JPH09321038A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH09321038A JPH09321038A JP8138593A JP13859396A JPH09321038A JP H09321038 A JPH09321038 A JP H09321038A JP 8138593 A JP8138593 A JP 8138593A JP 13859396 A JP13859396 A JP 13859396A JP H09321038 A JPH09321038 A JP H09321038A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- semiconductor device
- general formula
- embedded image
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 封止樹脂との密着性に優れるポジ型感光性樹
脂を用いて半導体素子上に高残膜率のポリベンゾオキサ
ゾール樹脂のパターンを形成する半導体装置を提供する
こと。 【解決手段】 半導体素子上に厚さ０．１〜２０μｍの
下記の一般式（Ｉ）で示されるポリベンゾオキサゾール
樹脂が形成されていることを特徴とする半導体装置。 【化１】
脂を用いて半導体素子上に高残膜率のポリベンゾオキサ
ゾール樹脂のパターンを形成する半導体装置を提供する
こと。 【解決手段】 半導体素子上に厚さ０．１〜２０μｍの
下記の一般式（Ｉ）で示されるポリベンゾオキサゾール
樹脂が形成されていることを特徴とする半導体装置。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックモー
ルドによる封止時の樹脂の成形作業による衝撃並びに成
形後の各種熱履歴の際に発生する応力を緩和する被膜を
備えた半導体装置に関するものである。
ルドによる封止時の樹脂の成形作業による衝撃並びに成
形後の各種熱履歴の際に発生する応力を緩和する被膜を
備えた半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子の表面保護膜、層間絶
縁膜には、耐熱性が優れ、又卓越した電気特性、機械的
特性等を有するポリイミド樹脂が用いられているが、近
年半導体素子の高集積化、大型化、封止樹脂パッケージ
の薄型化、小型化、半田リフローによる表面実装への移
行等により耐熱サイクル性、耐熱ショック性等の著しい
向上の要求があり、更に高性能のポリイミド樹脂が必要
とされるようになってきた。一方、ポリイミド樹脂自身
に感光性を付与する技術が最近注目を集めてきており、
例えば感光性ポリイミド樹脂として、下記式（VII）等
がある。
縁膜には、耐熱性が優れ、又卓越した電気特性、機械的
特性等を有するポリイミド樹脂が用いられているが、近
年半導体素子の高集積化、大型化、封止樹脂パッケージ
の薄型化、小型化、半田リフローによる表面実装への移
行等により耐熱サイクル性、耐熱ショック性等の著しい
向上の要求があり、更に高性能のポリイミド樹脂が必要
とされるようになってきた。一方、ポリイミド樹脂自身
に感光性を付与する技術が最近注目を集めてきており、
例えば感光性ポリイミド樹脂として、下記式（VII）等
がある。
【化９】
【０００３】これを用いるとパターン作成工程の一部が
簡略化でき、工程短縮の効果はあるが、現像の際にＮ−
メチル−２−ピロリドン等の溶剤が必要となるため、安
全、取扱いにおいて問題がある。そこで最近では、アル
カリ水溶液で現像できるポジ型の感光性樹脂が開発され
ている。例えば、特公平１−４６８６２号公報において
はポリベンゾオキサゾール樹脂とジアゾキノン化合物よ
り構成されるポジ型感光性樹脂が開示されている。これ
は高い耐熱性、優れた電気特性、微細加工性を有し、ウ
ェハーコート用のみならず層間絶縁用樹脂としての可能
性も有している。このポジ型の感光性樹脂の現像メカニ
ズムは、未露光部におけるジアゾキノン化合物はアルカ
リ性水溶液に不溶であるが、露光することによりジアゾ
キノン化合物が化学変化を起こし、アルカリ性水溶液に
可溶となる。この露光部と未露光部での溶解性の差を利
用し、未露光部のみの塗膜パターンの作成が可能とな
る。これら感光性樹脂を実際に使用する場合、特に問題
となるのは感光性樹脂の感度である。低感度であると、
ウェハー１枚当たりの露光時間が長くなり、スループッ
トが低下する。そこで感光性樹脂の感度を向上させよう
として、例えばベース樹脂のポリアミド樹脂の分子量を
小さくすると、未露光部の現像時の膜減りが大きくな
り、パターン形状が悪くなるといった問題が生じる。又
感光性樹脂と封止樹脂との密着性が悪く、その界面で剥
離が発生し、これを素子表面に塗布した半導体装置の信
頼性が低下し、実用性に問題があり、より封止樹脂との
密着性に優れた感光性樹脂を使用することが強く求めら
れるようになっている。
簡略化でき、工程短縮の効果はあるが、現像の際にＮ−
メチル−２−ピロリドン等の溶剤が必要となるため、安
全、取扱いにおいて問題がある。そこで最近では、アル
カリ水溶液で現像できるポジ型の感光性樹脂が開発され
ている。例えば、特公平１−４６８６２号公報において
はポリベンゾオキサゾール樹脂とジアゾキノン化合物よ
り構成されるポジ型感光性樹脂が開示されている。これ
は高い耐熱性、優れた電気特性、微細加工性を有し、ウ
ェハーコート用のみならず層間絶縁用樹脂としての可能
性も有している。このポジ型の感光性樹脂の現像メカニ
ズムは、未露光部におけるジアゾキノン化合物はアルカ
リ性水溶液に不溶であるが、露光することによりジアゾ
キノン化合物が化学変化を起こし、アルカリ性水溶液に
可溶となる。この露光部と未露光部での溶解性の差を利
用し、未露光部のみの塗膜パターンの作成が可能とな
る。これら感光性樹脂を実際に使用する場合、特に問題
となるのは感光性樹脂の感度である。低感度であると、
ウェハー１枚当たりの露光時間が長くなり、スループッ
トが低下する。そこで感光性樹脂の感度を向上させよう
として、例えばベース樹脂のポリアミド樹脂の分子量を
小さくすると、未露光部の現像時の膜減りが大きくな
り、パターン形状が悪くなるといった問題が生じる。又
感光性樹脂と封止樹脂との密着性が悪く、その界面で剥
離が発生し、これを素子表面に塗布した半導体装置の信
頼性が低下し、実用性に問題があり、より封止樹脂との
密着性に優れた感光性樹脂を使用することが強く求めら
れるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、封止樹脂と
の密着性に優れるポジ型感光性樹脂を用いて半導体素子
上に高残膜率のポリベンゾオキサゾール樹脂のパターン
が形成された高信頼性の半導体装置を提供することを目
的とする。
の密着性に優れるポジ型感光性樹脂を用いて半導体素子
上に高残膜率のポリベンゾオキサゾール樹脂のパターン
が形成された高信頼性の半導体装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体素子上
に厚さ０．１〜２０μｍの下記の一般式（Ｉ）で示され
るポリベンゾオキサゾール樹脂が形成されていることを
特徴とする半導体装置であり、該一般式（Ｉ）で示され
るポリベンゾオキサゾール樹脂は、下記の一般式（II）
で示されるポリアミド（Ａ）１００重量部と感光性ジア
ゾキノン化合物 （Ｂ）１〜１００重量部と下記の一般式（III）で表わ
されるフェノール化合物 （Ｃ）１〜５０重量部からなるポジ型感光性樹脂組成物
を半導体素子上に塗布した後、プリベーク、露光、現像
してパターニングされた後加熱硬化されて得られること
を特徴とする半導体装置である。
に厚さ０．１〜２０μｍの下記の一般式（Ｉ）で示され
るポリベンゾオキサゾール樹脂が形成されていることを
特徴とする半導体装置であり、該一般式（Ｉ）で示され
るポリベンゾオキサゾール樹脂は、下記の一般式（II）
で示されるポリアミド（Ａ）１００重量部と感光性ジア
ゾキノン化合物 （Ｂ）１〜１００重量部と下記の一般式（III）で表わ
されるフェノール化合物 （Ｃ）１〜５０重量部からなるポジ型感光性樹脂組成物
を半導体素子上に塗布した後、プリベーク、露光、現像
してパターニングされた後加熱硬化されて得られること
を特徴とする半導体装置である。
【０００６】
【化１０】
【０００７】
【化１１】
【０００８】
【化１２】
【０００９】式（II）のポリアミドは、Ｘの構造を有す
るビスアミノフェノールとＹの構造を有するジカルボン
酸からなり、このポリアミドを約３００〜４００℃で加
熱すると閉環し、ポリベンゾオキサゾールという耐熱性
樹脂に変化する。本発明の式（II）のポリアミドのＸ
は、例えば、
るビスアミノフェノールとＹの構造を有するジカルボン
酸からなり、このポリアミドを約３００〜４００℃で加
熱すると閉環し、ポリベンゾオキサゾールという耐熱性
樹脂に変化する。本発明の式（II）のポリアミドのＸ
は、例えば、
【化１３】 等であるがこれらに限定されるものではない。
【００１０】この中で特に高感度であるものとしては、
【化１４】 より選ばれるものである。
【００１１】又式（II）のＹは、例えば、
【化１５】 等であるがこれらに限定されるものではない。
【００１２】これらの中で特に好ましいものとしては
【化１６】 より選ばれるものである。
【００１３】更に、式（II）のＺは、例えば
【化１７】 等であるがこれらに限定されるものではない。
【００１４】式（II）のＺは、例えば、シリコンウェハ
ーのような基板に対して、特に密着性が必要な場合に用
いるが、その使用割合ｂについては最大４０．０モル％
まで使用することができる。４０．０モル％を越えると
樹脂の溶解性が極めて低下し、スカムが発生し、パター
ン加工ができない。なお、これらＸ、Ｙ、Ｚの使用にあ
たっては、それぞれ１種類であっても２種類以上の混合
物であっても構わない。
ーのような基板に対して、特に密着性が必要な場合に用
いるが、その使用割合ｂについては最大４０．０モル％
まで使用することができる。４０．０モル％を越えると
樹脂の溶解性が極めて低下し、スカムが発生し、パター
ン加工ができない。なお、これらＸ、Ｙ、Ｚの使用にあ
たっては、それぞれ１種類であっても２種類以上の混合
物であっても構わない。
【００１５】本発明の半導体装置は、半導体素子上に一
般式（Ｉ）で示されるポリベンゾオキサゾール樹脂が厚
さ０．１〜２０μｍ形成されているものである。厚さが
０．１μｍ未満では熱ストレス緩和効果に乏しく、２０
μｍを越えると感光性のパターン加工が困難になるので
実用上好ましくない。
般式（Ｉ）で示されるポリベンゾオキサゾール樹脂が厚
さ０．１〜２０μｍ形成されているものである。厚さが
０．１μｍ未満では熱ストレス緩和効果に乏しく、２０
μｍを越えると感光性のパターン加工が困難になるので
実用上好ましくない。
【００１６】本発明で用いる感光性ジアゾキノン化合物
は、１，２−ベンゾキノンジアジドあるいは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２，７７２，９７２号、第２，７９７，２１
３号、第３，６６９，６５８号により公知の物質であ
る。例えば、下記のものが挙げられる。
は、１，２−ベンゾキノンジアジドあるいは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２，７７２，９７２号、第２，７９７，２１
３号、第３，６６９，６５８号により公知の物質であ
る。例えば、下記のものが挙げられる。
【化１８】
【００１７】
【化１９】
【００１８】これらの中で特に高残膜率の点から好まし
いものとしては下記のものがある。
いものとしては下記のものがある。
【化２０】
【００１９】感光性ジアジドキノン化合物（Ｂ）のポリ
アミド（Ａ）への配合量は、ポリアミド１００重量部に
対し、１〜１００重量部で、配合量が１重量部未満だと
樹脂のパターニング性が不良であり、逆に１００重量部
を越えるとフィルムの引張り伸び率が著しく低下する。
引張り伸び率がの小さい被膜が素子表面に塗布されてい
る半導体装置では、熱ストレス等の応力によって信頼性
が低下するので好ましくない。
アミド（Ａ）への配合量は、ポリアミド１００重量部に
対し、１〜１００重量部で、配合量が１重量部未満だと
樹脂のパターニング性が不良であり、逆に１００重量部
を越えるとフィルムの引張り伸び率が著しく低下する。
引張り伸び率がの小さい被膜が素子表面に塗布されてい
る半導体装置では、熱ストレス等の応力によって信頼性
が低下するので好ましくない。
【００２０】本発明に用いられるポジ型感光性樹脂組成
物には、必要により感光特性を高めるためにジヒドロキ
シピリジン誘導体を加えることができる。ジヒドロキシ
ピリジン誘導体としては、例えば２，６−ジメチル−
３，５−ジアセチル−４−（２′−ニトロフェニル）−
１，４−ジヒドロピリジン、４−（２′−ニトロフェニ
ル）−２，６−ジメチル−３，５−ジカルボエトキシ−
１，４−ジヒドロピリジン、４−（２′，４′−ジニト
ロフェニル）−２，６−ジメチル−３，５−カルボメト
キシ−１，４−ジヒドロピリジン等を挙げることができ
る。
物には、必要により感光特性を高めるためにジヒドロキ
シピリジン誘導体を加えることができる。ジヒドロキシ
ピリジン誘導体としては、例えば２，６−ジメチル−
３，５−ジアセチル−４−（２′−ニトロフェニル）−
１，４−ジヒドロピリジン、４−（２′−ニトロフェニ
ル）−２，６−ジメチル−３，５−ジカルボエトキシ−
１，４−ジヒドロピリジン、４−（２′，４′−ジニト
ロフェニル）−２，６−ジメチル−３，５−カルボメト
キシ−１，４−ジヒドロピリジン等を挙げることができ
る。
【００２１】本発明のポジ型感光性樹脂組成物において
は、更に一般式（III）で表わされるフェノール化合物
を含有させることが重要である。
は、更に一般式（III）で表わされるフェノール化合物
を含有させることが重要である。
【化２１】
【００２２】フェノール化合物をポジ型レジスト組成物
に添加する技術としては、例えば、特開平３−２００２
５１号公報、特開平３−２００２５２号公報、特開平３
−２００２５３号公報、特開平３−２００２５４号公
報、特開平４−１６５０号公報、特開平４−１６５１号
公報、特開平４−１１２６０号公報、特開平４−１２３
５６号公報、特開平４−１２３５７号公報に示されてい
る。しかし、これらに示されているようなフェノール化
合物は、本発明におけるポリアミドをベース樹脂とした
ポジ型感光性樹脂に用いても感度向上の効果は小さい。
しかし、本発明における一般式（III）で表わされるフ
ェノール化合物を用いた場合、露光部における溶解速度
が増し、感度が向上する。又分子量を小さくし感度を上
げた場合に見られるような未露光部の膜減りも非常に小
さく良好である。又本発明においては、一般式（III）
で表わされるフェノール化合物を添加することによる新
たな特性として、封止樹脂との密着性が向上したポジ型
感光性樹脂組成物が得られ、これを素子表面に塗布した
半導体装置の信頼性が向上することが判明した。
に添加する技術としては、例えば、特開平３−２００２
５１号公報、特開平３−２００２５２号公報、特開平３
−２００２５３号公報、特開平３−２００２５４号公
報、特開平４−１６５０号公報、特開平４−１６５１号
公報、特開平４−１１２６０号公報、特開平４−１２３
５６号公報、特開平４−１２３５７号公報に示されてい
る。しかし、これらに示されているようなフェノール化
合物は、本発明におけるポリアミドをベース樹脂とした
ポジ型感光性樹脂に用いても感度向上の効果は小さい。
しかし、本発明における一般式（III）で表わされるフ
ェノール化合物を用いた場合、露光部における溶解速度
が増し、感度が向上する。又分子量を小さくし感度を上
げた場合に見られるような未露光部の膜減りも非常に小
さく良好である。又本発明においては、一般式（III）
で表わされるフェノール化合物を添加することによる新
たな特性として、封止樹脂との密着性が向上したポジ型
感光性樹脂組成物が得られ、これを素子表面に塗布した
半導体装置の信頼性が向上することが判明した。
【００２３】一般式（III）に示される化合物としては
下記のもの等を挙げることができるがこれらに限定され
ない。
下記のもの等を挙げることができるがこれらに限定され
ない。
【化２２】
【００２４】
【化２３】
【００２５】
【化２４】
【００２６】
【化２５】
【００２７】これらの中で特に、感度及び残膜率の点で
好ましいものとしては、
好ましいものとしては、
【化２６】 であり、一般式（Ｖ）又は（VI）で表わされる化合物は
単独、又は混合物の形で全フェノール化合物（Ｃ）中に
５０重量％以上含まれるものである。フェノール化合物
（Ｃ）の添加量としては、ポリアミド（Ａ）１００重量
部に対して１〜５０重量部が好ましい。添加量が１重量
部未満だと感度向上の効果が得られず、又添加量が５０
重量部を越えると残膜率の低下が大きくなったり、又冷
凍保存中において析出が起こり実用性に欠ける。
単独、又は混合物の形で全フェノール化合物（Ｃ）中に
５０重量％以上含まれるものである。フェノール化合物
（Ｃ）の添加量としては、ポリアミド（Ａ）１００重量
部に対して１〜５０重量部が好ましい。添加量が１重量
部未満だと感度向上の効果が得られず、又添加量が５０
重量部を越えると残膜率の低下が大きくなったり、又冷
凍保存中において析出が起こり実用性に欠ける。
【００２８】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
の添加剤を添加することができる。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を単独でも混合して用いてもよい。
は、必要によりレベリング剤、シランカップリング剤等
の添加剤を添加することができる。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を単独でも混合して用いてもよい。
【００２９】本発明において用いられるポジ型感光性樹
脂組成物の使用方法は、まず該組成物を半導体ウェハー
に塗布する。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を行うスピンナー回転数等の
塗布条件を種々変更することで、容易に膜厚をコントロ
ールすることができ、最終ベーク後の厚さが０．１〜２
０μｍとなるようにする。次に、６０〜１２０℃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。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。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
ゾール環を形成し、耐熱性に富む最終パターンを得る。
脂組成物の使用方法は、まず該組成物を半導体ウェハー
に塗布する。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を行うスピンナー回転数等の
塗布条件を種々変更することで、容易に膜厚をコントロ
ールすることができ、最終ベーク後の厚さが０．１〜２
０μｍとなるようにする。次に、６０〜１２０℃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。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。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
ゾール環を形成し、耐熱性に富む最終パターンを得る。
【００３０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 《実施例１》 ＊ポリアミドの合成 ２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）
ヘキサフルオロプロパン３６．６重量部（０．１００モ
ル）をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１５０重量部及び
ピリジン３３．２（０．４２０モル）重量部に溶解し
た。次にシクロヘキサノン１００重量部に溶解したテレ
フタル酸クロリド１７．０重量部（０．０８４モル）と
イソフタル酸クロリド４．３重量部（０．０２１モル）
を−１０〜−１５℃で３０分かけて滴下し、その後室温
で４時間撹拌し反応を終了した。反応混合物を濾過した
後、溶液を水中に投入し目的の一般式（Ｉ）で示され、
Ｘが下記式Ｘ−１、Ｙが下記式Ｙ−１及びＹ−２の混合
で、ａ＝１００、ｂ＝０からなるポリアミド（Ａ1）を
沈殿させた。沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空
下８０℃で１昼夜乾燥させた。
る。 《実施例１》 ＊ポリアミドの合成 ２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）
ヘキサフルオロプロパン３６．６重量部（０．１００モ
ル）をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１５０重量部及び
ピリジン３３．２（０．４２０モル）重量部に溶解し
た。次にシクロヘキサノン１００重量部に溶解したテレ
フタル酸クロリド１７．０重量部（０．０８４モル）と
イソフタル酸クロリド４．３重量部（０．０２１モル）
を−１０〜−１５℃で３０分かけて滴下し、その後室温
で４時間撹拌し反応を終了した。反応混合物を濾過した
後、溶液を水中に投入し目的の一般式（Ｉ）で示され、
Ｘが下記式Ｘ−１、Ｙが下記式Ｙ−１及びＹ−２の混合
で、ａ＝１００、ｂ＝０からなるポリアミド（Ａ1）を
沈殿させた。沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空
下８０℃で１昼夜乾燥させた。
【００３１】＊ポジ型感光性樹脂組成物の作製 合成したポリアミド（Ａ1）１００重量部、下記式の構
造を有するジアゾキノン（Ｑ１）２５重量部、下記式の
構造を有するフェノール化合物（Ｐ−１）１５重量部を
Ｎ−メチル−２−ピロリドン２００重量部に溶解した
後、０．２μｍのテフロンフィルターで濾過し感光性樹
脂組成物を得た。
造を有するジアゾキノン（Ｑ１）２５重量部、下記式の
構造を有するフェノール化合物（Ｐ−１）１５重量部を
Ｎ−メチル−２−ピロリドン２００重量部に溶解した
後、０．２μｍのテフロンフィルターで濾過し感光性樹
脂組成物を得た。
【００３２】＊特性評価 このポジ型感光性樹脂組成物をシリコンウェハー上にス
ピンコーターを用いて塗布した後、オーブン中７０℃で
１時間乾燥し、膜厚約５μｍの塗膜を得た。この塗膜に
ｇ線ステッパー露光機ＮＳＲ−１５０５Ｇ３Ａ（ニコン
(株)製）によりレチクルを通して５０ｍＪ／ｃｍ２から
２０ｍＪ／ｃｍ２づつ増やして５４０ｍＪ／ｃｍ２まで
露光を行った。次に０．７９％のテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド水溶液に３０秒浸漬することによって
露光部を溶解除去した後、純水で３０秒間リンスした。
その結果、露光量２００ｍＪ／ｃｍ２の照射した部分よ
りパターンが成形されていることが確認できた。（感度
は２００ｍＪ／ｃｍ２）。この時の残膜率（現像後の膜
厚／現像前の膜厚）は９１．３％と非常に高い値を示し
た。又、別にポジ型感光性樹脂組成物を同様にシリコン
ウエハー上に塗布し、プリベークした後、オーブン中３
０分／１５０℃、３０分／２５０℃、３０分／３５０℃
の順で加熱、樹脂を硬化させた。更に硬化膜の上に半導
体封止用エポキシ樹脂組成物（住友ベークライト(株)
製、ＥＭＥ−６３００Ｈ）を２×２×２ｍｍ（横×縦×
高さ）の大きさに成形した。テンシロンを用いて、ポリ
ベンゾオキサゾール樹脂硬化膜上に成形した封止用エポ
キシ樹脂組成物を引き剥がし、剪断強度を測定した結
果、３．８ｋｇ／ｍｍ２であった。
ピンコーターを用いて塗布した後、オーブン中７０℃で
１時間乾燥し、膜厚約５μｍの塗膜を得た。この塗膜に
ｇ線ステッパー露光機ＮＳＲ−１５０５Ｇ３Ａ（ニコン
(株)製）によりレチクルを通して５０ｍＪ／ｃｍ２から
２０ｍＪ／ｃｍ２づつ増やして５４０ｍＪ／ｃｍ２まで
露光を行った。次に０．７９％のテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド水溶液に３０秒浸漬することによって
露光部を溶解除去した後、純水で３０秒間リンスした。
その結果、露光量２００ｍＪ／ｃｍ２の照射した部分よ
りパターンが成形されていることが確認できた。（感度
は２００ｍＪ／ｃｍ２）。この時の残膜率（現像後の膜
厚／現像前の膜厚）は９１．３％と非常に高い値を示し
た。又、別にポジ型感光性樹脂組成物を同様にシリコン
ウエハー上に塗布し、プリベークした後、オーブン中３
０分／１５０℃、３０分／２５０℃、３０分／３５０℃
の順で加熱、樹脂を硬化させた。更に硬化膜の上に半導
体封止用エポキシ樹脂組成物（住友ベークライト(株)
製、ＥＭＥ−６３００Ｈ）を２×２×２ｍｍ（横×縦×
高さ）の大きさに成形した。テンシロンを用いて、ポリ
ベンゾオキサゾール樹脂硬化膜上に成形した封止用エポ
キシ樹脂組成物を引き剥がし、剪断強度を測定した結
果、３．８ｋｇ／ｍｍ２であった。
【００３３】表面にＡｌ回路を備えた模擬素子ウェハー
を用いて上記ポジ型感光性樹脂組成物を最終５μｍとな
るよう塗布した後、パターン加工を施して最終ベークし
た。その後チップサイズ毎に分割して１６ Pin DIP（Du
al Inline Package）用のリードフレームに導電性ペー
ストを用いてマウントした後、半導体封止用エポキシ樹
脂（住友ベークライト(株)製、ＥＭＥ−６３００Ｈ）で
成形して、１６ Pin DIPを得た。これらのパッケージを
８５℃／８５％湿度の条件で１６８時間処理した後、２
６０℃半田浴槽に１０秒間浸漬し、ついで高温、高湿の
プレッシャークッカー処理（１２５℃、２．３ａｔｍ、
１００％ＲＨ）を施してＡｌ回路のオープン不良をチェ
ックした。その結果を表１に示す。
を用いて上記ポジ型感光性樹脂組成物を最終５μｍとな
るよう塗布した後、パターン加工を施して最終ベークし
た。その後チップサイズ毎に分割して１６ Pin DIP（Du
al Inline Package）用のリードフレームに導電性ペー
ストを用いてマウントした後、半導体封止用エポキシ樹
脂（住友ベークライト(株)製、ＥＭＥ−６３００Ｈ）で
成形して、１６ Pin DIPを得た。これらのパッケージを
８５℃／８５％湿度の条件で１６８時間処理した後、２
６０℃半田浴槽に１０秒間浸漬し、ついで高温、高湿の
プレッシャークッカー処理（１２５℃、２．３ａｔｍ、
１００％ＲＨ）を施してＡｌ回路のオープン不良をチェ
ックした。その結果を表１に示す。
【００３４】《実施例２》実施例１におけるフェノール
化合物を下記式Ｐ−２に替えて評価を行った。 《実施例３》実施例１におけるフェノール化合物を下記
式Ｐ−３に替えて評価を行った。 《実施例４》実施例１におけるフェノール化合物（Ｐ−
１）の添加量を５重量部して評価を行った。 《実施例５》実施例１におけるポリアミドの合成におい
て、テレフタル酸クロリド、イソフタル酸クロリドの替
わりにジフェニルエーテル−４，４′−ジカルボン酸ク
ロリドに替え、一般式（II）で示され、Ｘが下記式Ｘ−
１、Ｙが下記式Ｙ−３で、ａ＝１００、ｂ＝０からなる
ポリアミド（Ａ2）を合成し、その他は実施例１と同様
の評価を行った。
化合物を下記式Ｐ−２に替えて評価を行った。 《実施例３》実施例１におけるフェノール化合物を下記
式Ｐ−３に替えて評価を行った。 《実施例４》実施例１におけるフェノール化合物（Ｐ−
１）の添加量を５重量部して評価を行った。 《実施例５》実施例１におけるポリアミドの合成におい
て、テレフタル酸クロリド、イソフタル酸クロリドの替
わりにジフェニルエーテル−４，４′−ジカルボン酸ク
ロリドに替え、一般式（II）で示され、Ｘが下記式Ｘ−
１、Ｙが下記式Ｙ−３で、ａ＝１００、ｂ＝０からなる
ポリアミド（Ａ2）を合成し、その他は実施例１と同様
の評価を行った。
【００３５】《実施例６》実施例１におけるポリアミド
の合成において、テレフタル酸クロリド、イソフタル酸
クロリドの替わりに、ジフェニルエーテル−４，４′−
ジカルボン酸クロリドを用い、また、２，２−ビス（３
−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプ
ロパンの替わりに、３，３′−ジアミノ−４，４′−ジ
ヒドロキシジフェニルスルホンを用いて、一般式（II）
で示され、Ｘが下記式Ｘ−２、Ｙが下記式Ｙ−３で、ａ
＝１００、ｂ＝０からなるポリアミド（Ａ3）の合成を
し、その他は実施例１と同様の評価を行った。 《実施例７》実施例１におけるポリアミドの合成におい
て、テレフタル酸クロリド、イソフタル酸クロリドの替
わりに、３，３′−ジアミノ−４，４′−ジヒドロキシ
ジフェニルエーテルを用いて、一般式（II）で示され、
Ｘが下記式Ｘ−３、Ｙが下記式Ｙ−３で、ａ＝１００、
ｂ＝０からなるポリアミド（Ａ4）の合成をし、更にジ
アゾキノンとして下記式構造のジアゾキノン（Ｑ２）を
使用し、感光性樹脂組成物を得、その他は実施例１と同
様の評価を行った。 《実施例８》実施例１におけるポリアミドの合成におい
て２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニ
ル）ヘキサフルオロプロパンを３１．９重量部（０．０
９５モル）に減らし、替わりに１，３−ビス（３−アミ
ノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキ
サン１．２４重量部（０．００５モル）を加え、一般式
（II）で示され、Ｘが下記式Ｘ−１、Ｙが下記式Ｙ−１
及びＹ−２の混合、Ｚが下記式Ｚ−１で、ａ＝９５、ｂ
＝５からなるポリアミド（Ａ5）を合成し、その他は実
施例１と同様の評価を行った。
の合成において、テレフタル酸クロリド、イソフタル酸
クロリドの替わりに、ジフェニルエーテル−４，４′−
ジカルボン酸クロリドを用い、また、２，２−ビス（３
−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプ
ロパンの替わりに、３，３′−ジアミノ−４，４′−ジ
ヒドロキシジフェニルスルホンを用いて、一般式（II）
で示され、Ｘが下記式Ｘ−２、Ｙが下記式Ｙ−３で、ａ
＝１００、ｂ＝０からなるポリアミド（Ａ3）の合成を
し、その他は実施例１と同様の評価を行った。 《実施例７》実施例１におけるポリアミドの合成におい
て、テレフタル酸クロリド、イソフタル酸クロリドの替
わりに、３，３′−ジアミノ−４，４′−ジヒドロキシ
ジフェニルエーテルを用いて、一般式（II）で示され、
Ｘが下記式Ｘ−３、Ｙが下記式Ｙ−３で、ａ＝１００、
ｂ＝０からなるポリアミド（Ａ4）の合成をし、更にジ
アゾキノンとして下記式構造のジアゾキノン（Ｑ２）を
使用し、感光性樹脂組成物を得、その他は実施例１と同
様の評価を行った。 《実施例８》実施例１におけるポリアミドの合成におい
て２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニ
ル）ヘキサフルオロプロパンを３１．９重量部（０．０
９５モル）に減らし、替わりに１，３−ビス（３−アミ
ノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキ
サン１．２４重量部（０．００５モル）を加え、一般式
（II）で示され、Ｘが下記式Ｘ−１、Ｙが下記式Ｙ−１
及びＹ−２の混合、Ｚが下記式Ｚ−１で、ａ＝９５、ｂ
＝５からなるポリアミド（Ａ5）を合成し、その他は実
施例１と同様の評価を行った。
【００３６】《比較例１》実施例１の半導体装置の信頼
性評価において、ポリベンゾオキサゾール樹脂を素子表
面に塗布しないで実施した。 《比較例２》実施例１の樹脂特性評価において、膜厚３
０μｍでパターン加工を実施した結果、１０００ｍＪ／
ｃｍ2 露光しても現像後露光部に樹脂が溶け残りパター
ニングできなかった。 《比較例３》実施例１においてフェノール化合物を添加
しないで評価を行った。 《比較例４》実施例５においてフェノール化合物を添加
しないで評価を行った。 《比較例５》実施例６においてフェノール化合物を添加
しないで評価を行った。 《比較例６》実施例１におけるフェノール化合物の添加
量を０．５重量部に減らして評価を行った。 《比較例７》実施例１におけるフェノール化合物の添加
量を６０重量部に増して評価を行った。 《比較例８》実施例１におけるフェノール化合物をＰ−
４に替えて評価を行った。 《比較例９》実施例１におけるフェノール化合物をＰ−
５に替えて評価を行った。 《比較例１０》実施例１におけるフェノール化合物をＰ
−６に替えて評価を行った。以上実施例１〜８、比較例
１〜８の評価結果を表１に示す。
性評価において、ポリベンゾオキサゾール樹脂を素子表
面に塗布しないで実施した。 《比較例２》実施例１の樹脂特性評価において、膜厚３
０μｍでパターン加工を実施した結果、１０００ｍＪ／
ｃｍ2 露光しても現像後露光部に樹脂が溶け残りパター
ニングできなかった。 《比較例３》実施例１においてフェノール化合物を添加
しないで評価を行った。 《比較例４》実施例５においてフェノール化合物を添加
しないで評価を行った。 《比較例５》実施例６においてフェノール化合物を添加
しないで評価を行った。 《比較例６》実施例１におけるフェノール化合物の添加
量を０．５重量部に減らして評価を行った。 《比較例７》実施例１におけるフェノール化合物の添加
量を６０重量部に増して評価を行った。 《比較例８》実施例１におけるフェノール化合物をＰ−
４に替えて評価を行った。 《比較例９》実施例１におけるフェノール化合物をＰ−
５に替えて評価を行った。 《比較例１０》実施例１におけるフェノール化合物をＰ
−６に替えて評価を行った。以上実施例１〜８、比較例
１〜８の評価結果を表１に示す。
【００３７】
【化２７】
【００３８】
【化２８】
【００３９】
【化２９】
【００４０】
【化３０】
【００４１】
【化３１】
【００４２】
【化３２】
【００４３】
【表１】
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、高感度で高残膜率なパ
ターンが得れ、封止樹脂との密着性に優れるポジ型感光
性樹脂組成物を得ることができる。
ターンが得れ、封止樹脂との密着性に優れるポジ型感光
性樹脂組成物を得ることができる。
フロントページの続き (72)発明者 竹田 直滋 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 半導体素子上に厚さ０．１〜２０μｍの
一般式（Ｉ）で示されるポリベンゾオキサゾール樹脂が
形成されていることを特徴とする半導体装置。 【化１】 - 【請求項２】 ポリベンゾオキサゾール樹脂が、一般式
（II）で示されるポリアミド（Ａ）１００重量部と感光
性ジアゾキノン化合物（Ｂ）１〜１００重量部と一般式
（III）で表わされるフェノール化合物（Ｃ）１〜５０
重量部からなるポジ型感光性樹脂組成物を半導体素子上
に塗布した後、プリベーク、露光、現像をしてパターニ
ングされた後加熱硬化されて得られる請求項１記載の半
導体装置。 【化２】 【化３】 - 【請求項３】 フェノール化合物（Ｃ）が、一般式（I
V）で表わされるフェノール化合物である請求項２記載
の半導体装置。 【化４】 - 【請求項４】 フェノール化合物が、一般式（Ｖ）又は
（VI）で表わされる化合物であり、単独又は混合物の形
で、フェノール化合物（Ｃ）全体の５０重量％以上含む
請求項２又は３記載の半導体装置。 【化５】 - 【請求項５】 一般式（II）のポリアミドにおけるＸ
が、下記より選ばれてなる請求項２、３又は４記載の半
導体装置。 【化６】 - 【請求項６】 一般式（II）のポリアミドにおけるＹ
が、下記より選ばれてなる請求項２、３、４又は５記載
の半導体装置。 【化７】 - 【請求項７】 感光性ジアゾキノン化合物（Ｂ）が、下
記より選ばれてなる請求項２、３、４、５又は６記載の
半導体装置。 【化８】
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13859396A JP3346981B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 半導体装置 |
| TW086105647A TW502135B (en) | 1996-05-13 | 1997-04-29 | Positive type photosensitive resin composition and process for preparing polybenzoxazole resin film by using the same |
| DE69704294T DE69704294T2 (de) | 1996-05-13 | 1997-04-30 | Positiv arbeitende, fotoempfindliche Harzzusammensetzung und Halbleiteranordnung mit dieser Zusammensetzung |
| EP97107190A EP0807852B1 (en) | 1996-05-13 | 1997-04-30 | Positive type photosensitive resin composition and semiconductor device using the same |
| SG1997001374A SG78269A1 (en) | 1996-05-13 | 1997-05-02 | Positive type photosensitive resin composition and semiconductor device using the same |
| US08/854,863 US6071666A (en) | 1996-05-13 | 1997-05-12 | Positive type photosensitive resin composition and semiconductor device using the same |
| KR1019970018351A KR100533488B1 (ko) | 1996-05-13 | 1997-05-12 | 파지티브형감광성수지조성물및이를이용한반도체장치 |
| CN97111184A CN1113273C (zh) | 1996-05-13 | 1997-05-12 | 正型光敏树脂组合物和使用它的半导体装置 |
| US09/442,277 US6235436B1 (en) | 1996-05-13 | 1999-11-17 | Semiconductor device using positive photosensitive resin composition and process for preparation thereof |
| CNB021190453A CN1215380C (zh) | 1996-05-13 | 2002-04-29 | 正型光敏树脂组合物和使用它的半导体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13859396A JP3346981B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09321038A true JPH09321038A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3346981B2 JP3346981B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=15225730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13859396A Expired - Lifetime JP3346981B2 (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-31 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3346981B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000357738A (ja) * | 1999-06-16 | 2000-12-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 配線構造の製造方法 |
| WO2005116770A1 (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | 感光性ポリイミド前駆体組成物 |
| JP2022553764A (ja) * | 2019-10-23 | 2022-12-26 | ヒューネットプラス カンパニー リミテッド | ポリシロキサン共重合体、その調製方法、及びポリシロキサンコポリマーを含む樹脂組成物 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240975A (ja) | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Fujifilm Corp | 感光性樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP13859396A patent/JP3346981B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000357738A (ja) * | 1999-06-16 | 2000-12-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 配線構造の製造方法 |
| WO2005116770A1 (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | 感光性ポリイミド前駆体組成物 |
| JP2022553764A (ja) * | 2019-10-23 | 2022-12-26 | ヒューネットプラス カンパニー リミテッド | ポリシロキサン共重合体、その調製方法、及びポリシロキサンコポリマーを含む樹脂組成物 |
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|---|---|
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