JPH1195439A - Production of positive type photosensitive resin - Google Patents

Production of positive type photosensitive resin

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JPH1195439A
JPH1195439A JP10206157A JP20615798A JPH1195439A JP H1195439 A JPH1195439 A JP H1195439A JP 10206157 A JP10206157 A JP 10206157A JP 20615798 A JP20615798 A JP 20615798A JP H1195439 A JPH1195439 A JP H1195439A
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photosensitive resin
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mol
polyamide
compd
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Toshiro Takeda
敏郎 竹田
Toshio Banba
敏夫 番場
Takashi Hirano
孝 平野
Naoji Takeda
直滋 竹田
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin having high sensitivity, giving a pattern with a high rate of a residual film and excellent in adhesion to a sealing resin by blending specified amts. of a specified polyamide, a photosensitive diazoquinone compd. and a specified phenol compd. SOLUTION: A polyamide is obtd. by allowing 1 mol arom. dicarboxylic acid deriv. represented by formula I to react with 0.6-0.99 mol arom. amiophenol compd. represented by formula II and 0.01-0.4 mol diaminosiloxane represented by formula III in a polar solvent at 10-100 deg.C and 100 pts.wt. of the polyamide is blended with 1-100 pts.wt. photosensitive diazoquinone compd. and 1-50 pts.wt. phenol compd. represented by formula IV to produce the objective positive type photosensitive resin. Since the arom. carboxylic acid deriv. reacts readily with a compd. having an amino group to form an amide compd., the resultant polyamide has a high mol.wt. favorable to the photosensitive resin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高感度で高残膜率
のパターンを得ることができ封止樹脂との密着性に優れ
るポジ型感光性樹脂の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a positive photosensitive resin which can obtain a pattern having high sensitivity and a high residual film ratio and which has excellent adhesion to a sealing resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体素子の表面保護膜、層間絶
縁膜には、耐熱性が優れ、また卓越した電気特性、機械
的特性などを有するポリイミド樹脂が用いられている
が、近年半導体阻止の高集積化、大型化、封止樹脂パッ
ケージの薄型化、小型化、半田リフローによる表面実装
への移行などにより耐熱サイクル性、耐熱ショック性等
の著しい向上の要求があり、更に高性能のポリイミド樹
脂が必要とされるようになってきた。一方、ポリイミド
樹脂自身に感光性を付与する技術が最近注目を集めてき
た感光性ポリイミド樹脂として、式(VI)等がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a polyimide resin having excellent heat resistance and excellent electrical and mechanical properties has been used for a surface protective film and an interlayer insulating film of a semiconductor element. There is a demand for remarkable improvement in heat cycle resistance and heat shock resistance due to high integration, large size, thinner and smaller sealing resin package, and shift to surface mounting by solder reflow. Is becoming necessary. On the other hand, as a photosensitive polyimide resin, a technique for imparting photosensitivity to the polyimide resin itself has recently attracted attention, there is formula (VI) and the like.

【0003】[0003]

【化9】 Embedded image

【0004】これを用いるとパターン作成工程の一部が
簡略化でき、工程短縮の効果はあるが、現像の際にN−
メチル−2−ピロリドン等の溶剤が必要となるため、安
全、公害上において問題がある。そこで最近では、アル
カリ水溶液現像ができるポジ型の感光性樹脂が開発され
ている。例えば、特公平1−46862号公報において
はポリベンゾオキサゾール樹脂とジアゾキノン化合物よ
り構成されるポジ型感光性樹脂が開示されている。これ
は高い耐熱性、優れた電気特性、微細加工性をもち、ウ
エハーコート用途のみならず層間絶縁用樹脂としての可
能性も有している。このポジ型の感光性樹脂の現像メカ
ニズムは、未露光部においてのジアゾキノン化合物はア
ルカリ性水溶液に不溶であるが、露光することによりジ
アゾキノンが化学変性を起こし、アルカリ性水溶液に可
溶となる。この露光部と未露光部での溶解性の差を利用
し、未露光部のみの塗膜パターンの作成が可能となる。
When this is used, a part of the pattern forming process can be simplified, which has the effect of shortening the process.
Since a solvent such as methyl-2-pyrrolidone is required, there is a problem in safety and pollution. Therefore, recently, a positive photosensitive resin capable of developing with an aqueous alkali solution has been developed. For example, Japanese Patent Publication No. 1-46862 discloses a positive photosensitive resin composed of a polybenzoxazole resin and a diazoquinone compound. It has high heat resistance, excellent electrical properties, and fine workability, and has the potential as a resin for interlayer insulation as well as for wafer coating. The mechanism of development of this positive photosensitive resin is that the diazoquinone compound in the unexposed area is insoluble in the alkaline aqueous solution, but the exposure causes the diazoquinone to undergo chemical modification and become soluble in the alkaline aqueous solution. By utilizing the difference in solubility between the exposed part and the unexposed part, a coating film pattern can be formed only in the unexposed part.

【0005】これら感光性樹脂を実際に使用する場合、
特に問題となるのは感光性樹脂の感度である。低感度で
あると、ウエハー1枚当たりの露光時間が長くなり、ス
ループットが低下する。そこで感光性樹脂の感度を向上
させようとして、例えばベース樹脂のポリベンゾオキサ
ゾール樹脂の分子量を小さくすると、非露光部の現像時
の膜減りが大きくなり、パターン形状が悪くなるといっ
た問題が生じる。また感光性樹脂と封止樹脂との密着性
が悪く、その界面で剥離が発生し、実用性に問題があ
り、より封止樹脂との密着性に優れた感光性樹脂が強く
求められるようになっている。
When these photosensitive resins are actually used,
Particularly problematic is the sensitivity of the photosensitive resin. If the sensitivity is low, the exposure time per wafer becomes long, and the throughput decreases. In order to improve the sensitivity of the photosensitive resin, for example, if the molecular weight of the polybenzoxazole resin as the base resin is reduced, a problem occurs that the film loss at the time of development of the non-exposed portion becomes large and the pattern shape becomes poor. In addition, the adhesiveness between the photosensitive resin and the sealing resin is poor, peeling occurs at the interface, there is a problem in practicality, and a photosensitive resin having more excellent adhesion with the sealing resin is strongly demanded. Has become.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高感度で高
残膜率のパターンを得ることができる封止樹脂との密着
性に優れるポジ型感光性樹脂の製造方法を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a positive photosensitive resin which is excellent in adhesion to a sealing resin and which can provide a pattern having a high sensitivity and a high residual film ratio. And

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、一般式(I)
で示される芳香族ジカルボン酸誘導体(A)1モルに対
して一般式(II)で示される芳香族アミノフェノール化
合物(B)0.6〜0.99モル、一般式(III)で示
されるジアミノシロキサン(C)0.01〜0.4モル
とを極性溶媒中、10〜100℃の温度で反応させて得
られたポリアミド(D)100重量部に感光性ジアゾキ
ノン化合物(E)1〜100重量部と一般式(IV)で示
されるフェノール化合物(F)1〜50重量部を配合す
ることを特徴とするポジ型感光性樹脂の製造方法であ
る。
The present invention provides a compound represented by the general formula (I):
(A) 0.6 to 0.99 mol of the aromatic aminophenol compound (B) represented by the general formula (II) per 1 mol of the aromatic dicarboxylic acid derivative (A) represented by the following formula, and diamino represented by the general formula (III) The photosensitive diazoquinone compound (E) is added in an amount of 1 to 100 parts by weight to 100 parts by weight of the polyamide (D) obtained by reacting 0.01 to 0.4 mol of the siloxane (C) with a polar solvent at a temperature of 10 to 100 ° C. And a phenol compound (F) represented by the formula (IV): 1 to 50 parts by weight.

【0008】[0008]

【化10】 Embedded image

【0009】[0009]

【化11】 Embedded image

【0010】[0010]

【化12】 Embedded image

【0011】[0011]

【化13】 Embedded image

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】一般式(I)の芳香族ジカルボン
酸誘導体はアミノ基を有する化合物と容易に反応してア
ミド化合物を生成する。従って2官能のアミノ化合物と
反応させることで高分子量のポリアミドを製造すること
ができるので好ましい。ポリアミドを製造する時の反応
条件としては極性溶解中で10〜100℃の温度が好ま
しい。芳香族ジカルボン酸誘導体や2官能のアミノ化合
物は極性の高い溶媒に溶け易く反応が均一に進むので好
ましい。また反応温度については10℃以下では反応の
進行が極端に遅くなって生産性が悪くなるので好ましく
ないし100℃を越えると副反応が多くなり高分子量の
ポリアミドが得られにくくなるので好ましくない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The aromatic dicarboxylic acid derivative of the general formula (I) easily reacts with a compound having an amino group to form an amide compound. Therefore, a high-molecular-weight polyamide can be produced by reacting with a bifunctional amino compound, which is preferable. As a reaction condition for producing a polyamide, a temperature of 10 to 100 ° C. during polar dissolution is preferable. Aromatic dicarboxylic acid derivatives and bifunctional amino compounds are preferred because they are easily dissolved in highly polar solvents and the reaction proceeds uniformly. When the reaction temperature is lower than 10 ° C., the progress of the reaction becomes extremely slow and productivity is deteriorated. On the other hand, when the temperature is higher than 100 ° C., side reactions increase and it becomes difficult to obtain a polyamide having a high molecular weight.

【0013】また、ポリアミドを合成する方法してジカ
ルボン酸ジクロリド化合物とジアミン化合物を直接反応
させるやり方が従来よく行われているがこの方法では反
応中に塩酸を発生するためトリエチルアミンのような塩
酸トラップ剤を共存させるのが普通である。ところがこ
のようにして得られたポリアミドは樹脂中に数%のオー
ダーで塩素イオンを含有するためエレクトロニクス材料
に適用するには信頼性の点で不向きであったり、かなり
の上数をかけて塩素イオン除去のための精製を実施する
必要があった。これに対して本発明の製造法ではこのよ
うな塩素イオンの混入はなく信頼性の高いエレクトロニ
クス材料として用いることができる。
A method of directly synthesizing a dicarboxylic acid dichloride compound with a diamine compound by a method of synthesizing a polyamide has been conventionally used. However, in this method, hydrochloric acid is generated during the reaction, so that a hydrochloric acid trapping agent such as triethylamine is used. It is common to coexist. However, the polyamide obtained in this way contains chloride ions in the order of several percent in the resin, so it is not suitable in terms of reliability when applied to electronic materials. Purification for removal had to be performed. On the other hand, according to the production method of the present invention, there is no such contamination of chlorine ions, and it can be used as a highly reliable electronic material.

【0014】本発明の芳香族ジカルボン酸誘導体は特に
限定されるものではないが、例を挙げると該当する芳香
族ジカルボン酸1モルとヒドロキシベンゾトリアゾール
2モルをN−メチル−2−ピロリドン中に溶解させてお
き、ジシクロヘキシルカルボジイミドのような脱水縮合
剤を5℃以下の低温で滴下して反応させることにより容
易に合成することができる。本発明に用いられる一般式
(II)のアミノフェノールのXは例えば
The aromatic dicarboxylic acid derivative of the present invention is not particularly limited. For example, 1 mol of the corresponding aromatic dicarboxylic acid and 2 mol of hydroxybenzotriazole are dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone. It can be easily synthesized by allowing a dehydrating condensing agent such as dicyclohexylcarbodiimide to react dropwise at a low temperature of 5 ° C. or lower. X of the aminophenol of the general formula (II) used in the present invention is, for example,

【0015】[0015]

【化14】 Embedded image

【0016】等であるが、これらに限定されるものでは
ない。この中で特に高感度であるものとしては
However, the present invention is not limited to these. Among them, the most sensitive one is

【0017】[0017]

【化15】 Embedded image

【0018】より選ばれるものである。また式(I)の
Yは例えば
[0018] It is more selected. Y in the formula (I) is, for example,

【0019】[0019]

【化16】 Embedded image

【0020】等であるが、これらに限定されるものでは
ない。これらの中で特に高感度であるものとしては
However, the present invention is not limited to these. Among these, the most sensitive

【0021】[0021]

【化17】 Embedded image

【0022】更に、式(III)のジアミノシロキサン
は、例えば
Further, the diaminosiloxane of the formula (III) is, for example,

【0023】[0023]

【化18】 Embedded image

【0024】等であるが、これらに限定されるものでは
ない。ジアミノシロキサンは、例えばシリコンウエハー
のような基板に対して、特に密着性が必要な時に用いる
が、その使用割合bについては最大40.0モル%まで
使用することができる。40.0モル%を越えると樹脂
の溶解性が低下し、本発明であるパターン加工方法を用
いてもスカムが発生し、パターン加工ができない。
However, the present invention is not limited to these. Diaminosiloxane is used, for example, when adhesion is particularly required to a substrate such as a silicon wafer. The use ratio b can be up to 40.0 mol%. If it exceeds 40.0 mol%, the solubility of the resin is reduced, and even when the pattern processing method of the present invention is used, scum is generated and pattern processing cannot be performed.

【0025】0.1モル%未満では密着向上効果が得ら
れないので好ましくない。なお、これらX、Yの使用に
あたっては、それぞれ1種類であっても2種類以上の混
合物であってもかまわない。本発明で用いるジアゾキノ
ン(E)は、1,2−ベンゾキノンジアジドあるいは
1,2−ナフトキノンジアジド構造を有する化合物であ
り、米国特許明細書第2,772,972号、第2,7
97,213号、第3,669,658号により公知の
物質である。例えば、
If the amount is less than 0.1 mol%, the effect of improving adhesion cannot be obtained, so that it is not preferable. When using X and Y, one type or a mixture of two or more types may be used. The diazoquinone (E) used in the present invention is a compound having a 1,2-benzoquinonediazide or 1,2-naphthoquinonediazide structure, and is described in U.S. Pat. Nos. 2,772,972 and 2,7.
No. 97,213, and No. 3,669,658. For example,

【0026】[0026]

【化19】 Embedded image

【0027】[0027]

【化20】 Embedded image

【0028】これらの中で特に高残膜率の上から好まし
いものとは
Among these, those which are particularly preferable from the viewpoint of a high residual film ratio are as follows.

【0029】[0029]

【化21】 Embedded image

【0030】である。感光性ジアジドキノン化合物
(E)のポリアミド(D)への配合量は、ポリアミド1
00重量部に対し、1〜100重量部で、配合量が1重
量部未満だと樹脂のパターニング性が不良であり、逆に
100重量部を超えるとフイルムの引張り伸び率が著し
く低下する。
## EQU1 ## The amount of the photosensitive diazidoquinone compound (E) to be mixed with the polyamide (D) is polyamide 1
If the amount is from 1 to 100 parts by weight, and if the amount is less than 1 part by weight, the patterning property of the resin is poor, and if it exceeds 100 parts by weight, the tensile elongation of the film is significantly reduced.

【0031】本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、必
要により感光特性を高めるためにジヒドロピリジン誘導
体を加えることができる。ジヒドロキシピリジン誘導体
としては、例えば2,6−ジメチル−3,5−ジアセチ
ル−4−(2′−ニトロフエニル)−1,4−ジヒドロ
ピリジン、4−(2′−ニトロフエニル)−2,6−ジ
メチル−3,5−ジカルボエトキシ−1,4−ジヒドロ
ピリジン、4−(2′,4′−ジニトロフエニル)−
2,6−ジメチル−3,5−カルボメトキシ−1,4−
ジヒドロピリジン等を挙げることができる。本発明のポ
ジ型感光性樹脂の製造方法においてはさらに一般式(I
V)で表わされるフェノール化合物を含有させることが
重要である。
A dihydropyridine derivative can be added to the positive photosensitive resin composition of the present invention, if necessary, to enhance the photosensitive characteristics. Examples of the dihydroxypyridine derivative include 2,6-dimethyl-3,5-diacetyl-4- (2'-nitrophenyl) -1,4-dihydropyridine and 4- (2'-nitrophenyl) -2,6-dimethyl-3 , 5-Dicarboethoxy-1,4-dihydropyridine, 4- (2 ', 4'-dinitrophenyl)-
2,6-dimethyl-3,5-carbomethoxy-1,4-
Dihydropyridine and the like can be mentioned. In the method for producing a positive photosensitive resin of the present invention, the general formula (I
It is important to include the phenol compound represented by V).

【0032】[0032]

【化22】 Embedded image

【0033】フェノール化合物をポジ型レジスト組成物
に添加するという技術については例えば特開平3−20
0251、特開平3−200252、特開平3−200
253、特開平3−200254、特開平4−165
0、特開平4−1651、特開平4−11260、特開
平4−12356、特開平4−12357、特開平7−
159990に示されている。しかし、これらに示され
ているようなフェノール化合物は、本発明におけるポリ
アミドをベース樹脂としたポジ型感光性樹脂に用いても
感度向上の効果は小さい。しかし本発明における一般式
(IV)で表わされるフェノール化合物を用いた場合、露
光部における溶解速度が増し、感度が向上する。また、
分子量を下げて感度を上げた場合に見られるような未露
光部の膜減りも非常に小さい。
The technique of adding a phenol compound to a positive resist composition is disclosed in, for example, JP-A-3-20.
0251, JP-A-3-200252, JP-A-3-200
253, JP-A-3-200254, JP-A-4-165
0, JP-A-4-1651, JP-A-4-11260, JP-A-4-12356, JP-A-4-12357, JP-A-7-
159990. However, phenol compounds such as those described above have a small effect of improving sensitivity even when used in a positive photosensitive resin containing a polyamide as a base resin in the present invention. However, when the phenol compound represented by the general formula (IV) in the present invention is used, the dissolution rate in the exposed area increases, and the sensitivity improves. Also,
The film loss in the unexposed portion as seen when the sensitivity is increased by lowering the molecular weight is also very small.

【0034】また本発明いにおいては一般式(IV)で表
わされるフェノール化合物を添加すると新たな特性とし
て封止樹脂との密着性向上したポジ型感光性樹脂が得ら
れるということを見い出した。一般式(IV)に示される
化合物としては
Further, in the present invention, it has been found that the addition of the phenol compound represented by the general formula (IV) can provide a positive photosensitive resin having improved adhesion to the sealing resin as a new property. As the compound represented by the general formula (IV),

【0035】[0035]

【化23】 Embedded image

【0036】[0036]

【化24】 Embedded image

【0037】[0037]

【化25】 Embedded image

【0038】等を挙げることができるが、これらに限定
されない。これらの中で特に、感度および残膜率の点で
好ましいものとしては、
Examples are, but not limited to, these. Among these, particularly preferred in terms of sensitivity and residual film ratio,

【0039】[0039]

【化26】 Embedded image

【0040】一般式(V)又は(VI)で表わされる化合
物が単独又は混合物の形でフェノール化合物(F)全体
の50%以上含むものである。フェノール化合物(F)
の添加量としてはポリアミド(A)に対して1〜50重
量部が好ましい。添加量が1重量部以下であると感度向
上の効果が得られず、また添加量が50重量部より多く
なると残膜部の低下が大きくなるため、実用性に欠け
る。本発明におけるポジ型感光性樹脂には、必要により
レベリング剤、シランカップリング剤などの添加剤を添
加することができる。
The compound represented by the general formula (V) or (VI) alone or in the form of a mixture contains 50% or more of the whole phenol compound (F). Phenol compound (F)
Is preferably 1 to 50 parts by weight with respect to the polyamide (A). If the amount is less than 1 part by weight, the effect of improving sensitivity cannot be obtained, and if the amount is more than 50 parts by weight, the remaining film portion is greatly reduced, which is not practical. Additives such as a leveling agent and a silane coupling agent can be added to the positive photosensitive resin in the present invention, if necessary.

【0041】本発明においてはこれらの成分を溶剤に溶
解し、ワニス状にして使用する。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、ジエチ
レングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジ
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸メチ
ル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチル−1,3−ブチレ
ングリコールアセテート、1,3−ブチレングリコール
−3−モノメチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビ
ン酸エチル、メチル−3−メトキシプロピオネート等を
単独でも混合して用いてもよい。
In the present invention, these components are dissolved in a solvent and used in the form of a varnish. Examples of the solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, N, N-
Dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl-1,3-butylene Glycol acetate, 1,3-butylene glycol-3-monomethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl-3-methoxypropionate and the like may be used alone or in combination.

【0042】本発明の感光性樹脂の使用方法は、まず該
組成物を適当な支持体、例えばシリコンウエハーやセラ
ミック、アルミ基板等に塗布する。塗布方法は、スピン
ナーを用いた回転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧
塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング等を行う。次
に、60〜120℃でプリベークして塗膜を乾燥後、所
望のパターン形状に化学線を照射する。化学線として
は、X線、電子線、紫外線、可視光線等が使用できる
が、200〜500nmの波長のものが好ましい。次に
照射部を現像液で溶解除去することによりレリーフパタ
ーンを得る。現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタ
ケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、
エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、
ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン等の第二アミ
ン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第
三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノー
ルアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロ
キシド等の第四級アンモニウム塩等のアルカリ類の水溶
液、およびこれにメタノール、エタノールのごときアル
コール類等の水溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加
した水溶液を好適に使用することができる。現像方法と
しては、スプレー、パドル、浸漬、超音波等の方式が可
能である。次に、現像によって形成したレリーフパター
ンをリンスする。リンス液としては、蒸留水を使用す
る。次に加熱処理を行い、オキサゾール環を形成し、耐
熱性に富む最終パターンを得る。本発明による感光性樹
脂組成物は、半導体用途のみならず、多層回路の層間絶
縁やフレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジ
スト膜や液晶配向膜等としても有用である。以下、実施
例により本発明を具体的に説明する。
In the method of using the photosensitive resin of the present invention, first, the composition is applied to a suitable support, for example, a silicon wafer, ceramic, or aluminum substrate. The coating method includes spin coating using a spinner, spray coating using a spray coater, dipping, printing, roll coating, and the like. Next, after pre-baking at 60 to 120 ° C. to dry the coating film, a desired pattern shape is irradiated with actinic radiation. As the actinic radiation, X-rays, electron beams, ultraviolet rays, visible rays and the like can be used, but those having a wavelength of 200 to 500 nm are preferable. Next, a relief pattern is obtained by dissolving and removing the irradiated portion with a developer. As the developer, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, inorganic alkalis such as aqueous ammonia,
Primary amines such as ethylamine and n-propylamine;
Secondary amines such as diethylamine and di-n-propylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and the like An aqueous solution of an alkali such as a quaternary ammonium salt and an aqueous solution obtained by adding a suitable amount of a water-soluble organic solvent such as an alcohol such as methanol or ethanol or a surfactant thereto can be suitably used. As a developing method, a system such as spray, paddle, immersion, and ultrasonic wave can be used. Next, the relief pattern formed by development is rinsed. Distilled water is used as the rinsing liquid. Next, heat treatment is performed to form an oxazole ring, and a final pattern having high heat resistance is obtained. The photosensitive resin composition according to the present invention is useful not only for semiconductor applications, but also as interlayer insulation for multilayer circuits, cover coats for flexible copper clad boards, solder resist films, liquid crystal alignment films, and the like. Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples.

【0043】[0043]

【実施例】【Example】

実施例1 ポリアミドの合成 ジフェニルエーテル−4,4′−ジカルボン酸1モルと
ヒドロキシベンゾトリアゾール2モルとを反応させて得
られた芳香族ジカルボン酸誘導体492.45g(1モ
ル)と2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパン351.61g(0.9
6モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,
1,3,3−テトラメチルジシロキサン9.94g
(0.04)とを温度計、攪拌機、原料投入口、乾燥窒
素ガス導入管を備えた5lの四ツ口のセパラブルフラス
コに入れ、2000gのN−メチル−2−ピロリドンを
加えて溶解させた。その後オイルバスを用いて75℃に
て12時間反応させてポリアミドD−1を得た。
Example 1 Synthesis of Polyamide 492.45 g (1 mol) of an aromatic dicarboxylic acid derivative obtained by reacting 1 mol of diphenyl ether-4,4'-dicarboxylic acid with 2 mol of hydroxybenzotriazole and 2,2-bis ( 351.61 g of 3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (0.9
6 mol), 1,3-bis (3-aminopropyl) -1,
9.94 g of 1,3,3-tetramethyldisiloxane
(0.04) was placed in a 5 l four-neck separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material inlet, and a dry nitrogen gas inlet tube, and 2,000 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to dissolve it. Was. Thereafter, the mixture was reacted at 75 ° C. for 12 hours using an oil bath to obtain polyamide D-1.

【0044】感光性樹脂組成物の作製 合成したポリアミド(D−1)100重量部、下記構造
を有するジアゾキノン(B)25重量部
Preparation of photosensitive resin composition 100 parts by weight of synthesized polyamide (D-1), 25 parts by weight of diazoquinone (B) having the following structure

【0045】[0045]

【化27】 Embedded image

【0046】下記構造を有するフェノール化合物(F)
15重量部
A phenol compound (F) having the following structure
15 parts by weight

【0047】[0047]

【化28】 Embedded image

【0048】をN−メチル−2−ピロリドン(以下、N
MPという)200重量部に溶解した後、0.2μmの
テフロンフィルターで濾過し感光性樹脂組成物を得た。
[0048] N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as N
After dissolving in 200 parts by weight of MP, the mixture was filtered through a 0.2 μm Teflon filter to obtain a photosensitive resin composition.

【0049】特性評価 この感光性ワニスをシリコンウエハー上にスプレーコー
ターを用いて塗布した後、ホットプレートにて120℃
で2分乾燥し、膜厚約5μmの塗膜を得た。この塗膜に
g線ステッパー露光機NSR−1505G3A(ニコン
製)によりレチクルを通して50mJ/cm2 から20
mJ/cm2 づつ増やして540mJ/cm2 まで露光
を行った。次に0.79%のテトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド水溶液に30秒浸漬することによって露光
部を溶解除去した後、純水で30秒間リンスした。その
結果、露光量200mJ/cm2 の照射した部分よりパ
ターンが成形されていることが確認できた。(感度は2
00mJ/cm2 )。この時の残膜率(現像後の膜厚/
現像前の膜厚)は94.3%と非常に高い値を示した。
Characteristic evaluation After applying this photosensitive varnish on a silicon wafer by using a spray coater, the photosensitive varnish was applied to a hot plate at 120 ° C.
For 2 minutes to obtain a coating film having a thickness of about 5 μm. The coating film is passed through a reticle by a g-line stepper exposure machine NSR-1505G3A (manufactured by Nikon) to make the coating from 50 mJ / cm 2 to 20 mJ / cm 2.
mJ / cm 2 increase at a time and was exposed to 540mJ / cm 2. Next, the exposed portion was dissolved and removed by immersion in a 0.79% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 30 seconds, and then rinsed with pure water for 30 seconds. As a result, it was confirmed that a pattern was formed from a portion irradiated with an exposure amount of 200 mJ / cm 2 . (The sensitivity is 2
00 mJ / cm 2 ). The remaining film ratio at this time (film thickness after development /
The film thickness before development) was as high as 94.3%.

【0050】また、別に感光性ワニスを同様にシリコン
ウエハー上に塗布し、プリベークした後、オーブン中3
0分/150℃、30分/250℃、30分/350℃
の順で加熱、樹脂を硬化させた。さらに硬化膜の上に半
導体封止用エポキシ樹脂組成物(住友ベークライト
(株)製、EME−6300H)を2mm×2mm×2
mm(横×縦×高さ)の大きさに成形した。テンシロン
を用いて、ポリベンゾオキサゾール樹脂硬化膜上に成形
した封止用エポキシ樹脂組成物を引き剥がし、せん断強
度を測定した結果、4.2kg/mm2 であった。
Separately, a photosensitive varnish is similarly coated on a silicon wafer, prebaked, and then placed in an oven.
0 minutes / 150 ° C, 30 minutes / 250 ° C, 30 minutes / 350 ° C
In this order to cure the resin. Furthermore, an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., EME-6300H) is placed on the cured film at 2 mm × 2 mm × 2.
mm (width x length x height). The sealing epoxy resin composition formed on the cured polybenzoxazole resin film was peeled off using Tensilon, and the shear strength was measured. The result was 4.2 kg / mm 2 .

【0051】[半導体装置の信頼性評価]表面にAl回
路を備えた模擬素子ウェハーを用いて上記感光性樹脂を
最終5μmとなるよう塗布した後パターン加工を施して
最終ベークした。この後チップサイズ毎に分割して16
pinDIP(Dual Inline Packag
e)用のリードフレームに導電性ペーストを用いてマウ
ントした後、半導体封止用エポキシ樹脂(住友ベークラ
イト(株)製、EME−6300H)で成形して16p
inDIPを得た。これらのパッケージを85℃/85
%湿度の条件で168時間処理した後260℃の半田浴
槽に10秒間浸漬した後高温、高湿のプレッシャークッ
カー処理(125℃、2.3atrm 100%RH)
を施してAl回路のオープン不良をチェックした。その
結果を表1に示す。
[Evaluation of Reliability of Semiconductor Device] Using a simulated element wafer having an Al circuit on the surface, the above photosensitive resin was applied to a final thickness of 5 μm, and then subjected to pattern processing and finally baked. After that, it is divided by chip size into 16
pinDIP (Dual Inline Package)
e) is mounted on a lead frame using a conductive paste and then molded with an epoxy resin for semiconductor encapsulation (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., EME-6300H) to form a 16p.
inDIP was obtained. 85 ° C / 85
% Humidity for 168 hours, immersed in a solder bath at 260 ° C. for 10 seconds, and then subjected to high-temperature, high-humidity pressure cooker treatment (125 ° C., 2.3 atrm, 100% RH).
To check for open defects in the Al circuit. Table 1 shows the results.

【0052】実施例2 実施例1におけるフェノール化合物(F)をP−2に替
えて評価を行った。 実施例3 実施例1におけるフェノール化合物(F)をP−3に替
えて評価を行った。 実施例4 実施例1におけるフェノール化合物(F)の添加量を5
重量部にして評価を行った。
Example 2 Evaluation was performed by changing the phenol compound (F) in Example 1 to P-2. Example 3 Evaluation was performed by changing the phenol compound (F) in Example 1 to P-3. Example 4 The amount of the phenol compound (F) added in Example 1 was changed to 5
The evaluation was performed in parts by weight.

【0053】実施例5 実施例1におけるポリアミドの合成において使用するジ
フェニルエーテル4,4′−ジカルボン酸誘導体の代わ
りにイソフタル酸とヒドロキシベンゾトリアゾールを反
応させて得られるイソフタール酸エステル誘導体を用い
てポリアミドを合成し、実施例1と同様の評価を実施し
た。 実施例6 実施例1におけるポリアミドの合成において2,2−ビ
ス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフル
オロプロパンの代わりに3,3′−ジアミノ−4,4′
−ジヒドロキシジフェニルスルホン0.96モルを用い
てポリアミドを合成し実施例1と同様の評価を実施し
た。 実施例7 実施例1において、感光性ジアゾキノン化合物をQ−2
に代えた以外は全て同様に実施した。 実施例8 実施例1におけるポリアミドの合成において2,2−ビ
ス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフル
オロプロパンを323.63g(0.90モル)に減ら
し、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,1,
3,3−テトラメチルジシロキサン24.85g(0.
10モル)に増やした以外は全て同様に実施した。
Example 5 A polyamide was synthesized using an isophthalic acid ester derivative obtained by reacting isophthalic acid with hydroxybenzotriazole instead of the diphenyl ether 4,4'-dicarboxylic acid derivative used in the synthesis of the polyamide in Example 1. Then, the same evaluation as in Example 1 was performed. Example 6 In the synthesis of the polyamide in Example 1, 3,3'-diamino-4,4 'was used instead of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane.
A polyamide was synthesized using 0.96 mol of dihydroxydiphenylsulfone, and the same evaluation as in Example 1 was performed. Example 7 In Example 1, the photosensitive diazoquinone compound was replaced with Q-2.
The same procedure was performed except that the above was replaced. Example 8 In the synthesis of polyamide in Example 1, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane was reduced to 323.63 g (0.90 mol), and 1,3-bis (3- Aminopropyl) -1,1,
24.85 g of 3,3-tetramethyldisiloxane (0.
The procedure was the same except that the amount was increased to 10 mol).

【0054】比較例1 実施例1においてジフェニルエーテル4,4′−ジカル
ボン酸とヒドロキシベンゾトリアゾールから合成された
化合物の代わりにジフェニルエーテル4,4′−ジカル
ボン酸クロリド1モルを用いてポリアミドを合成し、塩
素イオン除去のための精製を一切実施せずに実施例1と
同様の評価を実施した。 比較例2 実施例1においてフェノール化合物を添加しないで評価
を行った。 比較例3 実施例5においてフェノール化合物を添加しないで評価
を行った。 比較例4 実施例6においてフェノール化合物を添加しないで評価
を行った。 比較例5 実施例1においてのフェノール化合物の添加量を0.5
重量部に減らして評価を行った。 比較例6 実施例1におけるフェノール化合物の添加量を60重量
部に増やして評価を行った。 比較例7 実施例1におけるフェノール化合物をP−4に替えて評
価を行った。 比較例8 実施例1におけるフェノール化合物をP−5に替えて評
価を行った。 比較例9 実施例1におけるフェノール化合物をP−6に替えて評
価を行った。
Comparative Example 1 A polyamide was synthesized by using 1 mol of diphenyl ether 4,4'-dicarboxylic acid chloride in place of the compound synthesized from diphenyl ether 4,4'-dicarboxylic acid and hydroxybenzotriazole in Example 1 to obtain chlorine. The same evaluation as in Example 1 was performed without performing any purification for removing ions. Comparative Example 2 Evaluation was performed in Example 1 without adding a phenol compound. Comparative Example 3 Evaluation was made in Example 5 without adding a phenol compound. Comparative Example 4 Evaluation was made in Example 6 without adding a phenol compound. Comparative Example 5 The amount of the phenol compound added in Example 1 was 0.5
The evaluation was performed by reducing the weight to parts by weight. Comparative Example 6 The evaluation was performed by increasing the amount of the phenol compound added in Example 1 to 60 parts by weight. Comparative Example 7 The evaluation was performed by replacing the phenol compound in Example 1 with P-4. Comparative Example 8 The evaluation was performed by replacing the phenol compound in Example 1 with P-5. Comparative Example 9 The evaluation was performed by replacing the phenol compound in Example 1 with P-6.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】[0056]

【化29】 Embedded image

【0057】[0057]

【化30】 Embedded image

【0058】[0058]

【化31】 Embedded image

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、高感度で高残膜率なパ
ターンが得れ、封止樹脂との密着性に優れるポジ型感光
性樹脂組成物を得ることができる。
According to the present invention, a pattern of a high sensitivity and a high residual film ratio can be obtained, and a positive photosensitive resin composition having excellent adhesion to a sealing resin can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72)発明者 竹田 直滋 東京都品川区東品川2丁目5番8号 住友 ベークライト株式会社内────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72) Inventor Naoshi Takeda 2-5-8 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sumitomo Bakelite Co., Ltd. In company

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(I)で示される芳香族ジカルボ
ン酸誘導体(A)1モルに対して一般式(II)で示され
る芳香族アミノフェノール化合物(B)0.6〜0.9
9モル、一般式(III)で示されるジアミノシロキサン
(C)0.01〜0.4モルとを極性溶媒中、10〜1
00℃の温度で反応させて得られたポリアミド(D)1
00重量部に感光性ジアゾキノン化合物(E)1〜10
0重量部と一般式(IV)で示されるフェノール化合物
(F)1〜50重量部を配合することを特徴とするポジ
型感光性樹脂の製造方法。 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】
1. An aromatic aminophenol compound (B) 0.6 to 0.9 represented by the general formula (II) per mole of the aromatic dicarboxylic acid derivative (A) represented by the general formula (I).
9 mol, 0.01 to 0.4 mol of diaminosiloxane (C) represented by the general formula (III) in a polar solvent is added to 10 to 1
Polyamide (D) 1 obtained by reacting at a temperature of 00 ° C.
To 100 parts by weight of the photosensitive diazoquinone compound (E)
A method for producing a positive photosensitive resin, which comprises mixing 0 parts by weight with 1 to 50 parts by weight of a phenol compound (F) represented by the general formula (IV). Embedded image Embedded image Embedded image Embedded image
【請求項2】 フェノール化合物(F)が一般式(V)
又は(VI)で表わされることを特徴とする請求項1記載
のポジ型感光性樹脂の製造方法。 【化5】
2. The phenolic compound (F) has the general formula (V)
Or (VI). The method for producing a positive photosensitive resin according to claim 1, wherein the method is represented by (VI). Embedded image
【請求項3】 一般式(V)又は(VI)で表わされる化
合物が単独又は混合物の形でフェノール化合物(F)全
体の50%以上含むことを特徴とする請求項1,2記載
のポジ型感光性樹脂の製造方法。
3. The positive type according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (V) or (VI) contains 50% or more of the whole phenolic compound (F) alone or in the form of a mixture. A method for producing a photosensitive resin.
【請求項4】 一般式(II)のアミノフェノール化合物
におけるXが 【化6】 より選ばれることを特徴とする請求項1,2,3記載の
ポジ型感光性樹脂の製造方法。
4. X in the aminophenol compound of the general formula (II) is 4. The method for producing a positive photosensitive resin according to claim 1, wherein the positive photosensitive resin is selected from the group consisting of:
【請求項5】 一般式(I)の芳香族ジカルボン酸誘導
体におけるYが 【化7】 より選ばれることを特徴とする請求項1,2,3,4記
載のポジ型感光性樹脂の製造方法。
5. An aromatic dicarboxylic acid derivative represented by the general formula (I) wherein Y is 5. The method for producing a positive photosensitive resin according to claim 1, wherein the positive photosensitive resin is selected from the group consisting of:
【請求項6】 感光性ジアゾキノン(E)が、 【化8】 より選ばれることを特徴とする請求項1,2,3,4,
5記載のポジ型感光性樹脂の製造方法。
6. The photosensitive diazoquinone (E) is represented by the following formula: The method of claim 1, 2, 3, 4, or
6. The method for producing a positive photosensitive resin according to 5.
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