[发明专利]正型感光性树脂组合物及使用该组合物的半导体器件和显示器

说明书

本申请是于2006年11月17日提交的发明名称为“正型感光性树脂组合物及使用该组合物的半导体器件和显示器”，申请号为200680044969.2发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种正型感光性树脂组合物及使用该组合物的半导体器件和显示器。

背景技术

耐热性高、电性能和机械性能等优异的聚苯并噁唑树脂和聚酰亚胺树脂已被用于半导体芯片的表面保护层或层间绝缘层。为了简化使用聚苯并噁唑树脂或聚酰亚胺树脂的工艺，使用了该树脂与感光性材料重氮醌化合物(diazoquinone compound)组合的正型感光性树脂组合物(专利文献1)。

这种正型感光性树脂组合物必须在图案化后于300℃或更高的温度下经受加热以环化树脂组分。然而，随着近来半导体芯片互连结构的精细化，在如此高温下的加热会导致对半导体芯片产生热损坏的问题。因此，开始了在低温下环化树脂组分的研究，但研究表明如果只是降低环化时的加热温度会降低环化速率，并因此带来后续工艺的一些问题。

对于低温下的环化方法，已对酸催化剂如磺酸和鎓盐的使用进行研究。

与此同时，随着近来半导体芯片尺寸的小型化、高集成度多层化互连结构的加速、转向芯片尺寸封装(CSP)和晶片级封装(WLP)的使用等导致了其工艺处理中的晶片处理采用各种化学试剂。在这些新型封装件中，已转向使用突块(bump)而非传统的电线焊接(wire bonding)。

[专利文献1]日本专利申请，公开号：1-46862。

发明内容

上述专利申请中公开的相关技术还有如下所述的改进空间。

当正型感光性树脂组合物中的聚苯并噁唑前体或聚酰亚胺前体在低温下环化时，添加作为环化催化剂的传统酸催化剂可促进环化，但其强酸性会对铝电路造成腐蚀，导致可靠性变差。而且，当酸于图案化之前以正型感光性树脂组合物中存在时，碱导致酸在图案化和碱显影期间失活，因此在环化步骤中酸不能作为催化剂起作用。

鉴于这些问题，本发明提供了一种正型感光性树脂组合物，其可在低温下进行环化并减少腐蚀。

当通常利用焊料(flux)通过回流形成突块时，上述正型感光性树脂的固化层与焊料直接接触，经常导致正型感光性树脂的固化层产生折痕或裂纹，由此出现耐回流性(reflow resistance)变差的问题。

此外，在显示装置领域中，制造工艺涉及使用多种化学试剂，从而在制造期间带来如上所述的类似问题。

本发明进一步提供一种耐回流性和耐溶剂性优异的正型感光性树脂。

本发明提供了一种正型感光性树脂组合物，其包括：

(A)碱溶性树脂，

(B)重氮醌化合物，

(d1)活化的硅化合物，和

(d2)铝络合物。

利用组分(d1)和(d2)，在碱显影处理之后的环化步骤中可产生酸，其可适宜地作为催化剂同时避免了对铝电路的腐蚀。

本发明还提供了一种正型感光性树脂组合物，其包括：

(A)碱溶性树脂，

(B)重氮醌化合物，

(C)一个分子中具有两个或多个氧环丁基(oxetanyl group)的化合物，和

(D)用于促进化合物(C)的氧环丁基的开环反应的催化剂。

组分(C)的使用可带来优异的耐回流性和耐溶剂性。

本发明还提供了一种图案化工艺，其包括：

将上述任意一种正型感光性树脂组合物涂布在基板上，从而形成树脂层；

用活化能照射树脂层的所需区域；

用活化能照射后，使树脂层显影，然后加热该树脂层。

本发明还提供了一种半导体器件，其包括：

半导体基板，

在半导体基板上形成的半导体芯片，

在半导体芯片上方形成的保护层或绝缘层，

其中，所述保护层或绝缘层是通过对上述任意一种正型感光性树脂组合物进行涂布、显影和加热处理而形成的层。

本发明还提供了一种显示器，其包括用于显示装置的基板、覆盖显示装置的基板表面的平坦层(flattened layer)或绝缘层，和在基板上方形成的显示装置，

其中，所述平坦层或绝缘层是通过对上述任意一种正型感光性树脂组合物进行涂布、显影和加热处理而形成的层。