感光性树脂组合物制造技术

本发明专利技术提供感光性树脂组合物，其即使利用低温下的加热处理也可得到与金属材料(特别是铜)的密合性优异的固化膜，并且具有高的涂布性。感光性树脂组合物，其特征在于，含有(A)具有来自脂肪族二胺的有机基团的碱溶性树脂、(B)感光剂、(C)在1013hPa、25℃的条件下为液体且沸点为210℃以上的化合物，其中，相对于(A)具有来自脂肪族二胺的有机基团的碱溶性树脂100质量份而言，包含0.1～15质量份的上述(C)在1013hPa、25℃的条件下为液体且沸点为210℃以上的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感光性树脂组合物
本专利技术涉及感光性树脂组合物。更详细而言，涉及适用于半导体元件的表面保护膜、层间绝缘膜、有机电致发光元件的绝缘层等的感光性树脂组合物。
技术介绍
一直以来，耐热性、机械特性等优异的聚酰亚胺系树脂、聚苯并噁唑系树脂等被广泛用于电子设备的半导体元件的表面保护膜、层间绝缘膜等。将聚酰亚胺、聚苯并噁唑用作表面保护膜或层间绝缘膜的情况下，通孔等的形成方法之一为使用正型光致抗蚀剂的蚀刻。但是，该方法中存在下述问题：工序中包括光致抗蚀剂的涂布、剥离，较繁杂。因此，出于操作工序的合理化的目的，已进行赋予了感光性的耐热性材料的研究。就聚酰亚胺、聚苯并噁唑而言，使它们的前体的涂膜进行热脱水闭环，可得到具有优异的耐热性、机械特性的薄膜。但是，在该情况下，通常必须于350℃左右的高温进行加热处理。然而，例如有望作为下一代存储器的MRAM(MagnetoresistiveRandomAccessMemory；磁阻存储器)等不耐高温工艺。因此，正在寻求通过低温(约250℃以下)加热处理将表面保护膜固化，可获得不逊色于以往的通过350℃左右的高温加热处理进行固化而成的固化膜的性能的聚酰亚胺系树脂、聚苯并噁唑系树脂。作为得到利用低温的加热处理而固化的聚酰亚胺系树脂、聚苯并噁唑系树脂的方法，已知有以下方法。即，添加闭环促进剂、向单元结构中导入促进低温闭环的有机基团的方法；以及，使用在赋予碱溶性后预先闭环的聚酰亚胺、聚苯并噁唑的方法等。另外，在将耐热性树脂组合物用于半导体等用途的情况下，加热处理而得到的固化膜在设备内以永久膜的形式保留，因此固化膜的物性非常重要。为了确保半导体封装中的可靠性，与形成于半导体芯片表面的材料的密合性是重要的。尤其是作为晶片级封装的布线层间的绝缘膜等用途而使用的情况下，与电极、布线等中使用的金属材料的密合性是重要的。然而，对于含有上述能够通过低温加热处理而固化的树脂的树脂组合物而言，存在与用作这些布线材料的金属的密合性低的课题。通常认为，耐热性树脂因其刚性的主链结构而与金属材料的密合强度不高。特别地，为赋予了感光性的树脂组合物的固化膜的情况下，构成树脂组合物的感光剂、敏化剂、产酸剂及溶解调节剂等添加物在加热固化后也残留于固化膜中。因此，与不含添加物的情况相比，密合强度低。作为这些问题的解决方案，提出了：正型感光性树脂组合物，其包含可溶于碱性水溶液的聚合物、光产酸剂、及含有4个以上的直接与Al原子、Ti原子、Si原子键合的特定官能团的硅烷化合物(参见专利文献1)；耐热性树脂前体组合物，其包含聚酰亚胺前体等耐热性树脂前体、及特定的氨基化合物或硫醇衍生物(参见专利文献2～5)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-276190号公报(第1-3页)专利文献2：日本特开2007-39486号公报(第1-3页)专利文献3：日本特开2003-5369号公报(第1-3页)专利文献4：国际公开第2014/115233号(第1-3页)专利文献5：日本特开2015-232688号公报(第1-4页)
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，专利文献1～4中记载的这样的感光性树脂组合物、耐热性树脂前体组合物存在树脂与添加物的相容性差、涂布性不足的课题。由此存在下述情况：在具有凹凸的金属布线上进行涂布、预烘烤时产生空隙，得到的固化膜与金属布线的密合性降低。另外，专利文献5中记载的树脂组合物存在下述情况：无法形成聚合时的未反应化合物，形成固化膜时无法确保充分的密合性。因此本专利技术的目的在于提供下述感光性树脂组合物，其即使利用低温的加热处理也可得到与金属材料(特别是铜)的密合性优异的固化膜，并且具有高的涂布性。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的感光性树脂组合物具有以下的构成。即，感光性树脂组合物，其特征在于，含有(A)具有来自脂肪族二胺的有机基团的碱溶性树脂、(B)感光剂、(C)在1013hPa、25℃的条件下为液体且沸点为210℃以上的化合物，其中，相对于(A)具有来自脂肪族二胺的有机基团的碱溶性树脂100质量份而言，包含0.1～15质量份的上述(C)在1013hPa、25℃的条件下为液体且沸点为210℃以上的化合物。专利技术的效果本专利技术的感光性树脂组合物的涂布性优异，并且即使利用低温的加热处理也可得到与金属材料(特别是铜)的密合性优异的固化膜。具体实施方式本专利技术为感光性树脂组合物，其含有(A)具有来自脂肪族二胺的有机基团的碱溶性树脂、(B)感光剂、(C)在1013hPa、25℃的条件下为液体且沸点为210℃以上的化合物，其中，相对于(A)具有来自脂肪族二胺的有机基团的碱溶性树脂100质量份而言，包含0.1～15质量份的上述(C)在1013hPa、25℃的条件下为液体且沸点为210℃以上的化合物。以下，有时分别省略为(A)成分、(B)成分、及(C)化合物。作为通过加热处理使本专利技术的感光性树脂组合物固化而成的固化膜与金属(特别是铜)的密合性优异的理由，可举出以下几点。即，通过相对于100质量份(A)成分包含0.1～15质量份的(C)化合物、并且使(C)化合物为高沸点，从而能够使固化膜中的(C)化合物的残留量极小化，并且能够使残留于固化膜的(C)化合物局限于不易蒸发的与铜基板的边界部。由此，固化膜的铜基板界面附近部局部溶胀并软化。结果，固化膜能够渗入铜基板的微细凹凸中，利用锚定效应，与铜基板的密合性得以提高。此外，由于为具有酰胺基的结构，且氮原子与铜配位，因此在物理上和化学上均能够提高固化膜与铜的密合性。此外，通过使上述感光性树脂组合物含有(D)通式(5)表示的化合物及(E)通式(6)表示的化合物，从而能够进一步提高与铜的密合性。[化学式1](通式(5)中，R7～R9表示氧原子、硫原子、或氮原子中的任一者，且R7～R9中的至少一者表示硫原子。l表示0或1。l为0时，R7表示氧原子或硫原子，l为1时，R7表示氮原子。m、n表示1或2。R10～R12各自独立地表示氢原子或碳原子数1～20的有机基团。)(通式(6)中，R13表示氢原子或碳原子数1以上的烷基，R14表示碳原子数2以上的亚烷基。R15表示包含碳原子数2以上的亚烷基、氧原子、及氮原子中的至少任一者的1～4价有机基团。k表示1～4的整数。)因此，本专利技术的感光性树脂组合物即使利用低温(250℃以下)的加热处理也可得到与金属材料(特别是铜)的密合性高的固化膜。另外，本专利技术的感光性树脂组合物的涂布性优异。就涂布性而言，将下述情况判断为优异，即，当将感光性树脂组合物涂布于具有凹凸的金属布线上并进行预烘烤时，在其界面不产生空隙、在涂膜表面不产生纵条纹(streak)。作为本专利技术的感光性树脂组合物的涂布性优异的原因，认为是由于(C)化合物的沸点高，因此能够减少涂布时溶剂的剧烈挥发，抑制预烘烤膜的空隙、纵条纹。本专利技术中使用的(A)具有来自脂肪族二胺的有机基团的碱溶性树脂优选包含选自聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰胺酰亚胺、及它们的前体树脂中的1种以上的树脂。作为本专利技术中优选使用的聚酰亚胺前体，可举出聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰胺酸酰胺、聚异酰亚胺等。例如，聚酰胺酸可通过使四羧酸、对应的四羧酸二酐、四羧酸二酯二酰氯等与二胺、对应的二异氰酸酯化合物、三甲基甲硅烷基化二胺反应而得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.感光性树脂组合物，其特征在于，含有(A)具有来自脂肪族二胺的有机基团的碱溶性树脂、(B)感光剂、(C)在1013hPa、25℃的条件下为液体且沸点为210℃以上的化合物，其中，相对于(A)具有来自脂肪族二胺的有机基团的碱溶性树脂100质量份而言，包含0.1～15质量份的所述(C)在1013hPa、25℃的条件下为液体且沸点为210℃以上的化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.15 JP 2016-1185221.感光性树脂组合物，其特征在于，含有(A)具有来自脂肪族二胺的有机基团的碱溶性树脂、(B)感光剂、(C)在1013hPa、25℃的条件下为液体且沸点为210℃以上的化合物，其中，相对于(A)具有来自脂肪族二胺的有机基团的碱溶性树脂100质量份而言，包含0.1～15质量份的所述(C)在1013hPa、25℃的条件下为液体且沸点为210℃以上的化合物。2.如权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中，所述(A)具有来自脂肪族二胺的有机基团的碱溶性树脂包含选自聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰胺酰亚胺、及它们的前体中的1种以上的树脂。3.如权利要求1或2所述的感光性树脂组合物，其中，所述(B)感光剂为光交联剂。4.如权利要求1或2所述的感光性树脂组合物，其中，所述(B)感光剂为光产酸剂。5.如权利要求1～4中任一项所述的感光性树脂组合物，其中，所述(C)在1013hPa、25℃的条件下为液体且沸点为210℃以上的化合物为选自通式(1)～(4)表示的化合物中的1种以上的化合物，[化学式1]通式(1)～(4)中，R1表示氢或碳原子数1～5的烷基；R2表示碳原子数1～5的二价有机基团；R5表示氢或碳原子数1～5的有机基团；R3、R4、及R6各自独立地表示碳原子数1～5的有机基团；n表示1～3的范围内的整数。6.如权利要求1～5中任一项所述的感光性树脂组合物，所述感光性树脂组合物还含有(D)通式(5)表示的化合物，[化学式2]通式(5)中，R7～R9表示氧原子、硫原子、或氮原子中的任一者，且R7～R9中的至少一者表示硫原子；l表示0或1；1为0时，R7表示氧原子或硫原子，l为1时，R7表示氮原子；m、n表示1或2；R10～R12各自独立地表示氢原子或碳原子数1～20的有机基团。7.如权利要求1～6中任一项所述的感光性树脂组合物，所述感光性树脂组合物还含有(E)通式(6)表示的化合物，[化学式3]通式(6)中，R13表示氢原子或碳原子数1以上的烷基，R14表示碳原子数2以上的亚烷基...

【专利技术属性】
技术研发人员：早坂惇，马场修，奥田良治，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP