树脂组合物和使用该树脂组合物的图案形成方法、以及聚合物的合成方法技术

本发明专利技术的课题是提供含有新聚合物的树脂组合物和使用该树脂组合物的图案形成方法、以及前述聚合物的合成方法。为此，提供了一种绝缘膜形成用树脂组合物，含有具有下述式(1a)表示的结构单元以及下述式(1b)表示的结构单元的聚合物和有机溶剂。[式中，T0表示含有至少1个亚芳基的二价有机基团，所述亚芳基的至少1个氢原子被氨基取代了，T1表示含有至少1个亚芳基的二价有机基团，所述亚芳基具有至少1个下述式(2)表示的取代基，Z表示可以具有取代基的二价的、脂肪族基、芳香族基或脂环基。]。

A pattern forming method for the resin composition and the use of the resin composition, and a synthetic method of the polymer

The subject of the invention is to provide a resin composition containing new polymers, a pattern forming method using the resin composition, and a synthetic method of the preceding polymer. To this end, a resin composition for insulating film formation is provided, which contains a structural unit represented by the following formula (1a) and a polymer and organic solvent for the structural units represented by the following expression (1b). [type, T0 said the price of two organic group containing at least 1 arylenes, at least 1 hydrogen atoms of the arylene substituted amino T1, said the price of two organic group containing at least 1 arylene, an arylene having at least 1 of the following formula (2) the substituent, Z can be shown with substituents, the price of two aliphatic and aromatic radical radicals or alcyl. ].

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】树脂组合物和使用该树脂组合物的图案形成方法、以及聚合物的合成方法
本专利技术涉及含有可在碱性水溶液中溶解的新聚合物的树脂组合物、以及使用该树脂组合物的图案形成方法、以及前述聚合物的合成方法。尤其是涉及适合作为例如在以IC芯片等为代表的半导体器件的制造工序中使用的表面保护膜或层间绝缘膜、显示装置用的平坦化膜或层间绝缘膜的树脂组合物。
技术介绍
近年来，随着便携电话、IC卡等电子设备的高功能化、小型化，要求半导体器件的高集成化、安装面积的小面积化、利用布线间距离的缩小来降低布线电阻。作为其方法，研究了将半导体元件间在纵向上堆起来的叠层结构、即堆积结构。作为堆积结构制作方法的一例，可举出将形成有半导体元件的硅晶片使用临时粘接的粘接剂等与支持基板粘接后，将硅晶片的背面薄化，然后使用各向异性干蚀刻等技术来设置贯通孔的TSV技术(ThroughSiliconVia)，在该贯通孔中填充铜等导电材以在背面形成电极，然后在形成了电极的晶片背面形成绝缘膜，与其它的形成有半导体元件的芯片或硅晶片电接合的工序。在上述工序中，要求硅晶片背面所形成的绝缘膜具有防止电极间的电流泄漏、导电材料迁移等的电绝缘性、耐溶剂性、电极接合工序中的耐热性等特性，进一步从构件的耐热性的观点出发要求在低温例如250℃以下表现出特性。作为公知的绝缘膜，可举出聚酰亚胺、聚苯并唑、芳香族聚醚等能够通过旋转涂布而形成的绝缘膜。在这些之中，被赋予了感光性的绝缘膜，由于能够通过实施活性光线构图、显影、酰亚胺化加热处理等而容易地形成绝缘膜，因而与非感光性的绝缘膜相比较，具有能够大幅缩短工序的特征。另一方面，感光性绝缘膜，在其显影工序中，显影液中需要使用大量有机溶剂，由于近年来环境问题严峻等因素，要求去有机溶剂的对策。在这样的背景下，近年来公开了与光致抗蚀剂同样地使用了能够用碱性水溶液显影的感光性聚酰亚胺前体、感光性聚苯并唑前体的、感光性树脂材料(例如、专利文献1)。但是，使用感光性聚酰亚胺前体、感光性聚苯并唑前体的感光性树脂组合物，为了表现出良好的电绝缘性，需要在例如350℃～400℃左右的高温下长时间烘烤，使脱水闭环的酰亚胺化进行完全，在250℃左右的低温下使用是困难的。作为在更低温度下进行酰亚胺化的方法，公开了使用具有脂肪族链状结构的聚酰亚胺或聚苯并唑的感光性树脂组合物(例如专利文献2)。如专利文献2记载，通过以柔软的脂肪族作为主链结构，能够使脱水闭环反应低温化。但是，由于随着脱水闭环反应的进行，主链骨架的柔软性降低，所以要使酰亚胺化进行完全，仍然很困难。此外，还公开了使用能够利用碱性水溶液显影的芳香族聚醚的感光性树脂组合物(例如、专利文献3以及专利文献4)。芳香族聚醚，与聚酰亚胺、聚苯并唑相比较表现出电绝缘性，所以具有不需要高温烘烤的优势。但是，专利文献3中记载的芳香族聚醚，由于为了能够在碱性水溶液中溶解而具有羧酸等的酸性基，在图案形成后树脂中也含有酸性基，所以存在电绝缘性不充分的问题。此外，专利文献4中记载的芳香族聚醚，侧链具有酰胺酸结构，脱水闭环反应的酰亚胺化不影响主链骨架，所以能够在低温下进行酰亚胺化，电绝缘性也高。但是，由于在芳香族聚醚的合成时需要高温，所以在合成中会发生酰胺酸的水解、或酰亚胺化，因而难以在碱性水溶液中表现出高溶解性。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004-133088号公报专利文献2:日本特开2008-224984号公报专利文献3:日本特开2009-098681号公报专利文献4:日本特开2009-244801号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的是提供，在碱性水溶液中迅速溶解且以250℃的低温表现出优异的电绝缘性的含有新聚合物的树脂组合物、和由该树脂组合物得到的图案的形成方法、以及前述聚合物的合成方法。解决课题的手段本专利技术是一种绝缘膜形成用树脂组合物，含有聚合物和有机溶剂，所述聚合物具有下述式(1a)表示的结构单元以及下述式(1b)表示的结构单元，式(1a)中，T0表示含有至少1个亚芳基的二价有机基团，所述亚芳基的至少1个氢原子被氨基取代了，式(1b)中，T1表示含有至少1个亚芳基的二价有机基团，所述亚芳基具有至少1个下述式(2)表示的取代基，式中，Z表示可以具有取代基的二价的、脂肪族基、芳香族基或脂环基。本专利技术还是一种绝缘膜形成用树脂组合物，含有聚合物和有机溶剂，所述聚合物是通过使具有前述式(1a)表示的结构单元的聚合物、以及下述式(14)表示的单体反应而得的，式中，Z表示可以具有取代基的二价的、脂肪族基、芳香族基或脂环式基团。这里的具有前述式(1a)表示的结构单元的聚合物不含前述式(1b)表示的结构单元。本专利技术还是一种图案的形成方法，包含以下工序：将前述本专利技术的绝缘膜形成用树脂组合物涂布在基板上，使其干燥而形成涂膜的工序，用g线、h线、i线、ghi线宽频带或KrF准分子激光将所述涂膜曝光的工序，以及使用碱性水溶液或有机溶剂将曝光后的膜显影的工序。本专利技术还是一种聚合物的合成方法，所述聚合物具有下述式(1a)表示的结构单元以及下述式(1b)表示的结构单元，其特征在于，将具有下述式(1a)表示的结构单元的聚合物、以及下述式(14)表示的单体溶解在有机溶剂中，将所得溶液加热，使所述聚合物和所述单体反应，式中，T0表示下述式(11)表示的二价有机基团，式中，X1表示单键、碳原子数1～3的亚烷基、碳原子数1～3的氟代亚烷基、亚苯基、-O-基、-S-基、磺酰基、羰基、或该亚苯基与碳原子数1～3的亚烷基、-O-基或-S-基组合而成的基团，式中，Z表示下述式(3)、式(4)、式(5)或式(6)表示的二价基团，式中，m表示1或2，R1表示氢原子、碳原子数1～18的烷基、羟基、羧基或烷氧基甲硅烷基，n表示0或1，R2表示氢原子、碳原子数1～18的烷基、乙烯基、烯丙基、2-丁烯-1-基、2-甲基-2-丙烯基、1-丙烯基或烷氧基甲硅烷基，该烷基可以具有烷氧基甲硅烷基作为取代基，R3表示亚甲基、亚乙基、乙烯-1,2-二基或乙烯-1,1-二基，式中，T1表示下述式(12)表示的二价有机基团，式中，X1与所述式(11)中的定义意思相同，Z与所述式(14)中的定义意思相同。专利技术效果由本专利技术的绝缘膜形成用树脂组合物得到的膜，由于该组合物中含有的聚合物具有前述式(2)表示的取代基，所以能够经过曝光工序以及显影工序而形成所希望的图案。此外由本专利技术的绝缘膜形成用树脂组合物得到的膜，能够通过不超过250℃的温度、例如200℃～250℃的加热得到高绝缘性。具体实施方式本专利技术的绝缘膜形成用树脂组合物含有具有前述式(1a)表示的结构单元以及前述式(1b)表示的结构单元的聚合物。前述式(1b)中，T1表示含有至少1个有至少1个前述式(2)表示的取代基的亚芳基的二价有机基团。该式(2)表示的取代基经加热，能够发生脱水闭环而形成下述式(2′)表示的基团。本专利技术的绝缘膜形成用树脂组合物中含有的、具有前述式(1a)表示的结构单元以及式(1b)表示的结构单元的聚合物，可以通过使具有前述式(1a)表示的结构单元的聚合物和前述式(14)表示的单体(式中，Z表示可具有取代基的二价脂肪族基、芳香族基或脂环式基。)反应而得到。具体地说，将具有前述式(1a)表示的结构单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘膜形成用树脂组合物，含有聚合物和有机溶剂，所述聚合物具有下述式(1a)表示的结构单元以及下述式(1b)表示的结构单元，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.30 JP 2015-0699561.一种绝缘膜形成用树脂组合物，含有聚合物和有机溶剂，所述聚合物具有下述式(1a)表示的结构单元以及下述式(1b)表示的结构单元，式(1a)中，T0表示含有至少1个亚芳基的二价有机基团，所述亚芳基的至少1个氢原子被氨基取代了，式(1b)中，T1表示含有至少1个亚芳基的二价有机基团，所述亚芳基具有至少1个下述式(2)表示的取代基，式中，Z表示可以具有取代基的二价的、脂肪族基、芳香族基或脂环基。2.如权利要求1所述的绝缘膜形成用树脂组合物，所述式(2)表示的取代基中Z是下述式(3)、式(4)、式(5)或式(6)表示的二价基团，式中，m表示1或2，R1表示氢原子、碳原子数1～18的烷基、羟基、羧基或烷氧基甲硅烷基，n表示0或1，R2表示氢原子、碳原子数1～18的烷基、乙烯基、烯丙基、2-丁烯-1-基、2-甲基-2-丙烯基、1-丙烯基或烷氧基甲硅烷基，该烷基可以具有烷氧基甲硅烷基作为取代基，R3表示亚甲基、亚乙基、乙烯-1,2-二基或乙烯-1,1-二基。3.如权利要求1所述的绝缘膜形成用树脂组合物，所述聚合物还含有下述式(7)表示的结构单元，式中，T2表示含有至少1个亚芳基的二价有机基团。4.如权利要求1所述的绝缘膜形成用树脂组合物，所述式(1a)表示的结构单元中T0表示下述式(11)表示的二价有机基团，所述式(1b)表示的结构单元中T1表示下述式(12)表示的二价有机基团，式中，Z与所述式(2)中的定义意思相同，X1表示单键、碳原子数1～3的亚烷基、碳原子数1～3的氟代亚烷基、亚苯基、-O-基、-S-基、磺酰基、羰基、或该亚苯基与碳原子数1～3的亚烷基、-O-基或-S-基组合而成的基团。5.如权利要求3所述的绝缘膜形成用树脂组合物，所述式(7)表示的结构单元中T2表示下述式(13)表示的二价有机基团，式中，X2表示单键、碳原子数1～3的亚烷基、碳原子数1～3的氟代亚烷基、含有苯环或环己烷环的碳原子数6～13的二价烃基、-O-基、-S-基、磺酰基或羰基。6.如权利要求1～5的任一项所述的绝缘膜形...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村护，榎本智之，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP