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公開番号2025145282
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024045376
出願日2024-03-21
発明の名称感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの製造方法、及び半導体装置
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G03F 7/004 20060101AFI20250926BHJP(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】グリーンレーザーマーカによってマークを刻印することができ、絶縁信頼性が良好で、さらには保存安定性も良好な感光性樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】感光性樹脂組成物は、(A)下記一般式(A1)で表されるポリイミド前駆体、(B)染料、(C)感光剤、及び(D)遊離塩素、共有結合性塩素、Fe元素、Ca元素、及び/又はNa元素を含み、(D)の総量が0.05～1000ppmである。
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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（Ａ１）：
JPEG
2025145282000035.jpg
63
150
（式中、Ｘは、４価の有機基であり、Ｙは、２価の有機基であり、Ｒ
１
及びＲ
２
は、水素原子、重合性基、又は炭素数１～４の飽和脂肪族基である。但し、Ｒ
１
及びＲ
２
は同時に水素原子ではない。）
で表されるポリイミド前駆体、
（Ｂ）染料、
（Ｃ）感光剤、及び
（Ｄ）遊離塩素、共有結合性塩素、Ｆｅ元素、Ｃａ元素、及び／又はＮａ元素
を含み、
前記（Ｄ）の総量が０．０５～１０００ｐｐｍである、ことを特徴とする感光性樹脂組成物。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記（Ｄ）の総量が組成物中に０．０５～５００ｐｐｍである、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記一般式（Ａ１）において、前記Ｒ
１
及びＲ
２
が、下記一般式（Ｒ
ｈ
）：
JPEG
2025145282000036.jpg
39
151
（式中、Ｒ
３
、Ｒ
４
及びＲ
５
は、水素原子又は炭素数１～３の有機基であり、ｐは、２～１０から選ばれる整数である。）
で表される構造を含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記一般式（Ａ１）において、前記Ｘが、下記式（２）：
JPEG
2025145282000037.jpg
28
89
で表される構造を含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記一般式（Ａ１）において、前記Ｙが、下記式（８）：
JPEG
2025145282000038.jpg
28
94
及び／又は下記式（９）：
JPEG
2025145282000039.jpg
37
86
で表される構造を含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項６】
（Ｂ）染料が、アントラセン誘導体である請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項７】
（Ｅ）溶剤として、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、γ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、３－メトキシ－Ｎ，Ｎ－ジメチルプロパンアミド、及び乳酸エチルから成る群から選択される少なくとも１つの溶剤を更に含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項８】
（１）請求項１～７のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによっ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することによっ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。
【請求項９】
前記基板が、銅又は銅合金から形成されて成る、請求項８に記載の硬化レリーフパターンの製造方法。
【請求項１０】
請求項１～７のいずれか１項に記載の感光性樹脂組成物から得られる硬化レリーフパターンを絶縁層として有する、半導体装置。

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、硬化レリーフパターンの製造方法、及び半導体装置に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置（以下、本明細書において単に「素子」と称する場合がある。）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た。しかしながら、ワイヤボンディングではその要求を満たすことが困難であった。
【０００３】
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（フリップ）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では、配線距離を正確に制御できる。このため、フリップチップ実装は、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、実装サイズの小ささから携帯電話等に、それぞれ採用され、需要が急拡大している。
【０００４】
従来、電子部品の絶縁材料、並びに半導体装置のパッシベーション膜、表面保護膜、及び層間絶縁膜等には、優れた耐熱性及び電気特性を併せ持つポリイミドが用いられている。パッシベーション膜、表面保護膜、及び層間絶縁膜等を構成する樹脂の表面に、レリーフパターンを形成すること、並びに、該表面に半導体装置の製品仕様、ロット番号及び製造年月日等の文字及びマークを刻印すること、等のためには、波長５３２ｎｍのグリーンレーザーを搭載したレーザーマーカを用いることが一般的である。レーザー処理したときに、所望のレリーフパターンを形成でき、また、刻印できるためには、パッシベーション膜、表面保護膜、及び層間絶縁膜等が、レーザー波長に対して吸収を有することが求められる。
【０００５】
ここで、ポリイミド膜を着色することで該ポリイミド膜に適度な光吸収を持たせる手法が知られている。例えば、特許文献１では、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ６３、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１８及びＣ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＹｅｌｌｏｗ２０１等の染料を含有せしめることにより、ポリイミド膜を着色する旨が開示されている。また、特許文献２では、ＯＩＬＧＲＥＥＮ５０２及びＯＩＬＢＬＡＣＫＢＳ等の染料を含有せしめることにより、グリーンレーザーによってマークを刻印することが可能になった旨が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６８９１８８０号公報
特許第５５０１９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の染料を含む組成物は、染料に含まれる金属不純物が原因で絶縁信頼性が低下することがあり、そのような組成物を長期保管する際に、染料が析出することがあった。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みて考案された。すなわち、本発明の目的は、グリーンレーザーマーカによってマークを刻印することができ、絶縁信頼性が良好で、さらには保存安定性も良好な感光性樹脂組成物を提供することである。また、本発明の目的は、かかる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、及び半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は以下のとおりである。
［１］
（Ａ）下記一般式（Ａ１）：
JPEG
2025145282000001.jpg
63
150
（式中、Ｘは、４価の有機基であり、Ｙは、２価の有機基であり、Ｒ
１
及びＲ
２
は、水素原子、重合性基、又は炭素数１～４の飽和脂肪族基である。但し、Ｒ
１
及びＲ
２
は同時に水素原子ではない。）
で表されるポリイミド前駆体、
（Ｂ）染料、
（Ｃ）感光剤、及び
（Ｄ）遊離塩素、共有結合性塩素、Ｆｅ元素、Ｃａ元素、及び／又はＮａ元素
を含み、
前記（Ｄ）の総量が０．０５～１０００ｐｐｍである、ことを特徴とする感光性樹脂組成物。
［２］
前記（Ｄ）の総量が組成物中に０．０５～５００ｐｐｍである、［１］に記載の感光性樹脂組成物。
［３］
前記一般式（Ａ１）において、前記Ｒ
１
及びＲ
２
が、下記一般式（Ｒ
ｈ
）：
JPEG
2025145282000002.jpg
39
151
（式中、Ｒ
３
、Ｒ
４
及びＲ
５
は、水素原子又は炭素数１～３の有機基であり、ｐは、２～１０から選ばれる整数である。）
で表される構造を含む、［１］または［２］に記載の感光性樹脂組成物。
［４］
前記一般式（Ａ１）において、前記Ｘが、下記式（２）：
JPEG
2025145282000003.jpg
28
89
で表される構造を含む、［１］～［３］のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
［５］
前記一般式（Ａ１）において、前記Ｙが、下記式（８）：
JPEG
2025145282000004.jpg
28
94
及び／又は下記式（９）：
JPEG
2025145282000005.jpg
37
86
で表される構造を含む、［１］～［４］のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
［６］
（Ｂ）染料が、アントラセン誘導体である［１］～［５］のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
［７］
（Ｅ）溶剤として、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、γ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、３－メトキシ－Ｎ，Ｎ－ジメチルプロパンアミド、及び乳酸エチルから成る群から選択される少なくとも１つの溶剤を更に含む、［１］～［６］のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
［８］
（１）［１］～［７］のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによっ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することによっ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。
［９］
前記基板が、銅又は銅合金から形成されて成る、［８］に記載の硬化レリーフパターンの製造方法。
［１０］
［１］～［７］のいずれかに記載の感光性樹脂組成物から得られる硬化レリーフパターンを絶縁層として有する、半導体装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、グリーンレーザーマーカによってマークを刻印することができ、特に、遊離塩素又は特定の金属イオンが組成物中に特定量存在することで絶縁信頼性が良好で、さらには保存安定性も良好な感光性樹脂組成物並びにそれを用いた硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置を提供できる。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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