專利名稱：感光性樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為用作半導(dǎo)體裝置的表面保護(hù)膜或?qū)娱g絕緣膜的耐熱性樹脂的前 體的正型感光性樹脂組合物、使用該正型感光性樹脂組合物的具有耐熱性的固化浮雕圖案 的制造方法、及具有該固化浮雕圖案而成的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體裝置的表面保護(hù)膜及層間絕緣膜中廣泛使用兼具優(yōu)異的耐熱性、電特性及 機(jī)械特性等的聚酰亞胺樹脂。該聚酰亞胺樹脂現(xiàn)在通常多以感光性聚酰亞胺前體組合物的 形式供給。在制造半導(dǎo)體裝置的過程中，將該前體組合物涂布到硅晶片等基板上，利用活性 光線進(jìn)行圖案化，顯影，并實施熱酰亞胺化處理等，從而能夠容易地形成作為該半導(dǎo)體裝置 的一部分的表面保護(hù)膜、或?qū)娱g絕緣膜等。因此，與形成表面保護(hù)膜等之后需要通過光刻法 進(jìn)行圖案化的以往的使用非感光性聚酰亞胺前體組合物的制造工藝相比，使用感光性聚酰 亞胺前體組合物的半導(dǎo)體裝置的制造工藝具有能夠大幅度縮短工序的特征。然而，該感光性聚酰亞胺前體組合物在其顯影工序中，需要使用N-甲基-2-吡咯 烷酮等有機(jī)溶劑作為顯影液，由于近年來的環(huán)境問題的高漲等，逐漸要求脫有機(jī)溶劑對策。 受其影響，最近，提出了各種與光致抗蝕劑同樣能夠用堿性水溶液顯影的耐熱性感光性樹 脂材料。其中，使用固化后為耐熱性樹脂的堿性水溶液可溶性的羥基聚酰胺、例如聚苯并 噁唑(以下也稱為“ΡΒ0”。)前體、與萘醌二疊氮化合物等光產(chǎn)酸劑混合而得到的PBO前體 組合物作為正型感光性樹脂組合物的方法在以下的專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中被公開，且近 年來備受矚目。該正型感光性樹脂組合物的顯影機(jī)理利用了以下事實未曝光部的萘醌二疊氮化 合物及PBO前體在堿性水溶液中的溶解速度小，與此相對，通過曝光，該感光性重氮醌化合 物化學(xué)轉(zhuǎn)變成茚羧酸化合物，使得曝光部在堿性水溶液中的溶解速度變大。利用該曝光部 與未曝光部之間對于顯影液的溶解速度之差，能夠制作由未曝光部構(gòu)成的浮雕圖案。上述的PBO前體組合物通過曝光及利用堿性水溶液的顯影能夠形成正型浮雕圖 案。進(jìn)而通過熱，生成噁唑環(huán)，從而固化后的PBO膜具有與聚酰亞胺膜同等的熱固化膜特 性，因此PBO前體組合物有望作為有機(jī)溶劑顯影型聚酰亞胺前體組合物的代替材料而受到 矚目。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特公平01-046862號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開昭63-096162號公報專利文獻(xiàn)3 日本特開2002-12761號公報專利文獻(xiàn)4 日本特開2005-1；34743號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，與感光性聚酰亞胺前體組合物相比，PBO前體組合物因伴隨感光劑的吸收波 長的問題而具有感光度低的問題，因此要求更高感光度的組合物。另外，它們的固化膜被用 于表面保護(hù)膜等，因此要求良好的熱特性和機(jī)械特性、與作為基底的Si等的基板的良好的 密合性。專利文獻(xiàn)3中公開了以具有三嗪骨架和/或乙烯基的化合物與PBO前體樹脂作為 必須成分的耐熱性樹脂組合物。另外，提出了通過使用分子中具有至少1個酰亞胺基、以及 2個以上不飽和基團(tuán)和/或環(huán)氧基的固化性有機(jī)化合物、和在主鏈具有與雜原子結(jié)合的羰 基的樹脂粘合劑中使用雙烯丙基納迪克酰亞胺化合物或雙馬來酰亞胺化合物等，從而提高 感光度和熱機(jī)械特性的方法(專利文獻(xiàn)4)，但由于聚合物結(jié)構(gòu)中沒有酰亞胺基時不表現(xiàn)出 作為抗蝕劑的功能，因此推測顯影機(jī)理徹底不同，且感光度提高效果也不充分。另外，作為 粘合劑的樹脂不像PBO前體那樣發(fā)生環(huán)化變化，因此認(rèn)為，Tg也無變化，對固化形狀基本沒 有影響。本發(fā)明要解決的課題是提供一種樹脂的固化后的圖案形狀優(yōu)異、高感光度且密合 性高的具有正型的光刻性能的正型感光性樹脂組合物、使用該組合物的固化浮雕圖案的制 造方法、以及具有該固化浮雕圖案而成的半導(dǎo)體裝置。用于解決問題的方案本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在具有特定結(jié)構(gòu)的耐熱性堿水溶液可溶性聚合物中組合特定 的化合物，能夠獲得解決上述課題的感光性樹脂組合物，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明如下所述。[1] 一種感光性樹脂組合物，其特征在于，相對于100質(zhì)量份(A)具有下述通式 (1)所示的羥基酰胺結(jié)構(gòu)的堿水溶液可溶性聚合物，含有1 50質(zhì)量份(B)光產(chǎn)酸劑和1 40質(zhì)量份(C)下述通式( 所示的化合物，[化學(xué)式1]
權(quán)利要求
1. 一種感光性樹脂組合物，其特征在于，相對于100質(zhì)量份(A)具有下述通式(1)所示 的羥基酰胺結(jié)構(gòu)的堿水溶液可溶性聚合物，含有1 50質(zhì)量份(B)光產(chǎn)酸劑和1 40質(zhì) 量份(C)下述通式( 所示的化合物， [化學(xué)式1]
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光性樹脂組合物，其中，(B)光產(chǎn)酸劑為具有萘醌二疊氮結(jié) 構(gòu)的化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光性樹脂組合物，其中，(C)通式( 所示的化合物選自下 述通式C3)所示的化合物所組成的組，[化學(xué)式3]
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光性樹脂組合物，其中，(A)具有通式(1)所示的羥基酰胺 結(jié)構(gòu)的堿水溶液可溶性聚合物具有下述通式(4)所示的結(jié)構(gòu)， [化學(xué)式4]
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光性樹脂組合物，其中，(A)具有通式(1)所示的羥基酰胺 結(jié)構(gòu)的堿水溶液可溶性聚合物的末端選自下述通式(6)所組成的組，[化學(xué)式6]
6.一種固化浮雕圖案的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下工序(1)在基板 上形成由權(quán)利要求1 5中任一項所述的感光性樹脂組合物構(gòu)成的感光性樹脂層的工序； (2)隔著掩模用化學(xué)射線進(jìn)行曝光或者直接照射光線、電子束或離子束的工序；(3)溶出或 除去曝光部或照射部的工序；(4)對所得浮雕圖案進(jìn)行加熱處理的工序。
7.一種半導(dǎo)體裝置，其構(gòu)成為，具有通過權(quán)利要求6所述的方法而獲得的固化浮雕圖案。
全文摘要
一種感光性樹脂組合物，其特征在于，相對于100質(zhì)量份(A)具有下述通式(1){式中，X1為具有至少2個碳原子的4價有機(jī)基團(tuán)，Y1為具有至少2個碳原子的2價有機(jī)基團(tuán)，并且m1為1～1000的整數(shù)。}所示的羥基酰胺結(jié)構(gòu)的堿水溶液可溶性聚合物，含有1～50質(zhì)量份(B)光產(chǎn)酸劑和1～40質(zhì)量份(C)下述通式(2){式中，D1是選自氫原子、碳數(shù)1～6的烷基、鏈烯基及能交聯(lián)的有機(jī)基團(tuán)所組成的組中的至少一個基團(tuán)，M1表示選自-CH2-、-O-及-S-所組成的組中的基團(tuán)，Z1為2價有機(jī)基團(tuán)，n1為0～4的整數(shù)，并且D1為多個時，多個D1可以相同也可以不同。}所示的化合物。
文檔編號G03F7/004GK102047178SQ20098011898
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者澀井智史 申請人:旭化成電子材料株式會社