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公開番号2024052576
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2023151913
出願日2023-09-20
発明の名称感光性樹脂組成物、感光性樹脂シート、硬化物、硬化物の製造方法、半導体装置、表示装置
出願人東レ株式会社
代理人
主分類G03F 7/039 20060101AFI20240404BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】アルカリ現像時の膜減少量が小さく、かつ露光時間を短縮できる、高感度な感光性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】(A)ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリアミドおよびそれらの共重合体からなる群より選択される一種以上の樹脂、
(B)光酸発生剤、および
(C)複素環式アミン化合物を含有し、
前記(A)成分が、式(1)で表される構成単位を含む、感光性樹脂組成物。
【化1】
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2024052576000024.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">22</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">167</com:WidthMeasure> </com:Image> (式(1)中、R¹は、炭素数3～30の3～12価の有機基を示し、R²は、炭素数3～20の1価のオキシメチル基である。mは0～4、nは1～4の整数を示す。*は結合部位を示し、aおよびbは、それぞれ独立に、1または2の整数を示す。)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリアミドおよびそれらの共重合体からなる群より選択される一種以上の樹脂、
（Ｂ）光酸発生剤、および
（Ｃ）複素環式アミン化合物を含有し、
前記（Ａ）成分が、式（１）で表される構成単位を含む、感光性樹脂組成物。
TIFF
2024052576000022.tif
21
168
（式（１）中、Ｒ
１
は、炭素数３～３０の３～１２価の有機基を示し、Ｒ
２
は、炭素数３～２０の１価のオキシメチル基である。ｍは０～４、ｎは１～４の整数を示す。＊は結合部位を示し、ａおよびｂは、それぞれ独立に、１または２の整数を示す。）
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記（Ａ）成分が、ポリイミドを含有する、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記（Ｃ）成分が、共役酸のｐＫａが１０以下である複素環式アミン化合物を含有する、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記（Ｃ）成分が、式（２）で表される複素環式アミン化合物を含有する、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
TIFF
2024052576000023.tif
22
168
（式（２）中、Ｒ
３
は炭素数１～４のアルキル基を表す。ｐは０～５の整数を表す。）
【請求項５】
前記（Ｃ）成分が、前記式（２）中、前記Ｒ
３
は窒素原子に対してα位に位置する炭素に結合しており、ｐは１または２である化合物を含む、請求項４に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項６】
感光性樹脂組成物中に含まれる全樹脂の総量を１００質量％とした時の、該全樹脂におけるフッ素原子含有量が１５質量％より大きい、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１～６のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を支持体上にシート状に形成した感光性樹脂シート。
【請求項８】
請求項１～６のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を硬化した硬化物。
【請求項９】
ａ）請求項１～６のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を基材上に塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成する工程、または、請求項７に記載の感光性樹脂シートを基材上に熱圧着する工程、
ｂ）該感光性樹脂膜または該熱圧着された感光性樹脂シートを露光する工程、
ｃ）該露光された感光性樹脂膜の露光部または該露光された熱圧着された感光性樹脂シートの露光部をアルカリ水溶液で溶出または除去して現像する工程、および、
ｄ）該現像された感光性樹脂膜または該現像された熱圧着された感光性樹脂シートを加熱処理する工程を含む、硬化物の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の硬化物が、半導体素子の表面保護膜または配線層間の層間絶縁膜として配置された、半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光性樹脂組成物、感光性樹脂シート、硬化物、硬化物の製造方法、半導体装置、表示装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置に用いられる表面保護膜や層間絶縁膜、有機電界発光素子の絶縁層やＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板の平坦化膜には、耐熱性や電気絶縁性、機械特性に優れるポリイミドやポリベンゾオキサゾール等が広く用いられている。近年、これらの樹脂自身あるいはその前駆体に感光特性を付与した感光性樹脂組成物が用いられてきている（以後、これらの感光性樹脂組成物をポリイミド系感光性樹脂組成物と称する）。ポリイミド系感光性樹脂組成物を用いることにより、パターン加工工程が簡略化でき、煩雑な製造工程の短縮が行うことができる。
【０００３】
ポリイミド系感光性樹脂組成物は、露光部が現像液に易溶となりパターン加工することができるポジ型、および組成物自身を易溶性とし露光部が現像液に不溶となるネガ型材料が提案されている。
【０００４】
ポリイミド系感光性樹脂組成物としては、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリイミド前駆体またはポリベンゾオキサゾール前駆体にキノンジアジド化合物を添加したもの（例えば、特許文献１参照）や、酸の存在下で脱離可能な保護基を含むポリアミドに光酸発生剤を添加したもの（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１１－１８０４７３号公報
特開２０１１－２２１１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、使用する基板サイズの大型化や生産性向上などの理由から、露光時間の短縮、さらには現像後の開口率や膜厚の面内均一性を向上させるために現像時における未露光部の膜減少量を少なくすることが課題となっている。
【０００７】
特許文献１に記載の技術は、アルカリ可溶性樹脂とキノンジアジド化合物を組み合わせた技術である。キノンジアジド化合物は、アルカリ可溶性樹脂と相互作用し組成物のアルカリ現像液に対する溶解性を低下させる。一方で、露光による光化学反応によりインデンカルボン酸化合物になりアルカリ現像液に対して溶解促進剤として働くため、未露光物と露光部で溶解コントラストが発現し、パターン加工することができる。そのため、感度はキノンジアジド化合物の添加量に依存する。しかしながら、キノンジアジド化合物の添加量を多くすると、キノンジアジド化合物自身の光吸収により、光化学反応率が低下する。そのため、露光時間の短縮と少ない膜減少量の両立は困難である。
【０００８】
特許文献２の技術は、アルカリ可溶性ポリアミド中のヒドロキシ基の水素原子をｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル基（以下、ｔ－Ｂｏｃ基とも称する）で置換しアルカリ不溶性の樹脂とし、これと光酸発生剤を組み合わせた技術である。この技術は、露光部において光酸発生剤から酸が発生し、この酸が、前記ｔ－Ｂｏｃ基と反応し、該ｔ－Ｂｏｃ基をポリアミドから脱離させ（以後、脱保護と称する）、このポリアミドをアルカリ不溶性からアルカリ可溶性に変えることができる。そのため、露光部と未露光部の溶解コントラストが生じ、パターン加工を可能とする技術である。この技術においては、ｔ－Ｂｏｃ基と酸の反応率が低く、露光時間の短縮ができない課題がある。
【０００９】
また組成物を塗布した後、周囲の雰囲気からの吸湿やアミンの影響により、膜厚減少量や感度が悪化する課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、以下の通りである。
（１）（Ａ）ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリアミドおよびそれらの共重合体からなる群より選択される一種以上の樹脂、
（Ｂ）光酸発生剤、および
（Ｃ）複素環式アミン化合物を含有し、
前記（Ａ）成分が、式（１）で表される構成単位を含む、感光性樹脂組成物。
（【００１１】以降は省略されています）

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