感光性树脂组合物、固化浮雕图案的制造方法、以及半导体装置制造方法及图纸

提供感光性树脂组合物、固化浮雕图案的制造方法、以及半导体装置。感光性树脂组合物包含：(A)选自由作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰胺酸盐、聚酰胺酸酰胺、可成为聚噁唑前体的聚羟基酰胺、聚氨基酰胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚苯并咪唑、聚苯并噻唑、以及酚醛树脂组成的组中的至少1种树脂；(B)感光剂；以及(C)选自由多官能(甲基)丙烯酸酯以及分子量不足1000的低分子量酰亚胺化合物组成的组中的至少1种。

Photosensitive resin composition, manufacturing method of curing relief pattern, and semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
感光性树脂组合物、固化浮雕图案的制造方法、以及半导体装置本申请是申请日为2015年03月16日、申请号为201580013242.7、专利技术名称为感光性树脂组合物、固化浮雕图案的制造方法、以及半导体装置的申请的分案申请。
本专利技术涉及例如电子部件的绝缘材料、半导体装置中的钝化膜、缓冲涂膜以及层间绝缘膜等浮雕图案的形成中所使用的感光性树脂组合物、使用其的固化浮雕图案的制造方法、具备固化浮雕图案的半导体装置、以及与聚苯并噁唑树脂的密合性优异的树脂膜。
技术介绍
以往，电子部件的绝缘材料以及半导体装置的钝化膜、表面保护膜、层间绝缘膜等中使用具有优异的耐热性、电特性以及机械特性的聚酰亚胺等树脂。该聚酰亚胺等树脂之中，以感光性聚酰亚胺前体的形态提供的树脂可以通过利用该前体的涂布、曝光、显影、以及固化的热酰亚胺化处理来容易地形成耐热性的浮雕图案覆膜。感光性聚酰亚胺前体与以往的非感光型聚酰亚胺相比，具有可以大幅缩短工序的特征。另一方面，近年来从集成度以及功能提高、以及芯片尺寸的短小化的观点出发，将半导体装置安装到印刷布线基板的方法也在变化。从以往的利用金属针和铅-锡共晶焊料的安装方法转变为使用如可更高密度安装的BGA(BallGridArray，球栅阵列)、CSP(ChipSizePackage，芯片尺寸封装体)等那样的、聚酰亚胺等树脂覆膜直接接触焊料凸块的结构。形成这样的凸块结构时，该覆膜需要高耐热性和耐化学试剂性。公开了通过在包含聚酰亚胺前体或者聚苯并噁唑前体的组合物中添加热交联剂，从而提高聚酰亚胺覆膜或者聚苯并噁唑覆膜的耐热性的方法(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2003-287889号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在半导体装置的再布线工序中，由前工序的厂商和后工序的厂商分别实施层间绝缘膜形成工序，因此在由前工序形成的聚苯并噁唑覆膜上于后工序中形成聚酰亚胺等树脂覆膜的情况增多。然而，对于以往的感光性树脂组合物，在聚苯并噁唑覆膜上形成追加的覆膜时，密合性不充分，因此存在在显影/固化后发生剥离的问题。此外，以往已知有提高树脂相对于Si基板以及Cu基板的密合性的密合助剂，但使用密合助剂时，存在浮雕图案的分辨率或者耐热性恶化的问题。进而，形成金属再布线层的晶种层时，需要在树脂的表面无间隙地溅射金属。为此，期望感光性树脂图案的开口部在图案化终止时，形成与侧面垂直底面较之平缓的正锥形、优选锥角为80°以下，然而使用以往的感光性树脂组合物在图案化终止时，也难以使开口部的侧面成为正锥形。因此，本专利技术希望解决的问题在于，提供用于制作与聚苯并噁唑树脂、Si基板以及Cu基板的密合性优异，分辨率以及耐热性高，进而开口部的侧面成为正锥形的固化膜的感光性树脂组合物，使用该感光性树脂组合物的固化浮雕图案的制造方法，具备该固化浮雕图案的半导体装置，以及与聚苯并噁唑树脂的密合性优异的树脂膜层叠在玻璃化转变温度250℃以下的树脂基板上的层叠体。用于解决问题的方案本专利技术人等发现：通过特定树脂结构、引发剂的种类、以及耦合剂的种类中的任一者而得到的感光性树脂组合物赋予与聚苯并噁唑树脂、Si基板以及Cu基板的密合性优异、分辨率以及耐热性高、进而开口部的侧面成为正锥形的固化浮雕图案，以及包含特定的树脂、并且具有特定的交联密度和特定的5％失重温度的树脂膜与聚苯并噁唑树脂的密合性优异并且可以层叠在玻璃化转变温度250℃以下的树脂基板上，完成本专利技术。即，本专利技术如以下所述。[1]一种感光性树脂组合物，其包含以下成分：(A)选自由作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰胺酸盐、聚酰胺酸酰胺、可成为聚噁唑前体的聚羟基酰胺、聚氨基酰胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚苯并咪唑、聚苯并噻唑、以及酚醛树脂组成的组中的至少1种树脂；(B)感光剂；以及(C)选自由多官能(甲基)丙烯酸酯以及分子量不足1000的低分子量酰亚胺化合物组成的组中的至少1种。[2]根据[1]记载的感光性树脂组合物，其中，前述(A)成分为选自由作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰胺酸盐、聚酰胺酸酰胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚苯并咪唑、以及聚苯并噻唑组成的组中的至少1种树脂。[3]根据[1]或者[2]记载的感光性树脂组合物，其中，前述(C)成分为前述分子量不足1000的低分子量酰亚胺化合物。[4]根据[1]～[3]中任一项记载的感光性树脂组合物，其中，前述(A)成分为由下述通式(A1)表示的聚酰亚胺前体：{式(A1)中，X1为4价的有机基团，Y1为2价的有机基团，l为2～150的整数、R1以及R2分别独立地为氢原子、或者可自由基聚合的1价的有机基团。其中，R1以及R2两者不同时为氢原子。}，并且前述(C)成分包含由下述通式(C1)表示的马来酰亚胺：{式(C1)中，R3为单键、氢原子或者1～3价的有机基团，R4以及R5分别独立地为氢原子、碳数1～10的烷基、碳数3～10的环烷基、芳基、烷氧基或者卤原子，并且m为1以上的整数。}。[5]根据[1]～[4]中任一项记载的感光性树脂组合物，其中，前述(A)成分为由下述通式(A2)表示的聚酰亚胺前体：{式(A2)中，X2为4价的有机基团，Y2为2价的有机基团，n为2～150的整数，R6以及R7分别独立地为氢原子、由下述通式(A3)表示的1价的有机基团、或者碳数1～4的饱和脂肪族基团；其中，R6以及R7两者不同时为氢原子。(式(A3)中，R8、R9以及R10分别独立地为氢原子或者碳数1～3的有机基团，并且p为2～10的整数。)}。[6]根据[1]～[5]中任一项记载的感光性树脂组合物，其中，前述(C)成分包含由下述通式(C2)表示的马来酰亚胺：{式(C2)中，R11为单键、氢原子或者1～3价的有机基团，R12以及R13分别独立地为氢原子、碳数1～10的烷基、碳数3～10的环烷基、芳基、烷氧基或者卤原子，并且q为2～4的整数。}。[7]根据[1]～[6]中任一项记载的感光性树脂组合物，其中，前述(B)成分为肟系光聚合引发剂。[8]根据[1]～[7]中任一项记载的感光性树脂组合物，其中，前述(B)成分包含选自由下述(B1)以及(B2)成分组成的组中的至少一种：(B1)0.001wt％溶液的i射线吸光度为0.15～0.5、并且0.001wt％溶液的g射线吸光度以及h射线吸光度为0.2以下的肟酯化合物；以及(B2)0.001wt％溶液的i射线吸光度为0.1以下，并且0.001wt％溶液的g射线吸光度或者h射线吸光度为0.05以上的肟酯化合物。[9]根据[8]记载的感光性树脂组合物，其中，前述(B1)成分的0.001wt％溶液的i射线吸光度为0.15～0.35。[10]根据[8]或者[9]记载的感光性树脂组合物，其中，前述(B1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘材料用的感光性树脂组合物，其包含以下成分：/n(A)选自由作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰胺酸盐和聚酰胺酸酰胺组成的组中的至少1种树脂；/n(B)感光剂；以及/n(C)选自由多官能(甲基)丙烯酸酯以及分子量不足1000的低分子量酰亚胺化合物组成的组中的至少1种，/n所述(A)成分为由下述通式(A2)表示的聚酰亚胺前体：/n

【技术特征摘要】
20140317 JP 2014-053398;20140910 JP 2014-184564;201.一种绝缘材料用的感光性树脂组合物，其包含以下成分：
(A)选自由作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰胺酸盐和聚酰胺酸酰胺组成的组中的至少1种树脂；
(B)感光剂；以及
(C)选自由多官能(甲基)丙烯酸酯以及分子量不足1000的低分子量酰亚胺化合物组成的组中的至少1种，
所述(A)成分为由下述通式(A2)表示的聚酰亚胺前体：



式(A2)中，X2为
Y2为下述式所示的2价有机基团中的任一者，



式中，A表示甲基(-CH3)、乙基(-C2H5)、丙基(-C3H7)或者丁基(-C4H9)，
n为2～150的整数，并且R6以及R7分别独立地为氢原子、由下述通式(A3)表示的1价的有机基团、或者碳数1～4的饱和脂肪族基团；其中，R6以及R7两者不同时为氢原子，



式(A3)中，R8、R9以及R10分别独立地为氢原子或者碳数1～3的有机基团，并且p为2～10的整数，
并且，所述(B)成分包含下述(B1)以及(B2)成分中的至少一者：
(B1)0.001wt％溶液的i射线吸光度为0.15～0.5、并且0.001wt％溶液的g射线吸光度以及h射线吸光度为0.2以下的肟酯化合物；以及
(B2)0.001wt％溶液的i射线吸光度为0.1以下、并且0.001wt％溶液的g射线吸光度或者h射线吸光度为0.05以上的肟酯化合物。


2.根据权利要求1所述的绝缘材料用的感光性树脂组合物，其中，所述(C)成分为选自由三(甲基)丙烯酸异氰脲酸酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、二或三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、以及六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯组成的组中的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的绝缘材料用的感光性树脂组合物，其中，所述通式(A2)中的X2为


4.根据权利要求3所述的绝缘材料用的感光性树脂组合物，其中，所述通式(A2)中的Y2为


5.根据权利要求1或2所述的绝缘材料用的感光性树脂组合物，其中，所述通式(A2)中的X2为


6.根据权利要求5所述的绝缘材料用的感光性树脂组合物，其中，所述通式(A2)中的Y2为


7.根据权利要求1或2所述的绝缘材料用的感光性树脂组合物，其中，所述通式(A2)中的Y2为。


8.根据权利要求1～7中任一项所述的绝缘材料用的感光性树脂组合物，其中，所述(C)成分为异氰脲酸三丙烯酸酯。


9.根据权利要求1～8中任一项所述的绝缘材料用的感光性树脂组合物，其中，所述(B)成分为肟系光聚合引发剂。


10.根据权利要求1～9中任一项所述的绝缘材料用的感光性树脂组合物，其中，所述(B1)成分的0.001wt％溶液的i射线吸光度为0.15～0.35。


11.根据权利要求1～10中任一项所述的绝缘材料用的感光性树脂组合物，其中，所述(B1)成分包含选自由下述通式(B11)以及(B12)表示的肟酯化合物组成的组中至少1种：



式(B11)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：安西信裕，笹野大辅，古贺寻子，井上泰平，赖末友裕，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP