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JP3015430B2 - Photosensitive composition and resin-encapsulated semiconductor device - Google Patents
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JP3015430B2 - Photosensitive composition and resin-encapsulated semiconductor device - Google Patents

Photosensitive composition and resin-encapsulated semiconductor device

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JP3015430B2
JP3015430B2 JP2237221A JP23722190A JP3015430B2 JP 3015430 B2 JP3015430 B2 JP 3015430B2 JP 2237221 A JP2237221 A JP 2237221A JP 23722190 A JP23722190 A JP 23722190A JP 3015430 B2 JP3015430 B2 JP 3015430B2
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photosensitive composition
bis
pattern
resin
semiconductor device
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留美子 早瀬
尚子 木原
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は感光性組成物及び樹脂封止型半導体装置に関
する。
The present invention relates to a photosensitive composition and a resin-sealed semiconductor device.

(従来の技術) 半導体基板に形成された素子は、外部環境の影響を受
けやすいため、保護膜を受けて信頼性を保持している。
従来、こうした保護膜としては、無機材料である二酸化
ケイ素、窒化ケイ素、アルミナなどが用いられている。
一方、有機材料のうちでもポリイミド樹脂は、簡易なプ
ロセスで保護膜を形成することが可能で、比較的低温で
の安定化処理法を採用できることから、近年無機材料に
代わって広く用いられるようになってきている。
(Prior Art) An element formed on a semiconductor substrate is susceptible to an external environment, and thus receives a protective film to maintain reliability.
Conventionally, as such a protective film, inorganic materials such as silicon dioxide, silicon nitride, and alumina have been used.
On the other hand, among organic materials, polyimide resin can form a protective film by a simple process and can adopt a stabilization treatment method at a relatively low temperature. It has become to.

また、従来の樹脂封止型半導体装置は半導体基板上に
二酸化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナなどの無機材料か
らなる保護膜を形成し、更にエポキシ樹脂組成物などで
封止した構造を有している。しかし、エポキシ樹脂など
の封止樹脂は水分を透過する性質があり、しかも素子ペ
レットの大型化に伴って封止樹脂と半導体基板との熱膨
張係数の差異に基いて保護膜にクラックが発生しやすい
ため、水分の侵入などによりアルミニウムなどからなる
配線パターンの腐食の発生が認められるようになってき
た。その対策として、前記無機材料からなる保護膜の上
に更にポリイミド保護膜を形成することが行なわれてい
る。
In addition, a conventional resin-encapsulated semiconductor device has a structure in which a protective film made of an inorganic material such as silicon dioxide, silicon nitride, or alumina is formed on a semiconductor substrate, and further sealed with an epoxy resin composition or the like. . However, sealing resin such as epoxy resin has the property of transmitting moisture, and cracks occur in the protective film due to the difference in thermal expansion coefficient between the sealing resin and the semiconductor substrate as the size of the element pellet increases. Therefore, the occurrence of corrosion of a wiring pattern made of aluminum or the like due to intrusion of moisture or the like has been recognized. As a countermeasure, a polyimide protective film is further formed on the protective film made of the inorganic material.

また、ポリイミド保護膜を層増絶縁膜として用いれ
ば、素子表面の段差を平坦化することができ、かつ比較
的簡単なプロセスにより該保護膜を形成できると考えら
れる。
It is also considered that the use of a polyimide protective film as the layer-enhancing insulating film makes it possible to flatten the steps on the element surface and to form the protective film by a relatively simple process.

しかし、通常、これらの用途ではスルーホールのよう
なパターン加工或いは外部リードとの導通を行なうため
のパッド加工により、ポリイミド保護膜に穴を形成する
必要がある。この加工工程では、フォトレジストを用い
ることが必須となり、保護膜を形成するために繁雑な工
程と長時間を要するという欠点を有していた。
However, in these applications, it is usually necessary to form holes in the polyimide protective film by pattern processing such as through holes or pad processing for conducting with external leads. In this processing step, it is necessary to use a photoresist, and there is a disadvantage that a complicated step and a long time are required for forming a protective film.

これらに対して、特開昭49−115541号、特開昭59−52
822号は、化学線により2量化又は重合可能な炭素−炭
素二重結合を含有する耐熱性感光材料が記載されてい
る。しかし、これらの材料は、感光感度が低く、量産性
に問題がある。また、現像液に有機溶剤を用いるため、
転写したパターンが膨張し、解像性に劣るという問題が
ある。しかも大量の有機溶剤を用いることは環境衛生,
防火の点からも好ましくない。
In contrast, JP-A-49-115541 and JP-A-59-52
No. 822 describes a heat-resistant photosensitive material containing a carbon-carbon double bond which can be dimerized or polymerized by actinic radiation. However, these materials have low photosensitivity and have a problem in mass productivity. Also, since an organic solvent is used for the developer,
There is a problem that the transferred pattern expands and the resolution is poor. Moreover, the use of large amounts of organic solvents is
It is not preferable from the viewpoint of fire prevention.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は、前記課題を解決するためになされたもの
で、フォトレジストを使用せずに耐熱性に優れたシャー
プなレリーフパターンを有する素子保護膜を形成できる
感光性組成物を提供しようとするものである。また、本
発明に係る別の発明は、製造が容易で、信頼性に優れた
樹脂封止型半導体装置を提供しようとするものである。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is capable of forming an element protective film having a sharp relief pattern excellent in heat resistance without using a photoresist. It is intended to provide a neutral composition. Another object of the present invention is to provide a resin-sealed semiconductor device which is easy to manufacture and has excellent reliability.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、一般式 (ただし、式中のZは少なくとも4価の有機基を示し、
Yは2価の有機基を示し、R1およびR2は同一であっても
異なってもよく、それぞれn−ブチル、t−ブチル、テ
トラヒドロピラニル、ベンジル、メトキシメチル、イソ
プロピル、またはトリメチルシリルを示す)にて表わさ
れる繰り返し単位を有するポリアミド酸誘導体と、光照
射により酸を発生する化合物とを含有することを特徴と
する感光性組成物である。
[Configuration of the Invention] (Means for Solving the Problems) (However, Z in the formula represents an at least tetravalent organic group,
Y represents a divalent organic group, and R 1 and R 2 may be the same or different and each represents n-butyl, t-butyl, tetrahydropyranyl, benzyl, methoxymethyl, isopropyl, or trimethylsilyl A photosensitive composition comprising a polyamic acid derivative having a repeating unit represented by formula (1) and a compound capable of generating an acid upon irradiation with light.

前記ポリアミド酸誘導体は、テトラカルボン酸二無水
物とアルコールとを反応させてテトラカルボン酸ジエス
テルを合成し、このテトラカルボン酸ジエステルとジア
ミンとを縮合反応させることにより合成できる。この縮
合反応は、ジカルボン酸とジアミンとの縮合反応と同様
な方法で行なうことができる。具体的には、酸塩化物の
状態を経由して行なう方法(例えば特公昭55−41422
号)、有機脱水縮合剤を用いる方法(例えば特開昭61−
72022号、特開昭61−127731号、特開昭62−72724号、特
開昭62−74931号など)などが挙げられる。
The polyamic acid derivative can be synthesized by reacting a tetracarboxylic dianhydride with an alcohol to synthesize a tetracarboxylic diester, and subjecting the tetracarboxylic diester to a diamine to undergo a condensation reaction. This condensation reaction can be carried out in the same manner as the condensation reaction between dicarboxylic acid and diamine. Specifically, the method is carried out via the state of an acid chloride (eg, Japanese Patent Publication No. 55-41422).
), A method using an organic dehydration condensing agent (for example,
No. 72022, JP-A-61-127731, JP-A-62-272724, JP-A-62-74931, and the like.

前記ポリアミド酸誘導体の合成に用いられるテトラカ
ルボン酸二無水物としては、例えばピロメリット酸二無
水物、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物、2,3,3′,4′−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸二無水物、2,2−ビス(3,3′,4,4′−テトラカルボ
キシフェニル)ヘキサフロロプロパン二無水物、3,3′,
4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2−
ビス(3′,4′−ジカルボキシフェニル)プロパン二無
水物、2,2−ビス(3′,4′−ジカルボキシフェニル)
ヘキサフロロプロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボ
キシフェニル)スルホン二無水物、ビス(3,4−ジカル
ボキシフェニル)ジメチルシラン二無水物、ビス(3,4
−ジカルボキシフェニル)テトラメチルジシロキサン二
無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
ブタンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。こ
れらは1種又は2種以上で用いることができる。
Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid derivative include, for example, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′ , 4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,3 ', 4,4'-tetracarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 3,3',
4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-
Bis (3 ', 4'-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (3', 4'-dicarboxyphenyl)
Hexafluoropropane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane dianhydride, bis (3,4
-Dicarboxyphenyl) tetramethyldisiloxane dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride,
Butanetetracarboxylic dianhydride and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

前記ポリアミド酸誘導体の合成に用いられるジアミン
としては、例えばm−フェニレンジアミン、p−フェニ
レンジアミン、2,4−トリレンジアミン、3,3′−ジアミ
ノジフェニルエーテル、4,4′−ジアミノジフェニルエ
ーテル、3,4′−ジアミノジフェニルエーテル、3,3′−
ジアミノジフェニルスルホン、4,4′−ジアミノジフェ
ニルスルホン、3,4′−ジアミノジフェニルスルホン、
3,3′−ジアミノジフェニルメタン、4,4′−ジアミノジ
フェニルメタン、3,4′−ジアミノジフェニルメタン、
4,4′−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3′−ジアミ
ノジフェニルケトン、4,4′−ジアミノジフェニルケト
ン、3,4′−ジアミノジフェニルケトン、2,2′−ビス
(p−アミノフェニル)プロパン、2,2′−ビス(p−
アミノフェニル)ヘキサフロロプロパン、1,3−ビス
(m−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(p−
アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(p−アミノ
フェノキシ)ベンゼン、4−メチル−2,4−ビス(p−
アミノフェニル)−1−ペンテン、4−メチル−2,4−
ビス(p−アミノフェニル)−2−ペンテン、1,4−ビ
ス(α,α−ジメチル−p−アミノベンジル)ベンゼ
ン、イミノ−ジ−p−フェニレンジアミン、1,5−ジア
ミノナフタレン、2,6−ジアミノナフタレン、4−メチ
ル−2,4−ビス(p−アミノフェニル)ペンタン、5
(又は6)−アミノ−1−(p−アミノフェニル)−1,
3,3−トリメチルインダン、ビス(p−アミノフェニ
ル)ホスフィンオキシド、4,4′−ジアミノアゾベンゼ
ン、4,4′−ジアミノジフェニル尿素、4,4′−ビス(p
−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス[p−
(p′−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2
−ビス[p−(m−アミノフェノキシ)フェニル]ベン
ゾフェノン、4,4′−ビス(p−アミノフェノキシ)ジ
フェニルスルホン、4,4′−ビス[p−(α,α−ジメ
チル−p′−アミノベンジル)フェノキシ]ベンゾフェ
ノン、4,4′−ビス[p−(α,α−ジメチル−p′−
アミノベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン、ビ
ス(4−アミノフェニル)ジメチルシラン、ビス(4−
アミノフェニル)テトラメチルジシロキサン等の芳香族
ジアミン;及びこれら芳香族ジアミンの芳香核の水素原
子が、塩素原子、フッ素原子、臭素原子、メチル基、メ
トキシ基、シアノ基、及びフェニル基などからなる群よ
り選択される少なくとも1種の置換基により置換された
もの;更に前記芳香族ジアミンのほかにも、例えば3,
3′−ジヒドロキシ−4,4′−ジアミノビフェニル、3,
3′−ジアミノ−4,4′−ジヒドロキシビフェニル、2,2
−ビス(3−ヒドロキシ−4−アミノフェニル)ヘキサ
フロロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロ
キシフェニル)ヘキサフロロプロパン、2−(3−ヒド
ロキシ−4−アミノフェニル)−2−(3−アミノ−4
−ヒドロキシェニル)ヘキサフロロプロパン、ビス(γ
−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,4−
ビス(γ−アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、
ビス(4−アミノブチル)テトラメチルジシロキサン、
ビス(γ−アミノプロピル)テトラフェニルジシロキサ
ン、 (式中、は2〜12の正数)、ジシクロヘキシルカルボ
ジイミドなどが挙げられる。これらは1種又は2種以上
で用いることができる。
Examples of the diamine used in the synthesis of the polyamic acid derivative include, for example, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-tolylenediamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3, 4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-
Diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone,
3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane,
4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl ketone, 4,4'-diaminodiphenyl ketone, 3,4'-diaminodiphenyl ketone, 2,2'-bis (p-aminophenyl) propane, 2,2'-bis (p-
Aminophenyl) hexafluoropropane, 1,3-bis (m-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (p-
Aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (p-aminophenoxy) benzene, 4-methyl-2,4-bis (p-
Aminophenyl) -1-pentene, 4-methyl-2,4-
Bis (p-aminophenyl) -2-pentene, 1,4-bis (α, α-dimethyl-p-aminobenzyl) benzene, imino-di-p-phenylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6 -Diaminonaphthalene, 4-methyl-2,4-bis (p-aminophenyl) pentane, 5
(Or 6) -amino-1- (p-aminophenyl) -1,
3,3-trimethylindane, bis (p-aminophenyl) phosphine oxide, 4,4'-diaminoazobenzene, 4,4'-diaminodiphenylurea, 4,4'-bis (p
-Aminophenoxy) biphenyl, 2,2-bis [p-
(P'-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2
-Bis [p- (m-aminophenoxy) phenyl] benzophenone, 4,4'-bis (p-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4'-bis [p- (α, α-dimethyl-p'-amino) Benzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4'-bis [p- (α, α-dimethyl-p'-
Aminobenzyl) phenoxy] diphenylsulfone, bis (4-aminophenyl) dimethylsilane, bis (4-
Aromatic diamines such as aminophenyl) tetramethyldisiloxane; and the aromatic nucleus hydrogen atoms of these aromatic diamines are chlorine, fluorine, bromine, methyl, methoxy, cyano, phenyl, etc. Substituted with at least one substituent selected from the group;
3'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,
3'-diamino-4,4'-dihydroxybiphenyl, 2,2
-Bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2- (3-hydroxy-4-aminophenyl) -2- (3-amino-4
-Hydroxyenyl) hexafluoropropane, bis (γ
-Aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 1,4-
Bis (γ-aminopropyldimethylsilyl) benzene,
Bis (4-aminobutyl) tetramethyldisiloxane,
Bis (γ-aminopropyl) tetraphenyldisiloxane, (Wherein, is a positive number from 2 to 12), dicyclohexylcarbodiimide and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

前記ポリアミド酸誘導体の合成に用いられるアルコー
ルとしては、例えばメタノール、エタノール、n−プロ
パノール、n−ブタノール、イソプロパノール、2−ブ
タノール、tert−ブタノール、ベンジルアルコール、2
−アセトキシエタノール、2−メトキシエタノール、メ
トキシメタノール、2−エトキシエタノール、3−メト
キシ−1−プロパノール、2,3−ジメトキシ−1−プロ
パノールなどが挙げられる。
Examples of the alcohol used in the synthesis of the polyamic acid derivative include methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, isopropanol, 2-butanol, tert-butanol, benzyl alcohol,
-Acetoxyethanol, 2-methoxyethanol, methoxymethanol, 2-ethoxyethanol, 3-methoxy-1-propanol, 2,3-dimethoxy-1-propanol and the like.

また、前記ポリアミド酸誘導体は、前述した合成方法
のほかに、予めテトラカルボン酸二無水物とジアミンと
を反応させてポリアミド酸を合成し、このポリアミド酸
のカルボキシル基にアルコール(例えば特開昭60−2603
3号)やエポキシ化合物(例えば特開昭56−32524号)を
反応させることにより合成することができる。更に、同
ポリアミド酸のカルボキシル基に、トリメチルクロルシ
ラン、ヘキサメチルジシラザン、2,3−ジヒドロ−4H−
ピランなどを反応させることによっても前記ポリアミド
酸誘導体を合成することもできる。
The polyamic acid derivative may be prepared by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine in advance to synthesize a polyamic acid in addition to the above-described synthesis method. −2603
No. 3) and an epoxy compound (for example, JP-A-56-32524). Further, trimethylchlorosilane, hexamethyldisilazane, 2,3-dihydro-4H-
The polyamic acid derivative can also be synthesized by reacting pyran or the like.

前記光照射により酸を発生する化合物(酸発生剤)と
しては、例えば、オニウム塩,ジアゾニウム塩,ホスホ
ニウム塩,スルホニウム塩,ヨードニウム塩等とCF3SO3
-,p−CH3PhSO3 -,p−NO2PhSO3 -等との塩、有機ハロゲン
化合物、オルトキノン−ジアジドスルホン酸エステルな
どを挙げることができる。前記有機ハロゲン化合物は、
ハロゲン化水素酸を形成する化合物であり、かかる化合
物は米国特許第3515552号、米国特許第3779778号及び西
ドイツ特許公開公報第2243621号に開示されたものが挙
げられる。前記記載の他の光照射により酸を発生する化
合物は、特開昭54−74728号、特開昭55−24113号、特開
昭55−77742号、特開昭60−3626号、特開昭60−138539
号、特開昭56−17345号及び特開昭50−36209号に開示さ
れている。このような化合物を具体的に例示すると、ジ
(パラターシャリーブチルベンゼン)ジフェニルヨード
ニウムトリフルオロメタンスルホネート、ベンゾイント
シレート、オルトニトロベンジルパラトルエンスルホネ
ート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンス
ルホネート、トリ(ターシャリーブチルフェニル)スル
ホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ベンゼニジ
アゾニウムパラトルエンスルホネート、4−(ジ−n−
プロピルアミノ)−ベンゾニウムテトラフルオロボレー
ト、4−p−トリル−メルカプト−2,5−ジエトキシ−
ベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、ト
テロフルオロボレート、ジフェニルアミン−4−ジアゾ
ニウムサルフェート、4−メチル−6−トリクロロメチ
ル−2−ピロン、4−(3,4,5−トリメトキシ−スチリ
ル)−6−トリコロロメチル−2−ピロン、4−(4−
メトキシ−スチリル)−6−(3,3,3−トリクロロ−プ
ロペニル)−2−ピロン、2−トリクロロメチル−ベン
ズイミダゾール、2−トリブロモメチル−キノン、2,4
−ジメチル−1−トリブロモアセチル−ベンゼン、4−
ジブロモアセチル−安息香酸、1,4−ビス−ジブロモメ
チル−ベンゼン、トリス−ジブロモメチル−S−トリア
ジン、2−(6−メトキシ−ナフチル−2−イル)−4,
6−ビス−トリクロロメチル−S−トリアジン、2−
(ナフチル−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチ
ル−S−トリアジン、2−(ナフチル−2−イル)−4,
6−ビス−トリクロロメチル−S−トリアジン、2−
(4−エトキシエチル−ナフチル−1−イル)−4,6−
ビス−トリクロロメチル−S−トリアジン、2−(ベン
ゾピラニ−3−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル
−S−トリアジン、2−(4−メトキシ−アントラシ−
1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−S−トリ
アジン、2−(フェナンチ−9−イル)−4,6−ビス−
トリクロロメチル−S−トリアジン、o−ナフトキノン
ジアジド−5−スルホン酸エステルなどがある。
Examples of the compound (acid generator) that generates an acid upon irradiation with light include onium salts, diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts and the like, and CF 3 SO 3
-, p-CH 3 PhSO 3 -, p-NO 2 PhSO 3 - salts with such organic halogen compounds, orthoquinone - such diazide sulfonic acid ester. The organic halogen compound,
Hydrohalic acid forming compounds such as those disclosed in U.S. Pat. No. 3,515,552, U.S. Pat. No. 3,779,778 and West German Offenlegungsschrift 2,224,621. Compounds that generate an acid upon irradiation with another light as described above are described in JP-A-54-74728, JP-A-55-24113, JP-A-55-77742, JP-A-60-3626, and JP-A-60-3626. 60-138539
And JP-A-56-17345 and JP-A-50-36209. Specific examples of such compounds include di (p-tert-butylbenzene) diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, benzoin tosylate, orthonitrobenzylp-toluenesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, and tri (tert-butylphenyl). Sulfonium trifluoromethanesulfonate, benzenidiazonium paratoluenesulfonate, 4- (di-n-
Propylamino) -benzonium tetrafluoroborate, 4-p-tolyl-mercapto-2,5-diethoxy-
Benzenediazonium hexafluorophosphate, tetrafluoroborate, diphenylamine-4-diazonium sulfate, 4-methyl-6-trichloromethyl-2-pyrone, 4- (3,4,5-trimethoxy-styryl) -6-tricolomethyl 2-pyrone, 4- (4-
Methoxy-styryl) -6- (3,3,3-trichloro-propenyl) -2-pyrone, 2-trichloromethyl-benzimidazole, 2-tribromomethyl-quinone, 2,4
-Dimethyl-1-tribromoacetyl-benzene, 4-
Dibromoacetyl-benzoic acid, 1,4-bis-dibromomethyl-benzene, tris-dibromomethyl-S-triazine, 2- (6-methoxy-naphthyl-2-yl) -4,
6-bis-trichloromethyl-S-triazine, 2-
(Naphthyl-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-S-triazine, 2- (naphthyl-2-yl) -4,
6-bis-trichloromethyl-S-triazine, 2-
(4-ethoxyethyl-naphthyl-1-yl) -4,6-
Bis-trichloromethyl-S-triazine, 2- (benzopyran-3-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-S-triazine, 2- (4-methoxy-anthracy-
1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-S-triazine, 2- (phenant-9-yl) -4,6-bis-
Trichloromethyl-S-triazine, o-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester and the like.

前記酸発生剤の配合量は、前記ポリアミド酸誘導体10
0重量部に対して0.01〜20重量部、より好ましくは0.1〜
10重量部とすることが望ましい。この理由は、その配合
量を0.01重量部未満にすると、十分な感光性を付与でき
ず、一方、その配合量が20重量部を越えると塗布性、塗
膜の強度、及び基板との密着性が低下する恐れがある。
The compounding amount of the acid generator is the polyamic acid derivative 10
0.01 to 20 parts by weight with respect to 0 parts by weight, more preferably 0.1 to 20 parts by weight
It is desirable to use 10 parts by weight. The reason is that if the compounding amount is less than 0.01 parts by weight, sufficient photosensitivity cannot be imparted, while if the compounding amount exceeds 20 parts by weight, applicability, strength of the coating film, and adhesion to the substrate. May decrease.

本発明に係る感光性組成物は、通常、有機溶剤に溶解
された状態で用いられる。かかる有機溶剤としては、前
記ポリアミド酸誘導体及び酸発生剤を溶解するものであ
れば特に制限はないが、具体的には、シクロヘキサノ
ン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン等のケトン系溶剤;メチルセロソルブ、メチルセ
ロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブ
チルセロソルブアセテート等のセロソルブ系溶剤;酢酸
エチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル等のエステル系溶
媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶
剤;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセト
アミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチル−ε
−カプロラクタム、γ−ブチルラクトン、スルホラン、
N,N,N′,N′−テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホ
ルアミド等の溶媒を挙げることができる。これらの溶媒
は、単独で使用しても、混合物の形で使用してもよい。
The photosensitive composition according to the present invention is usually used in a state of being dissolved in an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited as long as it dissolves the polyamic acid derivative and the acid generator. Specifically, ketone solvents such as cyclohexanone, acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; methyl cellosolve; Cellosolve solvents such as methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate and butyl cellosolve acetate; ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and isoamyl acetate; ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; N, N-dimethylformamide, N, N- Dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-ε
-Caprolactam, γ-butyl lactone, sulfolane,
Solvents such as N, N, N ', N'-tetramethylurea and hexamethylphosphoramide can be mentioned. These solvents may be used alone or in the form of a mixture.

なお、上記感光性組成物においては必要に応じて増感
剤、染料、界面活性剤などを配合してもよい。
In addition, in the said photosensitive composition, you may mix | blend a sensitizer, a dye, a surfactant, etc. as needed.

次に、前述した感光性組成物を用いたパターン形成方
法を説明する。
Next, a pattern forming method using the above-described photosensitive composition will be described.

まず、有機溶剤で溶解され、ろ過等によって微細なゴ
ミが除去された本発明に係わる感光性組成物を基板上に
回転塗布法やディッピング法により塗布した後、乾燥し
て感光性組成物層を形成する。つづいて、前記感光性組
成物層に所望のパターンを有するマスクを通して露光を
行なう。この露光は、常法に従い、可視光、赤外光、電
子線等のエネルギー線を照射することにより行なわれ
る。ひきつづき、必要に応じて露光した基板をホットプ
レート或いはオーブンにより70〜150℃で10秒〜15分、
より好ましくは80〜120℃で30秒〜5分間加熱して、光
で生じた酸と樹脂成分との反応を促進させる。次いで、
パターン露光後の感光性組成物層をアルカリ水溶液を用
いて浸漬法、スプレー法等により現像処理する。ここに
用いるアルカリ水溶液としては、例えばテトラメチルア
ンモニウムハイドロオキシド水溶液等の有機アルカリ水
溶液;水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機アル
カリ水溶液などを挙げることができる。また、必要に応
じて現像後に水、アルコール、アセトンなどでリンス処
理し、ひきつづきベークなどでの処理を施してもよい。
First, the photosensitive composition according to the present invention, which is dissolved in an organic solvent and fine dust is removed by filtration or the like, is applied on a substrate by a spin coating method or a dipping method, and then dried to form a photosensitive composition layer. Form. Subsequently, the photosensitive composition layer is exposed through a mask having a desired pattern. This exposure is performed by irradiating energy rays such as visible light, infrared light, and electron beam according to a conventional method. Subsequently, the exposed substrate was exposed to a hot plate or an oven at 70 to 150 ° C. for 10 seconds to 15 minutes, if necessary.
More preferably, heating at 80 to 120 ° C. for 30 seconds to 5 minutes promotes the reaction between the acid generated by light and the resin component. Then
The photosensitive composition layer after pattern exposure is developed using an alkaline aqueous solution by a dipping method, a spray method, or the like. Examples of the aqueous alkali solution used here include an aqueous organic alkali solution such as an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution; and an aqueous inorganic alkali solution such as potassium hydroxide and sodium hydroxide. If necessary, after development, a rinsing treatment with water, alcohol, acetone or the like may be performed, followed by a treatment such as baking.

上述したパターン形成において、感光性組成物をパッ
シベーション膜又は層間絶縁膜に適用した場合には、現
像後に90〜400℃まで徐々に加熱硬化する。つづいて、
ボンディングなどの工程を行ない、更に封止樹脂により
封止して樹脂封止型半導体装置を製造する。
In the above-described pattern formation, when the photosensitive composition is applied to the passivation film or the interlayer insulating film, it is gradually heated and cured to 90 to 400 ° C. after development. Then,
A process such as bonding is performed, followed by sealing with a sealing resin to manufacture a resin-sealed semiconductor device.

また、上述したパターン形成において感光性組成物を
微細加工用フォトレジストに適用する場合には必要に応
じて現像後90〜180℃で加熱ベーク処理し、常法に従っ
てドライエッチング又はウェットエッチング剤により基
板の加工を行なう。3μm以下の微細なパターンを形成
する場合にはドライエッチング法が好ましい。ウェット
エッチング剤としては、シリコン酸化膜をエッチング対
象とする場合にはフッ酸水溶液、フッ化アンモニウム水
溶液などが用いられ、アンモニウムをエッチング対象と
する場合にはリン酸水溶液、酢酸水溶液、硝酸水溶液な
どが用いられ、クロム系膜をエッチング対象とする場合
には硝酸セリウムアンモニウム水溶液などが用いられ
る。ドライエッチング用ガスとしては、CF4、C2F6、CCl
4、BCl3、Cl2、HCl、H2などを挙げることができ、必要
に応じてこれらのガスを組み合わせて使用される。エッ
チングの条件は、微細パターンが形成される物質の種類
と感光性組成物の組み合わせに基づいて反応槽内のウェ
ットエッチング剤の濃度、ドライエッチング用ガスの濃
度、反応温度、反応時間などを決定するが、特にその方
法などに制限されない。このようなエッチング後には、
前記基板上に残存する高分子材料及びレジストからなる
パターンを、例えばナガセ化成社製商品名:J−100等の
剥離剤、酸素ガスプラズマなどによって除去する。
Further, when applying the photosensitive composition to the photoresist for fine processing in the pattern formation described above, if necessary, after development, heat bake at 90 to 180 ° C., and dry-etch or wet-etch the substrate according to a conventional method. Is processed. When a fine pattern of 3 μm or less is formed, a dry etching method is preferable. As a wet etching agent, an aqueous solution of hydrofluoric acid, an aqueous solution of ammonium fluoride, or the like is used when a silicon oxide film is to be etched, and an aqueous solution of phosphoric acid, an aqueous solution of acetic acid, or an aqueous solution of nitric acid is used when an etching target is ammonium. When a chromium-based film is to be etched, a cerium ammonium nitrate aqueous solution or the like is used. CF 4 , C 2 F 6 , CCl
4 , BCl 3 , Cl 2 , HCl, H 2 and the like, and these gases are used in combination as needed. The etching conditions determine the concentration of the wet etching agent, the concentration of the dry etching gas, the reaction temperature, the reaction time, and the like in the reaction tank based on the combination of the type of the substance on which the fine pattern is formed and the photosensitive composition. However, the method is not particularly limited. After such etching,
The pattern consisting of the polymer material and the resist remaining on the substrate is removed by using, for example, a release agent such as J-100 manufactured by Nagase Kasei Co., Ltd., oxygen gas plasma or the like.

(作 用) 本発明の感光性組成物によれば、前記一般式(I)で
表わされる繰り返し単位を有するポリアミド酸誘導体
と、光照射により酸を発生する化合物(酸発生剤)とを
含有することによって、パターン露光後の現像処理にお
ける現像液としてアルカリ水溶液を用いることができ
る。即ち、前記感光性組成物中のポリアミド酸誘導体
は、末端基がn−ブチル、t−ブチル−、テトラヒドロ
ピラニル、ベンジル、メトキシメチル、イソプロピル、
またはトリメチルシリルからなる特定の有機基であるR1
及びR2であることから水溶液に対して不溶な状態となっ
ている。この感光性組成物にパターン露光すると、酸発
生剤から酸が発生し、この酸により前記ポリアミド酸誘
導体におけるR1及びR2が水素原子と置換されて−COOH基
が形成されるため、露光箇所は水溶液に溶解し易くな
る。その結果、パターン露光後の現像処理において現像
液として有機溶剤を使用せずにアルカリ水溶液を用いる
ことができる。このため、現像液によるパターンの膨潤
が防止されて解像性が向上する。更に、この感光性組成
物は露光感度に優れ、かつ耐熱性に優れる。従って、か
かる感光性組成物により、フォトレジストを使用せずに
耐熱性に優れたシャープなレリーフパターンを有する保
護膜を形成することができる。
(Operation) The photosensitive composition of the present invention contains a polyamic acid derivative having a repeating unit represented by the general formula (I) and a compound (acid generator) that generates an acid by light irradiation. Thereby, an alkaline aqueous solution can be used as a developing solution in the developing process after the pattern exposure. That is, the polyamic acid derivative in the photosensitive composition has a terminal group of n-butyl, t-butyl-, tetrahydropyranyl, benzyl, methoxymethyl, isopropyl,
Or R 1 which is a specific organic group consisting of trimethylsilyl
It has become insoluble state with respect to an aqueous solution since it and is R 2. When the photosensitive composition is subjected to pattern exposure, an acid is generated from an acid generator, and the acid replaces R 1 and R 2 in the polyamic acid derivative with a hydrogen atom to form a —COOH group. Is easily dissolved in an aqueous solution. As a result, an alkaline aqueous solution can be used without using an organic solvent as a developing solution in a developing process after pattern exposure. Therefore, swelling of the pattern due to the developer is prevented, and the resolution is improved. Furthermore, this photosensitive composition is excellent in exposure sensitivity and heat resistance. Therefore, with such a photosensitive composition, a protective film having a sharp relief pattern having excellent heat resistance can be formed without using a photoresist.

また、前記感光性組成物を素子が形成された半導体基
板上に被覆して感光性組成物層を形成し、これを露光、
現像、加熱硬化することによって、所望のパターン状の
保護膜を半導体基板上に簡単に設けることができる。こ
のような半導体ペレットを封止樹脂を用いて封止するこ
とによって、耐熱性に優れた前記パターン状の保護膜を
介して封止樹脂層が被覆された信頼性の高い樹脂封止型
半導体装置を得ることができる。
Further, the photosensitive composition is coated on a semiconductor substrate on which an element is formed to form a photosensitive composition layer, which is exposed,
By performing development and heat curing, a desired patterned protective film can be easily provided on the semiconductor substrate. By sealing such a semiconductor pellet with a sealing resin, a highly reliable resin-encapsulated semiconductor device in which an encapsulating resin layer is covered via the pattern-shaped protective film having excellent heat resistance. Can be obtained.

(実施例) 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail.

合成例1 ピロメリット酸二無水物21.8gを脱水した200mlのn−
ブタノール中に混合して懸濁させながら、窒素雰囲気
下,40〜50℃で20時間攪拌することにより不溶物がなく
なるまで反応させた。この反応液を室温に戻し、400ml
の水を加えて減圧下で結晶が析出するまでn−ブタノー
ルを留去した。この溶液を冷蔵庫中で一晩保存した後、
結晶を濾取して真空中で乾燥してピロメリット酸ジブチ
ルエステルを得た。つづいて、このピロメリット酸ジブ
チルエステル18.3gとジシクロヘキシルカルボジイミド2
5gとをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)100mlに溶解
した。この溶液を0〜5℃に冷却しながら、P−オキシ
ジアニリン(ODA)10gを溶解した30mlのNMPを15分間で
滴下し、室温に戻した後に5時間攪拌することにより前
記エステルとジシクロヘキシルカルボジイミドとを反応
させた。この反応液に5mlのエタノールを加えて1時間
攪拌して不溶分を濾過して除いた後、この反応液を2
のエタノール中に加え、生成した沈殿を真空乾燥してポ
リアミド酸ジブチルエステル(PA−1と略す)を得た。
Synthesis Example 1 200 ml of n-dehydrated 21.8 g of pyromellitic dianhydride
While mixing and suspending in butanol, the mixture was stirred at 40 to 50 ° C. for 20 hours under a nitrogen atmosphere to react until no insolubles were found. Bring the reaction to room temperature and add 400 ml
Was added and n-butanol was distilled off under reduced pressure until crystals precipitated. After storing this solution in the refrigerator overnight,
The crystals were collected by filtration and dried in vacuo to obtain dibutyl pyromellitic acid ester. Subsequently, 18.3 g of this pyromellitic acid dibutyl ester and dicyclohexylcarbodiimide 2
5 g was dissolved in 100 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). While cooling this solution to 0 to 5 ° C., 30 ml of NMP in which 10 g of P-oxydianiline (ODA) was dissolved was added dropwise over 15 minutes, and after returning to room temperature, the ester and dicyclohexylcarbodiimide were stirred for 5 hours. Was reacted. 5 ml of ethanol was added to the reaction solution, and the mixture was stirred for 1 hour to remove insoluble components by filtration.
In ethanol, and the resulting precipitate was dried under vacuum to obtain dibutyl polyamic acid (abbreviated as PA-1).

得られたPA−1をNMPに溶解して0.5g/d濃度の溶液
を調整し、30℃における固有粘度を測定したところ0.40
d/gであった。
The obtained PA-1 was dissolved in NMP to prepare a solution having a concentration of 0.5 g / d, and the intrinsic viscosity at 30 ° C. was measured.
d / g.

合成例2〜13 第1表に示す配合割合のテトラカルボン酸二無水物及
びジアミンを用いて合成例1と同様な方法で、同第1表
に示す保護基(R1,R2)を有するポリアミド酸誘導体(P
A−2〜PA−13と略す)を合成し、得られたPA−2〜PA
−13の固有粘度を測定した。この測定値を同第1表に併
記する。
Synthetic Examples 2 to 13 The protective groups (R 1 , R 2 ) shown in Table 1 were prepared in the same manner as in Synthetic Example 1 using tetracarboxylic dianhydride and diamine in the proportions shown in Table 1 . Polyamic acid derivative (P
A-2 to PA-13) were synthesized to obtain PA-2 to PA
An intrinsic viscosity of -13 was measured. The measured values are also shown in Table 1.

ここで、第1表で用いた略号を説明する。 Here, the abbreviations used in Table 1 will be described.

PMDA:ピロメリット酸二無水物 BTDA:3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物 BPDA:3,3′,4,4′−ビスフェニルテトラカルボン酸二無
水物 HFDA:2,2−ビス(3,3′,4,4′−テトラカルボキシフェ
ニル)ヘキサフロロプロパン二無水物 DSDA:3,3′,4,4′−ジフェニルスルホンテトラカルボン
酸二無水物 ODA:4,4′−ジアミノジフェニルエーテル DDS:4,4′−ジアミノジフェニルスルホン BAPP:2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]プロパン BAPH:2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]ヘキサフロロプロパン TSL ビス(γ−アミノプロピル)テトラメチルジシロ
キサン 実施例1 合成例1で得られたPA−1 5gとトリフェニルスルホ
ニウムヘキサフルオロアンチモネート0.25gとをNMP20g
に溶解し、この溶液を0.5μmのフィルターに通して不
溶物を除去し、感光性組成物を調整した。
PMDA: pyromellitic dianhydride BTDA: 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride BPDA: 3,3', 4,4'-bisphenyltetracarboxylic dianhydride HFDA: 2 , 2-bis (3,3 ', 4,4'-tetracarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride DSDA: 3,3', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride ODA: 4,4 '-Diaminodiphenyl ether DDS: 4,4'-diaminodiphenyl sulfone BAPP: 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane BAPH: 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl ] Hexafluoropropane TSL bis (γ-aminopropyl) tetramethyldisiloxane Example 1 20 g of NMP was prepared by combining 5 g of PA-15 obtained in Synthesis Example 1 and 0.25 g of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate.
This solution was passed through a 0.5 μm filter to remove insolubles, thereby preparing a photosensitive composition.

この感光性組成物を5インチのシリコンウェハー上に
回転塗布し、ホットプレート上で乾燥して厚さ6μmの
塗膜を得た。この塗膜の上に超高圧水銀燈(8mW/cm2
を用いてテストパターンを有するフォトマスクを通して
露光した。露光後、120℃のホットプレート上で2分間
加熱ベークし、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド
の2.38重量%水溶液に60秒間浸漬した後、水洗して現像
した。乾燥後、電子顕微鏡でパターンの断面を観察して
解像度を調べたところ、未露光部は浸蝕されずに5μm
の線巾の微細なパターンが得られることがわかった。な
お、この露光時に必要な光照射量は50mJ/cm2であった。
This photosensitive composition was spin-coated on a 5-inch silicon wafer, and dried on a hot plate to obtain a coating film having a thickness of 6 μm. An ultra-high pressure mercury lamp (8mW / cm 2 )
And exposed through a photomask having a test pattern. After exposure, the film was baked on a hot plate at 120 ° C. for 2 minutes, immersed in a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 60 seconds, washed with water and developed. After drying, the cross section of the pattern was observed with an electron microscope to check the resolution.
It was found that a fine pattern with a line width of The light irradiation amount required during this exposure was 50 mJ / cm 2 .

実施例2〜13 第2表に示すポリアミド酸誘導体(PA−2〜PA−5及
び酸発生剤(A1〜A8)を用いて感光性組成物を調整し、
同第2表に示す露光条件、露光後の加熱ベーク条件、及
び現像条件で行なったほかは実施例1と同様な方法でパ
ターンを形成した。このパターンの解像度を実施例1と
同様に調べた。その結果を同第2表に併記する。
Examples 2 to 13 Photosensitive compositions were prepared using the polyamic acid derivatives (PA-2 to PA-5 and acid generators (A1 to A8)) shown in Table 2,
A pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that the exposure conditions, the heating bake conditions after exposure, and the development conditions shown in Table 2 were used. The resolution of this pattern was examined in the same manner as in Example 1. The results are also shown in Table 2.

ここで、第2表で用いた略号を説明する。 Here, the abbreviations used in Table 2 will be described.

第2表から明らかなように実施例2〜13の感光性組成
物は、実施例1の組成物と同様に微細なパターンを得る
ことができて解像性に優れている。これは、現像液にア
ルカリ水溶液を用いることができるためパターンの膨潤
が防止されたことによるものである。また、この感光性
組成物は、露光に必要な光照射量が少なくて露光感度も
優れているのがわかる。
As is clear from Table 2, the photosensitive compositions of Examples 2 to 13 can obtain a fine pattern similarly to the composition of Example 1 and have excellent resolution. This is because pattern swelling was prevented because an alkaline aqueous solution could be used for the developer. Further, it can be seen that this photosensitive composition has a small amount of light irradiation required for exposure and has excellent exposure sensitivity.

実施例14 実施例9の感光性組成物について、リンケイ酸ガラス
(PSG)膜との密着性を調べた。即ち、PSG膜を形成した
シリコンウェハ上に、スピンコート法により感光性組成
物を塗布し、その上に2mm角のPSG膜付シリコンチップを
載せて90℃で30分間乾燥し、更に150℃で30分間、250℃
で1時間、及び350℃で30分間の熱処理を施して前記PSG
膜間に5μm程度の膜厚に調整された保護膜(変性ポリ
イミド膜)を形成し、これを試料とした。作製直後の試
料、及びプレッシャークッカー内で120℃、2.2気圧の水
蒸気中に100時間放置した後の試料について、2mm角のPS
G膜付シリコンチップの剪断破壊強度を測定した。その
結果、作製直後の試料の剪断破壊強度が3.3kg/mm2、PCT
(プレッシャークラッカーテスト)後の試料の剪断破壊
強度が2.9kg/mm2であった。
Example 14 The photosensitive composition of Example 9 was examined for adhesion to a phosphosilicate glass (PSG) film. That is, on a silicon wafer on which a PSG film is formed, a photosensitive composition is applied by a spin coating method, a 2 mm square silicon chip with a PSG film is placed thereon, dried at 90 ° C. for 30 minutes, and further heated at 150 ° C. 30 minutes, 250 ° C
Heat treatment for 1 hour and at 350 ° C for 30 minutes.
A protective film (modified polyimide film) adjusted to a thickness of about 5 μm was formed between the films, and this was used as a sample. For the sample immediately after production and the sample after standing in steam at 120 ° C. and 2.2 atm for 100 hours in a pressure cooker, a 2 mm square PS
The shear fracture strength of the silicon chip with the G film was measured. As a result, the shear fracture strength of the sample immediately after preparation was 3.3 kg / mm 2 , PCT
The sample after the (pressure cracker test) had a shear fracture strength of 2.9 kg / mm 2 .

更に、実施例9の感光性組成物について、エポキシ系
半導体封止樹脂との密着性を調べた。即ち、PSG膜を形
成したシリコンウェハ上に、スピンコート法により感光
性組成物を塗布し、90℃で30分間乾燥し、更に150℃で3
0分間、250℃で1時間、及び320℃で30分間の熱処理を
施して保護膜を形成した。この保護膜付シリコンウェハ
を10mm×30mmの大きさにダイシングし、半導体封止用エ
ポキシ樹脂(KE−300TS:東芝ケミカル社製商品名)を用
いて低圧トランスファー成形機により175℃、80kg/c
m2、3分間の条件で前記シリコンウェハの保護膜上に3m
m角の封止樹脂を形成し、これを試料とした。作製直後
の試料、及びプレッシャークッカー内で120℃、2.2気圧
の水蒸気中に100時間放置した後の試料について、2mm角
のPSG膜付シリコンチップの剪断破壊強度を測定した。
その結果、作製直後の試料の剪断破壊強度が4.0kg/m
m2、PCT後の試料の剪断破壊強度が3.7kg/mm2であった。
Further, the photosensitive composition of Example 9 was examined for adhesion to an epoxy-based semiconductor sealing resin. That is, a photosensitive composition is applied on a silicon wafer on which a PSG film is formed by a spin coating method, dried at 90 ° C. for 30 minutes, and further dried at 150 ° C. for 3 minutes.
A heat treatment was performed for 0 minute, at 250 ° C. for 1 hour, and at 320 ° C. for 30 minutes to form a protective film. The silicon wafer with the protective film is diced to a size of 10 mm × 30 mm, and a low-pressure transfer molding machine is used at 175 ° C. and 80 kg / c using an epoxy resin for semiconductor encapsulation (KE-300TS: trade name of Toshiba Chemical Corporation).
m 2 , 3m on the silicon wafer protective film under the conditions of 3 minutes
An m-square sealing resin was formed and used as a sample. The shear fracture strength of a 2 mm square PSG film-attached silicon chip was measured for the sample immediately after the preparation and for the sample that had been left in water vapor at 120 ° C. and 2.2 atm for 100 hours in a pressure cooker.
As a result, the shear fracture strength of the sample immediately after preparation was 4.0 kg / m
m 2 , the shear fracture strength of the sample after PCT was 3.7 kg / mm 2 .

比較例1 ピロメリット酸二無水物21.8gと2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート26gとを100mlのγ−ブチルラクトン中
に混合し、氷冷しながらトリエチルアミン20.2gを加え
た。これを室温で20時間攪拌した後、4,4′−ジアミノ
ジフェニルエーテル20.0gを80gのNMPに溶かした溶液を
加え、次いで、ジシクロヘキシルカルボジイミド45gを3
0mlのγ−ブチルラクトンに懸濁させたものを15分間で
加えた。更にNMP80mlを加えて2時間攪拌して不溶分を
濾過して除いた後、これを2のエタノール中に加え、
沈殿を濾取して乾燥してポリマーを得た。
Comparative Example 1 21.8 g of pyromellitic dianhydride and 26 g of 2-hydroxyethyl methacrylate were mixed in 100 ml of γ-butyl lactone, and 20.2 g of triethylamine was added while cooling with ice. After stirring for 20 hours at room temperature, a solution of 20.0 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether dissolved in 80 g of NMP was added, and then 45 g of dicyclohexylcarbodiimide was added to 3 g of the solution.
A suspension in 0 ml of γ-butyl lactone was added over 15 minutes. Further, 80 ml of NMP was added, and the mixture was stirred for 2 hours to remove insoluble components by filtration.
The precipitate was collected by filtration and dried to obtain a polymer.

得られたポリマー10gとミヒラーケトン0.2gとNMP中に
溶解し、この溶液を0.5μmのフィルターに通して不溶
物を除去し、感光性組成物を調整した。この感光性組成
物を5インチのシリコンウェハー上に回転塗布し、90℃
のホットプレート上で5分間乾燥して厚さ5μmの塗膜
を得た。この塗膜の上に超高圧水銀燈(8mW/cm2)を用
いてテストパターンを形成したフォトマスクを通して露
光した。露光後、NMPとイソプロピルアルコル(IPA)と
の混合後(NMP:IPA=3:1)を現像液として現像してパタ
ーンを得た。
The obtained polymer was dissolved in 10 g, Michler's ketone 0.2 g and NMP, and this solution was passed through a 0.5 μm filter to remove insolubles, thereby preparing a photosensitive composition. This photosensitive composition is spin-coated on a 5-inch silicon wafer and heated at 90 ° C.
And dried on a hot plate for 5 minutes to obtain a coating film having a thickness of 5 μm. The coating film was exposed through a photomask on which a test pattern was formed using an ultra-high pressure mercury lamp (8 mW / cm 2 ). After the exposure, a mixture of NMP and isopropyl alcohol (IPA) (NMP: IPA = 3: 1) was used as a developer to develop a pattern.

得られたパターンは有機溶剤での現像処理のために膨
潤した。また、前記露光時に必要な光照射量は400mJ/cm
2であり、感度に劣るものであった。
The resulting pattern swelled due to development with an organic solvent. The light irradiation amount required at the time of the exposure is 400 mJ / cm.
2 , which was inferior in sensitivity.

[発明の効果] 以上詳述した如く、本発明によればフォトレジストを
使用せずに耐熱性に優れたシャープなレリーフパターン
を有する素子保護膜を形成できる感光性組成物を提供す
ることができる。更に、かかる感光性組成物を用いて素
子が形成された半導体基板上に保護膜を形成することに
より、製造が容易で、信頼性に優れた樹脂封止型半導体
装置を提供することができる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a photosensitive composition capable of forming an element protective film having a sharp relief pattern excellent in heat resistance without using a photoresist. . Further, by forming a protective film on a semiconductor substrate on which an element is formed using such a photosensitive composition, a resin-encapsulated semiconductor device which is easy to manufacture and has excellent reliability can be provided.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 23/29 H01L 23/30 C 23/31 (56)参考文献 特開 平2−181149(JP,A) 特開 昭56−17345(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 79/00 - 79/08 C08G 73/00 - 73/26 C09D 179/00 - 179/08 G03F 7/004,7/038 CA(STN) REGISTRY(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H01L 23/29 H01L 23/30 C 23/31 (56) References JP-A-2-181149 (JP, A) JP-A Sho56 -17345 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08L 79/00-79/08 C08G 73/00-73/26 C09D 179/00-179/08 G03F 7 / 004,7 / 038 CA (STN) REGISTRY (STN)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一般式 (ただし、式中のZは少なくとも4価の有機基を示し、
Yは2価の有機基を示し、R1およびR2は同一であっても
異なってもよく、それぞれn−ブチル、t−ブチル、テ
トラヒドロピラニル、ベンジル、メトキシメチル、イソ
プロピル、またはトリメチルシリルを示す)にて表わさ
れる繰り返し単位を有するポリアミド酸誘導体と、光照
射により酸を発生する化合物とを含有することを特徴と
する感光性組成物。
(1) General formula (However, Z in the formula represents an at least tetravalent organic group,
Y represents a divalent organic group, and R 1 and R 2 may be the same or different and each represents n-butyl, t-butyl, tetrahydropyranyl, benzyl, methoxymethyl, isopropyl, or trimethylsilyl A photosensitive composition comprising a polyamic acid derivative having a repeating unit represented by formula (1) and a compound capable of generating an acid upon irradiation with light.
【請求項2】請求項1記載の感光性組成物を素子が形成
された半導体基板上に被覆し、露光、現像、加熱硬化す
ることによりパターン状の保護膜を形成し、さらに封止
樹脂材料を封止したことを特徴とする樹脂封止型半導体
装置。
2. A pattern-like protective film is formed by coating the photosensitive composition according to claim 1 on a semiconductor substrate on which an element is formed, and exposing, developing and heat-curing, and further comprises a sealing resin material. A resin-encapsulated semiconductor device, characterized in that the semiconductor device is sealed.
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