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Patent Searching and Data


Title:
RADIATION-SENSITIVE INSULATION RESIN COMPOSITION, CURED ARTICLE, AND ELECTRONIC DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/026397
Kind Code:
A1
Abstract:
A radiation-sensitive insulation resin composition comprising (A) an alkali-soluble resin, (B) a crosslinking agent, (C) a radiation-sensitive acid generator, (D) an inorganic filler and (E) a particulate crosslinked rubber. The composition can be used for the formation of an insulation layer which can be subjected to alkaline development, is well reduced in deformation by heat without deteriorating in properties such as a resolution property and an insulating property, and has excellent adhesion to a conductive wire layer.

Inventors:
OKUDA, Ryuichi (6-10 Tsukiji 5-chome, Chuo-k, Tokyo 10, 1048410, JP)
奥田 隆一 (〒10 東京都中央区築地五丁目6番10号 JSR株式会社内 Tokyo, 1048410, JP)
Application Number:
JP2007/064224
Publication Date:
March 06, 2008
Filing Date:
July 19, 2007
Export Citation:
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Assignee:
JSR CORPORATION (6-10, Tsukiji 5-chome Chuo-k, Tokyo 10, 1048410, JP)
JSR株式会社 (〒10 東京都中央区築地五丁目6番10号 Tokyo, 1048410, JP)
OKUDA, Ryuichi (6-10 Tsukiji 5-chome, Chuo-k, Tokyo 10, 1048410, JP)
International Classes:
G03F7/004; C08G59/62; G03F7/038; H01L21/027; H05K1/03
Attorney, Agent or Firm:
WATANABE, Kazuhira (3rd Fl, No.8 Kikuboshi Tower Building20-18, Asakusabashi 3-chom, Taito-ku Tokyo 53, 1110053, JP)
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Claims:
 (A)アルカリ可溶性樹脂、
 (B)架橋剤、
 (C)感放射線性酸発生剤、
 (D)無機充填剤、及び
 (E)粒子状架橋ゴムを含有する感放射線性絶縁樹脂組成物。
 前記(D)無機充填剤が、平均粒子径1~500nmの無機粒子である請求項1に記載の感放射線性絶縁樹脂組成物。
 前記(E)粒子状架橋ゴムの配合割合が、(D)無機充填剤と(E)粒子状架橋ゴムとの合計量100質量%に対して、1~40質量%である請求項1または2に記載の感放射線性絶縁樹脂組成物。
 前記(B)架橋剤が、(i)分子中に少なくとも2つ以上のアルキルエーテル化されたアミノ基を有する化合物を含有する請求項1~3のいずれか一項に記載の感放射線性絶縁樹脂組成物。
 前記(i)化合物が、アルキルエーテル化メラミンである請求項4に記載の感放射線性絶縁樹脂組成物。
 前記(B)架橋剤が、(ii)オキシラン環含有化合物を含有する請求項1~3のいずれか一項に記載の感放射線性絶縁樹脂組成物。
 前記(ii)オキシラン環含有化合物が、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、及び、ビスフェノール型エポキシ樹脂よりなる群から選択される少なくとも一種である請求項6に記載の感放射線性樹脂組成物。
 請求項1~7のいずれか一項に記載の感放射線性絶縁樹脂組成物を硬化してなる硬化体。
 請求項1~7のいずれか一項に記載の感放射線性絶縁樹脂組成物を用いて形成された絶縁樹脂層を有する電子デバイス。
Description:
感放射線性絶縁樹脂組成物、硬 体、及び電子デバイス

 本発明は、感放射線性絶縁樹脂組成物、 の感放射線性絶縁樹脂組成物により形成さ る硬化体、及び電子デバイスに関し、更に しくは、積重して配置される2つの導体配線 層の間に介在させる絶縁層を形成するための 絶縁層形成材料として好適な感放射線性絶縁 樹脂組成物、この感放射線性絶縁樹脂組成物 により形成される硬化体、及び電子デバイス に関する。

 近年、電子機器の半導体素子は、その高 度化に伴い、導体配線が形成された導体配 層が複数積み重ねられて形成される多層配 板が多く用いられている。この多層配線板 各導体配線層の間には、絶縁層(硬化体)が 置されている。このような多層配線板は、 ず、導体配線が形成された導体配線層上に 縁層を形成し、その後、この絶縁層上に上 導体配線と導通可能な別の導体配線が形成 れた導体配線層を配置する工程を繰り返す と(積み上げ方式)によって製造することがで きる。そして、多層配線板中の絶縁層は、感 放射線性絶縁樹脂組成物(以下、「樹脂組成 」と記す場合がある)により形成することが く行われている。この感放射線性絶縁樹脂 成物によって絶縁層を形成すると、フォト ソグラフィー技術を用いて、各導体配線を 通させるためのパターン(例えば、貫通孔) 形成することができる。

 感放射線性絶縁樹脂組成物としては、例 ば、エポキシ樹脂、光酸発生剤、無機充填 、及びカップリング剤を含有するもの(特許 文献1参照)、アルカリ可溶性樹脂、架橋剤、 び重合開始剤を含有するもの(特許文献2参 )、アルカリ可溶性樹脂、架橋剤、重合開始 、及びゴムを含有するもの(特許文献3参照) どが提案されている。

特開2004-126159号公報

特開平11-60896号公報

特開平11-65116号公報

 しかしながら、特許文献1に記載の樹脂組 成物により形成した絶縁層(硬化体)は、フォ リソグラフィーにおいてアルカリ性現像液 よる現像(アルカリ現像)が可能であるが、 縁性、導体配線層に対する密着性、及び、 による変形の抑制効果が十分に得られない いう問題があった。また、特許文献2及び3に 記載の樹脂組成物により形成した絶縁層(硬 体)は、フォトリソグラフィーにおけるアル リ現像が可能であり、絶縁性及び解像性を し、導体配線層に対する密着性、及び、熱 よる変形(収縮)の抑制効果を有する(即ち、 膨張率が小さい)という利点があるが、密着 性、及び、熱による変形(収縮)の抑制効果に いて十分なものではなく改善の余地を残す のであった。

 本発明は、このような従来技術の有する 題点に鑑みてなされたものであり、その課 とするところは、フォトリソグラフィーに けるアルカリ現像が可能であり、絶縁性及 解像性を損なうことなく、熱による変形が 好に抑制され(即ち、線膨張率が十分に小さ く)、導体配線層に対する密着性が優れた絶 層(硬化体)を製造することが可能な感放射線 性絶縁樹脂組成物、この感放射線性絶縁樹脂 組成物により形成される硬化体、及び電子デ バイスを提供することにある。

 本発明者らは上記課題を達成すべく鋭意 討した結果、(A)アルカリ可溶性樹脂、(B)架 剤、(C)感放射線性酸発生剤、(D)無機充填剤 及び(E)粒子状架橋ゴムを含有する感放射線 絶縁樹脂組成物によって、上記課題を達成 ることが可能であることを見出し、本発明 完成するに至った。

 即ち、本発明によれば、以下に示す感放 線性絶縁樹脂組成物、硬化体、及び電子デ イスが提供される。

[1] (A)アルカリ可溶性樹脂、(B)架橋剤、(C) 放射線性酸発生剤、(D)無機充填剤、及び(E) 子状架橋ゴムを含有する感放射線性絶縁樹 組成物。

[2] 前記(D)無機充填剤が、平均粒子径1~500nm の無機粒子である前記[1]に記載の感放射線性 絶縁樹脂組成物。

[3] 前記(E)粒子状架橋ゴムの配合割合が、( D)無機充填剤と(E)粒子状架橋ゴムとの合計量1 00質量%に対して、1~40質量%である前記[1]また [2]に記載の感放射線性絶縁樹脂組成物。

[4] 前記(B)架橋剤が、(i)分子中に少なくと 2つ以上のアルキルエーテル化されたアミノ 基を有する化合物を含有する前記[1]~[3]のい れかに記載の感放射線性絶縁樹脂組成物。

[5] 前記(i)化合物が、アルキルエーテル化 ラミンである前記[4]に記載の感放射線性絶 樹脂組成物。

[6] 前記(B)架橋剤が、(ii)オキシラン環含有 化合物を含有する前記[1]~[3]のいずれかに記 の感放射線性絶縁樹脂組成物。

[7] 前記(ii)オキシラン環含有化合物が、フ ェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾ ールノボラック型エポキシ樹脂、及び、ビス フェノール型エポキシ樹脂よりなる群から選 択される少なくとも一種である前記[6]に記載 の感放射線性樹脂組成物。

[8] 前記[1]~[7]のいずれかに記載の感放射線 性絶縁樹脂組成物を硬化してなる硬化体。

[9] 前記[1]~[7]のいずれかに記載の感放射線 性絶縁樹脂組成物を用いて形成された絶縁樹 脂層を有する電子デバイス。

 本発明の感放射線性絶縁樹脂組成物は、( A)アルカリ可溶性樹脂、(B)架橋剤、(C)感放射 性酸発生剤、(D)無機充填剤、及び(E)粒子状 橋ゴムを含有するため、フォトリソグラフ ーにおけるアルカリ現像が可能であり、絶 性や解像性などの特性を損なうことなく、 による変形が良好に抑制され、導体配線層 対する密着性に優れた絶縁層を形成するこ ができるという効果を奏するものである。

 本発明の硬化体は、本発明の感放射線性 縁樹脂組成物によって形成されるものであ ため、フォトリソグラフィーにおけるアル リ現像が可能であり、絶縁性や解像性など 特性を損なうことなく、熱による変形が良 に抑制され、導体配線層に対する密着性が れるという効果を奏するものである。

 本発明の電子デバイスは、フォトリソグ フィーにおけるアルカリ現像が可能であり 絶縁性や解像性などの特性を損なうことな 、熱による変形が良好に抑制され、導体配 層に対する密着性に優れる硬化体からなる 縁樹脂層を有するため、例えば、多層配線 を作製したときの寸法安定性が優れ、半導 素子(チップ)を搭載したときに、半導体素 と絶縁樹脂層との線膨張係数差に起因する みが生じ難く、また、絶縁樹脂層が熱によ て変形し難いため長時間の連続使用が可能 あるという効果を奏するものである。

 以下、本発明の実施の最良の形態につい 説明するが、本発明は以下の実施の形態に 定されるものではなく、本発明の趣旨を逸 しない範囲で、当業者の通常の知識に基づ て、以下の実施の形態に対し適宜変更、改 等が加えられたものも本発明の範囲に入る とが理解されるべきである。

[1]感放射線性絶縁樹脂組成物:
 本発明の感放射線性絶縁樹脂組成物は、(A) ルカリ可溶性樹脂、(B)架橋剤、(C)感放射線 酸発生剤、(D)無機充填剤、及び(E)粒子状架 ゴムを含有するものである。このような各 分を含有することにより、アルカリ現像が 能であり、解像性や絶縁性などの特性を損 うことなく、熱による変形が良好に抑制さ 、導体配線層に対する密着性に優れた絶縁 (硬化体)を形成することができるという効 を有する。以下、その詳細について説明す 。

[1-1](A)アルカリ可溶性樹脂:
 本発明の感放射線性絶縁樹脂組成物に含有 れる(A)アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ溶 に可溶であれば特に限定されないが、フェ ール性水酸基を有するもの、カルボキシル を有するもの、アルコール性水酸基を有す もの、フェノール性水酸基及びアルコール 水酸基を有するもの、カルボキシル基及び ルコール性水酸基を有するもの等が好まし 。

 フェノール性水酸基を有する(A)アルカリ 溶性樹脂としては、例えば、ノボラック樹 、フェノール性水酸基を有する重合性化合 と、フェノール性水酸基を有する重合性化 物と共重合可能なその他の単量体(以下、「 (S-1)その他の単量体」と記す場合がある)との 共重合体(以下、「(α)共重合体」と記す場合 ある)、ポリヒドロキシスチレン、フェノー ル-キシリレングリコール縮合樹脂、クレゾ ル-キシリレングリコール縮合樹脂、フェノ ル-ジシクロペンタジエン縮合樹脂等を挙げ ることができる。これらの中でも、ノボラッ ク樹脂が好ましい。

 ノボラック樹脂としては、具体的には、 ェノール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック 樹脂、クレゾール/ホルムアルデヒド縮合ノ ラック樹脂、フェノール-ナフトール/ホルム アルデヒド縮合ノボラック樹脂などが挙げら れる。このようなノボラック樹脂は、従来公 知の方法により得ることができ、例えば、フ ェノール類とアルデヒド類とを触媒の存在下 で、縮合させることにより得ることができる 。

 ノボラック樹脂を得るために用いられる フェノール類」としては、例えば、フェノ ル、o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾ ル、o-エチルフェノール、m-エチルフェノー ル、p-エチルフェノール、o-ブチルフェノー 、m-ブチルフェノール、p-ブチルフェノール 2,3-キシレノール、2,4-キシレノール、2,5-キ レノール、2,6-キシレノール、3,4-キシレノ ル、3,5-キシレノール、2,3,5-トリメチルフェ ール、3,4,5-トリメチルフェノール、カテコ ル、レゾルシノール、ピロガロール、α-ナ トール、β-ナフトールなどが挙げられる。

 ノボラック樹脂を得るために用いられる アルデヒド類」としては、例えば、ホルム ルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセト ルデヒド、ベンズアルデヒドなどが挙げら る。

 (α)共重合体は、フェノール性水酸基を有 する重合性化合物と(S-1)その他の単量体とを 来公知の方法によって共重合させることに り得ることができる。

 (α)共重合体を得るために用いられるフェ ノール性水酸基を有する重合性化合物として は、例えば、ヒドロキシスチレン、p-イソプ ペニルフェノールなどが挙げられる。

 (α)共重合体を得るために用いられる「(S- 1)その他の単量体」としては、例えば、N-ビ ルピロリドン、N-ビニルカプロラクタムなど のヘテロ原子含有脂環式ビニル化合物;アク ロニトリル、メタクリロニトリルなどのシ ノ基含有ビニル化合物;1.3-ブタジエン、イソ プレンなどの共役ジオレフィン類;アクリル ミド、メタクリルアミドなどのアミド基含 ビニル化合物;メチル(メタ)アクリレート、 チル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ) クリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、2 -ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒ ロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリ チレングリコールモノ(メタ)アクリレート、 ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリ ート、グリセロールモノ(メタ)アクリレー 、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル( タ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)ア リレート、イソボルニル(メタ)アクリレート 、トリシクロデカニル(メタ)アクリレートな の(メタ)アクリル酸エステル類;スチレン、 -メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-メト キシスチレンなどの芳香族ビニル化合物など が挙げられる。これらは、1種単独または2種 上を混合して使用することができる。

 (α)共重合体は、フェノール性水酸基を有 する重合性化合物と、芳香族ビニル化合物及 び/または共役ジオレフィン類とを共重合さ て得られる共重合体が好ましい。具体的に 、ヒドロキシスチレンとスチレンとを共重 させて得られる共重合体などを挙げること できる。

 ポリヒドロキシスチレンとしては、例え 、o-ヒドロキシスチレン、m-ヒドロキシスチ レン、p-ヒドロキシスチレン、p-イソプロペ ルフェノールなどのフェノール性水酸基を する芳香族ビニル化合物を単独、または複 用いて常法により重合して得られるものを いることができる。

 フェノール性水酸基を有する(A)アルカリ 溶性樹脂に含有されるフェノール性水酸基 有する単量体に由来する構造単位の割合は 50~100モル%であることが好ましく、60~100モル %であることが更に好ましく、70~95モル%であ ことが特に好ましい。上記割合が50モル%未 であると、アルカリ溶解性を損なうおそれ ある。なお、本明細書において「構造単位 割合」は、NMRによって測定した値である。 定装置としては、例えば、日本電子社製の JEOL ECP500」を用いることができる。

 カルボキシル基を有する(A)アルカリ可溶 樹脂は、例えば、カルボキシル基を有する 量体と、このカルボキシル基を有する単量 と共重合可能なその他の単量体(以下、「(S- 2)その他の単量体」と記す場合がある)とを重 合反応させることによって得ることができる 。

 カルボキシル基を有する単量体としては 例えば、ビニル安息香酸、o-カルボキシス レン、m-カルボキシスチレンなどを挙げるこ とができる。これらの中でも、重合性が良好 であるという観点から、ビニル安息香酸が好 ましい。

 カルボキシル基を有する(A)アルカリ可溶 樹脂に含有されるカルボキシル基を有する 量体に由来する構造単位の割合は、5~50モル %であることが好ましく、10~40モル%であるこ が更に好ましく、10~30モル%であることが特 好ましい。上記割合が5モル%未満であると、 アルカリ溶解性を損なうおそれがある。一方 、50モル%超であると、絶縁性が低下するおそ れがある。

 (S-2)その他の単量体は、上述した(α)共重 体を得るために用いられる「(S-1)その他の 量体」と同様のものを好適に用いることが きる。これらの中でも、共合成性の観点か 、芳香族ビニル化合物、アクリル酸エステ 類が好ましい。

 なお、本発明の感放射線性絶縁樹脂組成 は、上記(A)アルカリ可溶性樹脂とフェノー 性低分子化合物(以下、「フェノール化合物 (a)」と記す場合がある)とを併用することが きる。フェノール化合物(a)としては、例え 、4,4’-ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4 -ジヒドロキシジフェニルエーテル、トリス (4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒ ロキシフェニル)-1-フェニルエタン、トリス (4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,3-ビス[1-(4- ドロキシフェニル)-1-メチルエチル]ベンゼ 、1,4-ビス[1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチル エチル]ベンゼン、4,6-ビス[1-(4-ヒドロキシフ ニル)-1-メチルエチル]-1,3-ジヒドロキシベン ゼン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-[4-{1-( 4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル}フェ ル]エタン、1,1,2,2-テトラ(4-ヒドロキシフェ ル)エタンなどを挙げることができる。これ のフェノール化合物(a)は、(A)アルカリ可溶 樹脂100質量%に対して、0~40質量%の範囲で含 させることが好ましく、特に0~30質量%の範 で含有させることが好ましい。

 (A)アルカリ可溶性樹脂は、得られる絶縁 の解像性、熱衝撃性、耐熱性を向上させる いう等の観点から、重量平均分子量が2,000 上であることが好ましく、より好ましくは2, 000~50,000程度である。重量平均分子量が2,000未 満であると、熱衝撃性、耐熱性に欠けるおそ れがある。なお、本明細書において「重量平 均分子量」とは、ゲルパーミエーションクロ マトグラフィー(GPC)により測定したポリスチ ン換算の重量平均分子量を意味するものと る。

 本発明の感放射線性絶縁樹脂組成物中の( A)アルカリ可溶性樹脂の含有割合(フェノール 化合物(a)を併用する場合はこれらの合計含有 量)は、感放射線性絶縁樹脂組成物の総量100 量%に対して、固形分濃度で、30~80質量%であ ことが好ましく、更に好ましくは40~70質量% ある。(A)アルカリ可溶性樹脂の含有割合が3 0~80質量%の範囲内にあると、解像性、絶縁性 優れるという効果が得られる。

[1-2](B)架橋剤:
 本発明の感放射線性絶縁樹脂組成物に含有 れる(B)架橋剤は、(A)アルカリ可溶性樹脂と 応する架橋成分(硬化成分)として作用する のである。このような(B)架橋剤は、上記作 を有するものである限り特に限定されるも ではないが、(i)分子中に少なくとも2つ以上 アルキルエーテル化されたアミノ基を有す 化合物を含有するもの(以下、「(i)成分」と 記す場合がある)、(ii)オキシラン環含有化合 を含有するもの(以下、「(ii)成分」と記す 合がある)、及び、(i)成分と(ii)成分とを含有 するものであることが好ましい。

 (i)成分は、別言すると、その分子中に、 ルキルエーテル化されたアミノ基を少なく も2つ以上有する化合物であり、例えば、( リ)メチロールメラミン、(ポリ)メチロール リコールウリル、(ポリ)メチロールベンゾグ アナミン、(ポリ)メチロールウレアなどの活 メチロール基の全部または一部がアルキル ーテル化された含窒素化合物(アミノ基を有 する化合物)を挙げることができる。含窒素 合物中のアルキル基としては、例えば、メ ル基、エチル基、及びブチル基などの炭素 1~4の直鎖状、または分岐状のアルキル基が ましい。このアルキル基は全て同じ種類で ってもよく、異なる種類であってもよい。

 (i)成分としては、より具体的には、ヘキ メトキシメチルメラミン、ヘキサブトキシ チルメラミンなどのアルキルエーテル化メ ミン、テトラメトキシメチルグリコールウ ル、テトラブトキシメチルグリコールウリ などのアルキルエーテル化ウリルを用いる とができる。これらの中でも、アルキルエ テル化メラミンが好ましく、ヘキサメトキ メチルメラミンが特に好ましい。

 なお、(i)成分は、上記化合物が一部自己 合してなるオリゴマー成分を含有していて よい。これらの架橋剤(B)は、1種単独、また は2種以上を混合して使用することができる

 (i)成分の配合量は、(A)アルカリ可溶性樹 100質量部に対して、1~100質量部であること 好ましく、更に好ましくは5~50質量部である 上記配合量が1~100質量部の範囲内にあると 耐衝撃性、耐薬品性などの効果が得られる め好ましい。

 (ii)成分としては、例えば、オキシラン環 を分子内に有するものであれば特に制限され ないが、具体的には、フェノールノボラック 型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エ ポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂 、トリスフェノール型エポキシ樹脂、テトラ フェノール型エポキシ樹脂、フェノール-キ リレン型エポキシ樹脂、ナフトール-キシリ ン型エポキシ樹脂、フェノール-ナフトール 型エポキシ樹脂、フェノール-ジシクロペン ジエン型エポキシ樹脂などの、フェノール 水酸基を有するエポキシ樹脂;脂環式エポキ 樹脂、脂肪族エポキシ樹脂などが挙げられ 。これらの中でも、耐久性(耐クラック性) 及び絶縁性を有する観点から、フェノール ボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボ ック型エポキシ樹脂、及びビスフェノール エポキシ樹脂が好ましい。

 なお、フェノールノボラック型エポキシ 脂の市販品としては、例えば、ジャパンエ キシレジン社製の商品名「EP-152」などを挙 ることができ、クレゾールノボラック型エ キシ樹脂の市販品としては、例えば、日本 薬社製のEOCNシリーズなどを挙げることがで き、ビスフェノール型エポキシ樹脂の市販品 としては、例えば、日本化薬社製のNC3000シリ ーズなどを挙げることができる。

 (ii)成分の配合量は、(A)アルカリ可溶性樹 脂100質量部に対して、1~70質量部であること 好ましく、更に好ましくは3~30質量部である 上記配合量が1質量部未満であると、得られ る絶縁層(硬化体)の耐薬品性が低下するおそ がある。一方、70質量部超であると、絶縁 (硬化体)の解像性が低下するおそれがある。

[1-3](C)感放射線性酸発生剤:
 本発明の感放射線性絶縁樹脂組成物に含有 れる(C)感放射線性酸発生剤(以下、「(C)酸発 生剤」という場合がある)は、放射線などが 射されることにより酸を発生する化合物で る。(A)アルカリ可溶性樹脂と(B)架橋剤は、(C )酸発生剤が発生する酸の触媒作用によって 脱アルコールを伴って反応し、アルカリ不 成分を形成する。このようにアルカリ不溶 分を形成した後、(A)アルカリ可溶性樹脂を ルカリ性現像液によって溶解し、除去する 、ネガ型のパターンを形成することができ 。

 (C)酸発生剤は、放射線などの光の照射に り酸を発生する化合物であれば特に限定さ ないが、例えば、オニウム塩化合物、ハロ ン含有化合物、ジアゾケトン化合物、スル ン化合物、スルホン酸化合物、スルホンイ ド化合物、ジアゾメタン化合物などを挙げ ことができる。これらの中でも、ハロゲン 有化合物が好ましい。

 オニウム塩化合物としては、例えば、ヨ ドニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウ 塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩など 挙げることができる。好ましいオニウム塩 具体例としては、ヨードニウム塩としては ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタ スルホネート、ジフェニルヨードニウムp- ルエンスルホネート、ジフェニルヨードニ ムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェ ルヨードニウムヘキサフルオロホスフェー 、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロ レートを挙げることができる。スルホニウ 塩としては、トリフェニルスルホニウムト フリオロメタンスルホネート、トリフェニ スルホニウムp-トルエンスルホネート、トリ フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチ モネート、4-t-ブチルフェニル・ジフェニル ルホニウムトリフルオロメタンスルホネー 、4-t-ブチルフェニル・ジフェニルスルホニ ムp-トルエンスルホネート、4,7-ジ-n-ブトキ ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリ リオロメタンスルホネートを挙げることが きる。

 ハロゲン含有化合物としては、例えば、 ロアルキル基含有炭化水素化合物、ハロア キル基含有複素環式化合物などを挙げるこ ができる。好ましいハロゲン含有化合物の 体例としては、1,10-ジブロモ-n-デカン、1,1- ス(4-クロロフェニル)-2,2,2-トリクロロエタ 、フェニル-ビス(トリクロロメチル)-s-トリ ジン、4-メトキシフェニル-ビス(トリクロロ チル)-s-トリアジン、スチリル-ビス(トリク ロメチル)-s-トリアジン、ナフチル-ビス(ト クロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-(フラン-2- イル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s- トリアジン、2-[2-(5-メチルフラン-2-イル)エテ ニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジ などのs-トリアジン誘導体を挙げることが きる。これらの中でも、スチリル-ビス(トリ クロロメチル)-s-トリアジン、4-メトキシフェ ニル-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、 2-[2-(フラン-2-イル)エテニル]-4,6-ビス(トリク ロメチル)-s-トリアジン、2-[2-(5-メチルフラ -2-イル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチ )-s-トリアジンが好ましい。

 ジアゾケトン化合物としては、例えば、1 ,3-ジケト-2-ジアゾ化合物、ジアゾベンゾキノ ン化合物、ジアゾナフトキノン化合物などを 挙げることができる。具体例としては、フェ ノール類の1,2-ナフトキノンジアジド-4-スル ン酸エステル化合物が挙げられる。

 スルホン化合物としては、例えば、β-ケ スルホン化合物、β-スルホニルスルホン化 物及びこれらの化合物のα-ジアゾ化合物を げることができる。具体例としては、4-ト スフェナシルスルホン、メシチルフェナシ スルホン、ビス(フェナシルスルホニル)メタ ンなどを挙げることができる。

 スルホン酸化合物としては、例えば、ア キルスルホン酸エステル類、ハロアルキル ルホン酸エステル類、アリールスルホン酸 ステル類、イミノスルホネート類などを挙 ることができる。好ましい具体例としては ベンゾイントシレート、ピロガロールトリ トリフルオロメタンスルホネート、o-ニト ベンジルトリフルオロメタンスルホネート o-ニトロベンジルp-トルエンスルホネートな を挙げることができる。

 スルホンイミド化合物としては、具体的 は、N-(トリフルオロメチルスルホニルオキ )スクシンイミド、N-(トリフルオロメチルス ルホニルオキシ)フタルイミド、N-(トリフル ロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレ ミド、N-(トリフルオロメチルスルホニルオ シ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボ キシイミド、N-(トリフルオロメチルスルホニ ルオキシ)ナフチルイミドなどを挙げること できる。

 ジアゾメタン化合物としては、具体的に 、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)ジ ゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル) ジアゾメタン、ビス(フェニルスルホニル)ジ ゾメタンなどを挙げることができる。なお これらの(C)酸発生剤は、1種単独、または2 以上を混合して使用することができる。

 (C)酸発生剤の配合量は、(A)アルカリ可溶 樹脂100質量部に対して、0.1~10質量部である とが好ましく、更に好ましくは0.3~5質量部 ある。(C)酸発生剤の配合量が0.1~10質量部の 囲内にあると、放射線に対する透明性が高 、得られるパターンが高解像度であり、十 な耐熱性を有するため好ましい。

[1-4](D)無機充填剤:
 本発明の感放射線性絶縁樹脂組成物に含有 れる(D)無機充填剤は、熱膨張制御や、(B)架 剤の硬化収縮低減による残留応力の緩和、 クラック性向上、半田耐熱性向上等の目的 添加される。即ち、(D)無機充填剤を含有す ことにより、本発明の感放射線性絶縁樹脂 成物によって形成される硬化体の線膨張係 が、硬化体周辺材料(例えば、Si基板、配線 ど)の線膨張係数に近くなるため、硬化体が 温度変化によって膨張、収縮することに伴い 、硬化体周辺材料が変形してしまうことを防 止することが可能になるという利点がある。

 (D)無機充填剤は、上記目的を達成するも である限り特に制限はなく、例えば、ケイ 塩類などの無機酸化物、炭酸塩類、クレー 及びタルク等を用いることができる。これ の中でも、無機酸化物の粒子であることが ましい。無機酸化物の中でもケイ酸塩類が ましく、特に結晶性のシリカであることが ましい。結晶性のシリカの粒子(以下、「結 晶性シリカ」と記す場合がある)は、表面に 酸基を有するために、カップリング剤の効 が最も顕著に現れるという利点がある。ま 、(B)架橋剤の屈折率と結晶性シリカの屈折 の値が同等であるために、放射線などの光 、(B)架橋剤と結晶性シリカ((D)無機充填剤)と の界面で反射され難く、硬化体の底部に存在 する(B)架橋剤まで容易に到達する。更に、(B) 架橋剤と結晶性シリカとの界面で反射された 反射光が、マスクの下方に回り込んでしまう ことを防止することができる。このような結 晶性のシリカの粒子としては、商品名「MEK-ST 」(新中村化学社製)、商品名「PL-2L」(扶桑化 社製)などが挙げられる。これらの中でも、 商品名「MEK-ST」(新中村化学社製)が好ましい

 (D)無機充填剤は、その平均粒子径が、1~50 0nmであることが好ましい。更に好ましくは5~2 00nmであり、特に好ましくは、10~100nmである。 平均粒子径が1~500nmの範囲内であると、放射 に対する透明性、形成される硬化体の解像 が優れるという点で好ましい。なお、本明 書において「平均粒子径」は、光散乱分析 を利用して測定した平均粒子径のことであ 。この平均粒子径は、例えば、大塚電子社 の商品名「LPA-3000」を使用して測定すること ができる。

 (D)無機充填剤の配合量は、用途に合わせ 適宜決定することができる。例えば、ソル レジストとして使用する場合、(A)アルカリ 溶性樹脂100質量部に対して、5~50質量部であ ることが好ましく、より好ましくは5~45質量 、更に好ましくは7~45質量部、特に好ましく 7~40質量部、最も好ましくは10~40質量部であ 。(D)無機充填剤の配合量が5~50質量部の範囲 内にあると、形成される硬化体は解像性を損 なうことなく、熱膨張抑制の効果が得られる ため好ましい。なお、(D)無機充填剤は、1種 独、または2種以上を混合して使用すること できる。

[1-5](E)粒子状架橋ゴム:
 本発明の感放射線性絶縁樹脂組成物は、(E) 子状架橋ゴムを含有することにより、絶縁 及び銅(導体配線層)との密着性(銅めっきピ ル強度)に優れた硬化体を得ることができる という利点がある。

 ところで、従来の感放射線性絶縁樹脂組 物は、密着性を向上させる目的で液状ゴム 含有させる場合がある(特許文献2参照)。こ ような液状ゴムは、室温で流動性を有する のを意味することが多く、例えば、アクリ ゴム(ACM)、アクリロニトリル・ブタジエン ム(NBR)、アクリロニトリル・アクリレート・ ブタジエンゴム(NBA)などが知られている。こ 液状ゴムを含有すると、密着性は向上する 、解像性が低下するという傾向があった。

 また、液状ゴムは、溶液(樹脂組成物)中 、溶剤や樹脂などの他の成分と相溶した状 にあり、他の成分との相溶性を確保するた には、分子量や樹脂組成物中の含有量に制 がある。従って、本発明の感放射線性樹脂 成物は、上記液状ゴムを実質的に含有しな ものであることが好ましい。(なお、「実質 に含有しない」というときは、樹脂組成物 総量100質量%に対して、0.1質量%以下である とを意味する。)

 一方、本発明の感放射線性絶縁樹脂組成 に含有される(E)粒子状架橋ゴムは、粒子状 、架橋された共重合体であり、樹脂組成物 では分散しているものである。そして、こ (E)粒子状架橋ゴムは、アルカリ現像液に分 しやすいという利点がある。そのため(A)ア カリ可溶性樹脂がアルカリ現像液に溶解す 際、(E)粒子状架橋ゴムがアルカリ現像液に 散するので、優れた解像性を有するという 点がある。即ち、(E)粒子状架橋ゴムがアル リ現像液に分散しやすいこと、及び、(E)粒 状架橋ゴムを樹脂組成物中に分散させるこ が相俟って、優れた解像性を得ることがで る。従って、(E)粒子状架橋ゴムを含有する とにより、液状ゴムを含有する場合に比べ 、解像性に優れた感放射線性絶縁樹脂組成 を得ることができる。また、(E)粒子状架橋 ムを含有した感放射線性絶縁樹脂組成物に り得られる硬化体は、(E)粒子状架橋ゴムを 有しているため粗化されやすい。即ち、(E) 子状架橋ゴムが、硬化後の表面(硬化体の表 面)にも配置されるため、粗化後の表面(硬化 の表面)が適度に粗くなる。表面が適度に粗 くなるため、硬化体は、銅(導体配線層)との 着性が優れる。

 (E)粒子状架橋ゴムは、樹脂組成物中で分 状態にあるので、得られる硬化膜(硬化体) 耐クラック性や伸び、絶縁性などの効果を るのに十分な含有量を確保することができ 。以上の点から、本発明の感放射線性絶縁 脂組成物は、解像性、耐クラック性、伸び 及び絶縁性に優れるものである。

 (E)粒子状架橋ゴムのガラス転移温度は、2 0℃以下であることが好ましく、10℃以下であ ることが更に好ましく、0℃以下であること 特に好ましい。上記ガラス転移温度が20℃超 であると、耐クラック性が低下するおそれが ある。なお、(E)粒子状架橋ゴムは、液状ゴム に比べて高いガラス転移温度を有している。

 (E)粒子状架橋ゴムは、不飽和重合性基を2 個以上有する架橋性単量体(以下、「架橋性 量体」と記す場合がある)に由来する構造単 を含有するものであることが好ましく、例 ば、架橋性単量体と、この架橋性単量体と 重合可能な架橋性単量体以外のその他の単 体(以下、「(S-3)その他の単量体」と記す場 がある)とを共重合させて得ることができる 。なお、これらの単量体を共重合させる方法 は、従来公知の方法を用いることができる。

 架橋性単量体中の不飽和重合性基としては 例えば、ビニル基、CH 2 =C(R)COO-(Rは水素原子、フッ素原子、メチル基 またはフルオロメチル基である)で示される (フルオロ)(メタ)アクリルオキシ基、CH 2 =CHCONH-で示されるアクリルアミド基、CH 2 =CHC 6 H 4 -で示されるスチリル基、CH 2 =C(CN)-で示されるシアン化ビニル基、CH 2 =C(CN)COO-で示される2-シアノアクリルオキシ基 などを挙げることができる。なお、架橋性単 量体中の不飽和重合性基は、その種類が、そ れぞれ同じであってもよく、また、異なって いてもよい。

 架橋性単量体としては、具体的には、ジ ニルベンゼン、ジアリルフタレート、エチ ングリコールジ(メタ)アクリレート、プロ レングリコールジ(メタ)アクリレート、トリ メチロールプロパントリ(メタ)アクリレート ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレ ト、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリ レート、ポリプロピレングリコールジ(メタ) クリレートなどの、不飽和重合性基を複数 する化合物を挙げることができる。これら 中でも、ジビニルベンゼンが好ましい。

 (E)粒子状架橋ゴムを製造する際における 橋性単量体の配合割合は、共重合に用いる 単量体100質量%に対して、1~20質量%であるこ が好ましく、更に好ましくは2~10質量%であ 。上記配合量が1質量%未満であると、架橋が 不十分なであるため、耐クラック性が低下す るおそれがある。

 (S-3)その他の単量体としては、例えば、 タジエン、イソプレン、ジメチルブタジエ 、クロロプレン、1,3-ペンタジエンなどのジ ン化合物類、(メタ)アクリロニトリル、α- ロロアクリロニトリル、α-クロロメチルア リロニトリル、α-メトキシアクリロニトリ 、α-エトキシアクリロニトリル、クロトン ニトリル、ケイ皮酸ニトリル、イタコン酸 ニトリル、マレイン酸ジニトリル、フマル ジニトリルなどの不飽和ニトリル化合物類 (メタ)アクリルアミド、N,N’-メチレンビス( タ)アクリルアミド、N,N’-エチレンビス(メ )アクリルアミド、N,N’-ヘキサメチレンビ (メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル( メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシエチル )(メタ)アクリルアミド、N,N-ビス(2-ヒドロキ エチル)(メタ)アクリルアミド、クロトン酸 ミド、ケイ皮酸アミド等の不飽和アミド類 (メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸 チル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)ア クリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル (メタ)アクリル酸ラウリル、ポリエチレン リコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレ ングリコール(メタ)アクリレートなどの(メタ )アクリル酸エステル類、

 スチレン、α-メチルスチレン、o-メトキ スチレン、p-ヒドロキシスチレン、p-イソプ ペニルフェノールなどの芳香族ビニル化合 類、ビスフェノールAのジグリシジルエーテ ル、グリコールのジグリシジルエーテルなど と(メタ)アクリル酸、ヒドロキシアルキル(メ タ)アクリレートなどとの反応によって得ら るエポキシ(メタ)アクリレート類及び、ヒド ロキシアルキル(メタ)アクリレートとポリイ シアナートとの反応によって得られるウレ ン(メタ)アクリレート類、グリシジル(メタ) アクリレート、(メタ)アリルグリシジルエー ルなどのエポキシ基含有不飽和化合物類、( メタ)アクリル酸、イタコン酸、コハク酸-β-( メタ)アクリロキシエチル、マレイン酸-β-(メ タ)アクリロキシエチル、フタル酸-β-(メタ) クリロキシエチル、ヘキサヒドロフタル酸- -(メタ)アクリロキシエチルなどの不飽和酸 合物類、ジメチルアミノ(メタ)アクリレート 、ジエチルアミノ(メタ)アクリレート等のア ノ基含有不飽和化合物類、(メタ)アクリル ミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド等のア ミド基含有不飽和化合物類、ヒドロキシエチ ル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル( メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ) アクリレート等の水酸基含有不飽和化合物類 などを挙げることができる。なお、これらの 単量体は、1種単独、または2種以上を混合し 使用することができる。

 これらの中でも、ブタジエンなどのジエ 化合物、イソプレン、(メタ)アクリロニト ル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル類、 スチレン、p-ヒドロキシスチレン、p-イソプ ペニルフェノール、グリシジル(メタ)アクリ レート、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシアル ル(メタ)アクリレート類、不飽和酸化合物 、水酸基含有不飽和化合物類などを好適に いることができる。

 より好適な例としては、ブタジエンなど ジエン化合物を少なくとも1種、不飽和酸化 合物類を少なくとも1種、及び水酸基含有不 和化合物類を少なくとも1種含むものを用い ことが好ましく、ブタジエン(ジエン化合物 )、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート(水 基含有不飽和化合物類)、及び(メタ)アクリ 酸(不飽和酸化合物類)を含むものを用いるこ とが特に好ましい。

 (S-3)その他の単量体が、ジエン化合物を 有するものである場合、ジエン化合物の配 割合は、共重合に用いる全単量体100質量%に して、20~80質量%であることが好ましく、30~7 0質量%であることが更に好ましい。ジエン化 物を上記範囲の配合割合で共重合させると ゴム状の軟らかい微粒子が得られるため、 縁層を形成した場合、特にクラック(割れ) 発生を防止することができる。そのため、 久性に優れた絶縁層を得ることができる。

 (S-3)その他の単量体が、水酸基含有不飽 化合物類を含有するものである場合、水酸 含有不飽和化合物類の配合割合は、共重合 用いる全単量体100質量%に対して、10~60質量% あることが好ましく、20~50質量%であること 更に好ましい。水酸基含有不飽和化合物類 上記範囲の配合割合で共重合させると、得 れる(E)粒子状架橋ゴムと(A)アルカリ可溶性 脂との相溶性が向上するため、耐クラック や伸びが良好になる。即ち、耐熱性、耐衝 性に優れた絶縁層(硬化体)を得ることがで る。

 (S-3)その他の単量体が、不飽和酸化合物 を含有するものである場合、不飽和酸化合 類の配合割合は、共重合に用いる全単量体10 0質量%に対して、1~20質量%であることが好ま く、1~10質量%であることが更に好ましい。不 飽和酸化合物類を上記範囲の配合割合で共重 合させると、得られる(E)粒子状架橋ゴムは、 酸基を有するため、優れたアルカリ可溶性を 有する、解像性の優れた絶縁層(硬化体)を得 ことができる。

 なお、ジエン化合物に由来する構造単位 割合は、全構造単位100質量%に対して、20~80 量%であることが好ましく、30~70質量%である ことが更に好ましい。上記割合が20質量%未満 であると、柔軟性に乏しく、耐クラック性が 低下するおそれがある。一方、80質量%超であ ると、感放射線性絶縁樹脂組成物中に含有さ れる他の樹脂成分との相溶性が低下するおそ れがある。

 (E)粒子状架橋ゴムの平均粒子径は、通常3 0~500nm、好ましくは40~200nm、更に好ましくは50~ 120nmである。(E)粒子状架橋ゴムの平均粒子径 コントロールする方法は、特に限定される のではないが、乳化重合により(E)粒子状架 ゴムを合成する場合、使用する乳化剤の量 より、乳化重合中のミセルの数を制御して 均粒子径をコントロールする方法がある。

 (E)粒子状架橋ゴムの配合量は、(A)アルカ 可溶性樹脂100質量部に対して、1~50質量部で あることが好ましく、更に好ましくは5~30質 部である。配合量が上記1~50質量部の範囲内 あると、得られる硬化膜は優れた熱衝撃性 び高耐熱性を有し、高解像度のパターン形 が可能であり、他成分との相溶分散性に優 る点で好ましい。

 また、(E)粒子状架橋ゴムの配合割合は、( D)無機充填剤と(E)粒子状架橋ゴムとの合計量1 00質量%に対して、1~40質量%であることが好ま く、更に好ましくは10~40質量%、特に好まし は25~35質量%である。上記配合割合が1質量% 満であると、耐クラック性が低下し、銅へ 密着性が低下するおそれがある。一方、40質 量%超であると、解像性が低下するおそれが る。

[1-6]溶剤:
 なお、上記成分以外に、樹脂組成物の取り い性を向上させ、また、粘度や保存安定性 調節するために溶剤を添加することができ 。このような溶媒(以下、「有機溶剤」と記 す場合がある)の種類は、特に制限されるも ではないが、例えば、エチレングリコール ノメチルエーテルアセテート、エチレング コールモノエチルエーテルアセテート等の チレングリコールモノアルキルエーテルア テート類;プロピレングリコールモノメチル ーテル、プロピレングリコールモノエチル ーテル、プロピレングリコールモノプロピ エーテル、プロピレングリコールモノブチ エーテル等のプロピレングリコールモノア キルエーテル類;プロピレングリコールジメ チルエーテル、プロピレングリコールジエチ ルエーテル、プロピレングリコールジプロピ ルエーテル、プロピレングリコールジブチル エーテル等のプロピレングリコールジアルキ ルエーテル類;プロピレングリコールモノメ ルエーテルアセテート、プロピレングリコ ルモノエチルエーテルアセテート、プロピ ングリコールモノプロピルエーテルアセテ ト、プロピレングリコールモノブチルエー ルアセテート等のプロピレングリコールモ アルキルエーテルアセテート類;

 エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等 セロソルブ類、ブチルカルビトール等のカ ビトール類;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸 n-プロピル、乳酸イソプロピル等の乳酸エス ル類;酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イ プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル 酢酸n-アミル、酢酸イソアミル、プロピオン 酸イソプロピル、プロピオン酸n-ブチル、プ ピオン酸イソブチル等の脂肪族カルボン酸 ステル類;3-メトキシプロピオン酸メチル、3 -メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプ ロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸 チル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチ 等の他のエステル類;トルエン、キシレン等 の芳香族炭化水素類;2-ヘプタノン、3-ヘプタ ン、4-ヘプタノン、シクロヘキサノン等の トン類;N-ジメチルホルムアミド、N-メチルア セトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メ チルピロリドン等のアミド類;γ-ブチロラク 等のラクトン類を挙げることができる。こ らの有機溶媒は、1種単独、または2種以上を 混合して使用することができる。

[1-7]その他の成分:
 本発明の感放射線性絶縁樹脂組成物は、(A) ルカリ可溶性樹脂、(B)架橋剤、(C)感放射線 酸発生剤、(D)無機充填剤、(E)粒子状架橋ゴ 、及び必要に応じて添加する溶剤以外に、 の他の添加剤として密着助剤、増感剤、レ リング剤などを含有させることもできる。

[2]感放射線性絶縁樹脂組成物の製造方法:
 本発明の感放射線性絶縁樹脂組成物は、公 の方法により製造することができる。例え 、(A)アルカリ可溶性樹脂、(B)架橋剤、(C)感 射線性酸発生剤、(D)無機充填剤、(E)粒子状 橋ゴム、及び、溶剤、及び、その他添加剤 、ディゾルバー、ホモジナイザー、3本ロー ルミルなどの分散機を用いて分散、混合すれ ばよい。

[3]硬化体:
 本発明の硬化体は、上述した本発明の感放 線性絶縁樹脂組成物を硬化させて得られる のである。この硬化体は、本発明の感放射 性絶縁樹脂組成物によって形成されるもの あるため、フォトリソグラフィーにおける ルカリ現像が可能であり、絶縁性や解像性 どの特性を損なうことなく、熱による変形 良好に抑制され、導体配線層に対する密着 が優れるものである。

 本発明の硬化体は、例えば、次のように て形成される絶縁層として使用されること 好ましい。絶縁層の形成は、まず、本発明 感放射線性絶縁樹脂組成物を導体配線層が 成された積層板やシリコンウエハーなどに 布し、乾燥させて溶剤などを揮発させて薄 (硬化体)を形成する。その後、この薄膜を 所望のマスクパターンを介して露光する。 光後、薄膜に加熱処理(以下、「PEB」という 合がある)を行い、薄膜中の(A)アルカリ可溶 性樹脂と(B)架橋剤との反応を促進させる。そ の後、薄膜をアルカリ性現像液により現像し て、未露光部を溶解、除去することにより所 望のレジストパターンが形成された薄膜を得 る。得られた薄膜を、絶縁膜特性を発現させ るために加熱処理し、所望のレジストパター ンが形成された絶縁層を得ることができる。 なお、アルカリ性現像液で現像した後は、水 で洗浄し、乾燥することがよい。

 感放射線性絶縁樹脂組成物を導体配線層 塗布する方法としては、例えば、ディッピ グ法、スプレー法、バーコート法、ロール ート法、またはスピンコート法などの塗布 法を用いることができる。また、薄膜の厚 は、用途によって適宜選択することができ が、1~100μmであることが好ましく、10~50μmで あることが更に好ましい。なお、薄膜の厚さ (膜厚)は、塗布手段、樹脂組成物の固形分濃 や粘度を調節することにより、適宜制御す ことができる。

 露光に用いられる放射線としては、例えば 低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライド ンプ、g線ステッパー、i線ステッパーなど 紫外線や電子線、レーザー光線などが挙げ れる。露光量は、使用する光源や膜厚など よって適宜選定されるが、例えば、高圧水 灯から紫外線を照射する場合、膜厚が10~50μm のとき、1,000~20,000J/m 2 程度である。露光後、(A)アルカリ可溶性樹脂 と(B)架橋剤との硬化反応を促進させるために 行うPEB処理の条件は、樹脂組成物の配合量や 膜厚などによって異なるが、通常、70~150℃、 好ましくは80~120℃で、1~60分程度である。

 アルカリ性現像液による現像方法として 、シャワー現像法、スプレー現像法、浸漬 像法、パドル現像法などを挙げることがで る。また、現像の条件としては、通常、20~4 0℃で1~10分程度である。アルカリ性現像液と ては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化 リウム、アンモニア水、テトラメチルアン ニウムヒドロキシド、コリンなどのアルカ 性化合物を、濃度が1~10質量%程度になるよ に水に溶解させたアルカリ性水溶液を挙げ ことができる。アルカリ性水溶液には、例 ば、メタノール、エタノールなどの水溶性 有機溶剤や界面活性剤などを適量添加する ともできる。

 絶縁膜特性を発現させるための加熱処理 条件は、特に制限されるものではないが、 化物の用途に応じて、50~250℃で、30分~10時 程度であることが好ましい。この加熱処理 、硬化を更に十分に進行させ、得られるレ ストパターンの変形を防止するため、二回 ってもよい。具体的には、第一段階目とし 、50~120℃で、5分~2時間程度加熱し、その後 第二段階目として、80~250℃で、10分~10時間程 度加熱させることができる。この加熱処理は 、一般的なオーブンや、赤外線炉などを加熱 設備として使用することができる。

[4]電子デバイス:
 本発明の電子デバイスは、本発明の感放射 性絶縁樹脂組成物を用いて形成された絶縁 脂層(硬化体)を有するものである。即ち、 発明の電子デバイスは、所望の位置に本発 の硬化体を配置したものである。このよう 電子デバイスは、本発明の感放射線性絶縁 脂組成物を用いて形成された絶縁樹脂層を するため、例えば、多層配線板を作製した きの寸法安定性が優れ、半導体素子(チップ) を搭載したときに、半導体素子と絶縁樹脂層 との線膨張係数差に起因する歪みが生じ難く 、また、絶縁樹脂層が熱によって変形し難い ため長時間の連続使用が可能である。

 硬化体の配置方法は、特に限定されるも ではない。即ち、所望の位置に配置された 体配線層に本発明の感放射線性絶縁樹脂組 物を塗布して塗布層を得、得られた塗布層 乾燥させて形成してもよく、また、予め形 した硬化体を電子デバイス内の所望の位置 配置してもよい。感放射線性絶縁樹脂組成 の塗布方法は、既に上述した塗布方法と同 で行うことができる。

 以下、本発明を実施例に基づいて具体的 説明するが、本発明はこれらの実施例に限 されるものではない。なお、実施例、比較 中の「部」及び「%」は、特に断らない限り 質量基準である。各種物性値の測定方法、及 び諸特性の評価方法を以下に示す。

[解像性]:
 銅金属層が一面に形成されたガラスエポキ 樹脂よりなる板状体をテストピースとして いた。この板状体の一面上に、上述した感 射線性絶縁樹脂組成物をスピンコータ(型番 「1H-360S」、ミカサ社製)により塗布した。そ 後、熱風オーブン内において90℃で10分間乾 燥することにより、乾燥後の膜厚が約20μmの 膜を形成した。この薄膜をアライナー(型番 「MA-100」、Karl Suss社製)を用いて、パターン スクを介して高圧水銀灯から波長350nmの紫 線を、露光量1,000~2,000J/cm 2 で露光した。次いで、熱風オーブン内におい て90℃で10分間熱処理した後、シャワー現像 置を用いて1%水酸化ナトリウム水溶液で5分 現像した。現像後の薄膜のパターンにおけ 最小寸法(μm)を解像性の評価値とした。

[線膨張係数]:
 ポリエチレンテレフタレートフィルムの一 に離型剤を塗布し、離型剤層を形成した。 の離型剤層上に、上述した感放射線性絶縁 脂組成物をスピンコータ(型番「1H-360S」、 カサ社製)により塗布し、膜厚50μmの薄膜を 成した。その後、この薄膜の全体に対して10 00mJ/cm 2 の露光量で露光処理した後、170℃で2時間加 して硬化させた。この硬化した薄膜(フィル )をポリエチレンテレフタレートフィルムか ら剥離してテストフィルムとした。線膨張率 測定装置(型番「SS6100」、セイコーインスツ メンツ社製)を用い、-50~150℃の範囲の線膨張 を測定し、線膨張係数(ppm)を算出した。

[銅めっきピール強度]:
 銅金属層が一面に形成されたガラスエポキ 樹脂よりなる板状体をテストピースとして いた。この板状体上に、上述した感放射線 絶縁樹脂組成物をスピンコータ(型番「1H-360 S」、ミカサ社製)により塗布し、膜厚30μmの 膜を形成した。その後、この薄膜の全体に して1000mJ/cm 2 の露光量で露光処理した後、170℃で2時間加 して硬化させてテストピースとした。この ストピースを、50℃のNMPに10分間、次いで65 の過マンガン酸カリウム-水酸化ナトリウム 溶液中に10分間浸漬することにより、テス ピース(絶縁層)の表面に粗面化処理を行った 。その後、粗面化処理を施したテストピース を希硫酸水溶液中に室温で5分間浸漬するこ により中和処理し、更に十分に水洗した。 に、塩化パラジウム系の触媒液中に室温で6 間浸漬することにより、粗面化処理された ストピース(絶縁層)の表面にめっき触媒を 持させた。更に触媒活性化液中に50℃で3分 浸漬してめっき触媒を活性化させた。その 、水洗し、75℃で5分間、無電解銅めっき処 を行った。次に、硫酸銅-硫酸水溶液よりな 電解銅めっき液を用い、無電解銅めっき処 したテストピースに2A/dm 2 の電流密度で電解銅めっき処理を行った。以 上の手順により、合計の厚みが約30μmの銅金 層を、テストピース(絶縁層)の表面全体に 成した。その後、このテストピースを150℃ 1時間加熱処理した。続いて、テストピース 表面に1cm間隔の切り込みを形成し、端面か 、ピールテスター(山本鍍金試験器社製)で 離させた。このときの銅金属層のピール強 (銅めっきピール強度(g/cm))を測定し、導体配 線層に対する密着性の評価値とした。

[絶縁性(体積抵抗率)]:
 上述した感放射線性絶縁樹脂組成物をスピ コータ(型番「1H-360S」、ミカサ社製)によりS US基板に塗布した。その後、ホットプレート 110℃、3分間加熱し、膜厚10μmの均一な薄膜 形成した。続いて、アライナー(「MA-100」、 Karl Suss社製)を用い、高圧水銀灯から波長350n mの紫外線を、露光量1,000J/cm 2 で露光した。次いで、ホットプレートで110℃ 、3分間加熱(PEB)し、更に、対流式オーブンで 170℃、2時間加熱した。その後、プレッシャ クッカー試験装置(タバイエスペック社製)を 用いて、温度;121℃、湿度:100%、圧力:2.1気圧 条件下で168時間処理した。処理後、SUS基板 ら絶縁層を引き剥がしてテストピースとし 。このテストピースの一の面及び他の面に れぞれ電極を配置し、抵抗測定装置(東陽テ ニカ社製)を用いて体積抵抗率(ω・cm)を測定 した。測定値を絶縁性の評価値とした。

[耐クラック性]:
 感放射線性絶縁樹脂組成物によって形成し 硬化体(薄膜)の耐久性を評価するため、耐 ラック性に関する試験を以下のように行っ 。まず、銅配線を形成したシリコンウエハ 上に上述した感放射線性絶縁樹脂組成物を ピンコータ(型番「1H-360S」、ミカサ社製)に りSUS基板に塗布した。その後、ホットプレ ト上で110℃、3分間加熱し、膜厚10μmの均一 薄膜を得た。続いて、アライナー(「MA-100」 Karl Suss社製)を用い、高圧水銀灯から波長35 0nmの紫外線を、露光量1,000J/cm 2 で露光した。次いで、ホットプレート上で110 ℃、3分間加熱(PEB)し、更に、対流式オーブン で170℃、2時間加熱した。その後、ヒートサ クル試験機(タバイエスペック社製)を用いて 、-50~150℃の範囲で100サイクル、熱を掛けた 、得られるSUS基板上の薄膜を肉眼によって 察した。耐クラック性の評価基準は、上記 察の結果、薄膜にクラックがない場合は「 」とし、薄膜にクラックがある場合は「×」 とした。

(合成例1)
[(A)アルカリ可溶性樹脂の合成]:
 攪拌機、冷却管、および温度計つきの3L三 口セパラブルフラスコに、混合クレゾール(m -クレゾール/p-クレゾール=60/40(モル比))840g、3 7%のホルムアルデヒド水溶液600g、およびシュ ウ酸0.36gを仕込み、混合物を得た。セパラブ フラスコを油浴に浸し、上記混合物を攪拌 ながら、セパラブルフラスコ内の混合物の 度を100℃に保持して3時間反応させた。その 後、油浴温度を上昇させて混合物の温度を180 ℃とするとともに、セパラブルフラスコを減 圧して、水、及び、未反応の、クレゾール、 ホルムアルデヒド、並びに、シュウ酸を除去 して、溶融したクレゾールノボラック樹脂を 得た。次いで、溶融したクレゾールノボラッ ク樹脂を室温まで冷却し、回収した。回収し たクレゾールノボラック樹脂は、重量平均分 子量(Mw)が8,700であった。なお、表1中、本合 例で得られたクレゾールノボラック樹脂を A-1」と示す。

(合成例2)
[(A)アルカリ可溶性樹脂の合成]:
 スチレン74部、ビニル安息香酸26部を混合し 、温度80℃の条件で重合反応させて、スチレ に由来する構造単位、及びビニル安息香酸 由来する構造単位を含有する共重合体(スチ レン・ビニル安息香酸共重合体)を得た(スチ ンに由来する構造単位/ビニル安息香酸に由 来する構造単位=80/20(モル比)、重量平均分子 :10,000)。なお、表1中、本合成例で得られた 重合体を「A-2」と示す。

(合成例3)
[(E)粒子状架橋ゴムの合成]:
 ブタジエン60部、ヒドロキシブチルメタク レート32部、メタクリル酸6部、ジビニルベ ゼン2部を混合し、乳化重合させて、ブタジ ンに由来する構造単位、ヒドロキシブチル タクリレートに由来する構造単位、メタク ル酸に由来する構造単位、及びジビニルベ ゼンに由来する構造単位を含有する共重合 (ブタジエン・ヒドロキシブチルメタクリレ ート・メタクリル酸・ジビニルベンゼン共重 合体)を得た(ブタジエンに由来する構造単位/ ヒドロキシブチルメタクリレートに由来する 構造単位/メタクリル酸に由来する構造単位/ ビニルベンゼンに由来する構造単位=60/32/6/2 (%)、平均粒子径:70nm)。なお、表1中、本合成 で得られた共重合体を「E-1」と示す。

(合成例4)
[液状ゴムの合成]:
 ブタジエン60部、アクリロニトリル35部、及 びメタクリル酸5部を混合し、溶液重合させ 、ブタジエンに由来する構造単位、アクリ ニトリルに由来する構造単位、及びメタク ル酸に由来する構造単位を含有する共重合 (液状ゴム)を得た(ブタジエンに由来する構 単位/アクリロニトリルに由来する構造単位/ メタクリル酸に由来する構造単位=60/35/5(%)、 量平均分子量:6000)。なお、表1中、本合成例 で得られた共重合体を「F-1」と示す。

(実施例1)
 合成例1で得られたクレゾールノボラック樹 脂100部、(B)架橋剤としてヘキサメトキシメチ ルメラミン(商品名;サイメル300、三井サイテ ク社製)25部、(C)感放射線性酸発生剤として チリル-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジ (表1中、「C-1」と示す)1部、(D)無機充填剤と して結晶性シリカ(商品名;MEK-ST、新中村化学 製、平均粒子径:10nm)100部、(E)粒子状架橋ゴ として合成例3で得た共重合体50部、及び乳 エチル(溶剤)250部を混合して感放射線性絶 樹脂組成物を得た。

 得られた感放射線性絶縁樹脂組成物は上記 評価方法により評価した。本実施例におけ 評価結果は、解像性(最小寸法)が50μmであり 、線膨張係数が40ppmであり、銅めっきピール 度が600g/cmであり、絶縁性(体積抵抗率)が1×1 0 12 ω・cmであり、耐クラック性が○であった。

(実施例2~6、比較例1~3)
 表1に示す配合処方とすること以外は、前述 の実施例1の場合と同様にして、感放射線性 縁樹脂組成物を得た。得られた感放射線性 縁樹脂組成物の各評価結果を表2に示す。な 、表1中「B-2」は、フェノールノボラック型 エポキシ樹脂(商品名;EP-152、ジャパンエポキ レジン社製)を示す。

 表2に示すように、実施例1~6の感放射線性 絶縁樹脂組成物を用いれば、比較例1~4の感放 射線性絶縁樹脂組成物を用いた場合に比して 、アルカリ現像が可能であり、解像性や絶縁 性などの特性を損なうことなく、熱による変 形が良好に抑制され、導体配線層に対する密 着性に優れた絶縁層(硬化体)を形成可能であ ことが明らかである。

 本発明の感放射線性絶縁樹脂組成物は、 ルカリ現像が可能であり、解像性や絶縁性 どの特性を損なうことなく、熱による変形 良好に抑制され、導体配線層に対する密着 に優れた絶縁層(硬化体)を形成可能であり このような本発明の感光性絶縁樹脂組成物 、特に、半導体素子の表面保護膜や層間絶 膜材料などとして好適に使用することがで る。即ち、本発明の感放射線性絶縁樹脂組 物は、半導体素子等の表面保護膜(オーバー ート膜、パッシベーション膜等)、層間絶縁 膜(パッシベーション膜等)、平坦化膜等に用 られるネガ型の感放射線性絶縁樹脂組成物 して使用することができる。また、この感 射線性絶縁樹脂組成物により形成される硬 体は、回路基板としても適用可能である。 に、永久膜レジストとして解像性に優れて るとともに、密着性、熱衝撃性、電気絶縁 、パターニング性能、及び伸び等の特性に れた硬化物、及びそのような硬化物が得ら るネガ型の感放射線性絶縁樹脂組成物、こ 感放射線性絶縁樹脂組成物により形成され 硬化体、及びこの硬化体を備える回路基板( 電子デバイス)を提供することができる。