KR20040029969A - 포지티브형 감광성 수지 조성물 및 반도체 장치 - Google Patents

포지티브형 감광성 수지 조성물 및 반도체 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20040029969A
KR20040029969A KR10-2003-7014469A KR20037014469A KR20040029969A KR 20040029969 A KR20040029969 A KR 20040029969A KR 20037014469 A KR20037014469 A KR 20037014469A KR 20040029969 A KR20040029969 A KR 20040029969A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
general formula
photosensitive resin
positive
represented
Prior art date
Application number
KR10-2003-7014469A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100830773B1 (ko
Inventor
반바도시오
마카베히로아키
히라노다카시
Original Assignee
스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2001262718A external-priority patent/JP2003029407A/ja
Application filed by 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 filed Critical 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20040029969A publication Critical patent/KR20040029969A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100830773B1 publication Critical patent/KR100830773B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/032—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
    • G03F7/037—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders the binders being polyamides or polyimides
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/022—Quinonediazides
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/022—Quinonediazides
    • G03F7/023—Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders
    • G03F7/0233—Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders characterised by the polymeric binders or the macromolecular additives other than the macromolecular quinonediazides
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/075—Silicon-containing compounds
    • G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 고해상도 및 고감도를 가지며 높은 막 보존성을 갖는 패턴을 제공할 수 있는 포지티브형 감광성 수지 조성물에 관한 것이다. 이 조성물 중 하나는 100중량부의 폴리아미드 및 감광성 물질인 1 내지 50중량부의 페놀 화합물의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-5-술폰산 에스테르 혹은 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술폰산 에스테르를 포함한다. 또다른 조성물은 100중량부의 폴리아미드, 감광성 물질인 1 내지 50중량부의 페놀 화합물의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-5-술폰산 에스테르 혹은 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술폰산 에스테르, 또한 1 내지 30중량부의 페놀 화합물을 포함한다. 또한 상기 포지티브형 감광성 수지 조성물 중 어느 하나로 제조한 반도체 장치도 제공한다.

Description

포지티브형 감광성 수지 조성물 및 반도체 장치 {POSITIVE PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITIONS AND SEMICONDUCTOR DEVICE}
고내열성, 탁월한 전기 및 기계적 성질 등을 가진 폴리이미드는 종래에서 반도체 소자의 표면보호막 혹은 층간 단열막에 사용되었다. 그러나, 최근에는 반도체 소자의 고집적도 및 스케일 확대에 기인한 반복되는 열 혹은 열적 충격에 대한 내성의 현저한 개선, 패키지의 박리화 및 크기축소, 납땜 등의 리플로우(reflow)에 의한 표면마운팅(mounting)에 대한 변화 등에 대한 요구를 만족하기 위하여 더욱 향상된 성능을 갖는 수지가 요망되고 있다.
다른 한편, 폴리이미드 수지 자체에 대한 광감도를 제공하기 위한 기술은 근래에 주목을 끌고 있으며 예컨대, 다음의 식(7)으로 표현되는 감광성 폴리이미드수지를 가져온다.
상기의 폴리이미드 수지를 사용하는 것은 현상시 N-메틸-2-피롤리돈 같은 용매를 분무해야 하는 것 때문에 안전 및 취급 상의 문제를 안고 있으나, 반면 패턴을 형성하는 절차 중 일부를 단순화하여 공정을 더 단축하고 수율을 높일 수 있게 된다. 따라서, 알칼리 수용액에 의해 현상할 수 있는 포지티브-작용의 감광성 수지가 최근 이용되어 왔다.
예를 들어, 기초 고분자로서 폴리벤조옥사졸 선구물질과 감광성 물질로서 디아조퀴논 화합물을 포함하는 포지티브-작용의 감광성 수지는 JP-B-1-46862 에 공지되었다. 이 수지는 고내열성, 탁월한 전기적 성질 및 미세가공성과 함께, 웨이퍼 코팅 뿐만 아니라 층간 단열용 수지로서의 사용 가능성도 가진다. 이 포지티브-작용의 감광성 수지의 현상 메카니즘에 있어서, 노광 영역 내의 디아조퀴논 화합물은 알칼리 수용액 내에서 가용성이 되는 화학적 변화를 겪으며 반면 비노광 영역 내의 디아조퀴논 화합물은 알칼리 수용액에 대하여 불용 상태로 남아있다. 노광 영역과비노광 영역 간의 용해도 차이를 활용하여, 비노광 영역 내의 막에 대한 코팅 패턴은 노광 영역 내의 수지를 용해 및 분리함으로써 얻을 수 있다.
이 감광성 수지의 실제 이용에 있어서, 감광성 수지의 감도가 특히 중요하다. 저 감도는 더 긴 노광시간을 요구하고 따라서 처리량이 작아진다. 다른 한편, 만일 예컨대 저분자량의 기본 고분자가 감광성 수지의 감도를 개선하려는 시도에서 이용되는 경우, 원하는 막두께를 얻는데 실패하거나 혹은 패턴형의 붕괴되는 등의 문제가 현상과정에서 비노광 영역 내에서의 막두께 손실의 증가로 인해 발생하게 된다. 따라서, 상술한 바와 같은 특성을 가진 고감도의 감광성 수지를 현상하는 것이 크게 요망되고 있다. 이에 더하여, 수지막 두께는 종래의 5 내지 7㎛ 에서 10 내지 20㎛ 로 증가하는 경향이 있으므로 두께의 증가에도 불구하고 고감도의 감광성 수지가 현상될 것으로 예상했다.
본 발명은 반도체 소자의 표면 보호막에 사용되는 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물, 특히 막두께가 증가한 경우에도 고해상도 및 고 막두께 보존율 [(현상후 막두께)/(현상전 막두께) x 100]의 패턴을 제공하는 고감도의 포지티브-작용의 감광성 수지에 관한 것이다. 이에 더하여, 본 발명은 상기 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조한 반도체 장치에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 고해상도 및 고막두께 보존율 [현상후 막두께)/(현상전 막두께) x 100]를 가진 패턴을 제공할 고감도를 가진 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 막두께가 증가하여도 상술한 문제가 없는 고감도의 포지티브-작용의 감광성 수지조성물을 제공한다.
본 발명은 다음의 일반식(1)으로 표현되는 폴리아미드(A) 100중량부:
[여기서, X 는 히드록실기나 혹은 히드록실기의 수소원자가 1 내지 20 탄소원자를 가진 유기기에 의해 치환되는 기를 가질 수 있는 2 내지 4가의 고리화합물 기이고; Y 는 히드록실기, 히드록실기의 수소원자가 1 내지 20 탄소원자를 가진 유기기에 의해 치환되는 기, 카르복실기 혹은 카르복실기의 수소원자가 1 내지 20 탄소원자를 가진 유기기에 의해 치환되는 기를 가질 수 있는 2 내지 4가의 고리화합물 기이고; 또한 Z 은:
(여기서, R1및 R2는 각각 2가의 유기기이고; R3및 R4는 각각 1가의 유기기이다) 이고; a 및 b 는 각각 몰비율로서; a + b = 100몰%; a = 60 내지 100몰%; b = 0 내지 40몰% 이다)]; 및 1 내지 50중량부의 감광성 물질(B) 즉, 다음의 일반식(2)로 표현되는 골격 구조를 가진 페놀 화합물의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-5-술포네이트 에스테르 화합물 혹은 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물:
(여기서, R5및 R6은 각각 수소 원자 혹은 알킬기이고; R7및 R8는 서로 같거나 상이하며 적어도 하나의 히드록실기를 가진 알킬기, 알콕시기, 아릴기 및 시클로알킬기 중에서 선택된 1개의 기이고; n 은 1 내지 3의 정수이다)
을 포함하는 포지티브-작용의 감광성 수지조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상술한 포지티브-작용의 감광성 수지조성물에서 일반식(1)로 표현되는 100중량부의 폴리아미드(A) 에 대하여 다음 일반식(6)으로 표현되는 1 내지 30 중량부의 페놀 화합물을 더 함유하는 포지티브-작용의 감광성 수지조성물에 관한 것이다:
(여기서, R11, R12, R13및 R14는 각각 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기 및 시클로알킬기 중에서 선택되고 또한 서로 같거나 상이할 수 있으며; p 는 0 내지 3의 정수이고; q 는 0 내지 3의 정수이며; p + q ≥2 이고; R15는 단일 결합, 메틸렌기, 알킬렌기, 산소 원자, 카르보닐기 카르보닐에테르기, 황 원자, 술포닐기 및 아조기 중에서 선택된다)
더 바람직한 구체예는 일반식(1)로 표시되는 폴리아미드의 X 가 아래의 기로부터 선택되고; 일반식(1)로 표시되는 폴리아미드의 Y 가 아래의 기로부터 선택되며; 또한 일반식(1)로 표시되는 폴리아미드의 말단기를 하기의 E 즉, 알케닐기나 알키닐기 중 적어도 하나의 기를 가진 지방족 기나 고리화합물 기로부터 선택되는포지티브-작용의 감광성 수지조성물이다.
X:
(여기서, 각각의 R16은 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬에스테르기 및 할로겐 원자로부터 선택되고 동일하거나 상이할 수 있으며; r 은 0 내지 2의 정수이다)
Y:
(여기서, 각각의 R16은 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬에스테르기 및 할로겐 원자로부터 선택되고 동일하거나 상이할 수 있으며; r 은 0 내지 2의 정수이다)
E:
추가로, 본 발명은 상기 포지티브-작용의 감광성 수지조성물을 사용하여 제조한 반도체 장치에 관한 것으로서, 이는 상기 포지티브-작용의 감광성 수지조성물을 반도체 소자 상에 도포하여 탈수 및 고리화 처리 후의 상기 포지티브-작용의 감광성 수지조성물의 막두께가 0.1 내지 30㎛ 로 되도록 한 후 프리베이킹, 노광, 현상 및 가열 처리를 행하여 얻어지는 것이다.
상기 일반식(1)로 표시되는 폴리아미드 수지는 X 의 구조를 가진 디아민 혹은 비스(아미노페놀) 등, 필요시 첨가되는 Z 의 구조를 가진 실리콘-디아민, 또한 Y 의 구조를 가진 테트라카르복실산 무수물, 디카르복실산, 디카르복실산 2염화물, 디카르복실산 유도체 등을 반응시켜 얻는다. 부수적으로, 디카르복실산의 경우 1-히드록시-1,2,3-벤조트리아졸 등과 미리 반응한 디카르복실산의 활성화된 에스테르형 유도체를 사용하여 반응 수율 등을 개선할 수도 있다. 이 폴리아미드 수지는 약 300 내지 400℃ 에서 가열하여 폴리아미드 혹은 폴리벤즈옥사졸이나 이 양쪽 폴리머의 코폴리머 형태로서의 내열성 수지를 수득하도록 탈수 및 고리화 처리된다.
본 발명의 일반식(1)로 표시되는 폴리아미드 수지의 X 는 예컨대,
(여기서, A 는 -CH2-, C(CH3)2-, -O-, -S-, -SO2-, -CO-, -NHCO-, -C(CF3)2- 혹은 단일 결합이고; 각각의 R16은 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬에스테르기 및 할로겐 원자이고 서로 동일하거나 상이할 수 있으며; r 은 0 내지 2의 정수이다) 이지만 이들에 한정되지 않는다.
이들 중에서 특히 바람직한 X 는 예컨대,
(각각의 R16은 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬에스테르기 및 할로겐 원자이고 서로 동일하거나 상이할 수 있으며; r 은 0 내지 2의 정수이다) 이며 이들을 2가지 이상 사용할 수도 있다.
일반식(1)로 표시되는 폴리아미드 수지의 Y 는 예컨대:
(여기서, A 는 -CH2-, C(CH3)2-, -O-, -S-, -SO2-, -CO-, -NHCO-, -C(CF3)2- 혹은 단일 결합이고; 각각의 R16은 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬에스테르기 및 할로겐 원자이고 서로 동일하거나 상이할 수 있으며; r 은 0 내지 2의 정수이다) 이지만 이들에 한정되지 않는다.
이들 중에서 특히 바람직한 Y 는 예컨대,
(각각의 R16은 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬에스테르기 및 할로겐 원자이고 서로 동일하거나 상이할 수 있으며; r 은 0 내지 2의 정수이다) 이며 이들을 2가지 이상 사용할 수도 있다.
본 발명의 포지티브-작용의 감광성 수지조성물의 저장 안정성 측면에서, 폴리아미드 수지가 X 의 구조를 가진 디아민 혹은 비스(아미노페놀) 등, 필요시 첨가되는 Z 의 구조를 가진 실리콘-디아민, 또한 Y 의 구조를 가진 테트라카르복실산 무수물, 디카르복실산, 디카르복실산 2염화물, 디카르복실산 유도체 등을 반응시켜 합성된 후, 이 것의 말단에 위치한 아미노기를 지방족 기 혹은 알케닐기 및 알키닐기 중 적어도 하나의 기를 가진 지방족 기 혹은 고리화합물 기를 함유하는 산무수물로 바람직하게 캡핑(capping) 된다.
E 즉, 지방족 기 혹은 알케닐기나 알키닐기 중 적어도 하나를 가진 고리화합물 기는 예컨대,
를 포함하나 이들에 한정되지는 않는다.
이들 중에서 특히 바람직한 E 는:
중에서 선택되고, 이들을 2가지 이상 사용할 수도 있다.
더욱더, 필요시 사용되는 일반식(1)로 표현되는 폴리아미드 수지의 Z 는 예컨대:
를 포함하나 이들에 한정되지는 않으며 이들을 2가지 이상 사용할 수도 있다.
특히 일반식(1)의 Z 중 성분(b)는 실리콘 웨이퍼 같은 기판에 대하여 탁월한 접착력이 요구되는 경우 최고 40몰% 까지 사용된다. 수지의 용해도가 급격히 감소하여 패턴 가공을 실행 불가능하게 만드는 성장 잔류물(scum)을 발생하므로 40몰% 를 초과하는 것은 바람직하지 않다. 부수적으로, 사용되는 X, Y 및 Z 각각은 한가지 종류 혹은 2가지 이상의 혼합물이 될 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 감광성 물질(B)은 하기 일반식(2)로 표현되는 골격 구조를 가진 페놀 화합물의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-5-술포네이트 에스테르 화합물 혹은 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물이다. 일반식(2)로 표현되는 유사 물질이 사용되는 예가 JP-A-2000-275833 에 개시되었다.
(여기서, R5및 R6은 각각 수소 원자 혹은 알킬기이고; R7및 R8은 서로 같거나 상이하며 적어도 하나의 히드록실기를 갖는 알킬기, 알콕시기, 아릴기 및 시클로알킬기 중에서 선택되는 기이고; n 은 1 내지 3의 정수이다)
상기 물질을 사용하여 감도 증가에 있어서 다소의 효과를 얻음에도 불구하고, 코팅막이 더 두꺼운 막으로 변이해가는 최근 추세에 따라 더 높은 감도가 요구된다. 이러한 상황을 고려하여 다양한 감광성 물질을 연구한 결과, 본 발명의 일반식(2)로 표현되는 골격 구조를 가진 페놀 화합물의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-5-술포네이트 에스테르 화합물 혹은 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물이 고감도를 제공한다는 사실이 밝혀졌다.
본 발명에서 사용되는 일반식(2)로 표현되는 골격 구조를 가진 페놀 화합물의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-5-술포네이트 에스테르 화합물 혹은 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물의 에스테르화도에 관하여, 2몰 이상의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-5-술폰산 혹은 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술폰산이 1몰의 페놀 화합물에 대하여 바람직하게 에스테르화 한다. 3몰 이상이 더욱 바람직하게 에스테르화 한다.
본 발명에서 폴리아미드(A)에 첨가되는 감광성 물질(B)의 양은 100중량부의 폴리아미드에 대하여 1 내지 50중랑부이다. 첨가량이 하한값 보다 작을 경우 수지의 패턴화 능력이 손상되고 상한값 보다 클 경우 감도가 크게 떨어지므로 바람직하지 않다.
필요시 감광성을 향상시키기 위하여 디히드로피리딘 유도체를 본 발명의 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물에 첨가할 수 있다. 디히드로피리딘 유도체는 예컨대, 2,6-디메틸-3,5-디아세틸-4-(2'-니트로페닐)-1,4-디히드로피리딘, 4-(2'-니트로페닐)-2,6-디메틸-3,5-디카르보에톡시-1,4-디히드로피리딘 및 4-(2',4'-디니트로페닐)-2,6-디메틸-3,5-디카르보메톡시-1,4-디히드로피리딘을 포함한다.
본 발명의 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물과 조합하여 사용할 수 있는 일반식(6)으로 표현되는 페놀 화합물에 의해 새로운 효과가 얻어지는 것도 공지되었다. 일반식(2)로 표현되는 골격 구조를 가지는 페놀 화합물의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-5-술포네이트 에스테르 화합물 혹은 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물의 분자 크기는 하기와 같이 일반적으로 사용되는 나프토퀴논디아지드 술포네이트 에스테르 화합물 보다 크다.
(여기서 Q 는 수소 원자 혹은:
으로부터 선택되고 또한 각 화합물의 적어도 하나의 Q 는 다음의 기이다:)
분자 크기가 큰 감광성 물질은 광범위한 용해를 방지하는 능력을 제공할 수 있는 반면에, 노광에 의해 화학 변화된 큰 분자 크기의 감광성 물질의 용해도는 작은 분자 크기의 감광성 물질보다 다소 낮기 때문에, 기본 수지와 일부 조합하는 패턴의 코너부에 성장 잔류물(스컴)이 남아있는 경우도 있다. 이 같은 경우, 작은 분자 크기의 페놀 화합물을 첨가하여 성장 현상액에 대한 감광성 물질의 전체 용해도를 향상시켜 더 큰 해상도 및 감도를 가져올 수 있다.
일반식(6) 으로 표현되는 페놀 화합물(C)은 하기와 같은 화합물을 포함하나 이들에 한정되는 것은 아니다.
첨가되는 페놀 화합물(C)의 양은 바람직하게는 일반식(1)로 표현되는 폴리아미드 100중량부에 대해 1 내지 30중량부이다. 첨가되는 페놀 화합물의 양이 상한값을 초과하면 냉장 보관 동안의 침전과 함께 막두께 보존율의 현저한 감소 가능성이 있다. 첨가량이 하한값에 못미치면 현상시 감도의 감소 가능성이 있다.
레벨링제 및 실란 커플링제 같은 첨가제를 필요시 본 발명의 포지티브-작용의 감광성 수지에 첨가할 수 있다.
이들 작용제는 본 발명에서 용매에 용해되거나 또한 바니시 형태로 사용되기도 한다. 용매는 N-메틸-2-피롤리돈, γ-부티로락톤, N,N-디메틸아세타미드, 디메틸 술폭시드, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디부틸에테르, 프로피렌글리콜 모노메틸에테르, 디프로피렌글리콜 모노메틸에테르, 프로피렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 메틸 락테이트, 에틸 락테이트, 부틸 락테이트, 메틸-1,3-부틸렌글리콜 아세테이트, 1,3-부틸렌글리콜-3-모노메틸 에테르, 메틸 피루베이트, 에틸 피루베이트, 메틸-3-메톡시 프로피오네이트 등을 포함하며 이들을 단독으로 혹은 혼합물 형태로 사용하기도 한다.
본 발명의 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 사용하는 방법에 있어서, 먼저 상기 조성물을 적당한 기본 재료 예컨대 실리콘 웨이퍼, 세라믹 기판 및 알루미늄 기판 등에 도포한다. 코팅량은 반도체 기기의 경우 경화 후의 코팅막 최종 두께가 0.1 내지 30㎛ 가 되도록 하는 값으로 결정된다. 막두께가 0.1㎛ 이하인 경우 반도체 소자의 표면 보호막으로서의 기능을 충분히 제공할 수 없고 또한 막두께가 30㎛ 이상인 경우 미세 가공된 패턴을 얻기 어려울 뿐만 아니라 가공 시간의 지연으로 인하여 처리율이 낮아진다. 도포 방법은 스피너를 이용하는 로터리 필름, 스프레이 코터를 사용하는 스프레이 필름, 침지법, 인쇄법 및 로울 필름 등을 포함한다.
두번째로, 코팅막은 60 내지 130℃ 에서의 프리베이킹에 의해 건조되고 다시 화학선을 조사하여 원하는 패턴으로 만든다. 사용되는 화학선은 X-선, 전자빔, 자외선, 가시광선 등을 포함하며 바람직하게는 200 내지 500nm 의 파장을 갖는다.
세번째로, 노광 영역을 현상액으로 용해하여 양각 패턴을 얻는다. 적절히 이용되는 현상액은 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨 및 수성 암모니아, 에틸렌아민 및 n-프로필아민 같은 1차아민류, 디에틸아민 및 디-n-프로필아민 같은 2차아민류, 트리에틸아민 및 메틸디에틸아민 같은 3차아민류, 디메틸에탄올 아민 및 트리에탄올 아민 같은 알코올 아민류, 테트라메틸암모늄 히드록시드와 테트라에틸암모늄 히드록시드 같은 4차암모늄염 등의 알칼리 수용액과 또한 메탄올 및 에탄올 같은 수용성 유기 용매나 계면활성제를 상기 알칼리 수용액에 적정량을 첨가하여 얻은 수용액을 포함한다. 현상 방법으로서, 분무, 패들링, 침지 및 초음파법 등을 사용할 수 있다.
마지막으로, 현상에 의해 형성된 양각 패턴을 세척한다. 세척에는 증류수를 사용한다. 옥사졸 고리 및/또는 이미드 고리가 열처리에 의해 형성되며 이로써 확실한 내열성 패턴을 얻을 수 있다.
본 발명의 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 반도체 뿐만 아니라 다층 회로 용도의 층간 절연체, 연성 동박판 용도의 커버코팅, 내납땜막, 액정 배향층 등에 있어서 유용하다. 공지의 가공 단계를 반도체의 기타 생산 단계에 이용할 수도 있다.
본 발명은 다음의 실시예를 통하여 더 구체적으로 기술한다.
실시예 1
* 폴리아미드의 합성
0.9몰의 테레프탈산, 0.1몰의 이소프탈산 및 2몰의 1-히드록시-1,2,3-벤조트리아졸을 반응시켜 얻은 360.4g(0.9몰)의 중탄산 유도체와 또한 366.3g(1몰)의 헥사플루오로-2,2-비스(3-아미노-4-히드록시 페닐)프로판을 온도계, 교반기, 공급구 및 무수질소 기체 유입관이 장착된 4목 분리형 플라스크에 충전하였고, 3,000g 의 N-메틸-2-피롤리돈을 첨가하여 용해시켰다. 이로부터 얻어진 혼합물을 유조(oil bath) 내에서 75℃ 온도로 12시간 반응시켰다.
상기 혼합물에 다시 N-메틸-2-피롤리돈 500g에 용해된 32.8g(0.2몰)의 5-노르보넨-2,3-디카르복실산 무수물을 첨가하고 교반하면서 다시 12시간 동안 반응시켰다. 여과후, 반응 혼합물을 3/1 비율의 물/메탄올 용액에 첨가했다. 침전물을 여과하여 수득한 케이크를 물로 충분히 세척한 뒤 감압 건조하여 일반식(1)로 표현되는 원하는 폴리아미드(PA-1)를 수득했으며 여기서, X 는 하기의 식(X-1)로 표현되고 Y 는 역시 하기의 식(Y-1) 및 (Y-2)의 혼합물이며, a=100 이고 또한 b=0 이었다.
* 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물의 제조
합성된 폴리아미드(PA-1) 100g과 또한 하기의 식(Q-1)로 표현되는 구조를 가진 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물 15g 을 200g의 γ-부티로락톤에 용해한 뒤 플루오르카본 수지로 만든 0.2㎛ 필터로 여과해서 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 얻었다.
* 특성 평가
수득된 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 스핀코터를 이용하여 실리콘 웨이퍼 상에 도포한 뒤 핫플레이트를 이용하여 120℃ 에서 4분간 건조하여 약 16㎛ 두께의 코팅막을 얻었다. 얻어진 코팅막은 니콘사 제품인 i-라인 스테퍼 NSR-4425i을 이용하여 TOPPAN PRINTING CO., LTD. 에서 제조한 마스크에 통과시켜 다양한 노광량으로 노광시켰다 (시험 번호 1: 0.88 내지 50㎛ 폭을 가진 잔류 패턴 및 제거 패턴을 도시함). 실리콘 웨이퍼는 조성물의 노광 영역을 2.38% 테트라메틸암모늄 히드록시드 수용액 내에 80초간 침지시켜서 용해 제거한 후 30초간 순수로 세척하였다. 그 결과, 620mJ/cm2의 노광량일 때의 노광 영역에서 패턴이 형성되었음을 확인했다 (감도는 620mJ/cm2). 막두께 보존율 [(현상후 막두께)/(현상전 막두께) x 100]이 88.1% 이고 해상도는 8㎛ 로서 만족할만한 값이었다. 코팅막을 다시 클린 오븐 내에서 1,000ppm 이하의 산소 농도의 조건하에 150℃/30분 및 320℃/30분에서 경화시켰다. 경화후의 막두께는 10.8㎛ 이었다.
실시예 2
포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 실시예 1에서 첨가된 감광성 물질(Q-1)의 양을 10g 으로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 유사한 방법으로 얻었으며 실시예 1과 유사한 방법으로 평가했다.
실시예 3
포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 실시예 1에서 첨가된 감광성 물질(Q-1)의 양을 20g 으로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 유사한 방법으로 얻었으며실시예 1과 유사한 방법으로 평가했다.
실시예 4
포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 실시예 1에서 첨가된 감광성 물질(Q-1)을 (Q-2)로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 유사한 방법으로 얻었으며 실시예 1과 유사한 방법으로 평가했다.
실시예 5
포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 실시예 1에서 첨가된 감광성 물질(Q-1)을 (Q-3)으로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 유사한 방법으로 얻었으며 실시예 1과 유사한 방법으로 평가했다.
실시예 6
X 가 하기의 식(X-1)로 표현되고; Y 가 하기의 식(Y-3)으로 표현되고; a=100 이고 b=0 인 일반식(1)로 표현되는 폴리아미드(PA-2)는 실시예 1의 폴리아미드 합성에서 0.9몰의 테레프탈산 및 0.1몰의 이소프탈산을 사용한 것 대신 1몰의 디페닐에테르-4,4'-디카르복실산을 사용하여 합성했다. 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 상술한 것을 제외하고 실시예 1과 유사한 방법으로 수득했으며 실시예 1과 유사한 방법으로 평가했다.
실시예 7
X 가 하기의 식(X-2)로 표현되고; Y 가 하기의 식(Y-3)으로 표현되고; a=100 이고 b=0 인 일반식(1)로 표현되는 폴리아미드(PA-3)은 헥사플루오로-2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)프로판 대신 1몰의 3,3'-디아미노-4,4'-디히드록시페닐술폰을 사용하여 합성했다. 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 상술한 것을 제외하고 실시예 1과 유사한 방법으로 수득했으며 실시예 1과 유사한 방법으로 평가했다.
실시예 8
17.1g(0.055몰)의 4,4'-옥시디프탈산 무수물, 13.0g(0.110몰)의 2-메틸-2-프로판올 및 10.9g(0.138몰)의 피리딘으로 된 혼합물을 온도계, 교반기, 공급구 및 무수질소 기체 유입관이 장착된 4목 분리형 플라스크에 충전하고 150g 의 N-메틸-2-피롤리돈을 첨가하여 용해했다. 14.9g(0.110몰)의 1-히드록시-1,2,3-벤조트리아졸 및 30g의 N-메틸-2-피롤리돈을 반응액에 점적한 뒤, 22.7g(0.110몰)의 디시클로헥실-카르보디이미드와 50g의 N-메틸-2-피롤리돈을 상기 용액에 점적하고 실온에서 하룻밤동안 반응시켰다.
이어서, 1몰의 디페닐에테르-4,4'-디카르복실산 및 2몰의 1-히드록시-1,2,3-벤조트리아졸을 반응시켜 수득된 27.1g(0.055몰)의 디카르복실산 유도체 (활성화 에스테르)와 또한 44.8g(0.122몰)의 헥사플루오로-2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)프로판 및 70g의 N-메틸-2-피롤리돈을 상기 반응액에 첨가하고 실온에서 2시간 동안 교반했다. 계속해서, 상기 혼합물은 유조를 이용하여 75℃ 에서 12시간 동안 반응시킨 것을 제외하고 실시예 1과 유사하게 반응하여 일반식(1)로 표현되는 폴리아미드 수지(PA-4)를 합성하였으며, 여기서 X 는 하기의 식(X-1)로 표현되고; Y 는 하기의 식(Y-3) 및 (Y-4) 로 표현되었다. 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 상술한 것을 제외하고 실시예 1과 유사한 방법으로 수득했으며 또한 실시예 1과 유사한 방법에 따라 평가했다.
실시예 9
포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 실시예 1의 감광성 물질(Q-1)을 (Q-4)로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 유사한 방법으로 얻었으며 실시예 1과 유사한 방법으로 평가했다.
실시예 10
포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 실시예 1의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물(Q-1)을 (Q-5)로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 유사한 방법으로 얻었으며 실시예 1과 유사한 방법으로 평가했다.
실시예 11
포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 실시예 6의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물(Q-1)을 (Q-5)로 변경한 것을 제외하고 실시예 6과 유사한 방법으로 얻었으며 실시예 1과 유사한 방법으로 평가했다.
실시예 12
포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 실시예 1의 감광성 물질(Q-1)을 (Q-6)로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 유사한 방법으로 얻었으며 실시예 1과 유사한 방법으로 평가했다.
비교예 1
포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 실시예 1의 감광성 물질(Q-1)을 (Q-7)로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 유사한 방법으로 얻었으며 실시예 1과 유사한 방법으로 평가했다.
비교예 2
포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 실시예 1의 감광성 물질(Q-1)을 (Q-8)로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 유사한 방법으로 얻었으며 실시예 1과 유사한 방법으로 평가했다.
실시예 13
실시예 1에서 사용된 폴리아미드 수지(PA-1) 100g, 하기의 식(Q-1)로 표현되는 구조를 가지는 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물 15g 및 하기 구조를 가지는 페놀(P-1) 15g 으로 된 혼합물을 200g 의 γ-부티로락톤에 용해한 뒤 플루오로카본 수지로 된 0.2㎛ 필터로 여과하여 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 수득했다. 이 조성물은 실시예 1과 유사한 방식으로 평가했다.
실시예 14
실시예 6에서 사용된 폴리아미드 수지(PA-2) 100g, 하기의 식(Q-1)로 표현되는 구조를 가지는 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물 15g 및 하기 구조를 가지는 페놀(P-1) 15g 으로 된 혼합물을 200g 의 γ-부티로락톤에 용해한 뒤 플루오로카본 수지로 된 0.2㎛ 필터로 여과하여 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 수득했다. 이 조성물은 실시예 1과 유사한 방식으로 평가했다.
실시예 15
실시예 13의 페놀 화합물(P-1)을 (P-2)로 대체한 것을 제외하고 실시예 13과 유사한 방법으로 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 수득하였고 실시예 1과 유사한 방식으로 평가하였다.
실시예 16
실시예 13의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물(Q-1)을 (Q-5)로 대체한 것을 제외하고 실시예 13과 유사한 방법으로 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 수득하였고 실시예 1과 유사한 방식으로 평가하였다.
실시예 17
실시예 14의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물(Q-1)을 (Q-5)로 대체한 것을 제외하고 실시예 14와 유사한 방법으로 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 수득하였고 실시예 1과 유사한 방식으로 평가하였다.
실시예 18
실시예 15의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물(Q-1)을 (Q-5)로 대체한 것을 제외하고 실시예 15와 유사한 방법으로 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 수득하였고 실시예 1과 유사하게 평가하였다.
비교예 3
실시예 13의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물(Q-1)을 (Q-7)로 대체한 것을 제외하고 실시예 13과 유사한 방법으로 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 수득하였고 실시예 1과 유사하게 평가하였다.
비교예 4
실시예 13의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물(Q-1)을 (Q-8)로 대체한 것을 제외하고 실시예 13과 유사한 방법으로 포지티브-작용의감광성 수지 조성물을 수득하였고 실시예 1과 유사하게 평가하였다.
Q-1:
(여기서, Q 는 수소 원자 혹은:
이고, 전체 Q의 90% 가:
이다.)
Q-2:
(여기서, Q 는 수소 원자 혹은:
이고, 전체 Q의 100% 가:
이다.)
Q-3:
(여기서, Q 는 수소 원자 혹은:
이고, 전체 Q의 75% 가:
이다.)
Q-4:
(여기서, Q 는 수소 원자 혹은:
이고, 전체 Q의 90% 가:
이다.)
Q-5:
(여기서, Q 는 수소 원자 혹은:
이고, 전체 Q의 90% 가:
이다.)
Q-6:
(여기서, Q 는 수소 원자 혹은:
이고, 전체 Q의 90% 가:
이다.)
Q-7:
(여기서, Q 는 수소 원자 혹은:
이고, 전체 Q의 67% 가:
이다.)
Q-8:
(여기서, Q 는 수소 원자 혹은:
이고, 전체 Q의 70% 가:
이다.)
P-1:
P-2:
실시예 1 내지 12 와 비교예 1과 2에서의 평가 결과는 표 1에서 보는 바와 같으며 실시예 13 내지 18 및 비교예 3과 4에서의 평가 결과는 표 2에서 보는 바와 같다.
성분량 특성
폴리아미드(PA) 100g 감광성 물질(Q)(g) 감도(mJ/cm2) 막두께 보존율(%) 해상도(㎛)
아민 산
실시예 1 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-1 15 620 88.1 8
실시예 2 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-1 10 570 85.3 9
실시예 3 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-1 20 660 91.8 8
실시예 4 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-2 15 630 89.7 8
실시예 5 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-3 15 600 86.9 9
실시예 6 PA-2 X-1 Y-3 Q-1 15 630 87.3 8
실시예 7 PA-3 X-2 Y-3 Q-1 15 590 86.9 8
실시예 8 PA-4 X-1 Y-3, Y-4 Q-1 15 630 87.7 8
실시예 9 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-4 15 850 87.7 7
실시예10 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-5 15 690 85.2 12
실시예11 PA-2 X-1 Y-3 Q-5 15 710 85.9 10
실시예12 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-6 15 880 85.9 10
비교예 1 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-7 15 810 83.2 13
비교예 2 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-8 15 790 84.3 12
* 막두께 보존율: (현상후 막두께)/(현상전 막두께) x 100
성분량 특성
폴리아미드(PA) 100g 감광성 물질(Q)(g) 페놀 화합물(P)(g) 감도 (mJ/cm2) 막두께 보존율(%) 해상도 (㎛)
아민 산
실시예13 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-1 15 P-1 15 480 82.2 3
실시예14 PA-2 X-1 Y-3 Q-1 15 P-1 15 450 82.9 3
실시예15 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-1 15 P-2 15 440 82.6 4
실시예16 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-5 15 P-1 15 550 81.8 6
실시예17 PA-2 X-1 Y-3 Q-5 15 P-1 15 540 80.1 6
실시예18 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-5 15 P-2 15 520 79.7 6
비교예 3 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-7 15 P-1 15 590 81.5 7
비교예 4 PA-1 X-1 Y-1, Y-2 Q-8 15 P-1 15 570 81.7 7
* 막두께 보존율: (현상후 막두께)/(현상전 막두께) x 100
실시예 19
실시예 1에서 이용된 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물은 스핀코터를 이용하여 실리콘 웨이퍼에 도포했고 이어서 박스형 오븐 내에서 90℃ 로 30분간 건조하여 약 50㎛ 두께의 코팅막을 얻었다. 얻어진 코팅막은 캐논사 제품인 마스크얼라이너 PLA-600F를 이용하여 TOPPAN PRINTING CO., LTD. 에서 제조한 마스크에 통과시켜 3,000mJ 의 노광량으로 노광시켰다 (시험 번호 1: 0.88 내지 50㎛ 폭을 가진 잔류 패턴 및 제거 패턴을 도시함). 노광 영역 내의 코팅막을 2.38% 테트라메틸암모늄 히드록시드 수용액 내에 150초간 침지시켜서 용해 제거한 후, 실리콘 웨이퍼를 30초간 순수로 세척하였다. 그 결과, 40㎛ 의 패턴이 형성되었음을 확인했다. 막두께 보존율 [(현상후 막두께)/(현상전 막두께) x 100] 은 80.4% 이었다. 코팅막을 다시 클린 오븐 내에서 1,000ppm 이하의 산소 농도의 조건하에 150℃/30분 및320℃/30분에서 경화시켰다. 경화후의 막두께는 28.8㎛ 이었다.
비교예 5
실시예 1에서 사용한 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 스핀코터를 이용하여 실리콘 웨이퍼 상에 도포했고, 이어서 박스형 오븐 내에서 90℃ 로 30분간 건조하여 약 50㎛ 두께의 코팅막을 얻었다. 얻어진 코팅막은 캐논사 제품인 마스크얼라이너 PLA-600F를 이용하여 TOPPAN PRINTING CO., LTD. 에서 제조한 마스크에 통과시켜 3,000mJ 의 노광량으로 노광시켰다 (시험 번호 1: 0.88 내지 50㎛ 폭을 가진 잔류 패턴 및 제거 패턴을 도시함). 2.38% 테트라메틸암모늄 히드록시드 수용액을 이용하여 한 패턴의 코팅막을 제거하는데 170초 정도의 시간이 소요되었다. 마찬가지로, 실리콘 웨이퍼를 30초간 순수로 세척하였다. 그 결과, 60㎛ 의 패턴이 형성되었음을 확인했다. 막두께 보존율 [(현상후 막두께)/(현상전 막두께) x 100] 은 72.1% 이었다. 코팅막을 다시 클린 오븐 내에서 1,000ppm 이하의 산소 농도의 조건하에 150℃/30분 및 320℃/30분에서 경화시켰다. 경화후의 막두께는 실시예 19의 경우보다 약간 얇은 25.2㎛ 이었다.
상기의 실시예에서 명확한 바와 같이, 본 발명에 있어서 종래의 특성을 그대로 유지하는 동시에 막두께가 큰 경우에도 고해상도 및 고막두께 보존율의 패턴을 형성할 수 있는 고감도의 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
본 발명의 포지티브-작용의 감광성 수지는 반도체 뿐만 아니라 다층 회로 용도의 층간 절연체, 연성 동박판 용도의 커버 코팅, 내납땜막, 액정 배향층 등에 있어서 유용하다.

Claims (16)

  1. 다음의 일반식(1)으로 표현되는 폴리아미드(A) 100중량부:
    [여기서, X 는 히드록실기나 혹은 히드록실기의 수소원자가 1 내지 20 탄소원자를 가진 유기기에 의해 치환되는 기를 가질 수 있는 2 내지 4가의 고리화합물 기이고; Y 는 히드록실기, 히드록실기의 수소원자가 1 내지 20 탄소원자를 가진 유기기에 의해 치환되는 기, 카르복실기 혹은 히드록실기의 수소원자가 1 내지 20 탄소원자를 가진 유기기에 의해 치환되는 기를 가질 수 있는 2 내지 4가의 고리화합물 기이고; Z 은:
    (여기서, R1및 R2는 각각 2가의 유기기이고; R3및 R4는 각각 1가의 유기기이다) 이고; a 및 b 는 각각 몰비율로서; a + b = 100몰%; a = 60 내지 100몰%; b = 0 내지 40몰% 이다)]; 및 1 내지 50중량부의 감광성 물질(B) 즉, 다음의 일반식(2)로 표현되는 골격 구조를 가진 페놀 화합물의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-5-술포네이트 에스테르 화합물 혹은 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물:
    (여기서, R5및 R6은 각각 수소 원자 혹은 알킬기이고; R7및 R8는 서로 같거나 상이하며 알킬기, 알콕시기, 아릴기 및 적어도 하나의 히드록실기를 가진 시클로알킬기 중에서 선택된 1개의 기이고; n 은 1 내지 3의 정수이다)
    을 포함하는 포지티브-작용의 감광성 수지조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    폴리아미드(A)는 다음 일반식(3):
    [여기서, X 는 4가의 고리화합물 기이고; Y 는 2가 고리화합물 기이고; Z 은:
    (여기서, R1및 R2는 각각 2가의 유기기이고; R3및 R4는 각각 1가의 유기기이다) 이고; E 는 지방족 기 혹은 적어도 하나의 알케닐기나 알키닐기를 가진 고리화합물 기이고; a 및 b 는 각각 몰비율로서; a + b = 100몰%; a = 60 내지 100몰%; b = 0 내지 40몰% 이고; n 은 2 내지 500 이다)] 으로 표현되는 것임을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서,
    감광성 물질(B)은 다음 일반식(4)으로 표현되는 골격 구조를 가진 페놀 화합물의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-5-술포네이트 에스테르 화합물 혹은 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물인 것을 특징으로 하는 조성물.
    (여기서, R5및 R6는 수소 원자 혹은 알킬기이고; R9및 R10는 서로 같거나 상이할 수 있고 수소원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 아릴기 및 시클로알킬기 중에서 선택되며; m 은 1 내지 3의 정수이고; 또한 n 은 1 내지 3의 정수이다)
  4. 제1항 또는 2항에 있어서,
    감광성 물질(B)는 다음 일반식(5)으로 표현되는 골격 구조를 가진 페놀 화합물의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-5-술포네이트 에스테르 화합물 혹은 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-4-술포네이트 에스테르 화합물인 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제1항 또는 2항에 있어서,
    일반식(1) 혹은 일반식(3)으로 표현되는 100중량부의 폴리아미드(A) 에 대하여 다음 일반식(6)으로 표현되는 1 내지 30 중량부의 페놀 화합물(C)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
    (여기서, R11, R12, R13및 R14는 각각 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기 및 시클로알킬기 중에서 선택되고 또한 서로 같거나 상이할 수 있으며; p 는 0 내지 3의 정수이고; q 는 0 내지 3의 정수이며; p + q ≥2 이고; R15는 단일 결합, 메틸렌기, 알킬렌기, 산소 원자, 카르보닐기 카르보닐에테르기, 황 원자, 술포닐기 및 아조기 중에서 선택된다).
  6. 제1항에 있어서,
    일반식(1)로 표현되는 폴리아미드의 X 는 하기의 기 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
    (여기서, 각각의 R16은 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬에스테르기 및 할로겐 원자로부터 선택되고 동일하거나 상이할 수 있으며; r 은 0 내지 2의 정수이다)
  7. 제2항에 있어서,
    일반식(3)으로 표현되는 폴리아미드의 X 는 하기의 기 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    일반식(1)로 표현되는 폴리아미드의 Y 는 하기의 기 중에서 선택되는 것을특징으로 하는 조성물.
    (여기서, 각각의 R16은 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬에스테르기 및 할로겐 원자로부터 선택되고 동일하거나 상이할 수 있으며; r 은 0 내지 2의 정수이다)
  9. 제2항에 있어서,
    일반식(3)으로 표현되는 폴리아미드의 Y 는 하기의 기 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
    (여기서, 각각의 R16은 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬에스테르기 및 할로겐 원자로부터 선택되고 동일하거나 상이할 수 있으며; r 은 0 내지 2의 정수이다)
  10. 제1항에 있어서,
    일반식(1)로 표현되는 폴리아미드의 말단기가 지방족 기 혹은 알케닐기나 알키닐기 중 적어도 하나를 가진 고리화합물 기와 결합되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  11. 제1항 또는 2항에 있어서,
    일반식(1) 또는 일반식(3)으로 표현되는 폴리아미드의 말단기가 하기의 기중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  12. 제5항에 있어서,
    일반식(1) 또는 일반식(3)으로 표현되는 폴리아미드의 말단기가 하기의 기 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  13. 제1항 또는 2항에 따른 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조한 반도체 장치.
  14. 제5항에 따른 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조한 반도체 장치.
  15. 제1항 또는 2항에 따른 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 반도체 소자에 도포하여 상기 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물의 막두께가 가열, 탈수 및 고리화 처리 후 0.1 내지 30㎛ 로 되도록 하고, 그 뒤에 프리베이킹, 노광, 현상 및 가열 처리를 행함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  16. 제5항에 따른 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물을 반도체 소자에 도포하여 상기 포지티브-작용의 감광성 수지 조성물의 막두께가 가열, 탈수 및 고리화 처리 후 0.1 내지 30㎛ 로 되도록 하고, 그 뒤에 프리베이킹, 노광, 현상 및 가열 처리를 행함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
KR1020037014469A 2001-05-07 2002-04-30 포지티브형 감광성 수지 조성물 및 반도체 장치 KR100830773B1 (ko)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001135675 2001-05-07
JPJP-P-2001-00135675 2001-05-07
JP2001262718A JP2003029407A (ja) 2001-05-07 2001-08-31 ポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置
JPJP-P-2001-00262718 2001-08-31
JP2001286437 2001-09-20
JPJP-P-2001-00286437 2001-09-20
JPJP-P-2002-00098982 2002-04-01
JP2002098982 2002-04-01
PCT/JP2002/004325 WO2002091082A1 (fr) 2001-05-07 2002-04-30 Compositions de resine photosensibles positives et dispositif a semi-conducteur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040029969A true KR20040029969A (ko) 2004-04-08
KR100830773B1 KR100830773B1 (ko) 2008-05-20

Family

ID=27482251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037014469A KR100830773B1 (ko) 2001-05-07 2002-04-30 포지티브형 감광성 수지 조성물 및 반도체 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6927013B2 (ko)
EP (1) EP1400849B1 (ko)
KR (1) KR100830773B1 (ko)
TW (1) TWI303016B (ko)
WO (1) WO2002091082A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004045491A (ja) * 2002-07-09 2004-02-12 Sumitomo Bakelite Co Ltd ポジ型感光性樹脂の膜形成方法
JP2009108074A (ja) * 2002-07-31 2009-05-21 Sumitomo Bakelite Co Ltd ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、それを用いたポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置
WO2006008991A1 (ja) * 2004-07-16 2006-01-26 Asahi Kasei Emd Corporation ポリアミド
EP1662322B1 (en) * 2004-11-26 2017-01-11 Toray Industries, Inc. Positive type photo-sensitive siloxane composition, curing film formed by the composition and device with the curing film
KR101333698B1 (ko) * 2009-11-10 2013-11-27 제일모직주식회사 포지티브형 감광성 수지 조성물
KR20120066923A (ko) 2010-12-15 2012-06-25 제일모직주식회사 신규 페놀 화합물 및 이를 포함하는 포지티브형 감광성 수지 조성물
KR101423539B1 (ko) 2010-12-20 2014-07-25 삼성전자 주식회사 포지티브형 감광성 수지 조성물

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2931297A1 (de) * 1979-08-01 1981-02-19 Siemens Ag Waermebestaendige positivresists und verfahren zur herstellung waermebestaendiger reliefstrukturen
JPH05297582A (ja) * 1992-04-23 1993-11-12 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型フオトレジスト組成物
TW502135B (en) * 1996-05-13 2002-09-11 Sumitomo Bakelite Co Positive type photosensitive resin composition and process for preparing polybenzoxazole resin film by using the same
JP3449925B2 (ja) 1997-08-08 2003-09-22 住友ベークライト株式会社 ポジ型感光性樹脂組成物
JP3449926B2 (ja) * 1997-09-02 2003-09-22 住友ベークライト株式会社 ポジ型感光性樹脂組成物
JP3801379B2 (ja) * 1999-03-29 2006-07-26 住友ベークライト株式会社 ポジ型感光性樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
EP1400849A4 (en) 2007-09-12
US20040146801A1 (en) 2004-07-29
TWI303016B (en) 2008-11-11
KR100830773B1 (ko) 2008-05-20
WO2002091082A1 (fr) 2002-11-14
EP1400849B1 (en) 2012-04-04
EP1400849A1 (en) 2004-03-24
US6927013B2 (en) 2005-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0807852B1 (en) Positive type photosensitive resin composition and semiconductor device using the same
JP5050450B2 (ja) 層間絶縁膜、保護膜形成用ポジ型感光性樹脂組成物、保護膜、層間絶縁膜、およびそれを用いた半導体装置、表示素子
KR101067090B1 (ko) 포지티브형 감광성 수지 조성물, 경화막, 보호막, 절연막 및 그것을 이용한 반도체 장치, 표시체 장치
KR100830773B1 (ko) 포지티브형 감광성 수지 조성물 및 반도체 장치
JP4254177B2 (ja) ポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置
US6607865B2 (en) Positive photosensitive resin composition
JP4206709B2 (ja) ポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置
JP4325159B2 (ja) ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、それを用いたポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置
EP2309329B1 (en) Positive-type photosensitive resin composition, cured film and its use as protective film, as insulating film, in semiconductor device and display device
JP4250935B2 (ja) ポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置
JP4517723B2 (ja) ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、それを用いたポジ型感光性樹脂組成物、半導体装置及び表示素子
JP3839262B2 (ja) ポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置
JP4159838B2 (ja) ポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置
JP4345441B2 (ja) ポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置
JP2009108074A (ja) ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、それを用いたポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置
KR100801785B1 (ko) 양성형 감광성 수지조성물
JP4166058B2 (ja) ポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置
JP2001356475A (ja) ポジ型感光性樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
JP2004125815A (ja) ポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置の製造方法
JP4517792B2 (ja) ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、ポジ型感光性樹脂組成物、並びに該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法
JP2000275833A (ja) ポジ型感光性樹脂組成物
JP2005314243A (ja) ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、それを用いたポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置又は表示素子。
JP2004151447A (ja) ポリアミド樹脂、ポジ型感光性樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
JP2001100415A (ja) ポジ型感光性樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
JP2008052079A (ja) ポジ型感光性樹脂組成物、保護膜、層間絶縁膜、およびそれを用いた半導体装置、表示素子。

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130502

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140418

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150416

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160418

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170421

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180502

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190429

Year of fee payment: 12