[发明专利]正型光敏树脂组合物，利用其制备的光敏树脂膜，和包括该光敏树脂膜的半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及正型光敏树脂组合物，利用其制备的光敏树脂薄膜以及包括该光敏树脂薄膜的半导体器件。 

背景技术

用于半导体器件的常规的表面保护层和层间绝缘层包括具有优异耐热性、电性能、机械性能等的聚酰亚胺树脂作为碱可溶性树脂。近来，聚酰亚胺树脂已被用作易于涂覆的光敏聚酰亚胺前体组合物。将光敏聚酰亚胺前体组合物涂布在半导体器件上，借助于紫外(UV)线进行图案化、显影、以及热酰亚胺化，由此可以容易地获得表面保护层、层间绝缘层等。 

光敏聚酰亚胺前体组合物能够用作其中曝光部分通过显影被溶解的正型，以及其中曝光部分被固化和保留的负型。优选使用正型，因为它能够通过无毒的碱性水溶液加以显影。正型光敏聚酰亚胺前体组合物包括聚酰胺酸(polyamic acid)的聚酰亚胺前体、重氮萘醌的光敏材料等。然而，正型光敏聚酰亚胺前体组合物存在由于聚酰胺酸的羧酸过多地溶于碱而不能获得期望图案的问题。 

为解决此问题，一种聚苯并噁唑前体与重氮萘醌化合物混合的材料已引起人们的关注，但当实际使用聚苯并噁唑前体组合物时，未曝光部分的膜损失会显著增加，所以在显影处理以后难以获得所期望的图案。为了改善此问题，如果增加聚苯并噁唑前体的分子量，会减少未曝光部分的膜损 失量，但会产生显影残留物(渣滓)，以致于分辨率降低并且在曝光部分上的显影持续时间会增加。 

为了解决上述问题，已经报道了通过将某种酚类化合物加入聚苯并噁唑前体组合物中来抑制显影过程中未曝光部分中的膜损失。然而，抑制未曝光部分的膜损失的效果是不够的，所以需要对增加抑制膜损失的效果进行研究，同时又防止产生显影残留物(渣滓)。此外，需要对溶解-抑制剂进行研究，因为用于调节溶解性的酚类化合物在固化期间在高温下被分解，经历副反应等，并且结果会严重损害固化膜的机械性能。 

此外，当这种聚酰亚胺前体组合物或聚苯并噁唑前体组合物被制备成热固化膜时，该热固化膜应通过持久地保留在半导体器件中并起到表面保护层的作用而特别地具有优异的机械性能，如拉伸强度、伸长率、杨氏模量等。然而，通常使用的聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体倾向于具有不适当的机械性能，并且尤其是伸长率，并且还具有较差的耐热性。 

为了解决该问题，已报道了可向其中加入各种添加剂或可以使用在热固化期间可交联的前体化合物。然而，尽管这些研究能够改善机械性能，尤其是伸长率，但却不能实现光学特性如敏感度、分辨率等。因此，需要不会使这些光学特性变差而获得优异机械性能的方法进行研究。 

发明内容

一种实施方式提供了一种具有优异的膜残留率、敏感度和分辨率的正型光敏树脂组合物。 

另一种实施方式提供了一种利用该正型光敏树脂组合物制造的光敏树脂膜。 

进一步的实施方式提供了一种包括该光敏树脂膜的半导体器件。 

根据一种实施方式，提供了一种正型光敏树脂组合物，包括：(A)碱溶性树脂；(B)包括由以下化学式6表示的化合物的溶解控制剂；(C)光敏重氮醌化合物；(D)硅烷化合物；和(E)溶剂。 

[化学式6] 

在化学式6中， 

Z¹和Z²相同或不同，并且各自独立地是单键、-O-、-CO-、-CONH-、-S-、-SO₂-、取代的或未取代的C1至C10亚烷基氧基(-OR²⁰³-，其中R²⁰³是取代的或未取代的亚烷基)、或取代的或未取代的C6至C15亚芳基氧基(-OR²⁰⁴-，其中R²⁰⁴是取代的或未取代的亚芳基)，