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公開番号2025176039
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-03
出願番号2025138122,2023055684
出願日2025-08-21,2021-01-27
発明の名称ネガ型感光性樹脂組成物及び硬化レリーフパターンの製造方法
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類G03F 7/027 20060101AFI20251126BHJP(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】銅配線上にレリーフパターンを形成する際に高い解像性を示し、硬化温度が低温であってもイミド化が充分に進行し、銅配線との密着性が良好な硬化レリーフパターンを製造できるネガ型感光性樹脂組成物、及び該ネガ型感光性樹脂組成物を用いた硬化レリーフパターンの製造方法を提供する。
【解決手段】(A)特定の一般式(1)で表される構造単位を含むポリイミド前駆体、及び(B)光重合開始剤を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）下記一般式（１）で表される構造単位を含むポリイミド前駆体、及び
（Ｂ）オキシム化合物である光重合開始剤
を含み、かつ、下記（ｉ）を満たす、ネガ型感光性樹脂組成物。
JPEG
2025176039000080.jpg
52
167
｛式（１）中、Ｘ
１
は炭素数４～４０の４価の有機基であり、Ｙ
１
は炭素数６～４０の２価の有機基であり、Ｒ
１
及びＲ
２
の少なくとも一方が、１７０℃で２時間加熱したときの揮発率が１４％～４０％であるウレア化合物に直接的に由来する１価の有機基を表す。｝
（ｉ）Ｒ
１
及びＲ
２
のうち一方が、１７０℃で２時間加熱したときの揮発率が１４％～４０％であるウレア化合物に直接的に由来する１価の有機基を表し、他方が、下記一般式（２）で表される基を表す。
JPEG
2025176039000081.jpg
35
167
｛式中、Ｒ
３
、Ｒ
４
及びＲ
５
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～３の有機基であり、そしてｍ
１
は、２～１０の整数である。｝
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
前記揮発率が、１４％～３０％である、請求項１に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のネガ型感光性樹脂組成物を硬化してポリイミドを形成する工程を含む、ポリイミドの製造方法。
【請求項４】
以下の工程：
（１）請求項１又は２に記載のネガ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布して、感光性樹脂層を前記基板上に形成する工程と、
（２）前記感光性樹脂層を露光する工程と、
（３）前記露光後の感光性樹脂層を現像して、レリーフパターンを形成する工程と、
（４）前記レリーフパターンを加熱処理して、硬化レリーフパターンを形成する工程と
を含む、硬化レリーフパターンの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ネガ型感光性樹脂組成物及び硬化レリーフパターンの製造方法等に関する。
続きを表示（約 4,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品の絶縁材料、及び半導体装置のパッシベーション膜、表面保護膜、層間絶縁膜等には、優れた耐熱性、電気特性及び機械特性を併せ持つポリイミド樹脂が用いられている。このポリイミド樹脂の中でも、感光性ポリイミド前駆体組成物の形で提供されるものは、該組成物の塗布、露光、現像、及びキュアによる熱イミド化処理によって、耐熱性のレリーフパターン皮膜を容易に形成することができる。このような感光性ポリイミド前駆体組成物は、従来の非感光型ポリイミド材料に比べて、大幅な工程短縮を可能にするという特徴を有している。
【０００３】
ところで、半導体装置（以下、「素子」とも言う。）は、目的に合わせて、様々な方法でプリント基板に実装される。従来の素子は、素子の外部端子（パッド）からリードフレームまで細いワイヤで接続するワイヤボンディング法により作製されることが一般的であった。しかし、素子の高速化が進み、動作周波数がＧＨｚまで到達した今日、実装における各端子の配線長さの違いが、素子の動作に影響を及ぼすまでに至った。そのため、ハイエンド用途の素子の実装では、実装配線の長さを正確に制御する必要が生じ、ワイヤボンディングではその要求を満たすことが困難となった。
【０００４】
そこで、半導体チップの表面に再配線層を形成し、その上にバンプ（電極）を形成した後、該チップを裏返して（フリップして）、プリント基板に直接実装する、フリップチップ実装が提案されている。このフリップチップ実装は、配線距離を正確に制御できるため、高速な信号を取り扱うハイエンド用途の素子に、あるいは、実装サイズが小さいことから、携帯電話等に、それぞれ採用され、需要が急拡大している。さらに最近では、前工程済みのウェハをダイシングして個片チップを製造し、支持体上に個片チップを再構築してモールド樹脂で封止し、支持体を剥離した後に再配線層を形成するファンアウトウェハレベルパッケージ（ＦＯＷＬＰ）と呼ばれる半導体チップ実装技術が提案されている（例えば、特許文献１）。ＦＯＷＬＰでは、パッケージの高さを薄型化できるうえ、高速伝送や低コスト化できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００５－１６７１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年パッケージ実装技術が多様化することで、支持体の種類が多種化し、加えて再配線層が多層化するため、感光性樹脂組成物を露光する際に、フォーカス深度にずれが生じて解像度が大きく悪化するという問題があった。また銅配線とポリイミド層との密着性が重要であるところ、硬化温度を低温化すると、イミド化率及び銅への密着性が低下するという問題があった。
【０００７】
したがって、本開示は、銅配線上にレリーフパターンを形成する際に高い解像性を示し、硬化温度が低温であっても、イミド化が充分に進行し、銅配線との密着性が良好な硬化レリーフパターンを製造することができるネガ型感光性樹脂組成物、及び該ネガ型感光性樹脂組成物を用いて硬化レリーフパターンを製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、ウレア構造を含む側鎖を有するポリイミド前駆体と、光重合開始剤とを組み合わせることにより、上記課題を解決することができることを見出した。以下、本開示の実施形態の例を列記する。
［１］
（Ａ）下記一般式（１）で表される構造単位を含むポリイミド前駆体、及び
（Ｂ）光重合開始剤
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
JPEG
2025176039000001.jpg
52
167
｛式（１）中、Ｘ
１
は炭素数４～４０の４価の有機基であり、Ｙ
１
は炭素数６～４０の２価の有機基であり、Ｒ
１
及びＲ
２
は、それぞれ独立に、水酸基、ウレア構造を有しない炭素数１～４０の１価の有機基、及びウレア構造を有する１価の有機基からなる群から選択される。ただし、Ｒ
１
及びＲ
２
の少なくとも一方は、上記ウレア構造を有する１価の有機基である。｝
［２］
（Ａ’）下記一般式（１’）で表される構造単位を含むポリイミド前駆体を更に含む、項目１に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
JPEG
2025176039000002.jpg
45
95
｛式（１’）中、Ｘ
１
は炭素数４～４０の４価の有機基であり、Ｙ
１
は炭素数６～４０の２価の有機基であり、Ｒ
１
’及びＲ
２
’は、それぞれ独立に、水酸基、及びウレア構造を有しない炭素数１～４０の１価の有機基からなる群から選択される。｝
［３］
（Ａ）ポリイミド前駆体は、上記一般式（１）で表される構造単位と下記一般式（１’）で表される構造単位とを含む共重合体である、項目１又は２に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
JPEG
2025176039000003.jpg
45
95
｛式（１’）中、Ｘ
１
は炭素数４～４０の４価の有機基であり、Ｙ
１
は炭素数６～４０の２価の有機基であり、Ｒ
１
’及びＲ
２
’は、それぞれ独立に、水酸基、及びウレア構造を有しない炭素数１～４０の１価の有機基からなる群から選択される。｝
［４］
上記（Ａ）ポリイミド前駆体１００質量部を基準として、又は上記（Ａ’）ポリイミド前駆体を含む場合、上記（Ａ）ポリイミド前駆体及び上記（Ａ’）ポリイミド前駆体の合計１００質量部を基準として、０．１質量部～２０質量部の上記（Ｂ）光重合開始剤を含む、項目１～３のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
［５］
上記（Ａ）ポリイミド前駆体中の、Ｒ
１
及びＲ
２
のいずれか一方が、ウレア構造を有する１価の有機基であり、かつ、他方が、ウレア構造を有しない炭素数１～４０の１価の有機基である、項目１～４のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
［６］
上記（Ａ）ポリイミド前駆体中の、ウレア構造を有する１価の有機基の割合が、Ｒ
１
及びＲ
２
の総量に対して、０．１モル％～９５モル％である、項目１～５のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
［７］
上記ウレア構造を有しない炭素数１～４０の１価の有機基が、下記一般式（２）で表される、項目１～６のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
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2025176039000004.jpg
32
167
｛式中、Ｒ
３
、Ｒ
４
及びＲ
５
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～３の有機基であり、そしてｍ
１
は、２～１０の整数である。｝
［８］
上記ウレア構造を有する１価の有機基が、更に（メタ）アクリル基を有する、項目１～７のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
［９］
上記ウレア構造を有する１価の有機基が、下記一般式（３）で表される、項目１～８のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
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2025176039000005.jpg
36
167
｛式中、Ｒ
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、銅配線上にレリーフパターン形成する際に高い解像性を示し、硬化温度が低温であっても、イミド化が十分に進行し、銅配線との密着性が良好な硬化レリーフパターンを製造することができるネガ型感光性樹脂組成物、及び該ネガ型感光性樹脂組成物を用いて硬化レリーフパターンを製造する方法が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜ネガ型感光性樹脂組成物＞
本開示のネガ型感光性樹脂組成物は、
（Ａ）下記一般式（１）で表される構造単位を含むポリイミド前駆体、及び
（Ｂ）光重合開始剤
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物である。
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2025176039000031.jpg
51
167
｛式（１）中、Ｘ
1
は炭素数４～４０の４価の有機基であり、Ｙ
1
は炭素数６～４０の２価の有機基であり、Ｒ
１
及びＲ
２
は、それぞれ独立に、水酸基、ウレア構造を有しない炭素数１～４０の１価の有機基、及びウレア構造を有する１価の有機基からなる群から選択される。ただし、Ｒ
１
及びＲ
２
の少なくとも一方は、上記ウレア構造を有する１価の有機基である。｝有機基は、炭素及び水素以外のヘテロ原子を含む有機基であってもよく、炭素及び水素原子からなる有機基であってもよい。ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子等が挙げられる。なお、本明細書を通じ、一般式において同一符号で表されている構造は、分子中に複数存在する場合には、互いに同一であるか、又は異なっていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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