(57)【要約】【課題】感光性を有する耐熱性樹脂を含有するポジ型感光性樹脂組成物、これを用いたパターンの製造法及び電子部品を提供することを課題とする。【解決手段】本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、（Ａ）分子中に少なくとも一つのフェノール性水酸基あるいはカルボキシル基を有する高分子化合物、（Ｂ）活性光線照射により酸を発生する化合物、（Ｃ）酸触媒作用でカルボン酸に変換し得る有機基を有する化合物を含有するポジ型感光性樹脂組成物であり、感度、解像度に優れる。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）分子中に少なくとも一つのフェノール性水酸基あるいはカルボキシル基を有する高分子化合物、（Ｂ）活性光線照射により酸を発生する化合物、（Ｃ）酸触媒作用でカルボン酸に変換し得る有機基を有する化合物を含有してなることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１において、前記（Ａ）成分が、ポリイミド、ポリオキサゾール、ポリチアゾール、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリアミド酸、ポリヒドロキシアミド、ポリメルカプトアミド、ポリフェニレンオキシドのいずれか一から選ばれる高分子化合物であることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記（Ａ）の高分子化合物１００重量部に対して、前記（Ｂ）の活性光線照射により酸を発生する化合物０．０１〜５０重量部を含有することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、
前記（Ｂ）の活性光線照射により酸を発生する化合物が、オニウム塩であることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、前記（Ｃ）の酸触媒の作用でカルボン酸に変換し得る化合物が、分子中に−ＣＯＯＲ（但しＲは酸の作用で分解し水素原子に変換し得る一価の有機基を示す）で示される基を有する化合物であることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、前記（Ａ）の高分子化合物１００重量部に対して、前記（Ｃ）の酸触媒作用でカルボン酸に変換し得る有機基を有する化合物１〜１００重量部を含有することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用い、支持基板上に塗布し乾燥する工程と、
露光する工程と、
アルカリ水溶液を用いて現像する工程と、
加熱処理する工程とを含むことを特徴とするパターンの製造法。
【請求項８】
請求項７において、前記露光工程の後に、加熱工程を含むことを特徴とするパターンの製造法。
【請求項９】
請求項７又は８記載の製造法により得られるパターンを表面保護膜層又は層間絶縁膜層として有してなることを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は感光性を有する耐熱性樹脂を含有するポジ型感光性樹脂組成物、これを用いたパターンの製造法及び電子部品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、層間絶縁膜層には優れた耐熱性と電気特性、機械特性等を併せ持つポリイミド樹脂が用いられている。しかし近年半導体素子の高集積化、大型化が進む中、封止樹脂パッケージの薄型化小型化の要求がありＬＯＣ（リード・オン・チップ）や半田リフローによる表面実装などの方式が取られてきており、これまで以上に機械特性、耐熱性等に優れた樹脂が必要とされるようになってきた。
【０００３】
一方、樹脂自身に感光特性を付与した感光性ポリイミドが用いられてきているが、これを用いるとパターン作成工程が簡略化でき、煩雑な製造工程の短縮が行えるという特徴を有する。
従来から感光性ポリイミド又はその前駆体を用いてなる耐熱性フォトレジストや、その用途については良く知られている。
例えばネガ型の感光性樹脂組成物では、例えば、▲１▼ポリイミド前駆体にエステル結合又はイオン結合を介してメタクリロイル基を導入する方法（例えば、特許文献１，２，３，４参照）、▲２▼光重合性オレフィンを有する可溶性ポリイミド（例えば、特許文献７，８，９，１０参照）や、▲３▼ベンゾフェノン骨格を有し、かつ窒素原子が結合する芳香環のオルソ位にアルキル基を有する自己増感型ポリイミド（例えば、特許文献１１，１２参照）などが提案されている。
【０００４】
前記のネガ型感光性樹脂組成物では、現像の際にＮ−メチルピロリドン等の有機溶剤を必要とするため、最近では、アルカリ水溶液で現像ができるポジ型の感光性樹脂の提案がなされている。
一方、ポジ型感光性樹脂組成物では、例えば、▲１▼ポリイミド前駆体にエステル結合を介してｏ−ニトロベンジル基を導入する方法（例えば、非特許文献１参照）、▲２▼可溶性ヒドロキシルイミド又はポリオキサゾール前駆体にナフトキノンジアジド化合物を混合する方法（例えば、特許文献１３，１４参照）、▲３▼可溶性ポリイミドにエステル結合を介してナフトキノンジアジドを導入する方法（例えば、非特許文献２参照）や、▲４▼ポリイミド前駆体にナフトキノンジアジドを混合するもの（例えば、特許文献１５参照）などが提案されている。
【０００５】
しかしながら、前記のネガ型感光性樹脂組成物ではその機能上、解像度に問題があったり、また用途によっては製造時の歩留まり低下を招くなどの問題がある。
また、前記のものでは用いるポリマーの構造が限定されるために、最終的に得られる被膜の物性が限定されてしまい多目的用途には不向きなものである。
一方、ポジ型の感光性樹脂組成物においても前記のように、感光剤の吸収波長に伴う問題から感度や解像度が低かったり、また構造が限定され、同様の問題を有する。
【０００６】
また、ポリベンゾオキサゾール前駆体にジアゾナフトキノン化合物を混合したもの（例えば、特許文献１６参照）や、ポリアミド酸にエステル結合を介してフェノール部位を導入したもの（例えば、特許文献１７参照）等、カルボン酸の代わりにフェノール性水酸基を導入したものが提案されているが、これらのものは現像性が不十分であり未露光部の膜減りや樹脂の基材からの剥離が起こる、という問題がある。
また、こうした現像性や接着の改良を目的に、シロキサン部位をポリマー骨格中に有するポリアミド酸を混合したもの（例えば、特許文献１８，１９参照）が提案されているが、上述のごとくポリアミド酸を用いるため保存安定性が悪化する、という問題がある。
加えて保存安定性や接着の改良を目的に、アミン末端基を重合性基で封止したもの（例えば、特許文献２０，２１，２２参照）も提案されているが、これらのものは、酸発生剤として芳香環を多数含むジアゾキノン化合物を用いるため、熱硬化後の機械物性を著しく低下させるうえ、感度が低いと言う問題があり、実用レベルの材料とは言い難いものである。
【０００７】
前記ジアゾキノン化合物の問題点の改良を目的に種々の化学増幅システムを適用したものも提案されている。例えば、▲１▼化学増幅型のポリイミド（例えば、特許文献２３参照）、▲２▼化学増幅型のポリイミドあるいはポリベンゾオキサゾール前駆体（例えば、特許文献２４，２５，２６，２７，２８参照）などが挙げられるが、これらは高感度のものは低分子量が招く膜特性の低下が、膜特性に優れるものは高分子量が招く溶解性不十分による感度の低下が見られ、いずれも実用レベルの材料とは言い難いものである。
従って、いずれも未だ実用化レベルで充分なものはないのが実状である。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭４９−１１５４１号公報
【特許文献２】
特開昭５０−４０９２２号公報
【特許文献３】
特開昭５４−１４５７９４号公報
【特許文献４】
特開昭５６−３８０３８号公報
【特許文献５】
特開昭５９−１０８０３１号公報
【特許文献６】
特開昭５９−２２０７３０号公報
【特許文献７】
特開昭５９−２３２１２２号公報
【特許文献８】
特開昭６０−６７２９号公報
【特許文献９】
特開昭６０−７２９２５号公報
【特許文献１０】
特開昭６１−５７６２０号公報
【特許文献１１】
特開昭５９−２１９３３０号公報
【特許文献１２】
特開昭２３−１５３３号公報
【特許文献１３】
特公昭６４−６０６３０号公報
【特許文献１４】
米国特許４３９５４８２号明細書
【特許文献１５】
特開昭５２−１３３１５号公報
【特許文献１６】
特開平１−４６８６２号公報
【特許文献１７】
特開平１０−３０７３９３号公報
【特許文献１８】
特開平４−３１８６１号公報
【特許文献１９】
特開平４−４６３４５号公報
【特許文献２０】
特開平５−１９７１５３号公報
【特許文献２１】
特開平９−１８３８４６号公報
【特許文献２２】
特開２００１−１８３８３５号公報
【特許文献２３】
特開平３−７６３号公報
【特許文献２４】
特開平７−２１９２２８号公報
【特許文献２５】
特開平１０−１８６６６４号公報
【特許文献２６】
特開平１１−２０２４８９号公報
【特許文献２７】
特開２０００−５６５５９号公報
【特許文献２８】
特開２００１−１９４７９１号公報
【非特許文献１】
Ｊ．　Ｍａｃｒｏｍｏｌ．　Ｓｃｉ．　Ｃｈｅｍ．，　Ａ２４，　１０，　１４０７，　１９８７
【非特許文献２】
Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，　２３，　１９９０
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、酸条件下で脱離可能な保護基にてアルカリ可溶性基を保護した溶解性変換剤を用いることで、感度、解像度に優れるうえ、感光性を付与する耐熱性樹脂がいかなる構造であっても充分に対応でき、かつこれらの耐熱性樹脂に、活性光線の照射により前記、溶解性変換剤中の保護基の脱離反応を誘発できる化合物を配合することによって、従来からのフォトレジストが有する前記問題を解決し、しかも接着性、耐熱性に富んだポジ型感光性樹脂組成物を提供するものである。
【００１０】
また本発明は、前記組成物の使用により、アルカリ水溶液で現像可能であり、感度、解像度および耐熱性に優れ、良好な形状のパターンが得られるパターンの製造法を提供するものである。
また、本発明は、良好な形状と特性のパターンを有することにより、信頼性の高い電子部品を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する第１の発明は、（Ａ）分子中に少なくとも一つのフェノール性水酸基あるいはカルボキシル基を有する高分子化合物、（Ｂ）活性光線照射により酸を発生する化合物、（Ｃ）酸触媒作用でカルボン酸に変換し得る有機基を有する化合物を含有してなることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物にある。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、前記（Ａ）成分が、ポリイミド、ポリオキサゾール、ポリチアゾール、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリアミド酸、ポリヒドロキシアミド、ポリメルカプトアミド、ポリフェニレンオキシドのいずれか一から選ばれる高分子化合物であることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物にある。
【００１３】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記（Ａ）の高分子化合物１００重量部に対して、前記（Ｂ）の活性光線照射により酸を発生する化合物０．０１〜５０重量部を含有することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物にある。
【００１４】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか一の発明において、前記（Ｂ）の活性光線照射により酸を発生する化合物が、オニウム塩であることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物にある。
【００１５】
第５の発明は、第１乃至４のいずれか一の発明において、前記（Ｃ）の酸触媒の作用でカルボン酸に変換し得る化合物が、分子中に−ＣＯＯＲ（但しＲは酸の作用で分解し水素原子に変換し得る一価の有機基を示す。）で示される基を有する化合物であることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物にある。
【００１６】
第６の発明は、第１乃至５いずれか一の発明において、前記（Ａ）の高分子化合物１００重量部に対して、前記（Ｃ）の酸触媒作用でカルボン酸に変換し得る有機基を有する化合物１〜１００重量部を含有することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物にある。
【００１７】
第７の発明は、第１乃至６の発明のいずれか一に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用い、支持基板上に塗布し乾燥する工程と、露光する工程と、アルカリ水溶液を用いて現像する工程と、加熱処理する工程とを含むことを特徴とするパターンの製造法にある。
【００１８】
第８の発明は、第７の発明において、前記露光工程の後に、乾燥工程を含むことを特徴とするパターンの製造法にある。
【００１９】
第９の発明は、第７又は８の発明に記載の製造法により得られるパターンを表面保護膜層又は層間絶縁膜層として有してなることを特徴とする電子部品にある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容を実施形態により詳細に説明する。
【００２１】
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、（Ａ）分子中に少なくとも一つのフェノール性水酸基あるいはカルボキシル基を有する高分子化合物と、（Ｂ）活性光線照射により酸を発生する化合物と、（Ｃ）酸触媒作用でカルボン酸に変換し得る有機基を有する化合物とを含有してなるものである。
【００２２】
すなわち、本発明では、前記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の各化合物成分を有するようなポジ型感光性樹脂組成物としたので、感度、解像度に優れるうえ、感光性を付与する耐熱性樹脂がいかなる構造であっても充分に対応でき、かつ、従来からのフォトレジストが有する問題を解決し、しかも接着性、耐熱性に富んだものを提供することができる。
【００２３】
本発明において、前記（Ａ）成分は、分子中に少なくとも一つのフェノール性水酸基あるいはカルボキシル基を有する必要がある。これらの存在により、現像液に対する適度な溶解性と基板への接着性を与えることになる。
【００２４】
ここで、前記（Ａ）成分の構造としては特に制限はないが、例えばポリイミド、ポリオキサゾール、ポリチアゾール、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリアミド酸、ポリヒドロキシアミド、ポリメルカプトアミド、ポリフェニレンオキシドなどから選ばれる高分子化合物であることが、例えば加工性、耐熱性の点で好ましい。またこれらの二種類以上の共重合体や混合物として用いることもできる。
【００２５】
前記（Ａ）成分の高分子化合物の分子量に特に制限はないが、一般に平均分子量で４，０００〜２００，０００であることが好ましい。なお、分子量は、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）で測定し、ポリスチレン換算で算出することができる。
【００２６】
本発明の組成物においては、（Ａ）成分として用いる高分子化合物とともに、（Ｂ）成分として活性光線照射により酸を発生する化合物（以下、「酸発生剤」という。）を用いている。
ここで、前記（Ｂ）成分の量は、感光時の感度、解像度を良好とするために、（Ａ）成分１００重量部に対して、０．０１〜５０重量部とすることが好ましく、０．０１〜２０重量部とすることがより好ましく、０．５〜１５重量部とすることがさらに好ましい。
【００２７】
本発明に使用する酸発生剤（Ｂ）は、例えば紫外線の如き活性光線の照射によって酸性を呈すると共に、（Ｃ）成分である酸触媒作用でカルボン酸に変換し得る有機基を有する化合物（具体的には溶解性変換剤）の前記変換作用を有する。
このような（Ｂ）成分の化合物としては、例えばジアリールスルホニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、アリールジアゾニウム塩、芳香族テトラカルボン酸エステル、芳香族スルホン酸エステル、ニトロベンジルエステル、芳香族Ｎ−オキシイミドスルフォネート、芳香族スルファミド、ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステルなどが用いられる。このような化合物は必要に応じて２種類以上併用したり、他の増感剤と組合せて使用することができる。
なかでもジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩などのオニウム塩は溶解阻止効果が期待でき、かつ（Ｃ）成分である酸触媒作用でカルボン酸に変換し得る有機基を有する化合物との組み合わせにより高コントラスト化が図れるので特に好ましい。
ここで、前記活性光線としては上述した紫外線のほかに、例えばＸ線、電子線、可視光線などが使用できる。特に、２００ｎｍ〜５００ｎｍの波長のものが好ましい。また、ｇ線、ｉ線などの単色光を用いることもできる。
【００２８】
ここで、本発明で使用する（Ｃ）成分は、酸触媒作用でカルボン酸に変換し得る有機基を有する必要がある。これにより未露光部では溶解抑止効果が、露光部においては溶解促進効果が期待され、適切なコントラストを発現することができる。
また本発明に使用する（Ｃ）成分は、その構造としては特に制限はないが、分子中に−ＣＯＯＲ（但しＲは酸の作用で分解し水素原子に変換し得る一価の有機基を示す）で示される基を有する化合物であることが、変換効率の点で好ましい。
【００２９】
本発明において、（Ｃ）成分として好ましいものを以下に示すが、下記のものに限定されるものではない。
【００３０】
【化１】
2004117709.tif 000002
ここで、前記構造中のＹは、具体的にはジフェニル、ジフェニルエーテル、ジフェニルチオエーテル、ベンゾフェノン、ジフェニルメタン、ジフェニルプロパン、ジフェニルヘキサフルオロプロパン、ジフェニルスルホキシド、ジフェニルスルホン、ベンゼン、ナフタレン、ペリレンなどの骨格を有する芳香族炭化水素残基や、ブタン、シクロブタン、シクロヘキサン、アダマンタンなどの骨格を有する脂肪族炭化水素残基、あるいは次の構造を有するものが挙げられる。なお、ｐはポリマーを示す。
【００３１】
【化２】
2004117709.tif 000003
（式中、Ｚ、Ｚ’はアルキル基あるいはアルキル置換又は無置換のヘテロ原子を示す。）またＲは酸の作用で分解し水素原子に変換し得る一価の有機基を示す。
【００３２】
この酸触媒作用で分解し水素原子に変換し得る一価の基Ｒとしては、例えば次の構造を有するアセタール若しくはケタールを構成するものが好ましいものとして挙げられる。
【００３３】
【化３】
2004117709.tif 000004
（式中、Ｒ’、Ｒ”及びＲ’’’は各々独立に炭素数５以下のアルキル基であり、Ｘは炭素数３以上（好ましくは２０以下）の２価のアルキレン基（側鎖を有していてもよい）である。）
具体的には、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、アルキル置換テトラヒドロピラニル基、アルキル置換テトラヒドロフラニル基、アルコキシ置換テトラヒドロピラニル基、アルコキシ置換テトラヒドロフラニル基などが典型的な例として例示されるが、これらに限定されるものではない。
最も好ましい基はテトラヒドロピラニル基である。
【００３４】
また酸の作用で分解し水素原子に変換し得る一価の基として、一価のアルコキシアルキル基又はアルキルシリル基、アルコキシカルボニル基なども挙げられる。これらに特に制限はないが、好ましい炭素数としてはアルコキシアルキル基では２〜５、アルキルシリル基では１〜２０、アルコキシカルボニル基では２〜１５である。
【００３５】
具体的には、メトキシメチル基、エトキシメチル基、イソプロポキシメチル基、ｔ−ブトキシメチル基、エトキシエチル基、メチルシリル基、エチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔ−ブトキシカルボニル基などが典型的な例として例示されるが、これらに限定されるものではない。
好ましい基はメトキシメチル基、１−エトキシメチル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔ−ブトキシカルボニル基である。
【００３６】
また、前記−ＣＯＯＲで示される基中のＲに関しては一価のアルキル基を用いることもできる。これらに特に制限はないが、好ましい炭素数としては１〜１０である。
【００３７】
具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、アミル基などが典型的な例として例示されるが、これらに限定されるものではない。
最も好ましい基はｔ−ブチル基である。
【００３８】
（Ｃ）成分の量は、感度と硬化後の膜質の観点から（Ｃ）成分がオリゴマーあるいはポリマーの場合に（Ａ）成分１００重量部に対して１〜１００重量部とすることが好ましく、１０〜１００重量部とすることがより好ましい。それ以外の場合は（Ａ）成分１００重量部に対して１〜５０重量部とすることが好ましく、１〜２５重量部とすることがより好ましい。
【００３９】
本発明におけるポジ型感光性樹脂組成物には、必要により密着性付与のための有機ケイ素化合物、シランカップリング剤、レベリング剤等の密着性付与剤を添加してもよい。
これらの例としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、尿素プロピルトリエトキシシラン、トリス（アセチルアセトネート）アルミニウム、アセチルアセテートアルミニウムジイソプロピレートなどが挙げられる。
密着性付与剤を用いる場合は、（Ａ）成分１００重量部に対して、０．１〜２０重量部が好ましく、０．５〜１０重量部がより好ましい。
【００４０】
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ことができる。
溶剤としては、例えば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、２−メトキシエタノール、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アセテート、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、テトラヒドロフランなどがあり、単独でも混合して用いても良い。
溶剤の量に特に制限はないが、一般に組成物中溶剤の割合が４０〜７５重量％となるように用いられる。
【００４１】
本発明のポジ型感光性樹脂組成物を使用し、パターンを製造する方法について、以下に説明する。
（１）まず該組成物を適当な支持体、例えば、シリコンウエハ、セラミック、アルミ基板などに塗布する。
ここで、塗布方法としてはスピンナーを用いた回転塗布法、スプレーコータを用いた噴霧塗布法、浸漬法、印刷法、ロールコーティング法などが挙げられるが、特に限定されるものではない。
（２）次に好ましくは６０〜１２０℃でプリベークして塗膜を乾燥する。
（３）その後、所望のパターン形状に活性光線を照射する。
（４）次に、好ましくは５０〜１５０℃で加熱を行う。ここで活性光線を照射した後に加熱を行うのは、この加熱により、照射部表層部に発生した酸を底部にまで拡散させることができ、好ましいからである。
（５）次に現像して照射部を溶解除去することによりパターンを得る。
【００４２】
ここで、現像に用いる現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、アンモニアなどの無機アルカリ類、エチルアミン、ｎ−プロピルアミンなどの一級アミン類、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミンなどの二級アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミンなどの三級アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミンなど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などの、四級アンモニウム塩などのアルカリ水溶液などを挙げることができる。また、これに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。
【００４３】
現像方法としては例えば、スプレー法、パドル法、浸漬法、超音波法などの公知の方式が可能である。次に現像によって形成したパターンをリンスすることができる。リンス液としては蒸留水を使用することができる。
次に加熱処理を行い、耐熱性に富む最終パターンを得ることができる。加熱温度は一般に１５０〜４５０℃とされる。
【００４４】
本発明の感光性樹脂組成物は、半導体装置や多層配線板などの電子部品に使用することができ、具体的には、半導体装置の表面保護膜層や層間絶縁膜層、多層配線板の層間絶縁膜層などの形成に使用することができる。本発明の半導体装置は、前記組成物を用いて形成される表面保護膜層や層間絶縁膜層を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとることができる。
【００４５】
本発明の半導体装置製造工程の一例を図面を参照して以下に説明する。
図１は多層配線構造の半導体装置の製造工程図である。
図１において、回路素子を有するＳｉ基板などの半導体基板１は、回路素子の所定部分を除いてシリコン酸化膜などの保護膜層２などで被覆され、露出した回路素子上に第１導体層３が形成されている。その後、前記半導体基板１上にスピンコート法などで層間絶縁膜層４が形成される（工程（ａ））。
【００４６】
次に塩化ゴム系、フェノールノボラック系等の感光性樹脂層５が前記層間絶縁膜層４上にスピンコート法で形成され、公知の写真食刻技術によって所定部分の層間絶縁膜層４が露出する様に窓６Ａが設けられている（工程（ｂ））。
前記窓６Ａの層間絶縁膜層４は、酸素、四フッ化炭素などのガスを用いるドライエッチング手段によって選択的にエッチングされ、窓６Ｂがあけられている。ついで窓６Ｂから露出した第１導体層３を腐食することなく、感光樹脂層５のみを腐食するようなエッチング溶液を用いて感光樹脂層５が完全に除去される（工程（ｃ））。
【００４７】
さらに公知の写真食刻技術を用いて、第二導体層７を形成させ、第１導体層３との電気的接続が完全に行われる（工程（ｄ））。
３層以上の多層配線構造を形成する場合には、前記の工程を繰り返して行い各層を形成することができる。
【００４８】
次に表面保護膜層８が形成される。
この図１の例では、この表面保護膜層８に対し、前記感光性樹脂組成物をスピンコート法にて塗布、乾燥し、所定部分に窓６Ｃを形成するパターンを描いたマスク上から光を照射した後アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、加熱して樹脂膜層とする。この樹脂膜層は、導体層を外部からの応力、α線などから保護するものであり、得られる半導体装置は信頼性に優れる。
なお、前記例において、層間絶縁膜層を本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成することも可能である。
【００４９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００５０】
本実施例では、（Ａ）成分（下記「化４」に示す）を１００重量部に対し、（Ｂ）成分（酸発生剤（下記「化５」に示す））、（Ｃ）成分（下記「化６」に示す）、および必要に応じて増感剤（下記「化７」に示す）を「表１」に示した所定量にて配合し、γ−ブチロラクトンに溶解させ、得られた溶液を用いて塗膜を形成し、感光特性評価を行った。
【００５１】
［実施例１］
本実施例では、表１に示すように、（Ａ）成分（ポリアミドフェノール（Ａ１））１００重量部に対し、（Ｂ）成分（酸発生剤（ＤＩＡＳ））、（Ｃ）成分（Ｃ１）を「表１」に示した所定量にて配合しγ−ブチロラクトンに溶解させた。
【００５２】
前記溶液をシリコンウエハ上にスピンコートして、乾燥膜厚２〜３μｍの塗膜を形成し、そののち干渉フィルターを介して、超高圧水銀灯を用いてｉ線（３６５ｎｍ）露光を行った。
露光後、１２０℃で３分間加熱し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの２．３８％水溶液にて露光部のシリコンウエハが露出するまで現像した後、水でリンスしパターン形成に必要な最小露光量と解像度を求めた。
その結果を「表２」に記す。
【００５３】
［実施例２］
実施例１において、表１に示すように、（Ｃ）成分を（Ｃ２）に変更した以外は実施例１と同様に操作し、同様な評価を行った。
その結果を「表２」に記す。
【００５４】
［実施例３］
実施例１において、表１に示すように、（Ｃ）成分を（Ｃ３）に変更した以外は実施例１と同様に操作し、同様な評価を行った。
その結果を「表２」に記す。
【００５５】
［実施例４］
実施例１において、表１に示すように、（Ｃ）成分を（Ｃ４）に変更した以外は実施例１と同様に操作し、同様な評価を行った。
その結果を「表２」に記す。
【００５６】
［実施例５］
実施例１において、表１に示すように、（Ｃ）成分をポリマータイプの（Ｃ５）に変更した以外は実施例１と同様に操作し、同様な評価を行った。
その結果を「表２」に記す。
【００５７】
［実施例６］
実施例１において、表１に示すように、酸発生剤成分をＤＰＩに変更すると共に増感剤（９ＭｅＡｎ）を添加した以外は実施例１と同様に操作し、同様な評価を行った。
その結果を「表２」に記す。
【００５８】
［実施例７］
実施例６において、表１に示すように、酸発生剤成分をＭＰＩに変更した以外は実施例１と同様に操作し、同様な評価を行った。
その結果を「表２」に記す。
【００５９】
［実施例８］
実施例６において、表１に示すように、（Ａ）成分を（Ａ２）に変更した以外は実施例１と同様に操作し、同様な評価を行った。
その結果を「表２」に記す。
【００６０】
［実施例９］
実施例６において、表１に示すように、（Ａ）成分を（Ａ３）に変更した以外は実施例１と同様に操作し、同様な評価を行った。
その結果を「表２」に記す。
【００６１】
［実施例１０］
実施例６において、表１に示すように、（Ａ）成分を（Ａ４）に変更した以外は実施例１と同様に操作し、同様な評価を行った。
その結果を「表２」に記す。
【００６２】
［実施例１１］
実施例６において、表１に示すように、（Ａ）成分を（Ａ５）に変更した以外は実施例１と同様に操作し、同様な評価を行った。
その結果を「表２」に記す。
【００６３】
【表１】
2004117709.tif 000005
【００６４】
【化４】
2004117709.tif 000006
【００６５】
【化５】
2004117709.tif 000007
【００６６】
【化６】
2004117709.tif 000008
【００６７】
【化７】
2004117709.tif 000009
【００６８】
【表２】
2004117709.tif 000010
【００６９】
［比較例１］
実施例１において（Ｃ）成分を用いずに、ポリアミドフェノールの水酸基を酸活性基であるｔ−ブトキシカルボニル基にて保護した（Ａ６）を用い、以下同様に感光特性評価を行った。
その結果、解像度が３０μｍ、露光量が４００ｍＪ／ｃｍ２であり、膨潤による解像度の低下、剥離が見られたうえ感度も低かった。
【００７０】
［比較例２］
実施例１においてＣ成分として保護基を導入していないフタル酸を用いて以下同様に感光特性評価を行った。
その結果、パターンは全く得られなかった。
【００７１】
［比較例３］
実施例１においてＣ成分として酸触媒作用にてフェノールを生ずる（Ｃ６）を用いて以下同様に感光特性評価を行った。
その結果、露光部の溶解速度が遅く、未露光部との間に良好な溶解速度差を得ることができず、露光量１０００　ｍＪ／ｃｍ２にて解像度５０　μｍであった。
【００７２】
［比較例４］
実施例１においてＢ成分としてオニウム塩ではないＮＢＡＳを用いて以下同様に感光特性評価を行った。
その結果、未露光部の溶解阻止効果が不十分で、パターン形成に十分なコントラストが得られなかった。
【００７３】
【化８】
2004117709.tif 000011
【００７４】
【化９】
2004117709.tif 000012
【００７５】
【化１０】
2004117709.tif 000013
【００７６】
本実施例のものは、すべて露光量が少なくて済むと共に、解像度がいずれも良好であった。これに対し、比較例のものはいずれも解像度の低下がみられたり、パターンが得られなかったり、露光量が高く良好なものではなかった。
【００７７】
【発明の効果】
本発明では、（Ａ）分子中に少なくとも一つのフェノール性水酸基あるいはカルボキシル基を有する高分子化合物、（Ｂ）活性光線照射により酸を発生する化合物、（Ｃ）酸触媒作用でカルボン酸に変換し得る有機基を有する化合物を含有したポジ型感光性樹脂組成物としたので、感度、解像度に優れるうえ、感光性を付与する耐熱性樹脂がいかなる構造であっても充分に対応でき、かつ、従来からのフォトレジストが有する問題を解決し、しかも接着性、耐熱性に富むという、効果を奏する。
【００７８】
また本発明のパターンの製造法によれば、前記組成物の使用により、機械特性、感度、解像度および耐熱性に優れ、良好な形状のパターンが得られる。
【００７９】
また、本発明の電子部品は、良好な形状と特性のパターンを有することにより、信頼性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】多層配線構造の半導体装置の製造工程図である。
【符号の説明】
１…半導体基板
２…保護膜層
３…第１導体層
４…層間絶縁膜層
５…感光樹脂層
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ…窓
７…第２導体層
８…表面保護膜層
【図１】
2004117709.tif 000014