감광성 중합체 조성물, 패턴의 제조법 및 전자부품 document_id A220623030922

종래에는, 반도체소자의 표면보호막 또는 층간절연막으로서는 내열성, 기계특성 및 전기 특성이 우수하고, 또한, 막형성이 용이하며, 막표면을 평탄화할 수 있는 등의 이점으로 폴리이미드가 폭넓게 사용되고 있다. 폴리이미드를 표면보호막 또는 층간절연막으로서 사용할 경우, 관통공(through hole) 등의 형성공정은 주로 포지티브형의 포토레지스트를 이용하는 에칭 프로세스에 의해 행하여지고 있다. 그러나, 이 형성 공정에는 포토레지스트의 도포나 박리가 포함되어 번잡하다는 문제점이 있다. 거기에서, 이 형성 공정에 있어서의 작업의 합리화를 목적으로 감광성을 겸비한 내열성 재료의 검토로 이루어져 왔다. 감광성 폴리이미드 조성물에 관해서는, 에스테르 결합에 의해 감광기를 도입한 폴리이미드 전구체 조성물(이하, 조성물(1)로 기재한다.(예컨대, 특허문헌1 참조)), 폴리아미드산에 화학선의 조사에 의해 2량화 또는 중합가능한 탄소 1탄소 이중 결합 및 아미노기와 방향족 비스아지드를 포함하는 화합물을 첨가한 조성물(이하, 조성물(2)로 기재한다.(예컨대, 특허문헌2 참조)) 등이 알려지고 사용되고 있다. 감광성 폴리이미드 조성물의 사용시에는, 통상, 용액상태로 기판상에 도포후건조하고, 마스크를 통해서 활성광선을 조사하고, 노광부를 현상액으로 제거하고, 패턴을 형성한다. 상기 조성물(1) 및 (2)는 현상액에 유기용제를 사용하는 네거티브형이다. 유기용제의 현상액은 폐액처리시의 환경에서의 부하가 크고, 최근 환경에서의 배려로 발현상액의 처리가 용이한 수성현상액으로 현상가능한 감광성 내열재료가 요구되고 있다. 또한, 포지티브형의 포토레지스트를 이용하는 에칭 프로세스로부터 네거티브형의 감광성 폴리이미드로 바꾸기 위해서는, 노광 장치의 마스크나 현상 설비의 변경이 필요해진다. 상기 조성물(1), (2)는 이상 상술한 바와 같은 문제점이 있다. 한편, 포지티브형 감광성 폴리이미드로서는, o-니트로벤질기를 에스테르 결합에 의해 도입한 폴리이미드 전구체(이하, 전구체 조성물(3)으로 기재한다.(예컨대, 특허문헌3 참조)), 페놀성 수산기를 포함하는 폴리아미드산 에스테르와 o-디아조퀴논 화합물을 포함하는 조성물(이하, 조성물(4)로 기재한다.(예컨대, 특허문헌4 참조))등이 알려져 있다. 또한, 포지티브형의 내열성 재료로서, 폴리이미드와 동등한 내열성, 기계특성, 전기 특성을 갖는 폴리벤조옥사졸을 사용한 감광제 재료, 폴리벤조옥사졸 전구체와 o-디아조퀴논 화합물을 포함하는 조성물(이하, 조성물(5)로 기재한다.(예컨대, 특허문헌5 및 6 참조))등도 알려져 있다. 그러나, 상기 전구체 조성물(3)은 감광하는 파장이 주로 300nm 이하이기 때문에 감도가 낮고, 특히 최근 사용되고 있는 i선 스테퍼(365nm의 단파장광) 등에서는 사용이 곤란하다는 문제점이 있다. 또한, 상기 조성물(4), (5)는 상기 전구체 조성물(3)보다 감도는 좋으나, 실용적으로 충분한 감도는 아니라는 문제점이 있다. 이것에 대하여, 감도를 향상시키기 위해서 페놀 2핵체 등을 첨가한 조성물(이하, 조성물(6)으로 기재한다.(예컨대, 특허문헌6 참조))도 알려져 있다. 그러나, 이 조성물(6)에서와 같이 페놀 2핵체를 첨가하면, 현상후의 열경화 과정에 있어서 페놀 화합물의 융해에 의해 패턴이 변형을 일으키기 쉽고, 해상도의 저하 등의 문제가 생긴다. 이렇게 하여, 충분한 감도를 가지고, 또한 현상후의 열경화 과정에서 패턴의 변형을 일으키지 않도록 하는 감광성 중합체 조성물을 제공하는 것은 곤란하였다. 특허문헌1: 특공소55-30207호 공보 특허문헌2: 특공평3-36861호 공보 특허문헌3: 특개소60-37550호 공보 특허문헌4: 특개평4-204945호 공보 특허문헌5: 특개소64-6947호 공보 특허문헌6: 특개평9-302221호 공보