[发明专利]新型化合物、聚合物及其制备方法、光敏性树脂组合物、图案形成方法、固化膜、电子部件

说明书

本发明的技术问题在于提供一种化合物、使用该化合物得到的聚酰亚胺树脂及其制造方法，所述化合物能够衍生出聚酰亚胺，该聚酰亚胺能够用作不损害机械强度、溶解性等优异的特征，可形成微细的图案且能够获得高分辨率的光敏性树脂组合物的基础树脂。所述化合物的特征在于，由下述通式(1)表示。

技术领域

本发明涉及一种作为聚酰亚胺树脂的结构单元而有用的化合物、使用该化合物得到的聚酰亚胺树脂及其制造方法、将该聚酰亚胺树脂用作基础树脂的正型光敏性树脂组合物或负型光敏性树脂组合物、可利用使用了所述组合物的碱性水溶液进行显影的图案形成方法、及固化覆膜形成方法。此外，涉及使用了该固化覆膜的层间绝缘膜、表面保护膜、电子部件。

背景技术

随着个人计算机、数码相机、移动电话等各种电子设备的小型化及高性能化，对半导体元件的进一步的小型化、薄型化及高密度化的要求也在快速提升。因此，希望开发出一种能够应对生产性提高过程中的基板面积的增大，并且在芯片尺寸封装或芯片级封装(CSP)或三维层叠之类的高密度安装技术中，在基板上微细且纵横比高的光敏性绝缘材料。

在三维层叠之类的高密度安装技术中，作为能够在基板上形成图案的光敏性绝缘材料，一直以来将聚酰亚胺类材料、聚苯并噁唑类材料活用作保护覆膜、绝缘层，其绝缘性、耐热性、高延伸率、高强度之类的优异的机械特性、以及与基板的密合性等持续受到关注，即使到现今，其开发仍较为兴盛。

作为光敏性的聚酰亚胺类材料，以往有人提出了利用聚酰亚胺的前驱体即聚酰胺酸的材料，例如利用酯键在聚酰胺酸的羧基引入了光敏基团的材料(专利文献1、专利文献2)。但是，在形成经图案化的皮膜后，为了获得作为目标的聚酰亚胺皮膜，这些提案中必须在超过300℃的高温下进行酰亚胺化处理。

但是，由于近年来要求减少对器件的热负荷、减少对基板的应力等，因此谋求一种能够在250℃以下、进一步优选能够在200℃以下的低温下进行固化的聚酰亚胺类材料或聚苯并噁唑类材料。

作为能够在低温下固化的树脂组合物，提出了一种使用经酰亚胺化的可溶于溶剂的树脂的光敏性聚酰亚胺树脂组合物(专利文献3)。专利文献3中记载的使用聚酰亚胺的负型光敏性树脂组合物虽在图案形成时实施了使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的显影，但该专利文献3中并未具体记载图案形成时的分辨性能。

作为耐热性及拉伸强度等机械特性优异的聚酰亚胺材料，已知有在树脂的结构中具有刚性平面结构的包含芳香族取代基的各种材料(专利文献4)。这些材料具有非常高的玻璃化转变温度，且在高温条件下几乎无重量减少，拉伸强度也优异，因此被广泛地使用在各种耐热、耐磨、绝缘性材料用途中。然而，这种聚酰亚胺树脂缺乏对有机溶剂的溶解性，作为涂布形成时的溶剂，需要溶解力优异的NMP等酰胺类溶剂，但由于这种溶剂的毒性高，因此近几年已成为环境管制的对象，希望将其替换成毒性更低的溶剂。

进一步，将这种取代基用于光刻材料时，聚酰亚胺树脂对碱性水溶液的溶解性会显著下降，因此尤其有可能会使正性光刻(positive tone lithography)的光刻性能大幅受损。此外，在负性光刻(negative tone lithography)中，也无法避免光刻性能因上述有机溶剂溶解性低而受损。

基于上述情况，为了在可光刻图案化(lithopatternable)的聚酰亚胺材料中引入刚性的芳香族取代基并改善机械特性，需要进行确保对有机溶剂及碱性水溶液的溶解性的设计。