JP2000058535A - Manufacture of semiconductor element - Google Patents

Manufacture of semiconductor element

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JP2000058535A
JP2000058535A JP11144844A JP14484499A JP2000058535A JP 2000058535 A JP2000058535 A JP 2000058535A JP 11144844 A JP11144844 A JP 11144844A JP 14484499 A JP14484499 A JP 14484499A JP 2000058535 A JP2000058535 A JP 2000058535A
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JP
Japan
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film
colloidal silica
solution
ppm
polyimide precursor
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JP11144844A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Tomikawa
真佐夫 富川
Yoshihiro Ishikawa
義博 石川
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor element comprising an insulating film or protective film which, excellent in etching-resistance in a nitric-acid fluoride solution, has less metal ion such as sodium ion that affects on a device. SOLUTION: On a substrate, a film wherein a polyimide precursor composition whose main components are (1) polyamide acid, (2) a compound comprising tertiary amino group, and (3) a colloidal silica is heated is so formed that the surface of substrate is selectively exposed, and the exposed part is etched with nitrohydrofluoric acid, with the heated film used as an insulating film or protective film. Here, the content of sodium ion of the heat-treatment film before etching is 10 ppm or less.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の製造
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】高耐圧大電流の半導体素子、例えばパワ
ーダイオード、サイリスタのパッシベーション膜とし
て、コロイダルシリカ含有のポリイミドが知られてい
る。このようなデバイスでは、半導体基板の裏面や、表
面の一部は、基板面を露出したあと、さらに後加工でフ
ッ硝酸などでエッチング処理される。コロイダルシリカ
を含有させることにより、耐フッ硝酸性が向上し、膜の
基板からの剥離耐性は向上するが、逆にコロイダルシリ
カ中に含まれているナトリウムイオンによりデバイスの
特性が悪化するという問題点があった。
2. Description of the Related Art Colloidal silica-containing polyimide is known as a passivation film for a semiconductor device having a high withstand voltage and a large current, for example, a power diode and a thyristor. In such a device, the back surface or a part of the front surface of the semiconductor substrate is subjected to an etching process with hydrofluoric nitric acid or the like in a further post-processing after exposing the substrate surface. Inclusion of colloidal silica improves the resistance to hydrofluoric nitric acid and improves the resistance to peeling of the film from the substrate, but on the contrary, the characteristics of the device deteriorate due to sodium ions contained in the colloidal silica. was there.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点を
解消せしめ、基板のフッ硝酸処理工程後のデバイスに悪
影響を及ぼさず、素子、電極の絶縁膜、保護膜として好
適に用いられる半導体素子を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned drawbacks and does not adversely affect the device after the hydrofluoric / nitric acid treatment step of the substrate, and is preferably used as an element, an insulating film for electrodes and a protective film. Is to provide.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】かかる本発明は、基板
上、(1)ポリアミド酸と、(2)第3級アミノ基を含
む化合物、(3)コロイダルシリカから主としてなるポ
リイミド前駆体組成物を加熱処理した膜を、基板面が選
択的に露出するように形成させ、該露出部をフッ硝酸で
エッチングし、上記加熱処理膜を絶縁膜あるいは保護膜
として用いる半導体素子において、該エッチング前の熱
処理膜のナトリウムイオン含有率が10ppm以下であ
ることを特徴とした半導体素子の製造方法である。
According to the present invention, a polyimide precursor composition mainly comprising (1) a polyamic acid, (2) a compound containing a tertiary amino group, and (3) colloidal silica is provided on a substrate. A heat-treated film is formed so that the substrate surface is selectively exposed, the exposed portion is etched with hydrofluoric nitric acid, and a heat treatment before the etching is performed in a semiconductor element using the heat-treated film as an insulating film or a protective film. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the film has a sodium ion content of 10 ppm or less.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0006】本発明におけるポリアミド酸とは、テトラ
カルボン酸二無水物とジアミンとの縮合反応によって生
成される。一般的な合成方法は、ジアミンをN−メチル
−2−ピロリドン等の非プロトン性極性溶媒中に溶解
し、続いてテトラカルボン酸二無水物を添加し、粘調な
溶液を得る方法である。
The polyamic acid in the present invention is produced by a condensation reaction between a tetracarboxylic dianhydride and a diamine. A general synthesis method is a method in which a diamine is dissolved in an aprotic polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, and then tetracarboxylic dianhydride is added to obtain a viscous solution.

【0007】ポリアミド酸と類似の耐熱性高分子前駆体
としてポリヒドロキシアミドをポリアミド酸の代わりに
使用することも出来る。このようなポリヒドロキシアミ
ドの製造方法としては、ビスアミノフェノール化合物と
ジカルボン酸を縮合反応させることで得ることが出来
る。具体的には、ジシクロヘキシルカルボジイミド(D
CC)のような脱水縮合剤と酸を反応させ、ここにビス
アミノフェノール化合物を加える方法やピリジンなどの
3級アミンを加えたビスアミノフェノール化合物の溶液
にジカルボン酸ジクロリドの溶液を滴下するなどがあ
る。
Polyhydroxyamide can be used instead of polyamic acid as a heat-resistant polymer precursor similar to polyamic acid. Such a polyhydroxyamide can be produced by a condensation reaction between a bisaminophenol compound and a dicarboxylic acid. Specifically, dicyclohexylcarbodiimide (D
A method of reacting a dehydrating condensing agent such as CC) with an acid and adding a bisaminophenol compound thereto, or a method of dropping a solution of dicarboxylic acid dichloride into a solution of a bisaminophenol compound to which a tertiary amine such as pyridine is added. is there.

【0008】ポリヒドロキシアミドを使用する場合、ポ
リヒドロキシアミドの溶液にナフトキノンジアジドスル
ホン酸エステルのような感光剤を加えることで、紫外線
で露光した部分をアルカリ水溶液で除去できるポジ型の
感光性耐熱性樹脂前駆体組成物を得ることが出来る。
When a polyhydroxyamide is used, a photosensitive agent such as naphthoquinonediazidosulfonic acid ester is added to a solution of the polyhydroxyamide, so that a portion exposed to ultraviolet rays can be removed with an alkaline aqueous solution. A resin precursor composition can be obtained.

【0009】本発明におけるポリアミド酸エステルとは
種種の方法により合成することができるが、以下一般的
な合成法を示す。まずテトラカルボン酸二無水物をアル
コールでエステル化し、ジカルボン酸ジエステルを合成
する。次にジカルボン酸ジエステルのカルボキシル基を
塩化チオニル等により酸クロライド化し、ジカルボン酸
クロライドジエステルを合成する。ジカルボン酸クロラ
イドジエステルにジアミンを反応させポリアミド酸エス
テルが合成される。上記ジカルボン酸ジエステルのカル
ボキシル基を塩化チオニル等により酸クロライド化する
代わりに、ジカルボン酸ジエステルをDCC(ジシクロ
ヘキシルカルボジイミド)などの縮合剤と反応させ、つ
いでジアミンを反応させて、ポリアミド酸エステルを合
成する方法も知られている。
The polyamic acid ester in the present invention can be synthesized by various methods. The following is a general synthesis method. First, a tetracarboxylic dianhydride is esterified with an alcohol to synthesize a dicarboxylic diester. Next, the carboxyl group of the dicarboxylic acid diester is converted to an acid chloride with thionyl chloride or the like to synthesize a dicarboxylic acid chloride diester. The polycarboxylic acid ester is synthesized by reacting the dicarboxylic acid chloride diester with the diamine. Instead of acid-chlorinating the carboxyl group of the dicarboxylic acid diester with thionyl chloride or the like, a method of reacting the dicarboxylic acid diester with a condensing agent such as DCC (dicyclohexylcarbodiimide) and then reacting with a diamine to synthesize a polyamic acid ester Is also known.

【0010】上記ポリアミド酸エステルの合成で用いら
れるアルコールとしては、光反応性を有しエチレン性不
飽和結合の有無は問わない。光反応性を有しエチレン性
不飽和結合を有しないアルコールとしては、メチルアル
コール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチ
ルアルコール、などが挙げられるがこれらに限定される
ものではない。一方光反応性を有しエチレン性不飽和結
合も有するアルコールとしては、ヒドロキシエチルメタ
クリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキ
シプロピルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリ
レート、ヒドロキシメチルメタクリレート、ヒドロキシ
メチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレー
ト、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシペンチ
ルメタクリレート、ヒドロキシペンチルアクリレート、
ヒドロキシイソプロピルメタクリレート、ヒドロキシイ
ソプロピルアクリレート、ヒドロキシイソブチルメタク
リレート、ヒドロキシイソブチルアクリレートなどが挙
げられるがこれらに限定されるものではない。
The alcohol used in the synthesis of the polyamic acid ester may be photoreactive and may or may not have an ethylenically unsaturated bond. Examples of the photoreactive alcohol having no ethylenically unsaturated bond include, but are not limited to, methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, and butyl alcohol. On the other hand, alcohols having photoreactivity and also having an ethylenically unsaturated bond include hydroxyethyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxymethyl methacrylate, hydroxymethyl acrylate, hydroxybutyl methacrylate, hydroxybutyl acrylate, Hydroxypentyl methacrylate, hydroxypentyl acrylate,
Examples include, but are not limited to, hydroxyisopropyl methacrylate, hydroxyisopropyl acrylate, hydroxyisobutyl methacrylate, hydroxyisobutyl acrylate, and the like.

【0011】以下ポリイミド前駆体組成物とは、ポリア
ミド酸やポリアミド酸エステル、あるいはポリヒドロキ
シアミドのことを意味する。
Hereinafter, the polyimide precursor composition means polyamic acid, polyamic acid ester, or polyhydroxyamide.

【0012】本発明でのテトラカルボン酸二無水物は、
一般式(1)で示される。
The tetracarboxylic dianhydride in the present invention is:
It is represented by the general formula (1).

【0013】[0013]

【化1】 Embedded image

【0014】式中のR1は、炭素数2〜22の4価の有
機基を表す。本発明ではテトラカルボン酸二無水物とし
て、例えば、脂肪族系または脂環式系のものを用いるこ
とができ、その具体的な例として、ブタンテトラカルボ
ン酸二無水物、ペンタンテトラカルボン酸二無水物、ヘ
キサンテトラカルボン酸二無水物、シクロプロパンテト
ラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸
二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、
シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロヘ
キセンテトラカルボン酸二無水物、メチルシクロヘキセ
ンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。また、
芳香族系のものを用いると、耐熱性の良好なポリイミド
に変換しうるポリイミド前駆体組成物を得ることがで
き、その具体的な例として、3,3’,4,4’−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸
二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン
酸二無水物、4,4’−スルホニルジフタル酸二無水
物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン
酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボ
ン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカル
ボン酸二無水物、2,3,5,6−ピリジンテトラカル
ボン酸二無水物が挙げられるが、特にこれらに限定され
るわけではない。本発明では、これらのテトラカルボン
酸二無水物が1種または2種以上用いられる。
R 1 in the formula represents a tetravalent organic group having 2 to 22 carbon atoms. In the present invention, as the tetracarboxylic dianhydride, for example, an aliphatic or alicyclic type can be used, and specific examples thereof include butanetetracarboxylic dianhydride and pentanetetracarboxylic dianhydride. Hexanetetracarboxylic dianhydride, cyclopropanetetracarboxylic dianhydride, cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride,
Examples include cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, bicyclohexenetetracarboxylic dianhydride, and methylcyclohexenetetracarboxylic dianhydride. Also,
When an aromatic compound is used, a polyimide precursor composition that can be converted into a polyimide having good heat resistance can be obtained, and specific examples thereof include 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid. Acid dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 4,4′-sulfonyldiphthalic dianhydride, 3,3 ′, 4,4 ′ -Biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene Examples thereof include tetracarboxylic dianhydride and 2,3,5,6-pyridinetetracarboxylic dianhydride, but are not particularly limited thereto. In the present invention, one or more of these tetracarboxylic dianhydrides are used.

【0015】本発明で用いられるジアミンは、一般式
(2)で示される。
The diamine used in the present invention is represented by the general formula (2).

【0016】[0016]

【化2】 Embedded image

【0017】ここで式中のR2は、前記の炭素数1〜2
2の2価の有機基を表す。その具体的な例として、4,
4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミ
ノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルス
ルホン、4,4’−ジアミノジフェニルサルファイド、
m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、
2,4−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノトルエ
ン、2,6−ジアミノトルエン、ベンジジン、3,3’
−ジメチルベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジ
ン、o−トリジン、4,4”−ジアミノターフェニル、
1,5−ジアミノナフタレン、2,5−ジアミノピリジ
ン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニ
ルメタン、4,4’−ビス(p−アミノフェノキシ)ビ
フェニル、2,2−ビス[4−(p−アミノフェノキ
シ)フェニル]プロパン、ヘキサヒドロ−4,7−メタ
ノインダニレンジメチレンジアミンなどが挙げられる
が、特にこれらに限定されない。
Here, R 2 in the formula is the above-mentioned one having 1 to 2 carbon atoms.
2 represents a divalent organic group. As a specific example,
4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfide,
m-phenylenediamine, p-phenylenediamine,
2,4-diaminotoluene, 2,5-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, benzidine, 3,3 ′
-Dimethylbenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, o-tolidine, 4,4 "-diaminoterphenyl,
1,5-diaminonaphthalene, 2,5-diaminopyridine, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-bis (p-aminophenoxy) biphenyl, 2,2-bis [4 -(P-aminophenoxy) phenyl] propane, hexahydro-4,7-methanoindanylene dimethylene diamine, and the like, but are not particularly limited thereto.

【0018】また無機基板との接着性を良好にするため
に、シロキサンジアミンを用いてもよい。好ましく用い
られるシロキサンジアミンを一般式(3)に示す。
In order to improve the adhesion to the inorganic substrate, siloxane diamine may be used. The siloxane diamine preferably used is represented by the general formula (3).

【0019】[0019]

【化3】 Embedded image

【0020】ここで式中のR3は炭素数1〜10の2価
の有機基、R4、R5、R6、およびR 7は炭素数1〜10
の1価の有機基で、これらは同一であっても異なってい
てもよい。またmは1〜10の整数を意味する。シロキ
サンジアミンは、通常、全ジアミン中の1〜20モル%
用いる。シロキサンジアミンの量が少なすぎれば接着性
向上効果が発揮されず、多すぎれば耐熱性が低下する。
シロキサンジアミンの具体例としては、ビス−3−(ア
ミノプロピル)テトラメチルシロキサンなどが挙げられ
る。本発明では、これらのジアミンが1種または2種以
上用いられる。
Where R in the formulaThreeIs divalent having 1 to 10 carbon atoms
An organic group of RFour, RFive, R6, And R 7Has 1 to 10 carbon atoms
Which are the same but different
You may. M represents an integer of 1 to 10. Shiroki
Sun diamine is usually 1 to 20 mol% of the total diamine.
Used. Adhesiveness if the amount of siloxane diamine is too small
The improvement effect is not exhibited, and if too much, the heat resistance decreases.
As a specific example of the siloxane diamine, bis-3- (A
Minopropyl) tetramethylsiloxane and the like
You. In the present invention, one or more of these diamines are used.
Used above.

【0021】本発明での第3級アミノ基を有する化合物
を一般式(4)に示す。
The compound having a tertiary amino group according to the present invention is represented by the general formula (4).

【0022】[0022]

【化4】 Embedded image

【0023】ここで式中のR8、R9、R10は炭素数1〜
10の1価の有機基で、これらは同一であっても異なっ
ていてもよい。具体例としては、トリエチルアミン、ト
リメチルアミン、トリノルマルプロピルアミン、トリノ
ルマルブチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチル
ノルマルプロピルアミン、N,N−ジブチルー2−エチ
ルエチルヘキシルアミン、N−メチルジアリルアミン、
3−ジメチルアミノプロパノール、N−イソブチルジエ
タノールアミン、ジメチルー3−ジメトキシプロピルア
ミン、N,N,N,N−テトラメチルー1,2−ジアミ
ノメタン、N,N,N,N−テトラメチルジアミノプロ
パン、N,N,N,N−テトラアリル−1,4−ジアミ
ノブタン、N,N,N,N−ペンタメチルジエチレント
リアミン、N,N,N,N−ジメチルベンジルアミン、
ジメチルアミノアセトアルデヒドジエチルアセタール、
2−ジメチルアミノエチルアセタート、ジシクロヘキシ
ルメチルアミンなど光反応性を有するエチレン性不飽和
結合を有しない化合物が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。
Here, R 8 , R 9 and R 10 in the formula have 1 to 1 carbon atoms.
Ten monovalent organic groups, which may be the same or different. Specific examples include triethylamine, trimethylamine, trinormalpropylamine, trinormalbutylamine, methyldiethylamine, dimethylnormalpropylamine, N, N-dibutyl-2-ethylethylhexylamine, N-methyldiallylamine,
3-dimethylaminopropanol, N-isobutyldiethanolamine, dimethyl-3-dimethoxypropylamine, N, N, N, N-tetramethyl-1,2-diaminomethane, N, N, N, N-tetramethyldiaminopropane, N, N , N, N-tetraallyl-1,4-diaminobutane, N, N, N, N-pentamethyldiethylenetriamine, N, N, N, N-dimethylbenzylamine,
Dimethylaminoacetaldehyde diethyl acetal,
Examples include, but are not limited to, compounds having no photoreactive ethylenically unsaturated bond, such as 2-dimethylaminoethyl acetate and dicyclohexylmethylamine.

【0024】第3級アミノ基を有する化合物は、ポリア
ミド酸あるいはポリアミド酸エステル分子中のカルボキ
シル基あるいはエステル基に対し、0.05〜2倍モル
当量、より好ましくは、0.1〜1倍モル当量混合する
のが望ましい。混合する量が少なすぎれば、感光特性が
不良となり、混合する量が多すぎれば、ポリイミド前駆
体膜を熱処理してポリイミド膜を形成する時に、膜厚の
減少量が大きくなりすぎる。
The compound having a tertiary amino group is used in an amount of 0.05 to 2 molar equivalents, more preferably 0.1 to 1 molar equivalent, relative to the carboxyl group or ester group in the polyamic acid or polyamic acid ester molecule. It is desirable to mix equivalent amounts. If the mixing amount is too small, the photosensitive characteristics will be poor, and if the mixing amount is too large, the amount of decrease in the film thickness will be too large when the polyimide precursor film is heat-treated to form the polyimide film.

【0025】本発明における光反応性を有するエチレン
性不飽和結合とアミノ基を含む化合物を一般式(5)に
示す。
The compound having a photoreactive ethylenically unsaturated bond and an amino group in the present invention is represented by the general formula (5).

【0026】[0026]

【化5】 Embedded image

【0027】ここで式中のR11はエチレン性不飽和結合
を有する炭素数1〜10の1価の有機基、R12、R13
炭素数1〜10の1価の有機基で、これらは同一であっ
ても異なっていてもよい。
In the formula, R 11 is a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms having an ethylenic unsaturated bond, and R 12 and R 13 are monovalent organic groups having 1 to 10 carbon atoms. May be the same or different.

【0028】光反応性を有するエチレン性不飽和結合と
アミノ基を含む化合物の具体的な例として、N,N−ジ
メチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジエチルア
ミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロ
ピルアクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピルア
クリレート、N,N−ジメチルアミノブチルアクリレー
ト、N,N−ジエチルアミノブチルアクリレートおよび
N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N
−ジエチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメ
チルアミノプロピルメタクリレート、N,N−ジエチル
アミノプロピルメタクリレート、N,N−ジメチルアミ
ノブチルメタクリレート、N,N−ジエチルアミノブチ
ルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアク
リルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピルアクリル
アミド、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリルアミ
ド、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミ
ド、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリルアミド、
N,N−ジエチルアミノプロピルメタクリルアミド、2
−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、アリルアミ
ン、2−メチルアリルアミン、ジアリルアミンなどが挙
げられるが、特にこれらに限定されない。しかし、光反
応性の面から、不飽和基としてアクリル基、または、メ
タクリル基を有するアミノ化合物が望ましい。
Specific examples of the photoreactive compound containing an ethylenically unsaturated bond and an amino group include N, N-dimethylaminoethyl acrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate, and N, N-dimethylaminopropyl. Acrylate, N, N-diethylaminopropyl acrylate, N, N-dimethylaminobutyl acrylate, N, N-diethylaminobutyl acrylate and N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N, N
-Diethylaminoethyl methacrylate, N, N-dimethylaminopropyl methacrylate, N, N-diethylaminopropyl methacrylate, N, N-dimethylaminobutyl methacrylate, N, N-diethylaminobutyl methacrylate, N, N-dimethylaminoethyl acrylamide, N, N N-diethylaminopropyl acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl methacrylamide, N, N-dimethylaminopropyl methacrylamide, N, N-diethylaminoethyl methacrylamide,
N, N-diethylaminopropyl methacrylamide, 2
-Vinylpyridine, 4-vinylpyridine, allylamine, 2-methylallylamine, diallylamine, and the like, but are not particularly limited thereto. However, from the viewpoint of photoreactivity, an amino compound having an acryl group or a methacryl group as an unsaturated group is desirable.

【0029】エチレン性不飽和結合とアミノ基を含む化
合物は、ポリイミド前駆体組成物のカルボキシル基、あ
るいはエステル基に対し、0.05〜2倍モル当量、よ
り好ましくは、0.1〜1倍モル当量混合するのが望ま
しい。混合する量が少なすぎれば、感光特性が不良とな
り、混合する量が多すぎれば、ポリイミド前駆体膜を熱
処理してポリイミド膜を形成する時に、膜厚の減少量が
大きくなりすぎる。
The compound containing an ethylenically unsaturated bond and an amino group is used in an amount of 0.05 to 2 times, preferably 0.1 to 1 times, the molar equivalent of the carboxyl group or ester group of the polyimide precursor composition. It is desirable to mix molar equivalents. If the mixing amount is too small, the photosensitive characteristics will be poor, and if the mixing amount is too large, the amount of decrease in the film thickness will be too large when the polyimide precursor film is heat-treated to form the polyimide film.

【0030】本発明における感光性ポリイミドにおい
て、光反応性を有するエチレン性不飽和結合を含有する
がアミノ基を含まない化合物を用いることができ、その
具体的な例として、アリルアクリレート、ベンジルアク
リレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシトリ
エチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアク
リレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロ
ペンテニルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレ
ート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレ
ート、ヘプタデカフロロデシルアクリレート、2−ヒド
ロキシエチルアクリレート、イソボニルアクリレート、
2−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソデシルアク
リレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリ
レート、2−メトキシエチルアクリレート、メトキシエ
チレングリコールアクリレート、メトキシジエチレング
リコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコ−
ルアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアク
リレート、オクタフロロペンチルアクリレート、フェノ
キシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ト
リフロロエチルアクリレート、アリル化シクロヘキシル
ジアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、
1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,3−ブチ
レングリコ−ルジアクリレート、エチレングリコールジ
アクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、
トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレン
グリコールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘ
キサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロ
キシペンタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテ
トラアクリレート、グリセロ−ルジアクリレート、メト
キシ化シクロヘキシルジアクリレート、ネオペンチルグ
リコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリア
クリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレー
ト、プロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピ
レングリコールジアクリレート、トリグリセロールジア
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、およびアリルメタクリレート、ベンジルメタクリレ
ート、ブトキシエチルメタクリレート、ブトキシトリエ
チレングリコールメタクリレート、シクロヘキシルメタ
クリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシ
クロペンテニルメタクリレート、2−エチルヘキシルメ
タクリレート、グリセロールメタクリレート、グリシジ
ルメタクリレート、ヘプタデカフロロデシルメタクリレ
ート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、イソボニ
ルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレ
ート、イソデシルメタクリレート、イソオクチルメタク
リレート、ラウリルメタクリレート、2−メトキシエチ
ルメタクリレート、メトキシエチレングリコールメタク
リレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレー
ト、メトキシトリエチレングリコ−ルメタクリレート、
メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、オク
タフロロペンチルメタクリレート、フェノキシエチルメ
タクリレート、ステアリルメタクリレート、トリフロロ
エチルメタクリレート、アリル化シクロヘキシルジメタ
クリレート、ビスフェノールAジメタクリレート、1,
4−ブタンジオールジメタクリレート、1,3−ブチレ
ングリコ−ルジメタクリレート、エチレングリコールジ
メタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレー
ト、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエ
チレングリコールジメタクリレート、ジペンタエリスリ
トールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトール
モノヒドロキシペンタメタクリレート、ジトリメチロー
ルプロパンテトラメタクリレート、グリセロ−ルジメタ
クリレート、メトキシ化シクロヘキシルジメタクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ペンタ
エリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリト
ールテトラメタクリレート、プロピレングリコールジメ
タクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレ
ート、トリグリセロールジメタクリレート、トリメチロ
ールプロパントリメタクリレート、γ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシランなどが挙げられるが、特に
これらに限定されない。また、前記のN−メチルアクリ
ルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−エチルメ
タクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、
N,N−ジエチルアクリルアミド、N−アクリロイルモ
ルフォリン、N−ビニルピロリドンなどのエチレン性不
飽和結合を含有するアミド化合物を、エチレン性不飽和
結合を含有し、かつ、アミノ基を含まない化合物として
用いることもできる。本発明ではこれらを1種または2
種以上使用することができる。
In the photosensitive polyimide of the present invention, a compound containing a photoreactive ethylenically unsaturated bond but containing no amino group can be used. Specific examples thereof include allyl acrylate, benzyl acrylate and benzyl acrylate. Butoxyethyl acrylate, butoxytriethylene glycol acrylate, cyclohexyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, glycerol acrylate, glycidyl acrylate, heptadecafluorodecyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, isobonyl acrylate ,
2-hydroxypropyl acrylate, isodecyl acrylate, isooctyl acrylate, lauryl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, methoxyethylene glycol acrylate, methoxydiethylene glycol acrylate, methoxytriethylene glyco-
Acrylate, methoxydipropylene glycol acrylate, octafluoropentyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, stearyl acrylate, trifluoroethyl acrylate, allylated cyclohexyl diacrylate, bisphenol A diacrylate,
1,4-butanediol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate,
Triethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, glycerol diacrylate, methoxylated cyclohexyl diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, pentaerythritol Triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, propylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, triglycerol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, and allyl methacrylate, benzyl methacrylate, butoxyethyl methacrylate, butoxytriethylene glycol meth Acrylate, cyclohexyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, dicyclopentenyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, glycerol methacrylate, glycidyl methacrylate, heptadecafluorodecyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, isobonyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, iso Decyl methacrylate, isooctyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, methoxyethylene glycol methacrylate, methoxydiethylene glycol methacrylate, methoxytriethylene glycol methacrylate,
Methoxydipropylene glycol methacrylate, octafluoropentyl methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, stearyl methacrylate, trifluoroethyl methacrylate, allylated cyclohexyl dimethacrylate, bisphenol A dimethacrylate, 1,
4-butanediol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentamethacrylate , Ditrimethylolpropane tetramethacrylate, glycerol dimethacrylate, methoxylated cyclohexyl dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, propylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, triglyceride Over dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, .gamma.-methacryloxypropyl the like trimethoxysilane include, but are not particularly limited thereto. Further, the aforementioned N-methylacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N, N-dimethylacrylamide,
An amide compound containing an ethylenically unsaturated bond, such as N, N-diethylacrylamide, N-acryloylmorpholine, N-vinylpyrrolidone, is used as a compound containing an ethylenically unsaturated bond and containing no amino group. You can also. In the present invention, one or two of these are used.
More than one species can be used.

【0031】上記のエチレン性不飽和結合を含有し、か
つアミノ基を含まない化合物は、ポリイミド前駆体の1
〜100重量%、好ましくは5〜50重量%、さらに好
ましくは10〜25重量%用いるのが望ましい。エチレ
ン性不飽和結合を含有し、かつアミノ基を含まない化合
物の量が大きすぎれば、ポリイミド前駆体膜形成時にポ
リイミド前駆体との間で相分離を起こしたり、ポリイミ
ド前駆体膜を熱処理してポリイミド膜を形成する時に膜
厚の減少量が大きくなりすぎるなどの問題が生じる。ま
た、量が小さすぎれば、感光性組成物の感光特性が不良
となる。
The compound containing an ethylenically unsaturated bond and containing no amino group is a compound of the polyimide precursor 1
It is desirable to use -100% by weight, preferably 5-50% by weight, more preferably 10-25% by weight. If the amount of the compound containing an ethylenically unsaturated bond and containing no amino group is too large, phase separation may occur between the polyimide precursor film and the polyimide precursor film during the formation of the polyimide precursor film, or the polyimide precursor film may be heat-treated. When a polyimide film is formed, problems such as an excessive decrease in film thickness occur. If the amount is too small, the photosensitive properties of the photosensitive composition will be poor.

【0032】本発明に用いる光重合開始剤はその具体的
な例として、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸
メチル、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェ
ノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノ
ン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4−ベンゾイ
ル−4’−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケト
ン、フルオレノン、2,2’−ジエトキシアセトフェノ
ン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノ
ン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、p
−t−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサント
ン、2−メチルチオキサントン、2−クロロチオキサン
トン、2−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオ
キサントン、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベ
ンジル−β−メトキシエチルアセタール、ベンゾイン、
ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテ
ル、アントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、
2−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノ
ン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンゾスベロ
ン、メチレンアントロン、4−アジドベンザルアセトフ
ェノン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)シク
ロヘキサノン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデ
ン)−4−メチルシクロヘキサノン、1−フェニル−
1,2−ブタンジオン−2−(o−メトキシカルボニ
ル)オキシム、1−フェニル−プロパンジオン−2−
(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−
プロパンジオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、
1,3−ジフェニル−プロパントリオン−2−(o−エ
トキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エト
キシ−プロパントリオン−2−(o−ベンゾイル)オキ
シム、ミヒラーケトン、N−フェニルグリシン、3−フ
ェニル−5−イソオキサゾロン、1−ヒドロキシシクロ
ヘキシルフェニルケトン、2−メチル−[4−(メチル
チオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノ
ン、また、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリン
スルホニルクロライド、N−フェニルチオアクリドン、
4,4’−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジ
スルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェ
ニルホスフィン、カンファーキノン、四臭化炭素、トリ
ブロモフェニルスルホン、ナフトキノンジアジドスルホ
ン酸エステルなどが挙げられるが、特にこれらに限定さ
れない。本発明ではこれらを1種または2種以上使用す
ることができる。
Specific examples of the photopolymerization initiator used in the present invention include benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, and 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone. 4,4'-dichlorobenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenylketone, dibenzylketone, fluorenone, 2,2'-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy- 2-methylpropiophenone, p
-T-butyldichloroacetophenone, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, benzyl, benzyldimethylketal, benzyl-β-methoxyethylacetal, benzoin,
Benzoin methyl ether, benzoin butyl ether, anthraquinone, 2-t-butylanthraquinone,
2-amylanthraquinone, β-chloroanthraquinone, anthrone, benzanthrone, dibenzosuberone, methyleneanthrone, 4-azidobenzalacetophenone, 2,6-bis (p-azidobenzylidene) cyclohexanone, 2,6-bis (p- Azidobenzylidene) -4-methylcyclohexanone, 1-phenyl-
1,2-butanedione-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-propanedione-2-
(O-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-
Propanedione-2- (o-benzoyl) oxime,
1,3-diphenyl-propanetrione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-3-ethoxy-propanetrione-2- (o-benzoyl) oxime, Michler's ketone, N-phenylglycine, 3-phenyl- 5-isoxazolone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-methyl- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone, naphthalenesulfonyl chloride, quinoline sulfonyl chloride, N-phenylthioacridone,
4,4′-azobisisobutyronitrile, diphenyl disulfide, benzothiazole disulfide, triphenylphosphine, camphorquinone, carbon tetrabromide, tribromophenylsulfone, naphthoquinonediazidesulfonic acid ester, and the like, and particularly, Not limited. In the present invention, one or more of these can be used.

【0033】本発明に含有される光重合開始剤の量は、
ポリイミド前駆体の0.1〜30重量%が好ましく、
0.1〜15重量%がさらに好ましい。光重合開始剤の
量が少なすぎれば、組成物の光感度が不良となり、光重
合開始剤の量が多すぎれば、ポリイミド前駆体膜を熱処
理してポリイミド膜を形成する時に、膜厚の減少量が大
きくなりすぎる。
The amount of the photopolymerization initiator contained in the present invention is:
0.1 to 30% by weight of the polyimide precursor is preferred,
0.1-15% by weight is more preferred. If the amount of the photopolymerization initiator is too small, the photosensitivity of the composition becomes poor, and if the amount of the photopolymerization initiator is too large, the film thickness decreases when the polyimide precursor film is heat-treated to form a polyimide film. The amount is too large.

【0034】また光感度を向上させ得る増感剤を、本発
明のポリイミド前駆体組成物に添加してもよい。増感剤
の具体的な例として、2,5−ビス(4’−ジエチルア
ミノベンザル)シクロペンタノン、2,6−ビス(4’
−ジメチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6
−ビス(4’−ジメチルアミノベンザル)−4−メチル
シクロヘキサノン、2,6−ビス(4’−ジエチルアミ
ノベンザル)−4−メチルシクロヘキサノン、ミヒラー
ケトン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)−ベンゾフ
ェノン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)カルコン、
4,4’−ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p−ジメ
チルアミノシンナミリデンインダノン、p−ジメチルア
ミノベンジリデンインダノン、2−(p−ジメチルアミ
ノフェニルビニレン)ベンゾチアゾール、2−(p−ジ
メチルアミノフェニルビニレン)−イソナフトチアゾー
ル、1,3−ビス(4’−ジメチルアミノベンザル)ア
セトン、1,3−ビス(4’−ジエチルアミノベンザ
ル)アセトン、3,3’−カルボニル−ビス(7−ジエ
チルアミノクマリン)、N−フェニル−N’−エチルエ
タノールアミン、N−フェニルジエタノールアミン、N
−トリルジエタノールアミン、N−フェニルエタノール
アミン、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチル
アミノ安息香酸イソアミル、3−フェニル−5−イソオ
キサゾロン、1−フェニル−5−ベンゾイルチオテトラ
ゾール、1−フェニル−5−エトキシカルボニルチオテ
トラゾールなどが挙げられるが、特にこれらに限定され
ない。本発明ではこれらの増感剤を1種または2種以上
使用することができる。なお、増感剤のなかには光重合
開始剤としても作用するものがある。
A sensitizer capable of improving photosensitivity may be added to the polyimide precursor composition of the present invention. Specific examples of the sensitizer include 2,5-bis (4′-diethylaminobenzal) cyclopentanone and 2,6-bis (4 ′
-Dimethylaminobenzal) cyclohexanone, 2,6
-Bis (4'-dimethylaminobenzal) -4-methylcyclohexanone, 2,6-bis (4'-diethylaminobenzal) -4-methylcyclohexanone, Michler's ketone, 4,4'-bis (diethylamino) -benzophenone, 4,4'-bis (dimethylamino) chalcone,
4,4′-bis (diethylamino) chalcone, p-dimethylaminocinnamylidene indanone, p-dimethylaminobenzylidene indanone, 2- (p-dimethylaminophenylvinylene) benzothiazole, 2- (p-dimethylaminophenyl Vinylene) -isonaphthothiazole, 1,3-bis (4′-dimethylaminobenzal) acetone, 1,3-bis (4′-diethylaminobenzal) acetone, 3,3′-carbonyl-bis (7-diethylamino) Coumarin), N-phenyl-N'-ethylethanolamine, N-phenyldiethanolamine, N
-Tolyldiethanolamine, N-phenylethanolamine, isoamyl dimethylaminobenzoate, isoamyl diethylaminobenzoate, 3-phenyl-5-isoxazolone, 1-phenyl-5-benzoylthiotetrazole, 1-phenyl-5-ethoxycarbonylthiotetrazole And the like, but not particularly limited thereto. In the present invention, one or more of these sensitizers can be used. Some of the sensitizers also act as photopolymerization initiators.

【0035】増感剤を本発明で添加する場合、その添加
量は、ポリイミド前駆体の0.1〜30重量%が好まし
く、0.5〜15重量%がさらに好ましい。添加量が大
きすぎれば、ポリイミド前駆体膜を熱処理してポリイミ
ド膜を形成する時に膜厚の減少量が大きくなりすぎる。
また添加量が小さすぎれば、光感度を向上させる効果が
発揮されない。
When a sensitizer is added in the present invention, the addition amount is preferably 0.1 to 30% by weight of the polyimide precursor, more preferably 0.5 to 15% by weight. If the addition amount is too large, the amount of decrease in the film thickness when the polyimide precursor film is heat-treated to form a polyimide film becomes too large.
On the other hand, if the amount is too small, the effect of improving the photosensitivity is not exhibited.

【0036】本発明の感光性ポリイミド前駆体組成物の
保存時の熱的な安定性を向上させるために、熱重合禁止
剤を添加することもできる。熱重合禁止剤の具体的な例
としては、ヒドロキノン、N−ニトロソジフェニルアミ
ン、フェノチアジン、p−t−ブチルカテコール、N−
フェニルナフチルアミン、2、6−ジ−t−ブチル−p
−メチルフェノール、クロラニール、ピロガロールなど
が挙げられるが特にこれらに限定されない。
In order to improve the thermal stability during storage of the photosensitive polyimide precursor composition of the present invention, a thermal polymerization inhibitor may be added. Specific examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, N-nitrosodiphenylamine, phenothiazine, pt-butylcatechol, N-
Phenylnaphthylamine, 2,6-di-t-butyl-p
-Methylphenol, chloranil, pyrogallol and the like, but are not particularly limited thereto.

【0037】熱重合禁止剤を添加する場合その添加量
は、ポリイミド前駆体の0.1〜20重量%が好まし
く、0.5〜10重量%がさらに好ましい。添加量が大
きすぎれば、ポリイミドパターン加工プロセスにおい
て、膜表面の荒れや剥がれ、現像後の膜厚減少率が大き
くなり、露光効果が低下してしまう。また、添加量が小
さすぎれば、保存時の熱的な安定性を向上させる効果が
発揮されない。
When a thermal polymerization inhibitor is added, the amount thereof is preferably 0.1 to 20% by weight of the polyimide precursor, more preferably 0.5 to 10% by weight. If the addition amount is too large, in the polyimide pattern processing process, the film surface becomes rough or peeled off, the rate of reduction in film thickness after development becomes large, and the exposure effect decreases. On the other hand, if the amount is too small, the effect of improving the thermal stability during storage is not exhibited.

【0038】本発明におけるコロイダルシリカとは、高
分子量無水珪酸のコロイド溶液である。この一例は、シ
リカゾルとして市販されているもので、分散媒は通常水
であるが、有機溶媒に分散したもの(オルガノシリカゾ
ル)も市販されている。有機溶媒に分散したシリカゾル
は、水性シリカゾルの分散媒である水を有機溶媒で置換
することで調整される。分散媒の置換は水性シリカゾル
に有機溶媒を添加し、蒸留などの手段で水を留去させる
方法で行うことができる。ポリイミド前駆体との相溶性
の点から、有機溶媒に分散したオルガノシリカゾルが望
ましい。とくにポリアミド酸の溶媒であるジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピ
ロリドンなどの非プロトン性極性溶媒に分散したオルガ
ノシリカゾルが好ましい。
The colloidal silica in the present invention is a colloidal solution of high molecular weight silicic anhydride. An example of this is commercially available as a silica sol. The dispersion medium is usually water, but a dispersion in an organic solvent (organo silica sol) is also commercially available. The silica sol dispersed in the organic solvent is adjusted by replacing water, which is a dispersion medium of the aqueous silica sol, with an organic solvent. The replacement of the dispersion medium can be carried out by adding an organic solvent to the aqueous silica sol and distilling off water by means such as distillation. From the viewpoint of compatibility with the polyimide precursor, an organosilica sol dispersed in an organic solvent is desirable. In particular, an organosilica sol dispersed in an aprotic polar solvent such as dimethylformamide, dimethylacetamide, or N-methyl-2-pyrrolidone which is a solvent for polyamic acid is preferable.

【0039】本発明で使用できる他のコロイダルシリカ
としては、アルキルシリケートから合成されるコロイダ
ルシリカがあげられる。
Other colloidal silicas usable in the present invention include colloidal silicas synthesized from alkyl silicates.

【0040】アルキルシリケートとは、一般式Si(O
14)4(式中R14は炭素数1〜15の炭化水素であ
る)で表される。本発明において使用されるアルキルシ
リケートから合成されるコロイダルシリカは、アルキル
シリケートの加水分解縮合によって生成されるもので、
例えばメタノールとアンモニア水混合溶液に、テトラエ
チルシリケートを加えたあと、加水分解縮合を行い、つ
いで適当な分散媒を添加してメタノールとアンモニアを
留去する事によって得られるものである。分散媒として
は、ポリイミド前駆体との相溶性の点から有機溶媒を使
用するのが好ましい。とくにポリイミド前駆体の溶媒で
あるジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N
−メチル−2−ピロリドンなどの非プロトン性極性溶媒
が好ましい。この方法では原料にナトリウムイオン含有
率が少ないので好適に用いることができる。
Alkyl silicate is represented by the general formula Si (O
R 14 ) 4 (wherein R 14 is a hydrocarbon having 1 to 15 carbon atoms). Colloidal silica synthesized from the alkyl silicate used in the present invention is produced by hydrolytic condensation of the alkyl silicate,
For example, it is obtained by adding tetraethyl silicate to a mixed solution of methanol and aqueous ammonia, performing hydrolytic condensation, and then adding an appropriate dispersion medium to distill off methanol and ammonia. As the dispersion medium, it is preferable to use an organic solvent from the viewpoint of compatibility with the polyimide precursor. In particular, dimethylacetamide, dimethylformamide, N
Aprotic polar solvents such as -methyl-2-pyrrolidone are preferred. In this method, the raw material has a low sodium ion content, so that it can be suitably used.

【0041】コロイダルシリカの添加量は、ポリイミド
前駆体固形分に対し、1〜50wt%が好ましく、さら
に好ましくは5〜30wt%が好ましい。ただし熱処理
膜のナトリウムイオン濃度が10ppm以下になるよう
な範囲であることが必要である。
The amount of colloidal silica to be added is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 5 to 30% by weight, based on the solid content of the polyimide precursor. However, it is necessary that the concentration of sodium ions in the heat-treated film be within a range of 10 ppm or less.

【0042】上記コロイダルシリカ中のナトリウムイオ
ンの定量は、白金皿に秤量し、赤外線ランプで溶剤を蒸
発させたあと、バーナー及び電気マッフル炉で灰化させ
る。灰化後フッ化水素酸と硫酸で溶解した後、蒸発乾固
し、希塩酸に溶解し、この溶液を測定溶液として定量す
る。定量は原子吸光法によって定量する。
The amount of sodium ion in the colloidal silica is determined by weighing the solution in a platinum dish, evaporating the solvent with an infrared lamp, and incineration with a burner and an electric muffle furnace. After incineration, it is dissolved with hydrofluoric acid and sulfuric acid, evaporated to dryness, dissolved in dilute hydrochloric acid, and this solution is quantified as a measurement solution. The quantification is performed by an atomic absorption method.

【0043】本発明で用いられるフッ硝酸とは、フッ化
水素酸と硝酸の混合物であり、フッ化水素酸100%を
含み、フッ化水素酸(47重量%)と硝酸(比重1.3
8)の比が重量比で1:0〜1:10までの溶液を意味
する。
The hydrofluoric / nitric acid used in the present invention is a mixture of hydrofluoric acid and nitric acid, containing 100% of hydrofluoric acid, hydrofluoric acid (47% by weight) and nitric acid (specific gravity of 1.3).
The ratio of 8) means a solution having a weight ratio of 1: 0 to 1:10.

【0044】上記の方法で用いられる有機溶媒は、コロ
イダルシリカ以外の組成物が溶解しうるものであること
が好ましく、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジ
メチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサメチ
ルリン酸トリアミド、γ−ブチロラクトンなどの極性溶
媒が通常用いられる。この他、これらの極性溶媒以外に
一般的有機溶媒であるケトン類、エステル類、エーテル
類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類など、たとえ
ば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、
酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、ジ
エチルエーテル、エチレングリコ−ルジメチルエーテ
ル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2−ジ
クロルエタン、1,4−ジクロルブタン、トリクロルエ
タン、クロルベンゼン、o−ジクロルベンゼン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ンなども使用できる。さらに、エチレン性不飽和結合を
含有するアミド化合物、たとえば、N−メチルアクリル
アミド、N−メチルメタクリルアミド、N−エチルメタ
クリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,
N−ジエチルアクリルアミド、N−アクリロイルモルフ
ォリン、N−ビニルピロリドンなども使用できる。
The organic solvent used in the above method is preferably one in which a composition other than colloidal silica can be dissolved, and N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethyl Formamide,
Polar solvents such as dimethylsulfoxide, tetramethylurea, hexamethylphosphoric triamide, and γ-butyrolactone are usually used. In addition, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, etc. which are common organic solvents other than these polar solvents, such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, Ethyl acetate,
Butyl acetate, diethyl oxalate, diethyl malonate, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, Heptane, octane, benzene, toluene, xylene and the like can also be used. Furthermore, amide compounds containing an ethylenically unsaturated bond, for example, N-methylacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N, N-dimethylacrylamide,
N-diethylacrylamide, N-acryloylmorpholine, N-vinylpyrrolidone and the like can also be used.

【0045】このワニスを基板上に塗布する方法として
は、スピンコーター、バーコーター、ブレードコータ
ー、スクリーン印刷法などで基板に塗布する方法、基板
をワニス中に浸漬する方法、ワニスを基板に噴霧するな
どの種々の方法を用いることができる。
As a method of applying the varnish on the substrate, a method of applying the substrate to the substrate by a spin coater, a bar coater, a blade coater, a screen printing method, or the like, a method of dipping the substrate in the varnish, and a method of spraying the varnish on the substrate. Various methods can be used.

【0046】本発明における基板としては、シリコンや
ガリウム−砒素などの半導体、アルミナセラミックス、
ガラスセラミックス、サファイアなどの無機絶縁体、ア
ルミニウム、銅などの金属などを選ぶことができる。
As the substrate in the present invention, semiconductors such as silicon and gallium-arsenic, alumina ceramics,
Inorganic insulators such as glass ceramics and sapphire, and metals such as aluminum and copper can be selected.

【0047】感光性を有するワニスと有しないワニスに
ついては、それぞれ下記に示した方法でパターン加工を
行う。
The varnish having photosensitivity and the varnish having no photosensitivity are each subjected to pattern processing by the following method.

【0048】感光性を有しないワニスについては、ワニ
スを基板上に塗布した後、風乾、加熱乾燥、真空乾燥な
どにより、ポリイミド前駆体膜が形成される。その後は
レジストによるパターン加工を行うことができる。ネガ
レジストを用いたヒドラジンプロセスや、ポジレジスト
を用いたレジストとポリイミドを一括でエッチングする
プロセスなどが知られている。後者の一例を説明する
と、上述のようにポリイミド前駆体膜を形成した後、ポ
ジレジストを塗布し、プリベークにより乾燥させる。
For a varnish having no photosensitivity, a polyimide precursor film is formed by coating the varnish on a substrate, and then drying it by air drying, heating drying, or vacuum drying. Thereafter, pattern processing using a resist can be performed. A hydrazine process using a negative resist and a process of etching a resist and a polyimide at a time using a positive resist are known. To explain an example of the latter, after forming a polyimide precursor film as described above, a positive resist is applied and dried by pre-baking.

【0049】こうして得られたポリイミド前駆体上にポ
ジレジストがプリベークされた膜は、通常のフォトマス
クを用いて露光される。この際に使用される活性光線と
しては、たとえば紫外線、電子線、X線などが挙げられ
るが、これらの中では紫外線が好ましく、その光源とし
ては、たとえば低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀
灯、ハロゲンランプ、殺菌灯などが挙げられる。これら
の光源の中で超高圧水銀灯が好適である。また、露光は
窒素雰囲気中、あるいは真空中で行うのが好ましい。
The film obtained by pre-baking a positive resist on the polyimide precursor thus obtained is exposed using a usual photomask. The actinic rays used at this time include, for example, ultraviolet rays, electron beams, X-rays, etc. Among them, ultraviolet rays are preferable, and as the light source, for example, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a halogen Lamps, germicidal lamps and the like. Among these light sources, an ultra-high pressure mercury lamp is preferred. Exposure is preferably performed in a nitrogen atmosphere or in a vacuum.

【0050】露光後、必要なら熱処理を行った後、現像
液を使用して現像を行い露光部を除去する。この場合浸
漬法やスプレー法を用いることができる。現像液として
は通常アルカリ水溶液が用いられ、具体的には水酸化ナ
トリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド、コ
リンなどが用いられる。また現像直後に、エチルアルコ
ール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコー
ル、ヘキサン、ペンタンなどの有機溶媒あるいは水でリ
ンスを行うことが望ましい。パターン加工終了後 ポジ
レジストの剥離を行う。剥離液の具体例としては、酢酸
ブチル、メチルイソブチルケトン、エチルセロソルブア
セテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテートなどが用いられる。
After the exposure, if necessary, a heat treatment is performed, and then development is performed using a developer to remove the exposed portions. In this case, an immersion method or a spray method can be used. As the developer, an aqueous alkali solution is usually used, and specifically, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline and the like are used. Immediately after the development, rinsing with an organic solvent such as ethyl alcohol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, hexane or pentane or water is desirable. After pattern processing, the positive resist is peeled off. Specific examples of the stripping solution include butyl acetate, methyl isobutyl ketone, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and the like.

【0051】感光性を有するワニスについては、ワニス
を基板上に塗布した後、風乾、加熱乾燥、真空乾燥など
により、感光性ポリイミド前駆体膜が形成される。こう
して得られた膜は通常のフォトマスクを用いて露光され
る。この際に使用される活性光線としては、上記レジス
トの露光で用いたものと同様なものが用いられる。
For the photosensitive varnish, after applying the varnish on the substrate, a photosensitive polyimide precursor film is formed by air drying, heat drying, vacuum drying, or the like. The film thus obtained is exposed using a normal photomask. As the actinic rays used at this time, the same rays as those used in the exposure of the resist are used.

【0052】露光後、必要なら熱処理を行った後、現像
液を使用して現像を行い、未露光部あるいは露光部を除
去する。この場合浸漬法やスプレー法を用いることがで
きる。
After the exposure, if necessary, a heat treatment is carried out, and then development is carried out using a developer to remove unexposed portions or exposed portions. In this case, an immersion method or a spray method can be used.

【0053】現像液としては通常ポリイミド前駆体を溶
解しうる有機溶媒と同様のものが使用される。なおこの
ような有機溶媒に、現像性を良好とするために水を添加
して用いることもできる。水を添加する場合、その添加
量は有機溶媒に対して通常、1〜100重量%、好まし
くは5〜50重量%である。添加量が大きすぎる場合、
有機溶媒とのあいだで相分離を起こすおそれが生じ、添
加量が小さすぎる場合は、現像性を良好にする効果を発
揮しない。アルカリ水溶液の場合は、水酸化ナトリウ
ム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、テ
トラエチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリンな
どが用いられる。また現像直後に、エチルアルコール、
イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、ヘキ
サン、ペンタンなどの有機溶媒あるいは水で、リンスを
行うことが望ましい。
As the developing solution, those similar to the organic solvents which can dissolve the polyimide precursor are usually used. In addition, water can be added to such an organic solvent in order to improve the developability. When water is added, the amount is usually 1 to 100% by weight, preferably 5 to 50% by weight, based on the organic solvent. If the amount is too large,
There is a possibility that phase separation may occur with an organic solvent, and if the addition amount is too small, the effect of improving developability is not exhibited. In the case of an alkaline aqueous solution, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline and the like are used. Immediately after development, ethyl alcohol,
It is desirable to perform rinsing with water or an organic solvent such as isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, hexane, or pentane.

【0054】現像後あるいはレジスト剥離後得られたポ
リイミド前駆体のパターンは、その後加熱処理すること
によってポリイミドのパターンに変換される。加熱処理
は通常、窒素雰囲気中、あるいは真空中で、150〜4
50℃の温度のもとで、0.5〜5時間、連続的または
段階的に行われる。
The pattern of the polyimide precursor obtained after the development or after the removal of the resist is converted into a polyimide pattern by heating. The heat treatment is usually performed in a nitrogen atmosphere or in a vacuum at 150 to 4 times.
It is carried out continuously or stepwise at a temperature of 50 ° C. for 0.5 to 5 hours.

【0055】本発明におけるフッ硝酸によるエッチング
とは、例えば下記のような場合が挙げられる。すなわち
高耐圧大電流の半導体素子、例えばパワーダイオード、
サイリスタのようなデバイスでは、ポリイミドキュア膜
を作製した後、半導体基板の裏面や表面の一部は、さら
に後加工でフッ化水素酸と硝酸の混合液などでエッチン
グ処理される。
The etching with hydrofluoric acid in the present invention includes, for example, the following cases. That is, a semiconductor element having a high withstand voltage and a large current, such as a power diode
In a device such as a thyristor, after a polyimide cured film is formed, the back surface or a part of the front surface of the semiconductor substrate is further etched by a post-processing with a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid.

【0056】エッチング処理により、ポリイミドの熱処
理膜特にコロイダルシリカの表面および内部に存在する
ナトリウムイオンが溶けだしデバイスの特性を悪化する
ことがある。デバイスの種類及びエッチング処理時間に
より、デバイスに与えるナトリウムイオンによる影響が
異なってくるが、熱処理膜中のナトリウムイオンの濃度
が10ppm以上になるとデバイスの不良が認められ始
めることから、ナトリウムイオン濃度としては、10p
pm以下である必要が有り、さらに好ましくは3ppm
以下であることが好ましい。
By the etching treatment, sodium ions existing on the surface and inside of the heat-treated film of polyimide, particularly colloidal silica, may be dissolved to deteriorate the characteristics of the device. The effect of sodium ions on the device varies depending on the type of device and the etching time, but when the concentration of sodium ions in the heat-treated film becomes 10 ppm or more, device failure starts to be recognized. , 10p
pm or less, more preferably 3 ppm
The following is preferred.

【0057】上記熱処理膜中のナトリウムの定量は、白
金皿に秤量し、赤外線ランプで溶剤を蒸発させたあと、
バーナー及び電気マッフル炉で灰化させる。灰化後フッ
化水素酸と硫酸で溶解した後、蒸発乾固し、続いて希塩
酸に溶解し蒸発乾固後、希塩酸に溶解し、この溶液を測
定溶液として定量する。定量は原子吸光法によって定量
する。
The amount of sodium in the heat-treated film was determined by weighing it on a platinum dish and evaporating the solvent with an infrared lamp.
Ash in a burner and an electric muffle furnace. After incineration, it is dissolved with hydrofluoric acid and sulfuric acid, evaporated to dryness, then dissolved in dilute hydrochloric acid, evaporated to dryness, dissolved in dilute hydrochloric acid, and the solution is quantified as a measurement solution. The quantification is performed by an atomic absorption method.

【0058】[0058]

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will now be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0059】実施例1 温度計および乾燥窒素導入口と攪拌装置を付した100
0mlの4つ口フラスコに、4,4’−ジアミノジフェ
ニルエーテル56.45g、ビス(3−アミノプロピ
ル)テトラメチルジシロキサン4.47gを680gの
N−メチル−2−ピロリドンに溶解し、室温(約20
℃)で撹拌しながら、ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物48.3g、ピロメリット酸二無水物32.7
gを粉体で仕込み、室温で1時間撹拌し、さらに60℃
で2時間撹拌を続け、25℃で50ポイズのポリマ溶液
(A)を得た。このポリマ溶液(A)にN,N’−ジメ
チルアミノイソブチル45g、ナトリウムイオン濃度が
10ppmのコロイダルシリカをN−メチル−2−ピロ
リドンに分散したコロイダルシリカ溶液(a)(濃度3
0wt%溶液)40gを攪拌混合後、フィルターでろ過
してポリイミド前駆体組成物溶液を得た。
Example 1 100 equipped with a thermometer, a dry nitrogen inlet and a stirrer
In a 0 ml four-necked flask, 56.45 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether and 4.47 g of bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane were dissolved in 680 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and room temperature (about 20
While stirring at 4 ° C.), 48.3 g of benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 32.7 g of pyromellitic dianhydride.
g of powder and stirred at room temperature for 1 hour.
The stirring was continued for 2 hours to obtain a polymer solution (A) of 50 poise at 25 ° C. A colloidal silica solution (a) in which colloidal silica having 45 g of N, N'-dimethylaminoisobutyl and a sodium ion concentration of 10 ppm was dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone was added to this polymer solution (A) (concentration 3
After stirring and mixing 40 g of a (0 wt% solution), the mixture was filtered with a filter to obtain a polyimide precursor composition solution.

【0060】この溶液を、電極及び素子を形成したシリ
コン基板上にスピンコートで塗布し、80℃で30分間
加熱乾燥して、厚み8μmの膜を形成した。この膜面に
ポジレジスト”OFPR−800”(100cps品、
東京応化(株)製)を塗布し、ホットプレートで105
℃で2分間プリベークにより乾燥させ、レジスト膜厚を
約3μmに作製した。この膜面をパターンマスクを介
し、g線ステッパー(ニコン(株)製NSR−1505
G6E)を用いて、露光量250mJ/cm2で露光し
た。現像は東京応化(株)製のNMD−3により行い、
温度22℃で、160秒間浸漬し、露光部を溶解した。
水でリンスを行い風乾した。ポジレジストの剥離は酢酸
ノルマルブチルに、2分間浸漬して行い、風乾した。こ
れを窒素雰囲気下、200℃30分間、300℃30分
間、400℃30分間のステップで加熱処理し、厚み5
μmのポリイミドのパターンを得た。次に濃度47%の
フッ化水素酸水溶液1に対し、比重1.38の硝酸水溶
液1(重量比)のエッチング溶液に室温25℃で30秒
間浸漬した。ポリイミドは基板から剥離せず、素子部、
電極を被覆しているポリイミドは、絶縁膜、保護膜とし
て十分な特性を示した。またデバイスの特性を調べたと
ころ良好に動作することが確認できた。またポリイミド
キュア膜のナトリウムイオン濃度を測定したところ、
0.7ppmであった。
This solution was spin-coated on a silicon substrate on which electrodes and elements were formed, and dried by heating at 80 ° C. for 30 minutes to form a film having a thickness of 8 μm. A positive resist “OFPR-800” (100 cps product,
Tokyo Oka Co., Ltd.) and apply 105
The resist film was dried by pre-baking at 2 ° C. for 2 minutes to form a resist film having a thickness of about 3 μm. A g-line stepper (NSR-1505 manufactured by Nikon Corporation) is applied to this film surface via a pattern mask.
G6E) at an exposure dose of 250 mJ / cm 2 . Development is performed by NMD-3 manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.
It was immersed at a temperature of 22 ° C. for 160 seconds to dissolve the exposed part.
Rinse with water and air dry. The positive resist was peeled off by dipping it in normal butyl acetate for 2 minutes and air-dried. This was heat-treated in a nitrogen atmosphere in steps of 200 ° C. for 30 minutes, 300 ° C. for 30 minutes, and 400 ° C. for 30 minutes to obtain a thickness of 5 ° C.
A μm polyimide pattern was obtained. Next, the resultant was immersed in an etching solution of an aqueous solution of nitric acid 1 having a specific gravity of 1.38 (weight ratio) with respect to an aqueous solution of hydrofluoric acid 1 having a concentration of 47% at a room temperature of 25 ° C. for 30 seconds. The polyimide does not peel off from the substrate,
The polyimide covering the electrode showed sufficient properties as an insulating film and a protective film. When the characteristics of the device were examined, it was confirmed that the device operated well. Also, when the sodium ion concentration of the polyimide cured film was measured,
0.7 ppm.

【0061】比較例1 実施例1において、コロイダルシリカを、”OSCAL
−NP45”(触媒化成工業(株)製)のコロイダルシ
リカに変更して同様な操作をしたところ、デバイスの特
性不良が認められた。またポリイミドキュア膜のナトリ
ウム濃度を測定したところ、338ppmであった。な
お、”OSCAL−NP45”のコロイダルシリカ中の
ナトリウムイオン濃度を本文中の方法で定量したところ
4333ppmであった。
Comparative Example 1 In Example 1, the colloidal silica was replaced with “OSCAL”.
-NP45 "(manufactured by Catalysis Chemical Industry Co., Ltd.) was replaced with colloidal silica, and the same operation was performed. As a result, poor device characteristics were observed. The sodium concentration of the polyimide cured film was 338 ppm. The sodium ion concentration in the colloidal silica of "OSCAL-NP45" was determined to be 4333 ppm by the method described in the text.

【0062】比較例2 実施例1において、コロイダルシリカを含有しないワニ
スを用いて同様な操作をしたところ、エッチング液の処
理でポリイミド膜の剥離が認められた。
Comparative Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out using a varnish containing no colloidal silica, and peeling of the polyimide film was observed by the treatment with the etching solution.

【0063】実施例2 温度計および乾燥空気導入口と攪拌装置を付した100
0mlの4つ口フラスコに、3,3’,4,4’−ビフ
ェニルテトラカルボン酸二無水物147.11g(0.
5モル)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート65.
07g(0.5モル)、およびN−メチル−2−ピロリ
ドン300gを投入し乾燥空気流入下70℃で4時間攪
拌した。その後室温まで冷却し、4,4’−ジアミノジ
フェニルエーテル75.09g(0.375モル)、p
−フェニレンジアミン10.81g(0.1モル)、ビ
ス−3−(アミノプロピル)テトラメチルシロキサン
6.21g(0.025モル)、およびN−メチル−2
−ピロリドン193.11gを加え、乾燥空気流入下、
60℃で3時間攪拌して粘稠なポリイミド前駆体溶液
(B)を得た。このポリマ溶液(B)にN,N’−ジメ
チルアミノイソブチル160g、プルロニック型界面活
性剤(日本油脂(株)”プロノン”204)1%N−メ
チル−2−ピロリドン溶液0.3gを加え、実施例1の
コロイダルシリカ溶液(a)80gを攪拌混合後、フィ
ルターでろ過してポリイミド前駆体組成物溶液を得た。
Example 2 100 equipped with a thermometer, a dry air inlet and a stirrer
In a 0 ml four-necked flask, 147.11 g of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (0.17 g) was added.
5 mol), 2-hydroxyethyl methacrylate
07 g (0.5 mol) and 300 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 4 hours under a flow of dry air. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and 75.09 g (0.375 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether was added.
-10.81 g (0.1 mol) of phenylenediamine, 6.21 g (0.025 mol) of bis-3- (aminopropyl) tetramethylsiloxane and N-methyl-2
-193.11 g of pyrrolidone are added and under dry air inflow,
The mixture was stirred at 60 ° C. for 3 hours to obtain a viscous polyimide precursor solution (B). 160 g of N, N'-dimethylaminoisobutyl and 0.3 g of a 1% N-methyl-2-pyrrolidone solution of a pluronic surfactant ("Pronon" 204, manufactured by NOF CORPORATION) were added to the polymer solution (B). After stirring and mixing 80 g of the colloidal silica solution (a) of Example 1, the mixture was filtered with a filter to obtain a polyimide precursor composition solution.

【0064】この溶液を、電極及び素子を形成したシリ
コン基板上にスピンコートで塗布し、80℃のホットプ
レートで2min続いて、130℃のホットプレートで
2minプリベークし、プリベーク後膜厚が8μmの膜
を作製した。
This solution was spin-coated on a silicon substrate on which electrodes and elements had been formed, and prebaked on a hot plate at 80 ° C. for 2 minutes, and then prebaked on a hot plate at 130 ° C. for 2 minutes. A film was prepared.

【0065】次に実施例1と同様にして厚み5μmのポ
リイミドパターンを得て、さらにエッチングしたとこ
ろ、ポリイミドは基板から剥離せず、素子部、電極を被
覆しているポリイミドは、絶縁膜、保護膜として十分な
特性を示した。またデバイスの特性を調べたところ良好
に動作することが確認できた。ポリイミドキュア膜のナ
トリウムイオン濃度を測定したところ、1ppmであっ
た。
Next, a polyimide pattern having a thickness of 5 μm was obtained in the same manner as in Example 1. When the polyimide was further etched, the polyimide was not peeled off from the substrate. The film exhibited sufficient properties. When the characteristics of the device were examined, it was confirmed that the device operated well. When the sodium ion concentration of the polyimide cured film was measured, it was 1 ppm.

【0066】比較例3 実施例2において、コロイダルシリカを”OSCAL−
NP45”のコロイダルシリカに変更して同様な操作を
したところ、デバイスの特性不良が認められた。ポリイ
ミドキュア膜のナトリウム濃度を測定したところ、40
5ppmであった。
Comparative Example 3 In Example 2, the colloidal silica was changed to “OSCAL-
When the same operation was performed with the change to NP45 ″ colloidal silica, poor device characteristics were observed. The sodium concentration of the polyimide cured film was measured to be 40%.
It was 5 ppm.

【0067】比較例4 実施例2において、コロイダルシリカを含有しないワニ
スを用いて同様な操作をしたところ、エッチング液の処
理でポリイミド膜の剥離が認められた。
Comparative Example 4 The same operation as in Example 2 was carried out using a varnish containing no colloidal silica, and peeling of the polyimide film was observed by the treatment with the etching solution.

【0068】実施例3 実施例1で得られたポリマ溶液(A)に、光遮断下の室
温で、ミヒラーケトン1g、4−アジドベンザルアセト
フェノン1g、3−フェニル−5−イソオキサゾロン5
g、3,3’−カルボニル−ビス(7−ジエチルアミノ
クマリン)0.25g、エチレングリコールジメタクリ
レート5g、N,N’−ジメチルアミノエチルメタクリ
ラート45g、実施例1のコロイダルシリカ溶液(a)
40gを攪拌混合後、フィルターでろ過して感光性ポリ
イミド前駆体組成物溶液を得た。
Example 3 1 g of Michler's ketone, 1 g of 4-azidobenzalacetophenone and 3-phenyl-5-isoxazolone 5 were added to the polymer solution (A) obtained in Example 1 at room temperature under light shielding.
g, 3,3′-carbonyl-bis (7-diethylaminocoumarin) 0.25 g, ethylene glycol dimethacrylate 5 g, N, N′-dimethylaminoethyl methacrylate 45 g, colloidal silica solution of Example 1 (a)
After stirring and mixing 40 g, the mixture was filtered through a filter to obtain a photosensitive polyimide precursor composition solution.

【0069】この溶液を、電極及び素子を形成したシリ
コン基板上にスピンコートで塗布し、80℃で30分間
加熱乾燥して、厚み15μmの膜を形成した。この膜面
をパターンマスクし、窒素雰囲気下、7mW/cm2
出力の超高圧水銀灯を用いて5分間露光を行い、次に、
N−メチル−2−ピロリドン、キシレン、水の7:2:
1(重量比)混合液に浸漬して、未露光部が溶解除去さ
れるまで現像した。この時現像に要する時間は120秒
であった。現像後にイソブチルアルコールでリンスを行
ったところ、厚み13.5μmのポリイミド前駆体のパ
ターンを得た。このときの膜厚保持率は90%と良好で
あった。これを窒素雰囲気下、200℃30分間、30
0℃30分間、400℃30分間のステップで加熱処理
し、厚み8μmのポリイミドのパターンを得た。
This solution was spin-coated on a silicon substrate on which electrodes and elements had been formed, and dried by heating at 80 ° C. for 30 minutes to form a film having a thickness of 15 μm. This film surface was subjected to pattern masking, and exposure was performed for 5 minutes in a nitrogen atmosphere using an ultra-high pressure mercury lamp having an output of 7 mW / cm 2 ,
N-methyl-2-pyrrolidone, xylene, water 7: 2:
1 (weight ratio) and developed until the unexposed portion was dissolved and removed. At this time, the time required for development was 120 seconds. After development, rinsing with isobutyl alcohol gave a 13.5 μm-thick polyimide precursor pattern. The film thickness retention at this time was as good as 90%. This was placed in a nitrogen atmosphere at 200 ° C. for 30 minutes
Heat treatment was performed in steps of 0 ° C. for 30 minutes and 400 ° C. for 30 minutes to obtain a polyimide pattern having a thickness of 8 μm.

【0070】実施例1と同様にエッチングしたところ、
ポリイミドは基板から剥離せず、素子部、電極を被覆し
ているポリイミドは、絶縁膜、保護膜として十分な特性
を示した。またデバイスの特性を調べたところ良好に動
作することが確認できた。ポリイミドキュア膜のナトリ
ウムイオン濃度を測定したところ、0.7ppmであっ
た。
When etching was performed in the same manner as in Example 1,
The polyimide did not peel off from the substrate, and the polyimide covering the element portion and the electrode showed sufficient properties as an insulating film and a protective film. When the characteristics of the device were examined, it was confirmed that the device operated well. When the sodium ion concentration of the polyimide cured film was measured, it was 0.7 ppm.

【0071】比較例5 実施例3において、コロイダルシリカを”OSCAL−
NP45”のコロイダルシリカに変更して同様な操作を
したところ、デバイスの特性不良が認められた。ポリイ
ミドキュア膜のナトリウム濃度を測定したところ、33
8ppmであった。
Comparative Example 5 In Example 3, the colloidal silica was changed to “OSCAL-
When the same operation was performed with the change to NP45 ″ colloidal silica, poor device characteristics were observed. The sodium concentration of the polyimide cured film was measured to be 33.
It was 8 ppm.

【0072】比較例6 実施例3において、コロイダルシリカを含有しないワニ
スを用いて同様な操作をしたところ、エッチング液の処
理でポリイミド膜の剥離が認められた。
Comparative Example 6 The same operation as in Example 3 was carried out using a varnish containing no colloidal silica, and peeling of the polyimide film was observed by the treatment with the etching solution.

【0073】実施例4 実施例2で得られたポリマ溶液(B)に、光遮断下の室
温で、4−アジドベンザルアセトフェノン2.39g、
N−フェニルグリシン14.35g、エチレングリコー
ルジメタクリレート11.96g、N,N−ジメチルア
ミノエチルメタクリレート157.21g(1モル)、
プルロニック型界面活性剤(日本油脂(株)”プロノ
ン”204)1%N−メチル−2−ピロリドン溶液0.
3gを加え、実施例1のコロイダルシリカ溶液(a)8
0gを攪拌混合後、フィルターでろ過して感光性ポリイ
ミド前駆体組成物溶液を得た。
Example 4 To a polymer solution (B) obtained in Example 2 was added 2.39 g of 4-azidobenzalacetophenone at room temperature under light shielding.
14.35 g of N-phenylglycine, 11.96 g of ethylene glycol dimethacrylate, 157.21 g (1 mol) of N, N-dimethylaminoethyl methacrylate,
Pluronic type surfactant (Nippon Yushi Co., Ltd. "Pronon" 204) 1% N-methyl-2-pyrrolidone solution 0.
3 g, and the colloidal silica solution (a) 8 of Example 1 was added.
After stirring and mixing 0 g, the mixture was filtered through a filter to obtain a photosensitive polyimide precursor composition solution.

【0074】この溶液を、電極及び素子を形成したシリ
コン基板上にスピンコートで塗布し、80℃のホットプ
レートで3min続いて、100℃のホットプレートで
3minプリベークし、プリベーク後膜厚が15μmの
膜を作製した。この膜面をパターンマスクし、窒素雰囲
気下、7mW/cm2の出力の超高圧水銀灯を用いて1
5秒間露光を行い、現像直前にホットプレートで60℃
2分間処理した後、次に、現像液DV−605(東レ
(株)製)で、未露光部が溶解除去されるまで現像し
た。この時現像に要する時間は60秒であった。現像後
にイソプロピルアルコールでリンスを行ない、高速回転
をして液を振り切ったところ、厚み14μmのポリイミ
ド前駆体のパターンを得た。このときの膜厚保持率は9
0%以上と良好であった。これを窒素雰囲気下、200
℃30分間、300℃30分間、400℃30分間のス
テップで加熱処理し、厚み8μmのポリイミドのパター
ンを得た。
This solution was spin-coated on a silicon substrate on which electrodes and elements had been formed, and prebaked on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes, and then on a hot plate at 100 ° C. for 3 minutes. A film was prepared. This film surface was subjected to a pattern mask, and a 1 mW / cm 2 output ultra-high pressure mercury lamp was used in a nitrogen atmosphere.
Exposure for 5 seconds, 60 ° C on hot plate just before development
After processing for 2 minutes, the film was developed with a developer DV-605 (manufactured by Toray Industries, Ltd.) until unexposed portions were dissolved and removed. At this time, the time required for development was 60 seconds. After the development, rinsing was performed with isopropyl alcohol, and the solution was spun at high speed to shake off the solution. As a result, a polyimide precursor pattern having a thickness of 14 μm was obtained. The film thickness retention at this time was 9
It was as good as 0% or more. In a nitrogen atmosphere,
Heat treatment was performed at steps of 30 ° C. for 30 minutes, 300 ° C. for 30 minutes, and 400 ° C. for 30 minutes to obtain a polyimide pattern having a thickness of 8 μm.

【0075】実施例1と同様にエッチングしたところ、
ポリイミドは基板から剥離せず、素子部、電極を被覆し
ているポリイミドは、絶縁膜、保護膜として十分な特性
を示した。またデバイスの特性を調べたところ良好に動
作することが確認できた。ポリイミドキュア膜のナトリ
ウムイオン濃度を測定したところ、1ppmであった。
When etching was performed in the same manner as in Example 1,
The polyimide did not peel off from the substrate, and the polyimide covering the element portion and the electrode showed sufficient properties as an insulating film and a protective film. When the characteristics of the device were examined, it was confirmed that the device operated well. When the sodium ion concentration of the polyimide cured film was measured, it was 1 ppm.

【0076】比較例7 実施例4において、コロイダルシリカを”OSCAL−
NP45”に変更して同様な操作をしたところ、デバイ
スの特性不良が認められた。ポリイミドキュア膜のナト
リウム濃度を測定したところ、405ppmであった。
Comparative Example 7 In Example 4, the colloidal silica was changed to “OSCAL-
When the same operation was performed after changing to NP45 ″, poor device characteristics were observed. The sodium concentration of the polyimide cured film was 405 ppm.

【0077】比較例8 実施例4において、コロイダルシリカを含有しないワニ
スを用いて同様な操作をしたところ、エッチング液の処
理でポリイミド膜の剥離が認められた。
Comparative Example 8 The same operation as in Example 4 was performed using a varnish containing no colloidal silica, and peeling of the polyimide film was observed by the treatment with the etching solution.

【0078】実施例5 ピロメリット酸二無水物65.5gと3,3’、4,
4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸に無水物22
5.5gとを2−ヒドロキシエチルメタクリレート26
0.28gでエステル化し、4,4’−ジアミノジフェ
ニルエーテル200.23をジシクロヘキシルカルボジ
イミドを縮合剤としてポリアミド酸エステルを得た。ジ
シクロヘキシルウレアをろ別後、メタノールにて再沈し
固形物を真空乾燥した。この固形物に、光遮断下の室温
で、4−アジドベンザルアセトフェノン4.9g、N−
フェニルグリシン14.35g、エチレングリコールジ
メタクリレート11.96g、実施例1のコロイダルシ
リカ溶液(a)170gを攪拌混合後、フィルターでろ
過して感光性ポリイミド前駆体組成物溶液を得た。
Example 5 65.5 g of pyromellitic dianhydride and 3,3 ′, 4
4'-benzophenonetetracarboxylic acid and anhydride 22
5.5 g of 2-hydroxyethyl methacrylate 26
Esterification was performed with 0.28 g to obtain a polyamic acid ester of 4,4′-diaminodiphenyl ether 200.23 using dicyclohexylcarbodiimide as a condensing agent. After dicyclohexylurea was filtered off, the precipitate was reprecipitated with methanol and the solid substance was dried in vacuum. At room temperature under light protection, 4.9 g of 4-azidobenzalacetophenone, N-
14.35 g of phenylglycine, 11.96 g of ethylene glycol dimethacrylate, and 170 g of the colloidal silica solution (a) of Example 1 were mixed with stirring, followed by filtration with a filter to obtain a photosensitive polyimide precursor composition solution.

【0079】次に実施例4と同様にしてプリベーク後膜
厚が15μmの膜を作製した。この膜面をパターンマス
クし、窒素雰囲気下、7mW/cm2の出力の超高圧水
銀灯を用いて20秒間露光を行い、シクロペンタノンで
現像し、未露光部が溶解除去されるまで現像した。現像
後にイソプロピルアルコールでリンスを行ない、高速回
転をして液を振り切ったところ、厚み14μmのポリイ
ミド前駆体のパターンを得た。このときの膜厚保持率は
90%以上と良好であった。これを窒素雰囲気下、20
0℃30分間、300℃30分間、400℃30分間の
ステップで加熱処理し、厚み8μmのポリイミドのパタ
ーンを得た。
Next, a film having a thickness of 15 μm after prebaking was produced in the same manner as in Example 4. This film surface was subjected to pattern masking, exposure was performed for 20 seconds using an ultrahigh pressure mercury lamp with an output of 7 mW / cm 2 in a nitrogen atmosphere, developed with cyclopentanone, and developed until the unexposed portion was dissolved and removed. After the development, rinsing was performed with isopropyl alcohol, and the solution was spun at high speed to shake off the solution. As a result, a polyimide precursor pattern having a thickness of 14 μm was obtained. The film thickness retention at this time was as good as 90% or more. In a nitrogen atmosphere,
Heat treatment was performed in steps of 0 ° C. for 30 minutes, 300 ° C. for 30 minutes, and 400 ° C. for 30 minutes to obtain an 8 μm thick polyimide pattern.

【0080】実施例1と同様にエッチングしたところ、
ポリイミドは基板から剥離せず、素子部、電極を被覆し
ているポリイミドは、絶縁膜、保護膜として十分な特性
を示した。またデバイスの特性を調べたところ良好に動
作することが確認できた。ポリイミドキュア膜のナトリ
ウムイオン濃度を測定したところ、1ppmであった。
When etching was performed in the same manner as in Example 1,
The polyimide did not peel off from the substrate, and the polyimide covering the element portion and the electrode showed sufficient properties as an insulating film and a protective film. When the characteristics of the device were examined, it was confirmed that the device operated well. When the sodium ion concentration of the polyimide cured film was measured, it was 1 ppm.

【0081】比較例9 実施例5において、コロイダルシリカを”OSCAL−
NP45”に変更して同様な操作をしたところ、デバイ
スの特性不良が認められた。このポリイミドキュア膜の
ナトリウム濃度を測定したところ、408ppmであっ
た。
Comparative Example 9 In Example 5, the colloidal silica was changed to “OSCAL-
When the same operation was performed by changing to NP45 ″, poor device characteristics were observed. The sodium concentration of the cured polyimide film was 408 ppm.

【0082】比較例10 実施例5において、コロイダルシリカを含有しないワニ
スを用いて同様な操作をしたところ、エッチング液の処
理でポリイミド膜の剥離が認められた。
Comparative Example 10 The same operation as in Example 5 was carried out using a varnish containing no colloidal silica, and peeling of the polyimide film was observed by the treatment with the etching solution.

【0083】実施例6 温度計および乾燥窒素導入口と攪拌装置を付した100
0mlの4つ口フラスコに、ビス(3−アミノ−4−ヒ
ドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン36.6g
を240gのN、N−ジメチルアセトアミドに溶解し、
−10℃に冷却し、プロピレンオキシド139.2gを
加えた。この溶液にイソフタール酸ジクロリド10.2
g、4、4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸クロリ
ド14.8gをアセトン50gに溶解させた溶液を10
分かけて内温が10℃を越えないように滴下した。その
後、−10℃で2時間撹拌し、さらに室温で2時間撹拌
を続けた。反応終了後、この溶液を水5lに投入し、得
られたポリマーの沈殿をろ過で集めた。この沈殿をさら
にメタノール3lで洗浄し、さらに水2lで洗浄した。
この沈殿を集めて80℃の真空乾燥機で2日間乾燥し、
ポリヒドロキシアミドの粉体を得た。
Example 6 100 equipped with a thermometer, a dry nitrogen inlet and a stirrer
In a 0 ml four-necked flask, 36.6 g of bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane was added.
Is dissolved in 240 g of N, N-dimethylacetamide,
The mixture was cooled to -10 ° C, and 139.2 g of propylene oxide was added. To this solution is added isophthalic acid dichloride 10.2
g, 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid chloride (14.8 g) dissolved in acetone (50 g).
The solution was dropped over a period of minutes so that the internal temperature did not exceed 10 ° C. Thereafter, the mixture was stirred at -10 ° C for 2 hours, and further stirred at room temperature for 2 hours. After completion of the reaction, this solution was poured into 5 l of water, and the resulting polymer precipitate was collected by filtration. The precipitate was further washed with 3 l of methanol and further with 2 l of water.
This precipitate is collected and dried in a vacuum dryer at 80 ° C. for 2 days,
A polyhydroxyamide powder was obtained.

【0084】このポリヒドロキシアミドの粉体20g、
第3級アミノ化合物としてジシクロヘキシルメチルアミ
ン3g、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルとし
て4NT300(東洋合成製)4gをN−メチル−2−
ピロリドン40gに溶解させ感光性のポリマー溶液を得
た。ここにナトリウムイオン濃度が10ppmのコロイ
ダルシリカをN−メチル−2−ピロリドンに分散したコ
ロイダルシリカ溶液(a)(濃度30wt%溶液)10
gを攪拌混合後、フィルターでろ過してポリイミド前駆
体組成物溶液を得た。
20 g of this polyhydroxyamide powder,
3 g of dicyclohexylmethylamine as a tertiary amino compound and 4 g of 4NT300 (manufactured by Toyo Gosei) as a naphthoquinonediazidesulfonic acid ester are N-methyl-2-
It was dissolved in 40 g of pyrrolidone to obtain a photosensitive polymer solution. Here, a colloidal silica solution (a) (concentration: 30 wt% solution) in which colloidal silica having a sodium ion concentration of 10 ppm is dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone
g was stirred and mixed, and then filtered through a filter to obtain a polyimide precursor composition solution.

【0085】この溶液を、電極及び素子を形成したシリ
コン基板上にスピンコートで塗布し、120℃で4分間
ホットプレートで加熱乾燥して、厚み7μmの膜を形成
した。 この膜面をパターンマスクを介し、g線ステッ
パー(ニコン(株)製NSR−1505G6E)を用い
て、露光量600mJ/cm2で露光した。現像は東京
応化(株)製のNMD−3により行い、温度22℃で、
120秒間浸漬し、露光部を溶解した。水でリンスを行
い風乾した。これを窒素雰囲気下、200℃30分間、
320℃で60分間のステップで加熱処理し、厚み4.
5μmのポリベンゾオキサゾールのパターンを得た。次
に濃度47%のフッ化水素酸水溶液1に対し、比重1.
38の硝酸水溶液1(重量比)のエッチング溶液に室温
25℃で30秒間浸漬した。ポリベンゾオキサゾールは
基板から剥離せず、素子部、電極を被覆しているポリイ
ミドは、絶縁膜、保護膜として十分な特性を示した。ま
たデバイスの特性を調べたところ良好に動作することが
確認できた。またポリベンゾオキサゾールキュア膜のナ
トリウムイオン濃度を測定したところ、0.7ppmで
あった。
This solution was spin-coated on a silicon substrate on which electrodes and elements had been formed, and dried by heating on a hot plate at 120 ° C. for 4 minutes to form a 7 μm thick film. The film surface was exposed through a pattern mask using a g-line stepper (NSR-1505G6E manufactured by Nikon Corporation) at an exposure amount of 600 mJ / cm 2 . The development was performed using NMD-3 manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.
It was immersed for 120 seconds to dissolve the exposed part. Rinse with water and air dry. This is placed in a nitrogen atmosphere at 200 ° C. for 30 minutes.
3. heat treatment at 320 ° C. for 60 minutes;
A 5 μm pattern of polybenzoxazole was obtained. Next, the specific gravity of the aqueous hydrofluoric acid solution 1 having a concentration of 47% was 1.
The wafer was immersed in an etching solution of 38 aqueous nitric acid solution 1 (weight ratio) at room temperature 25 ° C. for 30 seconds. The polybenzoxazole did not peel off from the substrate, and the polyimide covering the element portion and the electrode showed sufficient properties as an insulating film and a protective film. When the characteristics of the device were examined, it was confirmed that the device operated well. The sodium ion concentration of the cured polybenzoxazole film was 0.7 ppm.

【0086】比較例11 実施例6において、コロイダルシリカを、”OSCAL
−NP45”(触媒化成工業(株)製)のコロイダルシ
リカに変更して同様な操作をしたところ、デバイスの特
性不良が認められた。またポリイミドキュア膜のナトリ
ウム濃度を測定したところ、338ppmであった。な
お、”OSCAL−NP45”のコロイダルシリカ中の
ナトリウムイオン濃度を本文中の方法で定量したところ
4333ppmであった。
Comparative Example 11 In Example 6, the colloidal silica was replaced with “OSCAL”.
-NP45 "(manufactured by Catalysis Chemical Industry Co., Ltd.) was replaced with colloidal silica, and the same operation was performed. As a result, poor device characteristics were observed. The sodium concentration of the polyimide cured film was 338 ppm. The sodium ion concentration in the colloidal silica of "OSCAL-NP45" was determined to be 4333 ppm by the method described in the text.

【0087】比較例12 実施例6において、コロイダルシリカを含有しないワニ
スを用いて同様な操作をしたところ、エッチング液の処
理でポリベンゾオキサゾール膜の剥離が認められた。
Comparative Example 12 The same operation as in Example 6 was carried out using a varnish containing no colloidal silica, and peeling of the polybenzoxazole film was observed by the treatment with the etching solution.

【0088】[0088]

【発明の効果】本発明によれば、上述のごとく構成した
ので、その半導体素子によると、フッ硝酸処理後におい
てポリイミイド膜の基板からの剥離がなく、かつデバイ
スの特性も良好であるポリイミド膜を有する半導体素子
の製造方法を提供することができる。
According to the present invention, since the semiconductor device is constructed as described above, according to the semiconductor element, a polyimide film having no exfoliation of the polyimide film from the substrate after the fluorinated nitric acid treatment and excellent device characteristics can be obtained. A method for manufacturing a semiconductor device having the same can be provided.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上、(1)ポリアミド酸と、(2)第
3級アミノ基を含む化合物、(3)コロイダルシリカか
ら主としてなるポリイミド前駆体組成物を加熱処理した
膜を、基板面が選択的に露出するように形成させ、該露
出部をフッ硝酸でエッチングし、上記加熱処理膜を絶縁
膜あるいは保護膜として用いる半導体素子において、該
エッチング前の熱処理膜のナトリウムイオン含有率が1
0ppm以下であることを特徴とした半導体素子の製造
方法。
A film obtained by heat-treating a polyimide precursor composition mainly comprising (1) a polyamic acid, (2) a compound containing a tertiary amino group, and (3) colloidal silica, is provided on a substrate surface. In a semiconductor element using the heat-treated film as an insulating film or a protective film, the exposed portion is etched with hydrofluoric nitric acid so that the heat-treated film before etching has a sodium ion content of 1%.
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the content is 0 ppm or less.
【請求項2】基板上、(1)ポリアミド酸と、(2)光
反応性を有するエチレン性不飽和結合とアミノ基を含む
化合物、(3)コロイダルシリカから主としてなるポリ
イミド前駆体組成物を加熱処理した膜を、基板面が選択
的に露出するように形成させ、該露出部をフッ硝酸でエ
ッチングし、上記加熱処理膜を絶縁膜あるいは保護膜と
して用いる半導体素子において、該エッチング前の熱処
理膜のナトリウムイオン含有率が10ppm以下である
ことを特徴とした半導体素子の製造方法。
2. A polyimide precursor composition mainly comprising (1) a polyamic acid, (2) a compound having an ethylenically unsaturated bond having photoreactivity and an amino group, and (3) colloidal silica on a substrate. A processed film is formed so that the substrate surface is selectively exposed, and the exposed portion is etched with hydrofluoric nitric acid. A method for producing a semiconductor device, characterized in that the sodium ion content of the semiconductor element is 10 ppm or less.
【請求項3】基板上、(1)ポリアミド酸エステルと、
(2)コロイダルシリカから主としてなるポリイミド前
駆体組成物を加熱処理した膜を、基板面が選択的に露出
するように形成させ、該露出部をフッ硝酸でエッチング
し、上記加熱処理膜を絶縁膜あるいは保護膜として用い
る半導体素子において、該エッチング前の熱処理膜のナ
トリウムイオン含有率が10ppm以下であることを特
徴とした半導体素子の製造方法。
3. A method comprising the steps of: (1) forming a polyamic acid ester on a substrate;
(2) A film obtained by heat-treating a polyimide precursor composition mainly composed of colloidal silica is formed so that the substrate surface is selectively exposed, and the exposed portion is etched with hydrofluoric nitric acid. Alternatively, in a semiconductor element used as a protective film, the heat treatment film before etching has a sodium ion content of 10 ppm or less.
【請求項4】基板上、(1)光反応性を有するエチレン
性不飽和結合を有したポリアミド酸エステルと、(2)
光重合開始剤、(3)コロイダルシリカから主としてな
る感光性ポリイミド前駆体組成物を加熱処理した膜を、
基板面が選択的に露出するように形成させ、該露出部を
フッ化水素酸と硝酸の混合液でエッチングし、上記加熱
処理膜を絶縁膜あるいは保護膜として用いる半導体素子
において、該エッチング前の熱処理膜のナトリウムイオ
ン含有率が10ppm以下であることを特徴とした半導
体素子の製造方法。
4. A method comprising: (1) a polyamic acid ester having an ethylenically unsaturated bond having photoreactivity;
Photopolymerization initiator, (3) a film obtained by heat-treating a photosensitive polyimide precursor composition mainly composed of colloidal silica,
The substrate is formed so that the substrate surface is selectively exposed, the exposed portion is etched with a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the heat treatment film has a sodium ion content of 10 ppm or less.
【請求項5】エッチング前の熱処理膜のナトリウムイオ
ン含有率が3ppm以下であることを特徴とした請求項
1〜4のいずれか記載の半導体素子の製造方法
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the heat treatment film before etching has a sodium ion content of 3 ppm or less.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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