコール性水酸基及び3級のアルコール性水酸基は、環式の脂肪族炭化水素基に水酸基が結合した構造でもよい。
(D)成分は、(好ましくは炭素数1~10)ヒドロキシアルキル基を含むことが好ましい。ヒドロキシアルキル基としては、例えば、メチロール基等が挙げられる。高温保存処理後の硬化物がより接着性に優れる観点から、(D)成分は、1級のアルコール性水酸基を有するメチロール基を含むことが好ましい。
(D)成分は、下記式(2)で表される化合物を含むことが好ましい。
Figure 0007009803000017
(式(2)中、R~Rは、それぞれ独立に水酸基、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、アリールオキシ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、カルボキシ基又は芳香族基であり、R~Rの少なくとも1つ(好ましくは1,2又は3、より好ましくは3)は水酸基である。R及びRは、結合して、環(好ましくは、5員環又は6員環)を形成してもよい。)
式(2)のR~Rのアルキル基(好ましくは炭素数1~8)としては、メチル基、エチル基、シクロへキシル基等が挙げられる。
式(2)のR~Rのアルケニル基(好ましくは炭素数2~8)としては、ビニル基、アリル基等が挙げられる。
式(2)のR~Rのアルコキシ基(好ましくは炭素数1~8)としては、メトキシ基等が挙げられる。
式(2)のR~Rのヒドロキシアルキル基(好ましくは炭素数1~8)としては、メチロール基等が挙げられる。
式(2)のR~Rのアリールオキシ基(好ましくは炭素数6~10)としては、フェノキシ基等が挙げられる。
式(2)のR~Rのアルキルカルボニル基(好ましくは炭素数2~8)としては、アセチル基等が挙げられる。
式(2)のR~Rのアリールカルボニル基(好ましくは炭素数7~11)としては、ベンゾイル基等が挙げられる。
式(2)のR~Rの芳香族基(好ましくは炭素数6~10)としては、フェニル基等のアリール基などが挙げられる。
(D)成分は、安全性の観点から、下記式(2A)で表される化合物を含むことが好ましい。
Figure 0007009803000018
(式(2A)中、R及びRは、式(2)で定義した通りである。X及びXは、それぞれ独立にメチレン基、NH、硫黄原子、酸素原子、又はカルボニル基である。)
(D)成分は、安全性の観点から、下記式(3)で表される化合物を含むことが好ましい。
Figure 0007009803000019
(D)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
(D)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~25質量部が好ましく、より好ましくは1~22質量部であり、さらに好ましくは3~12質量部である。0.1質量部以上の場合、銅との接着性低下を抑制しやすく、25質量部以下の場合、良好な感光特性を得やすい。
本発明の感光性樹脂組成物は、硬化物がより接着性に優れ、より変色を抑制できる観点から、さらに、(E)下記式(21)で表される化合物(以下、「(E)成分」ともいう。)を含んでもよい。
Figure 0007009803000020
(式(21)中、R10~R14は、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基である。R13及びR14は、結合して、環(例えば、5員環又は6員環)を形成してもよい。)
式(21)のR10~R14のアルキル基(好ましくは炭素数1~20)としては、メチル基、エチル基、シクロへキシル基等が挙げられる。
(E)成分は、銅への接着性向上の観点から、下記式(22)又は(23)で表される化合物を含むことが好ましい。
Figure 0007009803000021
(E)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
(E)成分を含む場合、(E)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましく、より好ましくは0.1~10質量部であり、さらに好ましくは0.1~6質量部である。0.1質量部以上の場合、銅との接着性低下を抑制しやすく、20質量部以下の場合、良好な感光特性を得やすい。また、(E)成分の含有量は、(D)成分の物質量以下であることが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、通常、溶剤を含むことが好ましい。
溶剤としては、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等の有機溶剤などが挙げられる。
溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
溶剤の含有量は、特に限定されないが、一般的に、(A)成分100質量部に対して、50~1000質量部である。
本発明の感光性樹脂組成物は、カップリング剤、界面活性剤又はレベリング剤、防錆剤、及び重合禁止剤等を含有してもよい。
通常、カップリング剤は、現像後の加熱処理において、(A)成分と反応して架橋する、又は加熱処理する工程においてカップリング剤自身が重合する。これにより、得られる硬化物と基板との接着性をより向上させることができる。
好ましいシランカップリング剤としては、ウレア結合(-NH-CO-NH-)を有する化合物が挙げられる。これにより、200℃以下の低温下で硬化を行った場合も基板との接着性をさらに高めることができる。
低温での硬化を行った際の接着性の発現に優れる点で、下記式(13)で表される化合物がより好ましい。
Figure 0007009803000022
(式(13)中、R31及びR32は、それぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基である。aは1~10の整数であり、bは1~3の整数である。)
式(13)で表される化合物の具体例としては、ウレイドメチルトリメトキシシラン、ウレイドメチルトリエトキシシラン、2-ウレイドエチルトリメトキシシラン、2-ウレイドエチルトリエトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、4-ウレイドブチルトリメトキシシラン、4-ウレイドブチルトリエトキシシラン等が挙げられ、好ましくは3-ウレイドプロピルトリエトキシシランである。
シランカップリング剤として、ヒドロキシ基又はグリシジル基を有するシランカップリング剤を用いてもよい。ヒドロキシ基又はグリシジル基を有するシランカップリング剤、及び分子内にウレア結合を有するシランカップリング剤を併用すると、さらに低温硬化時の硬化物の基板への接着性を向上することができる。
ヒドロキシ基又はグリシジル基を有するシランカップリング剤としては、メチルフェニルシランジオール、エチルフェニルシランジオール、n-プロピルフェニルシランジオール、イソプロピルフェニルシランジオール、n-ブチルフェニルシランジオール、イソブチルフェニルシランジオール、tert-ブチルフェニルシランジオール、ジフェニルシランジオール、エチルメチルフェニルシラノール、n-プロピルメチルフェニルシラノール、イソプロピルメチルフェニルシラノール、n-ブチルメチルフェニルシラノール、イソブチルメチルフェニルシラノール、tert-ブチルメチルフェニルシラノール、エチルn-プロピルフェニルシラノール、エチルイソプロピルフェニルシラノール、n-ブチルエチルフェニルシラノール、イソブチルエチルフェニルシラノール、tert-ブチルエチルフェニルシラノール、メチルジフェニルシラノール、エチルジフェニルシラノール、n-プロピルジフェニルシラノール、イソプロピルジフェニルシラノール、n-ブチルジフェニルシラノール、イソブチルジフェニルシラノール、tert-ブチルジフェニルシラノール、フェニルシラントリオール、1,4-ビス(トリヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(メチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(エチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(プロピルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ブチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ジエチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ジプロピルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(ジブチルヒドロキシシリル)ベンゼン、及び下記式(14)で表わされる化合物等が挙げられる。中でも、特に、基板との接着性をより向上させるため、式(14)で表される化合物が好ましい。
Figure 0007009803000023
(式(14)中、R33はヒドロキシ基又はグリシジル基を有する1価の有機基であり、R34及びR35はそれぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基である。cは1~10の整数であり、dは1~3の整数である。)
式(14)で表される化合物としては、ヒドロキシメチルトリメトキシシラン、ヒドロキシメチルトリエトキシシラン、2-ヒドロキシエチルトリメトキシシラン、2-ヒドロキシエチルトリエトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、4-ヒドロキシブチルトリメトキシシラン、4-ヒドロキシブチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、2-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、2-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、4-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、4-グリシドキシブチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
ヒドロキシ基又はグリシジル基を有するシランカップリング剤は、さらに、窒素原子を含むことが好ましく、アミノ基又はアミド結合を有するシランカップリング剤が好ましい。
アミノ基を有するシランカップリング剤としては、ビス(2-ヒドロキシメチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス(2-ヒドロキシメチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス(2-グリシドキシメチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス(2-ヒドロキシメチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
アミド結合を有するシランカップリング剤としては、R36-(CH-CO-NH-(CH-Si(OR37(R36はヒドロキシ基又はグリシジル基であり、e及びfは、それぞれ独立に、1~3の整数であり、R37はメチル基、エチル基又はプロピル基である)で表される化合物等が挙げられる。
シランカップリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
シランカップリング剤を用いる場合、シランカップリング剤の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましく、1~10質量部がより好ましく、0.3~10質量部がさらに好ましい。
界面活性剤又はレベリング剤を含むことで、塗布性(例えばストリエーション(膜厚のムラ)の抑制)及び現像性を向上させることができる。
界面活性剤又はレベリング剤としては、例えば、ポリオキシエチレンウラリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル等が挙げられ、市販品としては、商品名「メガファックスF171」、「F173」、「R-08」(以上、DIC株式会社製)、商品名「フロラードFC430」、「FC431」(以上、住友スリーエム株式会社製)、商品名「オルガノシロキサンポリマーKP341」、「KBM303」、「KBM403」、「KBM803」(以上、信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。
界面活性剤及びレベリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
界面活性剤又はレベリング剤を含む場合、界面活性剤又はレベリング剤の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.01~10質量部が好ましく、0.05~5質量部がより好ましく、0.05~3質量部がさらに好ましい。
防錆剤を含むことで、銅及び銅合金の腐食の抑制や変色の防止ができる。
防錆剤としては、例えば、トリアゾール誘導体及びテトラゾール誘導体等が挙げられる。
防錆剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
防錆剤を用いる場合、防錆剤の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.01~10質量部が好ましく、0.1~5質量部がより好ましく、0.5~3質量部がさらに好ましい。
重合禁止剤を含有することで、良好な保存安定性を確保することができる。
重合禁止剤としては、ラジカル重合禁止剤、ラジカル重合抑制剤等が挙げられる。
重合禁止剤としては、例えば、p-メトキシフェノール、ジフェニル-p-ベンゾキノン、ベンゾキノン、ハイドロキノン、ピロガロール、フェノチアジン、レゾルシノール、オルトジニトロベンゼン、パラジニトロベンゼン、メタジニトロベンゼン、フェナントラキノン、N-フェニル-2-ナフチルアミン、クペロン、2,5-トルキノン、タンニン酸、パラベンジルアミノフェノール、ニトロソアミン類等が挙げられる。
重合禁止剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
重合禁止剤を含有する場合、重合禁止剤の含有量としては、感光性樹脂組成物の保存安定性及び得られる硬化物の耐熱性の観点から、(A)成分100質量部に対して、0.01~30質量部が好ましく、0.01~10質量部がより好ましく、0.05~5質量部がさらに好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、溶剤を除いて、本質的に、(A)~(D)成分、並びに任意に(E)成分、カップリング剤、界面活性剤、レベリング剤、防錆剤、及び重合禁止剤からなっており、本発明の効果を損なわない範囲で他に不可避不純物を含んでもよい。
本発明の感光性樹脂組成物の、例えば、80質量%以上、90質量%以上、95質量%以上、98質量%以上又は100質量%が、溶剤を除いて、
(A)~(D)成分、
(A)~(E)成分、又は
(A)~(D)成分、並びに任意に(E)成分、カップリング剤、界面活性剤、レベリング剤、防錆剤、及び重合禁止剤からなっていてもよい。
本発明の硬化物は、上述の感光性樹脂組成物の硬化することで得ることができる。
本発明の硬化物は、パターン硬化物として用いてもよく、パターンがない硬化物として用いてもよい。
本発明の硬化物の膜厚は、5~20μmが好ましい。
本発明のパターン硬化物の製造方法では、上述の感光性樹脂組成物を基板上に塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成する工程と、感光性樹脂膜をパターン露光して、樹脂膜を得る工程と、パターン露光後の樹脂膜を、有機溶剤を用いて、現像し、パターン樹脂膜を得る工程と、パターン樹脂膜を加熱処理する工程と、を含む。
これにより、パターン硬化物を得ることができる。
パターンがない硬化物を製造する方法は、例えば、上述の感光性樹脂膜を形成する工程と加熱処理する工程とを備える。さらに、露光する工程を備えてもよい。
基板としては、ガラス基板、Si基板(シリコンウエハ)等の半導体基板、TiO基板、SiO基板等の金属酸化物絶縁体基板、Cuめっきウエハ、窒化ケイ素基板、銅基板、銅合金基板などが挙げられる。
塗布方法に特に制限はないが、スピナー等を用いて行うことができる。
乾燥は、ホットプレート、オーブン等を用いて行うことができる。
乾燥温度は90~150℃が好ましく、溶解コントラスト確保の観点から、90~120℃がより好ましい。乾燥時間は、30秒間~5分間が好ましい。
乾燥は、2回以上行ってもよい。これにより、上述の感光性樹脂組成物を膜状に形成した感光性樹脂膜を得ることができる。
感光性樹脂膜の膜厚は、5~100μmが好ましく、8~50μmがより好ましく、10~30μmがさらに好ましい。
パターン露光は、例えばフォトマスクを介して所定のパターンに露光する。
照射する活性光線は、i線等の紫外線、可視光線、放射線などが挙げられるが、i線であることが好ましい。
露光装置としては、平行露光機、投影露光機、ステッパ、スキャナ露光機、プロキシミティ露光機等を用いることができる。
現像することで、パターン形成された樹脂膜(パターン樹脂膜)を得ることができる。一般的に、ネガ型感光性樹脂組成物を用いた場合には、未露光部を現像液で除去する。
現像液として用いる有機溶剤は、現像液としては、感光性樹脂膜の良溶媒を単独で、又は良溶媒と貧溶媒を適宜混合して用いることができる。
良溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-アセチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ガンマブチロラクトン、α-アセチル-ガンマブチロラクトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
貧溶媒としては、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル及び水等が挙げられる。
現像液に界面活性剤を添加してもよい。添加量としては、現像液100質量部に対して、0.01~10質量部が好ましく、0.1~5質量部がより好ましい。
現像時間は、例えば感光性樹脂膜を浸漬して完全に溶解するまでの時間の2倍とすることができる。
現像時間は、用いる(A)成分によっても異なるが、10秒間~15分間が好ましく、10秒間~5分間より好ましく、生産性の観点からは、20秒間~5分間がさらに好ましい。
現像後、リンス液により洗浄を行ってもよい。
リンス液としては、蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、トルエン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル等を単独又は適宜混合して用いてもよく、また段階的に組み合わせて用いてもよい。
パターン樹脂膜を加熱処理することにより、パターン硬化物を得ることができる。
(A)成分のポリイミド前駆体が、加熱処理工程によって、脱水閉環反応を起こし、対応するポリイミドとなってもよい。
加熱処理の温度は、250℃以下が好ましく、120~250℃がより好ましく、200℃以下又は160~200℃がさらに好ましい。
上記範囲内であることにより、基板やデバイスへのダメージを小さく抑えることができ、デバイスを歩留り良く生産することが可能となり、プロセスの省エネルギー化を実現することができる。
加熱処理の時間は、5時間以下が好ましく、30分間~3時間がより好ましい。
上記範囲内であることにより、架橋反応又は脱水閉環反応を充分に進行することができる。
加熱処理の雰囲気は大気中であっても、窒素等の不活性雰囲気中であってもよいが、パターン樹脂膜の酸化を防ぐことができる観点から、窒素雰囲気下が好ましい。
加熱処理に用いられる装置としては、石英チューブ炉、ホットプレート、ラピッドサーマルアニール、縦型拡散炉、赤外線硬化炉、電子線硬化炉、マイクロ波硬化炉等が挙げられる。
本発明の硬化物は、パッシベーション膜、バッファーコート膜、層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜等として用いることができる。
上記パッシベーション膜、バッファーコート膜、層間絶縁膜、カバーコート層及び表面保護膜等からなる群から選択される1以上を用いて、信頼性の高い、半導体装置、多層配線板、各種電子デバイス等の電子部品などを製造することができる。
本発明の電子部品である半導体装置の製造工程の一例を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電子部品である多層配線構造の半導体装置の製造工程図である。
図1において、回路素子を有するSi基板等の半導体基板1は、回路素子の所定部分を除いてシリコン酸化膜等の保護膜2などで被覆され、露出した回路素子上に第1導体層3が形成される。その後、前記半導体基板1上に層間絶縁膜4が形成される。
次に、塩化ゴム系、フェノールノボラック系等の感光性樹脂層5が、層間絶縁膜4上に形成され、公知の写真食刻技術によって所定部分の層間絶縁膜4が露出するように窓6Aが設けられる。
窓6Aが露出した層間絶縁膜4は、選択的にエッチングされ、窓6Bが設けられる。
次いで、窓6Bから露出した第1導体層3を腐食することなく、感光性樹脂層5のみを腐食するようなエッチング溶液を用いて感光性樹脂層5が完全に除去される。
さらに公知の写真食刻技術を用いて、第2導体層7を形成し、第1導体層3との電気的接続を行う。
3層以上の多層配線構造を形成する場合には、上述の工程を繰り返して行い、各層を形成することができる。
次に、上述の感光性樹脂組成物を用いて、パターン露光により窓6Cを開口し、表面保護膜8を形成する。表面保護膜8は、第2導体層7を外部からの応力、α線等から保護するものであり、得られる半導体装置は信頼性に優れる。
尚、前記例において、層間絶縁膜を本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成することも可能である。
以下、実施例及び比較例に基づき、本発明についてさらに具体的に説明する。尚、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
合成例1(A1の合成)
3,3’,4,4’‐ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物(ODPA)7.07gと2,2’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジアミン(DMAP)4.12gとをN-メチル-2-ピロリドン(NMP)30gに溶解し、30℃で4時間、その後室温下で一晩撹拌し、ポリアミド酸を得た。そこに水冷下で無水トリフルオロ酢酸を9.45g加え、45℃で3時間撹拌し、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEMA)7.08gを加えた。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリイミド前駆体A1を得た。
ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法を用いて、標準ポリスチレン換算により、以下の条件で、数平均分子量を求めた。A1の数平均分子量は40,000であった。
0.5mgのA1に対して溶剤[テトラヒドロフラン(THF)/ジメチルホルムアミド(DMF)=1/1(容積比)]1mLの溶液を用いて測定した。
測定装置:検出器 株式会社日立製作所製L4000UV
ポンプ:株式会社日立製作所製L6000
株式会社島津製作所製C-R4A Chromatopac
測定条件:カラムGelpack GL-S300MDT-5×2本
溶離液:THF/DMF=1/1(容積比)
LiBr(0.03mol/L)、HPO(0.06mol/L)
流速:1.0mL/min、検出器:UV270nm
また、A1のエステル化率(ODPAのカルボキシ基のHEMAとの反応率)を、以下の条件でNMR測定を行い、算出した。エステル化率は、ポリアミド酸の全カルボキシ基に対し80モル%であった(残り20モル%はカルボキシ基)。
測定機器:ブルカー・バイオスピン社製 AV400M
磁場強度:400MHz
基準物質:テトラメチルシラン(TMS)
溶媒:ジメチルスルホキシド(DMSO)
実施例1~8及び比較例1~9
(感光性樹脂組成物の調製)
表1及び2に示した成分及び配合量にて、実施例1~8及び比較例1~9の感光性樹脂組成物を調製した。表1及び2の配合量は、100質量部のA1に対する、各成分の質量部である。
用いた各成分は以下の通りである。(A)成分として、合成例1で得られたA1を用いた。
(B)成分:重合性モノマー
B1:TEGDMA(新中村化学工業株式会社製、テトラエチレングリコールジメタクリレート)
B2:A-TMMT(新中村化学工業株式会社製、ペンタエリスリトールテトラアクリレート)
(C)成分:光重合開始剤
C1:IRUGCURE OXE 02(BASFジャパン株式会社製、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(0-アセチルオキシム))
C2:G-1820(PDO)(ランブソン社製、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム)
(D)成分
D1:L(+)-アスコルビン酸(和光純薬工業株式会社製)
(D’)成分
D2:キシリトール(和光純薬工業株式会社製)
D3:D(+)-キシロース(和光純薬工業株式会社製)
D4:メタクリル酸2―ヒドロキシエチル(和光純薬工業株式会社製)
(E)成分
E1:ビタミンE(エルケーティー ラボラトリーズ社製)
E2:ヒドロキノン(東京化成工業株式会社製)
Figure 0007009803000024
NMP:N-メチル-2-ピロリドン
(感度の評価)
得られた感光性樹脂組成物を、塗布装置Act8(東京エレクトロン株式会社製)を用いて、シリコンウエハ上にスピンコートし、100℃で2分間乾燥後、110℃で2分間乾燥して乾燥膜厚が12μmの感光性樹脂膜を形成した。
得られた感光性樹脂膜をシクロペンタノンに浸漬して完全に溶解するまでの時間の2倍を現像時間として設定した。
また、上記と同様に感光性樹脂膜を作製し、得られた感光性樹脂膜に、i線ステッパFPA-3000iW(キヤノン株式会社製)を用いて、100~1100mJ/cmのi線を、100mJ/cm刻みの露光量で、所定のパターンに照射して、露光を行った。
露光後の樹脂膜を、Act8を用いて、シクロペンタノンに、上記の現像時間でパドル現像した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)でリンス洗浄を行い、パターン樹脂膜を得た。
直径10μmのホールパターンが形成できる露光量を、感度とした。結果を表1及び2に示す。
(解像度の評価)
露光量として、感度の評価で得られた、表1及び2に示す感度の露光量を用いた以外、また、所定のパターンについて、ホールパターンから1:1のラインアンドスペースパターンに変更するため、フォトマスクを変更した以外、感度の評価と同様に、パターン樹脂膜を得た。
はがれ及び残渣がなく、パターニングできた最小のラインの線幅を、解像度とした。結果を表1及び2に示す。
(パターン硬化物の製造)
感度の評価で得られたパターン樹脂膜を、縦型拡散炉μ-TF(光洋サーモシステム株式会社製)を用いて、窒素雰囲気下、175℃で2時間加熱し、パターン硬化物(硬化後膜厚10μm)を得た。
実施例1~8について、良好なパターン硬化物が得られた。
(硬化物の高温保存処理)
上述の感光性樹脂組成物を、塗布装置Act8(東京エレクトロン株式会社製)を用いて、Cuめっきウエハ(厚さ10μmのCuめっきを形成したSiウエハ)上にスピンコートし、100℃で2分間乾燥後、110℃で2分間乾燥して感光性樹脂膜を形成した。
得られた感光性樹脂膜にプロキシミティ露光機MA8(ズース・マイクロテック製マスクアライナー)を用いて1000mJ/cmの露光を行った。
露光後の樹脂膜を、縦型拡散炉μ-TFを用いて、窒素雰囲気下、175℃で2時間加熱し、硬化物(硬化後膜厚10μm)を得た。
得られた硬化物が付いたCuめっきウエハ(硬化物付きCuめっきウエハ)を、クリーンオーブンDT-41(ヤマト科学株式会社製)に配置し、温度150℃の条件で、250時間保存処理した後に取り出し、250時間保存処理した硬化物付きCuめっきウエハを得た。
150℃の保存処理時間を、500時間とした以外、250時間保存処理した硬化物付きCuめっきウエハと同様に製造、処理し、500時間保存処理した硬化物付きCuめっきウエハを得た。
150℃の保存処理時間を、1000時間とした以外、250時間保存処理した硬化物付きCuめっきウエハと同様に製造、処理し、1000時間保存処理した硬化物付きCuめっきウエハを得た。
150℃の保存処理を、行わなかった以外、250時間保存処理した硬化物付きCuめっきウエハと同様に製造し、0時間保存処理した(保存処理しなかった)硬化物付きCuめっきウエハを得た。
(接着性の評価)
上記硬化物の高温保存処理で得られた硬化物付きCuめっきウエハについて、アルミニウム製スタッドの先端にあるエポキシ樹脂層を硬化物表面に固定して、120℃のオーブン中で1時間加熱してエポキシ樹脂層と硬化物を接着した。そして、薄膜密着強度測定装置ロミュラス(QUAD Group社製)を用いて、スタッドを引張り、剥離時の荷重を測定し、剥離時の剥離モードを観察した。
凝集破壊であったもの(硬化物とCuめっきウエハとの間での剥離なし)を○とした。硬化物とCuめっきウエハとの間で剥離し、剥離時の荷重(=硬化物とCuめっきウエハとの間の接着力)が、500kg/cmより大きいものを△、500kg/cm以下のものを×とした。
凝集破壊の場合、硬化物の凝集破壊強さよりも、硬化物とCuめっきウエハの接着強さが強いことを示す。
結果を表1及び2に示す。
(外観変化の評価)
上記硬化物の高温保存処理で得られた硬化物付きCuめっきウエハについて、外観の変化を、目視で評価した。
0時間保存処理した硬化物付きCuめっきウエハと比較して、硬化物Cuめっきウエハに変色が見られなかったものを○とした。硬化物Cuめっきウエハが若干白く濁った銅色の変色が見られたものを△とした。硬化物付きCuめっきウエハに黄色く変色が見られたものを×とした。
結果を表1及び2に示す。
(Cuめっき表層での剥離評価)
上記硬化物の高温保存処理で得られた、500時間保存処理した硬化物付きCuめっきウエハについて、イオンミリング装置IM4000(株式会社日立製作所製)で切り出し、硬化物及びCuめっきの断面を、走査型電子顕微鏡SU3500(株式会社日立製作所製)で観察し、Cuめっき表層に形成された酸化銅の剥離部分を観察した。
Cuめっき表層に形成された酸化銅について、Cuめっき表層から酸化銅の剥離が発生しなかった場合、又は直径0.3μm以下の剥離が発生した場合を○とした。直径0.3μmを超える剥離が発生した場合を×とした。結果を表1及び2に示す。「-」は、評価を行わなかったことを示す。
Figure 0007009803000025
Figure 0007009803000026
本発明の感光性樹脂組成物は、層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜等に用いることができ、本発明の層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜は、電子部品等に用いることができる。
1 半導体基板
2 保護膜
3 第1導体層
4 層間絶縁膜
5 感光性樹脂層
6A、6B、6C 窓
7 第2導体層
8 表面保護膜

Claims (13)

  1. (A)下記式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体
    (B)重合性モノマー、
    (C)光重合開始剤、及び
    (D)アルコール性水酸基を有し、さらにエンジオール基を有する化合物
    を含む感光性樹脂組成物。
    Figure 0007009803000027
    (式(1)中、X は4価の芳香族基であって、-COOR 基と-CONH-基とは互いにオルト位置にあり、-COOR 基と-CO-基とは互いにオルト位置にある。Y は以下の式(6)の基である。R 及びR は、それぞれ独立に、水素原子、下記式(4)で表される基、又は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基であり、R 及びR の少なくとも一方が前記式(4)で表される基である。)
    Figure 0007009803000028
    (式(6)中、R 15 ~R 22 は、それぞれ独立に水素原子、1価の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原子を有する1価の有機基である。)
    Figure 0007009803000029
    (式(4)中、R ~R は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の脂肪族炭化水素基であり、mは1~10の整数である。)
  2. 16 及びR 17 は、それぞれ独立に1価の脂肪族炭化水素基である請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  3. 前記(D)成分がメチロール基を含む請求項1又は2に記載の感光性樹脂組成物。
  4. 前記(D)成分が、下記式(2)で表される化合物を含む請求項1~3のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
    Figure 0007009803000030
    (式(2)中、R~Rは、それぞれ独立に水酸基、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、アリールオキシ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、カルボキシ基又は芳香族基であり、R~Rの少なくとも1つは水酸基である。R及びRは、結合して、環を形成してもよい。)
  5. 前記(D)成分が、下記式(3)で表される化合物を含む請求項1~4のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
    Figure 0007009803000031
  6. さらに、(E)下記式(21)で表される化合物を含む請求項1~5のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
    Figure 0007009803000032
    (式(21)中、R10~R14は、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基である。R13及びR14は、結合して、環を形成してもよい。)
  7. 前記(E)成分が、下記式(22)又は(23)で表される化合物を含む請求項6に記載の感光性樹脂組成物。
    Figure 0007009803000033
  8. 請求項1~7のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成する工程と、
    前記感光性樹脂膜をパターン露光して、樹脂膜を得る工程と、
    前記パターン露光後の樹脂膜を、有機溶剤を用いて、現像し、パターン樹脂膜を得る工程と、
    前記パターン樹脂膜を加熱処理する工程と、を含むパターン硬化物の製造方法。
  9. 前記加熱処理の温度が200℃以下である請求項8に記載のパターン硬化物の製造方法。
  10. 請求項1~7のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を硬化した硬化物。
  11. パターン硬化物である請求項10に記載の硬化物。
  12. 請求項10又は11に記載の硬化物を用いて作製された層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜。
  13. 請求項12に記載の層間絶縁膜、カバーコート層又は表面保護膜を含む電子部品。
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