负型感光性树脂组合物及固化浮雕图案的制造方法与流程

本申请涉及负型感光性树脂组合物及固化浮雕图案的制造方法。

背景技术：

1、以往，在电子部件的绝缘材料及半导体装置的钝化膜、表面保护膜、层间绝缘膜等中使用兼具优异的耐热性、电特性及机械特性的聚酰亚胺树脂、聚苯并噁唑树脂、酚醛树脂等。这些树脂之中，以感光性树脂组合物的形态提供的物质通过该组合物的涂布、曝光、显影及基于固化的闭环处理(酰亚胺化、苯并噁唑化)、热交联，能够容易地形成耐热性的浮雕图案覆膜，因此具有与以往的非感光型材料相比能够大幅缩短工序的特征，被用于半导体装置的制作中。

2、另外，半导体装置(以下也称为“元件”)根据目的利用各种方法而安装于印刷基板。以往的元件一般通过用细的引线从元件的外部端子(焊盘)连接至引线框为止的引线接合法来制作。但是，在元件逐渐高速化，工作频率已达到ghz的当今，安装中的各端子的布线长度的差异已经达到影响元件工作的程度。因此，在高端用途的元件安装中，有必要准确地控制安装布线的长度，通过引线接合难以满足该要求。

3、因而，提出了一种倒装芯片安装，其中，在半导体芯片的表面形成再布线层，并在其上形成凸块(电极)后，将该芯片翻转(倒装)，并直接安装于印刷基板。该倒装芯片安装因能够准确地控制布线距离而在处理高速信号的高端用途的元件中加以采用，或者，因安装尺寸小而在便携电话等中加以采用，其需求正在急速扩大。

4、进而，最近提出了一种被称为扇出晶圆级封装(fowlp)的半导体芯片安装技术，其中，对已完成前工序的晶圆进行切割而制造单个芯片，在支撑体上再构筑单个芯片，并用模制树脂进行密封，在剥离支撑体后，形成再布线层。fowlp存在如下优点：由于以薄的膜厚形成再布线层而能够使封装体的高度实现薄型化，并且还能够实现高速传送、低成本化。

5、目前，fowlp中广泛使用的感光性聚酰亚胺前体需要基于加热的酰亚胺化工序。

6、另一方面，fowlp中，由于薄型化的缘故，容易因工序中的加热而发生封装体翘曲，从抑制翘曲的观点等出发，希望元件制作中使用的感光性树脂组合物的固化温度更加低温化，优选在200℃以下固化。

7、例如，专利文献1公开了聚酰亚胺前体在200℃以下低温固化。

8、另外，在低温下进行固化时，感光性树脂组合物具有低固化收缩性且具有高耐热性，有助于抑制翘曲。

9、进而，使用包含聚酰胺的感光性树脂组合物在基板上形成膜并且对该膜进行加热使聚酰胺闭环而形成聚酰亚胺时，膜有时会由于闭环反应、伴随该闭环反应的脱水等而发生收缩。

10、从不需要基于加热的酰亚胺化工序、抑制固化收缩的观点出发，例如专利文献2公开了一种感光性树脂组合物，其含有具有酰亚胺环结构的溶剂可溶性的聚酰亚胺。

11、进而，从不仅抑制翘曲，还提高元件的可靠性的观点出发，感光性树脂组合物要求与铜的高密合性、高氧阻隔性。

12、现有技术文献

13、专利文献

14、专利文献1：日本特开2022-091355号公报

15、专利文献2：日本特开2021-162834号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、专利文献1存在由于侧链部分随着酰亚胺化而挥发、因此固化收缩变大的课题，进而存在在低温固化条件下酰亚胺化进行得不充分、耐热性及机械强度(固化膜的伸长率)不充分的课题。

3、另外，专利文献2存在关系到设备可靠性的重要特性、即与铜的密合性及氧阻隔性不充分的课题。

4、本发明的目的在于，提供具有低固化收缩性、低温固化后的膜物性中的耐热性、机械强度(固化膜的伸长率)、与铜的密合性及氧阻隔性优异的负型感光性树脂组合物、以及固化浮雕图案的制造方法。

5、用于解决问题的方案

6、即，本发明如下所述。

7、[1]

8、一种负型感光性树脂组合物，其包含：

9、(a)在末端具有聚合性官能团的聚酰亚胺、

10、(b)具有脲键的聚合性化合物、及

11、(c)光聚合引发剂。

12、[2]

13、根据[1]所述的负型感光性树脂组合物，其中，前述(a)聚酰亚胺的侧链不具有聚合性官能团。

14、[3]

15、根据[1]或[2]所述的负型感光性树脂组合物，其中，前述(a)聚酰亚胺及(b)聚合性化合物具有源自同一种二胺的结构。

16、[4]

17、根据[1]～[3]中任一项所述的负型感光性树脂组合物，其中，相对于前述(a)聚酰亚胺100质量份，前述(b)聚合性化合物的含量为0.1～50质量份。

18、[5]

19、根据[1]～[4]中任一项所述的负型感光性树脂组合物，其中，前述(a)聚酰亚胺的重均分子量mw为3,000以上且30,000以下。

20、[6]

21、根据[1]～[5]中任一项所述的负型感光性树脂组合物，其还包含(d)不具有脲键的具有聚合性官能团的单体。

22、[7]

23、根据[1]～[6]中任一项所述的负型感光性树脂组合物，其还包含(e)硅烷偶联剂。

24、[8]

25、根据[1]～[7]中任一项所述的负型感光性树脂组合物，其还包含(f)有机钛化合物。

26、[9]

27、根据[1]～[8]中任一项所述的负型感光性树脂组合物，其还包含(g)热交联剂。

28、[10]

29、根据[1]～[9]中任一项所述的负型感光性树脂组合物，其还包含(h)防锈剂。

30、[11]

31、一种固化浮雕图案的制造方法，其包括以下工序：

32、(1)将[1]～[10]中任一项所述的负型感光性树脂组合物涂布在基板上，在前述基板上形成感光性树脂层的工序；

33、(2)对前述感光性树脂层进行曝光的工序；

34、(3)对前述曝光后的感光性树脂层进行显影而形成浮雕图案的工序；和

35、(4)对前述浮雕图案进行加热处理而形成固化浮雕图案的工序。

36、[12]

37、根据[1]～[10]中任一项所述的负型感光性树脂组合物，其中，将前述负型感光性树脂组合物在氮气气氛下在170℃下进行120分钟后烘烤而得到的厚度6μm的固化薄膜的透氧度(cc/m2·24h·atm)小于1000。

38、发明的效果

39、根据本发明，可以提供具有低固化收缩性、低温固化后的膜物性中的耐热性、机械强度(固化膜的伸长率)、与铜的密合性及氧阻隔性优异的负型感光性树脂组合物以及固化浮雕图案的制造方法。

技术特征：

1.一种负型感光性树脂组合物，其包含：

2.根据权利要求1所述的负型感光性树脂组合物，其中，所述(a)聚酰亚胺的侧链不具有聚合性官能团。

3.根据权利要求1或2所述的负型感光性树脂组合物，其中，所述(a)聚酰亚胺及(b)聚合性化合物具有源自同一种二胺的结构。

4.根据权利要求1或2所述的负型感光性树脂组合物，其中，相对于所述(a)聚酰亚胺100质量份，所述(b)聚合性化合物的含量为0.1～50质量份。

5.根据权利要求1或2所述的负型感光性树脂组合物，其中，所述(a)聚酰亚胺的重均分子量mw为3,000以上且30,000以下。

6.根据权利要求1或2所述的负型感光性树脂组合物，其还包含(d)不具有脲键的具有聚合性官能团的单体。

7.根据权利要求1或2所述的负型感光性树脂组合物，其还包含(e)硅烷偶联剂。

8.根据权利要求1或2所述的负型感光性树脂组合物，其还包含(f)有机钛化合物。

9.根据权利要求1或2所述的负型感光性树脂组合物，其还包含(g)热交联剂。

10.根据权利要求1或2所述的负型感光性树脂组合物，其还包含(h)防锈剂。

11.一种固化浮雕图案的制造方法，其包括以下工序：

12.根据权利要求1或2所述的负型感光性树脂组合物，其中，将所述负型感光性树脂组合物在氮气气氛下在170℃下进行120分钟后烘烤而得到的厚度6μm的固化薄膜的透氧度(cc/m2·24h·atm)小于1000。

技术总结提供负型感光性树脂组合物及固化浮雕图案的制造方法。提供具有低固化收缩性且低温固化后的膜物性中的耐热性、机械强度(固化膜的伸长率)、铜密合性及氧阻隔性优异的负型感光性树脂组合物、以及使用其的固化浮雕图案的制造方法。一种负型感光性树脂组合物，其包含：(A)在末端具有聚合性官能团的聚酰亚胺、(B)具有脲键的聚合性化合物、及(C)光聚合引发剂。技术研发人员：矢本和久,渋井智史,村上航平受保护的技术使用者：旭化成株式会社技术研发日：技术公布日：2024/11/14