感光性树脂组合物、树脂膜和电子装置

文档序号:1449485 发布日期:2020-02-18 浏览:42次 >En<

阅读说明:本技术 感光性树脂组合物、树脂膜和电子装置 (Photosensitive resin composition, resin film, and electronic device ) 是由 川浪卓士 池田拓司 于 2018-06-13 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种感光性树脂组合物,其包含:特定结构的硅烷化合物、碱溶性树脂和感光剂,该特定结构的硅烷化合物具有仲胺结构和在分子的两个末端的特定的含硅结构。并且,本发明提供一种树脂膜,其通过使该感光性树脂组合物固化而形成。并且,本发明提供一种电子装置,其包括该树脂膜。作为碱溶性树脂,优选为聚酰胺树脂。作为感光剂,优选为重氮醌化合物。(The present invention provides a photosensitive resin composition, which comprises: a silane compound of a specific structure having a secondary amine structure and specific silicon-containing structures at both ends of the molecule, an alkali-soluble resin, and a photosensitizer. The present invention also provides a resin film formed by curing the photosensitive resin composition. Also, the present invention provides an electronic device comprising the resin film. As the alkali-soluble resin, a polyamide resin is preferable. As the photosensitizer, a diazoquinone compound is preferable.)

感光性树脂组合物、树脂膜和电子装置

技术领域

本发明涉及感光性树脂组合物、树脂膜和电子装置。

背景技术

迄今为止,在感光性树脂组合物的领域中,为了获得显影时不发生图案剥离和浮起、在热固化处理后和化学品处理后与基底基板的粘接性良好的固化膜,开发了各种技术。作为这种技术,例如可列举专利文献1中所记载的技术。

根据专利文献1,记载有通过使用特定结构的硅烷化合物,可抑制在金属基板上对感光性树脂组合物进行碱显影时的剥离、渗入的内容。并且,根据专利文献1,记载有将感光性树脂组合物进行热固化而得到的固化膜在金属基板上显现出良好的粘接性的内容。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2013/146130号

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明人对在使用专利文献1中记载的感光性树脂组合物作为电子装置的永久膜时,用于电子装置的基板的输入输出而设置的铝(Al)焊盘及作为电路的铜(Cu)电路与永久膜之间的密接性进行了研究。所谓永久膜是通过如下方式获得的固化膜:对由感光性树脂组合物形成的树脂膜进行预烘、曝光和显影,并将其图案化成所需形状之后,进而进行后烘而使树脂膜固化。

上述研究的结果,弄清楚了:专利文献1中记载的感光性树脂组合物,如果预烘的温度不是例如120℃以上的高温,则不会显现出与Al焊盘之间的密接性。从而,存在感光性树脂组合物从Al焊盘剥落的不良情况。

另一方面,弄清楚了:当预烘的温度为例如120℃以上的高温时,铜电路与专利文献1中记载的感光性树脂组合物之间的密接性在显影之前变得过大。从而,在对感光性树脂组合物进行显影而形成暴露Cu电路的通孔的情况下,无法通过显影将感光性树脂组合物完全除去,导致通孔中产生感光性树脂组合物的残渣。而且,如果产生残渣,则存在电子装置的电可靠性降低的不良情况。

如上所述,弄清楚了:预烘后的感光性树脂组合物和Al焊盘的密接性与显影时的感光性树脂组合物的残渣的产生,因预烘的温度而处于此消彼长(trade-off)的关系。

在此,本发明人对当使用专利文献1中记载的感光性树脂组合物作为电子装置的永久膜时,后烘后的感光性树脂组合物的固化膜与Al焊盘、铜电路等金属之间的密接性进行了研究。其结果,弄清楚了:专利文献1中记载的感光性树脂组合物与Al焊盘、铜电路等金属的密接性不充分。由此,在感光性树脂组合物上形成微细的凸纹图案等,当感光性树脂组合物的固化膜与金属的接触面积非常小时,存在该固化膜剥落的不良情况。

上述电子装置的永久膜具体而言可列举电子装置的绝缘膜等。

本发明人对当使用专利文献1中记载的感光性树脂组合物作为电子装置的绝缘膜时形成2层绝缘膜的情况下的绝缘膜的耐化学品性进行了研究。

在此,举一个例子对形成2层绝缘膜的方法进行说明。在电子装置的制造步骤中,形成第1层绝缘膜后,对该层间绝缘膜进行预烘、曝光和显影从而形成通孔,后烘后,经由该通孔形成金属配线。接着,在第1层绝缘膜和上述金属配线上形成第2层绝缘膜。在此,作为形成第2层绝缘膜的方法,使用涂敷感光性树脂组合物的清漆的方法。感光性树脂组合物的清漆中含有N-甲基吡咯烷酮(NMP)等溶剂。

上述研究的结果,如果使用专利文献1中记载的感光性树脂组合物形成第1层绝缘膜,则在形成第2层绝缘膜时,存在第1层绝缘膜被NMP溶解,并产生裂缝的不良情况。

如上所述,本发明要解决的技术问题在于,以良好的平衡显现出提高预烘后的感光性树脂组合物和Al焊盘的密接性与抑制显影时的感光性树脂组合物的残渣的产生。本发明要解决的技术问题还在于,提高后烘后的感光性树脂组合物的固化膜与Al等金属之间的密接性,而且提高后烘后的感光性树脂组合物的耐化学品性。

用于解决技术问题的手段

本发明人为了以良好的平衡显现出提高预烘后的感光性树脂组合物和Al焊盘的密接性与抑制显影时的感光性树脂组合物的残渣的产生,对即使在低温下进行预烘也能够提高与Al焊盘之间的密接性的感光性树脂组合物的原料成分进行了研究。其结果,弄清楚了:通过使用特定结构的硅烷化合物作为原料成分,即使在小于120℃的低温下进行预烘的情况下,也能够提高预烘后的感光性树脂组合物与Al焊盘之间的密接性。

并且,弄清楚了:通过使用上述特定结构的硅烷化合物,能够提高后烘后的感光性树脂组合物的固化膜与Al等金属之间的密接性。

而且,弄清楚了:通过使用上述特定结构的硅烷化合物,能够提高后烘后的感光性树脂组合物的耐化学品性。

如上所述,本发明人发现:通过含有特定结构的硅烷化合物,能够以良好的平衡显现出提高预烘后的感光性树脂组合物和Al焊盘的密接性与抑制显影时的感光性树脂组合物的残渣的产生,还能够提高后烘后的感光性树脂组合物的固化膜与Al等金属之间的密接性,而且能够提高后烘后的感光性树脂组合物的耐化学品性,从而完成了本发明。

根据本发明,提供一种感光性树脂组合物,其包含:

由下述通式(1)表示的硅烷化合物;

碱溶性树脂;和

感光剂。

Figure BDA0002345884170000031

(上述通式(1)中,R1表示碳原子数1以上30以下的有机基团。

其中,将R1中含有芳香环的有机基团除外。

R2和R3分别独立地表示碳原子数1以上30以下的有机基团。

A分别独立地表示羟基或碳原子数1以上30以下的有机基团。A可以彼此相同,也可以彼此不同。A中的至少一个是选自羟基和碳原子数1以上30以下的烷氧基中的一种。

B分别独立地表示羟基或碳原子数1以上30以下的有机基团。B可以彼此相同,也可以彼此不同。B中的至少一个是选自羟基和碳原子数1以上30以下的烷氧基中的一种。)

并且,根据本发明,可提供一种使上述感光性树脂组合物固化而形成的树脂膜。

并且,根据本发明,可提供一种包括上述树脂膜的电子装置。

发明效果

本发明能够提供一种感光性树脂组合物,其能够以良好的平衡显现出提高预烘后的感光性树脂组合物和Al焊盘的密接性与抑制显影时的感光性树脂组合物的残渣的产生,还能够提高后烘后的感光性树脂组合物的固化膜与Al等金属之间的密接性,而且能够提高后烘后的感光性树脂组合物的耐化学品性。

附图说明

上述目的和其他目的、特征和优点通过以下说明的优选实施方式和附随于其的以下附图将变得更加明确。

图1是表示本实施方式的电子装置的一个例子的截面图。

具体实施方式

下面,适当利用附图对本实施方式进行说明。在所有附图中,对相同的构成要件标注相同的附图标记,并省略其说明。

在本说明书中,也有时将由通式(1)表示的硅烷化合物表达为“特定结构的硅烷化合物”等。

本实施方式的感光性树脂组合物包含:特定结构的硅烷化合物;碱溶性树脂;和感光剂。

本发明人为了获得以良好的平衡显现出提高预烘后的感光性树脂组合物和Al焊盘的密接性与抑制显影时的感光性树脂组合物的残渣的产生的感光性树脂组合物,对即使在低温下进行预烘也能够提高与Al焊盘之间的密接性的感光性树脂组合物的原料成分进行了研究。其结果,弄清楚了:通过使用特定结构的硅烷化合物作为原料成分,即使在小于120℃的低温下进行预烘的情况下,也能够提高预烘后的感光性树脂组合物与Al焊盘之间的密接性。详细机理虽然并不明确,但是推测为以下原因。

首先,上述特定结构的硅烷化合物的分子在分子的结构的2个末端分别具有由-SiA3或-SiB3表示的基团。而且,推测经由这些基团,上述特定结构的硅烷化合物与作为感光性树脂组合物的含有成分的碱溶性树脂形成交联结构。在此,上述特定结构的硅烷化合物具有2个来自于仲胺的氮原子的孤对电子,与以往的硅烷化合物相比,认为与Al原子强烈地相互作用。而且,上述交联结构中含有仲胺的氮原子。从而,认为包含上述特定结构的硅烷化合物的交联结构强烈地与Al原子相互作用。

因此,推测本实施方式的感光性树脂组合物即使在小于120℃的低温进行预烘的情况下,也能够充分提高该感光性树脂组合物与Al之间的密接性。

本发明人对使用感光性树脂组合物作为电子装置的永久膜时,能够提高后烘后的感光性树脂组合物的固化膜与Al焊盘等金属之间的密接性的感光性树脂组合物的原料成分进行了研究。其结果,弄清楚了:通过使用上述特定结构的硅烷化合物作为原料成分,能够提高后烘后的感光性树脂组合物的固化膜与Al焊盘等金属之间的密接性。详细机理虽然并不明确,但是其原因推测为如下。

如上所述,推测为上述特定结构的硅烷化合物与碱溶性树脂形成交联结构。在此,认为上述特定的硅烷化合物的分子结构在感光性树脂组合物中作为柔性骨架发挥作用。从而,认为上述柔性骨架能够使后烘后的感光性树脂组合物的内部应力缓和。因此,认为由于对感光性树脂组合物进行后烘时的内部应力的增加而导致的感光性树脂组合物与金属的密接面的界面的破坏得到抑制。

进而,本发明人对能够提高后烘后的感光性树脂组合物的耐化学品性的感光性树脂组合物的原料成分进行了研究。其结果,弄清楚了:通过使用上述特定结构的硅烷化合物作为原料成分,能够提高后烘后的感光性树脂组合物的固化膜的耐化学品性。详细机理虽然并不明确,但是其原因推测为如下。

如上所述,推测为上述特定结构的硅烷化合物与碱溶性树脂形成交联结构。从而,认为感光性树脂组合物的交联密度提高,能够抑制化学品的分子侵入到感光性树脂组合物中。

如上所述,推测为通过本实施方式的感光性树脂组合物含有特定结构的硅烷化合物,即使在小于120℃的低温下进行预烘的情况下,也能够充分地提高预烘后的感光性树脂组合物与Al焊盘的密接性。而且,因为能够实现在小于120℃的低温下的预烘,所以能够抑制显影时的感光性树脂组合物的残渣的产生。

进而,推测为通过本实施方式的感光性树脂组合物含有特定结构的硅烷化合物,能够提高后烘后的感光性树脂组合物的固化膜与Al焊盘等金属之间的密接性。

而且,通过本实施方式的感光性树脂组合物含有特定结构的硅烷化合物,能够提高后烘后的感光性树脂组合物的耐化学品性。

首先,对本实施方式的感光性树脂组合物的各原料成分进行说明。

(硅烷化合物)

硅烷化合物由下述通式(1)表示,例如,优选由下述通式(2)表示,更优选由下述通式(3)表示。由此,硅烷化合物容易形成交联结构,而且能够适当地缓和内部应力。因此,能够提高感光性树脂组合物的固化膜与金属之间的密接性。

(上述通式(1)中,R1表示碳原子数1以上30以下的有机基团。其中,将R1中含有芳香环的有机基团除外。

R2和R3分别独立地表示碳原子数1以上30以下的有机基团。

A分别独立地表示羟基或碳原子数1以上30以下的有机基团。A可以彼此相同,也可以彼此不同。A中的至少一个是选自羟基和碳原子数1以上30以下的烷氧基中的一种。

B分别独立地表示羟基或碳原子数1以上30以下的有机基团。B可以彼此相同,也可以彼此不同。B中的至少一个是选自羟基和碳原子数1以上30以下的烷氧基中的一种。)

Figure BDA0002345884170000071

(上述通式(2)中,R1表示碳原子数1以上30以下的有机基团。其中,将R1中含有芳香环的有机基团除外。

R2表示碳原子数1以上30以下的有机基团。

A分别独立地表示羟基或碳原子数1以上30以下的有机基团。A可以彼此相同,也可以彼此不同。A中的至少一个是选自羟基和碳原子数1以上30以下的烷氧基中的一种。

B分别独立地表示羟基或碳原子数1以上30以下的有机基团。B可以彼此相同,也可以彼此不同。B中的至少一个是选自羟基和碳原子数1以上30以下的烷氧基中的一种。)

Figure BDA0002345884170000072

(上述通式(3)中,R1表示碳原子数1以上30以下的有机基团。其中,将R1中含有芳香环的有机基团除外。

A分别独立地表示羟基或碳原子数1以上30以下的有机基团。A可以彼此相同,也可以彼此不同。A中的至少一个是选自羟基和碳原子数1以上30以下的烷氧基中的一种。

B分别独立地表示羟基或碳原子数1以上30以下的有机基团。B可以彼此相同,也可以彼此不同。B中的至少一个是选自羟基和碳原子数1以上30以下的烷氧基中的一种。)

上述通式(1)~(3)中的R1~R3为碳原子数1以上30以下的有机基团,例如,优选为碳原子数1以上10以下的有机基团,进一步优选为碳原子数1以上7以下的有机基团,更进一步优选为碳原子数1以上5以下的有机基团,尤其优选为碳原子数1以上3以下的有机基团。由此,能够进一步提高交联密度。因此,能够提高感光性树脂组合物的固化膜的耐化学品性。

上述通式(1)~(3)中的构成R1~R3的有机基团例如可以在有机基团的结构中含有除了氢和碳以外的原子。

作为除了氢和碳以外的原子,具体而言可列举氧原子、氮原子、硫原子、磷原子、硅原子、氟原子、氯原子等。作为除了氢和碳以外的原子,可以包含上述具体例中的一种或两种以上。

作为上述通式(1)~(3)中的R1,具体而言可列举亚烷基等。

作为亚烷基,例如,可以为直链状的亚烷基,也可以为支链状的亚烷基。作为直链状的亚烷基,具体而言可列举亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基等。作为支链状的亚烷基,具体而言可列举-C(CH3)2-、-CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH2CH3)-、-C(CH2CH3)2-等烷基亚甲基;-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH(CH2CH3)CH2-、-C(CH2CH3)2-CH2-等烷基亚乙基等。

作为R1,例如优选亚烷基,更优选直链状的亚烷基。由此,R1具有柔性结构,从而能够适当地缓和内部应力。因此,能够提高感光性树脂组合物的固化膜与金属之间的密接性。并且,在来自于硅烷化合物的仲胺的氮原子的周围,构象的限制减少,并且氮原子与Al等金属原子能够更适当地相互作用。因此,即使在低于120℃的低温下进行预烘的情况下,也能够充分提高预烘后的感光性树脂组合物和Al焊盘的密接性。

作为上述通式(1)~(3)中的R1,将包含芳香环的有机基团除外。由此,不存在作为刚性结构的芳香环,因此能够在后烘时抑制内部应力提高。因此,能够提高感光性树脂组合物的固化膜与金属之间的密接性。

作为芳香环,具体而言可列举:苯环;萘环、蒽环、芘环等稠合芳香环;吡啶环、吡咯环等杂芳香环等。

作为上述通式(1)~(2)中的R2、上述通式(1)中的R3,具体而言可列举亚烷基、亚芳基等。

作为亚烷基,例如,可以为直链状的亚烷基,也可以为支链状的亚烷基。作为直链状的亚烷基,具体而言可列举亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基等。作为支链状的亚烷基,具体而言可列举-C(CH3)2-、-CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH2CH3)-、-C(CH2CH3)2-等烷基亚甲基;-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH(CH2CH3)CH2-、-C(CH2CH3)2-CH2-等烷基亚乙基等。

作为亚芳基,具体而言可列举亚苯基、亚联苯基、亚萘基、亚蒽基和2个或2个以上的亚芳基彼此键合而成的基团等。

作为R2和R3,例如优选为亚烷基。由此,能够在后烘时抑制内部应力的提高。因此,能够提高感光性树脂组合物的固化膜与金属之间的密接性。

上述通式(1)~(3)中的多个A分别独立地为羟基或碳原子数1以上30以下的有机基团,优选为羟基或碳原子数1以上10以下的有机基团,进一步优选为羟基或碳原子数1以上3以下的有机基团,更进一步优选为羟基或碳原子数1以上2以下的有机基团。由此,认为硅烷化合物的分子链容易编入到交联结构中。

作为上述通式(1)~(3)中的A,只要至少一个是选自羟基和碳原子数1以上30以下的烷氧基中的一种即可,优选A中的2个以上是选自羟基和碳原子数1以上30以下的烷氧基中的一种,更优选A中的3个是选自羟基和碳原子数1以上30以下的烷氧基中的一种。由此,推测为硅烷化合物的分子链彼此键合而变得容易低聚化。因此,能够形成更适当形状的柔性分子链。

上述通式(1)~(3)中的多个A可以彼此相同,也可以彼此不同。作为多个A,例如优选为彼此相同。由此,硅烷化合物的分子链均匀地导入至交联结构中。因此,能够抑制内部应力的局部集中。

作为上述通式(1)~(3)中的碳原子数1以上30以下的烷氧基以外的A,具体而言可列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基;烯丙基、戊烯基、乙烯基等烯基;乙炔基等炔基;次甲基、亚乙基等亚烷基;甲苯基、二甲苯基、苯基、萘基、蒽基等芳基;苄基、苯乙基等芳烷基;金刚烷基、环戊基、环己基、环辛基等环烷基;甲苯基、二甲苯基等烷芳基等。

上述通式(1)~(3)中的B可以为与上述A相同。另外,多个B与A同样地可以彼此相同,也可以彼此不同。

作为本实施方式的由上述通式(1)表示的硅烷化合物,具体而言可以列举N,N’双[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺、N,N’-双-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)乙二胺、N,N’-双[3-(甲基二甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺、N,N’-双[3-(甲基二乙氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺、N,N’-双[3-(二甲基甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺、N-[3-(甲基二甲氧基甲硅烷基)丙基]-N’-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺、N,N’-双[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]二氨基丙烷、N,N’-双[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]二氨基己烷、N,N’-双[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]二乙烯三胺等。

作为由上述通式(1)表示的硅烷化合物,也可以使用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的反应产物。作为该反应产物的市售品,可以列举信越化学工业株式会社生产的KBM-425等。

感光性树脂组合物中的硅烷化合物的含量的下限值例如相对于后述的碱溶性树脂100质量份,优选为0.01质量份以上,更优选为1.0质量份以上,进一步优选为2.0质量份以上,更进一步优选为2.5质量份以上,尤其优选为3.0质量份以上。由此,能够通过硅烷化合物对碱溶性树脂适当地进行交联。因此,能够提高预烘后的感光性树脂组合物和Al焊盘的密接性,而且能够提高后烘后的感光性树脂组合物的耐化学品性。

并且,感光性树脂组合物中的硅烷化合物的含量的上限值例如相对于碱溶性树脂100质量份,优选为30质量份以下,更优选为15质量份以下,进一步优选为10质量份以下。由此,硅烷化合物发挥柔性作用的同时不损害由感光性树脂组合物形成的树脂膜的机械强度。因此,能够提高后烘后的感光性树脂组合物与Al等金属之间的密接性。

(碱溶性树脂)

作为碱溶性树脂并无限定,可以根据树脂膜所需的机械特性、光学特性等物性来选择。作为碱溶性树脂,具体而言可列举酚醛树脂、羟基苯乙烯树脂、环状烯烃树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯并噁唑树脂等。作为碱溶性树脂,例如优选使用聚酰胺树脂或聚苯并噁唑树脂,更优选使用聚酰胺树脂。由此,碱溶性树脂和硅烷化合物能够优选地形成交联结构。

作为碱溶性树脂,可以包含上述具体例中的一种或两种以上。

作为上述酚醛树脂,具体而言可列举:苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、双酚酚醛清漆树脂、苯酚-联苯酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂;酚醛清漆型酚醛树脂、甲阶型酚醛树脂、甲酚酚醛清漆树脂等酚化合物与醛化合物的反应物;苯酚芳烷基树脂等酚化合物与二甲醇化合物的反应物等。另外,作为酚醛树脂,可以包含上述具体例中的一种或两种以上。

作为上述用于酚化合物与醛化合物的反应物或酚化合物与二甲醇化合物的反应物的酚化合物并无限定。

作为这种酚化合物,具体而言可列举:苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚等甲酚类;2,3-二甲酚、2,4-二甲酚、2,5-二甲酚、2,6-二甲酚、3,4-二甲酚、3,5-二甲酚等二甲酚类;邻乙基酚、间乙基酚、对乙基酚等乙基酚类;异丙基酚、丁基酚、对叔丁基酚等烷基酚类;间苯二酚、儿茶酚、对苯二酚、邻苯三酚、间苯三酚等多元酚类;4,4’-联苯酚等联苯系酚类。作为酚化合物,可以使用上述具体例中的一种或两种以上。

作为上述用于酚化合物与醛化合物的反应物的醛化合物只要是具有醛基的化合物则并无限定。

作为这种醛化合物,具体而言可列举甲醛、多聚甲醛、乙醛、苯甲醛、水杨醛等。作为醛化合物,可以使用上述具体例中的一种或两种以上。

作为上述用于酚化合物与二甲醇化合物的反应物的二甲醇化合物并无限定。

作为这种二甲醇化合物,具体而言可列举:1,4-苯二甲醇、1,3-苯二甲醇、4,4’-联苯二甲醇、3,4’-联苯二甲醇、3,3’-联苯二甲醇、2,6-萘二甲醇、2,6-双(羟甲基)-对甲酚等二甲醇化合物;1,4-双(甲氧基甲基)苯、1,3-双(甲氧基甲基)苯、4,4’-双(甲氧基甲基)联苯、3,4’-双(甲氧基甲基)联苯、3,3’-双(甲氧基甲基)联苯、2,6-萘二羧酸甲酯等双(烷氧基甲基)化合物、或1,4-双(氯甲基)苯、1,3-双(氯甲基)苯、1,4-双(溴甲基)苯、1,3-双(溴甲基)苯、4,4’-双(氯甲基)联苯、3,4’-双(氯甲基)联苯、3,3’-双(氯甲基)联苯、4,4’-双(溴甲基)联苯、3,4’-双(溴甲基)联苯或3,3’-双(溴甲基)联苯等双(卤代烷基)化合物、4,4’-双(甲氧基甲基)联苯、4,4’-双(甲氧基甲基)联苯等联苯芳烷基化合物等。作为二甲醇化合物,可以使用上述具体例中的一种或两种以上。

作为上述羟基苯乙烯树脂并无限定,具体而言可以使用将选自羟基苯乙烯、羟基苯乙烯衍生物、苯乙烯和苯乙烯衍生物中的一种或两种以上聚合或共聚而成的聚合反应物或共聚反应物。

作为上述环状烯烃树脂并无特别限定,例如可以使用将选自降冰片烯和降冰片烯衍生物中的一种或两种以上聚合或共聚而成的聚合反应物或共聚反应物。

在此,作为降冰片烯衍生物,具体而言可列举降冰片二烯、二环[2.2.1]-庚-2-烯(惯用名:2-降冰片烯)、5-甲基-2-降冰片烯、5-乙基-2-降冰片烯、5-丁基-2-降冰片烯、5-己基-2-降冰片烯、5-癸基-2-降冰片烯、5-烯丙基-2-降冰片烯、5-(2-丙烯基)-2-降冰片烯、5-(1-甲基-4-戊烯基)-2-降冰片烯、5-乙炔基-2-降冰片烯、5-苄基-2-降冰片烯、5-苯乙基-2-降冰片烯、2-乙酰基-5-降冰片烯、5-降冰片烯-2-羧酸甲酯、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐等。

另外,环状烯烃树脂可以具有除了环状烯烃单体(例如为上述降冰片烯衍生物)以外的结构单元。例如,也可以为环状烯烃单体与马来酸酐的共聚物。通过使马来酸酐与环状烯烃树脂共聚合,能够显著提高碱溶性。

本实施方式的聚酰胺树脂例如优选使用在聚酰胺的结构单元中包含芳香族环的芳香族聚酰胺,更优选包含由下述式(PA1)表示的结构单元。由此,聚酰胺树脂的分子链彼此经由酰氨基进行氢键合而形成紧密结构,并能够抑制化学品的分子侵入感光性树脂组合物中。因此,能够提高后烘后的耐化学品性。

在本实施方式中,所谓芳香族环表示:苯环;萘环、蒽环、芘环等稠合芳香环;吡啶环、吡咯环等杂芳香环等。从形成上述紧密结构的观点考虑,本实施方式的聚酰胺树脂优选包含苯环作为芳香族环。

Figure BDA0002345884170000131

包含由上述式(PA1)表示的结构单元的聚酰胺树脂是聚苯并噁唑树脂的前体。包含由上述式(PA1)表示的结构单元的聚酰胺树脂例如能够通过在150℃以上380℃以下的温度以30分钟以上50小时以下的条件进行热处理,由此脱水闭环,形成聚苯并噁唑树脂。在此,上述式(PA1)的结构单元通过脱水闭环而成为由下述式(PBO1)表示的结构单元。

在本实施方式的碱溶性树脂为包含由上述式(PA1)表示的结构单元的聚酰胺树脂的情况下,例如可以通过对感光性树脂组合物进行上述热处理,由此脱水闭环,形成聚苯并噁唑树脂。即,进行上述热处理的感光性树脂组合物包含作为碱溶性树脂的聚苯并噁唑树脂。

并且,在碱溶性树脂为包含由上述式(PA1)表示的结构单元的聚酰胺树脂的情况下,可以在制作后述的树脂膜、电子装置之后进行上述热处理,由此脱水闭环,形成聚苯并噁唑树脂。在形成聚苯并噁唑树脂的情况下,能够增加拉伸断裂伸长率。由此,就能够提高树脂膜、电子装置的强度的观点而言是有利的。

Figure BDA0002345884170000132

并且,作为聚酰胺树脂,例如可使用包含由下述通式(PAM)表示的结构单元的聚酰胺树脂。

包含由下述通式(PAM)表示的结构单元的聚酰胺树脂是聚酰亚胺树脂的前体。包含由下述通式(PAM)表示的结构单元的聚酰胺树脂例如能够通过在150℃以上380℃以下的温度,以30分钟以上50小时以下的条件进行热处理,由此脱水闭环,形成聚酰亚胺树脂。在此,下述式(PAM)的结构单元通过脱水闭环而成为由下述式(PI1)表示的结构单元。

在碱溶性树脂为包含由下述式(PAM)表示的结构单元的聚酰胺树脂的情况下,可通过对感光性树脂组合物进行热处理,由此脱水闭环,形成聚酰亚胺树脂。即,进行热处理的感光性树脂组合物可包含作为碱溶性树脂的聚酰亚胺树脂。

并且,在碱溶性树脂为包含由下述式(PAM)表示的结构单元的聚酰胺树脂的情况下,例如可以在制作后述的电子装置之后进行热处理,由此脱水闭环,形成聚酰亚胺树脂。

Figure BDA0002345884170000141

通式(PAM)中,RB和RC分别独立地为碳原子数1以上30以下的有机基团。

Figure BDA0002345884170000142

通式(PI1)中,RB和RC与上述通式(PAM)相同。

作为通式(PAM)、通式(PI1)中的RB和RC,具体而言优选为具有芳香族环的有机基团。

作为具有芳香族环的有机基团,具体而言优选包含苯环、萘环或蒽环,更优选包含苯环。

例如将感光性树脂组合物的总固体成分设为100质量份时,感光性树脂组合物中的碱溶性树脂的含量的下限值优选为30质量份以上,更优选为40质量份以上,进一步优选为50质量份以上,更进一步优选为60质量份以上,尤其优选为70质量份以上。由此,感光性树脂组合物能够显现适当的感光性。因此,能够抑制在显影时产生感光性树脂组合物的残渣。因此,能够以进一步良好的平衡显现提高预烘后的感光性树脂组合物和Al焊盘的密接性与抑制显影时的感光性树脂组合物的残渣的产生。

并且,例如将感光性树脂组合物的总固体成分设为100质量份时,感光性树脂组合物中的碱溶性树脂的含量的上限值优选为90质量份以下,更优选为85质量份以下,进一步优选为80质量份以下。由此,碱溶性树脂通过硅烷化合物而适当地形成交联结构,并能够提高后烘后的感光性树脂组合物的耐化学品性。

另外,在本实施方式中,所谓感光性树脂组合物的总固体成分,表示将表面活性剂和溶剂除外的感光性树脂组合物的含有成分的合计。

(聚酰胺树脂的制造方法)

本实施方式的聚酰胺树脂例如以如下方式聚合。

首先,通过聚合步骤(S1)使二胺单体与二羧酸单体缩聚,从而使聚酰胺聚合。接着,通过低分子量成分除去步骤(S2)除去低分子量成分,获得以聚酰胺为主成分的聚酰胺树脂。

(聚合步骤(S1))

在聚合步骤(S1)中,使二胺单体与二羧酸单体缩聚。作为使聚酰胺聚合的缩聚的方法并无限定,具体而言可列举熔融缩聚、酰氯法、直接缩聚等。

另外,代替二羧酸单体,也可使用选自四羧酸二酐、偏苯三酸酐、二羧酰二氯或活性酯型二羧酸中的化合物。作为获得活性酯型二羧酸的方法,具体而言可以列举使二羧酸与1-羟基-1,2,3-苯并***等反应的方法。

以下对聚酰胺树脂的聚合中所使用的二胺单体和二羧酸单体进行说明。另外,二胺单体和二羧酸单体可分别准备一种,也可并用两种以上而使用。

作为用于聚合的二胺单体并无限定,例如优选使用结构中包含芳香族环的二胺单体,更优选使用结构中包含酚性羟基的二胺单体。在此,作为结构中包含酚性羟基的二胺单体,例如优选为由下述通式(DA1)表示的二胺单体。通过以这种二胺单体为原料来制造聚酰胺树脂,控制聚酰胺树脂的构形,聚酰胺树脂的分子链彼此能够形成更紧密结构。因此,能够抑制化学品的分子侵入到感光性树脂组合物中,并提高后烘后的耐化学品性。

另外,例如,在使用由下述通式(DA1)表示的二胺单体的情况下,聚酰胺树脂包含由下述通式(PA2)表示的结构单元。即,本实施方式的聚酰胺树脂例如优选为包含由下述通式(PA2)表示的结构单元。

Figure BDA0002345884170000161

(在上述通式(DA1)中,R4是通过选自氢原子、碳原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子、硅原子、氯原子、氟原子、溴原子中的一种或两种以上的原子所形成的基团。R5~R10分别独立地表示氢或碳原子数1以上30以下的有机基团。)

Figure BDA0002345884170000162

(在上述通式(PA2)中,R4、R5~R10与上述通式(DA1)相同。)

上述通式(DA1)和(PA2)中的R4是通过选自氢原子、碳原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子、硅原子、氯原子、氟原子、溴原子中的一种或两种以上的原子所形成的基团。

另外,R4是2价的基团。在此,所谓2价的基团,表示原子价。即,表示R4与其他原子键合的键合键是2个。

在上述通式(DA1)和(PA2)中的R4包含碳原子的情况下,R4例如为碳原子数1以上30以下的基团,优选为碳原子数1以上10以下的基团,更优选为碳原子数1以上5以下的基团,进一步优选为碳原子数1以上3以下的基团。

在上述通式(DA1)和(PA2)中的R4包含碳原子的情况下,作为R4,具体而言可列举亚烷基、亚芳基、经卤素取代的亚烷基、经卤素取代的亚芳基等。

作为亚烷基,例如,可以为直链状的亚烷基,也可以为支链状的亚烷基。作为直链状的亚烷基,具体而言可列举亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基等。作为支链状的亚烷基,具体而言可列举:-C(CH3)2-、-CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH2CH3)-、-C(CH2CH3)2-等烷基亚甲基;-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH(CH2CH3)CH2-、-C(CH2CH3)2-CH2-等烷基亚乙基等。

作为亚芳基,具体而言可列举亚苯基、亚联苯基、亚萘基、亚蒽基和2个或2个以上的亚芳基彼此键合而成的基团等。

作为经卤素取代的亚烷基、经卤素取代的亚芳基,具体而言分别可以使用将上述亚烷基、亚芳基中的氢原子经氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子取代而得的基团。这些之中,优选使用通过氟原子取代氢原子而得的基团。

在上述通式(DA1)和(PA2)中的R4不包含碳原子的情况下,作为R4,具体而言可列举由氧原子或硫原子构成的基团等。

上述通式(DA1)和(PA2)中的R5~R10分别独立地为氢或碳原子数1以上30以下的有机基团,例如优选为氢或碳原子数1以上10以下的有机基团,更优选氢或碳原子数1以上5以下的有机基团,进一步优选为氢或碳原子数1以上3以下的有机基团,更进一步优选为氢或碳原子数1以上2以下的有机基团。由此,就聚酰胺树脂的分子链彼此经由酰胺键形成氢键,并能够抑制化学品的分子侵入到感光性树脂组合物中的方面而言是有利的。

作为上述通式(DA1)和(PA2)中的R5~R10的碳原子数1以上30以下的有机基团的具体例,可列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基;烯丙基、戊烯基、乙烯基等烯基;乙炔基等炔基;次甲基、亚乙基等亚烷基;甲苯基、二甲苯基、苯基、萘基、蒽基等芳基;苄基、苯乙基等芳烷基;金刚烷基、环戊基、环己基、环辛基等环烷基;甲苯基、二甲苯基等烷芳基等。

作为由上述通式(DA1)表示的二胺单体,具体而言可列举,2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、4,4’-亚甲基双(2-氨基-3,6-二甲基苯酚)、4,4’-亚甲基双(2-氨基苯酚)、1,1-双(3-氨基4-羟基苯基)乙烷、3,3’-二氨基-4,4’-二羟基二苯醚等。通过使用这些二胺单体,聚酰胺树脂的芳香族环彼此能够紧密排列。因此,能够抑制化学品的分子侵入到感光性树脂组合物中,并提高耐化学品性。另外,作为二胺单体,可以使用上述具体例中的一种或组合使用两种以上。

以下示出这些二胺单体的结构式。

作为用于聚合的二羧酸单体并无限定,例如优选使用结构中包含芳香族环的二羧酸单体。

作为包含芳香族环的二羧酸单体,例如优选使用由下述通式(DC1)表示的二羧酸单体。

另外,例如,在使用由下述通式(DC1)表示的二羧酸单体的情况下,聚酰胺树脂包含由下述通式(PA3)表示的结构单元。即,本实施方式的聚酰胺树脂例如优选包含由下述通式(PA3)表示的结构单元。

Figure BDA0002345884170000201

(上述通式(DC1)中,R11是通过选自氢原子、碳原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子、硅原子、氯原子、氟原子、溴原子中的一种或两种以上的原子所形成的基团。R12~R19分别独立地表示氢或碳原子数1以上30以下的有机基团。)

Figure BDA0002345884170000202

(在上述通式(PA3)中,R11、R12~R19与上述通式(DC1)相同。)

上述通式(DC1)中的R11是通过选自氢原子、碳原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子、硅原子、氯原子、氟原子、溴原子中的一种或两种以上的原子所形成的基团。

另外,R11是2价的基团。在此,所谓2价的基团,表示原子价。即,表示R11与其他原子键合的键合键是2个。

在上述通式(DC1)中的R11包含碳原子的情况下,R11例如为碳原子数1以上30以下的基团,优选为碳原子数1以上10以下的基团,更优选为碳原子数1以上5以下的基团,进一步优选为碳原子数1以上3以下的基团。

在上述通式(DC1)和(PA3)中的R11包含碳原子的情况下,作为R11,具体而言可列举亚烷基、亚芳基、经卤素取代的亚烷基、经卤素取代的亚芳基等。

作为亚烷基,例如,可以为直链状的亚烷基,也可以为支链状的亚烷基。作为直链状的亚烷基,具体而言可列举亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基等。作为支链状的亚烷基,具体而言可列举:-C(CH3)2-、-CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH2CH3)-、-C(CH2CH3)2-等烷基亚甲基;-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH(CH2CH3)CH2-、-C(CH2CH3)2-CH2-等烷基亚乙基等。

作为亚芳基,具体而言可列举亚苯基、亚联苯基、亚萘基、亚蒽基和2个或2个以上的亚芳基彼此键合而成的基团等。

作为经卤素取代的亚烷基、经卤素取代的亚芳基,具体而言分别可以使用将上述亚烷基、亚芳基中的氢原子经氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子取代而得的基团。这些之中,优选使用通过氟原子取代氢原子而得的基团。

在上述通式(DC1)和(PA3)中的R11不包含碳原子的情况下,作为R11,具体而言可列举由氧原子或硫原子构成的基团等。

上述通式(DC1)和(PA3)中的R12~R19分别独立地为氢或碳原子数1以上30以下的有机基团,例如优选为氢或碳原子数1以上10以下的有机基团,更优选氢或碳原子数1以上5以下的有机基团,进一步优选为氢或碳原子数1以上3以下的有机基团,更进一步优选为氢。

作为上述通式(DC1)和(PA3)中的R12~R19的碳原子数1以上30以下的有机基团的具体例,可列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基;烯丙基、戊烯基、乙烯基等烯基;乙炔基等炔基;次甲基、亚乙基等亚烷基;甲苯基、二甲苯基、苯基、萘基、蒽基等芳基;苄基、苯乙基等芳烷基;金刚烷基、环戊基、环己基、环辛基等环烷基;甲苯基、二甲苯基等烷芳基等。

作为二羧酸单体,具体而言可以使用二苯醚4,4’-二羧酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、4,4’-联苯二羧酸等。作为二羧酸单体,优选使用上述具体例中的二苯醚4,4’-二羧酸或间苯二甲酸,更优选使用二苯醚4,4’-二羧酸。

另外,优选与聚合步骤(S1)同时或在聚合步骤(S1)之后修饰存在于聚酰胺树脂的末端的氨基。修饰例如能够通过使特定的酸酐或特定的单羧酸与二胺单体或聚酰胺树脂反应而进行。因此,本实施方式的聚酰胺树脂优选末端的氨基经特定的酸酐或特定的单羧酸修饰而成。另外,上述特定的酸酐、上述特定的单羧酸具有选自烯基、炔基和羟基中的一种以上的官能团。并且,作为上述特定的酸酐、特定的单羧酸,例如优选包含氮原子。由此,能够提高预烘后、后烘后的感光性树脂组合物与Al等金属之间的密接性。

作为上述特定的酸酐,具体而言可列举马来酸酐、柠康酸酐、2,3-二甲基马来酸酐、4-环己烯-1,2-二羧酸酐、外-3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、衣康酸酐、氯桥酸酐、4-乙炔基邻苯二甲酸酐、4-苯基乙炔基邻苯二甲酸酐、4-羟基邻苯二甲酸酐等。作为特定的酸酐,可以使用上述具体例中的一种或组合使用两种以上。

另外,在通过环形状的特定的酸酐修饰存在于聚酰胺树脂的末端的氨基的情况下,环形状的特定的酸酐进行开环。在此,可以在修饰聚酰胺树脂之后,使来自于环形状的特定的酸酐的结构单元进行闭环,由此形成酰亚胺环。作为进行闭环的方法,例如可列举热处理等。

并且,作为上述特定的单羧酸,具体而言可列举5-降冰片烯-2-羧酸、4-羟基苯甲酸、3-羟基苯甲酸等。作为上述特定的单羧酸,可以使用上述具体例中的一种或组合使用两种以上。

并且,也可以在与聚合步骤(S1)同时或在聚合步骤(S1)之后修饰存在于聚酰胺树脂的末端的羧基。修饰例如能够通过使特定的含氮原子的杂芳香族化合物与二羧酸单体或聚酰胺树脂反应而进行。因此,本实施方式的聚酰胺树脂优选由末端的羧基经特定的含氮原子的杂芳香族化合物修饰而成。另外,上述特定的含氮原子的杂芳香族化合物具有选自1-(5-1H-***基)甲基氨基、3-(1H-吡唑基)氨基、4-(1H-吡唑基)氨基、5-(1H-吡唑基)氨基、1-(3-1H-吡唑基)甲基氨基、1-(4-1H-吡唑基)甲基氨基、1-(5-1H-吡唑基)甲基氨基、(1H-四唑-5-基)氨基、1-(1H-四唑-5-基)甲基-氨基和3-(1H-四唑-5-基)苯-氨基中的一种以上的官能团。由此,能够增加感光性树脂组合物中的孤对电子的数量。因此,能够提高预烘后、后烘后的感光性树脂组合物与Al等金属之间的密接性。

作为上述特定的含氮原子的杂芳香族化合物,具体而言可列举5-氨基四唑等。

(低分子量成分除去步骤(S2))

继上述聚合步骤(S1)之后,进行低分子量成分除去步骤(S2),并除去低分子量成分,获得以聚酰胺为主成分的聚酰胺树脂。

通过过滤等将含有低分子量成分与聚酰胺树脂的混合物的有机层进行浓缩之后,使其再次溶解于水/异丙醇等有机溶剂中。由此,过滤沉淀物,能够获得低分子量成分被除去的聚酰胺树脂。

作为聚酰胺树脂,例如优选为将由上述通式(DA1)表示的二胺单体和由上述通式(DC1)表示的二羧酸单体进行缩合而得的聚酰胺树脂。即,作为聚酰胺树脂,优选具有上述通式(PA2)和(PA3)的结构单元,更优选交替地具有上述通式(PA2)和(PA3)的结构单元。

(感光剂)

作为感光剂,可以使用通过吸收光能而产生酸的光产酸剂。

作为光产酸剂,具体而言可列举:重氮醌(diazoquinone)化合物;二芳基碘鎓盐;2-硝基苄基酯化合物;N-亚氨基磺酸盐化合物;酰亚胺磺酸盐化合物;2,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪化合物;二氢吡啶化合物等。这些之中,优选使用重氮醌化合物。由此,能够提高感光性树脂组合物的灵敏度。因此,能够提高图案的精度,并能够改善外观。另外,作为光产酸剂,可以包含上述具体例中的一种或两种以上。

并且,在感光性树脂组合物是正型的情况下,作为感光剂,除了上述具体例之外,也可并用三芳基锍盐;锍-硼酸盐等鎓盐等。由此,能够进一步提高感光性树脂组合物的灵敏度。

作为上述重氮醌化合物,例如可以使用以下所示者中的一种或两种以上的化合物。

Figure BDA0002345884170000241

(n是1以上5以下的整数。)

Figure BDA0002345884170000251

Figure BDA0002345884170000261

在以上各重氮醌化合物中,Q是由下述式(a)、下述式(b)和下述式(c)表示的结构或氢原子。其中,各重氮醌化合物的Q中的至少一个是由下述式(a)、下述式(b)和下述式(c)表示的结构。

作为重氮醌化合物的Q,优选包含下述式(a)或下述式(b)。由此,能够提高感光性树脂组合物的透明性。因此,能够改善感光性树脂组合物的外观。

Figure BDA0002345884170000262

将碱溶性树脂设为100质量份时,感光性树脂组合物中的感光剂的含量的下限值例如优选为1质量份以上,更优选为3质量份以上,进一步优选为5质量份以上。由此,感光性树脂组合物能够发挥适当的灵敏度。

并且,将碱溶性树脂设为100质量份时,感光性树脂组合物中的感光剂的含量的上限值例如优选为30质量份以下,更优选为20质量份以下。由此,感光性树脂组合物适当地固化,能够在预烘后和后烘后对Al、Cu等金属显现密接性。

本实施方式的感光性树脂组合物可进一步添加密接助剂、硅烷偶联剂、溶剂、热交联剂、表面活性剂、抗氧化剂、溶解促进剂、填料、敏化剂等添加剂。

以下对代表成分进行详细说明。

(密接助剂)

本实施方式的感光性树脂组合物例如可含有密接助剂。作为密接助剂,具体而言可以使用***化合物。

作为***化合物,具体而言可列举4-氨基-1,2,4-***、4H-1,2,4-***-3-胺、4-氨基-3,5-二-2-吡啶基-4H-1,2,4-***、3-氨基-5-甲基-4H-1,2,4-***、4-甲基-4H-1,2,4-***-3-胺、3,4-二氨基-4H-1,2,4-***、3,5-二氨基-4H-1,2,4-***、1,2,4-***-3,4,5-三胺、3-吡啶基-4H-1,2,4-***、4H-1,2,4-***-3-羰酰胺、3,5-二氨基-4-甲基-1,2,4-***、3-吡啶基-4-甲基-1,2,4-***、4-甲基-1,2,4-***-3-甲酰胺等1,2,4-***。作为***化合物,可以使用上述具体例中的一种或组合使用两种以上。

并且,作为密接助剂,还优选使用具有酰亚胺结构的化合物。以下例示可以使用的酰亚胺化合物。

Figure BDA0002345884170000271

(硅烷偶联剂)

本实施方式的感光性树脂组合物例如可含有硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂,可与上述硅烷化合物一同并用与上述硅烷化合物不同的结构的硅烷偶联剂。

作为与上述硅烷化合物不同的结构的硅烷偶联剂,具体而言可列举:环己烯-1,2-二羧酸酐和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的缩合物、3,3’,4,4’-二苯基酮四羧酸二酐和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的缩合物等酰氨基硅烷;乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等乙烯基硅烷;2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等环氧硅烷;对苯乙烯基三甲氧基硅烷等苯乙烯基硅烷;3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等甲基丙烯酸硅烷;3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等丙烯酸硅烷;N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基硅烷;异氰脲酸酯硅烷;烷基硅烷;3-脲基丙基三烷氧基硅烷等脲基硅烷;3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等巯基硅烷;3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等异氰酸酯硅烷;钛系化合物;铝螯合物类;铝/锆系化合物等。作为硅烷偶联剂,能够配合上述具体例中的一种或两种以上。

本实施方式的感光性树脂组合物含有硅烷偶联剂的情况下,相对于碱溶性树脂100质量份,含量为例如是0.1质量份以上5质量份以下,优选为0.5质量份以上3质量份以下。

(溶剂)

本实施方式的感光性树脂组合物例如能够作为将除了溶剂以外的原料成分溶解于溶剂中而得的清漆而使用。

作为溶剂并无限定,具体而言可列举:N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基丙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、N,N-二丁基甲酰胺等酰胺系溶剂;N,N-二甲基乙酰胺、四甲基脲(TMU)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、四丁基脲、N,N’-二甲基丙烯脲、1,3-二甲氧基-1,3-二甲基脲、N,N’-二异丙基-O-甲基异脲、O,N,N’-三异丙基异脲、O-叔丁基-N,N’-二异丙基异脲、O-乙基-N,N’-二异丙基异脲、O-苄基-N,N’-二异丙基异脲等尿素系溶剂;丙二醇单甲醚(PGME)、丙二醇单***、乙二醇单***、二乙二醇二甲醚、二乙二醇单***、二乙二醇、乙二醇二***、二乙二醇二***、二乙二醇二丁醚、二丙二醇单甲醚、1,3-丁二醇-3-单甲醚等醚系溶剂;丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、甲基-1,3-丁二醇乙酸酯等乙酸酯系溶剂;四氢糠醇、苯甲醇、2-乙基己醇、丁二醇、异丙醇等醇系溶剂;环戊酮、环己酮、二丙酮醇、2-庚酮等酮系溶剂;γ-丁内酯(GBL)、γ-戊内酯等内酯系溶剂;碳酸亚乙酯、碳酸丙烯酯等碳酸酯系溶剂;二甲基亚砜(DMSO)、环丁砜等砜系溶剂;丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲基-3-甲氧基丙酸酯等酯系溶剂;均三甲苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃系溶剂等。作为溶剂,可以包含上述具体例中的一种或两种以上。

以感光性树脂组合物的固体成分浓度例如成为5~60质量%、优选10~50质量%的方式使用溶剂。

本实施方式的感光性树脂组合物的耐化学品性高,因此,例如即使使用N-甲基-2-吡咯烷酮作为溶剂而制作多个层间绝缘膜,也不会产生裂缝,从这种观点考虑是有利的。

(热交联剂)

本实施方式的感光性树脂组合物可包含能够通过热而与碱溶性树脂反应的热交联剂。由此,关于将感光性树脂组合物进行后烘之后的固化物,能够提高称为拉伸断裂伸长率的机械特性。

作为热交联剂,具体而言可列举:1,2-苯二甲醇、1,3-苯二甲醇、1,4-苯二甲醇(对苯二甲醇)、1,3,5-苯三甲醇、4,4-联苯二甲醇、2,6-吡啶二甲醇、2,6-双(羟甲基)-对甲酚、4,4’-亚甲基双(2,6-二烷氧基甲基苯酚)等具有羟甲基的化合物;五羟基联苯(phloroglucide)等酚类;1,4-双(甲氧基甲基)苯、1,3-双(甲氧基甲基)苯、4,4’-双(甲氧基甲基)联苯、3,4’-双(甲氧基甲基)联苯、3,3’-双(甲氧基甲基)联苯、2,6-萘二羧酸甲酯、4,4’-亚甲基双(2,6-二甲氧基甲基苯酚)等具有烷氧基甲基的化合物;以六羟甲基三聚氰胺、六丁醇三聚氰胺等为代表的羟甲基三聚氰胺化合物;六甲氧基三聚氰胺等烷氧基三聚氰胺化合物;四甲氧基甲基乙炔脲等烷氧基甲基乙炔脲化合物;羟甲基苯并胍胺化合物、二羟甲基乙烯脲等羟甲基脲化合物;二氰基苯胺、二氰基苯酚、氰基苯磺酸等氰基化合物;1,4-亚苯基二异氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯等异氰酸酯化合物;乙二醇二环氧丙基醚、双酚A二环氧丙基醚、异三聚氰酸三环氧丙酯、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、萘系环氧树脂、联苯型环氧树脂、苯酚酚醛清漆树脂型环氧树脂等含环氧基的化合物;N,N’-1,3-亚苯基二马来酰亚胺、N,N’-亚甲基二马来酰亚胺等马来酰亚胺化合物等。作为热交联剂,可以使用上述具体例中的一种或组合使用两种以上。

将感光性树脂组合物的总固体成分设为100质量份时,感光性树脂组合物中的热交联剂的含量的上限值例如优选为15质量份以下,更优选为12质量份以下,进一步优选为10质量份以下。

并且,将感光性树脂组合物的总固体成分设为100质量份时,感光性树脂组合物中的热交联剂的含量的下限值例如优选为0.1质量份以上,更优选为1质量份以上,进一步优选为5质量份以上,更进一步优选为7质量份以上。

(表面活性剂)

本实施方式的感光性树脂组合物可以还包含表面活性剂。

作为表面活性剂并无限定,具体而言可列举:聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚等聚氧乙烯烷基醚类;聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚等聚氧乙烯芳基醚类;聚氧乙烯二月桂酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯等聚氧乙烯二烷基酯类等非离子系表面活性剂;以EFTOP EF301、EFTOP EF303、EFTOP EF352(新秋田化成株式会社生产)、MEGAFAC F171、MEGAFAC F172、MEGAFAC F173、MEGAFAC F177、MEGAFAC F444、MEGAFACF470、MEGAFAC F471、MEGAFAC F475、MEGAFAC F482、MEGAFAC F477(DIC株式会社生产)、FLUORAD FC-430、FLUORAD FC-431、NOVEC FC4430、NOVEC FC4432(3M Japan公司生产)、SURFLON S-381、SURFLON S-382、SURFLON S-383、SURFLON S-393、SURFLON SC-101、SURFLON SC-102、SURFLON SC-103、SURFLON SC-104、SURFLON SC-105、SURFLON SC-106、(AGC SEIMI CHEMICAL CO.,LTD.生产)等名称市售的氟系表面活性剂;有机硅氧烷共聚物KP341(信越化学工业株式会社生产);(甲基)丙烯酸系共聚物Polyflow No.57、95(共荣社化学株式会社生产)等。

这些之中,优选使用具有全氟烷基的氟系表面活性剂。作为具有全氟烷基的氟系表面活性剂,优选使用上述具体例中的选自MEGAFAC F171、MEGAFAC F173、MEGAFAC F444、MEGAFAC F470、MEGAFAC F471、MEGAFAC F475、MEGAFAC F482、MEGAFAC F477(DIC株式会社生产)、SURFLON S-381、SURFLON S-383、SURFLON S-393(AGC SEIMI CHEMICALCO.,LTD.生产)、NOVEC FC4430和NOVEC FC4432(3M Japan公司生产)的一种或两种以上。

并且,作为表面活性剂,以能够优选地使用硅酮系表面活性剂(例如聚醚改性二甲基硅氧烷等)。作为硅酮系表面活性剂,具体而言可以列举Dow Corning Toray公司的SH系列、SD系列和ST系列、BYK Japan公司的BYK系列、信越化学工业株式会社的KP系列、日油株式会社的DISFOAM(注册商标)系列、Toshiba Silicones公司的TSF系列等。

在本实施方式的感光性树脂组合物包含表面活性剂的情况下,相对于组合物整体,例如在1ppm以上1000ppm以下,优选在1ppm以上100ppm以下的范围适当地调整其量。

(抗氧化剂)

本实施方式的感光性树脂组合物可以还包含抗氧化剂。作为抗氧化剂,可以使用选自酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂和硫醚系抗氧化剂中的一种以上。抗氧化剂能够抑制由感光性树脂组合物所形成的树脂膜的氧化。

作为酚系抗氧化剂,可列举季戊四醇-四〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、3,9-双{2-〔3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基〕-1,1-二甲基乙基}2,4,8,10-四氧杂螺〔5,5〕十一烷、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、1,6-己二醇-双〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-乙基苯酚、2,6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚、硬脂基(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、二硬脂基(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)膦酸酯、硫二乙二醇双〔(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、4,4’-硫代双(6-叔丁基-间甲酚)、2-辛硫基-4,6-二(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯氧基)-均三嗪、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基-6-丁基苯酚)、2,-2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、双〔3,3-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丁酸〕乙二醇酯、4,4’-亚丁基双(6-叔丁基-间甲酚)、2,2’-亚乙基双(4,6-二-叔丁基苯酚)、2,2’-亚乙基双(4-仲丁基-6-叔丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、双〔2-叔丁基-4-甲基-6-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苄基)苯基〕对苯二甲酸酯、1,3,5-三(2,6-二甲基-3-羟基-4-叔丁基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-2,4,6-三甲基苯、1,3,5-三〔(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基乙基〕异氰脲酸酯、四〔亚甲基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕甲烷、2-叔丁基-4-甲基-6-(2-丙烯酰氧基-3-叔丁基-5-甲基苄基)苯酚、3,9-双(1,1-二甲基-2-羟乙基)-2,4-8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷-双〔β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯〕、三乙二醇双〔β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯〕、1,1’-双(4-羟基苯基)环己烷、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(6-(1-甲基环己基)-4-甲基苯酚)、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、3,9-双(2-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基丙酰氧基)1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷、4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-双(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)硫化物、4,4’-硫代双(6-叔丁基-2-甲基苯酚)、2,5-二叔丁基对苯二酚、2,5-二叔戊基对苯二酚、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2,4-二甲基-6-(1-甲基环己基、苯乙烯化苯酚、2,4-双((辛硫基)甲基)-5-甲基苯酚等。

作为磷系抗氧化剂,可列举双(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(2,4-二-叔丁基苯基亚磷酸酯)、四(2,4-二-叔丁基-5-甲基苯基)-4,4’-亚联苯基二亚磷酸酯、3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯-二乙基酯、双-(2,6-二异丙苯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)辛基磷酸酯、三(混合单和二-壬基苯基亚磷酸酯)、双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二-叔丁基-4-甲氧基羰基乙基-苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二-叔丁基-4-十八烷氧基羰基乙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等。

作为硫醚系抗氧化剂,可列举二月桂基-3,3’-硫代二丙酸酯、双(2-甲基-4-(3-正十二烷基)硫代丙酰氧基)-5-叔丁基苯基)硫化物、二硬脂基-3,3’-硫代二丙酸酯、季戊四醇-四(3-月桂基)硫代丙酸酯等。

(填料)

本实施方式的感光性树脂组合物例如可包含填料。作为填料,可以根据由感光性树脂组合物制成的树脂膜所需的机械特性、热特性来选择适当的填充材料。

作为填料,具体而言可列举无机填料或有机填料等。

作为上述无机填料,具体而言可列举:熔融破碎二氧化硅、熔融球状二氧化硅、结晶性二氧化硅、二次凝集二氧化硅、微粉二氧化硅等二氧化硅;氧化铝、氮化硅、氮化铝、氮化硼、氧化钛、碳化硅、氢氧化铝、氢氧化镁、钛白等金属化合物;滑石;粘土;云母;玻璃纤维等。作为无机填料,可以使用上述具体例中的一种或组合使用两种以上。

作为上述有机填料,具体而言可列举有机硅粉末、聚乙烯粉末等。作为有机填料,可以使用上述具体例中的一种或组合使用两种以上。

(感光性树脂组合物的制备)

制备本实施方式中的感光性树脂组合物的方法并无限定,根据感光性树脂组合物中所含的成分,可以使用公知的方法。

例如,能够通过将上述各成分与溶剂混合并使其溶解而制备。由此,能够获得作为清漆的感光性树脂组合物。

(用途)

本实施方式的感光性树脂组合物用于形成永久膜、抗蚀剂等电子装置用的树脂膜。这些之中,从以良好的平衡显现出提高预烘后的感光性树脂组合物和Al焊盘的密接性与抑制显影时的感光性树脂组合物的残渣的产生的观点、提高后烘后的感光性树脂组合物的固化膜与金属之间的密接性的观点、以及提高后烘后的感光性树脂组合物的耐化学品性的观点考虑,优选用于使用永久膜的用途。

另外,在本实施方式中,树脂膜是指感光性树脂组合物的干燥膜或固化膜。即,本实施方式的树脂膜是指将感光性树脂组合物进行干燥或固化而成的膜。

上述永久膜由树脂膜构成,该树脂膜通过以下方法而获得:对感光性树脂组合物进行预烘、曝光和显影并图案化为所需形状之后进行后烘而使其固化。永久膜能够用于电子装置的保护膜、层间膜、堤坝件(dam material)等。

另外,当制作上述永久膜时,作为预烘的条件,例如可以为温度90℃以上130℃以下、并且3分钟以上1小时以下的热处理。并且,作为后烘的条件,例如可以为温度150℃以上350℃以下、并且45分钟以上2小时以下的热处理。

上述抗蚀剂例如由树脂膜构成,该树脂膜通过如下方法而获得:通过旋涂、辊涂、流涂、浸涂、喷涂、刮涂等方法将感光性树脂组合物涂敷于用抗蚀剂掩蔽的对象上,从感光性树脂组合物中除去溶剂。

在图1中示出本实施方式的电子装置的一个例子。

本实施方式的电子装置100可以为具有上述树脂膜的电子装置。具体而言,能够将电子装置100中的由钝化膜32、绝缘层42和绝缘层44构成的一个以上为树脂膜。在此,优选树脂膜是上述永久膜。

电子装置100例如为半导体芯片。在此情况下,例如将电子装置100经由凸点52搭载于配线基板上,由此获得半导体封装体。电子装置100具有:半导体基板,其设置有晶体管等半导体元件;和多层配线层(未图示),其设置于半导体基板上。在多层配线层中的最上层设置有层间绝缘膜30和设置于层间绝缘膜30上的最上层配线34。最上层配线34例如由铝(Al)构成。并且,在层间绝缘膜30上和最上层配线34上设置有钝化膜32。在钝化膜32的一部分设置有露出最上层配线34的开口。

在钝化膜32上设置有再配线层40。再配线层40具有:绝缘层42,其设置于钝化膜32上;再配线46,其设置于绝缘层42上;和绝缘层44,其设置于绝缘层42上和再配线46上。在绝缘层42上形成有与最上层配线34连接的开口。再配线46形成于绝缘层42上和设置于绝缘层42的开口内,与最上层配线34连接。在绝缘层44上设置有与再配线46连接的开口。

在设置于绝缘层44的开口内,例如经由UBM(Under BumpMetallurgy)层50而形成凸点52。电子装置100例如经由凸点52与配线基板等连接。

另外,本发明不限定于前述实施方式,在能够实现本发明的目的的范围内的变形、改良等包含于本发明中。

[实施例]

以下,利用实施例对本发明进行详细说明,但本发明不受这些实施例所记载的任何限定。

首先,对实施例和比较例中所使用的原料进行详细说明。

<硅烷化合物>

首先,对实施例中所使用的硅烷化合物进行详细说明。

(硅烷化合物1)

作为硅烷化合物1,准备由下述式(S1)表示的N,N’-双[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺(信越化学工业株式会社生产的X-12-5263HP)。

Figure BDA0002345884170000351

<硅烷偶联剂>

并且,对与在本实施方式中说明的硅烷化合物不同的结构的硅烷偶联剂进行详细说明。

(硅烷偶联剂1)

通过以下方法合成作为环己烯-1,2-二羧酸酐和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的缩合物的硅烷偶联剂1。对合成方法进行详细说明。

在具有搅拌机和冷却管的适当尺寸的反应容器中,使环己烯-1,2-二羧酸酐(45.6g,300mmol)溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮(970g)中,并在恒温槽中调整为30℃。接着,在滴液漏斗中装入3-氨基丙基三乙氧基硅烷(62g,280mmol),经60分钟滴加到溶解液中。滴加结束后,在30℃、18小时的条件下进行搅拌,获得由下述式(S2)表示的硅烷偶联剂1。

Figure BDA0002345884170000361

(硅烷偶联剂2)

通过以下方法合成作为3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的缩合物的硅烷偶联剂2。对合成方法进行详细说明。

在具有搅拌机和冷却管的适当尺寸的反应容器中,使3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐(32.2g,100mmol)溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮(669g)中,并在恒温槽中调整为30℃。接着,在滴液漏斗中装入3-氨基丙基三乙氧基硅烷(42.1g,190mmol),经60分钟滴加到溶解液中。滴加结束后,在30℃、18小时的条件下进行搅拌,获得由下述式(S3)表示的化合物作为硅烷偶联剂2。

Figure BDA0002345884170000362

<碱溶性树脂>

接着,对各实施例和比较例中所使用的碱溶性树脂进行详细说明。

(碱溶性树脂1)

通过以下步骤准备作为聚酰胺树脂的碱溶性树脂1。

在具有温度计、搅拌机、原料投入口和干燥氮气导入管的四口玻璃制的可分离式烧瓶内加入使由下述式(DC2)表示的二苯醚-4,4’-二羧酸206.58g(0.800mol)与1-羟基-1,2,3-苯并***·一水合物216.19g(1.600mol)进行反应而获得的二羧酸衍生物的混合物170.20g(0.346mol)、5-氨基四唑4.01g(0.047mol)、由下述式(DA2)表示的4,4’-亚甲基双(2-氨基苯酚)45.22g(0.196mol)和由下述式(DA3)表示的4,4’-亚甲基双(2-氨基-3,6-二甲基苯酚)56.24g(0.196mol)。其后,在上述可分离式烧瓶内加入578.3g的N-甲基-2-吡咯烷酮,使各原料成分溶解。接着,使用油浴在90℃下反应5小时。接着,在上述可分离式烧瓶内加入24.34g(0.141mol)的4-乙炔基邻苯二甲酸酐和121.7g的N-甲基-2-吡咯烷酮,在90℃下搅拌2小时并同时使其反应之后,冷却至23℃后结束反应。

将对可分离式烧瓶内的反应混合物进行过滤而获得的过滤物投入至水/异丙醇=7/4(容积比)的溶液中。其后,滤取沉淀物,用水充分清洗之后,在真空下进行干燥,由此获得目标碱溶性树脂1。所获得的碱溶性树脂1的重均分子量Mw为18081。

Figure BDA0002345884170000371

<感光剂>

接着,对各实施例和比较例中所使用的感光剂进行详细说明。

(感光剂1)

通过以下步骤合成了作为重氮醌化合物的感光剂1。

在具有温度计、搅拌机、原料投入口、干燥氮气导入管的四口可分离式烧瓶中加入由下述式(P-1)表示的苯酚11.04g(0.026mol)、1,2-萘醌-2-二叠氮-5-磺酰氯18.81g(0.070mol)、丙酮170g,进行搅拌并使其溶解。

接着,以反应溶液的温度不会成为35℃以上的方式通过水浴而冷却烧瓶,并同时缓慢滴加三乙胺7.78g(0.077mol)与丙酮5.5g的混合溶液。在此状态下在室温反应3小时之后,添加乙酸1.05g(0.017mol),进一步反应30分钟。接着,过滤反应混合物之后,将滤液投入至水/乙酸(990mL/10mL)的混合溶液中。接着,过滤收集沉淀物并利用水充分清洗之后,在真空下进行干燥。由此,获得由下述式(Q-1)的结构表示的感光剂1。

Figure BDA0002345884170000381

<热交联剂>

作为热交联剂,使用以下热交联剂1。

·热交联剂1:对苯二甲醇(IHARANIKKEI CHEMICAL INDUSTRY公司生产的PXG)

<表面活性剂>

作为表面活性剂,使用以下表面活性剂1。

·表面活性剂1:氟系表面活性剂(3M Japan公司生产的FC4430)

<溶剂>

作为溶剂,使用以下混合溶剂1。

·混合溶剂1:N-甲基吡咯烷酮(NMP)/γ-丁内酯(GBL)=6/4(质量比)

(各实施例、比较例的感光性树脂组合物的制备)

以如下方式制备各实施例、比较例的感光性树脂组合物。

首先,准备上述混合溶剂1和除了溶剂以外的各原料成分。接着,根据下述表1所示的配合比例,将各原料添加到混合溶剂1中并进行搅拌,接着,利用孔径0.2μm的PTFE制膜滤器进行过滤,由此获得各实施例、比较例的感光性树脂组合物的清漆。

另外,下述表1所示的各原料的配合比例中,硅烷化合物、硅烷偶联剂、碱溶性树脂、感光剂、热交联剂以质量份记载。并且,混合溶剂1相对于碱溶性树脂100质量份使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)108质量份、γ-丁内酯(GBL)72质量份。进而,表面活性剂是相对于包含溶剂的感光性树脂组合物的清漆整体的浓度(ppm)。

对各实施例、比较例的感光性树脂组合物进行以下评价。

(预烘后密接性)

使用各实施例、比较例的感光性树脂组合物,以如下方式对预烘后的感光性树脂组合物和Al焊盘的密接性进行评价。

首先,作为基材准备Al基板。接着,使用旋转涂敷机将感光性树脂组合物的清漆涂敷于Al基板上。接着,使用加热板在温度105℃预烘4分钟之后,获得10.9μm的预烘后的感光性树脂组合物。接着,对预烘后的感光性树脂组合物进行图案掩蔽,并使用宽带掩模对准器(SUSS MicroTec公司生产的MA8)进行宽带曝光,接着,在温度23℃,作为显影液使用2.38%的四甲基氢氧化铵水溶液,以预烘后的膜厚与显影后的膜厚之差成为3.0μm的方式调节显影时间并进行2次覆液式(paddle)显影,除去图案掩蔽。另外,对于图案掩蔽,使用绘制有宽度0.88μm~50μm的剩余图案和冲孔图案的掩模(TOPPAN PRINTING公司生产的掩模,测试图表No.1)。接着,以肉眼观察在此经图案化的感光性树脂组合物是否能够形成所期望的图案,由以下评价基准进行评价。

○(良好):完成如进行图案掩蔽的所期望的图案化。

×(不良):经图案化的感光性树脂组合物的一部分从Al基板剥离,并且没有完成所期望的图案化。

并且,关于各实施例、比较例的每一个的感光性树脂组合物,对将预烘的温度为110℃、115℃的情况也进行评价。将评价结果示于以下表1中。

(显影时的残渣的产生)

使用各实施例、比较例的感光性树脂组合物,以如下方式,针对预烘后的感光性树脂组合物,评价显影时的感光性树脂组合物的残渣的产生。

首先,作为基材准备Cu基板。接着,使用旋转涂敷机将感光性树脂组合物的清漆涂敷于Cu基板上。接着,使用加热板在温度105℃预烘4分钟之后,获得10.9μm的预烘后的感光性树脂组合物。接着,对预烘后的感光性树脂组合物进行图案掩蔽,并使用宽带掩模对准器(SUSS MicroTec公司生产的MA8)进行宽带曝光,接着,在温度23℃,作为显影液使用2.38%的四甲基氢氧化铵水溶液,以预烘后的膜厚与显影后的膜厚之差成为3.0μm的方式调节显影时间并进行2次覆液式(paddle)显影,除去图案掩蔽。另外,对于图案掩蔽,使用MitaniMicronics公司生产的WLP用掩模。接着,以肉眼观察显影后的感光性树脂组合物的残渣是否产生于Cu基板上,由以下评价基准进行评价。

○(良好):在Cu基材上的曝光和显影的部位并未产生感光性树脂组合物的残渣。

×(不良):在Cu基材上的曝光和显影的部位产生感光性树脂组合物的残渣,并且没有完成所期望的图案化。

并且,关于各实施例、比较例的每一个的感光性树脂组合物,对将预烘的温度为110℃、115℃的情况也进行评价。将评价结果示于以下表1中。

(后烘后的密接性)

使用各实施例、比较例的感光性树脂组合物,以如下方式通过以下两种方法对后烘后的感光性树脂组合物和铝(Al)的密接性进行评价。

首先,对第一个方法进行说明。第一个方法使用切割器作为将Al和感光性树脂组合物单片化的方法。首先,作为基材准备硅晶片。接着,将钛(Ti)以成为厚度0.03μm

Figure BDA0002345884170000401

的方式涂敷于基材之后,将Al以成为厚度0.3μm

Figure BDA0002345884170000402

的方式溅射到Ti上,接着,使用旋转涂敷机将感光性树脂组合物的清漆涂敷于Al上。接着,使用加热板,在温度120℃预烘4分钟之后,进一步使用烘箱在氮气气氛下以温度220℃后烘1小时,获得厚度7μm的固化膜。在此,固化膜与Al密接。即,获得基材、Ti、Al、固化膜依次层叠而成的层叠结构。使用该层叠结构,并根据JIS D 0202评价密接性。具体而言,从层叠结构中的固化膜所存在的面,对固化膜和Al上以能够形成100个1mm见方的正方形的方式进行划痕并进行单片化。接着,在固化膜上粘贴透明胶带(adhesive cellophane tape)。粘贴1分钟后,将透明胶带从固化膜剥离。剥离后,在100个正方形中,数出固化膜与Al未剥离而残留的正方形的个数和发生了剥离的正方形的个数,将其作为无PCT工艺的情况的评价结果。将评价结果示于下述表1中。在表1中示出发生了剥离的正方形的数量。

并且,在上述中,在固化膜上粘贴透明胶带之后,在温度125℃、湿度100%、气压2.3atm放置24小时之后,将透明胶带从固化膜剥离。剥离后,在100个正方形中,数出固化膜与Al未剥离而残留的正方形的个数和发生了剥离的正方形的个数,将其作为存在PCT工艺的情况的评价结果。将评价结果示于下述表1中。在表1中示出发生了剥离的正方形的数量。

进而,对第二个方法进行说明。第二个方法使用图案作为将感光性树脂组合物单片化的方法。首先,作为基材准备硅晶片。将钛(Ti)以成为厚度0.05μm

Figure BDA0002345884170000411

的方式涂敷于基材之后,将Al以成为厚度0.3μm

Figure BDA0002345884170000412

的方式溅射到Ti上,接着,使用旋转涂敷机将感光性树脂组合物的清漆涂敷于Al上。接着,使用加热板,在温度120℃预烘4分钟之后,对感光性树脂组合物进行图案掩蔽,并使用宽带掩模对准器(SUSS MicroTec公司生产的MA8)进行宽带曝光,接着,在温度23℃使用2.38%的四甲基氢氧化铵水溶液作为显影液进行覆液式显影。接着,除去图案掩蔽,进一步使用烘箱在氮气气氛下、以温度220℃后烘1小时,获得厚度7μm的单片化的固化膜。在此,固化膜与Al密接。即,获得为基材、Al、固化膜依次层叠而成的层叠结构,且固化膜的层叠部分以1mm见方的正方形100个单片化的层叠体。接着,针对该层叠体,根据JIS D 0202,进行与上述将Al进行单片化的方法为切割器的情况相同的评价,并评价密接性。

另外,作为单片化的方法使用切割器的方法与使用图案的方法相比能够评价更高的密接性。分别针对无PCT工艺和有PCT工艺的情况,将评价结果示于下述表1中。

另外,密接性的评价结果均为值小,即表示剥离的正方形的数量越少,则固化膜与Al的密接性越高。

并且,PCT工艺旨在用于加速试验,是为了评价后烘后的感光性树脂组合物与Al的长期密接性而进行的。

(后烘后的耐化学品性)

使用各实施例、比较例的感光性树脂组合物,以如下方式对后烘后的感光性树脂组合物的耐化学品性进行评价。

首先,作为基材准备硅晶片。接着,使用旋转涂敷机将感光性树脂组合物的清漆涂敷于基材上。接着,在温度120℃将感光性树脂组合物预烘4分钟,进而在220℃后烘60分钟,由此获得感光性树脂组合物的固化膜。在此,固化膜的厚度为厚度7μm。接着,将感光性树脂组合物涂敷于上述固化膜上。接着,在温度120℃预烘4分钟,而在固化膜上形成干燥膜。在此,使用光学显微镜(奥林巴斯株式会社生产的MX50)以暗视野观察在感光性树脂组合物的固化膜中有无裂纹,并由以下评价基准进行评价。将评价结果示于下述表1中。

◎(非常良好):在固化膜中未观察到裂纹。

○(良好):在固化膜中观察到裂纹,但裂纹数量极少,并且裂纹极短,因此在实际使用上并无问题。

×(不良):在固化膜中观察到裂纹。

[表1]

Figure BDA0002345884170000431

如上述表1所示,确认了:实施例的感光性树脂组合物与比较例1的感光性树脂组合物相比,以良好的平衡显现出提高预烘后的感光性树脂组合物和Al焊盘的密接性与抑制显影时的感光性树脂组合物的残渣的产生。还确认了:实施例的感光性树脂组合物与比较例1的感光性树脂组合物相比,能够提高后烘后的感光性树脂组合物的固化膜与Al等金属之间的密接性,而且还能够提高后烘后的感光性树脂组合物的耐化学品性。

本申请基于2017年6月30日申请的日本专利申请特愿2017-129668号主张优先权,并在此引用其公开的全部内容。

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