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JP2005242328A - ポジ型感光性樹脂組成物、該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法 - Google Patents

ポジ型感光性樹脂組成物、該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法 Download PDF

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JP2005242328A
JP2005242328A JP2005014091A JP2005014091A JP2005242328A JP 2005242328 A JP2005242328 A JP 2005242328A JP 2005014091 A JP2005014091 A JP 2005014091A JP 2005014091 A JP2005014091 A JP 2005014091A JP 2005242328 A JP2005242328 A JP 2005242328A
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photosensitive resin
positive photosensitive
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semiconductor device
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JP2005014091A
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English (en)
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Toshio Banba
敏夫 番場
Naoji Takeda
直滋 竹田
Takashi Hirano
孝 平野
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

【課題】高感度で、スカムが無くパターニングできる感光性樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置及び表示素子を提供する。
【解決手段】水酸基又はO−R2基(R2:炭素数1〜15の有機基)を有するビス(アミノフェノール)、ジアミン等から選ばれる化合物とテトラカルボン酸無水物とを反応して得られるポリアミド樹脂のカルボキシル基を50〜100モル%イミド化した樹脂(A)及びジアゾキノン化合物(B)及びフェノール性水酸基を有する化合物(C)からなるポジ型感光性樹脂組成物であり、樹脂(A)は、溶液中でポリアミド樹脂を合成した後、加熱して、イミド化を行うことにより得ることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、ポジ型感光性樹脂組成物、該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法に関するものである。
従来、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜には、耐熱性に優れ又卓越した電気特性、機械特性等を有するポリベンゾオキサゾール樹脂やポリイミド樹脂が用いられている。一方、プロセスを簡略化するため、それらポリベンゾオキサゾール樹脂前駆体やポリアミド酸樹脂に感光材のジアゾキノン化合物と組み合わせたポジ型感光性樹脂も使用されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。一方、特許文献3にはポリベンゾオキサゾール前駆体―ポリイミド樹脂からなるポリマーが開示されている。このポリマーはフェノール性水酸基を有していることから、ポジ型感光性樹脂としてのベース樹脂として利用できる。しかし、このポリマーはアルカリ溶解性が劣り、高感度でスカム(現像残り)が無い良好なパターニングが得ることは難しい。また特許文献4にも特許文献3記載のポリベンゾオキサゾール前駆体―ポリイミド樹脂をベースとしたポリマーが開示されている。ここではカルボキシル基を全てフリーのカルボキシル基にしたポリアミドが開示されている。しかし、カルボキシル基の高いアルカリ溶解性のため、良好なパターンが得られない。また、同じく特許文献4ではカルボキシル基をアルキル基でエステル化しているが、この場合、エステル化の操作が煩雑であったり、硬化時の収縮が大きく実用性の問題がある。
特公平1−46862号公報 特開平3−204649公報 特開平3−200838号公報 特開平11−24270号公報
本発明は、高感度で、スカムが無くパターニングできるポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置及び表示素子を提供するものである。
このような目的は、下記[1]〜[11]に記載の本発明により達成される。
[1] 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂のカルボキシル基を50〜100モル%イミド化した樹脂(A)とジアゾキノン化合物(B)とフェノール性水酸基を有する化合物(C)とを含んでなるポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2005242328
[2] 樹脂(A)が、溶液中で一般式(1)で示されるポリアミド樹脂を合成した後、加熱して、イミド化を行うことにより得られるものである[1]項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[3] 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂におけるXが、下記より選ばれてなる[1]又は[2]項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2005242328
[4] 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂におけるYが、下記より選ばれてなる[1]〜[3]項のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2005242328
[5] 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂の末端がカルボキシル基である[1]〜[4]項のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[6] フェノール性水酸基を有する化合物(C)が下記より選ばれてなる[1]〜[5]項のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2005242328
[7] [1]〜[6]項のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布して組成物層を形成する工程と、概組成物層に活性エネルギー線を照射して現像液と接触させてパターンを形成する工程と、概組成物を加熱する工程を有することを特徴とするパターン状樹脂膜の製造方法。
[8] [1]〜[6]項のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用いて製作されてなることを特徴とする半導体装置。
[9] [1]〜[6]項のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用いて製作されてなることを特徴とする表示素子。
[10] [1]〜[6]項のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を加熱後の膜厚が、0.1〜30μmになるように半導体素子上でパターン加工して得られることを特徴とする半導体装置の製造方法。
[11] [1]〜[6]項のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を加熱後の膜厚が、0.1〜30μmになるように表示素子用基板上にパターン加工して得られることを特徴とする表示素子の製造方法。
本発明に従うと、高感度で、スカムが無くパターニングできるポジ型感光性樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置及び表示素子を得ることができる。
本発明で用いる一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂のXは、4価の有機基を表し、またR1は、水酸基又はO−R2である。各々のR1は同一でも異なっていても良い。一般式(1)中のYは、4価の有機基を表す。
一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂は、例えば、Xの構造を有するビス(アミノフェノール)、ジアミン等から選ばれる化合物とYの構造を有するテトラカルボン酸無水物とを反応して得られるものである。
一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂において、Xの置換基としてのO−R2は、水酸基のアルカリ水溶液に対する溶解性を調節する目的で、炭素数1〜15の有機基であるR2で保護された基であり、必要により水酸基、カルボキシル基を保護しても良い。R2の例としては、ホルミル基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ターシャリーブチル基、ターシャリーブトキシカルボニル基、フェニル基、ベンジル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基等が挙げられる。
一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂において、Zは各種性能を付与するために必要に応じて使用することができる2価の有機基を示し、ジアミンの形で反応させることができる。
本発明では下記構造のジアミンと酸無水物を反応した後、酸無水物と反応させ一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂を合成する。次に更に40〜120℃で加熱を行い、ポリアミド樹脂のカルボキシル基を50〜100%イミド化する。イミド化に際しては、一般的なp−トルエンスルホン酸等の酸や1、4−ジアザビシクロ〔2.2.2〕オクタン、イミダゾール、ヒドロキシピリジン、ピリジンカルボン酸などの塩基を加えて行うこともできる。
Figure 2005242328
以上の操作によって得られた、一般式で示される構造を含むポリアミド樹脂(1)のカルボキシル基を50〜100%イミド化した樹脂(A)にジアゾキノン化合物(B)、フェノール性水酸基を有する化合物(C)を加えてポジ型感光性樹脂組成物を得ることができる。この樹脂(A)は更に約250〜400℃で加熱すると脱水閉環し、ポリイミド−ポリベンゾオキサゾール樹脂という形で耐熱性樹脂が得られる。
一般式(1)のXとしては、例えば、
Figure 2005242328
等であるが、これらに限定されるものではない。
これらの中で特に好ましいものとしては、
Figure 2005242328
より選ばれるものであり、又2種類以上用いても良い。
又一般式(1)のYとしては、例えば、
Figure 2005242328
等であるが、これらに限定されるものではない。
これらの中で特に好ましいものとしては、
Figure 2005242328
より選ばれるものであり、又2種類以上用いても良い。
又一般式(1)のZとしては、例えば、
Figure 2005242328
等で示されるケイ素を有するジアミンやm−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンズアニリド、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)−2,2−ジメチルプロパン
ノ、1,2−ビス[2−(4−アミノフェノキシ)エトキシ]エタン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、5(6)−アミノ−1−(4−アミノメチル)−1,3,3−トリメチルインダン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、
4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−p−テルフェニル、2,6−ジアミノピリジン、ビス(4−アミノフェニル)ホスフィンオキシド、ビス(4−アミノフェニル)−N−メチルアミン、1,5−ジアミノナフタレン、3,3’−ジメチル−4,4’ジアミノビフェニル、2,2−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、3,7−ジアミノ−ジメチルジメンゾチオフェン−5,5−ジオキシド、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,3−ジメトキシベンジジン、2,4−ビス(β−アミノ−t−ブチル)−トルエン、ビス(p−β−アミノ−t−ブチルフェニル)エーテル、p−ビス(2−メチル−4−アミノベンチル)ベンゼン、p−ビス(1,1−ジメチル−5−アミノベンチル)ベンゼン、2,4−ジアミノトルエン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン等の芳香族ジアミンや1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,4−ジアミシクロヘキサン、ジアミン2,5(6)−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン等の脂肪族ジアミンを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
又本発明においては、樹脂のアルカリ溶解性を上げるという目的から末端がカルボキシル基であることが必要である。方法としてポリアミド樹脂合成時に酸過剰で合成する方法や末端をアミノ基にして、酸無水物で末端を封止し、カルボン酸を導入するという方法があるが、硬化後の膜物性も考慮すると、封止にはアルケニル基又はアルキニル基を少なくとも1個有する脂肪族基又は環式化合物基を有する酸無水物を一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂の末端に導入することが望ましい。具体的には、例えば、Xの構造を有するジアミン或いはビス(アミノフェノール)等から選ばれる化合物とYの構造を有するテトラカルボン酸無水物とを反応させて得られた一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂を合成した後、該ポリアミド樹脂中に含まれる末端のアミノ基をアルケニル基又はアルキニル基を少なくとも1個有する脂肪族基又は環式化合物基を含む酸無水物又は酸誘導体を用いてアミドとしてキャップすることが好ましい。アミノ基と反応した後のアルケニル基又はアルキニル基を少なくとも1個有する脂肪族基又は環式化合物基を含む酸無水物又は酸誘導体に起因する基としては、例えば、
Figure 2005242328
Figure 2005242328
等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらの中で特に好ましいものとしては、
Figure 2005242328
より選ばれるものであり、又2種類以上用いても良い。
本発明で用いるジアゾキノン化合物(B)は、1,2−ベンゾキノンジアジド或いは1,2−ナフトキノンジアジド構造を有する化合物であり、米国特許明細書第2772975号、第2797213号、第3669658号により公知の物質である。例えば、下記のものが挙げられる。
Figure 2005242328
Figure 2005242328
これらの内で、特に好ましいのは、フェノール化合物と1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホン酸又は1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−4−スルホン酸とのエステルである。それらについては例えば、下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは2種以上用いても良い。
Figure 2005242328
Figure 2005242328
Figure 2005242328
Figure 2005242328
Figure 2005242328
Figure 2005242328
本発明で用いるジアゾキノン化合物(B)の好ましい添加量は、樹脂(A)100重量部に対して1〜50重量部である。1重量部を下回ると良好なパターンが得られず、50重量部を越えると感度が大幅に低下する。
本発明では、フェノール性水酸基を有する化合物(C)を併用する。フェノール性水酸基を有する化合物の配合量は、樹脂(A)100重量部に対して1〜30重量部が好ましい。フェノール性水酸基を有する化合物としては下記のもの等を挙げることができるがこれらに限定されない。
Figure 2005242328
Figure 2005242328
Figure 2005242328
Figure 2005242328
Figure 2005242328
Figure 2005242328
Figure 2005242328
これらの中で好ましくは
Figure 2005242328
から選ばれるものである。
本発明におけるポジ型感光性樹脂組成物には、必要によりレベリング剤、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤およびそれらの各反応物等の添加剤を添加することができる。
本発明の樹脂(A)は溶剤に溶解し、ワニス状にして使用する。溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチル−1,3−ブチレングリコールアセテート、1,3−ブチレングリコール−3−モノメチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メチル−3−メトキシプロピオネート等が挙げられ、単独でも混合して用いても良い。
本発明のポジ型感光性樹脂組成物の使用方法は、まず該組成物を適当な支持体、例えば、シリコンウエハー、セラミック基板、アルミ基板等に塗布する。塗布量は、半導体装置の場合、硬化後の最終膜厚が0.1〜30μmになるよう塗布する。膜厚が下限値を下回ると、半導体素子の保護表面膜としての機能を十分に発揮することが困難となり、上限値を越えると、微細な加工パターンを得ることが困難となるばかりでなく、加工に時間がかかりスループットが低下する。塗布方法としては、スピンナーを用いた回転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング等がある。次に、60〜130℃でプリベークして塗膜を乾燥後、所望のパターン形状に化学線を照射する。化学線としては、X線、電子線、紫外線、可視光線等が使用できるが、200〜500nmの波長のものが好ましい。
次に照射部を現像液で溶解除去することによりレリーフパターンを得る。現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第1アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン等の第2アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第3アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第4級アンモニウム塩等のアルカリ類の水溶液、及びこれにメタノール、エタノールのごときアルコール類等の水溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加した水溶液を好適に使用することができる。現像方法としては、スプレー、パドル、浸漬、超音波等の方式が可能である。
次に、現像によって形成したレリーフパターンをリンスする。リンス液としては、蒸留水を使用する。次に加熱処理を行い、オキサゾール環及び/又はイミド環を形成し、耐熱性に富む最終パターンを得る。
本発明による感光性樹脂組成物は、半導体用途のみならず、多層回路の層間絶縁やフレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜や液晶配向膜、表示装置用途としても有用である。
半導体用としての具体的用途の例としては、半導体素子上に上述の感光性樹脂組成物膜を形成することによるパッシベーション膜、また半導体素子上に形成されたパッシベーション膜上に上述の感光性樹脂組成物膜を形成することによるバッファコート膜、半導体素子上に形成された回路上に上述の感光性樹脂組成物膜を形成することによる層間絶縁膜などを挙げることができる。
その中で、本発明の感光性樹脂組成物を半導体装置に用いた応用例の1つとして、バンプを有する半導体装置への応用について図面を用いて説明する。図1は、本発明のバンプを有する半導体装置のパット部分の拡大断面図である。図1に示すように、シリコンウェハー1には入出力用のAlパッド2上にパッシベーション膜3が形成され、そのパッシベーション膜3にビアホールが形成されている。更に、この上にポジ型感光性樹脂(バッファコート膜)4が形成され、更に、金属(Cr、Ti等)膜5がAlパッド2と接続されるように形成され、その金属膜5はハンダバンプ9の周辺をエッチングして、各パッド間を絶縁する。絶縁されたパッドにはバリアメタル8とハンダバンプ9が形成されている。
表示体装置用途としての例は、TFT用層間絶縁膜、TFT素子平坦化膜、カラーフィルター平坦化膜、MVA型液晶表示装置用突起、有機EL素子用陰極隔壁がある。その使用方法は、半導体用途に順じ、表示体素子やカラーフィルターを形成した基板上にパターン化された感光性樹脂組成物層を、上記の方法で形成することによる。表示体装置用途、特に層間絶縁膜や平坦化膜には、高い透明性が要求されるが、この感光性樹脂組成物層の硬化前に、後露光工程を導入することにより、透明性に優れた樹脂層が得られることもでき、実用上更に好ましい。
《実施例1》
[樹脂(A)の合成]
特開平3−200838の例1〜3に従って合成したビス−N,N’−(p−アミノベンゾイル)−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 30.22g(0.05モル)と4,4’−オキシジフタル酸二無水物12.41g(0.04モル)とγ―ブチロラクトン130gとを温度計、攪拌機、原料投入口、乾燥窒素ガス導入管を備えた4つ口のセパラブルフラスコに入れ溶解させた。室温で2時間した撹拌した後、トルエン26gを加えて、オイルバスを用いて100〜110℃にて1時間反応させた。この間、閉環に伴って生成する水はディーンスタークトラップを用いて除去した。更に50mmHgの減圧下で約20分かけてトルエンを除去した。次に75℃まで温度を下げ、N−メチル−2−ピロリドン7gに溶解させた下記構造(E―1)の5−エチニル−イソベンゾフラン−1,3−ジオン1.72g(0.01モル)を加え、更に12時間攪拌して反応を終了した。反応混合物を濾過した後、反応混合物を水/メタノール=3/1(容積比)の溶液に投入、沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空下で乾燥し、目的の樹脂(A−1)を得た。
[イミド化率の測定]
得られた樹脂(A−1)のIR測定を、パーキンエルマー製フーリエ変換赤外分光光度計PARAGON1000用いKBr法で測定し、1780cm−1のイミド基と1510cm−1の全芳香族に伴うピークの比(A)を算出した。次にオーブンを用いて、樹脂(A−1)を150℃/30分+350/60分で加熱を行った後、同様にIR測定を行い、1780cm−1のイミド基と1510cm−1の全芳香族に伴うピークの比(B)を算出した。イミド化率はA/Bに100を乗じた値とした。このようにして求めたイミド化率は58.1%であった。
[樹脂組成物の作製]
合成した樹脂(A−1)10g、下記構造を有するジアゾキノン化合物(B−1)2.0g、下記構造を有するフェノール性水酸基を有する化合物(C―1)1.0gをγ―ブチロラクトン35gに溶解した後、0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過し、ポジ型感光性樹脂組成物を得た。
[現像性評価]
このポジ型感光性樹脂組成物を8インチのシリコンウエハーにスピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて120℃で4分乾燥し、膜厚約10μmの塗膜を得た。得られた塗膜の膜厚に凸版印刷(株)製マスク(テストチャートNo.1:幅0.88〜50μmの残しパターン及び抜きパターンが描かれている)を通して、(株)ニコン製i線ステッパNSR―1503G3Aを用いて、露光量を100mJ/cm2から10mJ/cm2ステップで増やして露光を行った。次に2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に現像時の膜べりが1.5μmになるように現像時間を調整し、露光部を溶解除去した後、純水で30秒間リンスした。パターンを観察したところ、露光量340mJ/cm2で、スカム無く良好にパターンが開口していることが確認できた。
《実施例2〜4》
実施例1で合成した樹脂(A−1)を用いて、実施例2と実施例3はそれぞれフェノールの種類(C−2、C−3)を変えて、実施例4は感光材の種類(B−2)を変えて実験した。いずれも、高感度でスカムのないパターンが得られた。
《実施例5》
[樹脂(A)の合成]
特開平3−200838の例1〜3に従って合成したビス−N,N’−(p−アミノベンゾイル)−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン28.71g(0.0475モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン0.621g(0.0025モル)、4,4’−オキシジフタル酸二無水物2.48g(0.008モル)、無水ピロメリット酸6.98g(0.032モル)、γ―ブチロラクトン130gとを温度計、攪拌機、原料投入口、乾燥窒素ガス導入管を備えた4つ口のセパラブルフラスコに入れ溶解させた。室温で5時間した撹拌した後、p−トルエンスルホン酸0.040g、トルエン26gを加えて、オイルバスを用いて120〜130℃にて1時間反応させた。この間、閉環に伴って生成する水はディーンスタークトラップを用いて除去した。更に50mmHgの減圧下で約20分かけてトルエンを除去した。次に75℃まで温度を下げ、N−メチル−2−ピロリドン7gに溶解させた下記構造(E―2)の5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物1.64g(0.01モル)を加え、更に12時間攪拌して反応を終了した。反応混合物を濾過した後、反応混合物を水/メタノール=3/1(容積比)の溶液に投入、沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空下で乾燥し、目的の樹脂(A−2)を得た。
[イミド化率の測定]
実施例1と同様にイミド化率を測定したところ、イミド化率は90.2%であった。
[樹脂組成物の作製及び現像性評価]
得られた樹脂(A−2)10gに実施例1で使用したジアゾキノン化合物(B−1)の添加量を1.5g、またフェノール性水酸基を有する化合物(C―1)2.0gに変えて、樹脂組成物を作成し、実施例1と同様の評価を行った。パターンを観察したところ、露光量350mJ/cm2で、スカム無く良好にパターンが開口していることが確認できた。
《比較例1》
実施例1で使用した樹脂(A−1)を用いて、樹脂組成物の作製においては実施例1で使用したフェノール性水酸基を有する化合物を加えないで、実施例1と同様の現像性評価を行った。結果は表1に示す。
《比較例2》
[比較検討用樹脂の合成]
特開平3−200838の例1〜3に従って合成したビス−N,N’−(p−アミノベンゾイル)−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 24.18g(0.04モル)と4,4’−オキシジフタル酸二無水物15.11g(0.05モル)、末端封止として下記構造(E―3)の4−ビニルアニリン1.19g(0.01モル)とγ―ブチロラクトン130gとを温度計、攪拌機、原料投入口、乾燥窒素ガス導入管を備えた4つ口のセパラブルフラスコに入れ溶解させた。室温で2時間した撹拌した後、トルエン26gを加えて、オイルバスを用いて100〜110℃にて1時間反応させた。この間、閉環に伴って生成する水はディーンスタークトラップを用いて除去した。更に50mmHgの減圧下で約20分かけてトルエンを除去した。次に75℃まで温度を下げ、N−メチル−2−ピロリドン7gに溶解させた5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物1.64g(0.01モル)を加え、更に12時間攪拌して反応を終了した。反応混合物を濾過した後、反応混合物を水/メタノール=3/1(容積比)の溶液に投入、沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空下で乾燥し、末端にカルボキシル基を有しない比較検討用の樹脂(A−3)を得た。
[イミド化率の測定]
実施例1と同様にイミド化率を測定したところ、イミド化率は62.7%であった。
[樹脂組成物の作製及び現像性評価]
実施例1と同様に樹脂組成物を作製し、現像性の評価を行った。結果は表1に示す。
Figure 2005242328
Figure 2005242328
Figure 2005242328
Figure 2005242328
本発明は、高感度で、スカムが無くパターニングできるポジ型感光性樹脂組成物が得られ、半導体素子及び表示素子の表面保護膜、層間絶縁膜等に好適に用いることができる。
本発明のバンプを有する半導体装置の一例のパット部分の拡大断面図を示す。
符号の説明
1 シリコンウエハ
2 Alパッド
3 パッシベーション膜
4 バッファコート膜
5 金属(Cr、Ti等)膜
6 配線(Al、Cu等)
7 絶縁膜
8 バリアメタル
9 ハンダバンプ

Claims (11)

  1. 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂のカルボキシル基を50〜100モル%イミド化した樹脂(A)とジアゾキノン化合物(B)とフェノール性水酸基を有する化合物(C)とを含んでなるポジ型感光性樹脂組成物。
    Figure 2005242328
  2. 樹脂(A)が、溶液中で一般式(1)で示されるポリアミド樹脂を合成した後、加熱して、イミド化を行うことにより得られるものである請求項1記載のポジ型感光性樹脂組成物。
  3. 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂におけるXが、下記より選ばれてなる請求項1又は2記載のポジ型感光性樹脂組成物。
    Figure 2005242328
  4. 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂におけるYが、下記より選ばれてなる請求項1〜3のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
    Figure 2005242328
  5. 一般式(1)で示される構造を含むポリアミド樹脂の末端がカルボキシル基である請求項1〜4のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
  6. フェノール性水酸基を有する化合物(C)が下記より選ばれてなる請求項1〜5のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
    Figure 2005242328
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布して組成物層を形成する工程と、概組成物層に活性エネルギー線を照射して現像液と接触させてパターンを形成する工程と、概組成物を加熱する工程を有することを特徴とするパターン状樹脂膜の製造方法。
  8. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用いて製作されてなることを特徴とする半導体装置。
  9. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用いて製作されてなることを特徴とする表示素子。
  10. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を加熱後の膜厚が、0.1〜30μmになるように半導体素子上でパターン加工して得られることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  11. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を加熱後の膜厚が、0.1〜30μmになるように表示素子用基板上にパターン加工して得られることを特徴とする表示素子の製造方法。
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