[发明专利]聚有机硅氧烷组合物

说明书

本申请是申请日为2007年9月28日、申请号为2007800343137、发明名称为“聚有机硅氧烷组合物”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电子部件的绝缘材料、半导体装置中的表面保护膜、层间绝缘膜、α射线屏蔽膜等的形成，以及搭载了图像传感器、微机械(micromachine)或微驱动器(microactuator)的半导体装置等中所使用的树脂组合物、以及使用它所制造的半导体装置等。更详细而言，涉及一种新型的聚有机硅氧烷组合物，该聚有机硅氧烷组合物在UV-i射线下的感光特性优异，且可在250℃以下低温固化，在该加热固化的过程中的体积收缩极其小，此外，在加热固化后的树脂结构体和树脂膜中，可以高水平地实现优异的透明性和低脱气性，并且还可以根据期望使前烘后(Soft-bake)的涂膜无粘性，并且涉及使用该聚有机硅氧烷组合物制造的半导体装置等。

背景技术

在电子部件的绝缘材料以及半导体装置的表面保护膜、层间绝缘膜和α射线屏蔽膜等用途中，广泛使用同时具有优异耐热性和电气特性、机械特性的聚酰亚胺树脂。该树脂通常具有这样的特征，即，通过以感光性聚酰亚胺前体组合物的形式供给、将其涂布在基材上、实施前烘、隔着希望的图案化掩模照射活性光线(曝光)、显影、实施热固化处理，由此可以容易地形成由耐热性聚酰亚胺树脂所形成的固化浮雕图案。(例如，参照专利文献1。)

近年来，在半导体装置的制造工序中，主要由于构成要素的材质、结构设计上的理由，而提高了对能够在更低温度下进行上述热固化处理的材料的要求。然而，在使用以往聚酰亚胺树脂前体组合物的情况下，由于在降低固化处理温度时，无法完成热酰亚胺化，并且各种固化膜物性降低，因此固化处理温度的下限充其量为300℃左右。

此外，作为最近的半导体装置设计思想，为了在以往多层高密度化流动的同时，降低电阻和随之产生的电阻噪声、电阻发热等，尝试着使必要位置的配线截面大面积化。特别是在使用以往的聚酰亚胺前体组合物覆盖高度为10微米以上的“巨大配线”层，并进行热固化时，主要由于残存溶剂成分的挥散，而导致40％左右的体积收缩，并在“巨大配线”上和其周边产生了大的高低差异，因此对于可以更均匀且平坦地进行包覆这个的材料的要求也提高了。

在专利文献2中，公开了可以低温固化，并且在热固化过程中的体积收缩少的感光性硅氧烷系材料，然而仅通过该公开技术，难以实现稳定形成电子部件或半导体装置的表面保护膜、层间绝缘膜、α射线屏蔽膜等的性能，例如和底部基材的附着力、实用水平的力学特性等。

此外，该专利文献2中所公开的材料在基材上涂布后，即使实施用以往的聚酰亚胺前体组合物所进行的前烘，涂膜也残留有粘性和流动性。因而，为了防止因涂布后的基材和搬送中的装置接触而导致装置污染的忧虑、以及涂膜在基材上的流动，通常必须将基材保持在一定水平等，因此不可否认在工序上产生了新的限制。

即，现状是仍然没有发现具有低温固化性优异、固化时的体积收缩小、并且可以代替以往聚酰亚胺前体的实用性能的感光性成膜材料。

另一方面，在集成电路中，或其它装置中，搭载了具有光学功能、机械功能的元件的半导体装置已被实用化。其大部分通过如下制造：使用以往已知的半导体工序在硅等结晶基板上形成晶体管等元件，然后形成具有根据半导体装置的目的的功能的元件(微结构体)，使其一体化而进行封装。

作为这种封装技术的例子，例如在专利文献3中已经详细公开了下述的半导体装置及其实例，所述半导体装置具有：在形成有集成电路的结晶基板上所形成的微结构体；用于覆盖前述微结构体的封装材料；用于在前述微结构体上支撑前述封装材料的垫片。专利文献3中所公开的技术，可以适当用于微透镜阵列、化学传感器等各种传感器、或者表面弹性波装置等广泛的半导体装置，且为了实施专利文献3中所记载的发明，用于在微结构体上支撑封装材料的垫片起到了重要作用。作为垫片所要求的特性，可以考虑以下3点。

首先，第一点是，由于该垫片应该仅在作为支撑体所必要的部分中形成，因此其自身由具有感光性的部件所形成是有利的。因为垫片自身具有感光性的话，则为了仅在必要的部分中残留有垫片而在通常所用的光刻工序和蚀刻工序中，可以省略后者。

此外，除了在该垫片的周边使用耐热性低的部件，例如环氧树脂等粘合剂外，位于其下部的微结构体等也不限定其耐热性必须高。因此，第二点可以说是优选形成该垫片的过程是低温程度的。