[发明专利]（甲基）丙烯酰胺衍生物、聚合物、化学增幅型光敏树脂组合物及其图案化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的(甲基)丙烯酰胺衍生物、聚合物、化学增幅型光敏树脂组合物及其图案化方法。具体地，本发明涉及一种可应用于半导体器件的层间绝缘膜和表面保护膜等的(甲基)丙烯酰胺衍生物、聚合物、化学增幅型光敏树脂组合物及其图案化方法。

背景技术

具有优异膜性质(例如耐热性、机械性质和电性质)的聚酰亚胺树脂已常规地应用于半导体器件的层间绝缘膜或表面保护膜。然而，当非光敏聚酰亚胺树脂被用作层间绝缘膜等时，图案化方法使用正型光刻胶，这导致需要刻蚀步骤和去除光刻胶步骤，结果制造工艺更复杂。相应地研究了具有优异感光性的光敏聚酰亚胺树脂的使用。日本专利公开3-36861(专利文献1)中描述了这种光敏聚酰亚胺树脂组合物的例子，其包括，由聚亚氨酸、芳族双叠氮化合物和胺化合物组成的正型光敏树脂组合物。然而，在光敏聚酰亚胺树脂图案化方法中的显影步骤需要例如N-甲基-2-吡咯烷酮和乙醇的有机溶剂，这造成安全问题并对环境造成影响。

因此，近来开发了一种正型光敏树脂组合物作为图案化材料，该树脂组合物可以采用在半导体的精细图案化方法中所使用的例如氢氧化四甲基铵(TMAH)水溶液的碱性水溶液来进行显影。例如，日本专利公开1-46862(专利文献2)已描述了一种非化学增幅正型光敏树脂组合物，该树脂组合物由聚苯并噁唑前驱体和作为光敏剂的重氮苯醌化合物组成。M.Ueda等在Journal of Photopolymer Science and Technology，Vol.16(2)，第237至242页(2003)(非专利文献1)中报道了，非化学增幅正型光敏树脂组合物，该树脂组合物由聚苯并噁唑前驱体和1，2-萘醌双叠氮化物-5-磺酸酯组成。另外，K.Ebara等在Journal of Photopolymer Science andTechnology，Vol.16(2)，第287至292页(2003)(非专利文献2)中报道了一种化学增幅正型光敏树脂组合物，该树脂组合物由被可酸解的基团保护的聚苯并噁唑和光致产酸剂组成。

在这些光敏树脂组合物中，它们的结构通过加热发生变化，而形成苯并噁唑环，从而得到优异的耐热性和电性质。在M.Ueda等的Journal ofPhotopolymer Science and Technology，Vol.16(2)，第237至242页(2003)(非专利文献1)中描述了，例如，如下反应示意图A1和A2所示，聚苯并噁唑前驱体在采用碱性溶液显影后通过加热形成苯并噁唑环。因为苯并噁唑环是稳定结构，所以采用由聚苯并噁唑前驱体构成的光敏组合物制备的层间绝缘膜或表面保护膜具有优异的膜性质，例如耐热性、机械性质和电性质。

反应示意图A1

反应示意图A2

近来，在半导体器件的制造领域中，进一步需要器件具有更高的密度、更高的集成度和更精细的互连图案。因此，对于用于层间绝缘膜、表面保护膜等的光敏树脂组合物的要求更严格了。然而，考虑到分辨率的需求，以上参考文献中所描述的任何正型光敏树脂组合物都不是令人满意的。

因此，需要开发一种光敏树脂组合物，该树脂组合物能够采用碱性溶液显影并在具有较高的分辨率同时保持常规的膜性质。

专利文献1：日本专利公开3-36861。

专利文献2：日本专利公开1-46862。

非专利文献1：M.Ueda等，Journal of Photopolymer Science andTechnology，Vol.16(2)，第237至242页(2003)。

非专利文献2：K.Ebara等，Journal of Photopolymer Science andTechnology，Vol.16(2)，第287至292页(2003)。

发明内容

本发明所解决的技术问题

因此，为了解决以上问题，本发明的第一个目的在于，提供一种(甲基)丙烯酰胺衍生物和聚合物，上述衍生物和聚合物可以优选用作光敏树脂组合物的原料。第二个目的在于，提供一种具有优异膜性质(例如，耐热性、机械性质和电性质)的化学增幅型光敏树脂组合物，该树脂组合物可以采用碱性溶液显影并具有较高的分辨率。第三个目的在于，提供一种利用化学增幅型光敏树脂组合物的图案化方法。

解决技术问题的手段