[發(fā)明專利]正型感光性樹脂組合物及使用該組合物的半導(dǎo)體器件和顯示器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680044969.2
• 申請(qǐng)日: 2006-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN101322073A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 番場(chǎng)敏夫;水島彩子
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 住友電木株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G03F7/075
• 分類號(hào): G03F7/075;G03F7/004;G03F7/023;G03F7/40;H01L21/027
• 代理公司: 隆天國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 吳小瑛;劉春生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種正型感光性樹脂組合物及使用該組合物的半導(dǎo)體器件和顯示器。?背景技術(shù)?

耐熱性高、電性能和機(jī)械性能等優(yōu)異的聚苯并噁唑樹脂和聚酰亞胺樹脂已被用于半導(dǎo)體芯片的表面保護(hù)層或?qū)娱g絕緣層。為了簡(jiǎn)化使用聚苯并噁唑樹脂或聚酰亞胺樹脂的工藝，使用了該樹脂與感光性材料重氮醌化合物(diazoquinone?compound)組合的正型感光性樹脂組合物(專利文獻(xiàn)1)。?

這種正型感光性樹脂組合物必須在圖案化后于300℃或更高的溫度下經(jīng)受加熱以環(huán)化樹脂組分。然而，隨著近來半導(dǎo)體芯片互連結(jié)構(gòu)的精細(xì)化，在如此高溫下的加熱會(huì)導(dǎo)致對(duì)半導(dǎo)體芯片產(chǎn)生熱損壞的問題。因此，開始了在低溫下環(huán)化樹脂組分的研究，但研究表明如果只是降低環(huán)化時(shí)的加熱溫度會(huì)降低環(huán)化速率，并因此帶來后續(xù)工藝的一些問題。?

對(duì)于低溫下的環(huán)化方法，已對(duì)酸催化劑如磺酸和鎓鹽的使用進(jìn)行研究。?

與此同時(shí)，隨著近來半導(dǎo)體芯片尺寸的小型化、高集成度多層化互連結(jié)構(gòu)的加速、轉(zhuǎn)向芯片尺寸封裝(CSP)和晶片級(jí)封裝(WLP)的使用等導(dǎo)致了其工藝處理中的晶片處理采用各種化學(xué)試劑。在這些新型封裝件中，已轉(zhuǎn)向使用突塊(bump)而非傳統(tǒng)的電線焊接(wire?bonding)。[專利文獻(xiàn)1]日本專利申請(qǐng)，公開號(hào)：11-54934。?發(fā)明內(nèi)容?

上述專利申請(qǐng)中公開的相關(guān)技術(shù)還有如下所述的改進(jìn)空間。?

上述專利申請(qǐng)中公開的相關(guān)技術(shù)還有如下所述的改進(jìn)空間。?

當(dāng)通常利用焊料(flux)通過回流形成突塊時(shí)，上述正型感光性樹脂的固化層與焊料直接接觸，經(jīng)常導(dǎo)致正型感光性樹脂的固化層產(chǎn)生折痕或裂紋，由此出現(xiàn)耐回流性(reflow?resistance)變差的問題。?此外，在顯示裝置領(lǐng)域中，制造工藝涉及使用多種化學(xué)試劑，從而在制造期間帶來如上所述的類似問題。?本發(fā)明進(jìn)一步提供一種耐回流性和耐溶劑性優(yōu)異的正型感光性樹脂。?

當(dāng)正型感光性樹脂組合物中的聚苯并噁唑前體或聚酰亞胺前體在低溫下環(huán)化時(shí)，添加作為環(huán)化催化劑的傳統(tǒng)酸催化劑可促進(jìn)環(huán)化，但其強(qiáng)酸性會(huì)對(duì)鋁電路造成腐蝕，導(dǎo)致可靠性變差。而且，當(dāng)酸于圖案化之前以正型感光性樹脂組合物中存在時(shí)，堿導(dǎo)致酸在圖案化和堿顯影期間失活，因此在環(huán)化步驟中酸不能作為催化劑起作用。?

鑒于這些問題，本發(fā)明提供了一種正型感光性樹脂組合物，其可在低溫下進(jìn)行環(huán)化并減少腐蝕。?

當(dāng)通常利用焊料(flux)通過回流形成突塊時(shí)，上述正型感光性樹脂的固化層與焊料直接接觸，經(jīng)常導(dǎo)致正型感光性樹脂的固化層產(chǎn)生折痕或裂紋，由此出現(xiàn)耐回流性(reflow?resistance)變差的問題。?

此外，在顯示裝置領(lǐng)域中，制造工藝涉及使用多種化學(xué)試劑，從而在制造期間帶來如上所述的類似問題。?

本發(fā)明進(jìn)一步提供一種耐回流性和耐溶劑性優(yōu)異的正型感光性樹脂。?

本發(fā)明提供了一種正型感光性樹脂組合物，其包括：?

(A)堿溶性樹脂，?

(B)重氮醌化合物，?

(d1)活化的硅化合物，和?

(d2)鋁絡(luò)合物。?

利用組分(d1)和(d2)，在堿顯影處理之后的環(huán)化步驟中可產(chǎn)生酸，其可適宜地作為催化劑同時(shí)避免了對(duì)鋁電路的腐蝕。?

本發(fā)明還提供了一種正型感光性樹脂組合物，其包括：?(A)堿溶性樹脂，?(B)重氮醌化合物，?(C)一個(gè)分子中具有兩個(gè)或多個(gè)氧環(huán)丁基(oxetanyl?group)的化合物，和?(D)用于促進(jìn)化合物(C)的氧環(huán)丁基的開環(huán)反應(yīng)的催化劑。?

組分(C)的使用可帶來優(yōu)異的耐回流性和耐溶劑性。?

本發(fā)明還提供了一種圖案化工藝，其包括：?將上述任意一種正型感光性樹脂組合物涂布在基板上，從而形成樹脂層；?用活化能照射樹脂層的所需區(qū)域；?用活化能照射后，使樹脂層顯影，然后加熱該樹脂層。?

本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件，其包括：?半導(dǎo)體基板，?在半導(dǎo)體基板上形成的半導(dǎo)體芯片，?在半導(dǎo)體芯片上方形成的保護(hù)層或絕緣層，?其中，所述保護(hù)層或絕緣層是通過對(duì)上述任意一種正型感光性樹脂組合物進(jìn)行涂布、顯影和加熱處理而形成的層。?