[发明专利]含有聚酰亚胺的聚合物、正型感光性树脂组成物、负型感光性树脂组成物及图案形成方法

说明书

本发明涉及含有聚酰亚胺的聚合物、正型感光性树脂组成物、负型感光性树脂组成物及图案形成方法。本发明的课题为提供溶剂溶解性良好且可溶于碱性水溶液中，又可形成微细图案且能获得高分辨率的正型感光性树脂组成物及负型感光性树脂组成物；可使用作为它们的基础树脂的含有聚酰亚胺的聚合物；以及使用了上述组成物的图案形成方法及硬化被膜形成方法。上述课题的解决手段为一种聚合物，其特征为：包含下列通式(1)表示的结构单元。式中，X₁为4价的有机基团，Z₁为2价的有机基团，k＝1～3的整数。

技术领域

本发明关于含有聚酰亚胺结构的聚合物、正型感光性树脂组成物、负型感光性树脂组成物、图案形成方法、硬化被膜形成方法、层间绝缘膜、表面保护膜、及电子零件。

现有技术

伴随个人电脑、数码相机、行动电话等各种电子设备的小型化、高性能化，对半导体元件进一步的小型化、薄型化及高密度化的要求急速提高。伴随于此，要求半导体元件的层间绝缘膜、表面保护膜兼具更优异的电特性、耐热性、机械特性等。

在所谓三维叠层的高密度安装技术中，就可在基板上形成图案的感光性绝缘材料而言，聚酰亚胺膜自以往便被应用作为保护被膜、绝缘层，其绝缘性、机械特性、与基板的密接性等持续受到注目，即便在现在其开发仍然旺盛。

以往，就感光性的聚酰亚胺系材料而言，有人提出利用了是聚酰亚胺的前驱体的聚酰胺酸的材料，例如在聚酰胺酸的羧基将感光基团通过酯键予以导入所成者(专利文献1、专利文献2)。然而，这些提案中，在形成经图案化的皮膜后，为了获得目标的聚酰亚胺皮膜，必须以超过300℃的高温进行酰亚胺化处理，而为了耐受此高温，会有基底基材受限制、使配线的铜发生氧化的问题。

就其改善而言，已有人提出将后硬化温度的低温化作为目的的使用了酰亚胺化后的碱可溶性树脂的感光性聚酰亚胺(专利文献3、专利文献4)。通常已闭环的聚酰亚胺会有溶剂溶解性不足的问题，但如专利文献3、专利文献4所见，通过使含氟烷基的单元包含于聚合物结构中，可确保在通用溶剂的溶解性。

专利文献3提出含有已闭环的聚酰亚胺的负型感光性组成物，通过使用2,2-双(4-氨基-3-羟基苯基)六氟丙烷作为二胺单元，来兼顾在环己酮的溶解性及碱显影性。

又专利文献4提出使用了已闭环的聚酰亚胺、光酸产生剂及具有羟甲基的热交联剂的正型感光性树脂组成物，通过使用2,2-双(4-氨基-3-羟基苯基)六氟丙烷作为二胺单元，并使用2,2’-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐作为酸酐单元，来兼顾在γ-丁内酯的溶解性及碱显影性。

氟烷基就溶剂溶解性的改善而言是有效果的，但考量属于全氟烷基化合物及多氟烷基化合物(PFAS)的群组中的化合物的一部分对环境的负荷、有关健康的危害性的担忧，已成为欧洲的REACH(Registration,Evaluation,Authorization and Restriction ofChemicals)规则中的限制物质，今后该规约也将变得更为严苛。在以此种事实为背景下，电子零件中作为绝缘膜、保护膜而永久残存的材料中的氟烷基的使用受到限制。

如此这般，今后伴随着晶片的高密度化、高整合化，绝缘保护膜的再配线技术中的图案的微细化想必也会日益进展，所以在感光性树脂组成物中，强烈期望着能不损及通过加热而获得的图案及保护被膜的机械特性、密接性等优异的特征，又溶剂溶解性良好且实现高分辨率的组成物。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本特开昭49-115541号公报

[专利文献2]日本特开昭55-45746号公报

[专利文献3]日本特开2011-123278号公报

[专利文献4]日本特开2006-313237号公报

发明内容