JPH1010720A - 写真画像形成可能な誘電性の架橋可能なコポリエステル類 - Google Patents

写真画像形成可能な誘電性の架橋可能なコポリエステル類

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JPH1010720A
JPH1010720A JP9062354A JP6235497A JPH1010720A JP H1010720 A JPH1010720 A JP H1010720A JP 9062354 A JP9062354 A JP 9062354A JP 6235497 A JP6235497 A JP 6235497A JP H1010720 A JPH1010720 A JP H1010720A
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acid
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Lizabeth A Schneggenburger
エイ スチャネゲンバーガー リザベス
Fang Shi
シー ファング
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、誘電体及びマイクロエレクト
ロニクス回路用フォトレジストフィルムに適した、感光
性の誘電体絶縁性の架橋可能なコポリエステルフィルム
形成性の混合物の提供、架橋可能なコポリエステルを造
るための感光性のオリゴマ−の提供、それらによるMC
M−Lパケ−ジ製品の提供である。 【構成】カルボン酸末端基を有する少なくとも1種のオ
リゴマ−と、アシロキシ末端基を有する少なくとも1種
のオリゴマ−とを、これらのオリゴマ−類に対するフィ
ルム形成性溶媒中に含み、オリゴマ−類の少なくとも1
種はオリゴマ−類中に存在する写真平版的に感受性の基
を有し、オリゴマ−類のうちの1種は分枝状である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロエレクトロニ
クスのチップ基体上でのフォトレジストフィルムとして
使用される為の、そして複数チップモジュ−ルラミネ−
ト類などのマイクロエレクトロニクスパッケ−ジを製造
するための基体として使用される為の、写真画像形成可
能な(photoimageable)、架橋された、コポリエステル誘
電体に関するものである。
【0002】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】マイクロ
エレクトロニクスのチップの慣用的な製造に於いては、
中でも例えばチップ表面上への定着剤の被覆及びそのベ
−キング、その上に誘電体絶縁層を被覆・ベ−キングす
ること、その上にフォトレジストフィルムを被覆し予備
ベ−キングすること、フォトレジストフィルムを露光し
次に現像すること、そのパタ−ンにエッチングするこ
と、フォトレジストを除去しパタ−ンの付けられた回路
を硬化させることを含めた、多数の段階を伴う。チップ
の製作をより信頼性の有るものにする必要性の他に、出
来るだけ多くの製作段階を除くか又は組み合わせてまと
めてしまうことが非常に望ましい。
【0003】ア−ル・ルベナ−等によって、Phot. Sci.
& Eng., 23(5), 303-309 (1979)に於いて、誘電性のレ
ジストとして使用するために、感光性の基をポリイミド
類中に導入することが提案された。しかしながら、ルベ
ナ−等によって提案されたそのような感光性のポリイミ
ド系は、これらには限られないが、低い感光性、約60
%の高い体積収縮、ポリイミド類の比較的高いコスト、
比較的高い誘電率、高い硬化温度、揮発物の真空排気の
必要性、接着の悪さ、及び高い水分吸収を含めた、由々
しい数多くの欠点を有している。従って、ア−ル.ルベ
ナ−等の感光性のポリミド類の前記欠点の1又はそれ以
上を解決する、そして、マイクロエレクトロニクスチッ
プの製造におけるかなりの数の製作段階を除くことを可
能とする、感光性フィルム形成性重合体を提供すること
が望ましいであろう。
【0004】更に、複数チップモジュ−ルのラミネ−ト
類(MCM−L)の開発では、ガラス転移温度、誘電
率、抵抗率、防湿性、熱伝導率、及び熱膨張係数に関
し、製品中にかなりの改良が要求される。エポキシ/ガ
ラス系もポリイミド/ガラス系も、いずれもMCM−L
の未来の開発に於いて、これらの要求を満たすことが出
来ないということが、だんだん明らかとなってきてい
る。したがって、これらの要求に向けられたMCM−L
用途に於いて使用するために適した、更に別の系の出現
が必要とされる。
【0005】
【課題を解決する手段】本発明に従って、マイクロエレ
クトロニクス回路の為の誘電体として、そしてフォトレ
ジストフィルムとして使用される、感光性の誘電体絶縁
性の架橋可能なコポリエステルフィルム類が提供され、
これらは又、MCM−Lパケ−ジ及び柔軟性の形成可能
な系の製造において使用するのにも適している。本発明
の種々の具体例中で、マイクロエレクトロニクスの基体
表面上に被覆するための、感光性の、誘電体絶縁性の、
架橋可能なコポリエステルフィルム形成性混合物、この
架橋可能なコポリエステルを製造するための感光性のオ
リゴマ−、及びこの架橋されたコポリエステルを使用し
て製造されたMCM−L製品が提供される。特定の利点
を挙げれば、これらの架橋されたコポリエステルが、固
体状態で加熱されることによって、別の架橋された被膜
に対し良好な接着結合を形成することができることであ
る。
【0006】本発明の感光性の誘電体絶縁性の架橋可能
なコポリエステルを製造するために、2種のオリゴマ−
類が提供されるべきであり、それらのオリゴマ−のうち
の1種はカルボン酸末端基を有しており、それらのオリ
ゴマ−類のうちの他方はアシロキシ、好ましくはアセト
キシ末端基を有しており、そしてそれらのオリゴマ−類
の少なくとも1種は分枝状であり、また上記2種のオリ
ゴマ−類の1種にはオリゴマ−構造中に写真平版的に感
受性の基が、好ましくは、末端基として存在して、上記
オリゴマ−類の架橋可能な混合物を形成する。
【0007】本発明で使用される「オリゴマ−」という
用語は約3ないし約25モノマ−単位を有している低分
子量の重合体を意味している。オリゴマ−類の分子量は
広い範囲にわたって変化し得るが、分子量が約850未
満、そして好ましくは約700ないし850の範囲であること
が好ましい。
【0008】架橋可能なオリゴマ−類のいずれかは、オ
リゴマ−中に存在する写真平版的に感受性の基を有し得
るが、その写真平版的に感受性の基は、カルボン酸末端
基を含有しているオリゴマ−中に存在するのが好まし
い。
【0009】オリゴマ−の1種はカルボン酸末端基を有
し、そして他方はアシロキシ末端基を有する。架橋可能
な混合物は、2種のオリゴマ−を含むものであり得る
が、架橋可能な混合物が2種を越えるオリゴマ−を含む
ものであり得、1種以上のオリゴマ−がカルボン酸末端
基を有し、1種以上のオリゴマ−がアシロキシ末端基を
有し得うることが認識されるべきである。アシロキシ末
端基は、架橋及びエステル交換の間に形成される任意の
遊離酸が揮発性であり、混合物から放出されるように選
択される。そのようなアシロキシの基の例として、CH
3CO2−、C25CO2−、C65CO2−、CH3OC
2−などがあげられる。しかしながら、好ましくは、
放出される揮発性の酸が酢酸となるように、アシロキシ
末端基は、アセトキシ、即ちCH3CO2−である。本発
明で使用される「カルボン酸末端基」は、用いられる硬
化又は架橋温度において分解してカルボン酸末端基を与
える末端基も含んでいる。
【0010】オリゴマ−類のうちの1種は、分枝状でな
ければならない。即ち、オリゴマ−のうちの1種は2個
を越える末端官能基、即ち、2個を越えるカルボン酸又
は2個を越えるアシロキシ末端基を有するものでなけれ
ばならない。カルボン酸末端基を含有しているオリゴマ
−が3個以上のカルボン酸末端基を有することも、又
は、アシロキシ末端基を含有しているオリゴマ−が3個
以上のアシロキシ末端基を含有することも出来る。オリ
ゴマ−類は、ホモポリマ−であり得る。又は、オリゴマ
−類は共重合体、例えば分枝状、グラフト、線状、ラン
ダム、交互、又はブロック共重合体であり得る。更にオ
リゴマ−が立体中心を有しているならば、その立体中心
は同じ立体配置を有し得るか、ランダム立体配置を有し
得るか、交互の立体配置を有し得るか、又は任意の他の
それらの変形を有し得る。上記のオリゴマ−類を造るモ
ノマ−には、限定されるものではないが、4-ヒドロキシ
安息香酸、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸、ヒドロキノ
ン、イソフタル酸、テレフタル酸、4,4'-ビフェノ−
ル、トリメシン酸、トリメリット酸、アジピン酸、エチ
レングリコ−ル、ヒドロキノンジアセテ−ト、4-アセト
キシ安息香酸、2-アセトキシ-6-ナフトエ酸及び4,4'-ジ
アセトキシビフェノ−ルが含まれる。
【0011】オリゴマ−の一つは、その構造中に、生じ
る架橋可能なフィルムが感光性であって、写真平版応用
で使用するためのフォトレジストフィルムを生じるのに
使用するのに適したフィルム形成性混合物とするため
に、写真平版的に感受性の基も有している。オリゴマ−
類は、それらをUV、X線、及び電子ビ−ムの写真平版
などに対し感光性とするように、それらの構造中に取り
込まれた任意の適当な感光性の基を有し得る。オリゴマ
−構造中に取り込まれ得る感光性の基の例としは、アリ
ル系の基、特にアクリル及びメタクリル基、ジアゾ基、
例えばジアゾナフトキノンスルホネ−ト及びジアゾ-メ
ルドラム酸、オニウム塩基などがあげられる(メルドラ
ム酸=マロン酸の環状イソプロピリデンエステル)。し
かしながら、感光性の基がメタクリル基、特に2-ヒドロ
キシエチルメタクリレ−トから誘導された基
【化4】 を含有しているアリル系の基であることが好ましい。
【0012】感光性の基をオリゴマ−に入れることは、
特定のオリゴマ−、及びその中に入れられる特定の感光
性の基に適する、任意の合成方法によって達成出来るで
あろう。カルボン酸末端基を含有しているオリゴマ−と
2-ヒドロキシエチルメタクリレ−トとの反応によって、
【化5】 が、カルボン酸末端基を含有しているオリゴマ−中に末
端基として入れられるのが最も好ましい。使用される2-
ヒドロキシエチルメタクリレ−トの量は、オリゴマ−中
の幾らかの又は、全てのカルボン酸末端基と反応させる
ために変化しうることが理解されるべきである。感光性
の基が、高温で分解してアシロキシ末端基含有オリゴマ
−と架橋するのに必須のカルボン酸末端基を再生するこ
とが明らかである。
【0013】本発明に従って、感光性の誘電体絶縁性の
架橋可能なコポリエステルフィルムの製造の為に必要と
される2種のオリゴマ−のうち1種が、第2のオリゴマ
−と反応するための第1のオリゴマ−であることが理解
され、ここでは、上記第1のオリゴマ−は、オリゴマ−
中に存在する写真平版的に感受性の基を有するオリゴマ
−からなり又はそれを含み、そして、上記第1のオリゴ
マ−は、上記第2のオリゴマ−がアシロキシ末端基を有
する時は、カルボン酸末端基を有しており、そして上記
第2のオリゴマ−がカルボン酸末端基を有する時は、ア
シロキシ末端基を有しているが、但し、上記第1のオリ
ゴマ−は、第2のオリゴマ−が分枝状でないときは分枝
状であることを条件としている。
【0014】本発明の感光性のオリゴマ−は、室温に於
いて暗所に貯蔵されるならば何ヵ月間も安定であり、テ
トラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、N-メチルピ
ロリドンなどの極性溶媒中に非常に可溶である。
【0015】必要なオリゴマ−類が製造されたならば、
(a)カルボン酸末端基を有する少なくとも一種のオリ
ゴマ−、及び(b)アシロキシ末端基を有する少なくと
も一種のオリゴマ−〔ここで、上記オリゴマ−類の少な
くとも1種は、オリゴマ−中に存在する写真平版的に感
受性の基を有しており、上記オリゴマ−類のうちの1種
は分枝状である。〕を上記オリゴマ−類の為のフィルム
形成性溶媒中に含んでいる、感光性の誘電体絶縁性の架
橋可能なコポリエステルフィルム形成性の混合物を製造
することが出来る。
【0016】フィイム形成性混合物には、ミヒラ−ケト
ンなどの感光性試薬等の、他の干渉しない添加物を存在
させ得ることが理解される。
【0017】また、本発明は、基体表面を有しているマ
イクロエレクトロニクスチップ上に感光性の誘電体絶縁
性の架橋したコポリエステルフィルムを生成する方法も
含んでおり、この方法は(a)フィルム形成性溶媒中
で、カルボン酸末端基を有している少なくとも1種のオ
リゴマ−を、アシロキシ末端基を有している少なくとも
1種のオリゴマ−と一緒にして、感光性の架橋可能なフ
ィルム形成混合物を形成し〔但し、上記のオリゴマ−の
うちの1種はオリゴマ−中に存在している写真平版的に
感受性の基を有しており、上記オリゴマ−のうちの1種
は分枝状である〕、(b)スピンコ−ティング又は浸漬
被覆によるなどして、上記混合物を基体表面上に被覆
し、感光性の架橋可能なフィルムを上記基体表面上に形
成し、(c)上記フィルムに写真平版的にパタ−ンを付
け、そして生じるパタ−ンを現像し、そして(d)上記
パタ−ンの付けられたフィルムを、光化学的に架橋され
た構造を分解するのに十分な温度に加熱することによっ
て、基体表面上のパタ−ンづけされたフィルムを架橋
し、続いて又はその架橋に伴ってアシロキシ/カルボン
酸末端基の硬化が生じることからなる。典型的には光化
学的に架橋された構造は、エチレン部分及びアクリレ−
ト部分の発生と共に、又はそれらの分解生成物の発生と
共に、分解するであろう。
【0018】硬化の為の時間と温度は、試行錯誤を越え
ない作業を当業者が用いることによって選択できる。特
定のオリゴマ−混合物に対する精確な硬化時間と硬化温
度は、混合物の組成に依存する。例えば、芳香族モノマ
−から作られたオリゴマ−類を含む混合物は、部分的に
芳香族のモノマ−及び部分的に脂肪族のモノマ−から造
られたオリゴマ−の混合物よりも、より高い硬化温度を
必要とし得る。同様に、脂肪族オリゴマ−類を含む混合
物は、典型的には全て芳香族のオリゴマ−、又は芳香族
と脂肪族のオリゴマ−の混合物のいずれかで構成される
混合物よりも、より低い硬化温度を必要とするであろ
う。一般に硬化工程に於いて、異なるオリゴマ−類は、
より高い分子量の重合体へのさらなる重合をうけ、次に
架橋がおきる。硬化工程の一部は、鎖と鎖の間のエステ
ル交換反応であるとも考えられる。硬化の後、混合物
は、固体の架橋されたコポリエステルとなる。硬化は一
般に約180℃〜約325℃、好ましくは約180℃〜約280℃の
範囲内の温度で、約2時間までの期間にわたって実施さ
れるであろう。ある種の条件下では、揮発性断片の放出
と共に架橋が起こり、架橋されたポリエステルが永久的
に形成される。
【0019】本発明の更に別の具体例は、液体の結晶性
ポリエステルの基体上に、配電回路(power distributio
n circuit)、接地線回路(ground line circuit)、リデ
ィストリビュ−ション回路(redistribution circuit)な
どの複数のマイクロエレクトロニクス回路を、前に記載
したように感光性のオリゴマ−のフィルム形成性混合物
を用いて造り、次に、互いにラミネ−トの2以上を積み
重ねるように互いに重ね合せ、そして重ね合わせたラミ
ネ−トに十分な熱と圧力にかけて、本発明の架橋された
コポリエステルフィルムと液晶ポリエステル基体との界
面における分子間エステル交換によって、ラミネ−トを
複数ラミネ−トとして結合させることによる、複数チッ
プモジュ−ルラミネ−トを生じるための、感光性の誘電
体絶縁性の架橋されたコポリエステルの用途に関する。
又、当業者には、本発明の感光性の架橋可能なコポリエ
ステルが、柔軟性の基体系を形成するのに使用できるこ
とが明白であろう。
【0020】本発明に従って造られる感光性の誘電体絶
縁性の架橋されたコポリエステルフィルムは、25℃及び
1MHzにおいて誘電率4.75ないし2.5又はそれ以下を有す
ること、良好な寸法安定性を有すること、350℃〜400℃
もの高さ迄の使用温度を有すること、約0.4%と低い水
分吸収、及び高い化学的抵抗性を有すること、MCM−
Lの製造用には約400℃に対し安定な架橋フォ−ム、良
好な感光性を有すること、良好な解像度を生じること、
及び無視し得る収縮率、一般には、3μm厚みパタ−ン
について0.1μm未満の収縮を有することを含め、良好な
機械的性質を有することによって特徴付けられる。更に
これらの製品を造るための単量体は、一般にポンドあた
り約6ドル以下の低コストの出発物質である。
【0021】
【実施例】次の実施例を読むことによって、本発明が、
ポリエステルをエッチングする段階の除去を可能にする
こと、及びチップ生産工程において、誘電体フィルムと
は別のフォトレジストフィルムの被覆と除去を無くする
ことが認められるであろう。
【0022】本発明は、次の説明の為の実施例によって
例示されるが、これらによって限定されるものではな
い。
【0023】実施例1 写真画像形成可能な架橋可
能な芳香族オリゴマ−類 16.8gのトリメシン酸(TMA)、21.6gのアセトキシ安
息香酸(ABA)及び7.76gのヒドロキノンジアセテ−
ト(HQDA)を、29.11gピリジンの存在下で、還流冷
却器を備えたフラスコ中で反応させ、230℃で15分間、
2パ−ジ下で加熱することによって芳香族オリゴマ−
を製造した。加熱を260℃に上昇させ、30分後追加の12.
15gのピリジンを、溶液が透明になるまで加えた。およ
そ34.65gの酢酸及びピリジン溜出物(T=130℃)を取
りだし、1時間後温度を280℃に上昇させた。3時間後加
熱と窒素流を止め、真空を適用した。約12gの酢酸と50.
13gのピリジンからなる62.31gを集めた。反応生成物
を、10%酢酸及び蒸留水と共に攪拌しながら混合し、次
に濾過し、水で2回濯ぎ、再度濾過し、乾燥オ−ブン中
で50℃で乾燥することによって精製した。およそ26.3g
の明るい黄色の粉末生成物である融点142℃を有する等
方性のオリゴマ−が得られた。
【0024】約6gのオリゴマ−を120mlのテトラヒドロ
フラン(THF)中に溶解し、反応混合物を90℃で12時
間還流させることによって15mlの塩化チオニルと反応さ
せた。次に、塩化チオニルとTHFを真空蒸発させて、
塩化アシル末端基を有する粉末化オリゴマ−を生じ、次
にこれを120mlののTHF中に溶解し、これに15mlの2-
ヒドロキシエチルメタクリレ−トを、15mlのトリエチル
アミン触媒と共に加え、室温で約8時間反応させた。そ
の後、反応溶液を50〜60倍の室温水に加え、オリゴマ−
生成物を沈殿させた。溶液を真空濾過して3.6gの明るい
黄色の感光性オリゴマ−粉末(成分A)を生じ、これは
オリゴマ−中に存在する、感光性末端基
【化6】 及び比較的低濃度のカルボン酸末端基の両方を有してい
る。式
【化7】 を有し、そして成分Aと後で架橋するのに適している芳
香族オリゴマ−(成分B)を、22.4gのTMA、19.2gの
ABA、72.4gのHQDA、及び17.72gのイソフタル酸
(IPA)を、窒素雰囲気下で、230℃で10分間加熱さ
れる還流冷却器を備えたフラスコ中で反応させることに
よって製造した。30分後、酢酸が150℃の蒸留物として
出始めた。2時間後反応を止め、38mlの酢酸を集めた。
次に、反応生成物を濾過し、50〜60倍の水で濯ぎ、再度
濾過し、そして乾燥オ−ブン中で150℃で乾燥すること
によってワ−クアップし、融点165℃を有している89.3g
のオリゴマ−成分Bを生じた。
【0025】2gの感光性オリゴマ−成分A及び0.6gのオ
リゴマ−成分Bの溶液を10mlのTHF中に溶解し、ハ−
ドウェイモデルEC101フォトレジストスピンナ−を使
用して、空気(50〜60%湿度)及び溶媒蒸気飽和雰囲気
下で、スピンスピ−ド2000rpmで20秒間シリコンウエハ
−上にスピンコ−トし、デクタック(DEKTAK)30
30オ−トサ−フェイスプロフィロメ−タを使用して測定
すると、約8μmのウエハ−上のフィルム厚みを与えた。
そのフィルムを真空オ−ブン中で、90℃で15分間予備ベ
−キングした。次に感光性フィルムを、エア−コンディ
ショニングした部屋内で、約25℃で、相対湿度48%で、
>500nmの波長を有する光を除外するために黄色の光線
中で、カ−ル シュス(Karl Suss)MJB3マスクアライ
ナを用いて、写真パタ−ンづけした。露光された表面の
強さは、365nmの波長において約270秒間で15.5nW/cm2
あった。露光されたフィルムを、アセトンで20秒間現像
した。
【0026】第2の試験においては、2.7重量%のミヒラ
−ケトン増感剤をTHF中の芳香族オリゴマ−混合物の
20重量%溶液に加えた。溶液を次に同様に、ヘキサメチ
ルジシラザン(HMDS)で予備処理したシリコンウエ
ハ−上に、同様にスピンコ−トした。スピンコ−ティン
グは、空気(50〜60%湿度)下において、溶媒蒸気飽和
雰囲気下で、スピンスピ−ド2000rpmで、20秒間実施し
て、約6ミクロンのフィルム厚みを与えた。このフィル
ムを真空オ−ブン中で15分間予備ベ−キングした。次
に、感光性フィルムをエア−コンディショニングした部
屋内で、約25℃で、相対湿度約48%で、波長>500nmの
光を除外するために黄色い光線中で、カ−ルシュス(Kar
l Suss)MJB3マスクアライナを使用して、写真でパタ
−ンづけした。露光表面上の強度は、365nmの波長にお
ける240秒間で15.5nW/cm2であった。露光したフィルム
をアセトンで20秒間現像した。
【0027】両方のテストにおいて、フィルムパタ−ン
をツァイス(Zeiss)DSM 960走査電子顕微鏡を用いて特性
を調べた。両方の試験中で、18μmの素晴らしい解像力
が得られ、又、約50μmのパタ−ンの線の幅も優れてい
た。
【0028】実施例2 写真画像形成可能な架橋可
能な芳香族脂肪族オリゴマ−類 還流冷却器を備えた反応フラスコ中に於いて、12.2gの
塩化テレフタロイル、及び3.6g(3.54ml)のブタンジオ−
ルを、60mlのTHF中に溶解し、100℃で約6時間加熱還
流し、その後約50℃に冷却した。この反応生成物に、5.
2mlの2-ヒドロキシエチルメタクリレ−トを加え、約10
時間反応させた。約50〜60倍の水を加え、混合物を真空
濾過し、オリゴマ−中に存在するカルボン酸末端基との
エステル化によって反応した感光性の
【化8】 を有している7gの白色粉末状の感光性のオリゴマ−(成
分C)を生じた。
【0029】その後の感光性の成分Cとの架橋に適して
いる共重合可能な架橋可能な樹脂(成分D)を、次の方法
で製造した。1モルのGP2037レジンフレ−ク(RESIN-FL
AKE R)フェノ−ルホルムアルデヒドノボラック樹脂(ジ
ョウジア-パシフィック コ−ポレ−ションから入手可
能)を、50mlの15%NaOH溶液中3モルの無水酢酸と、
室温で、約2時間反応させることによって修飾し、成分
D、即ち、修飾された次式のノボラック樹脂を生じた。
【化9】
【0030】10mlのTHF中の、7gの感光性の成分C及
び2gの成分Dの混合物2gを製造し、2000rpmで20秒間、
実施例1に記載の方法と同様にHMDS-処理した窒化珪素
ウエハ−上にスピンコ−トし、ウエハ−のフィルム厚み
約26μmを与えた。フィルムが90℃で約15分間予備ベ−
キングされた後に、画像を与えるようにフィルムを240
秒間365nmで露光し、実施例1に記載されるように、ア
セトンで現像した。0.02gのミヒラ−ケトン増感剤がフ
ィルム形成溶液に加えられたときに、露光時間は約60秒
に減少した。両方の試験に於いて、フィルムのパタ−ン
は、ツァイスの960走査型電子顕微鏡を用いて特性が測
定された。両方の試験で16μmの優れた解像度が得ら
れ、6μm幅の優れたパタ−ン線も得られた。
【0031】実施例3 写真画像形成可能な架橋可
能な芳香族-脂肪族オリゴマ−類 還流冷却器を備えた反応フラスコ中に於いて、80mlのT
HF中に溶解された10.62gの1,3,5-ベンゼントリカルボ
ニルトリクロライド、及び2.7gのブタンジオ−ルを、還
流で、90℃で約8時間加熱した。この反応生成物に、80
mlのTHF中の5.2gの2-ヒドロキシエチルメタクリレ−
トを加え、50℃で約8時間加熱した。生成物を冷たい水
中でワ−クアップし、オリゴマ−中に存在している感光
性の
【化10】 とカルボン酸末端基とを有している、8gの白色粉末状の
感光性のオリゴマ−(成分E)を単離した。この感光性
のオリゴマ−、成分Eは、成分B等の任意の適当な架橋
可能な共重合オリゴマ−と共に用いることができ、実施
例1及び2に記載の方法と同様にウエハ−上に感光性の
フィルムを与えることが出来る。
【0032】実施例4 写真画像形成可能な架橋可
能な芳香族-脂肪族オリゴマ−類 還流冷却器を備えた反応フラスコ中で、2.65gの1,3,5-
ベンゼントリカルボニルトリクライド、2.7gのブタンジ
オ−ル及び6.1gのテレフタロイルクロライドを、80mlの
THF中に溶解し、そしてその溶液を80℃の還流で約8
時間加熱することによって、別の適した感光性オリゴマ
−(成分F)が製造された。反応混合物生成物に、40ml
のTHF中の2.6gの2-ヒドロキシエチルメタクリレ−ト
を加え、そして50℃で約6時間加熱した。生成物を冷却
水中でワ−クアップし、オリゴマ−中の感光性の
【化11】 及びカルボン酸末端基の両方を有する、6gの白色粉末状
の感光性オリゴマ−生成物(成分F)を単離した。
【0033】この感光性のオリゴマ−成分Fはまた、実
施例1及び2に記載されるのと類似の方法でウエハ−上
に架橋可能な感光性のフィルムを与える為に、成分B等
の適当な架橋可能な共重合オリゴマ−と共に用いること
ができる。
【0034】実施例5 写真画像形成可能な架橋可
能な脂肪族オリゴマ− N2ガス入口、蒸留ヘッド及び温度計を備えた100mlのフ
ラスコ中で、6.8gのペンタエリスリト−ル及び29.2gの
アジピン酸を、180℃で約1.5時間加熱し、次に冷却し
て、25gの反応生成物を生じた。還流冷却器を備えた反
応フラスコ中で、25gの反応生成物と15mlの塩化チオニ
ルを80℃で約8時間還流し、続いて約40℃で真空蒸発さ
せ、25gの白色の粘着性の粉末化された反応生成物を生
じ、これに80mlのTHF中の6gの2-ヒドロキシエチルメ
タクリレ−トを加え、50℃で6時間加熱し、続いて冷却
し、50〜60倍の水中でワ−クアップし、真空濾過し、オ
リゴマ−中に存在する感光性の
【化12】 末端基を有する、17gの写真画像形成可能な架橋可能な
生成物(成分G)を生じた。
【0035】この感光性のオリゴマ−成分Gは、実施例
1及び2で、記載した方法と類似の方法で、ウエハ−上
に架橋可能なフィルムを与えるために、アセテ−トで修
飾したノボラック樹脂(成分D)と共に用いることがで
きる。
【0036】前記の実施例に記載されるように、写真平
版的に処理された後に、各実施例中のウエハ−表面上の
2種の架橋可能なオリゴマ−類の架橋可能なパタ−ン付
けされたフィルムは、加熱してカルボン酸末端基を再生
することができる。次にそのフィルムは、フィルムを約
200〜300℃の温度に窒素雰囲気中で約1時間加熱するこ
とによりオリゴマ−状フィルムを発泡させることによっ
て、架橋されたコポリエステルに硬化させることができ
る。加熱は、架橋した写真画像のつけられた(photoimag
ed)構造物の分解を生じ、カルボン酸を形成し、続い
て、同時的に硬化フィルムの発泡を生じる酢酸の放出を
しつつ、架橋されたエステル結合を形成することによっ
て、フィルム中に2種のオリゴマ−の架橋によるフィル
ム硬化を生じる。加熱、したがってフィルムの硬化を制
御することにより、フィルム密度の減少を制御すること
ができ、それによって誘電率を制御することができる。
写真画像形成された構造物の分解生成物も揮発物を発生
し、これらの揮発物は低温に於ける発泡に寄与し得る。
例えば、実施例1のパタ−ン付けされたフィルムが280
℃で約1時間硬化される時に、フィルムは発泡し、それ
らの密度は約30%減少、即ち、その元の密度の約70%の
密度に減少する。同時に、そのフィルムの誘電率は、硬
化されていないフィルムに対する4.75の誘電率から、25
℃、1MHzにおける約2.3に減少される。
【0037】更に、硬化又は架橋されたコポリエステル
フィルムは、垂直方向にそれほどでない程度の厚みの損
失があるだけで、それらの最初の寸法、即ち写真画像形
成されたパタ−ンと同じ寸法が満足に保持された。ウエ
ハ−基体上のパタ−ン付けされた架橋されたポリエステ
ルフィルム層の密着性は、良好なままであった。硬化さ
れたフィルムは、接着テ−プの片を上に張り付けてフィ
ルムを剥がす、いわゆる接着テ−プ試験を合格した。硬
化されたフィルム層は、フィルム層の縁において割れを
生じることなしに剃刀の刃でカットすることができ、そ
して堅い鉛筆でフィルム層に引っ掻き傷を付ける試みは
成功しなかった。
【0038】更に、架橋されパタ−ン付けされた感光性
のポリエステルフィルム層は、窒素中400℃で数時間安
定であり、450℃までの熱への短い暴露さえもレリ−フ
状のパタ−ンの品質に対しどんな悪影響にもつながらな
かった。
【0039】本発明の架橋された感光性の誘電体絶縁性
のコポリエステルフィルムは、配電ライン、接地ライ
ン、リディストリビュ−ション回路などを造るために、
種々の液晶ポリエステルチップ基体上に取り付けること
ができ、これらの種々のラミネ−トは、次に複数層のパ
ケ−ジとして互いに重ね合わせられ、加熱及び加圧下、
例えば275℃の13.7x106Pa下で結合され、架橋された
感光性のコポリエステルフィルムと液晶ポリエステル基
体との界面における、良好な接着結合を生じる。基体と
して有用な液晶ポリエステル類の例として、アモコケミ
カルコ−ポレイションからのXydar液晶ポリエステ
ル及びヘキストセラネ−ズから入手できるベクトラ液晶
ポリエステルが挙げられ得る。しかしながら、基体とし
て使用するのに適した他の液晶ポリエステル類も当業者
に明らかであろう。液晶ポリエステル類は、基体として
特に有利である。利点の中でも、抑制された熱膨脹係
数、熱的安定性、化学的抵抗性、防湿性、及び並外れた
固有剛性が挙げられる。これらの性質の全ては、MCM
−Lの信頼性を改良する。パタ−ン付けされたフィルム
の寸法及び熱的安定性を保持しつつ、良好な結合力が得
られる。したがって、これらの架橋可能なフィルムはM
CM−L用途及び他のパッケ−ジ用途、特に非常に改良
された信号スピ−ド伝達と減少した漏話を可能にする高
速かつ高密度のマルチチップモジュ−ルラミネ−トパッ
ケ−ジに特に適している。
【0040】本発明の前記の記載によって当業者は、本
発明の真の精神からそれることなく本発明に変更を加え
る事が出来ることを認めるであろう。従って、本発明の
範囲は例示され記載された特定の具体例に限定されるこ
とは意図されない。
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/312 H01L 21/30 502R // H01L 21/768 21/90 S (C08L 67/07 61:14) (72)発明者 リザベス エイ スチャネゲンバーガー アメリカ合衆国 61801 イリノイ州 ア ーバナ イーストフロリダアヴェニュウ 1107、 エーピーティー 32エイ (72)発明者 ファング シー アメリカ合衆国 61801 イリノイ州 ア ーバナ ウエストグリーンストリート 508

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】感光性の誘電体絶縁性の架橋可能なコポリ
    エステルのフィルム形成性混合物であって、(A)カル
    ボン酸末端基を有する少なくとも1種のオリゴマ−、及
    び(B)アシロキシ末端基を有する少なくとも1種のオ
    リゴマ−を、これらのオリゴマ−類に対するフィルム形
    成性溶媒中に含んでおり、上記オリゴマ−類の少なくと
    も1種は上記オリゴマ−類中に存在する写真平版的に感
    受性の基を有しており、上記オリゴマ−類のうちの1種
    は分枝状である、フィルム形成性混合物。
  2. 【請求項2】該アシロキシ末端基がCH3CO2−末端基
    であり、該オリゴマ−類中に存在する写真平版的に感受
    性の基が 【化1】 末端基である請求項1に記載の、感光性の誘電体絶縁性
    の架橋可能なコポリエステルフィルム形成性混合物。
  3. 【請求項3】該オリゴマ−類を造ったモノマ−が、4-ヒ
    ドロキシ安息香酸、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸、ヒド
    ロキノン、イソフタル酸、テレフタル酸、4,4'-ビフェ
    ノ−ル、トリメシン酸、トリメリット酸、アジピン酸、
    エチレングリコ−ル、ヒドロキノンジアセテ−ト、4-ア
    セトキシ安息香酸、2-アセトキシ-6-ナフトエ酸、4,4'-
    ジアセトキシビフェノ−ル、及び2-ヒドロキシエチルメ
    タクリレ−トからなる群から選択される、請求項2に記
    載の感光性の誘電体絶縁性の架橋可能なコポリエステル
    フィルム形成性混合物。
  4. 【請求項4】該オリゴマ−類を造ったモノマ−が、トリ
    メシン酸、ヒドロキノンジアセテ−ト及び4-アセトキシ
    安息香酸、イソフタル酸、及び2-ヒドロキシエチルメタ
    クリレ−トからなる群から選択される、請求項3に記載
    の感光性の誘電体絶縁性の架橋可能なコポリエステルフ
    ィルム形成性混合物。
  5. 【請求項5】該オリゴマ−類が約700〜約850の範囲の分
    子量を有している、請求項4に記載の感光性の誘電体絶
    縁性の架橋可能なコポリエステルフィルム形成性混合
    物。
  6. 【請求項6】アシロキシ末端基を有する該オリゴマ−
    が、部分的に乃至完全にアセチル化されたフェノ−ルホ
    ルムアルデヒト樹脂を含んでいる、請求項1に記載の感
    光性の誘電体絶縁性の架橋可能なコポリエステルフィル
    ム形成性混合物。
  7. 【請求項7】第2のオリゴマ−と反応した時に感光性の
    誘電体絶縁性の架橋されたコポリエステルフィルムを生
    じるオリゴマ−であって、上記オリゴマ−はそのオリゴ
    マ−中に存在する写真平版的に感受性の基を有している
    オリゴマ−を含み、上記第2のオリゴマ−がアシロキシ
    末端基を有する時は上記オリゴマ−がカルボン酸末端基
    を有し、上記第2のオリゴマ−がカルボン酸末端基を有
    する時は上記オリゴマ−がアシロキシ末端基を有し、但
    し上記オリゴマ−は、第2のオリゴマ−が分枝状でない
    場合には分枝状であることを条件とするオリゴマ−。
  8. 【請求項8】アシロキシ末端基がCH3CO2−末端基で
    あり、オリゴマ−中に存在する写真平版的に感受性の基
    が 【化2】 末端基である請求項7に記載のオリゴマ−。
  9. 【請求項9】該オリゴマ−がカルボン酸末端基を有して
    いる請求項8に記載のオリゴマ−。
  10. 【請求項10】該オリゴマ−を造るモノマ−が、4-ヒド
    ロキシ安息香酸、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸、ヒデロ
    キノン、イソフタル酸、テレフタル酸、4,4'-ビフェノ
    −ル、トリメシン酸、トリメリット酸、アジピン酸、エ
    チレングリコ−ル、ヒドロキノンジアセテ−ト、4-アセ
    トキシ安息香酸、2-アセトキシ-6-ナフトエ酸、4,4'-ジ
    アセトキシビフェノ−ル及び2-ヒドロキシエチルメタク
    リレ−トからなる群から選択される、請求項7に記載の
    オリゴマ−。
  11. 【請求項11】該オリゴマ−を造るモノマ−が、トリメ
    シン酸、ヒドロキノンジアセテ−ト、4-アセトキシ安息
    香酸、イソフタル酸、及び2-ヒドロキシエチルメタクリ
    レ−トからなる群から選択される、請求項9に記載のオ
    リゴマ−。
  12. 【請求項12】オリゴマ−が、約700〜約850の範囲の分
    子量を有している、請求項11に記載のオリゴマ−。
  13. 【請求項13】基体表面を有しているマイクロエレクト
    ロニクスチップ上に、感光性の誘電体絶縁性の架橋した
    コポリエステルフィルムを形成する方法であって、
    (a)フィルム形成性溶媒中で、カルボン酸末端基を有
    する少なくとも1種のオリゴマ−とアシロキシ末端基を
    有する少なくとも1種のオリゴマ−を一緒にして、感光
    性の架橋可能なフィルム形成性の混合物を形成するが、
    但しこれらのオリゴマ−類のうちの1種はオリゴマ−中
    に存在している写真平版的に感受性の基を有し、これら
    のオリゴマ−類のうちの1種は分枝状とし、(b)上記
    混合物を基体表面上に被覆して、上記基体表面上に感光
    性の架橋可能なフィルムを形成し、(c)上記フィルム
    に写真平版的にパタ−ン付けし、生じたパタ−ンを現像
    し、そして(d)架橋によってパタ−ンの付けられたフ
    ィルムが硬化するのに十分な温度にパタ−ン付けされた
    フィルムを加熱することにより、基体表面上のパタ−ン
    の付けられたフィルムを架橋する、以上の段階を含んで
    いる方法。
  14. 【請求項14】25℃で1MHzにおける誘電率4.75以下を
    有している架橋されたコポリエステルが、オリゴマ−の
    架橋によって生じる、請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】アシロキシ末端基がCH3CO2−末端基
    であり、写真平版的に感受性の基が、カルボン酸末端基
    を含有しているオリゴマ−中に存在する、 【化3】 末端基である請求項13に記載の方法。
  16. 【請求項16】オリゴマ−を形成したモノマ−が、4-ヒ
    ドロキシ安息香酸、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸、ヒド
    ロキノン、イソフタル酸、テレフタル酸、4,4'-ビフェ
    ノ−ル、トリメシン酸、トリメリット酸、アジピン酸、
    エチレングリコ−ル、ヒドロキノンジアセテ−ト、4-ア
    セトキシ安息香酸、2-アセトキシ-6-ナフトエ酸、4,4'
    ジアセトキシビフェノ−ル、及び2-ヒドロキシエチルメ
    タクリレ−トからなる群から選択される請求項15に記
    載の方法。
  17. 【請求項17】感光性の基を有しているオリゴマ−が、
    約700〜約850の範囲の分子量を有する請求項16に記載
    の方法。
  18. 【請求項18】請求項13〜17の何れか1の方法で製
    造されたマイクロエレクトロニクスのチップ。
  19. 【請求項19】(a)各チップが、液晶ポリエステル基
    体表面上に、パタ−ンの付けられた感光性の誘電体絶縁
    性の架橋されたコポリエステルフィルムを有するよう
    に、請求項13に記載の方法に従って、複数のマイクロ
    エレクトロニクスラミネ−トを製造し、(b)上記ラミ
    ネ−トの2以上を積み重ねるように互いに重ね合わせ、
    そして(c)上記重ね合わせたラミネ−トに、十分な熱
    及び圧力をかけて、架橋したコポリエステルフィルムと
    液晶ポリエステル基体との界面において、分子間エステ
    ル交換反応により、複数チップラミネ−トとして、上記
    ラミネ−トを互いに結合させることを含んでいる、複数
    チップモジュ−ルラミネ−トを製造する方法。
  20. 【請求項20】(a)各ラミネ−トが、液晶ポリエステ
    ルの基体表面上に、パタ−ンの付けられた感光性の誘電
    体絶縁性の架橋されたコポリエステルを有するように、
    請求項15の方法に従って、複数のマイクロエレクトロ
    ニクスラミネ−トを製造し、(b)上記ラミネ−トの2
    以上を積み重ねるように互いに重ね合わせ、そして
    (c)上記重ね合わせたラミネ−トに、十分な熱及び圧
    力をかけて、架橋したコポリエステルフィルムと液晶ポ
    リエステル基体との界面において、分子間エステル交換
    反応により、複数チップラミネ−トとして、上記ラミネ
    −トを互いに結合させることを含んでいる、複数チップ
    モジュ−ルラミネ−トを製造する方法。
  21. 【請求項21】液晶ポリエステル基体表面上のパタ−ン
    付けされた感光性の誘電体絶縁性の架橋されたコポリエ
    ステルフィルムが、25℃及び1MHzにおける誘電率4.75以
    下を有するコポリエステルフィルムである、請求項19
    に記載の方法。
  22. 【請求項22】液晶ポリエステル基体表面上のパタ−ン
    付けされた感光性の誘電体絶縁性の架橋されたコポリエ
    ステルフィルムが、25℃及び1MHzにおける誘電率4.75以
    下を有するコポリエステルフィルムである、請求項20
    に記載の方法
  23. 【請求項23】請求項19〜22の何れか1に従う方法
    によって製造された複数チップラミネ−ト。
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