感光性树脂组合物、感光性树脂组合物膜、固化物、绝缘膜及多层布线基板制造技术

本发明专利技术提供下述感光性树脂组合物，其能够形成高分辨率、曝光容限宽、截面形状为矩形的图案，且能够形成具有优异的耐热性的膜，所述感光性树脂组合物的特征在于，含有：(a)在主链末端具有选自由羧基、酚式羟基、磺酸基及巯基组成的组中的至少一种基团的聚酰亚胺；(b)单体；(c)热交联性化合物；(d)光聚合引发剂；以及(e)阻聚剂，其中，(e)阻聚剂为在具有萘骨架或蒽骨架的化合物的萘骨架或蒽骨架上加成有至少一个羟基、烷氧基、芳基氧基或芳烷基氧基的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感光性树脂组合物、感光性树脂组合物膜、固化物、绝缘膜及多层布线基板
本专利技术涉及感光性树脂组合物、由其形成的感光性树脂组合物膜、将本专利技术的感光性树脂组合物加热固化而形成的固化物、将本专利技术的感光性树脂组合物膜加热固化而形成的绝缘膜及具有本专利技术的绝缘膜作为层间绝缘膜的多层布线基板。更详细而言，涉及适用于形成在图案加工后仍作为绝缘材料使用的永久抗蚀剂的感光性树脂组合物、由其形成的感光性树脂组合物膜、将本专利技术的感光性树脂组合物加热固化而形成的固化物、将本专利技术的感光性树脂组合物膜加热固化而形成的绝缘膜及具有本专利技术的绝缘膜作为层间绝缘膜的多层布线基板。
技术介绍
聚酰亚胺由于电特性及机械特性优异、并且具有300℃以上的高耐热性，因此被认为在作为半导体元件的表面保护膜、层间绝缘膜、电路基板的布线保护绝缘膜的用途中是有用的。另外，由于在半导体集成电路、多层印刷布线板的电路形成中使用了抗蚀剂材料，因此其工序复杂多样，包括在基材上进行的制膜、对规定部位进行的曝光、利用蚀刻等进行的不需要的部位的除去、基板表面的清洗作业等。因此，近年来，为削减工序，将感光性树脂组合物在进行图案形成后直接留用作绝缘材料的情况、即作为永久抗蚀剂的用途逐渐增多。迄今为止，已大量报道了含有聚酰亚胺的感光性树脂组合物的例子。其中，提出了下述含有聚酰亚胺的感光性树脂组合物，其含有已闭环的聚酰亚胺(其不伴有随着自聚酰亚胺前体向聚酰亚胺的闭环反应而发生的膜的固化收缩)，且能够形成高分辨率的图案和具有优异的耐热性的膜(例如，参见专利文献1)。在将含有聚酰亚胺的感光性树脂组合物用作绝缘膜的情况下，重要的是，形成截面形状为矩形的图案。这是因为，若图案的截面形状为倒锥形，则作为导体的金属的埋入不充分而导致导通不良，若为正锥形，则会在基板表面形成需要量以上的图案。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2011-17897号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，当使用上述这样的材料进行图案加工时，曝光容限(exposuremargin)窄，难以获得截面形状为矩形的图案。鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供一种感光性树脂组合物，所述感光性树脂组合物能够形成分辨率高、且曝光容限宽、截面形状为矩形的图案，并且能够形成具有优异的耐热性的膜。用于解决问题的手段即，本专利技术为一种感光性树脂组合物，其特征在于，所述感光性树脂组合物含有：(a)在主链末端具有选自由羧基、酚式羟基、磺酸基及巯基组成的组中的至少一种基团的聚酰亚胺；(b)单体；(c)热交联性化合物；(d)光聚合引发剂；以及(e)阻聚剂，其中，(e)阻聚剂为在具有萘骨架或蒽骨架的化合物的萘骨架或蒽骨架上加成有至少一个羟基、烷氧基、芳基氧基或芳烷基氧基的化合物。专利技术效果根据本专利技术，能够得到下述感光性树脂组合物，所述感光性树脂组合物能够稳定地得到曝光容限宽、分辨率高且截面形状为矩形的图案，并且能够形成在热固化后具有优异的耐热性的绝缘膜。由本专利技术的感光性树脂组合物得到的绝缘膜由于电特性、机械特性、及耐热性优异，因此在作为半导体元件的表面保护膜、层间绝缘膜、电路基板的布线保护绝缘膜的用途中是有用的。具体实施方式本专利技术的感光性树脂组合物的特征在于，含有：(a)在主链末端具有选自由羧基、酚式羟基、磺酸基及巯基组成的组中的至少一种基团的聚酰亚胺；(b)单体；(c)热交联性化合物；(d)光聚合引发剂；以及(e)阻聚剂，其中，(e)阻聚剂为在具有萘骨架或蒽骨架的化合物的萘骨架或蒽骨架上加成有至少一个羟基、烷氧基、芳基氧基或芳烷基氧基的化合物。该感光性树脂组合物能够形成在曝光前容易溶解于碱性显影液、而在曝光后不溶于碱性显影液的负型图案。另外，该感光性树脂组合物由于含有已闭环的聚酰亚胺，因此，与含有聚酰亚胺前体的树脂组合物相比，无需利用加热或者适当的催化剂、通过闭环反应将聚酰亚胺前体转化为聚酰亚胺。因此，该感光性树脂组合物无需高温处理，并且，由酰亚胺闭环反应导致的固化收缩所引起的应力小，因此，较之含有聚酰亚胺前体的树脂组合物而言，能够更容易地形成厚膜。此外，本专利技术中使用的聚酰亚胺是通过将末端封端而使得聚合物的重复单元数小的聚酰亚胺，与重复单元数大的聚酰亚胺相比，微细图案的加工性变得良好。(a)成分的聚酰亚胺在主链末端具有选自由羧基、酚式羟基、磺酸基及巯基组成的组中的至少一种基团。该聚酰亚胺由于在主链末端存在这些碱溶性基团，因此具有碱溶性。本文中所述的碱溶性，是在2.38％的四甲基氢氧化铵水溶液中的溶解度为0.1g/100mL以上。从相对于半导体业界中使用的碱性显影液的实用性方面考虑，在上述碱溶性基团中，优选具有酚式羟基或巯基的基团。对于向主链末端引入碱溶性基团，可以通过使封端剂具有碱溶性基团来进行。作为这样的聚酰亚胺，没有特别限定，但优选含有由下述通式(1)或(2)中任一者表示的一种以上的聚酰亚胺。[化学式1]式中，X表示具有至少一个选自由羧基、酚式羟基、磺酸基及巯基组成的组中的基团的1价有机基团，Y表示具有至少一个选自由羧基、酚式羟基、磺酸基及巯基组成的组中的基团的2价有机基团。其中，X及Y优选为具有酚式羟基或巯基的有机基团。另外，R1表示4～14价有机基团，R2表示2～12价有机基团，R3及R4各自独立地表示选自由羧基、酚式羟基、磺酸基及巯基组成的组中的至少一种基团。另外，α及β各自独立地表示0～10的整数。n表示聚合物的结构单元的重复数。n在3～200的范围内，优选为5～100。当n在3～200的范围内时，感光性树脂组合物能够以厚膜使用，并且能够赋予在碱性显影液中的充分溶解性，能够进行图案加工。在上述通式(1)及(2)中，R1表示来源于四羧酸二酐的结构成分。其中，优选为含有芳香族基团或环状脂肪族基团的碳原子数5～40的有机基团。作为四羧酸二酐，具体而言，能够举出：均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、2,3,3’,4’-联苯四甲酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,2’,3,3’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-双(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、1,1-双(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-双(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、双(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、双(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、双(3,4-二羧基苯基)砜二酐、双(3,4-二羧基苯基)醚二酐、1,2,5,6-萘四甲酸二酐、9,9-双(3,4-二羧基苯基)芴二酐、9,9-双{4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基}芴二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、2,3,5,6-吡啶四甲酸二酐、3,4,9,10-苝四甲酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐等芳香族四羧酸二酐、丁烷四甲酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四甲酸二酐等脂肪族的四羧酸二酐、及下述所示的结构的酸二酐等。上述这些可单独使用，或将两种以上组合使用。[化2]此处，R5表示选自氧原子、C(CF3)2、C(CH3)2及SO2的基团，R6及R7各自表示选自羟基及巯基的基团。在上述通式(1)及(2)中，R2表示来源于二胺的结构成分，为2～12价有机基团。这其中，优选为含有芳香族基团或环状脂肪族基团的碳原子数5～40的本文档来自技高网...

【技术保护点】
感光性树脂组合物，其特征在于，所述感光性树脂组合物含有：(a)在主链末端具有选自由羧基、酚式羟基、磺酸基及巯基组成的组中的至少一种基团的聚酰亚胺；(b)单体；(c)热交联性化合物；(d)光聚合引发剂；以及(e)阻聚剂，其中，(e)阻聚剂为在具有萘骨架或蒽骨架的化合物的萘骨架或蒽骨架上加成有至少一个羟基、烷氧基、芳基氧基或芳烷基氧基的化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.27 JP 2015-0660061.感光性树脂组合物，其特征在于，所述感光性树脂组合物含有：(a)在主链末端具有选自由羧基、酚式羟基、磺酸基及巯基组成的组中的至少一种基团的聚酰亚胺；(b)单体；(c)热交联性化合物；(d)光聚合引发剂；以及(e)阻聚剂，其中，(e)阻聚剂为在具有萘骨架或蒽骨架的化合物的萘骨架或蒽骨架上加成有至少一个羟基、烷氧基、芳基氧基或芳烷基氧基的化合物。2.如权利要求1所述的感光性树脂组合物，其特征在于，(a)的聚酰亚胺含有下述通式(1)或下述通式(2)表示的聚酰亚胺，[化学式1]式中，X表示具有至少一个选自由羧基、酚式羟基、磺酸基及巯基组成的组中的基团的1价有机基团，Y表示具有至少一个选自由羧基、酚式羟基、磺酸基及巯基组成的组中的基团的2价有机基团，另外，R1...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂田悠基，青木幸一，筱原英树，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP