KR20110042027A - 중공 패키지용 감광성 수지 조성물, 그 경화물 및 그 수지 조성물을 이용한 적층체 및 마이크로디바이스 - Google Patents

중공 패키지용 감광성 수지 조성물, 그 경화물 및 그 수지 조성물을 이용한 적층체 및 마이크로디바이스 Download PDF

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타카오 수나가
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Abstract

본 발명에 의해, 고온 영역에 있어서도 높은 강도를 나타내고, 중공 구조를 가지는 소자를 트랜스퍼 몰드법에 의해 봉지한 경우에도 중공 구조의 충분한 유지를 가능하게 하는 중공 패키지용 감광성 수지 조성물이 제공된다. 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물은 하기 식(1)로 표시되는 트리스페놀메탄형 에폭시 수지(A)와 광 양이온 중합 개시제(B)를 함유하여 되고, 이들로부터 중공 패키지용 감광성 수지 조성물의 적층체를 얻으며, 이들을 이용하여 중공 구조를 가지는 소자, 특히 중공 구조를 가지는 MEMS용 소자가 제작될 수 있다.
Figure pct00013

(식 (1) 중, R은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알릴기 또는 페닐기를, m은 R의 수이고, 1 내지 3의 정수를 각각 표시한다. 또한, n은 평균치이고, 0≤n≤10이다.)

Description

중공 패키지용 감광성 수지 조성물, 그 경화물 및 그 수지 조성물을 이용한 적층체 및 마이크로디바이스{PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION FOR HOLLOW PACKAGE, CURED PRODUCT THEREOF, MULTIl-LAYER BODY USING THE RESIN COMPOSITION AND MICRODEVICE}
본 발명은 감광성 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 반도체·MEMS용 감광성 재료, 특히 MEMS 등 미세한 기계 구조를 가지는 마이크로디바이스의 중공 패키지에 적합한 중공 패키지용 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.
본 출원은, 2008년 6월 10일에 일본에서 출원된 특허출원 2008-151273호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 채용한다.
최근 마이크로디바이스의 분야에서는, 반도체 칩 등을 구비하는 반도체 장치에 추가하여, 미세한 기계 구조를 가지는 가속도계나, 표면탄성파(SAW) 필터, 각속도계, 압전 박막 공진기(FBAR), 마이크로스위치, 마이크로가변용량 등의 각종 마이크로전자기계 시스템(Micro-electro-mechanical Systems: 이하「MEMS」라고 칭한다.)을 도입하는 것에 의하여, 보다 폭 넓은 용도에 대응하거나, 반도체 칩과 조합시키는 것에 의해 보다 정밀한 제어 등이 가능하게 되는 것이 기대되고 있다.
상기의 각종의 MEMS는, 수지에 매설시킬 수 있는 반도체 칩과 다르게, 기계 구조 자신이 구동 등을 하여 기능하기 때문에, 그 구조의 주위에 일정의 공간(캐비티(cavity))을 필요로 하는 경우가 많다. 또한, 이러한 기계 구조는 매우 미세하기 때문에, 다이싱 등의 후공정 프로세스 시에 파손되고, 충분하게 기능을 발현할 수 없는 경우가 있다. 그렇기 때문에, 일정한 캐비티를 가지도록 보호재로 둘러싸는 중공 패키지에 의해서, 웨이퍼 레벨에서 기계 구조부를 외부 환경으로부터 보호할 필요가 있다. 종래 이와 같은 중공 패키지에는, 기계 구조가 설치된 기판에 요철이 있는 기판을 양극 접합, 공정 접합, 확산 접합 등의 수단에 의해 접합한 중공 패키지가 채용되고 있다. 그렇지만, 이들의 수단은 일반적으로 대단히 고온에서의 작업을 필요로 하기 때문에, 처리에 시간이 걸리고 생산성이 나쁜 것이 문제였다.
비특허문헌 1에는 어느 종류의 감광성 수지 조성물을 이용하여 포토리소그래피를 수행하고, 중공 패키지를 얻는 방법이 제창되어 있다. 감광성 수지 조성물을 이용한 방법은, 일반적으로 고온의 프로세스를 필요로 하지 않는 간편하고 처리량(throughput) 좋은 중공 패키지가 얻어지기 때문에 생산 코스트를 낮게 억제하고, 게다가 미세 가공이 비교적 용이한 것으로부터 소자를 소형화, 박막화할 수 있다고 하는 이점이 있다.
일본특허공표 2007-522531호 공보
The third Asia-Pacific conference of transducers and Micro-Nano Technology(APCOT2006) 예고집 293 페이지
그렇지만, 감광성 수지 조성물의 경화물만으로는 소자의 사용 환경에서의 신뢰성이 부족하고, 중공 패키지가 설치된 소자에 신뢰성을 부여하기 위한 2차 가공을 시행할 필요가 있었다. 소자에 신뢰성을 부여하기 위한 방법으로서는 다양한 수법이 제안되어 있지만, 그 중 트랜스퍼몰드(transfer mold)법에 의한 봉지는 저코스트 또한 신뢰성이 있는 봉지 방법으로서 시장에서 인지되고 있다. 그렇지만, 이 트랜스퍼몰드법에 의해 예를 들면 특허문헌 1 기재의 감광성 수지 조성물을 사용한 중공 패키지가 설치된 소자를 봉지한 경우, 트랜스퍼몰드 시의 온도에서의 중공 패키지의 강도가 부족하고, 중공 패키지가 형성하는 공간이 충분하게 유지할 수 없는 경우가 있다. 이 경우, 중공 패키지 중에 탑재된 MEMS가 정상적으로 동작하지 않게 되고, 마이크로디바이스로서의 신뢰성 저하나, 불량품 발생에 의한 제조 코스트 상승의 원인으로 된다. 또한, 중공 패키지가 형성하는 공간을 유지하도록 하면, 캐비티의 형상이나 사이즈에 큰 제한이 더해지고, 마이크로디바이스의 성능이 크게 저하한다고 하는 문제가 있었다. 그렇기 때문에, 고온에서의 처리에 대한 내성이 우수하고, 트랜스퍼몰드법에 있어서도 공간을 충분하게 유지할 수 있는 중공 패키지용 감광성 수지 조성물이 요구되고 있었다. 또한, 본 발명은, MEMS를 포장하여 넣는 중공(캐비티)을 설치하기 위한 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 의도하는 것이지만, 그 수지 조성물을 본 발명에서는 편의적으로 「중공 패키지용 감광성 수지 조성물」이라고 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명자들은 예의 검토를 거듭한 결과, 특정의 에폭시 수지를 선택하는 것에 의해, 트랜스퍼 몰드를 수행하는 고온 영역에 있어서도 높은 강도를 나타내고, MEMS 패키지용 재료로서 충분한 강도를 가지는 감광성 수지 조성물이 얻어지며, 추가로 액상 에폭시 수지를 첨가하는 것에 의해, 경화물의 강도 저하를 수반하지 않는 적층체(드라이필름레지스트(dry film resist))로서 취급하기 쉬운 감광성 수지 조성물이 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은,
(1) 하기 식(1)로 표시되는 트리스페놀메탄(trisphenol methane)형 에폭시 수지(A)와 광 양이온 중합 개시제(Photo cation polymerization initiator)(B)를 함유하여 되는 중공 패키지용 감광성 수지 조성물
[화학식 1]
Figure pct00001
(식 (1) 중, R은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알릴(allyl)기 또는 페닐기를, m은 R의 수이고 1 내지 3의 정수를 각각 표시한다. 또한, n은 평균치이고, 0≤n≤10이다.),
(2) 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(C)를 추가로 함유하여 되는 전항 (1)에 기재의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물,
(3) 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(C)가 하기 식 (2)
[화학식 2]
Figure pct00002
(식 (2) 중, k는 평균치이고, 0≤k≤10이다.)
로 표시되는 에폭시 수지(C-1), 하기 식(3)
[화학식 3]
Figure pct00003
(식 (3) 중, R 및 m은 청구항 1 기재의 식 (1)에 있어서의 것과 동일한 의미를 표시한다. 또한, p는 평균치이고, 0≤p≤10이다.)
으로 표시되는 에폭시 수지(C-2) 및 하기식 (4)
[화학식 4]
Figure pct00004
로 표시되는 에폭시 수지(C-3)으로 되는 군으로부터 선택되는 1 종류 또는 2 종류 이상인 상기 (2)에 기재의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물,
(4) 반응성 에폭시 모노머(D)를 추가로 함유하여 되는 전항 (1) 내지 (3)의 어느 한 항에 기재의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물,
(5) 반응성 에폭시 모노머(D)가 비스페놀 A 디글리시딜 에테르인 전항 (4)에 기재의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물,
(6) 무기충전제(F)를 추가로 함유하여 되는 전항 (1) 내지 (5)의 어느 한 항에 기재의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물,
(7) 전항 (1) 내지 (6)의 어느 한 항에 기재의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 경화하여 얻어지는 경화물,
(8) 기판과, 그 기판상에 형성된 마이크로전자기계시스템과, 전항 (7) 기재의 경화물을 포함하여 형성되고, 상기 마이크로전자기계시스템의 주위에 공간을 확보하도록 상기 마이크로전자기계시스템을 피복하는 캐비티 확보부와, 수지를 포함하여 형성되고, 상기 캐비티 확보부를 피복하도록 설치된 봉지층을 구비하여 되는 마이크로디바이스,
(9) 상기 (1) 내지 (6)의 어느 한 항에 기재의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 기재에 끼워 넣은 중공 패키지용 감광성 수지 조성물의 적층체,
에 관한 것이다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물의 경화물은 고온 영역에서도 높은 강도를 나타내는 것이 특징이고, 그 수지 조성물을 사용하는 것에 의해, 트랜스퍼몰드법에 의해서 중공 패키지를 봉지하는 경우에서도 중공 패키지에 의해 형성되는 공간(캐비티)을 충분하게 유지할 수 있다. 특히, 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물은 캐비티를 가지는 MEMS 소자를 제조하기에 유용하다.
[도 1] 본 발명의 1 실시 형태으로서의 마이크로디바이스를 표시하는 단면도이다.
[도 2] 동일한 마이크로디바이스의 제조 방법에 있어서의 캐비티 확보부를 형성하는 수순을 표시하는 개략도이다.
이하에서, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명에 있어서의 식 (1)
[화학식 5]
Figure pct00005
(식 (1) 중, R은 각각 독립하여 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알릴(allyl)기 또는 페닐기를 표시한다. m은 R의 수이고 1 내지 3의 정수를 표시하고, n은 평균치이고, 0≤n≤10이다.)
로 표시되는 트리스페놀메탄형 에폭시 수지(A)는, 그 자체 공지의 에폭시 수지이고, 예를 들면, 필요에 의해 질소 분위기 하에서 페놀류와 히드록시 벤즈알데히드류를 반응시켜서 얻어지는 페놀 유도체를, 통상의 방법에 의해 에피클로로히드린(epichlorohydrin) 등의 에피할로히드린에 의해 글리시딜화하는 것에 의해 제조하는 것이다.
또한, 여기에서 말하는 「식 (1)로 표시되는 트리스페놀메탄형 에폭시 수지(A)」란, 식 (1)로 표시되는 에폭시 수지를 주성분으로 하는 에폭시 수지를 의미하는 것이고, 그 에폭시 수지를 제조하는 때에 생성되는 부성분이나, 식 (1)로 표시되는 에폭시 수지의 고분자량체 등이 함유되는 경우도 본 발명의 기술 범위에 포함된다.
식 (1)의 R에 있어서의, 탄소수 1 내지 6의 알킬기로서는 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 및 시클로헥실기 등을 들 수 있다. R로서는, 수소 원자 또는 메틸기가 바람직하고, 수소 원자가 가장 바람직하다.
이들 트리스페놀메탄형 에폭시 수지(A)는 시장에서 입수할 수 있다. 예를 들면, EPPN-501H(상품명, 일본화약주식회사제, 에폭시 당량 162 내지 172 g/eq., 연화점 51 내지 57℃), EPPN-501HY(상품명, 일본화약주식회사제, 에폭시 당량 163 내지 175 g/eq., 연화점 57 내지 63℃), EPPN-502H(상품명, 일본화약주식회사제, 에폭시 당량 158 내지 178 g/eq., 연화점 60 내지 72℃), EPPN-503(상품명, 일본화약주식회사제, 에폭시 당량 170 내지 190 g/eq., 연화점 80 내지 100℃) 등으로서 입수가능하다.
본 발명에서 사용하는 트리스페놀메탄형 에폭시 수지(A)의 에폭시 당량으로서는 400 이하가 바람직하다. 400보다도 큰 경우에는, 가교 밀도가 저하되고, 경화막의 강도나 내약품성, 내열성, 내크렉성이 저하하는 경향이 보여진다. 또한, 그 에폭시 수지의 연화점이 지나치게 낮은 경우에는, 패터닝 할 때에 마스크 스티킹(mask sticking)이 발생하기 쉽고, 추가로 적층체(드라이 필름 레지스트)로서 사용하는 때에도 상온에서 연화하기 쉽게 되는 경향이 있다. 한편, 그 에폭시 수지의 연화점이 지나치게 높은 경우에는, 적층체(드라이 필름 레지스트)를 기판에 라미네이트하는 때에 연화하기 어렵고, 기판으로의 첩합성이 악화되는 경향이 발견된다. 이러한 이유에 의해 트리스페놀메탄형 에폭시 수지(A)의 바람직한 연화점은 50 내지 100℃이고, 보다 바람직하게는 60 내지 90℃이다.
본 발명에 있어서, 광 양이온 중합 개시제(B)란, 활성 에너지선의 조사에 의해 양이온종을 발생하는 화학종을 의미한다. 본 발명에서 사용하는 광 양이온 중합 개시제로서는, 상기 트리스페놀메탄형 에폭시 수지(A)를 경화시키기에 충분한 성능을 가지는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 사용할 수 있는 광 양이온 중합 개시제(B)로서는, 예를 들면, 방향족 이오도늄(iodonium) 착염이나 방향족 술포늄(sulfonium) 착염을 들 수 있다. 이 중, 방향족 이오도늄 착염의 구체예로서는, 디페닐 이오도늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디페닐 이오도늄 헥사플루오로포스페이트, 디페닐 이오도늄 헥사플루오로안티모네이트(hexafluoroantimonate), 디(4-노닐페닐)이오도늄 헥사플루오로포스페이트, 톨루오일쿠밀 이오도늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트(toluoyl cumyl iodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate)(상품명 로도실(Rhodorsil) 포토이니시에이터(photoinitiator) 2074, 로디아(Rhodia)사제), 디(4-터셔리부틸)이오도늄 트리스(트리플루오로메탄술포닐)메타니드(di(4-t-butyl) iodonium tris(trifluoromethanesulfonyl)methanide(상품명 CGI BBIC C1, Ciba specialty chemicals사제) 등을 들 수 있다.
또한, 방향족 술포늄 착염의 구체예로서는, 4-티오페닐디페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트 (상품명 CPI-101A, San-Apro 주식회사제), 티오페닐 디페닐 술포늄 트리스(펜타플루오로에틸)트리플루오로포스페이트(상품명 CPI-210S, San-Apro 주식회사제), 4-{4-(2-클로로벤조일)페닐티오}페닐 비스(4-플루오로페닐)술포늄 헥사플루오로안티모네이트(상품명 SP-172, 아사히덴카공업(Asahi Denka Kogyo) 주식회사제), 4-티오페닐디페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트를 함유하는 방향족 술포늄 헥사플루오로안티모네이트의 혼합물(상품명 UVI-6976, DOW Chemical사제) 및 트리페닐술포늄 트리스(트리플루오로메탄술포닐)메타니드(상품명 CGI TPS C1, Ciba specialty chemicals사제), 트리스[4-(4-아세틸페닐설파닐)페닐]술포늄 트리스[(트리플루오로메틸)술포닐]메타니드(상품명 GSID26-1, Ciba specialty chemicals사제), (2-(4-메톡시나프탈렌-1-일)-2-옥소에틸)디메틸술포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트(상품명 TAG382, 동양 잉크 제조 주식회사제) 등을 적절하게 사용할 수 있다.
이상의 광 양이온 중합 개시제 중, 본 발명에서는 열안정성이 우수한 것으로부터 방향족 술포늄 착염이 바람직하고, 방향족 술포늄 착염 중에서는, 비안티몬계의 티오페닐 디페닐 술포늄 트리스(펜타플루오로에틸)트리플루오로포스페이트, 트리페닐술포늄 트리스(트리플루오로메탄술포닐)메타니드, (2-(4-메톡시나프탈렌-1-일)-2-옥소에틸)디메틸술포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리스[4-(4-아세틸페닐설파닐)페닐]술포늄 트리스[(트리플루오로메틸)술포닐] 메타니드 등이 보다 바람직하다.
이들 광 양이온 중합 개시제(B)는, 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물에 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 중공 패키지용 감광성 수지 조성물 중에 있어서의 광 양이온 중합 개시제의 함유량이 지나치게 적은 경우는, 충분한 경화 속도를 얻는 것이 어렵게 되고, 반대로 지나치게 많은 경우는 경제적이지 않다. 이들의 점에서, 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물 중에 있어서의 광 양이온 중합 개시제(B)의 함유량은, 에폭시 수지의 총량(후술하는 에폭시 수지(C) 및/또는 반응성 에폭시 모노머(D)를 함유하는 경우는 이들을 포함한다) 중, 0.01 내지 15 질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 10 질량%이다.
본 발명에서의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물은, 추가로 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(C)를 함유할 수 있다. 에폭시 수지(C)로서는 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지고 있다면, 특별히 제한은 없으나, 경화물이 고온 영역에서도 높은 강도를 나타내는 방향족계 다관능 글리시딜 에테르가 바람직하다. 사용할 수 있는 방향족계 다관능 글리시딜 에테르로서는 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 페놀 아랄킬형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 나프톨 크레졸 공중축합형 에폭시 수지 등을 들 수 있지만, 하기 식 (2) 내지 (4)로 표시되는 다관능 에폭시 수지(C-1) 내지 (C-3)가 특히 바람직하다.
[화학식 6]
Figure pct00006
(식 (2) 중, k는 평균치이고, 0≤k≤10이다.)
식 (2)로 표시되는 에폭시 수지(C-1)의 구체예로서는, jER157(상품명 Japan epoxy resin 주식회사제, 에폭시 당량 180 내지 250 g/eq., 연화점 80 내지 90℃), EPON SU-8(상품명 Resolution·Performance·Products사제, 에폭시 당량 195 내지 230 g/eq., 연화점 80 내지 90℃) 등이 시장에서 입수할 수 있다.
[화학식 7]
Figure pct00007
(식 (3) 중, R은 각각 독립하여 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알릴기 또는 페닐기를 표시하고, m은 R의 수이고 1 내지 3 이하의 정수를 표시하며, p는 평균치이고, 0≤p≤10이다.)
식 (3)의 R에 있어서의 탄소수 1 내지 6의 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 및 시클로헥실기 등을 들 수 있고, 수소 원자 또는 메틸기가 바람직하며, 메틸기가 보다 바람직하다. 식(3)에 있어서의 가장 바람직한 조합으로서는, R이 메틸기이고, m이 1이며, 또한, R의 치환 위치가 글리시딜기에 대하여 오르토 위치인 o-크레졸 노볼락형 에폭시 수지를 들 수 있다. 식(3)으로 표시되는 에폭시 수지(C-2)의 구체예로서는, EOCN-1020(상품명, 일본 화약 주식회사제, 에폭시 당량 190 내지 210 g/eq., 연화점 55 내지 85℃), EOCN-4400H(상품명, 일본화약주식회사제, 에폭시 당량 185 내지 200 g/eq., 연화점 55 내지 64℃), EOCN-102S(상품명, 일본화약주식회사제, 에폭시 당량 205 내지 225 g/eq., 연화점 55 내지 80℃), EOCN-103S(상품명, 일본화약주식회사제, 에폭시 당량 210 내지 230 g/eq., 연화점 80 내지 90℃), EOCN-104S(상품명, 일본화약주식회사제, 에폭시 당량 210 내지 230 g/eq., 연화점 90 내지 95℃), EPPN-201(상품명, 일본화약주식회사제, 에폭시 당량 180 내지 200 g/eq., 연화점 65 내지 78℃) 등이 시장에서 입수할 수 있다.
[화학식 8]
Figure pct00008
식 (4)로 표시되는 에폭시 수지(C-3)의 구체예로서는, NC-6000(상품명, 일본화약주식회사제, 에폭시 당량 205 내지 215 g/eq., 연화점 55 내지 65℃), NC-6300H(상품명, 일본화약주식회사제, 에폭시 당량 230 내지 235 g/eq., 연화점 70 내지 72℃) 등이 시장에서 입수할 수 있다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물에는, 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(C)의 1종류 또는 2 종류 이상을 임의로 선택하여 사용할 수 있으나, 상기 식(2) 내지 (4)로 표시되는 에폭시 수지(C-1) 내지 (C-3)을 1종류 또는 2 종류 이상 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물에 있어서의 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(C)(이하, 단순히 「C 성분」이라 하는 경우도 있다)의 배합 비율은, 트리스페놀메탄형 에폭시 수지(A)(이하, 단순히 「A 성분」이라 하는 경우도 있다), 후술하는 반응성 에폭시 모노머(D) 및 C 성분의 함계량에 대하여 통상 0 내지 95 질량%, 바람직하게는 50 내지 95 질량%이다. 함유량이 95 질량%를 초과하면 A 성분의 배합 비율이 지나치게 적어지고, 경화물이 고온 영역에서 높은 강도를 나타내지 않는다. 또한, 함유량이 50 질량%를 밑돌면, 감광성 수지 조성물의 감도가 저하할 우려가 있고, 고온 영역에 있어서도 높은 강도를 보이는 경화물을 얻기 위하여는 장 시간의 광조사가 필요하게 되어 경제적이지 않다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물에는, 추가로 적층체(드라이 필름 레지시트)로 한 때의 유연성을 향상시켜서 취급하기 쉽게 하기 위하여 반응성 에폭시 모노머(D)(이하, 단순히 「D 성분」이라 하는 경우도 있다)를 첨가하여도 된다. 여기에서 말하는 반응성 에폭시 모노머란, 상온에서 액체 또는 연화점이 40℃ 이하의 에폭시 수지를 지칭한다. 반응성 에폭시 모노머(D)로서는, A 성분, B 성분, C 성분과의 혼화성을 가지는 글리시딜 에테르 화합물이 사용될 수 있으나, 그 구체예로서는, 디에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 헥산디올 디글리시딜 에테르, 디메틸롤 프로판 디글리시딜 에테르, 폴리프로필렌글리콜 디글리시딜 에테르(상품명 ED506, 주식회사 아데카제), 트리메틸롤프로판 트리글리시딜 에테르(상품명 ED505, 주식회사 아데카제), 트리메틸롤프로판트리글리시딜 에테르(상품명 EX321L, Nagase ChemTex 주식회사제, 저염소 타입), 펜타에리쓰리톨 테트라글리시딜 에테르, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르, 비스페놀 F 디글리시딜 에테르 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 고온 영역에서도 높은 강도를 나타내는 경화물이 얻어지는 점으로부터 비스페놀 A 디글리시딜 에테르가 바람직하다. 이들은 단독으로 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물에 있어서는, D 성분의 배합 비율이 지나치게 적으면 적층체(드라이 필름 레지스트)의 유연성을 개선하기 위하여 불충분하고, 지나치게 많으면, 건조 후의 피막에 점착성이 생겨서 마스크 스티킹(mask sticking)이 일어나기 쉽게 되는 등 부적당하다. 이들로부터 D 성분의 첨가량은, A 성분, C 성분, 및 D 성분의 합계에 대하여 20 질량% 이하가 바람직하고, 특히 5 질량% 내지 15 질량%가 적절하다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물의 점도를 낮추고, 도막성을 향상시키기 위하여 용제(E)를 사용할 수 있다. 용제로서는, 잉크, 도료 등에 통상 사용되는 유기 용제가 사용 가능하고, 상기 각 성분에 대하여 충분한 용해력을 가지는 것은 모두 사용할 수 있다. 이러한 유기 용제로서는 아세톤, 에틸메틸케톤, 시클로헥사논 및 시클로펜타논 등의 케톤류, 톨루엔, 크실렌(xylene) 및 테트라메틸벤젠 등의 방향족 탄화수소류, 디프로필렌글리콜 디메틸에테르 및 디프로필렌글리콜디에틸에테르 등의 글리콜 에테르류, 초산 에틸, 초산 부틸, 부틸 셀로솔브 아세테이트(butyl cellosolve acetate), 칼비톨 아세테이트(carbitol acetate), 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 및 γ-부티로락톤 등의 에스테르류, 메탄올, 에탄올, 셀로솔브(cellosolve) 및 메틸 셀로솔브 등의 알코올류, 옥탄 및 데칸 등의 지방족 탄화수소, 석유 에테르, 석유 나프타, 수첨 석유 나프타 및 솔벤트 나프타 등의 석유계 용제 등을 들 수 있다.
이들 용제는, 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 용제 성분은, 기재로 도포하는 때의 막 두께나 도포성을 조정할 목적으로 가하는 것이고, 상기 각 성분의 용해성이나 휘발성, 수지 조성물 전체의 액점도 등을 적정하게 유지하기 위하여, 중공 패키지용 감광성 수지 조성물에 있어서의 용제의 함유량은 95 질량% 이하가 바람직하고, 특히 바람직하게는 10 내지 90 질량%이다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물에는, 기판에 대한 수지 조성물의 밀착성을 보다 향상시킬 목적으로 혼화성이 있는 밀착성 부여제를 사용하여도 된다. 밀착성 부여제로서는 실란 커플링제, 티탄 커플링제 등의 커플링제를 사용할 수 있고, 바람직한 것으로서는, 실란 커플링제를 들 수 있다.
사용할 수 있는 실란 커플링제의 구체예로서는 3-클로로프로필트리메톡시 실란, 비닐 트리클로로 실란, 비닐 트리에폭시 실란, 비닐 트리메톡시 실란, 비닐·트리스(2-메톡시에톡시) 실란, 3-메타크릴록시프로필 트리메톡시 실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸 트리메톡시 실란, 3-글리시독시프로필 트리메톡시 실란, 3-메르캅토프로필 트리메톡시 실란, 3-아미노프로필 트리에톡시 실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필 트리메톡시 실란, 3-우레이도프로필 트리에톡시 실란 등을 들 수 있다. 이들 밀착성 부여제는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
밀착성 부여제를 과잉 사용한 경우, 본 발명의 중공 패키지용 에폭시 수지 조성물의 경화물의 가교밀도를 저하시키거나, 또는 미반응인 채로 경화물 중에 잔존하는 것으로 경화물의 물성치를 저하시킬 우려가 있다. 밀착성 부여제는, 기재에 따라서는 소량이어도 효과를 발휘하는 점으로부터, 악영향을 미치지 않는 범위 내에서의 사용이 적당하고, 그 사용 비율은, 본 발명의 중공 패키지용 에폭시 수지 조성물 중에 있어서 15 질량% 이하가 바람직하고, 특히 바람직하게는 5 질량% 이하이다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물에는, 자외선을 흡수하고, 흡수한 광 에너지를 광 양이온 중합 개시제에 공급하는 역할을 담당하는 증감제를 사용하여도 된다. 사용할 수 있는 증감제의 예로서는, 예를 들면, 9번 위치와 10번 위치에 알콕시기를 가지는 안트라센 화합물(9,10-디알콕시 안트라센 유도체), 티오잔톤(thioxanthone)류 등을 들 수 있다. 9,10-디알콕시안트라센 유도체에 있어서의 알콕시기로서는, 예를 들면, 메톡시기, 에폭시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 C1 내지 C4의 알콕시기를 들 수 있다. 9,10-디알콕시 안트라센 유도체는 9번과 10번 이외의 부위에 추가로 치환기를 가지고 있어도 좋다. 추가로 가질 수 있는 치환기로서는, 예를 들면, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드(iodine) 원자 등의 할로겐 원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 C1 내지 C4의 알킬기나 술폰산 알킬 에스테르기, 카르본산 알킬 에스테르기 등을 들 수 있다. 술폰산 알킬 에스테르기나 카르본산 알킬 에스테르에 있어서의 알킬로서는 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 C1 내지 C4의 알킬기를 들 수 있다. 이들 치환기의 치환 위치는 2번이 바람직하다.
9,10-디알콕시 안트라센 유도체의 구체예로서는, 예를 들면, 9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 9,10-디프로폭시안트라센, 9,10-디부톡시안트라센, 9,10-디메톡시-2-에틸안트라센, 9,10-디에톡시-2-에틸안트라센, 9,10-디프로폭시-2-에틸안트라센, 9,10-디메톡시-2-클로로안트라센, 9,10-디메톡시안트라센-2-술폰산 메틸 에스테르, 9,10-디에톡시안트라센-2-술폰산 메틸 에스테르, 9,10-디메톡시안트라센-2-카르본산 메틸 에스테르 등을 들 수 있다. 9,10-디메톡시-2-에틸안트라센, 9,10--디부톡시안트라센의 사용이 특히 바람직하다.
티오잔톤류의 구체예로서는, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디이소프로필티오잔톤 등을 들 수 있고, 2,4-디에틸티오잔톤(상품명 KAYACURE-DETX-S, 일본 화약 주식회사제), 2-이소프로필티오잔톤이 바람직하고, 2,4-디에틸티오잔톤이 특히 바람직하다.
이들 증감제는, 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있지만, 증감제 성분은 소량으로 효과를 발휘하기 때문에, 그 사용 비율은 광 양이온 중합 개시제(B)에 대하여 100 질량% 이하가 바람직하고, 특히 바람직하게는 20 질량% 이하이다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물에는, 광 양이온 중합 개시제(B) 유래의 이온에 의한 악영향을 저감할 필요가 있는 경우에는, 이온 캐쳐(ion catcher)를 첨가하여도 된다. 이온 캐쳐의 구체예로서는, 트리스메톡시알루미늄, 트리스에톡시알루미늄, 트리스이소프로폭시알루미늄, 이소프로폭시디에톡시알루미늄 및 트리스부톡시알루미늄 등의 알콕시알루미늄, 트리스페녹시알루미늄 및 트리스파라메틸페녹시알루미늄 등의 페녹시알루미늄, 트리스아세톡시알루미늄, 트리스스테아라토알루미늄(trisstearato aluminium), 트리스부티레이토알루미늄(trisbutylato aluminium), 트리스프로피오나토알루미늄(trispropionato aluminium), 트리스아세틸아세토나토알루미늄(trisacetylacetonato aluminium), 트리스트리플루오로아세틸아세토나토알루미늄, 트리스에틸아세토아세테이토알루미늄(trisethylacetoacetato aluminium), 디아세틸아세토나토디피발로일메타나토알루미늄(diacetylacetonatodipivaloylmethanato aluminium) 및 디이소프로폭시(에틸아세토아세테이토)알루미늄 등의 유기 알루미늄 화합물 등을 들 수 있고, 이들 성분은 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수 있다. 또한, 그 배합량은 A 성분, B 성분, C 성분 및 D 성분의 합계 질량에 대하여 10 질량% 이하이다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물에는, 필요에 따라서, 열가소성 수지, 착색제, 증점제, 소포제, 레벨링제 등의 각종 첨가제를 사용할 수 있다. 열가소성 수지로서는, 예를 들면, 폴리에테르술폰, 폴리스티렌 및 폴리카보네이트 등을 들 수 있다. 착색제로서는, 예를 들면, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 아이오딘·그린, 크리스탈 비올렛(crystal violet), 산화 티탄, 카본 블랙 및 나프탈렌 블랙 등을 들 수 있다. 증점제로서는, 예를 들면, 올벤(orben), 벤톤(benton) 및 몬몰리로나이트(montmorillonite) 등을 들 수 있다. 소포제로서는, 예를 들면, 실리콘계, 불소계 및 고분자계 등의 소포제를 들 수 있다. 이들 첨가제 등의 사용량은 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물 중, 예를 들면, 각각 0.1 내지 30 질량% 정도 함유시키는 것이 일응의 기준이나, 사용 목적에 따라서 적절히 증감할 수 있다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물에는, 예를 들면, 황산 바륨, 티탄산 바륨, 산화 규소, 무정형 실리카, 탈크, 클레이, 탄산 마그네슘, 탄산 칼슘, 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 운모분 등의 무기 충전제(F)를 사용할 수 있고, 그 사용량은 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물 중 60 질량% 이하이다. 무기 충전제의 입자경이 지나치게 크면 광의 투과성이 저하하고 충분한 리소그래피성능을 나타내지 않게 될 우려가 있다. 따라서, 무기 충전제의 평균 입자경은 직경 5 ㎛ 이하가 바람직하고, 직경 1 ㎛ 이하가 보다 바람직하다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물은, 전술의 필수 성분에 필요에 따라서 전술의 임의 성분을 첨가하여 혼합, 교반하는 것만으로 조정되지만, 필요에 따라서 디졸버(dissolver), 호머게나이져(homogenizer), 3본 롤 밀 등의 분산기를 이동하여 분산, 혼합시켜도 된다. 또한, 혼합한 후에 추가로 메쉬, 멤브레인 필터 등을 이용하여 여과하여도 된다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물은, 바람직하게는 액상으로 사용된다. 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 사용함에 있어서, 그 도포법, 경화법의 개략을 이하에 설명한다.
예를 들면, 실리콘, 알루미늄, 구리 등의 금속 기판, 리튬 탄탈레이트(lithium tantalate), 글라스, 실리콘 옥시드, 실리콘 니트라이드 등의 세라믹 기판, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 기판 상에, 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 0.1 내지 1000 ㎛의 두께로 스핀 코터 등을 이용하여 도포하고, 60 내지 130℃에서 5 내지 60분간 정도의 열처리에 의해 용제를 제거하여 감광성 수지 조성물층을 형성한다. 이어서, 기판상에 설치된 감광성 수지 조성물층에 소정 패턴을 가지는 마스크를 재치하고 자외선을 조사하고, 50 내지 130℃에서 1 내지 50분간 정도의 가열 처리(PEB)를 수행한 후, 현상액을 사용하여 미노광부를 실온 내지 50℃에서 1 내지 180분간 정도의 조건에서 현상하여 패턴을 형성한다. 추가로, 얻어진 패턴에 130 내지 200℃에서 10 내지 360분 정도의 가열 처리를 시행하는 것으로, 제 특성을 만족하는 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물의 경화물이 얻어진다. 현상액으로서는, 예를 들면, γ-부티로락톤, 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 등의 유기 용제, 또는 상기 유기 용제와 물과의 혼합액 등을 사용할 수 있다. 현상에는 패들형, 스프레이형, 샤와형 등의 현상 장치를 사용하여도 되고, 필요에 따라서 초음파 조사를 수행하여도 된다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 롤 코터, 다이코터, 나이프 코터, 바 코터, 그라비어 코터 등을 사용하여 베이스 필름상에 도포한 후, 45 내지 100℃로 설정한 건조로를 사용하여 소정량의 용제를 제거하고, 다시 필요에 따라서 커버 필름 등을 적층하는 것에 의해 적층체(드라이 필름 레지스트)로 할 수 있다. 이 때, 베이스 필름상의 레지스트의 두께는 2 내지 100㎛로 조정된다. 베이스 필름 및 커버 필름에는, 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, TAC, 폴리이미드 등의 필름이 사용된다. 이들 필름에는 필요에 따라서 실리콘계 이형 처리제나 비실리콘계 이형 처리제에 의해 이형 처리가 시행되어 있어도 된다. 이 적층체를 사용하는 것에는, 예를 들면, 커버 필름을 박리한 적층체를 핸드롤, 라미네이터 등에 의해 온도 40 내지 100℃, 압력 0.05 내지 2 MPa의 조건에서 기판에 전사하여 얻어진 감광성 수지 조성물층(수지층)에 전술한 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 액상으로 이용한 경우와 동일하게 노광, 노광 후 베이크, 현상, 가열처리를 수행하면 된다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 적층체로서 사용하면, 기판상으로의 도포, 및 건조의 공정을 생략하는 것이 가능하고, 보다 간편하게 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 사용한 패턴 형성이 가능하게 된다.
전술한 액상 및/또는 적층체상의 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 조합시켜서 포토리소그래피의 수단을 사용하는 것에 의해 일정의 공간(캐비티)를 가지는 수지 경화물의 구조체를 조제할 수 있다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물은, 기계 구조를 가지는 소자 등의 주위에 일정의 공간(캐비티)을 가진 채로의 기판, 배선, 소자 등을 안정하게 유지할 수 있기 때문에, 외부 환경으로부터 기체나 액체의 침입을 차단하는 것을 목적으로 한 중공 패키지의 제작용에 적합하게 사용될 수 있다. 특히 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물은, 소자가 MEMS 소자인 경우의 패키지의 제작용으로 가장 적합하게 사용할 수 있다.
이어서, 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 이용한 마이크로디바이스의 구성 및 제조 방법을 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 마이크로디바이스의 하나의 예를 표시하는 단면도이다. 마이크로디바이스(1)는, 기판(2)과, 기판(2)상에 형성된 MEMS(3)와, MEMS(3)의 주위에 설치된 캐비티(C)(공간, 중공)를 확보하기 위한 캐비티 확보부(4), 및 그들을 피복하도록 설치된 봉지층(6)을 구비하여 구성되어 있다.
리드프레임(5)상에 설치된 기판(2)은 실리콘 등으로부터 형성되고, 그 한쪽의 면에 금속 박막 등으로 되는 도체 패턴(7)이 에칭 등에 의해서 형성되어 있다. MEMS(3)는 도체 패턴(7)과 전기적으로 접속되어서 기판(2)상에 형성되어 있다. 도체 패턴(7)은 와이어(8)를 매개로 리드프레임(5)과 접속되어 있고, 마이크로디바이스(1)를 다른 기기에 조립할 수 있도록 되어 있다.
캐비티 확보부(4)는, 기판(2)상에 배치된 MEMS(3)의 주위를 둘러싸도록 배치된 측벽(4A)과, 측벽(4A)의 상측에 설치된 천정(4B)로 되는, 대략 상자 형태의 구조물이다. MEMS(3)의 수평 방향의 주위 및 상방이 캐비티 확보부(4)에 의해서 덮혀지는 것에 의해 MEMS(3)가 구동하기 위한 공간인 캐비티(C)가 MEMS(3)의 주위에 형성된다.
캐비티 확보부(4)를 형성하는 재료로서는, 본 발명의 패키지용 감광성 수지 조성물의 경화물이 사용될 수 있다.
봉지층(6)은 기판(2)의 외측을 덮도록 트랜스퍼 성형에 의해서 형성되고, 외부 환경으로부터 기판(2)상의 MEMS(3)나 도체 패턴(7)과 와이어(8)와의 접속부위 등을 보호하는 기능을 가진다.
봉지층(6)의 재료로서는, 일반적인 반도체 칩 등의 봉지에 사용되는 것과 동일한 재료를 채용할 수 있고, 예를 들면, 각종의 에폭시 봉지제를 들 수 있다. 이들 에폭시 봉지제는 일반적으로 에폭시 수지, 페놀 경화제, 경화 촉진제, 충전제 등으로 되고, 난연제, 이형제, 착색제, 커플링제 등을 포함하여도 된다. 그 중에서도 저압에서 성형할 수 있고, 캐비티(C)로의 데미지가 적은 것으로부터 저점도 에폭시 수지를 사용한 고유동성의 것이 바람직하다.
추가로 상기와 같이 구성된 마이크로디바이스(1)의 제조 방법에 대하여 개략을 설명한다.
이하는 단일의 실리콘 웨이퍼 상에 마이크로디바이스(1)의 기판(2)을 복수 형성하는, 소위 웨이퍼 레벨 패키징에 의해서 마이크로디바이스(1)를 제조하는 예이다. 이 방법은, 조립 공정의 설비가 불필요한, MEMS가 분할 시에 보호되는 등의 이점을 가지지만, 제조 방법은 이들에 한정되는 것은 아니다.
이 제조 방법에 있어서는, 기판(2)상에 MEMS(3)를 형성하는 공정(제 1 공정)과, MEMS(3)를 덮도록 캐비티 확보부(4)를 형성하는 공정(제 2 공정)과, 트랜스퍼 성형에 의해서 전체를 봉지층(6)으로 봉지하는 공정(제 3 공정)의 3 공정으로 구성된다.
제 1 공정에 있어서는, 기판 상에 MEMS를 형성한다.
기판은, 실리콘 웨이퍼의 표면에, 복수의 오목부를 설치하는 것에 의해 형성되고, 그 후, 집적 회로 작성 기술 및 희생층 에칭 기술을 조합시켜서 디바이스를 제작하는 서피스마이크로머시닝(surface micromachining), 또는 주로 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼나 기판 그 자체를 습식 에칭(wet etching)이나 심굴 드라이 에칭(deep dry etching) 등으로 가공하여 디바이스를 작성하는 벌크 마이크로머시닝(bulk micomachining), 또는 양자의 조합에 의해 MEMS 및 도체 패턴을 형성한다.
한편, 도체 패턴은 MEMS 및 와이어를 접속하는 개소 이외는 SiO2나 SiN으로 한 무기 절연막이나, 폴리이미드, 폴리벤조옥사졸, 벤조시클로부텐, 에폭시 수지 등에 의해서 보호되어도 된다. 또한, 도체 패턴(7)은, 심굴 에칭이나 샌드블래스트에 의해서 작성된 관통공을 매개로 기판의 이면(MEMS가 형성되는 면과 반대측의 면)으로부터 실장되어도 된다.
제 2 공정에서는, MEMS의 주위에 캐비티 확보부를 형성한다(도 2 참조).
우선 MEMS(3)의 주위에 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 도포한 후, 포토마스크를 매개로 노광, PEB, 현상을 수행하고, 측벽(4A)을 형성한다. 측벽(4A)의 두께(도 2(a)에 있어서의 4A의 좌우 방향의 치수)나 높이(도 2(a)에 있어서의 4A의 상하 방향의 치수)는, MEMS(3)의 각부 치수나 구동 태양에 따라서 결정되는 필요한 캐비티의 크기에 기초하여 적의 설정되면 된다.
이어서 도 2(b)에 표시된 것처럼, 측벽(4A)의 상방에 중공 패키지용 감광성 수지 조성물의 적층체의 커버 필름을 박리 후 라미네이트하여 천정(4B)을 형성한다. 다시 포토마스크를 매개로 노광, PEB, 현상을 수행하고, 불필요한 부분을 제거하면, 도 2(c)에 표시된 것처럼 캐비티(C)를 유지하는 캐비티 확보부(4)가 완성된다.
또한, 이 방법을 대신하여, 비특허문헌 1에 기재된 것처럼, 기재 상에 포토리소그래피에 의해 구조체를 적층한 후에 전사에 의해 캐비티 확보부(4)를 형성하거나, 임프린트(implant) 등의 수단에 의해 미리 요철이 형성되어 있는 감광성 수지층을 전사한 후에, 포토리소그래피에 의해 캐비티 확보부를 형성하는 것도 가능하다.
또한, MEMS를 미리 희생층 재료로 봉지한 후, 액상의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 스프레이 코터, 바 코터, 스핀 코터 등으로 도포 후에 건조하거나, 또는 중공 패키지용 감광성 수지 조성물의 적층체의 커버 필름을 박리 후에 진공 중에서 라미네이트하거나 하는 것으로 희생층을 덮도록 중공 패키지용 감광성 수지 조성물층을 형성하고, 이어서 포토리소그래피로 캐비티 확보부(4)의 일부와 희생층을 제거하는 구멍을 동시에 제작하고, 제작한 구멍으로부터 희생층을 제거하고, 추가로 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 코트 또는 라미네이트하고, 포토리소그래피에 의해 캐비티 확보부를 형성하는 것도 가능하다.
또한, 도 2(a), 도 2(b), 및 도 2(c)에서, 2는 기판(실리콘 웨이퍼)을, 3은 MEMS를, 7은 도체 패턴을 각각 표시하고, 제 2 공정까지의 각 공정은 기판(실리콘 웨이퍼)상에서 수행된다.
제 3 공정에서는, 캐비티 확보부가 형성된 기판을 다이싱 등으로 절단하여 분리하고, 개개의 기판을 리드프레임 중앙에 배치하고, 도체 패턴과 리드프레임을 와이어를 매개로 일괄 접속한 후, 트랜스퍼 성형을 수행한다. 경화 종료 후, 불필요한 부분을 제거하면, 도 1에 표시된 것과 같은 마이크로디바이스가 완성된다.
본 실시 형태의 마이크로디바이스에 의하면, 고온에서도 높은 강도를 나타내는 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물의 경화물로 캐비티 확보부가 형성되어 있기 때문에, 트랜스퍼 성형에 의해서 봉지층이 형성되는 때나, 도체 패턴과 리드프레임과의 일괄 접속 시나, 다이싱 등에 의한 기판의 절단 분리 등의 때에, 캐비티 확보부(4)가 변형하거나, 눌려 부수어지는 등의 불량의 발생이 억제된다. 따라서, 캐비티 확보부의 내부의 캐비티가 확실하게 유지되고, 신뢰성이 높은 마이크로디바이스를 제공할 수 있다.
또한, 캐비티 확보부의 형성은 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 이용한 포토리소그래피 공정으로 수행한다. 따라서, 캐비티 확보를 위하여, 실리콘이나 글라스 등의 재료를 고온에서 접합하는 등 하여 캐비티 확보부를 형성할 필요가 없고, 생산성 좋게 저코스트로 신뢰성이 높은 마이크로디바이스를 제공할 수 있다.
이상 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 설명하였지만, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시의 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 각종의 변형을 가하는 것도 가능하다.
예를 들면, 상술한 실시 형태에서는, 캐비티 확보부가 측벽과 천정으로 되는 예를 설명하였지만, 캐비티 확보부의 구성은 이것에 한정되지 않는다.
하나의 예로서 캐비티 내의 MEMS의 구동에 지장이 없는 위치에 천정을 지탱하는 기둥 형상의 구조를 설치하고, 측벽 및 기둥 형상 구조로 천정을 지탱하도록 캐비티 확보부를 구성하여도 된다. 또한, 측벽이나 천정의 표면에 산화막을 설치하여 강성을 높여도 된다.
추가로 기판의 일부를 에칭 등에 의해서 파서 오목 형상의 캐비티를 형성하고, 당해 캐비티 내에 MEMS를 형성한 후, 캐비티의 상방에 적층체 형상의 캐비티 확보부 재료를 배치하여 캐비티를 형성하여도 된다. 이 경우, 캐비티 확보부는 기판의 일부로 형성된 측벽과, 캐비티 확보부 재료로 되는 천정으로 형성되는 것으로 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 캐비티 확보부가 대략 상자 형상인 예를 설명하였지만, 이것에 대신하여, 측벽을 원형으로 형성하는 것에 의해서 캐비티 확보부를 대략 원통 형상으로 형성하여도 된다. 추가로 전사 등을 이용하여 캐비티 확보부를 돔 형상의 형상으로 형성하고, 내압성을 추가로 높여도 된다. 이들과 같은 구성으로도 MEMS가 구동하기 위한 캐비티를 양호하게 확보할 수 있다.
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물은, 강도(특히 고온에서의 강도)가 대단히 우수하기 때문에, 중공 구조를 가지는 소자의 봉지층을 설치하는 것에 있어서, 트랜스퍼 몰드법을 채용한 경우에도 공간을 충분하게 확보할 수 있다는 특징이 있다. 따라서, 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 이용하는 것에 의해, 중공 구조를 가지는 MEMS 소자, 반도체 소자 등의 소자를 제조하는 것에 있어서, 저가로, 수율 좋게 신뢰성이 높은 중공 패키지를 얻을 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예에 의해, 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는, 본 발명을 적절하게 설명하기 위한 예시에 지나지 않고, 조금도 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이하에 있어서, 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 단순하게 감광성 수지 조성물이라고 한다. 또한, 「부」는 질량부를 의미한다.
실시예 1 내지 7 및 비교예
(감광성 수지 조성물 및 수지 조성물(비교용)의 조제 및 그들을 이용한 적층체의 제작)
표 1에 기재의 배합량(단위는 부)에 따라서, 트리스페놀메탄형 에폭시 수지(A), 광 양이온 중합 개시제(B), 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(C), 반응성 에폭시 모노머(D), 및 그외의 성분을 교반기 부착 플라스크에서 80℃, 1 시간 교반하고, 각각 본 발명의 감광성 수지 조성물 및 비교용의 수지 조성물을 얻었다. 이들 감광성 수지 조성물 및 수지 조성물(비교용)을 막 두께 50 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(베이스 필름, TORAY 주식회사제)상에 균일하게 도포하고, 온풍대류건조기에 의해 95℃에서 5분간 및 110℃에서 5분간 건조한 후, 노출면상에 38 ㎛의 이형처리된 PET 필름(커버 필름, MITSUBISHI CHEM. POLYESTER FILM 주식회사제)을 라미네이트해서, 각각 50㎛ 두께의 감광성 수지 조성물 및 수지 조성물(비교용)의 적층체(드라이 필름 레지스트)를 얻었다.
(감광성 수지 조성물 및 수지 조성물(비교용)의 적층체의 패터닝)
상기에서 얻어진 각 적층체의 커버 필름을 박리하고, 롤 온도 70℃, 기압(air pressure) 0.2 MPa, 속도 0.5 m/min에서 실리콘 웨이퍼상에 라미네이트하고, 50㎛의 감광성 수지 조성물 및 수지 조성물(비교용)의 수지층을 얻었다. 이들 수지층에 마스크 얼라이너(mask aligner)(MA-20, MIKASA 주식회사제)를 이용하여 250 내지 1000 mJ/cm2의 노광량으로 패턴 노광(soft contact, 초고압 수은등)을 수행하였다. 그 후 핫 플레이트에 의해 95℃에서 6분간 노광 후 베이크(PEB)를 수행하고, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA)를 이용하여 침지법에 의해 23℃에서 6분간 현상 처리를 수행하고, 기판상에 경화한 수지 패턴을 얻었다.
(노광량의 평가)
상기 적층체의 패터닝에 있어서, 50 ㎛의 라인 앤드 스페이스(line and space)의 포토마스크를 사용하여 노광을 수행하고, 현상 처리에 의해 잔사 없이 기판에 밀착한 수지 패턴이 얻어지고, 또한 DSC에 의한 분석에서 에폭시기의 반응에 유래하는 발열이 관측되지 않는 최소의 노광량을 확인하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(해상성의 평가)
상기 패턴 노광에 있어서, 50 ㎛의 라인 앤드 스페이스의 포토마스크를 사용하여 잔사 없이 해상되고, 기판에 밀착하고 있는지를 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
평가 기준
○: 잔사 없이, 또한 기판에도 밀착
×: 잔사 존재, 기판으로부터 박리 또는 양자 모두 발생
(강도의 평가)
상기에서 얻어진 각 적층체를 각각 2장 준비하고, 각각의 커버 필름을 박리하고, 롤 온도 70℃, 기압 0.2 MPa, 속도 0.5 m/min에서 접합 100 ㎛ 두께의 적층막을 각각 형성하였다. 각 적층막의 적층체의 한쪽의 베이스 필름을 박리하고 초고압 수은등 노광 장치(USHIO 전기사제)를 이용하여 2000 mJ/cm2의 노광량으로 노광하였다. 노광 후 핫 플레이트를 이용하여 95℃에서 10분간 PEB를 수행하고, 적층막을 5 mm폭으로 절단 후, 다른 쪽의 베이스 필름을 박리하고, 다시 오븐을 이용하여 200℃에서 30분간 열처리를 수행하였다. 얻어진 경화물의 필름을 이용하여 동적 점탄성 측정 장치(DMS6100, Seiko Instruments Inc.)를 이용하여 180℃에서 저장 탄성률을 측정하고, 열시강도의 지표로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(에폭시 몰딩 콤파운드의 조제)
EOCN-1020-62(상품명, 일본화약 주식회사제, o-크레졸노볼락형 에폭시 수지) 36.8부, H-1(상품명, MEIWA Plastic Ind., LTD., 페놀노볼락 수지) 19.6부, 트리페닐포스핀 0.624부, 키크로스 MSR-2212(상품명, 주식회사 타츠모리, 필러) 340부, 카르나우바 왁스(carnauba wax) 1호(상품명, 주식회사 셀라리카 노다제, 왁스) 1.2부 및 KBM-303(상품명, 신에츠 화학 공업 주식회사제, 실란 커플링제) 1.35부를 니더를 이용하여 균일하게 될 때까지 혼합한 후, 프레스기에 의해서 타블렛상으로 성형하였다.
(몰드 내성의 평가)
상기에서 얻어진 각 감광성 수지 조성물 및 수지 조성물(비교용)의 적층체를 각 2장 준비하고, 각각의 커버 필름을 박리하고, 롤 온도 70℃, 기압 0.2 MPa, 속도 0.5 m/min에서 접합 100㎛ 두께의 감광성 수지 조성물 또는 수지 조성물(비교용)의 적층막을 형성하였다. 이들 적층막의 한쪽의 베이스 필름을 박리하고, 깊이가 50㎛이고, 한변이 100,300 및 500㎛ 각의 캐비티를 가지는 실리콘 웨이퍼의 기판상에 롤 온도 45℃, 기압 0.2 MPa, 속도 0.5 m/min에서 라미네이트하였다. 마스크 얼라이너(mask aligner, MIKASA 주식회사제)를 이용하여 250 내지 1000 mJ/cm2의 노광량으로 패탄 노광(soft contact, 초고압 수은등)을 수행하였다. 그 후 핫 플레이트에 의해 65℃에서 1 분간, 95℃에서 6분간 PEB를 수행하고, 추가로 오븐을 이용하여 200℃에서 30분간 열처리를 수행한 후, 기판을 절단하고 캐비티의 천정부가 감광성 수지 조성물 또는 수지 조성물의 각 적층막의 경화물로 되는 시험편을 얻었다. 시험편을 폴리이미드 필름에 고정하고, 트랜스퍼 몰드용 금형을 이용하여, 상기 에폭시 몰딩 콤파운드를 이용하여 성형 온도 180℃, 성형압 8 MPa에서 트랜스퍼 몰드 성형을 수행하였다. 다이싱에 의해 캐비티부를 절단하고, 천정부의 적층막 경화물이 트랜스퍼 몰드 시의 압력으로 변형하여 기판에 접촉하고 있는지를 현미경으로 확인하고, 하기 기준으로 평가하였다. 결과를 표 1에 표시한다.
평가 기준
○: 한 변이 500㎛ 각의 캐비티의 천정부가 기판에 접촉하고 있지 않다.
△: 한 변이 300㎛ 각의 캐비티의 천정부는 기판에 접촉하고 있지 않지만, 한변이 500 ㎛ 각의 캐비티의 천정부가 기판에 접촉하고 있다.
×: 한 변이 100㎛ 각의 캐비티의 천정부는 기판에 접촉하고 있지 않지만, 한변이 300 ㎛ 각의 캐비티의 천정부가 기판에 접촉하고 있다.
배합
성분		 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 1


에폭시
수지

 A 100 50 20 20 20 20 20
C-1 50 80 75 65 53.5
C-2 80
C-3 80
C-4 25
C-5 15
광 양이온 중합개시제 B 8 8 8 8 8 8 8 8
반응성 에폭시
모노머		 D-1 5 15
D-2 5
용제 E 40 40 40 40 40 40 40 40
레벨링제 F 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
커플링제 G 2 2 2 2 2 2 2 2
노광량(mJ/cm2) 3000 3000 1000 1000 1000 1000 1000 250
해상성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
저장탄성률(GPa) 1.7 2.6 2.0 2.4 2.5 2.0 1.8 0.5
몰드 내성 △ ○ ○ ○ ○ △ △ ×
또한, 표 1에 있어서의 A 내지 G는 각각 하기를 표시한다.
A: 상기 식 (1)에 있어서, n이 약 1.3인 트리스페놀메탄형 에폭시 수지(상품명 EPPN-502H, 일본화약주식회사제)
B: 광 양이온 중합 개시제(상품명 UVI-6976, DOW Chemical사제)
C-1: 상기 식 (2)에 있어서의 k가 약 2인 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(상품명 EPON SU-8, Resolution·Performance·Products제)
C-2: 상기 식 (3)에 있어서의 p가 약 6인 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(상품명 EOCN-103S, 일본 화약 주식회사제)
C-3: 상기 식 (4)로 표시되는 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(상품명 NC-6300H, 일본 화약 주식회사제)
C-4: 특허문헌 1 기재의 에폭시 수지(상품명 NC-3000H, 일본화약주식회사제)
C-5: 특허문헌 1 기재의 에폭시 수지(상품명 NER-7604, 일본화약주식회사제)
D-1: 반응성 에폭시 모노머(상품명 jER828, Japan epoxy resin 주식회사제)
D-2: 반응성 에폭시 모노머(상품명 EX-321L, Nagase ChemTex 주식회사제)
E: 용제 시클로펜타논(cyclopentanone)
F: 불소계 레벨링제(상품명 Megafac F-470, DIC 주식회사제)
G: 실란 커플링제(상품명 S-510, Chisso 주식회사제)
표 1에 표시된 대로, 본 발명의 감광성 수지 조성물은 비교예 1의 수지 조성물에 비하여, 열시(180℃)에 있어서의 강도가 높고, 높은 몰드 내성을 표시하는 것은 명확하다.
실시예 8
상기 식 (1)에 있어서의 n이 약 1.3인 트리스페놀메탄형 에폭시 수지(상품명 EPPN-502H, 일본화약주식회사제) 20부, 광 양이온 중합 개시제(상품명 GSID26-1, Ciba specialty chemicals사제) 0.5부, 상기 식 (2)에 있어서 k가 약 2인 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(상품명 EPON SU-8, Resolution·Performance·Products사제) 65부, 반응성 에폭시 모노머(상품명 jER828, Japan epoxy resin 주식회사제) 15부, 용제로서 시클로펜타논 40부, 불소계 레벨링제(상품명 Megafac F-470, DIC 주식회사제) 0.05부, 실란 커플링제(상품명 S-510, Chisso 주식회사제) 2부의 배합량에 따라, 상술한 실시예 1과 동일한 조작을 수행하여 감광성 수지 조성물의 적층체를 얻었다. 얻어진 적층체에 실시예 1과 동일한 평가를 수행한 결과, 노광량 1000 mJ/cm2, 해상성 ○, 저장 탄성률 2.3GPa, 몰드 내성 ○였다.
실시예 9
상기 식 (2)에 있어서의 k가 약 2인 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(상품명 EPON SU-8, Resolution·Performance·Product제) 65부, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 60부, 나노텍(nanotek) 알루미나 SPC(C.I. KASEI Co., LTD.; 구상 알루미나, 평균 입경 50 nm) 30부를 DISPERMAT SL-C-12(EKO Instruments Co., LTD.)를 이용하여 4 시간 분산시켰다. 분산액에, 상기 식 (1)에 있어서 n이 약 1.3인 트리스페놀메탄형 에폭시 수지(상품명 EPPN-502H, 일본화약주식회사제) 20부, 광 양이온 중합 개시제(상품명 GSID26-1, Ciba specialty chemicals사제) 0.5부, 반응성 에폭시 모노머(상품명 jER828, Japan epoxy resin 주식회사제) 15부, 불소계 레벨링제(상품명 Megafac F-470, DIC 주식회사제) 0.05부, 실란 커플링제(상품명 S-510, Chisso 주식회사제) 2부를 부가하고, 상술한 실시예 1과 동일한 조작을 수행하여 감광성 수지 조성물의 적층체를 얻었다. 얻어진 적층체에 실시예 1과 동일한 평가를 수행한 결과, 노광량 1000 mJ/cm2, 해상성 ○, 저장 탄성률 2.8GPa, 몰드 내성 ○였다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물은 포토리소그래피에 의해 중공 구조를 제작할 수 있고, 또한 트랜스퍼 몰드법에 있어서도 공간을 충분하게 유지할 수 있는 중공 패키지용 감광성 수지 조성물이다. 본 발명의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 이용하는 것으로 MEMS 소자 및 반도체 등의 소자를 제조함에 있어서, 저가이고, 수율이 좋고, 신뢰성이 높은 중공 패키지를 수행할 수 있다.
1 마이크로디바이스
2 기판
3 마이크로전자기계 시스템(MEMS)
4 캐비티 확보부 (4A 측벽, 4B 천정, C 캐비티)
5 리드프레임
6 봉지층
7 도체 패턴
8 와이어

Claims (9)

  1. 하기 식(1)로 표시되는 트리스페놀메탄형 에폭시 수지(A)와 광 양이온 중합 개시제(B)를 함유하여 되는 중공 패키지용 감광성 수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure pct00009

    (식 (1) 중, R은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알릴기 또는 페닐기를, m은 R의 수이고, 1 내지 3의 정수를 각각 표시한다. 또한, n은 평균치이고, 0≤n≤10이다.)
  2. 제 1 항에 있어서,
    1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(C)를 추가로 함유하여 되는 중공 패키지용 감광성 수지 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(C)가 하기 식 (2)
    [화학식 2]
    Figure pct00010

    (식 (2) 중 k는 평균치이고, 0≤k≤10이다.)
    로 표시되는 에폭시 수지(C-1), 하기 식 (3)
    [화학식 3]
    Figure pct00011

    (식 (3) 중, R 및 m은 제 1 항의 식 (1)에 있어서의 것과 동일한 의미를 나타낸다. 또한, p는 평균치이고, 0≤p≤10이다.)
    으로 표시되는 에폭시 수지(C-2) 및 하기 식 (4)
    [화학식 4]
    Figure pct00012

    로 표시되는 에폭시 수지(C-3)로 되는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 중공 패키지용 감광성 수지 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    반응성 에폭시 모노머(D)를 추가로 함유하여 되는 중공 패키지용 감광성 수지 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    반응성 에폭시 모노머(D)가 비스페놀 A 디글리시딜 에테르인 중공 패키지용 감광성 수지 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    무기 충전제(F)를 추가로 함유하여 되는 중공 패키지용 감광성 수지 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 경화하여 얻어지는 경화물.
  8. 기판과, 그 기판상에 형성된 마이크로 전자 기계 시스템과, 제 7 항의 경화물을 포함하여 형성되고, 상기 마이크로 전자 기계 시스템의 주위에 공간을 확보하도록 상기 마이크로 전자 기계 시스템을 피복하는 캐비티 확보부와, 수지를 포함하여 형성되고, 상기 캐비티 확보부를 피복하도록 설치된 봉지층을 구비하여 되는 마이크로디바이스.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 중공 패키지용 감광성 수지 조성물을 기재에 끼워 넣은 중공 패키지용 감광성 수지 조성물의 적층체.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140050060A (ko) * 2011-08-10 2014-04-28 히타치가세이가부시끼가이샤 감광성 수지 조성물, 감광성 필름, 영구 레지스터 및 영구 레지스터의 제조 방법
WO2015093794A1 (ko) * 2013-12-19 2015-06-25 주식회사 엘지화학 다이싱 필름 점착층 형성용 조성물 및 다이싱 필름
KR20150080505A (ko) * 2012-10-26 2015-07-09 닛뽄 가야쿠 가부시키가이샤 감광성 수지 조성물, 레지스트 적층체 및 그들의 경화물 (2)
KR20170019351A (ko) * 2014-06-13 2017-02-21 닛뽄 가야쿠 가부시키가이샤 감광성 수지 조성물, 레지스트 적층체 및 이들의 경화물 （１１）
US10526513B2 (en) 2013-12-19 2020-01-07 Lg Chem, Ltd. Composition for forming adhesive layer of dicing film, and dicing film

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5691987B2 (ja) * 2010-10-13 2015-04-01 信越化学工業株式会社 光硬化性樹脂組成物、そのドライフィルム、パターン形成方法及び電気・電子部品保護用皮膜
JP5901070B2 (ja) * 2012-10-26 2016-04-06 日本化薬株式会社 感光性樹脂組成物、レジスト積層体及びそれらの硬化物
JP6021180B2 (ja) * 2012-11-22 2016-11-09 日本化薬株式会社 感光性樹脂組成物、レジスト積層体及びそれらの硬化物
JP6066413B2 (ja) 2012-11-22 2017-01-25 日本化薬株式会社 感光性樹脂組成物、レジスト積層体及びそれらの硬化物
JP6049075B2 (ja) * 2012-11-22 2016-12-21 日本化薬株式会社 感光性樹脂組成物、レジスト積層体及びそれらの硬化物
JP6066414B2 (ja) * 2012-11-22 2017-01-25 日本化薬株式会社 感光性樹脂組成物、レジスト積層体及びそれらの硬化物
JP5939963B2 (ja) * 2012-11-22 2016-06-29 日本化薬株式会社 感光性樹脂組成物、レジスト積層体及びそれらの硬化物
JP5939964B2 (ja) * 2012-11-22 2016-06-29 日本化薬株式会社 感光性樹脂組成物、レジスト積層体及びそれらの硬化物
JP5939965B2 (ja) * 2012-11-22 2016-06-29 日本化薬株式会社 感光性樹脂組成物、レジスト積層体及びそれらの硬化物
JP2013178526A (ja) * 2013-04-01 2013-09-09 Hitachi Chemical Co Ltd 中空構造体及びその製造方法
JP6376551B2 (ja) * 2014-02-20 2018-08-22 日東電工株式会社 光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物およびそれを用いた光導波路、ならびにフレキシブルプリント配線板
JP7050411B2 (ja) * 2016-08-31 2022-04-08 東京応化工業株式会社 ネガ型感光性樹脂組成物、感光性レジストフィルム、パターン形成方法、硬化膜、硬化膜の製造方法
CN107231138A (zh) * 2016-12-29 2017-10-03 杭州左蓝微电子技术有限公司 带有支撑结构的薄膜体声波谐振器及其制备方法
CN107222181A (zh) * 2016-12-29 2017-09-29 杭州左蓝微电子技术有限公司 基于soi基片的薄膜体声波谐振器及其制备方法
KR20210148086A (ko) * 2019-03-27 2021-12-07 가부시키가이샤 아데카 경화성 수지 조성물
CN110931433B (zh) * 2019-10-22 2022-06-28 深圳市汇芯通信技术有限公司 集成器件制造方法及相关产品
CN111146235A (zh) * 2019-11-21 2020-05-12 深圳市汇芯通信技术有限公司 滤波器和功率放大器的集成模组、其制造方法和电子装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63262893A (ja) * 1987-04-21 1988-10-31 日本化薬株式会社 ソルダ−レジストパタ−ンの作製方法
US20050260522A1 (en) * 2004-02-13 2005-11-24 William Weber Permanent resist composition, cured product thereof, and use thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140050060A (ko) * 2011-08-10 2014-04-28 히타치가세이가부시끼가이샤 감광성 수지 조성물, 감광성 필름, 영구 레지스터 및 영구 레지스터의 제조 방법
KR20150080505A (ko) * 2012-10-26 2015-07-09 닛뽄 가야쿠 가부시키가이샤 감광성 수지 조성물, 레지스트 적층체 및 그들의 경화물 (2)
WO2015093794A1 (ko) * 2013-12-19 2015-06-25 주식회사 엘지화학 다이싱 필름 점착층 형성용 조성물 및 다이싱 필름
US10526513B2 (en) 2013-12-19 2020-01-07 Lg Chem, Ltd. Composition for forming adhesive layer of dicing film, and dicing film
KR20170019351A (ko) * 2014-06-13 2017-02-21 닛뽄 가야쿠 가부시키가이샤 감광성 수지 조성물, 레지스트 적층체 및 이들의 경화물 （１１）

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Publication number Publication date
WO2009151050A1 (ja) 2009-12-17
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