感光性樹脂組合物、固化浮雕圖案的制造方法、半導體裝置及顯示體裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供含有(A-1)具有下述通式(1)所示結構的樹脂和(B)光產酸劑的感光性樹脂組合物。式(1)中，X、R1～R7、m1～m4、n1、n2、Y和W分別如說明書中所規定。
【專利說明】感光性樹脂組合物、固化浮雕圖案的制造方法、半導體裝置及顯示體裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及例如電子元件的絕緣材料、以及半導體裝置中的鈍化膜、緩沖涂膜和層間絕緣膜等的浮雕圖案的形成中使用的感光性樹脂組合物，使用其的固化浮雕圖案的制造方法以及半導體裝置及顯示體裝置。
【背景技術】
[0002]一直以來，半導體裝置中使用的表面保護膜和層間絕緣膜廣泛使用兼具優異的耐熱性、電特性、機械特性等的聚酰亞胺樹脂或聚苯并噁唑樹脂。由于這些樹脂在各種溶劑中的溶解性低，因此通常以環狀結構開環而成的前體形式溶解在溶劑中形成組合物來使用。因此，使用時必需使前體閉環的工序。該閉環工序通常通過加熱到300°C以上的熱固化來進行。
[0003]但是，近年來與以往產品相比耐熱性差的半導體裝置得到開發，因此對于表面保護膜或層間絕緣膜的形成材料也要求熱固化溫度的降低，要求300°C以下時的熱固化性、進而250°C以下時的熱固化性的情況增多。
[0004]對于上述要求，以下的專利文獻I中提出了一種感光性樹脂組合物，其感光性能優異，并且含有在抗蝕劑領域中廣泛用作基礎樹脂的具有酚性羥基的堿可溶性樹脂作為基礎樹脂、進而含有醌重氮基化合物和固化劑，記載了該感光性樹脂組合物通過100?250°c溫度下的30分鐘?10小時的加熱而熱固化。
[0005]進而，專利文獻2中提出了一種感光性樹脂組合物，其含有酚醛清漆樹脂和感光齊U，所述酚醛清漆樹脂使用具有含有兩個以上羥基的苯核的酚類化合物而得到、并且重均分子量處于1000?20000的范圍內。
[0006]進而，以下的專利文獻3中，作為電特性優異的、用于形成液晶取向控制突起和/或間隔物或同時形成液晶取向控制突起和間隔物的材料，提出了使用骨架具有聯苯化合物與酚類的縮合物的樹脂和光聚合引發劑和/或光產酸劑的反應性樹脂組合物，記載了該反應性樹脂組合物通過150?400°C的溫度下的10分鐘?120分鐘的加熱而熱固化。
[0007]現有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開號公報
[0010]專利文獻2:日本專利第3839840號公報
[0011]專利文獻3:日本特開號公報
【發明內容】
[0012]發明要解決的問題
[0013]樹脂以表面保護膜或層間絕緣膜形式適用于半導體裝置的情況下，伸長率是重要的膜物性。但是，專利文獻I中記載的組合物固化而成的膜存在伸長率低的問題。另外，專利文獻2中沒有關于作為半導體保護膜所需要的厚膜的浮雕圖案形成的記載。另外，專利文獻2中記載的感光性樹脂組合物存在固化膜的伸長率低、熱固化時的殘膜率低、進而固化圖案的形狀差的問題。
[0014]另外判明，與專利文獻I同樣地專利文獻3的組合物固化而成的膜存在伸長率低的問題。
[0015]因此，本發明的目的在于，提供具有充分的堿溶解性、能夠在300°C以下的溫度下固化、固化膜的伸長率優異、能夠以厚膜(約IOym)形成圖案、固化時的殘膜率高、并且固化浮雕圖案的形狀良好的感光性樹脂，使用該感光性樹脂形成圖案的固化浮雕圖案的形成方法，以及具有該固化浮雕圖案的半導體裝置及顯示體裝置。
[0016]用于解決問題的方案
[0017]本發明人等鑒于上述現有技術的問題而進行了深入地研究、重復實驗，結果發現，通過使用含有共聚物或樹脂混合物、和光產酸劑的感光性樹脂組合物，可以解決上述問題，從而完成了本發明，所述共聚物具有特定兩種重復單元結構，所述樹脂混合物含有包含前述特定重復單元結構的樹脂。即，本發明如以下所述。
[0018]一種感光性樹脂組合物，其含有(A-1)具有下述通式(I)所示結構的樹脂和(B)光產酸劑，
[0019]
【權利要求】
1.一種感光性樹脂組合物，其含有(A-1)具有下述通式⑴所示結構的樹脂和⑶光產酸劑，
2.根據權利要求1所述的感光性樹脂組合物，其中，所述通式(I)中的X全部是氫原子。
3.—種感光性樹脂組合物，其含有(A-2)樹脂混合物和(B)光產酸劑，所述(A-2)樹脂混合物含有具有下述通式(7)所示結構的樹脂和具有下述通式(8)所示結構的樹脂，該具有通式(7)所示結構的樹脂:該具有通式(8)所示結構的樹脂的重量比為5:95~95:5，
4.根據權利要求3所述的感光性樹脂組合物，其中，所述通式(7)和(8)中的X全部是氫原子。
5.根據權利要求3或4所述的感光性樹脂組合物，其中，具有所述通式(7)所示結構的樹脂具有下述通式(9)所示的結構，并且具有所述通式(8)所示結構的樹脂具有下述通式(10)所示的結構，
6.根據權利要求5所述的感光性樹脂組合物，其中，所述通式(9)和(10)中的X全部是氫原子。
7.根據權利要求1或2所述的感光性樹脂組合物，其中，所述通式(I)中的Y是具有下述通式(11)或(12)所示結構的樹脂，
-CHR8- (11) 式(11)中，R8是氫原子或碳原子數為I~11的一價有機基團，
8.根據權利要求3或4所述的感光性樹脂組合物，其中，所述通式(8)中的Y是具有下述通式(11)或(12)所示結構的樹脂，
-CHR8- (11) 式(11)中，R8是氫原子或碳原子數為1~11的一價有機基團，
9.根據權利要求5或6所述的感光性樹脂組合物，其中，所述通式(10)中的Y是具有所述通式(11)或(12)所示結構的樹脂。
10.根據權利要求1、2和7中任一項所述的感光性樹脂組合物，其中，所述通式(I)中的R1是選自由碳原子數為I~10的烴基、碳原子數為I~10的烷氧基、和所述通式(5)所示的基團組成的組中的至少一種，所述通式(I)中的W是單鍵，并且所述通式(5)中的R15是選自由羥基、-NH2, -NH-R19, -N(R19)2、和-O-R19所示的基團組成的組中的一價基團，其中，R19是選自碳原子數為I~12的脂肪族基團、碳原子數為3~12的脂環式基團、或碳原子數為6~18的芳香族基團中的一價基團。
11.根據權利要求3、4和8中任一項所述的感光性樹脂組合物，其中，所述通式(7)和(8)中的R1是選自由碳原子數為I~10的烴基、碳原子數為I~10的烷氧基、和所述通式(5)所示的基團組成的組中的至少一種，所述通式(7)中的W是單鍵，并且所述通式(5)中的R15是選自由羥基、-NH2、-NH-R19、-N(R19)2、和-O-R19所示的基團組成的組中的一價基團，其中，R19是選自碳原子數為I~12的脂肪族基團、碳原子數為3~12的脂環式基團、或碳原子數為6~18的芳香族基團中的一價基團。
12.根據權利要求1、2、7和10中任一項所述的感光性樹脂組合物，其中，所述(A-1)樹脂是具有下述通式(13)所示結構的樹脂，
13.根據權利要求3、4、8和11中任一項所述的感光性樹脂組合物，其中，所述(A-2)樹脂混合物為含有具有下述通式(15)所示結構的樹脂和具有下述通式(8a)所示結構的樹脂的樹脂混合物，并且該具有通式(15)所示結構的樹脂:該具有通式(8a)所示結構的樹脂的重量比為35:65~80:20，
14.一種酚醛樹脂，其具有下述通式(17)所示的結構，
15.一種酚醛樹脂，其具有下述通式(18)所示的結構，
16.一種感光性樹脂組合物，其含有權利要求14或15所述的酚醛樹脂和(B)光產酸劑。
17.根據權利要求1~13和16中任一項所述的感光性樹脂組合物，其中，所述(B)光產酸劑為具有萘醌重氮基結構的化合物。
18.—種感光性樹脂組合物，其含有(A-1)具有下述通式(19)所示結構的樹脂和(B)光產酸劑，
19.根據權利要求1~13和16~18中任一項所述的感光性樹脂組合物，其還含有(C)交聯劑。
20.根據權利要求1~13和16~19中任一項所述的感光性樹脂組合物，其還含有(D)熱產酸劑。
21.一種固化浮雕圖案的制造方法，其包括以下的工序: (1)將含有權利要求1~13和16~20中任一項所述的感光性樹脂組合物的感光性樹脂層形成于基板上的工序、 (2)使該感光性樹脂層曝光的工序、 (3)通過顯影液去除曝光部或未曝光部而得到浮雕圖案的工序、和 (4)對該浮雕圖案進行加熱處理的工序。
22.一種固化浮雕圖案，其通過權利要求21所述的方法制造。
23.一種半導體裝置，其具備半導體元件和設置在該半導體元件上部的固化膜，該固化膜為權利要求22所述的固化浮雕圖案。
24.一種顯示體裝置，其具備顯示體元件和設置在該顯示體元件上部的固化膜，該固化膜為權利要求22所述的固化浮雕圖案。
25.—種堿可溶性樹脂組合物，其含有堿可溶性樹脂和溶劑，通過涂布該堿可溶性樹脂組合物，并在200°C下固化而得到的固化膜滿足下述a)~c)全部: a)膜厚7μ m時的應力為5MPa以上且18MPa以下、 b)膜厚10μ m時的膜的拉伸伸長率的最大值為20%以上且100%以下、并且 c)膜厚10μ m時的玻璃化轉變溫度為180°C以上且300°C以下。
26.一種固化膜，其為將由包含酚醛樹脂、光產酸劑和溶劑的正型感光性樹脂組合物形成的感光性樹脂層涂布于基板，進行曝光、顯影、固化而得到的固化物，在5μπι以上且100μ m以下的空白部位和Imm以上且IOmm以下的臺階部位的截面形狀中，由在固化膜厚的一半高度處劃切線時的對于基材表面的內角所規定的截面角度為40°以上且90°以下。
【文檔編號】G03F7/004GK103988127SQ201280060449
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年12月6日 優先權日:2011年12月9日
【發明者】澀井智史, 平田龍也, 佐佐木隆弘, 山田泰輔 申請人:旭化成電子材料株式會社