JP2006276094A

JP2006276094A - Positive photosensitive resin composition and semiconductor device and display apparatus using the same

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Publication number: JP2006276094A
Application number: JP2005090481A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Yano; 達也矢野; Toshio Banba; 敏夫番場
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2006-10-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive photosensitive resin composition having favorable sensitivity and achieving patterning while decreasing a development residue called as scum, and to provide a semiconductor device and others using the composition. <P>SOLUTION: The positive photosensitive resin composition contains an alkali-soluble resin (A), a diazoquinone compound (B), and a compound (C) having a phenolic hydroxyl group expressed by general formula (1), wherein α, β, γ represent positive numbers of 1 to 3 and l represents a positive number of 0 to 30. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポジ型感光性樹脂組成物、並びにそれを用いた半導体装置及び表示装置に関する。 The present invention relates to a positive photosensitive resin composition, and a semiconductor device and a display device using the same.

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きた。
ここでポリベンゾオキサゾール樹脂やポリイミド樹脂を用いた場合のプロセスを簡略化するために、感光材のジアゾキノン化合物をこれらの樹脂と組み合わせたポジ型感光性樹脂組成物も使用されている（特許文献１）。
特開平１−４６８６２号公報 Conventionally, polybenzoxazole resins and polyimide resins having excellent heat resistance and excellent electrical and mechanical properties have been used for surface protective films and interlayer insulating films of semiconductor elements.
Here, in order to simplify the process when a polybenzoxazole resin or a polyimide resin is used, a positive photosensitive resin composition in which a diazoquinone compound of a photosensitive material is combined with these resins is also used (Patent Document 1). ).
JP-A-1-46862

上記文献記載の従来技術は、以下の点で改善の余地を有していた。
第一の課題は次のように感度である。ポジ型感光性樹脂組成物が低感度であると、露光時間が長くなりスループットが低下する。そこでポジ型感光性樹脂組成物の感度を向上させようとして、例えば、ベース樹脂の分子量を小さくすると現像時に未露光部の膜減りが大きくなるために、必要とされる膜厚が得られなくなり、パターン形状が崩れるといった問題が生じる。
第二の課題は次の通りである。第一の課題を克服するために、逆に未露光部の溶解抑止を高めようとして感光材であるジアゾキノン化合物を増やしたりすると、現像後のパターン裾の部分にスカムと呼ばれる現像残りなどが発生する場合がある。
以上のようにポジ型感光性樹脂組成物において、感度を良好に維持しつつ、スカムを低減することは困難であった。 The prior art described in the above literature has room for improvement in the following points.
The first issue is sensitivity as follows. If the positive photosensitive resin composition has low sensitivity, the exposure time becomes long and the throughput decreases. Therefore, in an attempt to improve the sensitivity of the positive photosensitive resin composition, for example, if the molecular weight of the base resin is decreased, the film thickness of the unexposed area is increased during development, so that the required film thickness cannot be obtained. There arises a problem that the pattern shape collapses.
The second problem is as follows. In order to overcome the first problem, if the diazoquinone compound, which is a photosensitive material, is increased in order to increase the dissolution suppression of the unexposed area, a development residue called scum is generated at the bottom of the pattern after development. There is a case.
As described above, in the positive photosensitive resin composition, it was difficult to reduce scum while maintaining good sensitivity.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、感度の良好なポジ型感光性樹脂組成物を提供することにある。また本発明の別な目的は、スカムと呼ばれる現像残りを低減させることである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a positive photosensitive resin composition having good sensitivity. Another object of the present invention is to reduce undeveloped residue called scum.

本発明によれば、
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、
（Ｂ）ジアゾキノン化合物、
（Ｃ）一般式（１）で表されるフェノール性水酸基を有する化合物
を含むことを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物が提供される。
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は特定の成分（C）を用いているため、現像時の感度を良好に維持しつつ、スカムの発生を抑制することができる。 According to the present invention,
(A) an alkali-soluble resin,
(B) a diazoquinone compound,
(C) The positive photosensitive resin composition characterized by including the compound which has phenolic hydroxyl group represented by General formula (1) is provided.
Since the positive photosensitive resin composition of the present invention uses the specific component (C), the occurrence of scum can be suppressed while maintaining good sensitivity during development.

（α、β、γは１〜３の正数、ｌは０〜３０の正数である。）

(Α, β, and γ are positive numbers of 1 to 3, and l is a positive number of 0 to 30.)

本発明によれば、
上記のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を基材上に塗布して樹脂層を形成する工程と、
該樹脂層の所望の部分に活性エネルギー線を照射する工程と、
活性エネルギー線照射後の該樹脂層に現像液を接触させ、次いで該樹脂層を加熱する工程と、
を含むことを特徴とするパターン形成方法が提供される。 According to the present invention,
Applying the positive photosensitive resin composition according to any of the above to a substrate to form a resin layer;
Irradiating a desired portion of the resin layer with active energy rays;
A step of bringing a developer into contact with the resin layer after irradiation with active energy rays, and then heating the resin layer;
A pattern forming method is provided.

また本発明によれば、
半導体基板と、該半導体基板に設けられた半導体素子と、該半導体素子の上部に設けられた絶縁膜とを備え、
前記絶縁膜は、上記のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して形成された膜であることを特徴とする半導体装置が提供される。 Also according to the invention,
A semiconductor substrate, a semiconductor element provided on the semiconductor substrate, and an insulating film provided on the semiconductor element;
A semiconductor device is provided in which the insulating film is a film formed by applying and drying the positive photosensitive resin composition described above.

また本発明によれば、
表示素子用基板と、その表面を覆う絶縁膜と、前記表示素子用基板の上部に設けられた表示素子とを備え、
前記絶縁膜は、上記のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して形成された膜であることを特徴とする表示装置が提供される。 Also according to the invention,
A display element substrate, an insulating film covering the surface, and a display element provided on the display element substrate;
The display device is characterized in that the insulating film is a film formed by applying and drying the positive photosensitive resin composition as described above.

また本発明によれば、
半導体チップとその表面を覆う保護膜とを備える半導装置の製造方法であって、
前記半導体チップ上にポジ型感光性樹脂組成物を塗布して樹脂層を形成する工程と、
該樹脂層の所望の部分に活性エネルギー線を照射する工程と、
活性エネルギー線照射後の該樹脂層に現像液を接触させ、次いで該樹脂層を加熱することにより前記保護膜を形成する工程と、
を含み、前記ポジ型感光性樹脂組成物が上記ポジ型感光性樹脂組成物であることを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。 Also according to the invention,
A method of manufacturing a semiconductor device comprising a semiconductor chip and a protective film covering the surface thereof,
Applying a positive photosensitive resin composition on the semiconductor chip to form a resin layer;
Irradiating a desired portion of the resin layer with active energy rays;
Forming a protective film by bringing a developer into contact with the resin layer after irradiation with active energy rays and then heating the resin layer;
And a method of manufacturing a semiconductor device, wherein the positive photosensitive resin composition is the positive photosensitive resin composition.

また本発明によれば、
基板と、その表面を覆う平坦化膜と、前記表示素子用基板の上部に設けられた表示素子とを備える表示装置の製造方法であって、
前記基板上にポジ型感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して樹脂層を形成する工程と、
該樹脂層の所望の部分に活性エネルギー線を照射する工程と、
活性エネルギー線照射後の該樹脂層に現像液を接触させ、次いで該樹脂層を加熱することにより前記平坦化膜を形成する工程と、
を含み、
前記ポジ型感光性樹脂組成物が上記ポジ型感光性樹脂組成物であることを特徴とする表示装置の製造方法が提供される。 Also according to the invention,
A manufacturing method of a display device comprising a substrate, a planarization film covering the surface thereof, and a display element provided on the display element substrate,
Applying a positive photosensitive resin composition on the substrate and drying to form a resin layer;
Irradiating a desired portion of the resin layer with active energy rays;
A step of bringing the developer layer into contact with the resin layer after irradiation with active energy rays and then heating the resin layer to form the planarizing film;
Including
There is provided a method for producing a display device, wherein the positive photosensitive resin composition is the positive photosensitive resin composition.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物を用いることで、高感度のポジ型感光性樹脂組成物が提供されるため、露光時の処理時間が低減し、スループットの向上が達成される。また本発明のポジ型感光性樹脂組成物を用いることでスカムの発生が抑制され、信頼性の高い半導体装置及び表示装置が作製される。 By using the positive photosensitive resin composition of the present invention, a high-sensitivity positive photosensitive resin composition is provided, so that the processing time during exposure is reduced and an improvement in throughput is achieved. Further, by using the positive photosensitive resin composition of the present invention, generation of scum is suppressed, and a highly reliable semiconductor device and display device are manufactured.

本発明によれば、高感度を維持しつつ、パターニング時のスカムの発生を抑制できるポジ型感光性樹脂組成物、並びにそれを用いた半導体装置及び表示装置を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the positive photosensitive resin composition which can suppress generation | occurrence | production of the scum at the time of patterning, maintaining a high sensitivity, and a semiconductor device and a display apparatus using the same can be obtained.

本発明は、アルカリ可溶性樹脂（Ａ）、ジアゾキノン化合物（Ｂ）、一般式（１）で表されるフェノール性水酸基を有する化合物（Ｃ）を含むことを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物に関するものである。
以下に本発明のポジ型感光性樹脂組成物の各成分について詳細に説明する。なお下記は例示であり、本発明は何ら下記に限定されるものではない。 The present invention relates to a positive photosensitive resin composition comprising an alkali-soluble resin (A), a diazoquinone compound (B), and a compound (C) having a phenolic hydroxyl group represented by the general formula (1). Is.
Hereinafter, each component of the positive photosensitive resin composition of the present invention will be described in detail. The following is an example, and the present invention is not limited to the following.

（α、β、γは０〜３の正数、ｌは０〜３０の正数である。）

(Α, β, and γ are positive numbers from 0 to 3, and l is a positive number from 0 to 30.)

本発明で用いるアルカリ可溶性樹脂（Ａ）としては、ポリベンゾオキサゾール構造、ポリベンゾオキサゾール前駆体構造、ポリイミド構造、ポリイミド前駆体構造又はポリアミド酸エステル構造を含む樹脂であって、主鎖又は側鎖に水酸基、カルボキシル基、又はスルホン酸基を有する樹脂である。具体的にはクレゾール型ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン、一般式（３）で示される構造を含むポリアミド樹脂等が挙げられるが、最終加熱後の耐熱性の点から一般式（３）で示される構造を含むポリアミド樹脂が好ましい。 The alkali-soluble resin (A) used in the present invention is a resin containing a polybenzoxazole structure, a polybenzoxazole precursor structure, a polyimide structure, a polyimide precursor structure or a polyamic acid ester structure, and has a main chain or a side chain. It is a resin having a hydroxyl group, a carboxyl group, or a sulfonic acid group. Specific examples include cresol-type novolak resins, polyhydroxystyrene, polyamide resins including the structure represented by the general formula (3), and the like, and the structure represented by the general formula (3) from the viewpoint of heat resistance after the final heating. Polyamide resin containing is preferable.

（Ｘ、Ｙは有機基である。ａ、ｂはモルパーセントを示し、ａ＋ｂ＝１００で、ａが６０以上１００以下、ｂが０以上〜４０以下である。Ｒ₁は水酸基又は−Ｏ−Ｒ₃であり、同一でも異なっても良い。Ｒ₂は水酸基、カルボキシル基、−Ｏ−Ｒ₃、−ＣＯＯ−Ｒ₃のいずれかであり、同一でも異なっても良い。ｍは０〜２の正数、ｎは０〜４の正数である。Ｒ₃は炭素数１〜１５の有機基である。ここで、Ｒ₁として水酸基がない場合、Ｒ₂は少なくとも１つはカルボキシル基でなければならない。また、Ｒ_２としてカルボキシル基がない場合、Ｒ_１は少なくとも１つは水酸基でなればならない。Ｚは−Ｒ_４−Ｓｉ（Ｒ_６）（Ｒ_７）−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ_６）（Ｒ_７）−Ｒ_５−で表され、Ｒ₄〜Ｒ₇は有機基である。）

(X and Y are organic groups. A and b are mole percentages, a + b = 100, a is 60 or more and 100 or less, and b is 0 or more and 40 or less. R ₁ is a hydroxyl group or —O—R. ₃ may be the same or different, and R ₂ may be any one of a hydroxyl group, a carboxyl group, —O—R ₃ , and —COO—R ₃ , and may be the same or different. The number, n is a positive number from 0 to 4. R ₃ is an organic group having 1 to 15 carbon atoms, where when R ₁ has no hydroxyl group, R ₂ must be at least one carboxyl group. In addition, when there is no carboxyl group as R ₂ , at least one R ₁ must be a hydroxyl group, Z is —R ₄ —Si (R ₆ ) (R ₇ ) —O—Si (R ₆ ) ( R < ₇ >)-R < ₅ >-, and R < ₄ > -R < ₇ > is an organic group.)

一般式（３）で示される構造を含むポリアミド樹脂は、例えば、Ｘを含むジアミン或いはビス（アミノフェノール）、２，４−ジアミノフェノール等から選ばれる化合物と、Ｙを含むテトラカルボン酸無水物、トリメリット酸無水物、ジカルボン酸或いはジカルボン酸ジクロライド、ジカルボン酸誘導体、ヒドロキシジカルボン酸、ヒドロキシジカルボン酸誘導体等から選ばれる化合物とを反応して得られるものである。なお、ジカルボン酸の場合には反応収率等を高めるため、１−ヒドロキシ−１，２，３−ベンゾトリアゾール等を予め反応させた活性エステル型のジカルボン酸誘導体を用いてもよい。 The polyamide resin containing the structure represented by the general formula (3) is, for example, a compound selected from diamine containing X or bis (aminophenol), 2,4-diaminophenol and the like, a tetracarboxylic acid anhydride containing Y, It is obtained by reacting with a compound selected from trimellitic anhydride, dicarboxylic acid or dicarboxylic acid dichloride, dicarboxylic acid derivative, hydroxydicarboxylic acid, hydroxydicarboxylic acid derivative and the like. In the case of dicarboxylic acid, an active ester type dicarboxylic acid derivative obtained by reacting 1-hydroxy-1,2,3-benzotriazole or the like in advance may be used in order to increase the reaction yield or the like.

一般式（３）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−Ｒ_３、Ｙの置換基としての−Ｏ−Ｒ_３、−ＣＯＯ−Ｒ_３は、水酸基、カルボキシル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Ｒ_３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。Ｒ_３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。 In the polyamide resin containing the structure represented by the general formula _{(3), -O-R 3} , -COO-R 3 as a substituent of the _-O-R 3, Y as a substituent of X is a hydroxyl group, a carboxyl group Is a group protected with R ₃ which is an organic group having 1 to 15 carbon atoms for the purpose of adjusting the solubility in an aqueous alkali solution, and a hydroxyl group and a carboxyl group may be protected if necessary. Examples of R ₃ include formyl group, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tertiary butyl group, tertiary butoxycarbonyl group, phenyl group, benzyl group, tetrahydrofuranyl group, tetrahydropyranyl group and the like. It is done.

このポリアミド樹脂を約２５０〜４００℃で加熱すると脱水閉環し、ポリイミド樹脂、又はポリベンゾオキサゾール樹脂、或いは両者の共重合という形で耐熱性樹脂が得られる。 When this polyamide resin is heated at about 250 to 400 ° C., it is dehydrated and closed, and a heat-resistant resin is obtained in the form of polyimide resin, polybenzoxazole resin, or copolymerization of both.

一般式（３）のＸとしては、例えば下記式で表されるものが挙げられる。 Examples of X in the general formula (3) include those represented by the following formula.

（式中Aは、−CH₂−、−C(CH₃)₂−、−O−、−S−、−SO ₂−、−CO−、−NHCO−、−C(CF₃)₂−、又は単結合である。R₈はアルキル基、アルキルエステル基、ハロゲン原子の内から選ばれた１つを表し、それぞれ同じでも異なっていてもよい。ｒ＝０〜２の正数である。また、R₉は水素原子、アルキル基、アルキルエステル基、ハロゲン原子から選ばれた１つを表す。）

(In the formula, A represents —CH ₂ —, —C (CH ₃ ) ₂ —, —O—, —S—, —SO ₂ —, —CO—, —NHCO—, —C (CF ₃ ) ₂ —, R ₈ represents one selected from an alkyl group, an alkyl ester group, and a halogen atom, and may be the same or different, and is a positive number of r = 0 to 2. R ₉ represents one selected from a hydrogen atom, an alkyl group, an alkyl ester group, and a halogen atom.)

これらの中で特に好ましいものとしては、下記式で表されるものが挙げられる。これらは１種類又は２種類以上組み合わせて用いても良い Among these, particularly preferred are those represented by the following formula. These may be used alone or in combination of two or more.

又一般式（３）のＹとしては、例えば、下記式で表されるものが挙げられる。 Moreover, as Y of General formula (3), what is represented by a following formula is mentioned, for example.

(式中A：−CH₂−、−C(CH₃)₂−、−O−、−S−、−SO ₂−、−CO−、−NHCO−、−C(CF₃)₂−、又は単結合である。R₁₁はアルキル基、アルキルエステル基、ハロゲン原子の内から選ばれた１つを表し、それぞれ同じでも異なっていてもよい。ｒ＝０〜２の正数である。）

(Wherein A: —CH ₂ —, —C (CH ₃ ) ₂ —, —O—, —S—, —SO ₂ —, —CO—, —NHCO—, —C (CF ₃ ) ₂ —, or R ₁₁ represents one selected from an alkyl group, an alkyl ester group, and a halogen atom, and may be the same or different, and is a positive number of r = 0 to 2.)

これらの中で特に好ましいものとしては、下記式で表されるものが挙げられる。これらは１種類又は２種類以上組み合わせて用いてもよい。 Among these, particularly preferred are those represented by the following formula. These may be used alone or in combination of two or more.

（R１２はアルキル基、アルキルエステル基、ハロゲン原子の内から選ばれた１つを表し、それぞれ同じでも異なっていてもよい。ｒ＝０〜２の正数である。）

(R12 represents one selected from an alkyl group, an alkyl ester group, and a halogen atom, and may be the same or different. R = 0 to a positive number of 2)

一般式（３）中の、Z及びYを含む繰り返し単位のモルパーセントであるｂはゼロであってもよい。 In the general formula (3), b, which is a mole percent of repeating units including Z and Y, may be zero.

また本発明においては、保存性という観点から、末端を封止する事が望ましい。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誘導体を一般式（３）で示されるポリアミドの末端に酸誘導体やアミン誘導体として導入することができる。
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）、２，４−ジ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、トリメリット酸無水物、ジカルボン酸或いはジカルボン酸ジクロライド、ジカルボン酸誘導体、ヒドロキシジカルボン酸、ヒドロキシジカルボン酸誘導体等から選ばれる化合物とを反応させて得られた一般式（３）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。
この末端封止官能基としては、例えば下記式で表されるものが挙げられる。 In the present invention, it is desirable to seal the end from the viewpoint of storage stability. For sealing, a derivative having an aliphatic group or a cyclic compound group having at least one alkenyl group or alkynyl group can be introduced as an acid derivative or an amine derivative at the end of the polyamide represented by the general formula (3).
Specifically, for example, a compound selected from diamine or bis (aminophenol) having a structure of X, 2,4-diaminophenol, and the like, and a tetracarboxylic acid anhydride, trimellitic acid anhydride, dicarboxylic acid having a structure of Y After synthesizing a polyamide resin having a structure represented by the general formula (3) obtained by reacting with a compound selected from acid or dicarboxylic acid dichloride, dicarboxylic acid derivative, hydroxydicarboxylic acid, hydroxydicarboxylic acid derivative, etc. It is preferable to cap the terminal amino group contained in the polyamide resin as an amide using an acid anhydride or acid derivative containing an aliphatic group or cyclic compound group having at least one alkenyl group or alkynyl group.
Examples of the end-capping functional group include those represented by the following formula.

これらの中で特に好ましいものとしては、下記式で表される官能基である。これらは単独で用いてもよいし、２種類以上組み合わせて用いても良い。またこの方法に限定される事はなく、該ポリアミド樹脂中に含まれる末端の酸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アミン誘導体を用いてアミドとしてキャップすることもできる。 Among these, a functional group represented by the following formula is particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more. The method is not limited to this method, and the terminal acid contained in the polyamide resin is capped as an amide using an amine derivative containing an aliphatic group or cyclic compound group having at least one alkenyl group or alkynyl group. You can also

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、下記式で表される化合物が挙げられる。 The diazoquinone compound (B) used in the present invention is a compound having a 1,2-benzoquinonediazide or 1,2-naphthoquinonediazide structure, and is a substance known from US Pat. Nos. 2,722,975, 2,797,213 and 3,669,658. It is.
For example, the compound represented by the following formula is mentioned.

式中Ｑは、水素原子、式（４）、式（５）のいずれかから選ばれるものである。ここで各化合物のＱのうち、少なくとも１つは式（４）、式（５）である。

In the formula, Q is selected from a hydrogen atom, formula (4), and formula (5). Here, at least one of Q of each compound is represented by formula (4) or formula (5).

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。この具体例として、下記式のものが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよい。 Among these, an ester of a phenol compound and 1,2-naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonic acid or 1,2-naphthoquinone-2-diazide-4-sulfonic acid is particularly preferable. Specific examples thereof include the following formula. These may be used alone or in combination of two or more.

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。 A preferred addition amount of the diazoquinone compound (B) used in the present invention is 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin (A). If the amount is less than 1 part by weight, a good pattern cannot be obtained, and if it exceeds 50 parts by weight, the sensitivity is greatly reduced.

一般式（１）で示される構造を有するフェノール化合物（Ｃ）を用いた場合、従来に比べて、現像液に対する露光部の溶解速度が速くなり感度が向上し、更にスカムの発生も抑えられる。又ベース樹脂の分子量を小さくして感度を向上した場合に見られるような未露光部の膜減りも非常に小さくなる。本発明の成分（Ｃ）としては、化学式（２）で表されるフェノール性水酸基を有する化合物であることが好ましい。 When the phenol compound (C) having the structure represented by the general formula (1) is used, the dissolution rate of the exposed portion in the developing solution is increased and the sensitivity is improved, and the occurrence of scum is further suppressed as compared with the conventional case. In addition, the film loss in the unexposed area as seen when the sensitivity is improved by reducing the molecular weight of the base resin is very small. The component (C) of the present invention is preferably a compound having a phenolic hydroxyl group represented by the chemical formula (2).

本発明の一般式（１）で示されるフェノール化合物は、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。 Examples of the phenol compound represented by the general formula (1) of the present invention include, but are not limited to, the following compounds.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、感度向上を目的として必要により他のフェノール化合物を添加することができる。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。 The positive photosensitive resin composition of the present invention may contain other phenolic compounds as necessary for the purpose of improving sensitivity. Examples include the following, but are not limited thereto.

一般式（１）で示されるフェノール化合物（Ｃ）の添加量は、アルカリ可溶性樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部であることが好ましく、より好ましくは１〜２５重量部である。前記下限値を下回ると現像時における感度が低下し、前記上限値を越えると現像時に著しい未露光部の膜減りが生じたり、冷凍保存中において析出が起こり実用性に欠けるため好ましくない。 The addition amount of the phenol compound (C) represented by the general formula (1) is preferably 1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. If the lower limit is not reached, the sensitivity at the time of development is lowered, and if the upper limit is exceeded, the unexposed area is significantly reduced during development, or precipitation occurs during frozen storage, which is not preferable.

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等の添加剤を含んでも良い。 The positive photosensitive resin composition in the present invention may contain additives such as a leveling agent and a silane coupling agent as necessary.

本発明においては、これらの成分を溶剤に溶解し、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。 In the present invention, these components are dissolved in a solvent and used in the form of a varnish. Solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol Monomethyl ether acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl-1,3-butylene glycol acetate, 1,3-butylene glycol-3-monomethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl-3-methoxypropio And the like, and may be used alone or in combination.

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。 In the method of using the positive photosensitive resin composition of the present invention, first, the composition is applied to a suitable support such as a silicon wafer, a ceramic substrate, an aluminum substrate and the like. In the case of a semiconductor device, the coating amount is applied so that the final film thickness after curing is 0.1 to 30 μm. If the film thickness is below the lower limit value, it will be difficult to fully function as a protective surface film of the semiconductor element. If the film thickness exceeds the upper limit value, it will be difficult to obtain a fine processing pattern. Takes a long time to reduce throughput. Examples of the coating method include spin coating using a spinner, spray coating using a spray coater, dipping, printing, roll coating, and the like. Next, after prebaking at 60 to 130 ° C. to dry the coating film, actinic radiation is applied to the desired pattern shape. As the actinic radiation, X-rays, electron beams, ultraviolet rays, visible rays and the like can be used, but those having a wavelength of 200 to 500 nm are preferable.

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。 Next, a relief pattern is obtained by dissolving and removing the irradiated portion with a developer. Developers include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, diethylamine, and di-n. Secondary amines such as propylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, quaternary ammonium such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide An aqueous solution of an alkali such as a salt, and an aqueous solution to which an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant is added can be preferably used. As a developing method, methods such as spraying, paddle, dipping, and ultrasonic waves are possible.

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。 Next, the relief pattern formed by development is rinsed. Distilled water is used as the rinse liquid. Next, heat treatment is performed to form an oxazole ring and / or an imide ring, thereby obtaining a final pattern rich in heat resistance.

このポジ型感光性樹脂組成物の現像メカニズムは、未露光部ではジアゾキノン化合物のポリベンゾオキサゾール樹脂やポリイミド樹脂などの樹脂へ溶解抑止効果によってアルカリ水溶液に難溶となる。一方、露光部ではジアゾキノン化合物が化学変化を起こし、アルカリ水溶液に可溶となる。この露光部と未露光部との溶解性の差を利用し、露光部を溶解除去することにより未露光部のみの塗膜パターンの作成が可能となるものである。 The development mechanism of this positive photosensitive resin composition is hardly soluble in an alkaline aqueous solution in the unexposed area due to the effect of inhibiting dissolution of the diazoquinone compound into a resin such as polybenzoxazole resin or polyimide resin. On the other hand, in the exposed area, the diazoquinone compound undergoes a chemical change and becomes soluble in an alkaline aqueous solution. By utilizing the difference in solubility between the exposed portion and the unexposed portion to dissolve and remove the exposed portion, a coating film pattern of only the unexposed portion can be created.

本発明によるポジ型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、表示装置における素子の層間絶縁膜等としても有用である。 The positive photosensitive resin composition according to the present invention is used not only for semiconductor applications, but also as interlayer insulation for multilayer circuits, cover coats for flexible copper-clad plates, solder resist films and liquid crystal alignment films, and interlayer insulation films for elements in display devices. Is also useful.

半導体装置用途の例としては、半導体素子上に上述のポジ型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ポジ型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ポジ型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。 Examples of semiconductor device applications include a passivation film obtained by forming the above-described positive photosensitive resin composition film on a semiconductor element, and a positive photosensitive resin composition described above on a passivation film formed on a semiconductor element. Examples thereof include a buffer coat film formed by forming a physical film, and an interlayer insulating film formed by forming the above-described positive photosensitive resin composition film on a circuit formed on a semiconductor element.

表示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ポジ型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、このポジ型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。 Examples of display device applications include TFT interlayer insulating films, TFT element flattening films, color filter flattening films, protrusions for MVA liquid crystal display devices, and cathode barriers for organic EL elements. The usage method is based on forming the positive type photosensitive resin composition layer patterned on the substrate on which the display element and the color filter are formed in accordance with the above-described method. High transparency is required for display device applications, especially interlayer insulation films and planarization films, but by introducing a post-exposure process before curing this positive photosensitive resin composition layer, transparency It is also possible to obtain a resin layer that is excellent in practical use, which is more preferable in practice.

［実施例１］
[ポリアミド樹脂の合成]
ジフェニルエーテル−４，４'−ジカルボン酸４．１３ｇ（０．０１６モル）、と１−ヒドロキシ−１，２，３−ベンゾトリアゾール４．３２ｇ（０．０３２モル）とを反応させて得られたジカルボン酸誘導体の混合物（０．０１６モル）とヘキサフルオロ−２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン７．３３ｇ（０．０２０モル）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、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５７．０ｇを加えて溶解させた。その後オイルバスを用いて７５℃にて１２時間反応させた。次に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１．３１ｇ（０．００８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、目的のポリアミド樹脂（Ａ−１）を得た。 [Example 1]
[Synthesis of polyamide resin]
Dicarboxylic acid obtained by reacting 4.13 g (0.016 mol) of diphenyl ether-4,4′-dicarboxylic acid with 4.32 g (0.032 mol) of 1-hydroxy-1,2,3-benzotriazole A mixture of acid derivatives (0.016 mol) and 7.33 g (0.020 mol) of hexafluoro-2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane were thermometer, stirrer, raw material inlet, Into a four-necked separable flask equipped with a dry nitrogen gas inlet tube, 57.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and dissolved. Thereafter, the mixture was reacted at 75 ° C. for 12 hours using an oil bath. Next, 1.31 g (0.008 mol) of 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride dissolved in 7 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was further stirred for 12 hours to complete the reaction. After filtering the reaction mixture, the reaction mixture was poured into a solution of water / methanol = 3/1 (volume ratio), the precipitate was collected by filtration, washed thoroughly with water, dried under vacuum, and the desired polyamide resin ( A-1) was obtained.

（式中、ｎは１５〜２０である。）

(In the formula, n is 15 to 20.)

[樹脂組成物の作製]
合成したポリアミド樹脂（Ａ−１）１０ｇ、下記構造を有する感光性ジアゾキノン（Ｂ−１）２ｇ、下記式（Ｃ−１）の構造を有するフェノール化合物１ｇをγ―ブチロラクトン２０ｇ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。これをＮｏ．１とする。 [Preparation of resin composition]
10 g of the synthesized polyamide resin (A-1), 2 g of photosensitive diazoquinone (B-1) having the following structure, and 1 g of a phenol compound having the structure of the following formula (C-1) are dissolved in 20 g of γ-butyrolactone, and then 0 The mixture was filtered through a 2 μm fluororesin filter to obtain a positive photosensitive resin composition. No. Set to 1.

（式中、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の７５％は式（４）であり、２５％は水素原子である。）

(In the formula, 75% of Q1, Q2 and Q3 are the formula (4), and 25% are hydrogen atoms.)

［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―４４２５i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２８０ｍＪ／ｃｍ2で、スカムが無く良好にパターンが開口していることが確認できた。 [Developability evaluation]
This positive photosensitive resin composition was applied to an 8-inch silicon wafer using a spin coater and then dried on a hot plate at 120 ° C. for 4 minutes to obtain a coating film having a thickness of about 10 μm. Through the resulting coating film, a mask made by Toppan Printing Co., Ltd. (test chart No. 1: a left pattern and a blank pattern having a width of 0.88 to 50 μm are drawn), and Nikon's i-line stepper NSR- Using 4425i, the exposure amount was increased from 100 mJ / cm @ 2 to 10 mJ / cm @ 2 for exposure. Next, the development time was adjusted in a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution so that the film slip during development was 1.5 μm, and the exposed portion was dissolved and removed, followed by rinsing with pure water for 30 seconds. When the pattern was observed, it was confirmed that the pattern was well opened with no scum at an exposure amount of 280 mJ / cm 2.

フェノール化合物（Ｃ−１）の添加量を変更した以外は、Ｎｏ．１と同様にしてＮｏ．２〜４の樹脂組成物を得た。添加量については表１中に示した。これらの樹脂組成物についてもＮｏ．１と同様に評価を行なった。 Except having changed the addition amount of a phenolic compound (C-1), it is No. No. 1 as in No. 1. 2 to 4 resin compositions were obtained. The amount added is shown in Table 1. These resin compositions are also No. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1.

［実施例２］
[ポリアミド樹脂の合成]
４，４'―オキシジフタル酸無水物１７．０６ｇ（０．０５５モル）と２−メチル−２−プロパノール８．１５ｇ（０．１１０モル）とピリジン１０．９ｇ（０．１３８モル）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、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１５０ｇを加えて溶解させた。この反応溶液に１−ヒドロキシ−１，２，３−ベンゾトリアゾール１４．９ｇ（０．１１０モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン３０ｇと共に滴下した後、ジシクロヘキシルカルボジイミド２２．７ｇ（０．１１０モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン５０ｇと共に滴下し、室温で一晩反応させた。その後、この反応溶液にジフェニルエーテル−４，４'−ジカルボン酸１モルと１−ヒドロキシ−１，２，３−ベンゾトリアゾール２モルとを反応させて得られたジカルボン酸誘導体（活性エステル）２７．１ｇ（０．０５５モル）とヘキサフルオロ−２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン４４．７ｇ（０．１２２モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン７０ｇと共に添加し、室温で２時間攪拌した。その後オイルバスを用いて７５℃にて１２時間反応させた。
次にＮ−メチル−２−ピロリドン２０ｇに溶解させた５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物３．９４ｇ（０．０２４モル）を加え、更に１２時間攪拌して反応を終了した。他はＮｏ．１と同様に、再沈、精製を行い目的とするポリアミド樹脂（Ａ―２）を合成した。 [Example 2]
[Synthesis of polyamide resin]
Thermometer containing 17.06 g (0.055 mol) of 4,4′-oxydiphthalic anhydride, 8.15 g (0.110 mol) of 2-methyl-2-propanol and 10.9 g (0.138 mol) of pyridine Into a four-necked separable flask equipped with a stirrer, a raw material inlet, and a dry nitrogen gas inlet tube, 150 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and dissolved. 14.9 g (0.110 mol) of 1-hydroxy-1,2,3-benzotriazole was added dropwise to this reaction solution together with 30 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and then 22.7 g (0.110 mol) of dicyclohexylcarbodiimide. Was added dropwise together with 50 g of N-methyl-2-pyrrolidone and allowed to react overnight at room temperature. Thereafter, 27.1 g of a dicarboxylic acid derivative (active ester) obtained by reacting 1 mol of diphenyl ether-4,4′-dicarboxylic acid and 2 mol of 1-hydroxy-1,2,3-benzotriazole with this reaction solution. (0.055 mol) and 44.7 g (0.122 mol) of hexafluoro-2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane are added together with 70 g of N-methyl-2-pyrrolidone at room temperature. Stir for 2 hours. Thereafter, the mixture was reacted at 75 ° C. for 12 hours using an oil bath.
Next, 3.94 g (0.024 mol) of 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride dissolved in 20 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was further stirred for 12 hours to complete the reaction. Others are No. In the same manner as in Example 1, reprecipitation and purification were performed to synthesize the target polyamide resin (A-2).

（式中、ｎとｍはほぼ同じであり、７〜１０である。）

(In the formula, n and m are substantially the same and are 7 to 10).

[樹脂組成物の作製、現像性評価]
合成したポリアミド樹脂（Ａ−２）１０ｇ、下記構造を有する感光性ジアゾキノン（Ｂ−２）２ｇ、下記式（Ｃ−１）の構造を有するフェノール化合物１ｇをγ―ブチロラクトン２０ｇ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。これをＮｏ．５とする。このポジ型感光性樹脂組成物をＮｏ．１と同様に評価を行った。塗布後の膜厚のレンジは０．０８μｍであった。露光、現像を行ったところ、露光量２９０ｍＪ／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。 [Production of resin composition, evaluation of developability]
10 g of the synthesized polyamide resin (A-2), 2 g of photosensitive diazoquinone (B-2) having the following structure, and 1 g of a phenol compound having the structure of the following formula (C-1) are dissolved in 20 g of γ-butyrolactone, and then 0 The mixture was filtered through a 2 μm fluororesin filter to obtain a positive photosensitive resin composition. No. 5 This positive photosensitive resin composition was designated as No. 1 Evaluation was performed in the same manner as in 1. The range of film thickness after coating was 0.08 μm. When exposure and development were performed, it was confirmed that the pattern was satisfactorily opened without scum at an exposure amount of 290 mJ / cm 2.

（式中、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の８７．５％は式（４）であり、１２．５％は水素原子である。）

(In the formula, 87.5% of Q1, Q2, and Q3 is the formula (4), and 12.5% is a hydrogen atom.)

［比較例１］
フェノール化合物（Ｃ−１）を（Ｃ−２）または（Ｃ−３）に変更した以外はＮｏ．１と同様にして樹脂組成物Ｎｏ．６〜７を得た。これらの樹脂組成物についてもＮｏ．１と同様の評価を行なった。 [Comparative Example 1]
No. 1 except that the phenol compound (C-1) was changed to (C-2) or (C-3). In the same manner as in Resin Composition No. 6-7 were obtained. These resin compositions are also No. Evaluation similar to 1 was performed.

［比較例２］
ポリアミド樹脂（Ａ−１）から（Ａ−２）に変更し、フェノール化合物（Ｃ−１）を無添加に変更した以外はＮｏ．１と同様にして樹脂組成物Ｎｏ．８を得た。この樹脂組成物についてもＮｏ．１と同様の評価を行なった。
以上述べた実施例および比較例の結果を表１に示す。 [Comparative Example 2]
No. 1 except that the polyamide resin (A-1) was changed to (A-2) and the phenol compound (C-1) was changed to no addition. In the same manner as in Resin Composition No. 8 was obtained. This resin composition is also No. Evaluation similar to 1 was performed.
Table 1 shows the results of the examples and comparative examples described above.

表１において、Ｎｏ．１〜５の方が、Ｎｏ．６〜８に比べて、感度やスカムの点で良好な結果が得られた。 In Table 1, no. Nos. 1-5 are No. Compared with 6-8, good results were obtained in terms of sensitivity and scum.

［実施例３］
本発明のポジ型感光性樹脂組成物を半導体装置に用いた応用例の１つを、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、表面に半導体素子および配線の設けられたシリコン基板１の上部に、入出力用のＡｌパッド２が設けられ、さらにその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。この上に本発明によるポジ型感光性組成物を塗布、乾燥し、ポジ型感光性樹脂（バッファコート膜）４を形成する。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が形成される。
以上のようにして得られる半導体装置は、歩留まりが良好であり、高い信頼性を示す。 [Example 3]
One example of application of the positive photosensitive resin composition of the present invention to a semiconductor device will be described with reference to the drawings for application to a semiconductor device having bumps. FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a pad portion of a semiconductor device having a bump according to the present invention. As shown in FIG. 1, an input / output Al pad 2 is provided on a silicon substrate 1 having semiconductor elements and wirings provided on its surface, and a passivation film 3 is further formed thereon, and the passivation film 3 A via hole is formed in the hole. On this, the positive photosensitive composition according to the present invention is applied and dried to form a positive photosensitive resin (buffer coating film) 4. Further, a metal (Cr, Ti, etc.) film 5 is formed so as to be connected to the Al pad 2, and the metal film 5 etches the periphery of the solder bump 9 to insulate between the pads. A barrier metal 8 and a solder bump 9 are formed on the insulated pad.
The semiconductor device obtained as described above has a good yield and high reliability.

［実施例４］
ガラス基板上にＩＴＯ膜を蒸着形成した後、フォトレジストを使用した通常のフォトリソグラフィー法によってこのＩＴＯ膜をストライプ状に分割した。この上に、Ｎｏ．１で得られたポジ型感光性樹脂組成物を塗布し、厚さ約２μｍの樹脂層を形成した。次に平行露光機（光源：高圧水銀灯）を使用して露光強度２５ｍＷ／ｃｍ２で１０秒間ガラスマスクを介し露光を行った。その後、２．３８％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液に樹脂層を２０秒間浸漬現像することにより、各ストライプ上のＩＴＯの縁以外の部分を露出し、ＩＴＯの縁部とＩＴＯの除去された部分の上にのみ樹脂層が形成されるよう加工を行った。その後、樹脂層全体に露光時に用いた平行露光機を使用して、露光強度２５ｍＷ／ｃｍ２で４０秒間、後露光を行った後、熱風循環式乾燥器を使用して空気中２３０℃で１時間加熱硬化を行った。 [Example 4]
After forming an ITO film on the glass substrate by vapor deposition, the ITO film was divided into stripes by an ordinary photolithography method using a photoresist. On top of this, no. The positive photosensitive resin composition obtained in 1 was applied to form a resin layer having a thickness of about 2 μm. Next, using a parallel exposure machine (light source: high-pressure mercury lamp), exposure was performed through a glass mask at an exposure intensity of 25 mW / cm 2 for 10 seconds. Thereafter, the resin layer was immersed and developed in a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 20 seconds to expose portions other than the ITO edge on each stripe, and the ITO edge portion and the ITO removed portion were exposed. Processing was performed so that the resin layer was formed only on the top. Thereafter, the entire resin layer was subjected to post-exposure for 40 seconds at an exposure intensity of 25 mW / cm 2 using the parallel exposure machine used for exposure, and then 1 hour at 230 ° C. in air using a hot air circulation dryer. Heat curing was performed.

この基板上に、１×１０−４Ｐａ以下の減圧下で、正孔注入層として銅フタロシアニン、正孔輸送層としてビス−Ｎ−エチルカルバゾールを蒸着した後、発光層としてＮ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ｍ−トルイル−４，４'−ジアミノ−１，１'−ビフェニル，電子注入層としてトリス（８−キノリノレート）アルミニウムをこの順に蒸着した。さらに、この上に第二電極としてアルミニウム層を蒸着形成した後、フォトレジストを使用した通常のフォトリソグラフィー法によって、このアルミニウム層を上記ＩＴＯ膜のストライプと直交をなす方向のストライプ状となるように分割した。得られた基板を減圧乾燥した後、封止用ガラス板をエポキシ系接着剤を用いて接着し、表示装置を作成した。この表示装置を８０℃で２００時間処理した後両電極に電圧を掛け順次駆動を行ったところ、表示装置は良好に発光した。
本実施例に係る装置は、歩留まりが良好であり、高い信頼性を示す。 After depositing copper phthalocyanine as a hole injection layer and bis-N-ethylcarbazole as a hole transport layer on this substrate under a reduced pressure of 1 × 10 −4 Pa or less, N, N′-diphenyl- N, N′-m-toluyl-4,4′-diamino-1,1′-biphenyl and tris (8-quinolinolate) aluminum were deposited in this order as an electron injection layer. Further, after an aluminum layer is deposited on the second electrode as a second electrode, the aluminum layer is formed into a stripe shape in a direction perpendicular to the stripe of the ITO film by a normal photolithography method using a photoresist. Divided. After the obtained substrate was dried under reduced pressure, the sealing glass plate was bonded using an epoxy adhesive to produce a display device. When this display device was treated at 80 ° C. for 200 hours and then voltage was applied to both electrodes to drive sequentially, the display device emitted light well.
The apparatus according to the present embodiment has a good yield and high reliability.

本発明は、高感度を維持しつつ、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、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜又は表示装置の絶縁膜等に好適に用いることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a positive photosensitive resin composition that can be patterned without scum while maintaining high sensitivity, and can be suitably used for a surface protective film of a semiconductor element, an interlayer insulating film, or an insulating film of a display device. it can.

本発明の実施例を示す半導体装置のパッド部の断面図である。It is sectional drawing of the pad part of the semiconductor device which shows the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１シリコン基板
２Ａｌ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 1 Silicon substrate 2 Al pad 3 Passivation film 4 Buffer coat film 5 Metal (Cr, Ti, etc.) film 6 Wiring (Al, Cu, etc.)
7 Insulating film 8 Barrier metal 9 Solder bump

Claims

（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、
（Ｂ）ジアゾキノン化合物、
（Ｃ）一般式（１）で表されるフェノール性水酸基を有する化合物、
を含有することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。

（α、β、γは１〜３の正数、lは０〜３０の正数である。） (A) an alkali-soluble resin,
(B) a diazoquinone compound,
(C) a compound having a phenolic hydroxyl group represented by the general formula (1),
A positive-type photosensitive resin composition comprising:

成分（Ｃ）が化学式（２）で表されるフェノール性水酸基を有する化合物である請求項１記載のポジ型感光性樹脂組成物。

（mは０〜３０の正数である。） The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the component (C) is a compound having a phenolic hydroxyl group represented by the chemical formula (2).

(M is a positive number from 0 to 30.)

アルカリ可溶性樹脂（Ａ）が、ポリベンゾオキサゾール構造、ポリベンゾオキサゾール前駆体構造、ポリイミド構造、ポリイミド前駆体構造又はポリアミド酸エステル構造を含む樹脂である請求項１乃至２に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 3. The positive photosensitive resin according to claim 1, wherein the alkali-soluble resin (A) is a resin containing a polybenzoxazole structure, a polybenzoxazole precursor structure, a polyimide structure, a polyimide precursor structure, or a polyamic acid ester structure. Composition.

アルカリ可溶性樹脂（Ａ）が下記一般式（３）で表される樹脂である請求項１乃至３のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。

（Ｘ、Ｙは有機基である。ａ、ｂはモルパーセントを示し、ａ＋ｂ＝１００で、ａが６０以上１００以下、ｂが０以上〜４０以下である。Ｒ1は水酸基又は−Ｏ−Ｒ₃であり、同一でも異なっても良い。Ｒ₂は水酸基、カルボキシル基、−Ｏ−Ｒ₃、−ＣＯＯ−Ｒ₃のいずれかであり、同一でも異なっても良い。ｍは０〜２の正数、ｎは０〜４の正数である。Ｒ₃は炭素数１〜１５の有機基である。ここで、Ｒ₁として水酸基がない場合、Ｒ₂は少なくとも１つはカルボキシル基でなければならない。また、Ｒ_２としてカルボキシル基がない場合、Ｒ_１は少なくとも１つは水酸基でなければならない。Ｚは−Ｒ_４−Ｓｉ（Ｒ_６）（Ｒ_７）−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ_６）（Ｒ_７）−Ｒ_５−で表され、Ｒ₄〜Ｒ₇は有機基である。） The positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the alkali-soluble resin (A) is a resin represented by the following general formula (3).

(X and Y are organic groups. A and b are mole percentages, a + b = 100, a is 60 or more and 100 or less, and b is 0 or more and 40 or less. R1 is a hydroxyl group or —O—R _3. R ₂ is a hydroxyl group, a carboxyl group, —O—R ₃ , or —COO—R ₃ , and may be the same or different, and m is a positive number from 0 to 2. , N is a positive number from 0 to 4. R ₃ is an organic group having 1 to 15 carbon atoms, where when R ₁ has no hydroxyl group, at least one R ₂ must be a carboxyl group. In addition, when there is no carboxyl group as R ₂ , at least one R ₁ must be a hydroxyl group, Z is —R ₄ —Si (R ₆ ) (R ₇ ) —O—Si (R ₆ ) (R ₇ ) It is represented by —R ₅ —, and R _{4 to} R ₇ are organic groups.)

請求項１乃至４のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を基材上に塗布して樹脂層を形成する工程と、
該樹脂層の所望の部分に活性エネルギー線を照射する工程と、
活性エネルギー線照射後の該樹脂層に現像液を接触させ、次いで該樹脂層を加熱する工程と、
を含むことを特徴とするパターン形成方法。 Applying the positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4 on a substrate to form a resin layer;
Irradiating a desired portion of the resin layer with active energy rays;
A step of bringing a developer into contact with the resin layer after irradiation with active energy rays, and then heating the resin layer;
A pattern forming method comprising:

半導体基板と、該半導体基板に設けられた半導体素子と、該半導体素子の上部に設けられた絶縁膜とを備え、
前記絶縁膜は、請求項１乃至４いずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して形成された膜であることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor substrate, a semiconductor element provided on the semiconductor substrate, and an insulating film provided on the semiconductor element;
The semiconductor device, wherein the insulating film is a film formed by applying and drying the positive photosensitive resin composition according to claim 1.

表示素子用基板と、その表面を覆う絶縁膜と、前記表示素子用基板の上部に設けられた表示素子とを備え、
前記絶縁膜は、請求項１乃至４いずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して形成された膜であることを特徴とする表示装置。 A display element substrate, an insulating film covering the surface, and a display element provided on the display element substrate;
The display device according to claim 1, wherein the insulating film is a film formed by applying and drying the positive photosensitive resin composition according to claim 1.

半導体チップとその表面を覆う保護膜とを備える半導体装置の製造方法であって、
前記半導体チップ上にポジ型感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して樹脂層を形成する工程と、
該樹脂層の所望の部分に活性エネルギー線を照射する工程と、
活性エネルギー線照射後の該樹脂層に現像液を接触させ、次いで該樹脂層を加熱することにより前記保護膜を形成する工程と、
を含み、
前記ポジ型感光性樹脂組成物が請求項１乃至４のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device comprising a semiconductor chip and a protective film covering the surface thereof,
Applying a positive photosensitive resin composition on the semiconductor chip and drying to form a resin layer;
Irradiating a desired portion of the resin layer with active energy rays;
Forming a protective film by bringing a developer into contact with the resin layer after irradiation with active energy rays and then heating the resin layer;
Including
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the positive photosensitive resin composition is the positive photosensitive resin composition according to claim 1.

基板と、その表面を覆う平坦化膜と、前記表示素子用基板の上部に設けられた表示素子とを備える表示装置の製造方法であって、
前記基板上にポジ型感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して樹脂層を形成する工程と、
該樹脂層の所望の部分に活性エネルギー線を照射する工程と、
活性エネルギー線照射後の該樹脂層に現像液を接触させ、次いで該樹脂層を加熱することにより前記平坦化膜を形成する工程と、
を含み、
前記ポジ型感光性樹脂組成物が請求項１乃至４のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物であることを特徴とする表示装置の製造方法。 A manufacturing method of a display device comprising a substrate, a planarization film covering the surface thereof, and a display element provided on the display element substrate,
Applying a positive photosensitive resin composition on the substrate and drying to form a resin layer;
Irradiating a desired portion of the resin layer with active energy rays;
A step of bringing the developer layer into contact with the resin layer after irradiation with active energy rays and then heating the resin layer to form the planarizing film;
Including
A method for manufacturing a display device, wherein the positive photosensitive resin composition is the positive photosensitive resin composition according to claim 1.