感光性树脂组合物、感光性元件、固化物、半导体装置、抗蚀图案的形成方法及电路基材的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的感光性树脂组合物含有：具有酚性羟基的树脂；光敏性产酸剂；具有选自芳香环、杂环及脂环中的至少1种及选自羟甲基及烷氧基烷基中的至少1种的化合物；具有2个以上的选自丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、缩水甘油基氧基、氧杂环丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基及羟基中的至少1种官能团的脂肪族化合物；以及具有选自蒽骨架、菲骨架、芘骨架、苝骨架、咔唑骨架、吩噻嗪骨架、呫吨酮骨架、噻吨酮骨架、吖啶骨架、苯基吡唑啉骨架、二苯乙烯基苯骨架及二苯乙烯基吡啶骨架中的至少1种骨架的化合物或者二苯甲酮化合物。

Photosensitive resin composition, photosensitive element, cured material, semiconductor device, forming method of resist pattern, and method for manufacturing circuit base material

Photosensitive resin composition containing resin having phenolic hydroxyl group; photosensitive acid generating agent; with at least 1 kinds of compound selected from the group consisting of aromatic ring and heterocyclic ring and lipid in at least 1 and selected from the group consisting of hydroxymethyl and alkoxy alkyl in; with selected from acryloxyl, methacrylato glycidyl radical, oxygen radicals, oxygen heterocyclic alkyl ether, butyl vinyl ether and hydroxyl groups in at least 1 aliphatic compounds of more than 2; and is selected from the group consisting of anthracene and pyrene compounds phenanthrene skeleton skeleton, skeleton, skeleton, skeleton, perylene carbazole and phenothiazine skeleton, xanthone thioxanthone skeleton, skeleton, acridine skeleton, phenyl pyrazoline skeleton, two styrylbenzene skeleton and two stilbazole skeleton in at least 1 or two benzophenone compounds skeleton.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感光性树脂组合物、感光性元件、固化物、半导体装置、抗蚀图案的形成方法及电路基材的制造方法
本公开涉及感光性树脂组合物、感光性元件、固化物、半导体装置、抗蚀图案的形成方法及电路基材的制造方法。
技术介绍
在半导体元件或安装半导体元件的印刷布线板等半导体装置的制造中，为了形成微细的图案，例如使用负型感光性树脂组合物。该方法中，通过感光性树脂组合物的涂布等而在基材(例如在为半导体元件时是指芯片、为印刷布线板时是指基板)上形成感光层，透过规定的图案照射活性光线。进而，通过使用显影液将未曝光部选择性地除去，在基材上形成树脂图案。因而，对感光性树脂组合物要求在具有对活性光线的高感度、能够形成微细的图案(分辨率)等方面优异。于是，提出了含有可溶于碱水溶液的酚醛清漆树脂、环氧树脂、光产酸剂(光敏性产酸剂)等的感光性树脂组合物；含有具有羧基的碱可溶性环氧化合物及光阳离子聚合引发剂等的感光性树脂组合物等(例如参照下述专利文献1～3)。进而，作为半导体元件中使用的表面保护膜及层间绝缘膜，要求耐热性、电特性、机械特性等绝缘可靠性。于是，提出了上述感光性树脂组合物进一步含有交联性单体而成的感光性树脂组合物(例如参照下述专利文献4)。另一方面，近年来随着电子设备的高性能化，半导体元件的高集成化及高可靠性化逐年加强。随着半导体元件的高集成化，要求形成更为微细的图案。因而，对感光性树脂组合物具有即使是以1μm单位也使得分辨率得以提高的持续性需求。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平06-059444号公报专利文献2：日本特开平09-087366号公报专利文献3：国际公开第2008/010521号专利文献4：日本特开2003-215802号公报专利文献5：日本特开2001-217543号公报专利文献6：日本特开2009-49364号公报专利文献7：日本特开2011-29494号公报专利文献8：日本特开2011-82472号公报专利文献9：日本特开2012-227557号公报专利文献10：国际公开第2014/034539号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而，通过较厚地形成层间绝缘膜，层的厚度方向的布线间绝缘性提高，可以防止布线的短路，因此与布线间的绝缘有关的可靠性提高。进而，在安装芯片时，半导体元件通过具有厚的层间绝缘膜，可以缓和施加于焊接凸起的焊垫的应力，因此安装时不易发生连接故障。因此，从绝缘可靠性及安装芯片时的生产率的观点出发，要求能够形成厚度为20μm以上的厚的感光性树脂组合物的膜。但是，例如在所述专利文献1或4所记载的感光性树脂组合物中，当涂膜的厚度为10μm以下时，虽然可获得间隙宽度为5μm左右的良好分辨率，但在进行厚膜化时无法获得良好的分辨率。另外，所述专利文献2所记载的感光性树脂组合物中，在进行厚膜化时无法获得良好的分辨率，对于已经高集成化的半导体元件是不充分的。进而，在现有的感光性树脂组合物中，即便是可获得良好的分辨率时，由于对活性光线(例如i射线)的感度低(参照后述的实验A的比较例A1)，因此需要长时间的曝光或照射强度强的曝光，生产率或成本令人担心。另外，印刷布线板的层间绝缘膜中需要设置用于将上下的布线层电连接的通孔(开口)。如果印刷布线板上安装的倒装芯片的管脚数增加，则需要设置与该管脚数相对应的通孔。近年来，随着半导体元件的微细化发展、管脚数从数万管脚增加至数十万管脚，要求对应半导体元件的管脚数来减小形成于印刷布线板的层间绝缘膜中的通孔的直径。最近，使用热固化性树脂材料并利用激光来设置通孔的印刷布线板的开发有所进展(例如参照所述专利文献5)。但是，所制造的多层印刷布线板具有以下问题：需要激光等新型设备的导入，难以设置直径较大的通孔或直径为60μm以下的微小通孔，需要对应通孔开口径将所使用的激光分开使用，难以设置特殊的形状等。另外，使用激光形成通孔时，由于必须一个个地形成各通孔，因此还具有以下问题：在需要设置大量微细的通孔时花费时间；由于在通孔开口部周边残存树脂的残渣，因而如果不将残渣除去则所得多层印刷布线板的可靠性会降低等。例如，所述专利文献5中，对层间绝缘膜照射二氧化碳激光来形成通孔，但停留在直径为60μm的分辨率，难以使通孔的直径进一步减小。由现有技术的这些事实出发，对感光性树脂组合物要求优异的分辨率及感度。本公开的目的在于解决上述现有技术所伴有的问题，提供分辨率及感度优异的感光性树脂组合物。另外，本公开的目的在于提供使用所述感光性树脂组合物获得的感光性元件、固化物及半导体装置。进而，本公开的目的在于提供使用所述感光性树脂组合物或所述感光性元件的抗蚀图案的形成方法及电路基材的制造方法。用于解决技术问题的方法本专利技术人们为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现了具有优异特性的感光性树脂组合物。本公开第1实施方式的感光性树脂组合物的特征在于，其含有：(A)成分：具有酚性羟基的树脂；(B)成分：光敏性产酸剂；(C)成分：具有选自芳香环、杂环及脂环中的至少1种以及选自羟甲基及烷氧基烷基中的至少1种的化合物；(D)成分：具有2个以上的选自丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、缩水甘油基氧基、氧杂环丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基及羟基中的至少1种官能团的脂肪族化合物；以及(E1)成分：具有选自蒽骨架、菲骨架、芘骨架、苝骨架、咔唑骨架、吩噻嗪骨架、呫吨酮骨架、噻吨酮骨架、吖啶骨架、苯基吡唑啉骨架、二苯乙烯基苯骨架及二苯乙烯基吡啶骨架中的至少1种骨架的化合物。第1实施方式的感光性树脂组合物的分辨率及感度优异。根据这种感光性树脂组合物，可以在基材上形成分辨率优异的抗蚀图案。特别是，根据第1实施方式的感光性树脂组合物，可以分辨率良好地在基材上形成线状的抗蚀图案。第1实施方式的感光性树脂组合物即便是在形成具有超过20μm的厚度的感光层(涂膜)时，分辨率及感度也优异。第1实施方式中，所述(E1)成分优选含有具有蒽骨架的化合物。本公开第2实施方式的感光性树脂组合物的特征在于，其含有：(A)成分：具有酚性羟基的树脂；(B)成分：光敏性产酸剂；(C)成分：具有选自芳香环、杂环及脂环中的至少1种以及选自羟甲基及烷氧基烷基中的至少1种的化合物；(D)成分：具有2个以上的选自丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、缩水甘油基氧基、氧杂环丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基及羟基中的至少1种官能团的脂肪族化合物；以及(E2)成分：二苯甲酮化合物。第2实施方式的感光性树脂组合物的分辨率及感度优异。根据这种感光性树脂组合物，可以在基材上形成分辨率优异的抗蚀图案。特别是，根据第2实施方式的感光性树脂组合物，可以分辨率良好地在基材上形成具有通孔开口部的抗蚀图案。所述(D)成分的含量优选相对于所述(A)成分100质量份为1～70质量份。本公开的感光性树脂组合物还可以进一步含有具有Si-O键的化合物。本公开的感光性元件具备支撑体和设置在该支撑体上的感光层，所述感光层含有所述感光性树脂组合物。本公开的固化物是所述感光性树脂组合物的固化物。本公开的半导体装置具备所述感光性树脂组合物的固化物。本公开第1实施方式的抗蚀图案形成方法具备以下工序：在基材上形成含有所述感光性树脂组合物的感光层的工序；将所述感光层曝光成规定图案的曝光工序；在所述曝光工序之后对所述感光层进行显影而获得树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感光性树脂组合物，其含有：(A)成分：具有酚性羟基的树脂；(B)成分：光敏性产酸剂；(C)成分：具有选自芳香环、杂环及脂环中的至少1种及选自羟甲基及烷氧基烷基中的至少1种的化合物；(D)成分：具有2个以上的选自丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、缩水甘油基氧基、氧杂环丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基及羟基中的至少1种官能团的脂肪族化合物；以及(E1)成分：具有选自蒽骨架、菲骨架、芘骨架、苝骨架、咔唑骨架、吩噻嗪骨架、呫吨酮骨架、噻吨酮骨架、吖啶骨架、苯基吡唑啉骨架、二苯乙烯基苯骨架及二苯乙烯基吡啶骨架中的至少1种骨架的化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.26 JP 2014-238957;2014.12.18 JP 2014-256161.一种感光性树脂组合物，其含有：(A)成分：具有酚性羟基的树脂；(B)成分：光敏性产酸剂；(C)成分：具有选自芳香环、杂环及脂环中的至少1种及选自羟甲基及烷氧基烷基中的至少1种的化合物；(D)成分：具有2个以上的选自丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、缩水甘油基氧基、氧杂环丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基及羟基中的至少1种官能团的脂肪族化合物；以及(E1)成分：具有选自蒽骨架、菲骨架、芘骨架、苝骨架、咔唑骨架、吩噻嗪骨架、呫吨酮骨架、噻吨酮骨架、吖啶骨架、苯基吡唑啉骨架、二苯乙烯基苯骨架及二苯乙烯基吡啶骨架中的至少1种骨架的化合物。2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中，所述(E1)成分含有具有蒽骨架的化合物。3.一种感光性树脂组合物，其含有：(A)成分：具有酚性羟基的树脂；(B)成分：光敏性产酸剂；(C)成分：具有选自芳香环、杂环及脂环中的至少1种及选自羟甲基及烷氧基烷基中的至少1种的化合物；(D)成分：具有2个以上的选自丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、缩水甘油基氧基、氧杂环丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基及羟基中的至少1种官能团的脂肪族化合物；以及(E2)成分：二苯甲酮化合物。4.根据权利要求1～3中任一项所述的感光性树脂组合物，其中，所述(D)成分的含量相对于所述(A)成分100质量份为1～70质量份。5.根据权利要求1～4中任一项所述的感光性树脂组合物，其进一步含有具有Si-O键的化合物。6.一种感光性元件，其具备支撑体及设置在该支撑体上的感光层，所述感光层含有权利要求1～5中任一项所述的感光性树脂组合物。7.一种固化物，其为权利要求1～5中任一项所述的感光性树脂组合物的固化物。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤哲也，岩下健一，中村彰宏，中野昭夫，小野裕，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP