感光性树脂组合物、树脂膜、固化膜、半导体装置的制造方法和半导体装置与流程

文档序号:17727007发布日期:2019-05-22 02:35阅读:232来源:国知局

本发明涉及感光性树脂组合物、半导体装置的制造方法、树脂膜、固化膜和半导体装置。更详细而言,涉及一种感光性树脂组合物,其能够用作半导体装置的制造中使用的抗蚀剂,或者用作在半导体元件表面保护膜或层间绝缘膜中使用的耐热性树脂的前体。

本申请以2016年11月11日在日本申请的特愿2016-220584号为基础主张优先权,在此援用其内容。



背景技术:

以往,作为在形成电子部件中的半导体元件所使用的表面保护膜和层间绝缘膜等时使用的材料,提出有各种树脂组合物或感光性组合物(例如,专利文献1)。

专利文献1中记载有一种感光性树脂组合物,其在溶剂中含有:在主链上具有联苯二基结构的酚醛树脂(a);光产酸剂(b);和能够利用由上述(b)产生的酸或热与上述(a)反应的化合物(c)。在专利文献1中,作为酚醛树脂(a),记载有含有未经取代的联苯二基结构的酚醛树脂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-123378号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术问题

用于形成半导体装置的表面保护膜和层间绝缘膜等的固化树脂膜可通过如下方式获得:将感光性树脂组合物涂敷在基材上获得树脂膜,通过对所述树脂膜进行曝光、显影而形成图案,接着对已形成图案的树脂膜进行加热使其固化。在以往的感光性树脂组合物中,所获得的树脂膜的软化点低,因此耐热性低,图案形状会因加热而发生变形,因此,存在无法适合地用作半导体装置的表面保护膜或层间绝缘膜的情况。

根据解决上述技术问题的本发明,能够提供一种能够形成具有优异的耐热性的树脂膜和固化膜的感光性树脂组合物、由所述感光性树脂组合物构成的树脂膜、所述树脂膜的固化膜和包括所述固化膜的半导体装置、以及使用所述感光性树脂组合物制造半导体装置的方法。用于解决技术问题的手段

本发明的发明人为了解决上述技术问题进行了深入研究,结果完成了包含以下方式的本发明。

〔1〕一种感光性树脂组合物,其包含:

具有联苯酚结构的酚醛树脂(a);

光产酸剂(b);和

溶剂。

〔2〕根据上述〔1〕所述的感光性树脂组合物,其中,所述酚醛树脂(a)具有源自联苯酚化合物与选自醛化合物、二羟甲基化合物、二甲氧基甲基化合物和二卤烷基化合物中的至少1种化合物的结构单元。

〔3〕根据上述〔1〕或〔2〕所述的感光性树脂组合物,其中,所述酚醛树脂(a)是具有由式(1)表示的结构单元的树脂。

(式(1)中,

r11和r12分别独立地为选自羟基、卤素原子、羧基、碳原子数1~20的饱和或不饱和的烷基、碳原子数1~20的烷醚基、碳原子数3~20的饱和或不饱和的脂环式基团或碳原子数6~20的具有芳香族结构的有机基团中的1价取代基,它们可以通过酯键、醚键、酰胺键或羰基键键合,

p和q分别独立地为0~3的整数,

x1和y1分别独立地为单键或选自可以具有不饱和键的碳原子数1~10的脂肪族基团、碳原子数3~20的脂环式基团和碳原子数6~20的具有芳香族结构的有机基团中的2价取代基,

其中,y1与2个苯环中的任一个键合)。

〔4〕根据上述〔1〕至〔3〕中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述酚醛树脂(a)具有由式(2)表示的重复结构单元。

(式(2)中,

m为2~10000的整数,

r11和r12分别独立地为选自羟基、卤素原子、羧基、碳原子数1~20的饱和或不饱和的烷基、碳原子数1~20的烷醚基、碳原子数3~20的饱和或不饱和的脂环式基团或碳原子数6~20的具有芳香族结构的有机基团中的1价取代基,它们可以通过酯键、醚键、酰胺键或羰基键键合,

p和q分别独立地为0~3的整数,

x1和y1分别独立地为单键或选自可以具有不饱和键的碳原子数1~10的脂肪族基团、碳原子数3~20的脂环式基团和碳原子数6~20的具有芳香族结构的有机基团中的2价取代基,

其中,y1与2个苯环中的任一个键合)。

〔5〕根据上述〔1〕至〔4〕中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述光产酸剂(b)是通过200~500nm的波长的放射线的照射而产生酸的化合物。

〔6〕根据上述〔1〕至〔5〕中任一项所述的感光性树脂组合物,其还包含具有能够与所述酚醛树脂(a)反应的基团的交联剂(c)。

〔7〕根据上述〔1〕至〔6〕中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述酚醛树脂(a)的聚苯乙烯换算的重均分子量为1000~100000。

〔8〕根据上述〔1〕至〔7〕中任一项所述的感光性树脂组合物,其还包含硅烷偶联剂(d)。

〔9〕根据上述〔1〕至〔8〕中任一项所述的感光性树脂组合物,其还包含非离子性表面活性剂(e)。

〔10〕根据上述〔1〕至〔9〕中任一项所述的感光性树脂组合物,其还包含反应促进剂(f)。

〔11〕一种半导体装置的制造方法,其包括以下工序:

在半导体基板上涂敷上述〔1〕至〔10〕中任一项所述的感光性树脂组合物的工序;

对所述感光性树脂组合物进行加热干燥来获得感光性树脂层的工序;

通过活化光线对所述感光性树脂层进行曝光的工序;

对所述曝光后的感光性树脂层进行显影来获得图案化的树脂层的工序;和

对所述图案化的树脂层进行加热来获得固化树脂层的工序。

〔12〕一种树脂膜,其由上述〔1〕至〔10〕中任一项所述的感光性树脂组合物构成。

〔13〕上述〔12〕所述的树脂膜的固化膜。

〔14〕一种半导体装置,其包括上述〔13〕所述的固化膜。

发明效果

根据本发明,能够提供一种能够形成具有优异的耐热性的树脂膜或固化膜的感光性树脂组合物、由所述感光性树脂组合物构成的树脂膜、所述树脂膜的固化膜和包括所述固化膜的半导体装置、以及使用所述感光性树脂组合物制造半导体装置的方法。

具体实施方式

下面,对本发明的实施方式进行说明。

(感光性树脂组合物)

根据本实施方式的感光性树脂组合物包含具有联苯酚结构的酚醛树脂(a)、光产酸剂(b)和溶剂。

本实施方式的树脂组合物中,作为酚醛树脂(a),使用具有联苯酚结构的树脂、即具有在苯基中分别具有至少1个羟基的联苯二基结构的酚醛树脂,由此,由上述组合物构成的树脂膜的耐热性提高。因此,在对由上述感光性树脂组合物构成的树脂膜进行曝光、显影来进行图案形成时,能够在上述树脂膜上形成高分辨率的图案。

(酚醛树脂(a))

在一个实施方式中,酚醛树脂(a)具有源自联苯酚化合物与选自醛化合物、二羟甲基化合物、二甲氧基甲基化合物和二卤烷基化合物中的至少1种化合物的结构单元。换句话说,酚醛树脂(a)可通过联苯酚化合物与选自醛化合物、二羟甲基化合物、二甲氧基甲基化合物和二卤烷基化合物中的至少1种化合物的反应获得。

在本说明书中,“源自(物质)的结构”是指使用上述物质制造的结构,包含上述结构能够使用该技术领域中的通常方法确认的情况和上述结构无法使用该技术领域中的通常方法确认的情况这两者。

这样的酚醛树脂(a)不需要繁杂的工序,能够使用市售的原料单体制造,因此能够以低成本制造所获得的感光性树脂组合物。

酚醛树脂(a)能够利用任意的公知方法制造。作为制造方法,例如,可举出联苯酚化合物与醛化合物、二羟甲基化合物、二甲氧基甲基化合物或二卤烷基化合物的缩合反应。

作为能够用于制造酚醛树脂(a)的联苯酚化合物,可举出2,2’-联苯酚和4,4’-联苯酚以及它们的异构体。这些联苯酚化合物可以具有取代基,作为该取代基,可举出羟基、卤素、羧基、碳原子数1~20的饱和或不饱和的烷基、碳原子数1~20的烷醚基、碳原子数3~20的饱和或不饱和的脂环式基团或碳原子数6~20的具有芳香族结构的有机基团等。

这样的联苯酚化合物例如可由下面的化合物例示,但是并不限定于这些。

作为通过与上述联苯酚化合物的反应而生成酚醛树脂(a)的醛化合物,可举出甲醛、乙醛、丙醛、新戊醛、丁醛、戊醛、己醛、三噁烷、乙二醛、环己醛、二苯基乙醛、乙基丁醛、苯甲醛、肉桂醛、二苯基乙醛、苯醛酸甲酯、3-甲基-2-丁烯醛、乙醛酸、5-降冰片烯-2-甲醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、萘甲醛、对苯二甲醛等。

作为通过与上述联苯酚化合物的反应而生成酚醛树脂(a)的二羟甲基化合物,可举出2,2-双(羟甲基)丁酸、1,3-丙二醇、2-苄氧基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、甘油一乙酸酯、2-甲基-2-硝基-1,3-丙二醇、5-降冰片烯-2,2-二甲醇、5-降冰片烯-2,3-二甲醇、季戊四醇、2-苯基-1,3-丙二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、3,6-双(羟甲基)均四甲苯、2-硝基-对苯二甲醇、1,10-二羟基癸烷、1,12-二羟基十二烷、1,4-双(羟甲基)环己烷、1,4-双(羟甲基)环己烯、1,6-双(羟甲基)金刚烷、1,4-苯二甲醇、1,3-苯二甲醇、2,6-双(羟甲基)-1,4-二甲氧基苯、2,6-双(羟甲基)-对甲酚、2,3-双(羟甲基)萘、2,6-双(羟甲基)萘、1,8-双(羟甲基)蒽、2,2’-双(羟甲基)二苯醚、4,4’-双(羟甲基)二苯醚、4,4’-双(羟甲基)二苯基硫醚、4,4’-双(羟甲基)二苯甲酮、4-羟甲基苯甲酸-4’-羟甲基苯基、4-羟甲基苯甲酸-4’-羟甲基苯胺、4,4’-双(羟甲基)苯基脲、4,4’-双(羟甲基)苯基氨基甲酸乙酯、1,8-双(羟甲基)蒽、4,4’-双(羟甲基)联苯、2,2’-二甲基-4,4’-双(羟甲基)联苯、2,2-双(4-羟甲基苯基)丙烷等。

作为通过与上述联苯酚化合物的反应而生成酚醛树脂(a)的二甲氧基甲基化合物,例如,可举出2,2-双(甲氧基甲基)丁酸、1,3-二甲氧基甲基丙烷、2-苄氧基-1,3-二甲氧基甲基丙烷、2,2-二甲基-1,3-二甲氧基甲基丙烷、2,2-二乙基-1,3-二甲氧基甲基丙烷、2,3-二甲氧基-1-丙醇乙酸酯、2-甲基-2-硝基-1,3-二甲氧基甲基丙烷、5-降冰片烯-2,2-二甲氧基甲酯、5-降冰片烯-2,3-二甲氧基甲酯、四(甲氧基甲基)甲烷、2-苯基-1,3-二甲氧基甲基丙烷、三甲氧基乙烷、三甲氧基丙烷、3,6-双(甲氧基甲基)均四甲苯、2-硝基-1,4-双(甲氧基甲基)苯、1,10-二甲氧基癸烷、1,12-二甲氧基十二烷、1,4-双(甲氧基甲基)环己烷、1,4-双(甲氧基甲基)环己烯、1,6-双(甲氧基甲基)金刚烷、1,4-双(甲氧基甲基)苯、1,3-二甲氧基甲基苯、2,6-双(甲氧基甲基)-1,4-二甲氧基苯、2,6-双(甲氧基甲基)-对甲酚、2,3-双(甲氧基甲基)萘、2,6-双(甲氧基甲基)萘、1,8-双(甲氧基甲基)蒽、2,2’-双(甲氧基甲基)二苯醚、4,4’-双(甲氧基甲基)二苯醚、4,4’-双(甲氧基甲基)二苯基硫醚、4,4’-双(甲氧基甲基)二苯甲酮、4-甲氧基甲基苯甲酸-4’-甲氧基甲基苯基、4-甲氧基甲基苯甲酸-4’-甲氧基甲基苯胺、4,4’-双(甲氧基甲基)苯基脲、4,4’-双(甲氧基甲基)苯基氨基甲酸乙酯、1,8-双(甲氧基甲基)蒽、4,4’-双(甲氧基甲基)联苯、2,2’-二甲基-4,4’-双(甲氧基甲基)联苯、2,2-双(4-甲氧基甲基苯基)丙烷等。

作为通过与上述联苯酚化合物的反应而生成酚醛树脂(a)的二卤烷基化合物,例如,可举出二氯二甲苯、二氯甲基二甲氧基苯、二氯甲基均四甲苯、二氯甲基联苯、二氯甲基-联苯羧酸、二氯甲基-联苯二羧酸、二氯甲基-甲基联苯、二氯甲基-二甲基联苯、二氯甲基蒽、乙二醇双(氯乙基)醚、二乙二醇双(氯乙基)醚、三乙二醇双(氯乙基)醚、四乙二醇双(氯乙基)醚等。

上述化合物可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。

通过使上述联苯酚化合物与上述聚合成分通过脱水或者脱卤化氢缩合,能够获得酚醛树脂(a),聚合时可以使用催化剂。作为酸性催化剂,例如,可举出盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、亚磷酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、二甲基硫酸、二乙基硫酸、乙酸、草酸、1-羟亚乙基-1,1’-二膦酸、乙酸锌、三氟化硼、三氟化硼·酚配位化合物、三氟化硼·醚配位化合物等。作为碱性催化剂,例如,可举出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡、碳酸钠、三乙基胺、吡啶、4-n,n-二甲基氨基吡啶、哌啶、哌嗪、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烯、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯、氨、六亚甲基四胺等。

在进行酚醛树脂(a)的合成反应时,可以根据需要使用有机溶剂。作为能够使用的有机溶剂的具体例,可举出双(2-甲氧基乙基)醚、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、环己酮、环戊酮、甲苯、二甲苯、γ-丁内酯、n-甲基-2-吡咯烷酮等,但是并不限定于这些。

酚醛树脂(a)也可以为在不损害本发明的效果的范围内进一步使用上述联苯酚化合物以外的酚化合物进行聚合而得到的物质。

在一个实施方式中,由上述化合物获得的酚醛树脂(a)可以具有由式(1)表示的结构单元。

式(1)中,

r11和r12分别独立地为选自羟基、卤素原子、羧基、碳原子数1~20的饱和或不饱和的烷基、碳原子数1~20的烷醚基、碳原子数3~20的饱和或不饱和的脂环式基团或碳原子数6~20的具有芳香族结构的有机基团中的1价取代基,它们可以通过酯键、醚键、酰胺键或羰基键键合,

p和q分别独立地为0~3的整数,

x1和y1分别独立地为单键或选自可以具有不饱和键的碳原子数1~10的脂肪族基团、碳原子数3~20的脂环式基团和碳原子数6~20的具有芳香族结构的有机基团中的2价取代基,

其中,y1与2个苯环中的任一个键合。

上述酚醛树脂(a)可以具有的式(1)的结构单元中,包含联苯酚结构、即苯基中分别具有至少1个羟基的联苯二基结构,由此,由包含上述酚醛树脂(a)的组合物构成的树脂膜的耐热性提高。因此,在对由上述感光性树脂组合物构成的树脂膜进行曝光、显影来进行图案形成时,能够在上述树脂膜上形成高分辨率的图案。

优选r11和r12分别独立地为羟基。

优选p和q分别独立地为0~2的整数。

优选x1和y1分别独立地为单键或选自可以具有不饱和键的碳原子数1~10的脂肪族基团和碳原子数6~20的具有芳香族结构的有机基团中的2价取代基。

x1和y1中的“可以具有不饱和键的碳原子数1~10的脂肪族基团”可以是直链,也可以是支链。作为碳原子数,也可以是1~7,也可以是1~5,还可以是1~3。作为脂肪族基团,当为脂肪族烃基时,可以举出亚烷基、亚烯基、亚炔基等,其中,优选为亚烷基,例如,可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基等。

x1和y1中的“碳原子数6~20的具有芳香族结构的有机基团”也可以是碳原子数6~14,也可以是碳原子数6~12,也可以是碳原子数6~9,还可以是碳原子数6~8。作为“芳香族结构”,可以举出亚苯基、联苯二基、萘二基等,其中,优选为亚苯基。

x1和y1中的“碳原子数6~20的具有芳香族结构的有机基团”也可以是上述“可以具有不饱和键的碳原子数1~10的脂肪族基团”与上述“芳香族结构”相互键合而形成的2价取代基。

更优选x1和y1分别独立地为下面的有机基团。

上述式中,n为0~20,优选为0~10。

由上述式(1)表示的结构单元可通过上述联苯酚化合物与选自醛化合物、二羟甲基化合物、二甲氧基甲基化合物和二卤烷基化合物中的至少1种化合物的反应来获得。

在本实施方式中,酚醛树脂(a)实质上具有由式(2)表示的重复单元。

其中,式(2)中,m为1~10000的整数,r11和r12、p和q以及x1和y1与式(1)中的定义相同。

具有由式(2)表示的重复单元结构的树脂例如可以是具有由式(3)表示的结构的树脂。

式(3)中,l和m表示组成比,1+m=1,0≤1≤1,0≤m≤1,

r11’、r12’、r11”和r12”分别独立地为选自羟基、卤素原子、羧基、碳原子数1~20的饱和或不饱和的烷基、碳原子数1~20的烷醚基、碳原子数3~20的饱和或不饱和的脂环式基团或碳原子数6~20的具有芳香族结构的有机基团中的1价取代基,它们可以通过酯键、醚键、酰胺键或羰基键键合,

p和q分别独立地为0~3的整数,

x1’、y1’、x1”和y1”分别独立地为单键或选自可以具有不饱和键的碳原子数1~10的脂肪族基团、碳原子数3~20的脂环式基团和碳原子数6~20的具有芳香族结构的有机基团中的2价取代基。

本领域技术人员能够从所使用的联苯酚化合物与聚合性化合物的种类,理解酚醛树脂(a)的上述结构。

在一个实施方式中,酚醛树脂(a)的重均分子量(聚苯乙烯换算)在1000~100000的范围,优选在2000~50000的范围,进一步优选在3000~30000的范围。具有上述范围的重均分子量的酚醛树脂(a)在溶剂中的溶解性优异,并且所获得的树脂膜的机械特性优异。

(光产酸剂(b))

本实施方式的感光性树脂组合物只要是能够感应紫外线、电子束、x射线等放射线而形成树脂图案的组合物,就没有特别限定,可以是负型或正型的感光性树脂组合物。通过含有光产酸剂(b)而具有感光性的本实施方式的树脂组合物,例如能够用作在半导体装置的制造中使用的抗蚀剂。

本实施方式的感光性树脂组合物中使用的光产酸剂(b)是感应被照射的放射线而产生酸的化合物,是通过照射优选200~500nm的波长、尤其优选350~450nm的波长的放射线而产生酸的化合物。作为具体例,可举出感光性重氮苯醌化合物、感光性重氮萘醌化合物、二芳基碘鎓盐、三芳基锍盐或者锍·硼酸盐等鎓盐、2-硝基苄基酯化合物、n-亚氨基磺酸酯化合物、酰亚胺磺酸酯化合物、2,6-双(三氯甲基)一1,3,5-三嗪化合物、二氢吡啶化合物等。这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。其中,优选灵敏度和溶剂溶解性优异的感光性重氮苯醌化合物和感光性重氮萘醌化合物。作为它们的具体例,可举出酚化合物的1,2-苯醌二叠氮-4-磺酸酯、1,2-萘醌二叠氮-4-磺酸酯、1,2-萘醌二叠氮-5-磺酸酯等。

光产酸剂(b)相对于酚醛树脂(a)100重量%,以1~100重量%的量使用,优选以3~50重量%的量使用。

(溶剂)

本实施方式的感光性树脂组合物可以以将上述成分溶解在溶剂中而获得的清漆的形态使用。作为所使用的溶剂,可举出n-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、丙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、甲基-1,3-丁二醇乙酸酯、1,3-丁二醇-3-单甲醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯和3-甲氧基丙酸甲酯等,可以单独使用也可以混合使用。

溶剂的使用量相对于酚醛树脂(a)100重量%,为50重量%~1000重量%,优选为100重量%~500重量%。通过在上述范围内使用溶剂,能够制作树脂充分溶解的处理性优异的清漆。

(交联剂(c))

本实施方式的感光性树脂组合物可以包含具有能够与上述酚醛树脂(a)反应的基团的交联剂(c)。在使用包含交联剂(c)的本实施方式的感光性树脂组合物制作树脂膜,对其进行曝光、显影使其图案化之后加热固化时,该交联剂(c)通过由光产酸剂(b)产生的酸或热的作用,与酚醛树脂(a)交联。由包含交联剂的感光性树脂组合物获得的树脂膜,通过包含具有上述结构的酚醛树脂(a),加热固化时的已形成图案的树脂膜的变形得到抑制。而且,所获得的固化膜具有优异的耐热性、电特性和机械特性,因此,能够用作在半导体装置中使用的表面保护膜和层间绝缘膜。

作为可以在本实施方式的感光性树脂组合物中使用的交联剂(c),优选使用能够与酚醛树脂(a)热交联的化合物。作为可以使用的交联剂(c),可举出下面的化合物:

(1)含有选自羟甲基和烷氧基甲基中的1种以上的交联性基团的化合物:例如,苯二甲醇、双(羟甲基)甲酚、双(羟甲基)二甲氧基苯、双(羟甲基)二苯醚、双(羟甲基)二苯甲酮、羟甲基苯甲酸羟甲基苯酯、双(羟甲基)联苯、二甲基双(羟甲基)联苯、双(甲氧基甲基)苯、双(甲氧基甲基)甲酚、双(甲氧基甲基)二甲氧基苯、双(甲氧基甲基)二苯醚、双(甲氧基甲基)二苯甲酮、甲氧基甲基苯甲酸甲氧基甲基苯酯、双(甲氧基甲基)联苯、二甲基双(甲氧基甲基)联苯;作为商业性商品,可举出cymel300、301、303、370、325、327、701、266、267、238、1141、272、202、1156、1158、1123、1170、1174、ufr65、300(三井氰特株式会社(mitsuicytecco.,ltd.)生产)、nikalacmx-270、-280、-290、nikalacms-11、nikalacmw-30、-100、-300、-390、-750(三和化学株式会社(sanwachemicalco.,ltd.)生产)、1,4-双(甲氧基甲基)苯、4,4’-联苯二甲醇、4,4’-双(甲氧基甲基)联苯、市售的26dmpc、46dmoc、dm-bipc-f、dm-bioc-f、tm-bip-a(旭有机材工业株式会社(asahiyukizaicorporation)生产)、dml-mbpc、dml-mboc、dml-ochp、dml-pc、dml-pchp、dml-ptbp、dml-34x、dml-ep、dml-pop、dml-oc、二羟甲基-bis-c、二羟甲基-bisoc-p、dml-bisoc-z、dml-bisochp-z、dml-pfp、dml-psbp、dml-mb25、dml-mtrispc、dml-bis25x-34xl、dml-bis25x-pchp、2,6-二甲氧基甲基-4-叔丁基苯酚、2,6-二甲氧基甲基-对甲酚、2,6-二乙酰氧基甲基-对甲酚、triml-p、triml-35xl、triml-triscr-hap、hml-tpphba、hml-tphap、hmom-tpphba、hmom-tphap(本州化学工业株式会社(honshuchemicalindustryco.,ltd.)生产)等。这些化合物可以单独使用或混合使用。

(2)具有环氧基的化合物:例如,正丁基缩水甘油醚、2-乙氧基己基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、甘油聚缩水甘油醚、山梨糖醇聚缩水甘油醚、双酚a(或f)的缩水甘油醚等缩水甘油醚、己二酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯等缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基(3,4-环氧环己烷)羧酸酯、3,4-环氧-6-甲基环己基甲基(3,4-环氧-6-甲基环己烷)羧酸酯、双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、二环戊烷二烯氧化物、双(2,3-环氧环戊基)醚、株式会社大赛璐(daicelcorporation)生产的celloxide2021、celloxide2081、celloxide2083、celloxide2085、celloxide8000、epoleadgt401等脂环式环氧、2,2’-(((((1-(4-(2-(4-(环氧乙烷-2-基甲氧基)苯基)丙烷-2-基)苯基)乙烷-1,1-二基)双(4,1-亚苯基))双(氧基))双(亚甲基))双(环氧乙烷))(例如,techmorevg3101l(printeccorporation生产))、epolite100mf(共荣社化学工业株式会社(kyoeishachemicalco.,ltd.)生产)、epioltmp(日本油脂株式会社(nofcorporation)生产)等脂肪族聚缩水甘油醚、1,1,3,3,5,5-六甲基-1,5-双(3-(环氧乙烷-2-基甲氧基)丙基)三·硅氧烷(例如,dms-e09(gelest,inc.生产));

(3)具有异氰酸酯基的化合物:例如,4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1,3-亚苯基双亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯;

(4)具有双马来酰亚胺基的化合物:例如,4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺、苯基甲烷马来酰亚胺、间亚苯基双马来酰亚胺、双酚a二苯醚双马来酰亚胺、3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺、4-甲基-1,3-亚苯基双马来酰亚胺、1,6’-双马来酰亚胺-(2,2,4-三甲基)己烷、4,4’-二苯醚双马来酰亚胺、4,4’-二苯基砜双马来酰亚胺、1,3-双(3-马来酰亚胺苯氧基)苯、1,3-双(4-马来酰亚胺苯氧基)苯。

感光性树脂组合物中的交联剂(c)的配合量相对于酚醛树脂(a)100重量%,为1~100重量%,优选为5~50重量%。当配合量为1重量%以上时,热固化膜的机械强度良好,当配合量为100重量%以下,组合物在清漆状态下的稳定性良好,并且所获得的热固化膜的机械强度良好。

(硅烷偶联剂(d))

本实施方式的感光性树脂组合物可以包含硅烷偶联剂(d)。通过包含硅烷偶联剂(d),在将上述感光性树脂组合物涂敷在基材上获得树脂膜时,与基材的密合性提高。

作为硅烷偶联剂(d),可举出3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、n-2-(氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、n-2-(氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、n-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基丙基)四硫化物、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、和通过使具有氨基的硅化合物与酸二酐或酸酐反应而获得的硅化合物等,但是并不限定于这些。硅烷偶联剂可以单独使用或组合使用。

感光性树脂组合物中的硅烷偶联剂(d)的配合量相对于酚醛树脂(a)100重量%,为0.1~30重量%,优选为1~20重量%。通过在上述范围内使用硅烷偶联剂(d),能够兼顾与基材的密合性和感光性树脂组合物的保存性。

(非离子性表面活性剂(e))

本实施方式的感光性树脂组合物可以包含非离子性表面活性剂(e)。通过包含非离子性表面活性剂(e),将上述感光性树脂组合物涂敷在基材上获得树脂膜时的涂敷性变得良好,能够获得厚度均匀的涂敷膜。而且,能够防止对涂敷膜进行显影时的残渣或图案浮起。

在感光性树脂组合物中使用的非离子性表面活性剂(e)例如为包含氟基(例如,氟化烷基)或硅烷醇基的化合物、或者以硅氧烷键为主骨架的化合物。在本实施方式中,作为非离子性表面活性剂(e),更优选使用包含氟系表面活性剂或有机硅系表面活性剂的非离子性表面活性剂,尤其优选使用氟系表面活性剂。作为氟系表面活性剂,例如,可举出dic株式会社(diccorporation)生产的magafacf-171、f-173、f-444、f-470、f-471、f-475、f-482、f-477、f-554、f-556和f-557、住友3m株式会社(sumitomo3mlimited)生产的novecfc4430和fc4432等,但是并不限定于这些。

作为使用表面活性剂时的表面活性剂的配合量,相对于碱可溶性酚醛树脂100质量份,优选0.01~10重量%。

(反应促进剂(f))

本实施方式的感光性树脂组合物可以包含反应促进剂(f)。通过包含反应促进剂(f),能够促进感光性树脂组合物中包含的酚醛树脂(a)与交联剂的热交联。

作为反应促进剂(f),例如可以使用含氮的五员杂环化合物或利用热产生酸的化合物。这些可以单独使用,也可以将多种组合使用。作为可用作反应促进剂(f)的含氮的五员杂环化合物,例如可举出吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑和1,2,4-三唑。另外,作为可用作反应促进剂(f)的利用热产生酸的化合物,例如可举出锍盐、碘鎓盐、磺酸盐、磷酸盐、硼酸盐和水杨酸盐。从更有效地提高低温下的固化性的观点考虑,利用热产生酸的化合物中,更优选包含磺酸盐和硼酸盐中的一者或两者,在考虑固化膜特性的耐热性的情况下,尤其优选包含硼酸盐。

(其他添加剂)

在本实施方式的感光性树脂组合物中,可以根据需要,在不损害本发明的效果的范围内,进一步使用溶解促进剂、抗氧化剂、填充剂、光聚合引发剂、封端剂和敏化剂等添加物。

(固化膜的制造方法)

本实施方式的另一个方式提供一种半导体装置的制造方法,其包含以下工序:

在半导体基板上涂敷上述本发明的感光性树脂组合物的工序;

对所述感光性树脂组合物进行加热干燥来获得感光性树脂层的工序;

通过活化光线对所述感光性树脂层进行曝光的工序;

对所述曝光后的感光性树脂层进行显影来获得图案化的树脂层的工序;和

对所述图案化的树脂层进行加热来获得固化树脂层的工序。

下面,对本实施方式的一个例子进行说明。

(涂膜的形成方法)

首先,将本实施方式的感光性树脂组合物涂敷在支承体或基板上,例如,涂敷在硅晶片、陶瓷基板、铝基板、sic晶片、gan晶片等上。在此,基板除了未加工的基板以外,还包含例如在表面形成有半导体元件或显示体元件的基板。此时,为了确保所形成的图案与支承体的耐水粘接性,也可以预先在支承体或基板上涂敷硅烷偶联剂等粘接助剂。感光性树脂组合物的涂敷可以通过使用旋涂机的旋转涂敷、使用喷涂机的喷雾涂敷、浸渍、印刷、辊涂敷等来进行。

接着,在80~140℃进行30~600秒钟左右的预烘烤将溶剂除去,从而形成感光性树脂组合物的涂膜。作为除去溶剂后的涂膜的厚度,优选1~500μm。

(曝光工序)

接着,对如上述那样获得的涂膜进行曝光。作为曝光用的活化光线,例如可以使用x射线、电子束、紫外线、可见光线等,优选波长为200~500nm。从图案的分辨率和处理性的方面考虑,优选光源波长为水银灯的g射线、h射线或i射线的区域,可以单独使用,也可以将2种以上的光线混合使用。作为曝光装置,尤其优选接触对准曝光器、镜面投影对准曝光器或步进曝光器。曝光之后,可以根据需要,在80~140℃对涂膜再次进行10~300秒钟左右的加热。

(显影工序)

接着,对上述曝光后的涂膜进行显影以形成凸版图案(reliefpattern)。在该显影工序中,可以使用适当的显影液,利用例如浸渍法、水坑(旋覆浸没)法(puddlemethod)、旋转喷涂法等方法进行显影。通过显影,将曝光部(正型的情况下)或未曝光部(负型的情况下)从涂膜溶出除去,能够获得凸版图案。

作为显影液,例如可以使用:

氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠、氨等无机碱类;

乙胺、二乙胺、三乙胺、三乙醇胺等有机胺类;

四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵等季铵盐类等的水溶液;

环戊酮、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯等有机溶剂,在这些显影液中可以添加有例如甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂或表面活性剂。

其中,优选四甲基氢氧化铵水溶液。上述水溶液中的四甲基氢氧化铵的浓度优选为0.5~10质量%,进一步优选为1~5质量%。

显影之后,利用冲洗液进行清洗,除去显影液,由此能够获得凸版图案。作为冲洗液,例如可以将蒸馏水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙二醇单甲醚等单独使用或2种以上组合使用。

(加热工序)

最后,通过对如上述那样获得的凸版图案进行加热,能够获得固化凸版图案(固化膜)。加热温度优选为150℃~500℃,更优选为150℃~400℃。加热时间可以为15~300分钟。该加热处理可以通过加热板、烘箱、能够设定温度程序的升温式烘箱等进行。作为进行加热处理时的气氛气体,可以使用空气,也可以使用氮气、氩气等不活泼气体。在需要在更低的温度进行热处理的情况下,可以利用真空泵等在减压下进行加热。

从本实施方式的感光性树脂组合物获得的凸版图案,几乎没有或完全没有加热工序中的变形,能够保持加热前的凸版图案的形状,能够获得高分辨率的固化凸版图案。

(半导体装置)

能够通过将上述的固化凸版图案用作表面保护膜、层间绝缘膜、再配线用绝缘膜、倒装片装置用保护膜、具有凸块结构的装置的保护膜,并且与公知的半导体装置的制造方法中的工序组合,来制造半导体装置。如上所述,本实施方式的固化凸版图案能够以高分辨率制作,因此,使用该固化凸版图案的半导体装置的电可靠性优异。

上面,对本发明的实施方式进行了说明,但是这些只是本发明的例示,也可以采用上述以外的各种构成。本发明并不限定于上述实施方式,能够实现本发明目的的范围内的变形、改良等包含在本发明中。

实施例

下面,通过实施例和比较例对本发明进行具体说明,但是本发明并不限定于此。

(合成例1)

<酚醛树脂(a-1)的合成>

向具有温度计、搅拌机、原料投入口和干燥氮气导入管的4口的玻璃制圆底烧瓶内,添加186.2g(1.00mol)的4,4’-联苯酚、134.6g(0.8mol)的2,6-双(羟甲基)-对甲酚、6.3g(0.05mol)的草酸·二水合物和327g的γ-丁内酯之后,一边流通氮气一边将该圆底烧瓶置于油浴中使反应液回流的同时在100℃进行了6小时的缩聚反应。接着,将所获得的反应液冷却至室温之后,添加436g的丙酮并搅拌混合,直至变得均匀。之后,将圆底烧瓶内的反应液滴加混合于10l的水中,由此使树脂成分析出。接着,滤出并回收所析出的树脂成分之后,在60℃进行真空干燥,由此获得了由下述式(a-1)表示的酚醛树脂。所获得的酚醛树脂(a-1)的重均分子量为9,800。

(式(a-1)中,与联苯酚结构键合的键,与2个苯环中的任一个键合)。

(合成例2)

<酚醛树脂(a-2)的合成>

向具有温度计、搅拌机、原料投入口和干燥氮气导入管的4口的玻璃制圆底烧瓶内,添加186.2g(1.00mol)的4,4’-联苯酚、133.0g(0.8mol)的1,4-双(甲氧基甲基)苯、7.7g(0.05mol)的硫酸二乙酯和327g的γ-丁内酯之后,一边流通氮气一边将该圆底烧瓶置于油浴中使反应液回流的同时在100℃进行了6小时的缩聚反应。接着,将所获得的反应液冷却至室温之后,添加436g的丙酮并搅拌混合,直至变得均匀。之后,将圆底烧瓶内的反应液滴加混合于10l的水中,由此使树脂成分析出。接着,滤出并回收所析出的树脂成分之后,在60℃进行真空干燥,由此获得了由下述式(a-2)表示的酚醛树脂。所获得的酚醛树脂(a-2)的重均分子量为12,300。

(式(a-2)中,与联苯酚结构键合的键,与2个苯环中的任一个键合)。

(合成例3)

<酚醛树脂(a-3)的合成>

向具有温度计、搅拌机、原料投入口和干燥氮气导入管的4口的玻璃制圆底烧瓶内,添加186.2g(1.00mol)的4,4’-联苯酚、193.9g(0.8mol)的4,4’-双(甲氧基甲基)联苯、7.7g(0.05mol)的硫酸二乙酯和582g的γ-丁内酯之后,一边流通氮气一边将该圆底烧瓶置于油浴中使反应液回流的同时在100℃进行了6小时的缩聚反应。接着,将所获得的反应液冷却至室温之后,添加323g的丙酮并搅拌混合,直至变得均匀。之后,将圆底烧瓶内的反应液滴加混合于10l的水中,由此使树脂成分析出。接着,滤出并回收所析出的树脂成分之后,在60℃进行真空干燥,由此获得了由下述式(a一3)表示的酚醛树脂。所获得的酚醛树脂(a-3)的重均分子量为7,000。

(式(a-3)中,与联苯酚结构键合的键,与2个苯环中的任一个键合)。

(合成例4)

<酚醛树脂(a-4)的合成>

向具有温度计、搅拌机、原料投入口和干燥氮气导入管的4口的玻璃制圆底烧瓶内,添加186.2g(1.00mol)的2,2’-联苯酚、134.6g(0.8mol)的2,6-双(羟甲基)-对甲酚、6.3g(0.05mol)的草酸·二水合物和327g的γ-丁内酯之后,一边流通氮气一边将该圆底烧瓶置于油浴中使反应液回流的同时在100℃进行了6小时的缩聚反应。接着,将所获得的反应液冷却至室温之后,添加436g的丙酮并搅拌混合,直至变得均匀。之后,将圆底烧瓶内的反应液滴加混合于10l的水中,由此使树脂成分析出。接着,滤出并回收所析出的树脂成分之后,在60℃进行真空干燥,由此获得了由下述式(a-4)表示的酚醛树脂。所获得的酚醛树脂(a-4)的重均分子量为7,700。

(式(a-4)中,与联苯酚结构键合的键,与2个苯环中的任一个键合)。

(合成例5)

<酚醛树脂(a-5)的合成>

向具有温度计、搅拌机、原料投入口和干燥氮气导入管的4口的玻璃制圆底烧瓶内,添加234.2g(1.00mol)的五羟基联苯(phloroglucide)、133.0g(0.8mol)的1,4-双(甲氧基甲基)苯、7.7g(0.05mol)的硫酸二乙酯和375g的γ-丁内酯之后,一边流通氮气一边对该圆底烧瓶进行油浴,使反应液回流的同时在100℃进行了6小时的缩聚反应。接着,将所获得的反应液冷却至室温之后,添加500g的丙酮并搅拌混合,直至变得均匀。之后,将圆底烧瓶内的反应液滴加混合于10l的水中,由此使树脂成分析出。接着,滤出并回收所析出的树脂成分之后,在60℃进行真空干燥,由此获得了由下述式(a-5)表示的酚醛树脂。所获得的酚醛树脂(a-5)的重均分子量为22,000。

(式(a-5)中,与联苯酚结构键合的键,与2个苯环中的任一个键合)。

(合成例6)

<酚醛树脂(a-6)的合成>

向具有温度计、搅拌机、原料投入口和干燥氮气导入管的4口的玻璃制圆底烧瓶内,添加186.2g(1.00mol)的4,4’-联苯酚、86.5g(0.8mol)的对甲酚、24.0g(0.8mol)的甲醛、11.3g(0.09mol)的草酸·二水合物和308g的γ-丁内酯之后,一边流通氮气一边将该圆底烧瓶置于油浴中使反应液回流的同时在100℃进行了6小时的缩聚反应。接着,将所获得的反应液冷却至室温之后,添加411g的丙酮并搅拌混合,直至变得均匀。之后,将圆底烧瓶内的反应液滴加混合于10l的水中,由此使树脂成分析出。接着,滤出并回收所析出的树脂成分之后,在60℃进行真空干燥,由此获得了由下述式(a-6)表示的酚醛树脂。所获得的酚醛树脂(a-6)的重均分子量为11,000。

(式(a-6)中,与联苯酚结构键合的键,与2个苯环中的任一个键合)。

(合成例7)

<酚醛树脂(a-2)的合成>

向具有温度计、搅拌机、原料投入口和干燥氮气导入管的4口的玻璃制圆底烧瓶内,添加186.2g(1.00mol)的4,4’-联苯酚、140.0g(0.8mol)的二氯对二甲苯、7.7g(0.05mol)的硫酸二乙酯和327g的γ-丁内酯之后,一边流通氮气一边将该圆底烧瓶置于油浴中使反应液回流的同时在100℃进行了6小时的缩聚反应。接着,将所获得的反应液冷却至室温之后,添加436g的丙酮并搅拌混合,直至变得均匀。之后,将圆底烧瓶内的反应液滴加混合于10l的水中,由此使树脂成分析出。接着,滤出并回收所析出的树脂成分之后,在60℃进行真空干燥,由此获得了由下述式(a-2)表示的酚醛树脂。所获得的酚醛树脂(a-2)的重均分子量为13,500。

(式(a-2)中,与联苯酚结构键合的键,与2个苯环中的任一个键合)。

(感光性树脂组合物的制备)

对于实施例1~11和比较例1~2,分别以如下方式制备了感光性树脂组合物。首先,将按照表1配合的各成分溶解在γ-丁内酯(gbl)中并在氮气气氛下搅拌使得调合之后的粘度成为约500mpa.s之后,用孔径0.2μm的聚乙烯制过滤器进行过滤,由此获得了清漆状感光性树脂组合物。表1中的各成分的详细情况如下所述。表1中的单位为质量份。

<(a)酚醛树脂>

(a-1)通过上述合成例1获得的酚醛树脂

(a-2)通过上述合成例2或合成例7获得的酚醛树脂

(a-3)通过上述合成例3获得的酚醛树脂

(a-4)通过上述合成例4获得的酚醛树脂

(a-5)通过上述合成例5获得的酚醛树脂

(a-6)通过上述合成例6获得的酚醛树脂

(a-7)苯酚酚醛清漆树脂(住友电木株式会社(sumitomobakeliteco.,ltd.)生产的pr-50731、聚苯乙烯换算重均分子量(mw)=11,000)

(a-8)苯酚联苯芳烷基树脂(明和化成株式会社(meiwaplasticindustries,ltd.)生产的meh-7851、聚苯乙烯换算重均分子量(mw)=2,000)

<(b)光产酸剂>

(b-1)下述式(b-1)的结构的萘醌化合物

(b-2)下述式(b-2)的结构的萘醌化合物

(b-3)cpi-210s(san-aproltd.生产)

<(c)交联剂>

(c-1)nikalacmx-270(三和化学株式会社生产)

(c-2)tml-bpa(本州化学工业株式会社生产)

(c-3)celloxide2021p(株式会社大赛璐生产)

<(d)硅烷偶联剂>

(d-1)kbm-403(shin-etsuchemicalco.,ltd.生产)

(d-2)kbm-503(shin-etsuchemicalco.,ltd.生产)

(d-3)kbm-846(shin-etsuchemicalco..ltd.生产)

<(e)表面活性剂>

(e-1)f444(dic株式会社生产)

<(f)热产酸剂、热产碱剂>

(f-1)sun-aidsi-150(三新化学工业株式会社(sanshinchemicalindustryco.ltd.)生产)

(f-2)ucatsa506(san-aproltd.生产)

<(g)酚化合物>

(g-1)五羟基联苯

(g-2)联苯酚

<(h)溶剂>

(h-1)γ-丁内酯

<酚醛树脂的评价-1(软化点的测量)>

对(a-1)~(a-8)的酚醛树脂,根据jisk2207测量了软化点。所使用的装置是株式会社明达科(meiteccorporation)生产的asp-m2sp。将结果示于表1。从最终固化时的图案保持性能方面考虑,软化点越高越好。

<酚醛树脂的评价-2(碱可溶性评价)>

将(a-1)~(a-8)的酚醛树脂溶解在γ-丁内酯中获得树脂溶液。使用旋涂机,将所获得的溶液涂敷在4英寸硅晶片上之后,利用加热板在120℃进行3分钟的预烘烤,获得了膜厚约3μm的涂膜。将所获得的涂敷膜在23℃在2.38%的四甲基氢氧化铵水溶液中浸渍3分钟,确认了涂膜的溶解性。将结果示于表1。

[表1]

<图案化评价-1(实施例1~8、实施例10~11和比较例1~2)>

将上述中获得的感光性树脂组合物分别使用旋涂机涂敷在8英寸硅晶片上之后,利用加热板在120℃进行3分钟的预烘烤,获得了膜厚约9.0μm的涂膜。对该涂膜,使用i射线步进器(株式会社尼康(nikoncorporation)生产的nsr-4425i),通过凸版印刷株式会社(toppanprintingco.,ltd.)生产的掩模(测试图no.1:描绘有宽度0.88~50μm的残留图案和镂空图案),改变曝光量进行了照射。

接着,使用2.38%的四甲基氢氧化铵水溶液作为显影液,调节显影时间进行2次水坑(旋覆浸没)式显影(puddledevelopment)使得预烘烤后的膜厚与显影后的膜厚之差成为1.0μm从而将曝光部溶解除去之后,用纯水冲洗10秒钟。利用以能够形成100μm的正方形通孔图案的最低曝光量+100mj/cm2的能量进行曝光而得到的图案,评价了线图案的分辨率。将结果作为图案分辨率(μm)示于表2。在制作微细配线方面,分辨率越小越好。

<图案化评价-2(实施例9)>

将上述中获得的感光性树脂组合物分别使用旋涂机涂敷在8英寸硅晶片上之后,利用加热板在120℃进行3分钟的预烘烤,获得了膜厚约9.0μm的涂膜。对该涂膜,使用i射线步进器(株式会社尼康生产的nsr-4425i),通过凸版印刷株式会社生产的掩模(测试图no.1:描绘有宽度0.88~50μm的残留图案和镂空图案),改变曝光量进行了照射。

接着,利用加热板在100℃进行了2分钟的烘烤处理。接着,使用2.38%的四甲基氢氧化铵水溶液作为显影液,进行30秒钟×2次水坑(旋覆浸没)式显影从而将曝光部溶解除去之后,用纯水冲洗10秒钟。利用以能够形成5μm的线的最低曝光量+100mj/cm2的能量进行曝光而得到的图案,评价了线图案的分辨率。将结果作为图案分辨率(μm)示于表2。在制作微细配线方面,分辨率越小越好。

<固化后分辨率评价(实施例1~11、比较例1~2)>

将在上述的图案化评价-1和图案化评价-2中获得的带有图案的晶片投入到加热烘箱中,一边流通氮气,一边以5℃/分钟从室温升温至200℃之后,在该状态下,在200℃进行60分钟的加热处理,冷却至室温。对加热结束的带有图案的晶片进行显微镜观察,评价了线的分辨率。将结果作为固化后分辨率(μm)示于表2。在形成微细图案方面,分辨率越小越好。

<半导体装置的制作>

使用表面具有铝电路的模拟元件晶片,以最终成为5μm的方式分别涂敷实施例1~11和比较例1~2的感光性树脂组合物之后,实施图案加工并使其固化。之后,按每个芯片尺寸进行分割,使用导电性膏安装在16pindip(dualinlinepackage:双列直插式封装)用的引线框上之后,利用半导体密封用环氧树脂(住友电木株式会社生产的eme-6300h)进行密封成形,制作出了半导体装置。

<半导体装置的可靠性评价-1(电连接性)>

进行由上述方法获得的各10个半导体装置的电连接检查,

将全部10个半导体装置中都没有电连接不良的评价为a,

将10个半导体装置中的1个以上的半导体装置中存在电连接不良的评价为b。

<半导体装置的可靠性评价-2(耐湿性)>

将由上述方法获得的各10个半导体装置,在85℃/85%湿度的条件下处理168小时之后,在260℃焊料浴槽中浸渍10秒钟,接着,实施高温、高湿的高压锅处理(125℃、2.3atm、100%相对湿度),检查电连接。

将全部10个半导体装置中都没有电连接不良的评价为a,

将10个半导体装置中的1个以上的半导体装置中观察到电连接不良的评价为b。

下面,示出记载实施例和比较例的表2。

由实施例的酚醛树脂(a-1)~(a-6)形成的涂膜表现出了良好的碱可溶性。该涂膜的软化点均为180℃以上。由此,这些酚醛树脂例如能够作为在半导体装置的制造中使用的抗蚀剂。

由包含实施例的酚醛树脂(a-1)~(a-6)的感光性树脂组合物形成的涂膜具有良好的图案形成性。包括该固化膜的半导体装置,没有电连接性的不良,并且在高温高湿下保存后,也没有发生由铝电路的腐蚀引起的不良。因此,可预想上述固化膜能够作为半导体装置的层间绝缘膜。

产业上的可利用性

本发明能够提供一种能够形成具有优异的耐热性的树脂膜和固化膜的感光性树脂组合物、由所述感光性树脂组合物构成的树脂膜、所述树脂膜的固化膜和包括所述固化膜的半导体装置、以及使用所述感光性树脂组合物制造半导体装置的方法。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1