JPH08124917A - 表面保護膜、樹脂封止型半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

表面保護膜、樹脂封止型半導体装置およびその製造方法

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JPH08124917A JP7200936A JP20093695A JPH08124917A JP H08124917 A JPH08124917 A JP H08124917A JP 7200936 A JP7200936 A JP 7200936A JP 20093695 A JP20093695 A JP 20093695A JP H08124917 A JPH08124917 A JP H08124917A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】封止型半導体装置の封止部材の剥離およびクラ
ックの防止。 【構成】封止型半導体装置の半導体素子の表面保護膜
を、下記(化1)により表される繰返し単位を5%以上
有するポリイミド前駆体を含む組成物を加熱硬化させる
ことにより形成する。ただし、R2は炭素数4以上の4
価の有機基、Xは−COO−、−CO−、−NHCOO
−、−NHCO−、−NHCONH−、−NH−、−N
5−または−CH2O−、Tは−(CH2kOCO
6、−R6または−(CH2kOR6、n=5〜10
0、m=0〜95、n+m=100であり、p=1〜
2、k=2〜4。R6はC1〜4のアルキル基。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置およびその
製造方法と表面保護膜とに係り、特に、ポリイミドで表
面保護された半導体素子を樹脂で封止する樹脂封止型半
導体装置およびその製造方法と、半導体素子の保護に好
適な表面保護膜とに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法
では、半導体チップ表面の保護や封止樹脂からのα線に
よる半導体チップの誤動作防止のために、半導体素子表
面にポリイミド系樹脂から成る表面保護膜を形成し、そ
の上からモールド樹脂による封止を行っている。
【0003】現在、このような樹脂封止型半導体装置の
実装は、面付実装方法により行われることが主流になり
つつある。面付実装方法では、半導体装置のリードとプ
リント基板配線とを仮止めし、半導体装置、基板全体を
加熱してはんだ付けを行う。加熱の方法としては、主に
赤外線による輻射熱を利用する方法(赤外線リフロ
ー)、あるいはフッ素系不活性液体の凝縮熱を利用する
方法(ベーパーフェーズリフロー)が用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような実装方法で
は、樹脂封止型半導体装置内の吸湿水分が、はんだ付け
時の加熱によって急激に気化し、その蒸気圧で発生する
応力により、封止部材の樹脂にクラックが生じる場合が
あり、信頼性上の大きな問題となっている(日本機械学
会論文集(A編)55巻510号356〜363頁(1
989年発行))。
【0005】上記課題を解決するため、従来の樹脂封止
型半導体装置において発生した樹脂クラックについて解
析したところ、半導体チップ表面のポリイミド系樹脂と
封止樹脂との界面で剥離が発生し、これを発端として封
止樹脂にクラックが生じる現象が見られることがわかっ
た。この現象は、ポリイミド系樹脂と封止樹脂との接着
性が十分ではないことに起因すると考えられる。
【0006】そこで、本発明は、はんだ付け実装時の封
止部材のクラックや剥離を防止するに好適な半導体装置
を提供することを第1の目的とし、そのような半導体装
置の製造方法を提供することを第2の目的とし、さら
に、そのような半導体装置に用いるのに好適な表面保護
膜を提供することを第3の目的とするる。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の第1の目的を達成
するために、本発明では、下記一般式(化1)により表
される繰返し単位を5モル%以上有するポリイミド前駆
体を含むポリイミド前駆体組成物を加熱硬化させて得ら
れるポリイミド膜を表面保護膜とする半導体素子と、樹
脂からなる封止部材とを備える半導体装置が提供され
る。半導体素子は、半導体集積回路素子および個別トラ
ンジスタ素子のいずれであってもよい。なお、本発明で
用いられるポリアミド酸およびポリイミドの重量平均分
子量は、通常、2万〜10万である。
【0008】
【化1】
【0009】(ただし、R1は3価または4価の芳香族
基、R24個以上の炭素を含む4価の有機基、Tは15
個以下の炭素を含む1価の有機基を、それぞれ表し、p
は1または2である。また、Xは、−COO−、−CO
−、−NHCOO−、−NHCO−、−NHCONH
−、−NH−、−NR5−、−CH2O−のうちの少なく
ともいずれかであり、R5は、炭素数5個以下のアルキ
ル基である。) 上記ポリイミド前駆体は、下記一般式(化1)により表
される第1の繰返し単位と、下記一般式(化2)で表さ
れる第2の繰返し単位とからなり、一分子中に存在する
第1の繰返し単位の数をnとし、第2の繰返し単位の数
をmとするとき、n=5〜100、m=0〜95、n+
m=100であることが望ましい。
【0010】
【化1】
【0011】
【化2】
【0012】(ただし、R1は3価または4価の芳香族
基、R2およびR3は4個以上の炭素を含む4価の有機
基、R4は4個以上の炭素を含む2価の有機基、Tは1
5個以下の炭素を含む1価の有機基を、それぞれ表し、
pは1または2である。また、Xは、−COO−、−C
O−、−NHCOO−、−NHCO−、−NHCONH
−、−NH−、−NR5−、−CH2O−のうちの少なく
ともいずれかであり、R5は、炭素数5個以下のアルキ
ル基である。) 上記ポリイミド前駆体を加熱硬化して得られるポリイミ
ド膜は、封止材との極めて良好な接着性を有するため、
はんだリフロー時に内部水蒸気圧が高まってもモールド
樹脂から剥離しない。したがって、このポリイミド膜か
らなる半導体素子の表面保護膜を備える本発明の半導体
装置では、モールド樹脂のクラックや、モールド樹脂と
ポリイミド表面保護膜との界面での剥離が防止される。
これは、上記一般式(化1)および(化2)で表される
繰返し単位を備えるポリイミド前駆体の側鎖のXとTと
の結合が、ポリイミド膜とする際の加熱硬化の過程で切
れ、残った結合残基がモールド樹脂(特にエポキシ樹
脂)の硬化過程で結合(化学結合、あるいは、極性基ど
うしの強い相互作用)するためであると考えられる。
【0013】上記ポリイミド前駆体組成物は、ポリイミ
ド前駆体のみからなるものでもよく、ポリイミド前駆体
と適当な溶剤とからなるものであってもよいが、ポリイ
ミド前駆体の他に、さらに、炭素−炭素二重結合を持つ
アミン化合物と、感光剤とを含むことが好ましい。前駆
体組成物に感光性を付与できるため、製造工程を簡略化
できるからである。また、その量は、ポリイミド前駆体
を100重量部とするとき、炭素−炭素二重結合を持つ
アミン化合物が1〜400重量部、感光剤が0.1〜3
0重量部であることが望ましい。このような組成であれ
ば、形成されるポリイミド膜の封止部材との接着性を損
なうことなく、感光性を付与することができるからであ
る。このように、感光性のアミン化合物と感光剤とを含
むポリイミド前駆体組成物においても、加熱硬化過程で
側鎖のXとTとの結合が切れ、残った結合残基がモール
ド樹脂と結合することにより、表面保護膜と封止部材と
の強い接着性が確保されることには変わりがない。
【0014】また、上記第2の目的を達成するために、
本発明では、 (1)半導体素子表面の少なくとも一部に、上記ポリイ
ミド前駆体を含むポリイミド前駆体組成物を加熱硬化さ
せて得られるポリイミドからなる表面保護膜を形成する
表面保護膜形成工程 (2)上記表面保護膜を備える半導体素子を外部端子に
搭載する素子搭載工程 (3)上記リードフレーム上に搭載した半導体素子を、
モールド樹脂で封止する封止工程 の3工程を、この順で備える樹脂封止型半導体装置の製
造方法が提供される。
【0015】上記前駆体膜形成工程で用いられるポリイ
ミド前駆体組成物は、上記ポリイミド前駆体に加えて、
さらに炭素−炭素二重結合を持つアミン化合物と、感光
剤とを含むことが好ましい。前駆体組成物に感光性を付
与できるからである。また、その量は、ポリイミド前駆
体を100重量部とするとき、炭素−炭素二重結合を持
つアミン化合物が1〜400重量部、感光剤が0.1〜
30重量部であることが望ましい。このような組成であ
れば、形成されるポリイミド膜の封止部材との接着性を
損なうことなく、感光性を付与することができるからで
ある。
【0016】半導体素子の表面保護膜は、半導体素子基
板(ウェハ)の表裏一方の面のうち、外部端子との導通
を図るための配線を接続するボンディングパッド部と、
半導体素子間を切断するためのスクライブ領域とには表
面保護膜が存在しないようにできるものでなければなら
ない。上述のように、感光性を有するポリイミド前駆体
組成物を用いることは、表面保護膜の形成において、フ
ォトエッチング技術によりパターン化加工することがで
きるため、特に半導体素子の表面保護膜に適している。
【0017】本発明の半導体装置およびその製造方法で
は、側鎖に極性置換基を有するポリイミド前駆体からポ
リイミド膜を形成することにより、ポリイミド膜と封止
樹脂がその界面で極性置換基の相互作用で接着性を向上
させることができる。この良好な接着性のため、本発明
の半導体装置および本発明の製造方法により作製された
半導体装置では、保護膜と封止部材との間の剥離や、封
止部材のクラック発生といった問題が回避される。
【0018】
【作用】次に、本発明の半導体装置について、図1に示
すリード・オン・チップ型(以下、LOC型と略す)の
樹脂封止型半導体装置を例に説明する。なお、本発明の
半導体装置は、LOC型には限られず、チップ・オン・
リード型(以下、COL型と略す)など、他の形態の樹
脂封止型半導体装置であってもよい。
【0019】本発明の封止型半導体装置は、表面の少な
くとも一部にポリイミドからなる表面保護膜2を備える
半導体素子1と、外部端子3と、表面保護膜2を介して
半導体素子1および外部端子3を接着する接着部材4
と、半導体素子1および外部端子3間の導通を図るため
の配線5と、半導体素子1および配線5の全体を封止す
る封止部材6とを備える。表面保護膜2は、上記ポリイ
ミド前駆体を加熱硬化して得られるポリイミドからな
る。なお、図1に示す半導体装置では、外部端子3はリ
ードフレームを兼ねている。
【0020】また、COL型の樹脂封止型半導体装置の
例として、図3に個別トランジスタ装置を示す。図3に
示す個別トランジスタ装置は、ポリイミドからなる表面
保護膜66を備える個別トランジスタ素子71と、外部
端子70と、リードフレーム65と、接着部材72と、
トランジスタ素子71と外部端子70との導通を図るた
めの金による配線67と、素子71および配線67の全
体を封止する封止部材68とを備える。
【0021】表面保護膜66は、上記一般式(化1)に
より表される第1の繰返し単位と上記一般式(化2)に
より表される第2の繰返し単位とを有するポリイミド前
駆体を含むポリイミド前駆体組成物を加熱硬化させて得
られるポリイミドの膜である。
【0022】トランジスタ素子71は、コレクタを兼ね
るシリコン基板61と、基板61に作り込まれたベース
62およびエミッタ63と、基板61のベース62およ
びエミッタ63の作られている側の表面に形成されたS
iO2層64とからなる。SiO2層64には、ベース6
2およびエミッタ63の電極部に、ボンディングパッド
部を形成するための貫通孔が形成されており、該貫通孔
にはアルミニウムが充填されて、ボンディングパッド部
の導体層65を形成している。上記表面保護膜は、この
ボンディングパッド部の部分に貫通孔が設けられてお
り、上記配線67は、このボンディングパッド部の導体
層65と外部端子70とを接続している。
【0023】はんだ付け実装時の封止部材6、68のク
ラックや、封止部材6、68と表面保護膜2、66との
剥離を防止するには、表面保護膜2、66と封止部材
6、68との界面で、表面保護膜2、66を形成するポ
リイミドと封止部材6を形成するモールド樹脂との間
に、化学結合あるいは強固な分子間相互作用が存在する
ことが有効である。そこで、本発明では、表面保護膜2
を形成するポリイミドに、エポキシ樹脂等のモールド樹
脂と反応または相互作用する極性置換基を側鎖に有する
ポリイミド前駆体組成物を加熱硬化して得られるものを
用いた。このようにすれば、表面保護膜2、66は封止
部材6、68と極めて良く接着し、はんだリフロー時の
内部水蒸気圧の発生によっても、表面保護膜2、66と
封止部材6、68との剥離や、封止部材6、68のクラ
ックを抑制することができる。
【0024】つぎに、本発明の半導体装置の製造方法に
ついて、図2を用いて詳述する。なお、図2には、図1
に示したLOC型半導体装置の製造方法を示したが、本
発明の製造方法は、LOC型半導体装置の製造方法には
限られず、半導体素子と外部端子(リードフレーム)と
をあらかじめ接着してからモールド樹脂により封止して
得られる半導体装置であれば、COL型など他の半導体
装置の製造にも適用できる。
【0025】(1)表面保護膜形成工程 図2(a)に示すように、素子領域および配線層を作り
込んだシリコンウェハ9上にポリイミドからなる表面保
護膜2を形成する。表面保護膜2の形成方法としては、
例えば、上述のポリイミド前駆体を含むポリイミド前駆
体組成物をウェハ9表面に塗布し、加熱硬化させる方法
や、予めシート上に成形したポリイミド前駆体組成物を
ウェハ9表面に載置し、加熱硬化させる方法などがあ
る。
【0026】なお、表面保護膜2はあらかじめ定められ
たパターンを形成しており、ボンディングパッド部7、
スクライブ領域8の部分で素子1の表面が露出してい
る。ボンディングパッド部7とスクライブ領域8とを除
くパターンの表面保護膜を形成するには、フォトレジス
トとポリイミドのエッチング液とを用いるウエットエッ
チ法、あるいはパターン形成された無機膜または金属膜
をマスクとし、露出したポリイミド膜を酸素プラズマで
除去するドライエッチ法等のフォトエッチング技術を用
いることができる。
【0027】ポリイミド前駆体組成物に感光性が付与さ
れている場合には、半導体素子基板9上にポリイミド前
駆体組成物を塗布して乾燥皮膜とした後に、フォトマス
クを介して紫外線、あるいは放射線を照射し、次いで現
像によってポリイミド前駆体のパターンとし、さらに加
熱硬化によってポリイミドのパターンとすることができ
る。また、マスクを用い、領域7、8の部分を除いてポ
リイミド前駆体組成物を塗布するなどしても、表面保護
膜2をパターン化することができる。
【0028】このようにして表面保護膜2を形成したシ
リコンウェハ9のスクライブ領域を切断し、表面保護膜
2を備える半導体素子1(図2(b)に示す)を得る。
なお、ここではシリコンウェハ9上にあらかじめ表面保
護膜2を形成してからこれを切断し、表面保護膜2を備
える半導体素子1を得る方法について説明したが、本発
明はこれに限られず、シリコンウェハ9を切断し半導体
素子1を得たのち、得られた半導体素子1の表面にポリ
イミド前駆体組成物の膜を形成し、これを加熱硬化させ
て、表面保護膜2を備える半導体素子1を得ても良い。
【0029】(2)素子搭載工程 ポリイミドフィルムの表裏一方の面にポリアミドイミド
エーテル層を形成し、接着部材4を得る。この接着部材
4のポリアミドイミドエーテル層を形成していない側に
外部端子3を、ポリアミドイミドエーテル層を形成して
ある側に、ポリアミドイミドエーテル層と表面保護膜2
とが対向するように半導体素子1を、それぞれ配置し、
400℃にて熱圧着して、図2(c)に示すような半導
体素子1と外部端子3とが表面保護膜2および接着部材
4を介して接続されたものを得る。さらに、図2(d)
に示すように、半導体素子1のボンディングパッド部7
と外部端子3との間にワイヤボンダーで金線5を配線し
て、半導体素子1と外部端子3との導通を確保する。
【0030】(3)封止工程 図2(e)に示すように、シリカ含有エポキシ系樹脂を
用いて、成型温度180℃、成型圧力70kg/cm2
でモールドすることにより、封止部材6を形成する。最
後に、外部端子3を所定の形に折り曲げることにより、
図2(f)に示す樹脂封止型半導体装置が得られる。
【0031】さらに、本発明では上記の第3の目的を達
成するために、上記一般式(化1)および(化2)によ
り表される繰返し単位を有する上述のポリイミド前駆体
を含むポリイミド前駆体組成物を加熱硬化させて得られ
るポリイミド膜からなる、半導体素子の表面保護膜が提
供される。なお、本発明の表面保護膜は、α線遮蔽膜と
して用いることもできる。上記一般式(化1)および
(化2)で表される繰返し単位を有する上述のポリイミ
ド前駆体を加熱硬化して得られるポリイミド膜は、封止
材との極めて良好な接着性を有し、さらに耐熱性、機械
特性に優れているため、半導体、特に、モールド樹脂に
より封止される封止型半導体装置の半導体の表面保護に
適している。
【0032】つぎに、上記一般式(化1)および(化
2)で示される繰返し単位を有する上述のポリイミド前
駆体について詳述する。
【0033】最終的に得られるポリイミド膜の機械特性
および耐熱性の観点から、本発明で用いられるポリイミ
ド前駆体の繰返し単位を示す一般式(化1)の、一般式
(化1)のR1は、3価または4価の芳香族基であり、
異なる2種以上の基が混在していてもよい。R1の具体
例としては、最終的に得られるポリイミド膜の機械特性
および耐熱性の観点から、下記化学式群(化3)に示す
構造のものが挙げられるが、これに限定されない。
【0034】
【化3】
【0035】一般式(化1)および一般式(化2)にお
いて、R2およびR3は、最終的に得られるポリイミド膜
の機械特性および耐熱性の観点から、4個以上の炭素を
含む4価の有機基から、それぞれ独立に選ばれる。R2
およびR3は、同じものでも、ことなるものでもよく、
2および/またはR3として、ことなる2種以上の基が
混在していてもよい(この場合、ポリイミド前駆体は共
重合体となる)。最終的に得られるポリイミド膜の機械
特性および耐熱性の観点から、R2およびR3の具体例と
して、下記化学式群(化4)に示す構造のものが挙げら
れるが、これに限定されない。
【0036】
【化4】
【0037】同様に、最終的に得られるポリイミド膜の
機械特性および耐熱性の観点から、一般式(化2)にお
けるR4は、4個以上の炭素を含む2価の有機基であ
り、異なる2種以上の基が混在していてもよい。R4
具体例としては、最終的に得られるポリイミド膜の機械
特性および耐熱性の観点から、下記化学式群(化5)に
示す構造のものが挙げられるが、これに限定されない。
【0038】
【化5】
【0039】また、一般式(化1)において、Xは、−
COO−、−CO−、−NHCOO−、−NHCO−、
−NHCONH−、−NH−、−NR5−、および、−
CH2O−から選ばれる少なくともいずれかの基であ
る。これらの基のうち、エポキシ樹脂等のモールド樹脂
との反応性、および、X−T結合の加熱硬化時の切れ易
さの観点から、−COO−、−NHCOO−、−NHC
ONH−が好ましい。特に、−X−Tは、−NHCOO
−T、−NHCONH−Tであることが特に好ましい。
ここでR5は炭素数5個以下のアルキル基を表し、具体
的には−CH3、−C25、−CH2CH2CH3、−CH
(CH32等が挙げられる。なお、Xの各基の2つの結
合手のうち、ここでは右側に表現された結合がTとの結
合であることが望ましい。
【0040】一般式(化1)において、Tは15個以下
の炭素を含む1価の有機基を表し、X−T結合の加熱硬
化時の切れ易さの観点から、下記一般式群(化7)のう
ちのいずれかの構造式により表される基が好ましい。
【0041】
【化7】
【0042】Tの具体例としては、合成の容易さの観点
から、−CH3、−C25、−CH2CH2CH3、−CH
(CH32、−CH2CH2CH2CH3、−CH2CH(C
32、−CH(CH3)CH2CH3、−C(CH33、−
CH2CH2OCOCH(CH32、−CH2CH2OCO
C(CH33、−CH2CH2OCOCH3、−CH2CH2
OCOC65、−CH2CH2CH2OCOC65、−C
2CH2OCH3、−CH2CH2CH2CH2CH3、−C
2CH2CH2CH2CH2CH3、−CH2CH2CH2
COC65、−CH2CH2CH2OCH3、−CH2CH2
OCH3、−CH2CH2CH2OC25、−CH2CH2
25、−CH2CH2CH2OCH2CH2CH3、−CH2
CH2OCH2CH2CH3、−CH2CH2CH2OCH(C
32、−CH2CH2OCH(CH32、−CH2CH2
CH2OCH2CH2CH2CH3、−CH2CH2OCH2
2CH2CH3、−CH2CH2CH2OCH2CH(C
32、−CH2CH2OCH2CH(CH32、−CH2
CH2CH2OC(CH33、−CH2CH2OC(C
33、−CH2CH2CH2OC65、−CH2CH2
65等の、炭素−炭素間の二重結合を含まない一価の
有機基が挙げられる。特に、−CH2CH2OCOCH
(CH32、−CH2CH2OCOC(CH33、−CH2
CH2OCOCH3は、合成が容易であり、かつ、系外へ
の脱離性の良さから好ましい。
【0043】特に、R1は下記構造式(化6)で表され
る基が好ましく、また、Xは−COO−、−NHCOO
−、および−NHCONH−から選ばれる基が好まし
く、Tは下記一般式群(化7)のいずれかの一般式で表
される基が好ましい。
【0044】
【化6】
【0045】
【化7】
【0046】すなわち、上述のポリイミド前駆体のう
ち、特に、下記一般式(化8)〜(化10)のいずれか
により表される第1の繰返し単位と、下記一般式(化
2)で表される第2の繰返し単位とからなり、一分子中
に存在する第1の繰返し単位の数をnとし、第2の繰返
し単位の数をmとするとき、n=5〜100、m=0〜
95、n+m=100であるポリイミド前駆体が好まし
い。
【0047】
【化8】
【0048】
【化9】
【0049】
【化10】
【0050】
【化2】
【0051】(ただし、R2およびR3は4個以上の炭素
を含む4価の有機基であり、R4は4個以上の炭素を含
む2価の有機基であり、Aは−COO−、−NHCOO
−、および−NHCONH−のうちの少なくともいずれ
かであり、R5は、炭素数5個以下のアルキル基であ
り、kは2〜4の整数であり、R6は、フェニル基また
は炭素数4個以下のアルキル基である。) これは、得られるポリイミドの耐熱性および接着性がよ
く、本発明に適しているからである。
【0052】ここで、R6は、合成の容易さの観点か
ら、フェニル基または炭素数4個以下のアルキル基であ
り、具体的には−CH3、−C25、−CH2CH2
3、−CH(CH32、−CH2CH2CH2CH3、−C
2CH(CH32、−CH(CH3)CH2CH3、−C
(CH33、−C65が挙げられる。これらの基のう
ち、−CH3、−C25、−CH2CH2CH3、−CH
(CH32、−C(CH33は、合成が容易な上、ポリア
ミド酸から脱離したのち、脱離部分が容易に分解して系
から除かれるため、特に好ましい。また、Aは−COO
−、−NHCOO−、および−NHCONH−から選ば
れる2価の有機基であるが、これらのうち、R1である
ベンゼン環に直接窒素原子が結合するものが、特に好ま
しい。
【0053】つぎに、本発明で用いられる炭素−炭素二
重結合を持つアミン化合物について詳述する。本発明で
用いられる炭素−炭素二重結合を持つアミン化合物とし
ては、下記一般式(化11)で表される化合物を用いる
ことができるが、これに限定されない。
【0054】
【化11】
【0055】(ただし、一般式(化11)において、R
7、R8、およびR9は、水素、アルキル基、フェニル
基、ビニル基、およびプロペニル基のうちから、それぞ
れ独立に選択された基であり、R10およびR11はそれぞ
れ独立に選択された低級アルキル基であり、R12は低級
アルキレン基を表す。) 上記一般式(化11)で表される化合物の具体例として
は、アクリル酸2−(N,N−ジメチルアミノ)エチ
ル、アクリル酸3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピ
ル、アクリル酸4−(N,N−メチルアミノ)ブチル、
アクリル酸5−(N,N−ジメチルアミノ)ペンチル、
アクリル酸6−(N,N−ジメチルアミノ)ヘキシル、
アクリル酸2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル、ア
クリル酸3−(N,N−ジエチルアミノ)プロピル、ア
クリル酸4−(N,N−エチルアミノ)ブチル、アクリ
ル酸5−(N,N−ジエチルアミノ)ペンチル、アクリ
ル酸6−(N,N−ジエチルアミノ)ヘキシル、メタク
リル酸2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル、メタク
リル酸3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル、メタ
クリル酸4−(N,N−ジメチルアミノ)ブチル、メタ
クリル酸5−(N,N−ジメチルアミノ)ペンチル、メ
タクリル酸6−(N,N−ジメチルアミノ)ヘキシル、
メタクリル酸2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル、
メタクリル酸3−(N,N−ジエチルアミノ)プロピ
ル、メタクリル酸4−(N,N−ジエチルアミノ)ブチ
ル、メタクリル酸5−(N,N−ジエチルアミノ)ペン
チル、メタクリル酸6−(N,N−ジエチルアミノ)ヘ
キシル、ソルビン酸2−(N,N−ジメチルアミノ)エ
チル、ソルビン酸3−(N,N−ジメチルアミノ)プロ
ピル、ソルビン酸4−(N,N−ジメチルアミノ)ブチ
ル、ソルビン酸5−(N,N−ジメチルアミノ)ペンチ
ル、ソルビン酸6−(N,N−ジメチルアミノ)ヘキシ
ル、ソルビン酸2−(N,N−ジエチルアミノ)エチ
ル、ソルビン酸3−(N,N−ジエチルアミノ)プロピ
ル、ソルビン酸4−(N,N−ジエチルアミノ)ブチ
ル、ソルビン酸5−(N,N−ジエチルアミノ)ペンチ
ル、ソルビン酸6−(N,N−ジエチルアミノ)ヘキシ
ル、ケイ皮酸2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル、
ケイ皮酸3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル、ケ
イ皮酸4−(N,N−ジメチルアミノ)ブチル、ケイ皮
酸5−(N,N−ジメチルアミノ)ペンチル、ケイ皮酸
6−(N,N−ジメチルアミノ)ヘキシル、ケイ皮酸2
−(N,N−ジエチルアミノ)エチル、ケイ皮酸3−
(N,N−ジエチルアミノ)プロピル、ケイ皮酸4−
(N,N−ジエチルアミノ)ブチル、ケイ皮酸5−
(N,N−ジエチルアミノ)ペンチル、ケイ皮酸6−
(N,N−ジエチルアミノ)ヘキシル等が挙げられる。
【0056】特に、メタクリル酸2−(N,N−ジメチ
ルアミノ)エチル、メタクリル酸3−(N,N−ジメチ
ルアミノ)プロピル、メタクリル酸4−(N,N−ジメ
チルアミノ)ブチル、メタクリル酸5−(N,N−ジメ
チルアミノ)ペンチル、メタクリル酸6−(N,N−ジ
メチルアミノ)ヘキシル、メタクリル酸2−(N,N−
ジエチルアミノ)エチル、メタクリル酸3−(N,N−
ジエチルアミノ)プロピル、メタクリル酸4−(N,N
−ジエチルアミノ)ブチル、メタクリル酸5−(N,N
−ジエチルアミノ)ペンチル、メタクリル酸6−(N,
N−ジエチルアミノ)ヘキシルは、良好な感光性を付与
することができるため、好ましい。
【0057】炭素−炭素二重結合を持つアミン化合物の
配合割合は、一般式(化1)および(化2)で表される
繰り返し単位を主成分とする上述のポリイミド前駆体1
00重量部に対し、1重量部以上400重量部以下が良
く、さらに好ましくは10重量部以上200重量部以下
で用いるのが望ましい。この範囲を逸脱すると、感光性
が不十分であったり、現像性や安定性に悪影響を及ぼす
ことがある。
【0058】本発明で用いられる感光剤について詳述す
る。感光剤の種類としては、増感剤、光重合開始剤、増
感助剤、光重合助剤等を挙げることができる。これら
は、そのいずれかを用いてもよく、また、これらのうち
の2種以上を混合して用いてもよい。
【0059】本発明に用いることのできる感光剤の例と
して、ミヒラケトン、ビス−4,4’−ジエチルアミノ
ベンゾフェノン、ベンゾフェノン、3,5−ビス(ジエ
チルアミノベンジリデン)−N−メチル−4−ピペリド
ン、3,5−ビス(ジメチルアミノベンジリデン)−N
−メチル−4−ピペリドン、3,5−ビス(ジエチルア
ミノベンジリデン)−N−エチル−4−ピペリドン、
3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノ)クマ
リン、リボフラビンテトラブチレート、2−メチル−1
−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ
プロパン−1−オン、2,4−ジメチルチオキサント
ン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、3,5−
ジメチルチオキサントン、3,5−ジイソプロピルチオ
キサントン、1−フェニル−2−(エトキシカルボニ
ル)オキシイミノプロパン−1−オン、ベンゾインエー
テル、ベンゾインイソプロピルエーテル、1,9−ベン
ズアントロン、5−ニトロ−1−アセトナフトン、5−
ニトロ−2−アセトナフトン、2−ニトロフルオレン、
アントロン、1,2−ベンズアントラキノン、1−フェ
ニル−5−メルカプト−1H−テトラゾール、チオキサ
ンテン−9−オン、10−チオキサンテノン、3−アセ
チルインドール、2,6−ジ(p−ジメチルアミノベン
ザル)−4−カルボキシシクロヘキサノン、2,6−ジ
(p−ジメチルアミノベンザル)−4−ヒドロキシシク
ロヘキサノン、2,6−ジ(p−ジエチルアミノベンザ
ル)−4−カルボキシシクロヘキサノン、2,6−ジ
(p−ジエチルアミノベンザル)−4−ヒドロキシシク
ロヘキサノン、4,6−ジメチル−7−エチルアミノク
マリン、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン、7
−ジエチルアミノ−3−(1−メチルベンゾイミダゾリ
ル)クマリン、3−(2−ベンゾイミダゾリル)−7−
ジエチルアミノクマリン、3−(2−ベンゾチアゾリ
ル)−7−ジエチルアミノクマリン、2−(p−ジメチ
ルアミノスチリル)ベンゾオキサゾール、2−(p−ジ
メチルアミノスチリル)キノリン、4−(p−ジメチル
アミノスチリル)キノリン、2−(p−ジメチルアミノ
スチリル)ベンゾチアゾール、2−(p−ジメチルアミ
ノスチリル)−3,3−ジメチル−3H−インドール等
の増感剤を用いることができる。なお、これらの化合物
は、このうちの1種類を用いてもよく、2種以上を混合
して用いてもよい。
【0060】これらの中で好ましいものの例としては、
ミヒラケトン、ビス−4,4’−ジエチルアミノベンゾ
フェノン、3,5−ビス(ジエチルアミノベンジリデ
ン)−N−メチル−4−ピペリドン、3,5−ビス(ジ
メチルアミノベンジリデン)−N−メチル−4−ピペリ
ドン、3,5−ビス(ジエチルアミノベンジリデン)−
N−エチル−4−ピペリドン、3,3’−カルボニルビ
ス(7−ジエチルアミノ)クマリン、リボフラビンテト
ラブチレート、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)
フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、
2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジイソプロ
ピルチオキサントン、3,5−ジメチルチオキサント
ン、3,5−ジイソプロピルチオキサントン、1−フェ
ニル−2−(エトキシカルボニル)オキシイミノプロパ
ン−1−オン、5−ニトロアセナフテン、2,6−ジ
(p−ジメチルアミノベンザル)−4−カルボキシシク
ロヘキサノン、2,6−ジ(p−ジメチルアミノベンザ
ル)−4−ヒドロキシシクロヘキサノン、2,6−ジ
(p−ジエチルアミノベンザル)−4−カルボキシシク
ロヘキサノン、2,6−ジ(p−ジエチルアミノベンザ
ル)−4−ヒドロキシシクロヘキサノン、4,6−ジメ
チル−7−エチルアミノクマリン、7−ジエチルアミノ
−4−メチルクマリン、7−ジエチルアミノ−3−(1
−メチルベンゾイミダゾリル)クマリン、3−(2−ベ
ンゾイミダゾリル)−7−ジエチルアミノクマリン、3
−(2−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマ
リンが挙げられる。
【0061】また、本発明の感光剤として、4−ジエチ
ルアミノエチルベンゾエート、4−ジメチルアミノエチ
ルベンゾエート、4−ジエチルアミノプロピルベンゾエ
ート、4−ジメチルアミノプロピルベンゾエート、4−
ジメチルアミノイソアミルベンゾエート、N−フェニル
グリシン、N−メチル−N−フェニルグリシン、N−
(4−シアノフェニル)グリシン、4−ジメチルアミノ
ベンゾニトリル、エチレングリコールジチオグリコレー
ト、エチレングリコールジ(3−メルカプトプロピオネ
ート)、トリメチロールプロパンチオグリコレート、ト
リメチロールプロパントリ(3−メルカプトプロピオネ
ート)、ペンタエリスリトールテトラチオグリコレー
ト、ペンタエリスリトールテトラ(3−メルカプトプロ
ピオネート)、トリメチロールエタントリチオグリコレ
ート、トリメチロールプロパントリチオグリコレート、
トリメチロールエタントリ(3−メルカプトプロピオネ
ート)、ジペンタエリスリトールヘキサ(3−メルカプ
トプロピオネート)、チオグリコール酸、α−メルカプ
トプロピオン酸、t−ブチルペルオキシベンゾエート、
t−ブチルペルオキシメトキシベンゾエート、t−ブチ
ルペルオキシニトロベンゾエート、t−ブチルペルオキ
シエチルベンゾエート、フェニルイソプロピルペルオキ
シベンゾエート、ジt−ブチルジペルオキシイソフタレ
ート、トリt−ブチルトリペルオキシトリメリテート、
トリt−ブチルトリペルオキシトリメシテート、テトラ
t−ブチルテトラペルオキシピロメリテート、2,5−
ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルペルオキシ)ヘキサ
ン、3,3',4,4'−テトラ(t−ブチルペルオキシ
カルボニル)ベンゾフェノン、3,3',4,4'−テト
ラ(t−アミルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノ
ン、3,3',4,4'−テトラ(t−ヘキシルペルオキ
シカルボニル)ベンゾフェノン、2,6−ジ(p−アジ
ドベンザル)−4−ヒドロキシシクロヘキサノン、2,
6−ジ(p−アジドベンザル)−4−カルボキシシクロ
ヘキサノン、2,6−ジ(p−アジドベンザル)−4−
メトキシシクロヘキサノン、2,6−ジ(p−アジドベ
ンザル)−4−ヒドロキシメチルシクロヘキサノン、
3,5−ジ(p−アジドベンザル)−1−メチル−4−
ピペリドン、3,5−ジ(p−アジドベンザル)−4−
ピペリドン、3,5−ジ(p−アジドベンザル)−N−
アセチル−4−ピペリドン、3,5−ジ(p−アジドベ
ンザル)−N−メトキシカルボニル−4−ピペリドン、
2,6−ジ(p−アジドベンザル)−4−ヒドロキシシ
クロヘキサノン、2,6−ジ(m−アジドベンザル)−
4−カルボキシシクロヘキサノン、2,6−ジ(m−ア
ジドベンザル)−4−メトキシシクロヘキサノン、2,
6−ジ(m−アジドベンザル)−4−ヒドロキシメチル
シクロヘキサノン、3,5−ジ(m−アジドベンザル)
−N−メチル−4−ピペリドン、3,5−ジ(m−アジ
ドベンザル)−4−ピペリドン、3,5−ジ(m−アジ
ドベンザル)−N−アセチル−4−ピペリドン、3,5
−ジ(m−アジドベンザル)−N−メトキシカルボニル
−4−ピペリドン、2,6−ジ(p−アジドシンナミリ
デン)−4−ヒドロキシシクロヘキサノン、2,6−ジ
(p−アジドシンナミリデン)−4−カルボキシシクロ
ヘキサノン、2,6−ジ(p−アジドシンナミリデン)
−4−ヒドロキシメチルシクロヘキサノン、3,5−ジ
(p−アジドシンナミリデン)−N−メチル−4−ピペ
リドン、4,4’−ジアジドカルコン、3,3’−ジア
ジドカルコン、3,4’−ジアジドカルコン、4,3’
−ジアジドカルコン、1,3−ジフェニル−1,2,3
−プロパントリオン−2−(o−アセチル)オキシム、
1,3−ジフェニル−1,2,3−プロパントリオン−
2−(o−n−プロピルカルボニル)オキシム、1,3
−ジフェニル−1,2,3−プロパントリオン−2−
(o−メトキシカルボニル)オキシム、1,3−ジフェ
ニル−1,2,3−プロパントリオン−2−(o−エト
キシカルボニル)オキシム、1,3−ジフェニル−1,
2,3−プロパントリオン−2−(o−ベンゾイル)オ
キシム、1,3−ジフェニル−1,2,3−プロパント
リオン−2−(o−フェニルオキシカルボニル)オキシ
ム、1,3−ビス(p−メチルフェニル)−1,2,3
−プロパントリオン−2−(o−ベンゾイル)オキシ
ム、1,3−ビス(p−メトキシフェニル)−1,2,
3−プロパントリオン−2−(o−エトキシカルボニ
ル)オキシム、1−(p−メトキシフェニル)−3−
(p−ニトロフェニル)−1,2,3−プロパントリオ
ン−2−(o−フェニルオキシカルボニル)オキシム等
の増感助剤を用いることができる。これらの化合物は、
このうちの1種類を用いてもよく、2種以上を混合して
用いてもよい。
【0062】これら増感助剤のうち、4−ジエチルアミ
ノエチルベンゾエート、4−ジメチルアミノエチルベン
ゾエート、4−ジメチルアミノイソアミルベンゾエー
ト、N−フェニルグリシン、N−メチル−N−フェニル
グリシン、N−(4−シアノフェニル)グリシン、4−
ジメチルアミノベンゾニトリル、ペンタエリスリトール
テトラチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラ
(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエ
タントリチオグリコレート、トリメチロールプロパント
リチオグリコレート、トリメチロールエタントリ(3−
メルカプトプロピオネート)、チオグリコール酸、t−
ブチルペルオキシメトキシベンゾエート、t−ブチルペ
ルオキシニトロベンゾエート、t−ブチルペルオキシエ
チルベンゾエート、フェニルイソプロピルペルオキシベ
ンゾエート、ジt−ブチルジペルオキシイソフタレー
ト、トリt−ブチルトリペルオキシトリメリテート、ト
リt−ブチルトリペルオキシトリメシテート、テトラt
−ブチルテトラペルオキシピロメリテート、2,5−ジ
メチル−2,5−ジ(ベンゾイルペルオキシ)ヘキサ
ン、3,3',4,4'−テトラ(t−ブチルペルオキシ
カルボニル)ベンゾフェノン、3,3',4,4'−テト
ラ(t−アミルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノ
ン、3,3',4,4'−テトラ(t−ヘキシルペルオキ
シカルボニル)ベンゾフェノン、1,3−ジフェニル−
1,2,3−プロパントリオン−2−(o−エトキシカ
ルボニル)オキシムが特に好ましい。
【0063】さらに、本発明に用いられる感光剤には、
アクリジン、ニトロピレン、1,8−ジニトロピレン、
ピレン−1,6−キノン−9−フルオレン、アントアン
トロン、2−クロロ−1,2−ベンズアントラキノン、
2−ブロモベンズアントラキノン、3,5−ジエチルチ
オキサントン、ベンジル、3−アセチルフェナントレ
ン、1−インダノン、7−H−ベンズ[de]アントラ
セン−7−オン、1−ネフトルアルデヒド等の光重合開
始剤を用いることができる。これらの化合物は、このう
ちの1種類を用いてもよく、2種以上を混合して用いて
もよい。
【0064】これらの中で好ましいものの例としては、
4−ジエチルアミノエチルベンゾエート、4−ジメチル
アミノエチルベンゾエート、4−ジメチルアミノイソア
ミルベンゾエート、N−フェニルグリシン、N−メチル
−N−フェニルグリシン、N−(4−シアノフェニル)
グリシン、4−ジメチルアミノベンゾニトリル、ペンタ
エリスリトールテトラチオグリコレート、ペンタエリス
リトールテトラ(3−メルカプトプロピオネート)、ト
リメチロールエタントリチオグリコレート、トリメチロ
ールプロパントリチオグリコレート、トリメチロールエ
タントリ(3−メルカプトプロピオネート)、チオグリ
コール酸、t−ブチルペルオキシメトキシベンゾエー
ト、t−ブチルペルオキシニトロベンゾエート、t−ブ
チルペルオキシエチルベンゾエート、フェニルイソプロ
ピルペルオキシベンゾエート、ジt−ブチルジペルオキ
シイソフタレート、トリt−ブチルトリペルオキシトリ
メリテート、トリt−ブチルトリペルオキシトリメシテ
ート、テトラt−ブチルテトラペルオキシピロメリテー
ト、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルペルオ
キシ)ヘキサン、3,3',4,4'−テトラ(t−ブチ
ルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3',
4,4'−テトラ(t−アミルペルオキシカルボニル)
ベンゾフェノン、3,3',4,4'−テトラ(t−ヘキ
シルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、1,3−
ジフェニル−1,2,3−プロパントリオン−2−(o
−エトキシカルボニル)オキシムが挙げられる。
【0065】感光剤の好適な配合割合は、一般式(化
1)および(化2)で表される繰返し単位を有する上述
のポリイミド前駆体100重量部に対し、0.1〜30
重量部が好ましく、さらに好ましくは0.3〜20重量
部の範囲である。この範囲を逸脱すると増感効果が得ら
れなかったり、現像性に好ましくない影響を及ぼすこと
がある。
【0066】なお、本発明に用いられるポリイミド前駆
体組成物は、塗布に必要な粘性を得るために、溶剤を含
んでいてもよい。溶剤としては、溶解性の観点から非プ
ロトン性極性溶剤が望ましく、具体的にはN−メチル−
2−ピロリドン、N−アセチル−2−ピロリドン、N−
ベンジル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムア
ミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホ
キシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド、N−アセチ
ル−ε−カプロラクタム、ジメチルイミダゾリジノン、
ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレン
グリコールジメチルエーテル、γ−ブチロラクトンなど
を用いることがでできる。溶剤として、これらのうちか
ら選ばれる一種類の溶剤を用いてもよいし、複数種類の
溶剤を混合して用いてもよい。また、塗布性を改善する
ために、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン等の芳
香族系溶剤をポリマーの溶解に悪影響を及ぼさない範囲
で混合して用いても差し支えない。
【0067】なお、本発明では、溶液状態のポリイミド
前駆体、および、ポリイミド前駆体組成物の塗布に際し
ては、スピンナーを用いた回転塗布、浸漬、噴霧印刷、
スクリーン印刷などの種々の方法を採ることができる。
また、塗布膜厚は塗布条件や固形分濃度によって調節可
能であり、塗布後、乾燥工程をへて支持基板上で塗膜を
形成したのち、加熱硬化することが望ましい。乾燥は5
0℃以上120℃以下の範囲から選択される温度で行わ
れる。50℃より低いと溶剤の蒸発に時間がかかった
り、乾燥が不十分であったりして実用的でないことがあ
る。
【0068】本発明に用いられる感光性を付与されたポ
リイミド前駆体組成物は、通常のフォトリソグラフィー
技術でパターン加工が可能である。このポリイミド前駆
体組成物を半導体素子表面に塗布し、乾燥工程をへて半
導体素子表面に塗膜を形成したのち、フォトマスクを介
して紫外線を照射し、次いで未露光部を現像液で溶解除
去することにより、所望のリーフ・パターンを得ること
ができる。なお、塗膜の乾燥は50℃以上120℃以下
の範囲から選択される温度で行われることが望ましい。
50℃より低いと溶剤の蒸発に時間がかかったり、乾燥
が不十分であったりして実用的でない。120℃より高
いと熱反応による部分的な架橋反応のため現像性が損な
われる。
【0069】現像液には、本組成物の良溶媒であるN−
メチル−2−ピロリドン、N−アセチル−2−ピロリド
ン、N−ベンジル−2−ピロリドン、N,N−ジメチル
ホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチ
ルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド、N
−アセチル−ε−カプロラクタム、ジメチルイミダゾリ
ジノン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリ
エチレングリコールジメチルエーテル、γ−ブチロラク
トンなどのうちから適宜選択された溶剤を用いるか、あ
るいは、これらの良溶媒のいずれかと、メタノール、エ
タノール、イソプロピルアルコール、トルエン、キシレ
ン、1,2−ジメトキシエタン、2−メトキシエタノー
ル、1−アセトキシ−2−メトキシエタン、水等、本組
成物の非溶剤との混合液を用いることができる。
【0070】現像によって形成したレリーフ・パターン
は次いでリンス液により洗浄して、現像溶剤を除去す
る。リンス液には現像液との混和性の良いメタノール、
エタノール、イソプロピルアルコール、トルエン、キシ
レン、1,2−ジメトキシエタン、2−メトキシエタノ
ール、1−アセトキシ−2−メトキシエタン、水などが
好適な例としてあげられる。
【0071】得られたポリイミド前駆体膜を、200℃
から450℃までの範囲から選ばれた加熱温度で処理す
ることにより、高耐熱性を有し、機械特性の優れたポリ
イミドが得られる。加熱温度が200℃より低いとイミ
ド環形成反応が起こらないか、あるいは極端に遅くなり
実用的でない。450℃より高い場合は硬化物自身の熱
分解が起こり、好ましくない。加熱温度が300℃を超
える場合はN2などの不活性ガス雰囲気にするのが望ま
しい。
【0072】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。なお、以
下の各実施例において、粘度は、DVR−E型粘度計
((株)トキメック製)により25℃で測定した。
【0073】(合成例1)下記一般式(化12)により
表される第1の繰返し単位と、下記一般式(化13)で
表される第2の繰返し単位とからなり、一分子中に存在
する第1の繰返し単位の数をと第2の繰返し単位の数と
の和を100とするとき、第1の繰返し単位の数は95
であり、第2の繰返し単位の数は5であるであるポリイ
ミド前駆体(以下、化合物1と呼ぶ)を合成した。
【0074】
【化12】
【0075】
【化13】
【0076】(1)ジアミン化合物の合成 まず、2−(3,5-ジアミノベンゾイルオキシ)エチル
イソプロピレート(化合物4)を、下記反応式(化1
4)にしたがって二段階の反応で合成した。
【0077】
【化14】
【0078】滴下漏斗、還流冷却管、温度計、撹拌羽根
を備えた容量1リットルの4つ口フラスコに、3,5−
ジニトロベンゾイルクロライド(化合物2)83g
(0.36mol)、ピリジン28g(0.36mo
l)を入れ、ジクロロメタン100mlに溶解した。フ
ラスコを氷水で10℃に冷し、2-メチルプロピオン酸
2−ヒドロキシエチル62g(0.47mol)を20
分間で10℃を保って撹拌しながら滴下した。滴下後5
0℃のオイルバスにフラスコを浸し、1時間撹拌した。
室温まで冷却し、50mlの水を加えて数分撹拌し後、
溶液全部を分液漏斗に移し水層を分離しさらに、分液漏
斗に下層の有機層を戻し、これに5%炭酸ナトリウム水
溶液を加えて混合したのち、下層の有機層を取り出し、
これを無水硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥後の溶液
からジクロロメタンをエバポレーターで留去すると固体
が析出した。この固体をメタノール200mlと水10
0mlの混合溶媒で再結晶し2−(3,5−ジニトロベ
ンゾイルオキシ)エチルイソプロピレート(化合物3)
を得た。収量100g(86%)、融点55〜58℃で
あった。
【0079】次に、熱電対温度計、撹拌羽根を備えた5
lのオートクレープに、5%パラジウムカーボン9g、
2−(3,5−ジニトロベンゾイルオキシ)エチルイソプ
ロピレート(化合物3)90g(0.27mol)、エ
タノール900mlを入れ密閉した。内部を水素置換
後、水素を導入し圧力5kg/cm2とし、室温(7℃)で
撹拌を開始した。10分後温度は34℃に上がり、圧力
は1kg/cm2に低下したため、水素を導入し圧力を5
kg/cm2とし撹拌を続けた。さらに10分後温度は5
0℃になり、圧力は1kg/cm2に低下したため、再び
水素を導入し圧力を5kg/cm2とし撹拌を続けた。こ
の後、温度は下がりはじめ、圧力は4kg/cm2で一定
となったためそのまま100分間撹拌を続けた(温度は
18℃まで降下)。内部を窒素で置換後、オートクレー
プ内の溶液を取り出し、パラジウムカーボンを濾過によ
って除き、瀘液をエバポレーターで濃縮すると固体が析
出した。この固体をトルエン200mlで再結晶し2−
(3,5−ジアミノベンゾイルオキシ)エチルイソプロピ
レート(化合物4)を得た。収量60g(83%)、融
点81〜83℃であった。
【0080】得られた化合物(化合物4)の構造は、表
1に示す赤外線吸収スペクトル(IR)およびプロトン
核磁気共鳴スペクトル(H1−NMR)の分析結果によ
り確認した。
【0081】
【表1】
【0082】(2)ポリイミド前駆体の合成 得られたジアミン体(化合物4)を用いて、下記反応式
(化15)に示すように、ポリイミド前駆体であるポリ
アミド酸を合成した。
【0083】
【化15】
【0084】温度計、撹拌羽根(モ−タ−駆動)を備えた
容量100mlの4つ口フラスコ中に、溶媒としてカル
シウムハイドライドにより脱水乾燥したN−メチル−2
−ピロリドン(以下、NMPと略す)32.72gを入
れ、ジアミン体(化合物4)4.921g(0.018
5mol)、ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジ
シロキサン(化合物5)0.2425g(0.0009
76mol)を加え撹拌溶解した。この溶液に対して、
粉末状のビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPD
A)5.742g(0.0195mol)を少量ずつ加え
た。この時、液温は35℃に上昇し、1時間後液温は室
温に下がり、2時間後BPDAは溶解した。その後室温
で4時間撹拌すると、粘度は3.10Pa・sとなっ
た。この溶液(固形分濃度25%)を5μm孔のフィルタ
を用いて加圧濾過して、求めるポリアミド酸である化合
物1を得た。
【0085】(合成例2)下記一般式(化16)により
表される第1の繰返し単位と、下記一般式(化13)で
表される第2の繰返し単位とからなり、一分子中に存在
する第1の繰返し単位の数をと第2の繰返し単位の数と
の和を100とするとき、第1の繰返し単位の数は95
であり、第2の繰返し単位の数は5であるであるポリイ
ミド前駆体(以下、化合物6と呼ぶ)を合成した。
【0086】
【化16】
【0087】
【化13】
【0088】(1)ジアミン化合物の合成 まず、3,5−ジアミノフェニルカルバミド酸−2−イ
ソプロポキシカルボニルエチル(化合物9)を、下記反
応式(化17)にしたがって二段階の反応で合成した。
【0089】
【化17】
【0090】窒素導入管、滴下漏斗、還流冷却管、温度
計、撹拌羽根を備えた容量0.3リットルの4つ口フラ
スコに、窒気流下で3,5−ジニトロフェニルカルボニ
ルアジド19.5g(0.0822mol)を入れ、ア
セトニトリルを加えて溶解して全量を50mlとしたの
ち、加熱還流して3,5−ジニトロフェニルイソシアナ
ート(化合物7)のアセトニトリル溶液50mlを得
た。このフラスコを氷水で冷しながら2−メチルプロピ
オン酸2−ヒドロキシエチル12.0g(0.0909
mol)を滴下撹拌した。滴下後室温で2時間撹拌し、
50mlの水を加えて数分撹拌し後、ジクロロメタンを
加え溶液全部を分液漏斗に移し水層を分離後、下層の有
機層を分液漏斗に戻して5%炭酸ナトリウム水溶液を加
え、混合した後、下層の有機層を取り出し、これを無水
硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥後の溶液からジクロ
ロメタンをエバポレーターで留去すると固体が析出し
た。この固体をブタノールで再結晶し黄色粉末の3,5
−ジニトロフェニルカルバミド酸−2−イソプロポキシ
カルボニルエチル(化合物8)を得た。収量14.4g
(50%)、融点94〜95℃であった。
【0091】次に、熱電対温度計、撹拌羽根を備えた容
量5リットルのオートクレーブに、5%パラジウムカー
ボン4.8g、3,5−ジニトロフェニルカルバミド酸
−2−イソプロポキシカルボニルエチル(化合物8)4
8.0g(0.141mol)、エタノール700ml
を入れ密閉した。内部を水素置換後、水素を導入し圧力
5kg/cm2とし、室温(20℃)で撹拌を開始した。1
0分後温度は34℃に上がり、圧力は1kg/cm2に低
下したため、水素を導入し圧力を5kg/cm2とし撹拌
を続けた。さらに20分後温度は30℃になり、圧力は
2.5kg/cm2に低下したため、再び水素を導入し圧
力を5kg/cm2とし撹拌を続けた。この後、温度は下
がりはじめ、圧力は3kg/cm2で一定となったためそ
のまま70分間撹拌を続けた(温度は23℃まで降下)。
内部を窒素で置換後、オートクレーブ内の溶液を取り出
し、パラジウムカーボンを濾過によって除き、瀘液をエ
バポレーターで濃縮し、さらに回転ポンプで減圧し、溶
媒を留去すると褐色の粘性のある液体3,5−ジアミノ
フェニルカルバミド酸−2−イソプロポキシカルボニル
エチル(化合物9)を得た。収量33.7g(85%)
であった。
【0092】得られた化合物(化合物9)の構造は、赤
外線吸収スペクトル(IR)およびプロトン核磁気共鳴
スペクトル(H1−NMR)の分析結果により確認し
た。分析結果を表2に示す。
【0093】
【表2】
【0094】(2)ポリイミド前駆体の合成 つぎに、得られた3,5−ジアミノフェニルカルバミド
酸−2−イソプロポキシカルボニルエチル(化合物9)
を用い、下記反応式(化18)に示すように、ポリイミ
ド前駆体であるポリアミド酸を合成した。
【0095】
【化18】
【0096】温度計、撹拌羽根(モ−タ−駆動)を備えた
容量100mlの4つ口フラスコ中に、溶媒としてカル
シウムハイドライドにより脱水乾燥したNMP32.8
gを入れ、ジアミン体(化合物9)5.181g0.0
185mol)、ビス(3−アミノプロピル)テトラメチ
ルジシロキサン(化合物5)0.2425g(0.00
0976mol)を加え撹拌溶解した。この溶液に対し
て、粉末状のBPDA5.742g(0.0195mo
l)を少量ずつ加えた。この時、液温は35℃に上昇
し、1時間後液温は室温に下がり、2時間後BPDAは
溶解した。その後室温で4時間撹拌すると、粘度は3.
10Pa・sとなった。この溶液(固形分濃度25%)を
5μm孔のフィルタを用いて加圧濾過して、求めるポリ
アミド酸である化合物6を得た。
【0097】(合成例3)下記一般式(化19)により
表される第1の繰返し単位と、下記一般式(化13)で
表される第2の繰返し単位とからなり、一分子中に存在
する第1の繰返し単位の数をと第2の繰返し単位の数と
の和を100とするとき、第1の繰返し単位の数は95
であり、第2の繰返し単位の数は5であるであるポリイ
ミド前駆体(以下、化合物10と呼ぶ)を合成した。
【0098】
【化19】
【0099】
【化13】
【0100】(1)ジアミン化合物の合成 まず、N−(3,5−ジアミノフェニル)−N−(2−イ
ソプロポキシカルボニルエチル)尿素(化合物13)の
合成は、下記反応式(化20)にしたがって三段階の反
応で合成した。
【0101】
【化20】
【0102】まず、窒気流下で3,5−ジニトロフェニ
ルカルボニルアジド19.5g(0.0822mol)
にアセトニトリルを加えて溶解し、全量を50mlとし
たのち、加熱還流して3,5−ジニトロフェニルイソシ
アナート(化合物7)のアセトニトリル溶液50mlを
得た。
【0103】窒素導入管、滴下漏斗、還流冷却管、温度
計、撹拌羽根を備えた容量0.3リットルの4つ口フラ
スコに、窒気流下2−アミノエタノール11.0g
(0.180mol)を入れ、アセトニトリル50ml
に撹拌し溶解した。その後フラスコを氷水で冷しながら
撹拌しつつ、上述の3,5−ジニトロフェニルイソシア
ナート(化合物7)のアセトニトリル溶液50mlを滴
下した。その後、室温で1時間撹拌し、これを0.7リ
ットルの水に注ぎ、析出した結晶を吸引濾過して集め
た。得られた結晶を水洗後、35℃で12時間真空乾燥
し、黄色粉末のN−(3,5−ジニトロフェニル)−N−
(2−ヒドロキシエチル)尿素(化合物11)を得た。収
量16.7g(74%)、融点192〜194℃であっ
た。
【0104】次に、滴下漏斗、還流冷却管、温度計、撹
拌羽根を備えた容量0.3リットルの4つ口フラスコ
に、N−(3,5−ジニトロフェニル)−N−(2−ヒド
ロキシエチル)尿素(化合物12)18.0g(0.0
666mol)、ピリジン5.27g(0.0666m
ol)を入れ、ジクロロメタン150mlを加え撹拌す
ると黄色の懸濁液となった。つぎに、フラスコを氷水で
冷しながら撹拌しつつ、この懸濁液にイソブチリルクロ
ライド8.52g(0.0799mol)を滴下した。
滴下後、40℃のオイルバスにフラスコを浸し、1時間
撹拌した。つぎに、室温まで冷却し、50mlの水を加
えて数分撹拌した後、溶液全部を分液漏斗に移し水層を
分離し、さらに、分液漏斗に下層の有機層を戻し、これ
に5%炭酸ナトリウム水溶液を加えて混合したのち、下
層の有機層を取りだし、これを無水硫酸マグネシウムで
乾燥した。乾燥後の有機層から、ジクロロメタンをエバ
ポレーターで留去すると固体が析出した。この固体をメ
タノールと水(2:1)の混合溶媒で再結晶したとこ
ろ、黄色粉末のN−(3,5−ジニトロフェニル)−N−
(2−イソプロポキシカルボニルエチル)尿素(化合物1
2)が得られた。収量20.4g(90%)、融点89
〜92℃。
【0105】次に、熱電対温度計、撹拌羽根を備えた容
量5リットルのオートクレーブに、5%パラジウムカー
ボン8.3g、N−(3,5−ジニトロフェニル)−N−
(2−イソプロポキシカルボニルエチル)尿素(化合物1
2)83.0g(0.244mol)、エタノール80
0mlを入れ密閉した。内部を水素置換後、水素を導入
し圧力5kg/cm2とし、室温(17℃)で撹拌を開始し
た。10分後温度は43℃に上がり、圧力は1kg/c
2に低下したため、水素を導入し圧力を5kg/cm2
とし撹拌を続けた。さらに10分後温度は58℃にな
り、圧力は1kg/cm2に低下したため、再び水素を導
入し圧力を5kg/cm2とし撹拌を続けた。この後、温
度は下がりはじめ、圧力は4.5kg/cm2で一定とな
ったためそのまま60分間撹拌を続けた(温度は26℃
まで降下)。内部を窒素で置換後、オートクレーブ内の
溶液を取り出し、パラジウムカーボンを濾過によって除
き、瀘液をエバポレーターで濃縮すると固体が析出し
た。この固体をブタノール300mlで再結晶しN−
(3,5−ジアミノフェニル)−N−(2−イソプロポキ
シカルボニルエチル)尿素(化合物13)を得た。収量
55.0g(81%)、融点89〜90℃であった。
【0106】得られたジアミン体(化合物13)の構造
は、上記表2に示す赤外線吸収スペクトル(IR)およ
びプロトン核磁気共鳴スペクトル(H1−NMR)の分
析結果により確認した。
【0107】(2)ポリイミド前駆体の合成 つぎに、得られたN−(3,5−ジアミノフェニル)−N
−(2−イソプロポキシカルボニルエチル)尿素(化合物
13)を用いて、下記反応式(化21)に示すように、
ポリイミド前駆体であるポリアミド酸(化合物10)を
合成した。
【0108】
【化21】
【0109】温度計、撹拌羽根(モ−タ−駆動)を備えた
容量100mlの4つ口フラスコ中に、溶媒としてカル
シウムハイドライドにより脱水乾燥したNMP34.3
8gを入れ、ジアミン体(化合物13)5.476g
(0.0185mol)、ビス(3−アミノプロピル)テト
ラメチルジシロキサン(化合物5)0.2425g
(0.000976mol)を加え撹拌溶解した。この溶
液に対して、粉末状のBPDA5.742g(0.01
95mol)を少量ずつ加えた。この時、液温は35℃
に上昇し、1時間後液温は室温に下がり、2時間後BP
DAは溶解した。その後室温で4時間撹拌すると、粘度
は3.10Pa・sとなった。この溶液(固形分濃度2
5%)を5μm孔のフィルタを用いて加圧濾過して、求
めるポリアミド酸である化合物10を得た。
【0110】(合成例4〜7)合成例4〜7において合
成される化合物14〜17の各化合物を構成する繰返し
単位と、その繰返し数(一分子中に存在する第1の繰返
し単位の数と第2の繰返し単位の数との和を100とす
るときの、繰返し単位の数)とを、表3に示す。
【0111】
【表3】
【0112】(1)ジアミン化合物の合成 まず、合成例1のジアミン化合物の合成と同様にして、
化合物2と、それぞれ適宜選択されたエステル体とを用
い、合成例1と同様にして、2−(3,5−ジアミノベ
ンゾイルオキシ)エチル−t−ブチレート(化合物1
8)、2−(3,5−ジアミノベンゾイルオキシ)エチ
ルベンゾエート(化合物19)、および2−(3,5−
ジアミノベンゾイルオキシ)プロピルベンゾエート(化
合物20)を合成した。各化合物の収率は、化合物17
が72%(ジニトロ体の収率83%、ジアミノ体の収率
87%)、化合物18が68%(ジニトロ体の収率82
%、ジアミノ体の収率83%)、化合物19が73%
(ジニトロ体の収率86%、ジアミノ体の収率85%)
であった。それぞれの合成反応を、下記反応式(化2
2)および(化23)に示す。(化22)の(a)は化
合物17の合成反応であり、(b)は化合物18の合成
反応であり、(化23)の(a)は化合物19の合成反
応であり、(b)は化合物20の合成反応である。
【0113】
【化22】
【0114】
【化23】
【0115】得られた化合物(化合物17〜20)の構
造は、表1に示した赤外線吸収スペクトルおよびプロト
ン核磁気共鳴スペクトルの分析結果により確認した。
【0116】(2)ポリイミド前駆体の合成 得られたジアミン体(化合物17〜20)と化合物5と
を、BPDAと共重合させ、ポリイミド前駆体であるポ
リアミド酸を合成した。合成方法は合成例1のポリイミ
ド前駆体の合成と同様である。各合成反応の反応式を、
下記反応式(化24)〜(化27)に示す。
【0117】
【化24】
【0118】
【化25】
【0119】
【化26】
【0120】
【化27】
【0121】(合成例8〜21)合成例1〜7と同様に
して合成したジアミン化合物を用い、合成例1のポリイ
ミド前駆体の合成と同様にして、種々のポリイミド前駆
体を合成した。合成例8〜21の各合成原料およびその
モル比を表4に示す。なお、ジアミンモノマと酸二無水
物モノマの量は、モル比で1:1とした。
【0122】
【表4】
【0123】本合成例8〜21において合成された化合
物21〜34の各化合物を構成する繰返し単位と、その
繰返し数(一分子中に存在する繰返し単位の総数を10
0とするときの、その繰返し単位の数)とを、表5〜表
9に示す。
【0124】
【表5】
【0125】
【表6】
【0126】
【表7】
【0127】
【表8】
【0128】
【表9】
【0129】(合成例22〜26)本合成例22〜24
において合成される化合物35〜37の各化合物を構成
する繰返し単位と、その繰返し数(一分子中に存在する
繰返し単位の総数を100とするときの、その繰返し単
位の数)とを、表10に示す。
【0130】
【表10】
【0131】(1)ジアミン化合物の合成 化合物7と、イソプロパノールとを用い、合成例2にお
けるジアミンの合成と同様にして、3,5−ジアミノフ
ェニルカルバミド酸イソプロピル(化合物38)を合成
した。化合物17の収率は、72%(ジニトロ体の収率
93%、ジアミノ体の収率77%)であった。得られた
化合物38の構造は、表11に示した赤外線吸収スペク
トルおよびプロトン核磁気共鳴スペクトルの分析結果に
より確認した。
【0132】
【表11】
【0133】(2)ポリイミド前駆体の合成 合成例1のポリイミド前駆体の合成と同様にして、種々
のポリイミド前駆体を合成した。合成例22〜24の各
合成原料およびそのモル比を表12に示す。ジアミンモ
ノマと酸二無水物モノマの量は、モル比で1:1とし
た。なお、BAPEはビス(p−アミノフェニル)エー
テルを表し、BAPSはビス(p−アミノフェニル)ス
ルホンを表す。
【0134】
【表12】
【0135】(合成例25〜26)本合成例25〜26
において合成される化合物39〜40の各化合物を構成
する繰返し単位と、その繰返し数(一分子中に存在する
繰返し単位の総数を100とするときの、その繰返し単
位の数)とを、表13に示す。
【0136】
【表13】
【0137】(1)ジアミン化合物の合成 まず、化合物7と2−メトキシエタノールとを用い、合
成例2におけるジアミンの合成と同様にして3,5−ジ
アミノフェニルカルバミド酸−2−メトキシエチル(化
合物41)を合成した。収率は90%(ジニトロ体の収
率98%、ジアミノ体の収率92%)であった。化合物
41の構造は、上記表11に示した赤外線吸収スペクト
ルおよびプロトン核磁気共鳴スペクトルの分析結果によ
り確認した。
【0138】(2)ポリイミド前駆体の合成 合成例1のポリイミド前駆体の合成と同様にして、種々
のポリイミド前駆体を合成した。合成例25〜26の各
合成原料およびそのモル比を表14に示す。ジアミンモ
ノマと酸二無水物モノマの量は、モル比で1:1とし
た。
【0139】
【表14】
【0140】(合成例27〜30)本合成例27〜30
において合成される化合物42〜45の各化合物を構成
する繰返し単位と、その繰返し数(一分子中に存在する
繰返し単位の総数を100とするときの、その繰返し単
位の数)とを、表15および表16に示す。
【0141】
【表15】
【0142】
【表16】
【0143】(1)ジアミン化合物の合成 化合物7と1−アミノプロパンとを用い、実施例3にお
ける化合物11の合成と同様にしてジニトロ体を合成
し、実施例3と同様にしてニトロ基を還元して、N−
(3,5−ジアミノフェニル)−N−プロピル尿素(化
合物46)を合成した。収率は68%(ジニトロ体の収
率87%、ジアミノ体の収率78%)であった。
【0144】化合物7と1−アミノ−2−メトキシエタ
ンとを用い、実施例3における化合物11の合成と同様
にしてジニトロ体を合成し、実施例3と同様にしてニト
ロ基を還元して、N−(3,5−ジアミノフェニル)−
N−(2−メトキシエチル)尿素(化合物47)を合成
した。収率は42%(ジニトロ体の収率95%、ジアミ
ノ体の収率44%)であった。
【0145】得られた化合物45,46の構造は、上記
表11に示した赤外線吸収スペクトルおよびプロトン核
磁気共鳴スペクトルの分析結果により確認した。
【0146】(2)ポリイミド前駆体の合成 合成例1のポリイミド前駆体の合成と同様にして、種々
のポリイミド前駆体を合成した。合成例27〜29の各
合成原料およびそのモル比を表17に示す。ジアミンモ
ノマと酸二無水物モノマの量は、モル比で1:1とし
た。
【0147】
【表17】
【0148】(合成例31〜33)本合成例31〜33
において合成される化合物48〜50の各化合物を構成
する繰返し単位と、その繰返し数(一分子中に存在する
繰返し単位の総数を100とするときの、その繰返し単
位の数)とを、表18に示す。
【0149】
【表18】
【0150】(1)ジアミン化合物の合成 1,3−ジアミノ−5−(メトキシメチル)ベンゼン
(化合物51)を、下記反応式(化28)に従って、合
成した。
【0151】
【化28】
【0152】(2)ポリイミド前駆体の合成 合成例1のポリイミド前駆体の合成と同様にして、種々
のポリイミド前駆体を合成した。合成例27〜29の各
合成原料およびそのモル比を表19に示す。ジアミンモ
ノマと酸二無水物モノマの量は、モル比で1:1とし
た。
【0153】
【表19】
【0154】(合成例34〜35)本合成例34〜35
において合成される化合物52〜53の各化合物を構成
する繰返し単位と、その繰返し数(一分子中に存在する
繰返し単位の総数を100とするときの、その繰返し単
位の数)とを、表20に示す。
【0155】
【表20】
【0156】(1)ジアミン化合物の合成 1,3−ジアミノ−5−(ジメチルアミノ)ベンゼン
(化合物54)を、下記反応式(化29)に従って合成
した。
【0157】
【化29】
【0158】(2)ポリイミド前駆体の合成 合成例1のポリイミド前駆体の合成と同様にして、種々
のポリイミド前駆体を合成した。合成例33〜34の各
合成原料およびそのモル比を表21に示す。ジアミンモ
ノマと酸二無水物モノマの量は、モル比で1:1とし
た。
【0159】
【表21】
【0160】(合成例36〜38)本合成例36〜38
において合成される化合物55〜57の各化合物を構成
する繰返し単位と、その繰返し数(一分子中に存在する
繰返し単位の総数を100とするときの、その繰返し単
位の数)とを、表22に示す。
【0161】
【表22】
【0162】(1)ジアミン化合物の合成 1,3−ジアミノ−5−(エチルアミノ)ベンゼン(化
合物58)を、下記反応式(化30)に従って合成し
た。
【0163】
【化30】
【0164】(2)ポリイミド前駆体の合成 合成例1のポリイミド前駆体の合成と同様にして、種々
のポリイミド前駆体を合成した。合成例36〜38の各
合成原料およびそのモル比を表23に示す。ジアミンモ
ノマと酸二無水物モノマの量は、モル比で1:1とし
た。なお、DPEAは、3,4;3’,4’−ジフェニ
ルエーテルテトラカルボン酸二無水物を表す。
【0165】
【表23】
【0166】(合成例39〜42)本合成例39〜42
において合成される化合物59〜62の各化合物を構成
する繰返し単位と、その繰返し数(一分子中に存在する
繰返し単位の総数を100とするときの、その繰返し単
位の数)とを、表24および表25に示す。
【0167】
【表24】
【0168】
【表25】
【0169】(1)ジアミン化合物の合成 イソブチル 1−(3,5−ジアミノフェニル)ケトン
(化合物63)を、下記反応式(化31)に従って合成
した。
【0170】
【化31】
【0171】(2)ポリイミド前駆体の合成 合成例1のポリイミド前駆体の合成と同様にして、種々
のポリイミド前駆体を合成した。合成例39〜42の各
合成原料およびそのモル比を表26に示す。ジアミンモ
ノマと酸二無水物モノマの量は、モル比で1:1とし
た。
【0172】
【表26】
【0173】(実施例1〜3、比較例1〜2)封止材樹
脂との接着性に効果が現われるためには、ジアミンモノ
マとしてN−(3,5−ジアミノフェニル)−N−(2−
イソプロポキシカルボニルエチル)尿素(化合物13)
をどの程度ポリマに共重合させれば良いかを検討するた
め、N−(3,5−ジアミノフェニル)−N−(2−イソ
プロポキシカルボニルエチル)尿素(化合物13)、ビ
ス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン
(化合物5)、メタフェニレンジアミンを用い、種々の
比率で共重合したポリイミド前駆体を、合成例1と同様
にして合成した。ポリイミド前駆体は、合成例1と同様
に、溶媒に溶解した形で、固形分濃度25%の溶液であ
るポリイミド前駆体組成物として得られた。
【0174】次に、素子領域および配線層を作り込んだ
シリコンウェハ上に、このポリイミド前駆体組成物を回
転塗布し、次いでホットプレート上で90℃4分、10
0℃4分の順に乾燥して18μm厚の被膜を得た。さら
に200℃30分、350℃30分の順に加熱してポリ
イミド膜へと硬化させた。ポリイミド膜の膜厚は10μ
mであった。このポリイミド膜を環化ポリイソプレン系
フォトレジストとヒドラジン系ポリイミドエッチング液
を用いるフォトエッチング法によってボンディングパッ
ド部、スクライブ領域をパターン化し、フォトレジスト
を除去した。これにより、ボンディングパッド部および
スクライブ領域の部分の除去されたポリイミド膜である
表面保護膜の形成された基板が得られた。
【0175】次に、得られた基板をスクライブ領域で切
断し、チップに切り出した。このチップの表面に、下部
にポリアミドイミドエーテルの接着層を持つポリイミド
フィルム上に支持された外部端子を400℃にて熱圧着
した。しかる後にボンディングパッド部と外部端子間を
ワイヤボンダーで金線を配線し、さらにシリカ含有のエ
ポキシ系封止材を用いて成型温度180℃、成型圧力7
0kg/cm2でモールドすることにより樹脂封止部を
形成した。最後に外部端子を所定の形に折り曲げること
によりDRAM(Dynamic Random Access Memory)の完
成品を得た。
【0176】このようにして得られたDRAMを、温度
85℃湿度85%の雰囲気中に200時間保持した後、
260℃で10秒間(はんだリフロ−条件)加熱し、超
音波探照によって剥離の有無を評価した。全面に剥離が
認められるものを全面剥離、四隅のうちのいずれかが部
分的に剥離しているものを部分剥離、剥離が認められな
いものを剥離なしとした。また、これらとは別に、耐熱
性を評価するためそれぞれ厚さ10μmのポリイミドフ
ィルムを作成し、重量減少開始温度を測定した。なお、
重量減少開始温度は、380℃以上でなければ実用に耐
えないため、380℃以上のものを良好として評価し
た。各実施例および比較例における原料の量と評価結果
とを表27に示す。
【0177】
【表27】
【0178】表27に示した評価結果から、化合物13
は確かにモールド樹脂との接着性に効果があることがわ
かった。さらに、いずれの場合も良好な耐熱性が得られ
たが、このジアミンにより良好な接着性を得るために
は、このジアミン(化合物13)を、ジアミンの総量に
対するモル比で5%以上共重合させることが望ましいこ
とが明らかとなった。
【0179】(実施例4〜6、比較例3〜4)つぎに、
3,5−ジアミノフェニルカルバミド酸−2−イソプロ
ポキシカルボニルエチル(化合物9)をジアミンモノマ
として用いる場合について検討した。本実施例4〜6お
よび比較例3〜4では、N−(3,5−ジアミノフェニ
ル)−N−(2−イソプロポキシカルボニルエチル)尿素
(化合物13)に替えて、3,5−ジアミノフェニルカ
ルバミド酸−2−イソプロポキシカルボニルエチル(化
合物9)を用い、実施例1〜3、比較例1〜2と同様に
して、剥離評価、および耐熱性評価を行った。各実施例
および比較例における原料の量と評価結果とを表28に
示す。
【0180】
【表28】
【0181】表28に示した評価結果から、化合物9は
確かにモールド樹脂との接着性に効果があることがわか
った。さらに、いずれの場合も良好な耐熱性が得られた
が、このジアミンにより良好な接着性を得るためには、
このジアミン(化合物9)を、ジアミンの総量に対する
モル比で5%以上共重合させることが望ましいことが明
らかとなった。
【0182】(実施例7)化合物1を用いて、図1に示
す半導体装置(本実施例では、ダイナミックランダムア
クセスメモリ(DRAM))を作製し、その半導体素子
の表面保護膜2と、封止部材6との剥離性について検討
した。
【0183】(1)半導体装置の作製 合成例1で合成した化合物1のN−メチル−2−ピロリ
ドン溶液(固形分濃度25wt%)であるポリイミド前
駆体組成物を、DRAMの半導体素子領域および配線層
を作り込んだシリコンウェハ上に回転塗布し、次いでホ
ットプレートを用いて、90℃で4分間、100℃で4
分間、順次加熱して乾燥し、18μm厚の被膜を得た。
さらに、200℃で30分、350℃で30分の順に加
熱することによりポリイミド前駆体を硬化させ、ポリイ
ミド膜を得た。得られたポリイミド膜の膜厚は10μm
であった。
【0184】このポリイミド膜のボンディングパッド
部、スクライブ領域を環化ポリイソプレン系フォトレジ
ストとヒドラジン系ポリイミドエッチング液とを用いる
フォトエッチング法によって除去し、さらにフォトレジ
ストを除去して、ポリイミド膜である表面保護膜を得
た。
【0185】これにより、図2(a)に示す表面保護膜
2を備えるシリコンウェハ9が得られたが、このシリコ
ンウェハ9は、ボンディングパッド部7およびスクライ
ブ領域8の部分で、下地であるシリコンウェハ9の表面
が露出している。このシリコンウェハ9をスクライブ領
域8で切断し、図2(b)に示す表面保護膜2を備える
半導体素子1を得た。
【0186】つぎに、図2(c)に示すように、表裏一
方の面に接着剤としてポリアミドイミドエーテル層を形
成したポリイミドフィルムの接着部材4を用意し、この
接着部材4のポリアミドイミドエーテル層を形成してい
ない側に外部端子(リードフレーム)3を、ポリアミド
イミドエーテル層を形成してある側に、ポリアミドイミ
ドエーテル層と表面保護膜2とが対向するように半導体
素子1を、それぞれ配置し、400℃にて熱圧着した。
【0187】しかる後に、図2(d)に示すように、ボ
ンディングパッド部7と外部端子3との間にワイヤボン
ダーを用いて金線5を配線し、さらに、モールド樹脂と
してシリカ含有のエポキシ系封止材を用いて、成型温度
180℃、成型圧力70kg/cm2でモールドするこ
とにより封止部材6を形成した。最後に、外部端子3を
所定の形に折り曲げることにより図2(f)および図1
に示すDRAMの完成品を得た。
【0188】(2)剥離性の評価 本実施例7により得られたDRAMは、半導体素子の表
面保護膜として、化合物1のポリイミド前駆体を含むポ
リイミド前駆体組成物を加熱硬化して得られるポリイミ
ドの膜を備えている。
【0189】得られたDRAMを85℃、85%の恒
温、恒湿条件下で200時間放置後、260℃で、10
秒間(はんだリフロー条件)加熱し、超音波探照によっ
て剥離の有無を評価したところ、表面保護膜2と封止部
材6との間に剥離は認められず、信頼性の高い半導体装
置であった。
【0190】(比較例5)特公昭63−31939号公
報に記載された技術を用いた場合の実験結果を、比較例
として示す。
【0191】(1)ポリイミド前駆体の調製 窒素気流下に、4,4´−ジアミノジフェニルエ−テル
100g(0.5モル)をN−メチル−2−ピロリドン
とN,N−ジメチルアセトアミドの1:1混合液179
1gに溶解し、アミン溶液を調合した。次に、この溶液
を氷冷によって約15℃の温度に保ちながら、撹拌下に
ピロメリット酸二無水物109g(0.5モル)を加え
た。加え終えてからさらに15℃で5時間反応させ、加
温による粘度調節を行って粘度20ポアズ(25℃)の
ポリアミド酸溶液を得た。
【0192】(2)半導体装置の作製 次に、素子領域および配線層を作り込んだシリコンウェ
ハ上に、この溶液を回転塗布し、次いでホットプレート
を用いて90℃で4分、100℃で4分、順次加熱して
乾燥し、18μm厚の被膜を得た。さらに、200℃で
30分、350℃で30分、順次加熱することによりポ
リイミド前駆体を硬化させて、ポリイミド膜を得た。得
られたポリイミド膜の膜厚は10μmであった。このポ
リイミド膜のボンディングパッド部およびスクライブ領
域を、実施例7と同様にして除去し、さらに、実施例7
と同様の手順により、半導体装置であるDRAMを作製
した。
【0193】(3)剥離性の評価 つぎに、得られたDRAMの耐はんだリフロー剥離性を
評価した。85℃、85%の恒温、恒湿条件で200時
間放置した後、260℃で10秒間(はんだリフロー条
件)加熱し、超音波探照によって剥離の有無を評価した
ところ、ポリイミド膜と封止材樹脂との間に剥離が認め
られた。
【0194】(実施例8〜34)化合物1の代わりに、
表29に示すポリイミド前駆体を用い、実施例1と同様
にしてDRAMを作製した。本実施例8〜34により得
られたDRAMは、半導体素子の表面保護膜として、そ
れぞれ、表29に示したポリイミド前駆体を含むポリイ
ミド前駆体組成物を加熱硬化して得られるポリイミドの
膜を備えている。
【0195】
【表29】
【0196】なお、表29において、「合成例番号」の
欄には、表に示したポリイミド前駆体を合成した合成例
の番号を示し、「剥離」の欄には、得られたDRAMを
85℃、85%の恒温、恒湿条件下で200時間放置
後、260℃で、10秒間(はんだリフロー条件)加熱
し、超音波探照によって評価した剥離の有無を示した。
表29に示したように、いずれの実施例において得られ
たDRAMも、表面保護膜2と封止部材6との間に剥離
は認められず、信頼性の高い半導体装置であった。
【0197】(実施例35)つぎに、化合物21を含
み、さらに感光剤により感光性を付与されたポリイミド
前駆体組成物を用いて半導体装置を作製し、剥離性につ
いて検討した。
【0198】(1)半導体装置の作製 合成例8で合成した化合物21の、N−メチル−2−ピ
ロリドンとキシレンとの8:2混合液の溶液(固形分濃
度25wt%)に、ポリイミド前駆体100重量部に対
して、メタクリル酸2−(N,N−ジメチルアミノ)エ
チルを31.4重量部、ミヒラケトンを2.0重量部、
1,3−ジフェニル−1,2,3−プロパントリオン−
2−(o−エトキシカルボニル)オキシムを2.0重量
部、それぞれ加え、ポリイミド前駆体組成物を得た。こ
のポリイミド前駆体組成物を、素子領域および配線層を
作り込んだシリコンウェハ上に回転塗布し、次いでホッ
トプレートを用いて、90℃で4分、100℃で4分、
順次加熱して乾燥し、18μm厚の感光性被膜を得た。
【0199】この被膜に、i線ステッパを用いて所定の
フォトマスクを介し、20秒間紫外線照射した。露光
後、N−メチル−2−ピロリドン4容、水1容からなる
現像液で現像し、ついでイソプロピルアルコ−ルでリン
スしてた。これにより、感光性被膜のうち、光の当たら
なかったボンディングパッド部とスクライブ領域との被
膜が除去され、所望のパターンのポリイミド前駆体膜が
得られた。これを、さらに200℃で30分、350℃
で30分、順次加熱して硬化させ、所望のパターンのポ
リイミド膜である表面保護膜を得た。得られたポリイミ
ド膜の膜厚は10μmであった。
【0200】次に、表面保護膜の形成されたシリコンウ
エハをスクライブ領域で切断し、表面保護膜を備える半
導体素子を得た。この半導体素子に、実施例7と同様に
して、接着部材を介して外部端子を接着し、ボンディン
グパッド部と外部端子との間に金線を配線し、さらにシ
リカ含有のエポキシ系封止材を用いて成型温度180
℃、成型圧力70kg/cm2でモールドして、外部端
子を所定の形に折り曲げ、DRAMの完成品を得た。
【0201】(2)剥離性の評価 本実施例14により得られたDRAMは、半導体素子の
表面保護膜として、化合物21(100重量部)を含
み、さらに、炭素炭素二重結合を持つアミン化合物(メ
タクリル酸2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル3
1.4重量部)、と、感光剤(ミヒラケトン(増感剤)
2.0重量部、および、1,3−ジフェニル−1,2,
3−プロパントリオン−2−(o−エトキシカルボニ
ル)オキシム(増感助剤)2.0重量部)とを含むポリ
イミド前駆体組成物を加熱硬化させて得られるポリイミ
ドの膜を備えている。
【0202】得られたDRAMを85℃、85%の恒
温、恒湿条件下で200時間放置後、260℃、10秒
間(はんだリフロー条件)加熱し、超音波探照によって
剥離の有無を評価したところポリイミド膜と封止材樹脂
との間に剥離は認められず、信頼性の高い半導体装置で
あった。
【0203】(実施例36〜41)化合物21の代わり
に、表30に示したポリイミド前駆体を用い、実施例3
9と同様にして、DRAMを得た。本実施例36〜41
により得られたDRAMは、それぞれ、半導体素子の表
面保護膜として、化合物22〜26または27と、さら
に、炭素炭素二重結合を持つアミン化合物と、感光剤と
を含むポリイミド前駆体組成物を加熱硬化させて得られ
るポリイミドの膜を備えている。
【0204】
【表30】
【0205】なお、表30において、「合成例番号」の
欄には、表に示したポリイミド前駆体を合成した合成例
の番号を示し、「剥離」の欄には、得られたDRAMを
85℃、85%の恒温、恒湿条件下で200時間放置
後、260℃で、10秒間(はんだリフロー条件)加熱
し、超音波探照によって評価した剥離の有無を示した。
表30に示したように、いずれの実施例において得られ
たDRAMも、表面保護膜2と封止部材6との間に剥離
は認められず、信頼性の高い半導体装置であった。
【0206】(実施例42)合成例15で合成された化
合物28のN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの
8:2混合液の溶液(固形分濃度25wt%)に、ポリ
イミド前駆体100重量部に対して、メタクリル酸2−
(N,N−ジメチルアミノ)エチルを31.4重量部、
2,6−ジ(p−アジドベンザル)−ヒドロキシシクロ
ヘキサノンを7.2重量部、さらに加え、ポリイミド前
駆体組成物を得た。このポリイミド前駆体組成物を用
い、実施例39と同様にしてDRAMを作製した。
【0207】本実施例46により得られたDRAMは、
半導体素子の表面保護膜として、化合物28(100重
量部)と、炭素炭素二重結合を持つアミン化合物(メタ
クリル酸2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル31.
4重量部)と、感光剤(2,6−ジ(p−アジドベンザ
ル)−ヒドロキシシクロヘキサノン(増感剤)7.2重
量部)とを含むポリイミド前駆体組成物を加熱硬化させ
て得られるポリイミドの膜を備えている。
【0208】得られたDRAMを85℃、85%の恒
温、恒湿条件下で200時間放置後、260℃、10秒
間(はんだリフロー条件)加熱し、超音波探照によって
剥離の有無を評価したところポリイミド膜と封止材樹脂
との間に剥離は認められず、信頼性の高い半導体装置で
あった。
【0209】(実施例43〜48)化合物28の代わり
に、表31に示したポリイミド前駆体を用い、実施例4
6と同様にして、DRAMを得た。本実施例43〜48
により得られたDRAMは、それぞれ、半導体素子の表
面保護膜として、化合物29〜33または34と、炭素
炭素二重結合を持つアミン化合物と、感光剤とを含むポ
リイミド前駆体組成物を加熱硬化させて得られるポリイ
ミドの膜を備えている。
【0210】
【表31】
【0211】なお、表31において、「合成例番号」の
欄には、表に示したポリイミド前駆体を合成した合成例
の番号を示し、「剥離」の欄には、得られたDRAMを
85℃、85%の恒温、恒湿条件下で200時間放置
後、260℃で、10秒間(はんだリフロー条件)加熱
し、超音波探照によって評価した剥離の有無を示した。
表31に示したように、いずれの実施例において得られ
たDRAMも、表面保護膜2と封止部材6との間に剥離
は認められず、信頼性の高い半導体装置であった。
【0212】(実施例49)合成例2で合成された化合
物6のN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの8:
2混合液の溶液(固形分濃度25wt%)に、ポリイミ
ド前駆体100重量部に対して、メタクリル酸3−
(N,N−ジメチルアミノ)プロピルを20.0重量
部、2,6−ジ(p−アジドベンザル)−4−カルボキ
シシクロヘキサノンを5.0重量部、さらに加え、ポリ
イミド前駆体組成物を得た。このポリイミド前駆体組成
物を用い、実施例39と同様にしてDRAMを作製し
た。
【0213】本実施例53により得られたDRAMは、
半導体素子の表面保護膜として、化合物6(100重量
部)と、炭素炭素二重結合を持つアミン化合物(メタク
リル酸3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル20.
0重量部)と、感光剤(2,6−ジ(p−アジドベンザ
ル)−4−カルボキシシクロヘキサノン(増感剤)5.
0重量部)とを含むポリイミド前駆体組成物を加熱硬化
させて得られるポリイミドの膜を備えている。
【0214】得られたDRAMを85℃、85%の恒
温、恒湿条件下で200時間放置後、260℃、10秒
間(はんだリフロー条件)加熱し、超音波探照によって
剥離の有無を評価したところポリイミド膜と封止材樹脂
との間に剥離は認められず、信頼性の高い半導体装置で
あった。
【0215】(実施例50〜58)化合物6の代わり
に、表32に示したポリイミド前駆体を用い、実施例5
3と同様にして、DRAMを得た。本実施例50〜58
により得られたDRAMは、それぞれ、半導体素子の表
面保護膜として、表32に示したポリイミド前駆体と、
炭素炭素二重結合を持つアミン化合物と、感光剤とを含
むポリイミド前駆体組成物を加熱硬化させて得られるポ
リイミドの膜を備えている。
【0216】
【表32】
【0217】なお、表32において、「合成例番号」の
欄には、表に示したポリイミド前駆体を合成した合成例
の番号を示し、「剥離」の欄には、得られたDRAMを
85℃、85%の恒温、恒湿条件下で200時間放置
後、260℃で、10秒間(はんだリフロー条件)加熱
し、超音波探照によって評価した剥離の有無を示した。
表32に示したように、いずれの実施例において得られ
たDRAMも、表面保護膜2と封止部材6との間に剥離
は認められず、信頼性の高い半導体装置であった。
【0218】(実施例59)合成例23で合成された化
合物36のN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの
8:2混合液の溶液(固形分濃度25wt%)に、ポリ
イミド前駆体100重量部に対して、アクリル酸2−
(N,N−ジメチルアミノ)エチルを50.0重量部、
ミヒラケトンを2.0重量部、3,3’,4,4’−テ
トラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノ
ンを5.0重量部、さらに加え、ポリイミド前駆体組成
物を得た。このポリイミド前駆体組成物を用い、実施例
39と同様にしてDRAMを作製した。
【0219】本実施例65により得られたDRAMは、
半導体素子の表面保護膜として、化合物6(100重量
部)と、炭素炭素二重結合を持つアミン化合物(アクリ
ル酸2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル50.0重
量部)と、感光剤(ミヒラケトン(増感剤)2.0重量
部および3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルベル
オキシカルボニル)ベンゾフェノン(増感助剤)5.0
重量部)とを含むポリイミド前駆体組成物を加熱硬化さ
せて得られるポリイミドの膜を備えている。
【0220】得られたDRAMを85℃、85%の恒
温、恒湿条件下で200時間放置後、260℃、10秒
間(はんだリフロー条件)加熱し、超音波探照によって
剥離の有無を評価したところポリイミド膜と封止材樹脂
との間に剥離は認められず、信頼性の高い半導体装置で
あった。
【0221】(実施例60〜70)化合物36の代わり
に、表33に示したポリイミド前駆体を用い、実施例6
5と同様にして、DRAMを得た。本実施例60〜70
により得られたDRAMは、それぞれ、半導体素子の表
面保護膜として、表33に示したポリイミド前駆体と、
炭素炭素二重結合を持つアミン化合物と、感光剤とを含
むポリイミド前駆体組成物を加熱硬化させて得られるポ
リイミドの膜を備えている。
【0222】
【表33】
【0223】なお、表33において、「合成例番号」の
欄には、表に示したポリイミド前駆体を合成した合成例
の番号を示し、「剥離」の欄には、得られたDRAMを
85℃、85%の恒温、恒湿条件下で200時間放置
後、260℃で、10秒間(はんだリフロー条件)加熱
し、超音波探照によって評価した剥離の有無を示した。
表33に示したように、いずれの実施例において得られ
たDRAMも、表面保護膜2と封止部材6との間に剥離
は認められず、信頼性の高い半導体装置であった。
【0224】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
側鎖に極性置換基を有するポリイミド前駆体から形成さ
れたポリイミド膜を用いることにより、はんだ付け実装
時の封止部材の剥離およびクラックの発生を防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の半導体装置の一例である樹脂封止型
のダイナミックランダムアクセスメモリを示す断面図で
ある。
【図2】 本発明の半導体装置の製造方法の一例を示す
説明図である。
【図3】 本発明の半導体装置の一例である樹脂封止型
の個別トランジスタ装置を示す断面図である。
【符号の説明】
1…半導体素子、2…表面保護膜、3…外部端子、4…
接着部材、5…金線、6…封止部材、7…ボンディング
パッド部、8…スクライブ領域、9…素子領域と配線層
とを作り込んだシリコンウェハ、61…基板、62…ベ
ース、63…エミッタ、64…SiO2層、65…導体
層、66…表面保護膜、67…金配線、68…封止部
材、70…外部端子、71…個別トランジスタ素子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/29 23/31 (72)発明者 吉川 治彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 小原 功 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面保護膜を備える半導体素子と、外部と
    の導通のための外部端子と、樹脂からなる封止部材とを
    備える樹脂封止型半導体装置において、 上記表面保護膜は、下記一般式(化1)により表される
    繰返し単位を5モル%以上有するポリイミド前駆体を含
    むポリイミド前駆体組成物を加熱硬化させて得られるポ
    リイミドからなることを特徴とする樹脂封止型半導体装
    置。 【化1】 (ただし、R1は3価または4価の芳香族基、R2は4個
    以上の炭素を含む4価の有機基、Xは、−COO−、−
    CO−、−NHCOO−、−NHCO−、−NHCON
    H−、−NH−、−NR5−、−CH2O−のうちの少な
    くともいずれかの基、Tは15個以下の炭素を含む1価
    の有機基を、それぞれ表し、pは1または2である。ま
    た、R5は炭素数5個以下のアルキル基である。)
  2. 【請求項2】請求項1において、 上記ポリイミド前駆体は、下記一般式(化1)により表
    される第1の繰返し単位と、下記一般式(化2)により
    表される第2の繰返し単位とからなり、一分子中に存在
    する第1の繰返し単位の数をnとし、第2の繰返し単位
    の数をmとするとき、n=5〜100、m=0〜95、
    n+m=100であることを特徴とする樹脂封止型半導
    体装置。 【化1】 【化2】 (ただし、R1は3価または4価の芳香族基、R2および
    3は4個以上の炭素を含む4価の有機基、R4は4個以
    上の炭素を含む2価の有機基、Xは、−COO−、−C
    O−、−NHCOO−、−NHCO−、−NHCONH
    −、−NH−、−NR5−、−CH2O−のうちの少なく
    ともいずれかの基、Tは15個以下の炭素を含む1価の
    有機基を、それぞれ表し、pは1または2である。ま
    た、R5は炭素数5個以下のアルキル基である。)
  3. 【請求項3】請求項1において、 上記ポリイミド前駆体組成物は、 上記ポリイミド前駆体100重量部と、 炭素−炭素二重結合を持つアミン化合物1〜400重量
    部と、 感光剤0.1〜30重量部とを含むことを特徴とする樹
    脂封止型半導体装置。
  4. 【請求項4】請求項1において、 上記Tは、下記一般式群(化7)のいずれかの構造式に
    より表されることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 【化7】
  5. 【請求項5】半導体素子表面の少なくとも一部に、下記
    一般式(化1)で表される繰返し単位を5モル%以上有
    するポリイミド前駆体を含むポリイミド前駆体組成物か
    らなるポリイミド前駆体膜を加熱硬化させて得られるポ
    リイミドからなる保護膜を形成する保護膜形成工程と、 【化1】 (ただし、R1は3価または4価の芳香族基、R2は4個
    以上の炭素を含む4価の有機基、Xは、−COO−、−
    CO−、−NHCOO−、−NHCO−、−NHCON
    H−、−NH−、−NR5−、−CH2O−のうちの少な
    くともいずれかの基、Tは15個以下の炭素を含む1価
    の有機基を、それぞれ表し、pは1または2である。ま
    た、R5は炭素数5個以下のアルキル基である。) 上記保護膜を備える半導体素子を外部端子に搭載する素
    子搭載工程と、 上記外部端子上に搭載した半導体素子を、樹脂で封止す
    る封止工程とを備えることを特徴とする樹脂封止型半導
    体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】請求項5において、 上記保護膜形成工程は、 一以上の半導体素子領域と、該半導体素子領域どうしを
    互いに隔てるスクライブ領域とを備えるシリコンウェハ
    の、表裏一方の面の少なくとも一部に、上記保護膜を形
    成する工程と、 上記スクライブ領域を切断して、上記半導体素子領域ど
    うしを乖離させ、上記保護膜を備える半導体素子を形成
    する工程とを備えることを特徴とする樹脂封止型半導体
    装置の製造方法。
  7. 【請求項7】請求項5において、 上記ポリイミド前駆体は、下記一般式(化1)により表
    される第1の繰返し単位と、下記一般式(化2)により
    表される第2の繰返し単位とからなり、一分子中に存在
    する第1の繰返し単位の数をnとし、第2の繰返し単位
    の数をmとするとき、n=5〜100、m=0〜95、
    n+m=100であることを特徴とする樹脂封止型半導
    体装置の製造方法。 【化1】 【化2】 (ただし、R1は3価または4価の芳香族基、R2および
    3は4個以上の炭素を含む4価の有機基、R4は4個以
    上の炭素を含む2価の有機基、Xは、−COO−、−C
    O−、−NHCOO−、−NHCO−、−NHCONH
    −、−NH−、−NR5−、−CH2O−のうちの少なく
    ともいずれかの基、Tは15個以下の炭素を含む1価の
    有機基を、それぞれ表し、pは1または2である。ま
    た、R5は炭素数5個以下のアルキル基である。)
  8. 【請求項8】請求項5において、 上記ポリイミド前駆体組成物は、 上記ポリイミド前駆体100重量部と、 炭素−炭素二重結合を持つアミン化合物1〜400重量
    部と、 感光剤0.1〜30重量部とを含むことを特徴とする樹
    脂封止型半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項9】請求項5において、 上記Tは、下記一般式群(化7)のいずれかの構造式に
    より表されることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の
    製造方法。 【化7】
  10. 【請求項10】半導体素子の表面を保護する表面保護膜
    において、 下記一般式(化1)により表される繰返し単位を5モル
    %以上有するポリイミド前駆体を含むポリイミド前駆体
    組成物を加熱硬化させて得られるポリイミドからなるこ
    とを特徴とする表面保護膜。 【化1】 (ただし、R1は3価または4価の芳香族基、R2は4個
    以上の炭素を含む4価の有機基、Xは、−COO−、−
    CO−、−NHCOO−、−NHCO−、−NHCON
    H−、−NH−、−NR5−、−CH2O−のうちの少な
    くともいずれかの基、Tは15個以下の炭素を含む1価
    の有機基を、それぞれ表し、pは1または2である。ま
    た、R5は炭素数5個以下のアルキル基である。)
  11. 【請求項11】請求項10において、 上記ポリイミド前駆体は、下記一般式(化1)により表
    される第1の繰返し単位と、下記一般式(化2)により
    表される第2の繰返し単位とからなり、一分子中に存在
    する第1の繰返し単位の数をnとし、第2の繰返し単位
    の数をmとするとき、n=5〜100、m=0〜95、
    n+m=100であることを特徴とする表面保護膜。 【化1】 【化2】 (ただし、R1は3価または4価の芳香族基、R2および
    3は4個以上の炭素を含む4価の有機基、R4は4個以
    上の炭素を含む2価の有機基、Xは、−COO−、−C
    O−、−NHCOO−、−NHCO−、−NHCONH
    −、−NH−、−NR5−、−CH2O−のうちの少なく
    ともいずれかの基、Tは15個以下の炭素を含む1価の
    有機基を、それぞれ表し、pは1または2である。ま
    た、R5は炭素数5個以下のアルキル基である。)
  12. 【請求項12】請求項10において、 上記ポリイミド前駆体組成物は、 上記ポリイミド前駆体100重量部と、 炭素−炭素二重結合を持つアミン化合物1〜400重量
    部と、 感光剤0.1〜30重量部とを含むことを特徴とする表
    面保護膜。
  13. 【請求項13】請求項10において、 上記Tは、下記一般式群(化7)のいずれかの構造式に
    より表されることを特徴とする表面保護膜。 【化7】
  14. 【請求項14】請求項1において、 上記半導体素子は、半導体集積回路素子であることを特
    徴とする樹脂封止型半導体装置。
  15. 【請求項15】請求項1において、 上記半導体素子は、個別トランジスタ素子であることを
    特徴とする樹脂封止型半導体装置。
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