[發明專利]感光樹脂組合物、抗蝕劑層壓體及它們的固化產物

有效

• 申請號: 201380061133.3
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN104813234B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 今泉尚子;稻垣真也;本田那央
• 申請（專利權）人: 日本化藥株式會社
• 主分類號: G03F7/038
• 分類號: G03F7/038;G03F7/004;C08G59/62
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊青;穆德駿

本發明的目的是提供以下：感光環氧樹脂組合物，其通過光刻法可形成高分辨率、低應力圖像，所述圖像具有垂直側壁并且耐濕熱；和/或利用所述感光環氧樹脂組合物的抗蝕劑層壓體；以及通過固化所述感光環氧樹脂組合物和/或抗蝕劑層壓體得到的制品。本發明是感光樹脂組合物，其含有以下：環氧樹脂(A)，具有特定結構的多元醇化合物(B)，陽離子聚合光引發劑(C)，含環氧基的硅烷化合物(D)，和具有特定結構的反應性環氧單體(E)。環氧樹脂(A)含有式(1)表示的苯酚衍生物，通過與表鹵代醇反應得到的環氧樹脂(a)，和式(2)表示的環氧樹脂(b)。

技術領域

本發明涉及感光樹脂組合物，其使得能夠形成具有良好的側壁形狀和優異分辨率的圖像，由于固化之后內應力小所以在濕熱試驗之后與襯底具有優異的緊密粘附性；并涉及其固化產物。本發明的感光樹脂組合物的固化產物可用于制造MEMS(微型機電系統)部件、μ-TAS(微型全分析系統)部件、微型反應器部件、電子元件例如電容器和感應器的絕緣層、LIGA部件、微注塑和熱壓花的模具和沖模、微型印刷應用的絲網或模板、MEMS和半導體的封裝部件、BioMEMS和生物光子器件、和印刷電路板。

背景技術

在感光樹脂組合物之中，可適用光刻法的感光樹脂組合物被稱作光致抗蝕劑并廣泛地用于半導體、MEMS/微型機械應用等等。在這樣的應用中，光刻法通過在襯底上曝光圖案并在顯影液中選擇性除去曝光區或非曝光區而顯影的相繼步驟進行。所述光致抗蝕劑具有正型和負型。正型允許曝光部分溶解在顯影液中。相反，負型讓曝光部分不可溶。在先進技術領域，電封裝應用和MEMS應用不僅需要形成均勻的旋涂膜的能力，而且需要高的厚寬比、厚膜的垂直側壁形狀、與襯底的高度緊密附著性等等。厚寬比從(抗蝕劑膜厚度)/(圖案線寬度)計算，作為一種重要性質指示光刻性能。

根據專利文獻1和非專利文獻1中公開的具有雙酚A型酚醛環氧樹脂主要成分的組合物，可形成具有極高分辨率和高厚寬比的感光圖像、和感光樹脂的固化產物。然而，所產生的固化樹脂產物根據用途傾向于過度脆弱，偶爾在顯影期間或內應力產生時發生龜裂(開裂)。因此，所述固化樹脂產物不僅可能根據應用所述樹脂組合物的襯底種類引起粘附性降低，而且在有些情況下可能引起襯底與固化樹脂產物之間的剝離。由于在固化樹脂產物中蓄積應力，所有所述問題都發生在所述組合物的固化收縮期間。固化收縮大在很多情況下引起襯底彎曲(翹曲)。

此外，已經發現，在其上形成所述固化樹脂產物的襯底當經受濕熱試驗、即加速耐久性試驗(80℃，100％，24小時)時，造成固化樹脂產物從襯底剝離。因此，在MEMS封裝、半導體封裝、微型反應器形成部件等應用中使用所述固化樹脂產物因耐久性差造成不便。

專利文獻2公開了感光組合物，其包含官能團平均數為1.5以上的環氧樹脂、含羥基添加劑和陽離子光聚合引發劑。所述文獻描述了添加所述含羥基添加劑增加了厚度高達100μm的涂膜的柔軟性，具有減少收縮的效果。然而，所述文獻中公開的組合物作為光致抗蝕劑具有約90μm的分辨率，在顯影之后產生的感光圖像在邊緣部分有裙狀殘渣和在頂部部分有呈圓形的殘渣。因此，所述感光組合物明顯不適合于MEMS封裝、半導體封裝、微型反應器等等。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利No.4,882,245

專利文獻2：美國專利No.4,256,828

非專利文獻

非專利文獻1：N.Labianca和J.D.GelormeHigh aspect ratio resist forthick film applications(用于厚膜應用的高厚寬比的抗蝕劑)，Proc.SPIE，Vol.2438，846頁(1995)

發明內容

技術問題