JP2000344896A - 有機絶縁膜材料、有機絶縁膜及びその製造方法 - Google Patents

有機絶縁膜材料、有機絶縁膜及びその製造方法

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JP2000344896A JP2000098731A JP2000098731A JP2000344896A JP 2000344896 A JP2000344896 A JP 2000344896A JP 2000098731 A JP2000098731 A JP 2000098731A JP 2000098731 A JP2000098731 A JP 2000098731A JP 2000344896 A JP2000344896 A JP 2000344896A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は電気特性、熱特性、低吸水性に優れ
た有機絶縁膜材料、有機絶縁膜及び製造方法を提供する
事を目的とする。 【解決手段】 ポリベンゾオキサゾールとオリゴマーと
を反応させた反応物からなる有機絶縁膜材料、これを用
いた一般式(2)で表される構造を主構造とするポリベ
ンゾオキサゾール樹脂層が微細孔を有してなることを特
徴とする有機絶縁膜。 【化2】 (但し、一般式(2)中のnは2〜1000までの整数
を示す。Xは4価及びYは2価の有機基を表す。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電気特性、熱特性、
機械特性及び物理特性に優れた有機絶縁膜材料及び有機
絶縁膜に関するものであり、半導体用の層間絶縁膜、保
護膜、多層回路の層間絶縁膜、フレキシブル銅張板のカ
バーコート、ソルダーレジスト膜、液晶配向膜などとし
て適用できる。
【0002】
【従来の技術】半導体材料には、必要とされる特性に応
じて無機系材料、有機系材料などの材料が様々な部分で
用いられている。例えば、半導体用の層間絶縁膜として
は、化学気相で作製した二酸化シリコン等の無機の絶縁
膜が使用されている。しかしながら、近年の半導体の高
機能化、高性能化に伴い、二酸化シリコン等の無機絶縁
膜では誘電率、吸水率が高いこと等が問題となってい
る。この改良手段のひとつとして有機材料の適用が検討
されつつある。
【0003】半導体用途の有機材料としては耐熱性、機
械特性などの優れたポリイミド樹脂が挙げられ、ソルダ
ーレジスト、カバーレイ、液晶配向膜などに用いられて
いる。しかしながら、一般にポリイミド樹脂はイミド環
にカルボニル基を2個有していることから、電気特性、
耐吸水性に問題がある。これらの問題に対してフッ素な
らびにトリフルオロメチル基を高分子内に導入すること
により電気特性と耐吸水性、耐熱性を改良することも試
みられているが、現時点での要求に対応し得ない。
【0004】このような事から、ポリイミド樹脂に比べ
て、電気特性、耐吸水性に関して優れた性能を示すポリ
ベンゾオキサゾール樹脂を半導体用途の絶縁材料に適用
することが試みられている。ポリベンゾオキサゾール樹
脂は、電気特性、熱特性、物理特性のいずれかの特性の
みを満足することは容易であり、例えば、4,4'−ジ
アミノ−3,3'−ジヒドロキシビフェニルとテレフタ
ル酸からなるポリベンゾオキサゾール樹脂は、非常に優
れた耐熱分解性、高Tg等の耐熱性を有するが、一方、
誘電率、誘電正接等の電気特性は満足しない。また、
2,2−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とテレフタル酸からなるポリベ
ンゾオキサゾール樹脂は、低誘電率等の良好な電気特性
を示すが、耐熱性等は好ましくない。近年、さらに誘電
率が2.5を下回るような低誘電率材料が期待されてお
り、この要求を満たし、かつ他の電気特性、熱特性、及
び物理特性もすぐれた樹脂は得られていないのが現状で
ある。
【0005】一方、乾燥空気の誘電率は1であり、樹脂
中に空気を導入して誘電率を下げることはScheuerlein
らの米国特許第3,883,452号公報(1975年
5月13日発行)の約20ミクロンの平均孔径を有する
発泡重合体を生成させる方法から類推される。しかしな
がら、空気を樹脂に導入することによって効果的な絶縁
体にするためには、樹脂はサブミクロンオーダーで平均
化された誘電率を有する必要がある。
【0006】サブミクロンオーダーの微細孔を得る技術
についてはHedrickらの米国特許第5,776,990
号公報(1998年7月7日発行)に、ブロックコポリ
マーをサブミクロンオーダーに相分離させ、熱分解性の
ブロック成分を熱分解させることにより、サブミクロン
オーダーの微細孔を有する樹脂を生成させることが開示
されている。ブロックコポリマーがサブミクロンオーダ
ーに相分離するのは、公知(T.Hashimoto, M.Shibayama,
M.Fujimura and H.Kawai,"Microphase Separation and
the Polymer-polymer Interphase in Block polymers"
in "Block Copolymers-Science and Technology",p.6
3, Ed. By D.J.Meier (Academic Pub., 1983))のことで
あり、天井温度の低いポリマー類が容易に分解すること
も、高分子化学の分野では一般に良く知られていること
である。しかしながら、誘電率、機械特性、電気特性、
耐吸水性と耐熱性も満足させながら微細孔を有する樹脂
組成物を得るためには、樹脂、ブロック化技術、熱分解
成分を組み合わせるその選択が非常に限定され、すべて
の特性を満足できるものは得られていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電気特性、
熱特性及び物理特性に優れた有機絶縁膜材料、有機絶縁
膜及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
の問題点を鑑み、鋭意検討を重ねた結果、一般式(1)
で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマー
とを反応させた反応物からなる有機絶縁膜材料と、これ
を用いた一般式(2)で表される構造を主構造とするポ
リベンゾオキサゾール樹脂層が微細孔を有してなること
を特徴とする有機絶縁膜を見いだし、本発明を完成する
に至った。
【0009】すなわち、(a)〜(f)項に記載の通り
である。
【0010】(a) 一般式(1)で表されるポリベン
ゾオキサゾール前駆体のカルボン酸末端とアミノ基を有
するオリゴマーとを反応させた反応物からなる有機絶縁
膜材料。
【0011】
【化3】 (但し、一般式(1)中のnは、2〜1000までの整
数を示す。Xは4価及びYは2価の有機基を表す。)
【0012】(b) アミノ基を有するオリゴマーの繰
り返し単位の骨格がプロピレンオキサイド、エチレンオ
キサイド、メチルメタクリレート、スチレン及びカーボ
ナートからなる群から選ばれるてなる(a)項に記載の
有機絶縁膜材料。
【0013】(c) アミノ基を有するオリゴマーの繰
り返し単位部の分子量が、100〜10,000である
(a)又は(b)項に記載の有機絶縁膜材料。
【0014】(d) アミノ基を有するオリゴマーが一
般式(1)で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体に
対し5〜40%の重量比でポリベンゾオキサゾール前駆
体末端と反応していることを特徴とする(a)、(b)
又は(c)項に記載の有機絶縁膜材料。
【0015】(e) 一般式(2)で表される構造を主
構造とするポリベンゾオキサゾール樹脂層が微細孔を有
してなることを特徴とする有機絶縁膜。
【0016】
【化4】 (但し、一般式(2)中のnは2〜1000までの整数
を示す。Xは4価及びYは2価の有機基を表す。)
【0017】(f) (a)項〜(d)項に記載の有機
絶縁膜材料により成膜した後、ポリベンゾオキサゾール
前駆体を加熱により閉環させてオリゴマー基を含むポリ
ベンゾオキサゾール樹脂膜とし、更に加熱することによ
りオリゴマー基を熱分解及び気化し、揮散させて微細孔
を有する一般式(2)で表される構造を主構造とするポ
リベンゾオキサゾール樹脂層を得ることを特徴とする有
機絶縁膜の製造方法。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の有機絶縁膜材料は、一般
式(1)で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体のカ
ルボン酸末端とアミノ基を有するオリゴマーとを反応さ
せた反応物からなるものであり、本発明の有機絶縁膜
は、前記有機絶縁膜材料を用いた、一般式(2)で表さ
れる構造を主構造とするポリベンゾオキサゾール樹脂よ
りなり、該樹脂により形成される樹脂層が微細孔を有す
ることを特徴とするもので、微細孔により樹脂層全体の
誘電率を低減させるものである。
【0019】本発明の有機絶縁膜において、樹脂層が有
する微細孔は、その直径が50nm以下のものであり、
好ましくは、10nm以下、更に好ましくは、5nm以
下のものである。また、本発明において、微細孔は、前
記ポリベンゾオキサーゾル樹脂膜に含まれるオリゴマー
基を加熱により、熱分解、気化させて形成するが、有機
絶縁膜材料において、一般式(2)で表されるポリベン
ゾオキサゾール前駆体に対し、オリゴマーが5〜40%
の重量比の割合で、反応していることが好ましい。
【0020】本発明に用いるポリベンゾオキサゾール前
駆体は、ジアミノフェノール化合物とジカルボン酸とに
より合成されるが、ジアミノフェノール化合物として
は、一般式(3)で表される通りであり、例えば3,
3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、
4,4' −ジアミノ−3,3'−ジヒドロキシビフェニ
ル、4,4' −ジアミノ−3,3'−ジヒドロキシビフ
ェニル−エーテル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジ
ヒドロキシビフェニル−エーテル、2,2−ビス(3−
アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−
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、1,4−ビス(3−アミノ−4−ヒド
ロキシフェニル)テトラフルオロベンゼン、4,4’−
ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)オクタフ
ルオロビフェニル、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒ
ドロキシ−5−トリフルオロメチルフェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒド
ロキシ−5−トリフルオロメチルフェニル)ヘキサフル
オロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロ
キシ−5−ペンタフルオロエチルフェニル)ヘキサフル
オロプロパン、9,9−ビス−(4−((3−ヒドロキ
シ−4−アミノ)−フェニロキシ)−フェニル)−フル
オレン、9,9−ビス−(4−((4−ヒドロキシ−3
−アミノ)−フェニロキシ)−フェニル)−フルオレ
ン、2−(3−アミノ−4−ヒドロキシ−5−トリフル
オロメチルフェニル)−2−(3−アミノ−4−ヒドロ
キシ−5−ペンタフルオロエチルフェニル)ヘキサフル
オロプロパンなどを挙げることができるが、必ずしもこ
れらに限られるものではない。また2種以上のジアミノ
フェノール化合物を組み合わせて使用することも可能で
ある。
【0021】
【化5】 (Xは4価の有機基を表す)
【0022】本発明のポリベンゾオキサゾール前駆体の
合成に用いるジカルボン酸については、一般式(4)で
表される通りであり、例えばイソフタル酸、テレフタル
酸、3−フルオロイソフタル酸、2−フルオロイソフタ
ル酸、3−フルオロフタル酸、2−フルオロフタル酸、
2−フルオロテレフタル酸、2,4,5,6−テトラフ
ルオロイソフタル酸、3,4,5,6−テトラフルオロ
フタル酸、4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデン
ジフェニル−1,1'−ジカルボン酸、パーフルオロス
ベリン酸、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−
4,4’−ビフェニレンジカルボン酸、4,4’−オキ
シジフェニル−1,1’−ジカルボン酸、1,4−ナフ
タレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン
酸、4,4‘−ビフェニルジカルボン酸,2,2’−ビ
フェニルジカルボン酸などが挙げられるが、必ずしもこ
れらに限られるものではない。また2種以上のジカルボ
ン酸を組み合わせて使用することも可能である。
【0023】
【化6】 (Yは2価の有機基を表す)
【0024】本発明で用いるオリゴマーは、一般的な方
法で、末端にアミノ基を導入したもので、一般式(1)
で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体のカルボン酸
末端基に反応させた後に熱分解して気化する温度が、反
応物のオリゴマー部が、一般式(2)で表されるポリベ
ンゾオキサゾール樹脂の熱分解温度よりも低いオリゴマ
ーであれば良い。例えば、該オリゴマーの骨格がプロピ
レンオキサイド、エチレンオキサイド、メチルメタクリ
レート、スチレン及びカーボナート等の繰り返し単位か
らなるアミノ基を有するオリゴマー、ポリエチレンオキ
サイド−ポリプロピレンオキサイドのブロック共重合体
からなるアミノ基を有するオリゴマー、ポリエチレンオ
キサイド−ポリプロピレンオキサイド−ポリエチレンオ
キサイドのトリブロック共重合体からなるアミノ基を有
するオリゴマーなどが挙げられる。
【0025】該オリゴマーは、繰り返し単位部の分子量
が、100〜10,000の範囲のものが好ましい。分
子量が100未満であると、誘電率が目的とするレベル
まで低くできず、また分子量が10,000を越えるも
のでは、空隙が大きくなりすぎて膜の機械的強度が低く
なったり、膜表面に達する連続気泡ができてしまう等の
問題が発生する。
【0026】該オリゴマーの加熱分解前はポリベンゾオ
キサゾール前駆体に対して該オリゴマーが5〜40%の
重量比でポリベンゾオキサゾール前駆体のカルボン酸末
端と反応していることが望ましい。重量比が5%未満で
あると誘電率が低くできず、また重量比が40%を越え
ると、空隙が多くなりすぎて、機械的強度が低くなった
り、絶縁膜表面に連続気泡ができてしまったり、熱的特
性にも悪影響がでる等の問題が発生する。
【0027】本発明の有機絶縁膜材料の製造方法は、前
記ポリベンゾオキサゾール前駆体とアミノ基を有するオ
リゴマーとの反応により行われる。
【0028】即ち、前記一般式(3)で表されるジアミ
ノフェノール化合物と、前記一般式(4)で表されるジ
カルボン酸とを、活性エステル法や酸クロリド法により
ポリベンゾオキサゾール前駆体とし、該前駆体末端のカ
ルボン酸とオリゴマーのアミノ基とを反応させ、有機絶
縁膜材料を得ることができる。
【0029】必要によりポリベンゾオキサゾール前駆体
とオリゴマーとの反応物に各種添加剤として、界面活性
剤やカップリング剤等を添加し、半導体用層間絶縁膜、
保護膜、多層回路の層間絶縁膜、フレキシブル銅張板の
カバーコート、ソルダーレジスト膜、液晶配向膜等とし
て用いることができる。
【0030】本発明のポリベンゾオキサゾール前駆体の
合成で用いられる酸クロリドは一般式(5)で表され
る。
【0031】
【化7】 (Yは2価の有機基を表す)
【0032】酸クロリド法による末端をアミノ基を有す
るオリゴマーと反応させたポリベンゾオキサゾール前駆
体の合成の例を挙げると、まずジカルボン酸である4,
4’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−
1,1’−ジカルボン酸を、N,N−ジメチルホルムア
ミド、γ―ブチロラクトン等の極性溶媒に溶解し、過剰
量の塩化チオニル存在下で室温から75℃で反応するこ
とにより、酸クロリドである4,4’−ヘキサフルオロ
イソプロピリデンジフェニル−1,1−ジカルボン酸ク
ロリドを得る。次いで、2,2−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を、
乾燥窒素雰囲気下で乾燥したN−メチル−2−ピロリド
ンに溶解して、10℃以下に冷却した後、γ−ブチロラ
クトンに4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジ
フェニル−1,1−ジカルボン酸クロリドを溶解したも
のを滴下する。その後、γ−ブチロラクトンにピリジン
を溶解したものを滴下し、続けてオリゴマー末端をアミ
ン化したものをγ−ブチロラクトンに溶解したものを滴
下する。滴下終了後、室温まで戻し攪拌する。反応液を
濾過してピリジン塩酸塩を除去し、反応液を蒸留水とエ
タノールの混合溶液に滴下し、沈殿物を集め、乾燥する
ことによりポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマー
との反応物を得て、有機絶縁膜材料とすることができ
る。
【0033】本発明の有機絶縁膜材料は、通常、これを
溶剤に溶解し、ワニス状にして使用するのが好ましい。
溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチ
ロラクトン、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、ジエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、
ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレング
リコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノ
メチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチル
−1,3−ブチレングリコールアセテート、1,3−ブ
チレングリコール−3−モノメチルエーテル、ピルビン
酸メチル、ピルビン酸エチル、メチル−3−メトキシプ
ロピオネート等を1種、または2種以上混合して用いる
ことが出来る。
【0034】本発明の有機絶縁膜の製造方法は、まず、
有機絶縁膜材料を上記溶剤に溶解し、適当な支持体、例
えばガラス、金属、シリコーンウエハーやセラミック基
盤等に塗布する。塗布方法としては、スピンナーを用い
た回転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸
漬、印刷、ロールコーティング等が挙げられる。このよ
うにして、塗膜を形成した後、窒素下でオリゴマー基が
熱分解して気化する温度より低い温度で加熱処理をし
て、ベンゾオキサゾールを脱水、閉環させポリベンゾオ
キサゾール樹脂に変換し、この樹脂層を更にオリゴマー
基が熱分解して気化する温度以上で、且つポリベンゾオ
キサゾール樹脂の分解温度より低い温度で加熱すること
により、オリゴマー基を熱分解及び気化し揮散させ微細
孔を形成することが好ましい。
【0035】本発明におけるポリベンゾオキサゾール樹
脂とオリゴマーとの反応物は、その前駆体と感光剤とし
てナフトキノンジアジド化合物とを用いることで、感光
性樹脂組成物として用いることが可能である。
【0036】
【実施例】以下に実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は実施例の内容になんら限定されるもので
はない。以下、部は重量部を示す。
【0037】(酸クロリドの合成) 「合成例1」4、4’−ヘキサフルオロイソプロピリデ
ンジフェニル−1,1’−ジカルボン酸25部、塩化チ
オニル45ml及び乾燥N,N−ジメチルホルムアミド
(以下DMFと略す。)0.5mlを反応容器に入れ、
75℃で2時間反応させた。反応終了後、過剰の塩化チ
オニルを加熱及び減圧により留去した。残査をヘキサン
を用いて再結晶させて、4,4’−ヘキサフルオロイソ
プロピリデンジフェニル−1,1'−ジカルボン酸ジク
ロリドを得た。
【0038】(プロピレンオキサイドオリゴマー末端の
アミノ基導入) 「合成例2」オリゴマーとして分子量3000のプロピ
レンオキサイドオリゴマー(第一工業製薬株式会社製ポ
リハードナD−300)30部(9.68mmol)を
乾燥窒素雰囲気下で乾燥したテトラヒドロフラン80部
に溶解し、ピリジン1.15部(14.52mmol)
を滴下後、5℃でテトラヒドロフラン20部に4−ニト
ロ安息香酸クロリド2.63部(14.52mmol)
を溶解したものを30分かけて滴下した。滴下終了後、
室温まで戻し、室温で24時間攪拌した。その後、反応
液を濾過してピリジン塩酸塩を除去し、溶媒を濃縮して
除去することによりプロピレンオキサイドオリゴマーの
4−ニトロ安息香酸エステルを得た。このプロピレンオ
キサイドオリゴマーの4−ニトロ安息香酸エステルをテ
トラヒドロフラン100部に溶解した後、5%パラジウ
ム炭素0.5部を水素ガス雰囲気下で混合し、室温で2
4時間攪拌した。その後、反応液をセライトで濾過し、
溶媒を濃縮して除去することにより末端を4−アミノ安
息香酸エステル化したプロピレンオキサイドオリゴマー
を得た。得られたプロピレンオキサイドオリゴマーの熱
分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したとこ
ろ、360℃であった。
【0039】「合成例3」合成例2に用いた分子量30
00のプロピレンオキサイドオリゴマー30部(9.6
8mmol)に代え分子量1000のプロピレンオキサ
イドオリゴマー(第一工業製薬株式会社製)11部
(9.68mmol)を用いた以外は合成例2と同様に
して末端を4−アミノ安息香酸エステル化したプロピレ
ンオキサイドオリゴマーを得た。得られたプロピレンオ
キサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重
量分析にて測定したところ、355℃であった。
【0040】「合成例4」合成例2に用いた分子量30
00のプロピレンオキサイドオリゴマー30部(9.6
8mmol)に代え分子量4000のプロピレンオキサ
イドオリゴマー(第一工業製薬株式会社製)39部
(9.68mmol)を用いた以外は合成例2と同様に
して末端を4−アミノ安息香酸エステル化したプロピレ
ンオキサイドオリゴマーを得た。得られたプロピレンオ
キサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重
量分析にて測定したところ、362℃であった。
【0041】「実施例1」 (1)ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成 2,2−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4.14部(11.31m
mol)を、乾燥窒素雰囲気下で乾燥したN−メチル−
2−ピロリドン20部に溶解し、10℃でγ−ブチロラ
クトン20部に、合成例1で得た4,4'−ヘキサフル
オロイソプロピリデンジフェニル−1,1'−ジカルボ
ン酸ジクロリド5.00部(11.65mmol)を溶
解したものを30分かけて滴下した。続いて室温まで戻
し、室温で2時間攪拌した。その後、10℃でγ−ブチ
ロラクトン20部にピリジン2.69部を溶解したもの
を30分かけて滴下した。滴下終了後、室温まで戻し、
室温で4時間攪拌することによりポリベンゾオキサゾー
ル前駆体溶液を得た。生成した前駆体の数平均分子量は
13,000、重量平均分子量は26,000であっ
た。
【0042】(2)ポリベンゾオキサゾール前駆体とオ
リゴマーとの反応とワニスの調整 次いでγ−ブチロラクトン10部に、合成例2で得た4
−アミノ安息香酸エステル化したプロピレンオキサイド
オリゴマー2.00部(0.67mmol)を溶解した
ものを、上記ポリベンゾオキサゾール前駆体溶液中に滴
下し、室温で24時間攪拌した。反応終了後、反応液を
濾過してピリジン塩酸塩を除去し、反応液を蒸留水0.
18リットルとエタノール0.54リットルの混合溶液
に滴下し、沈殿物を集め、乾燥することによりオリゴマ
ーと反応したポリベンゾオキサゾール前駆体を得た。こ
のポリベンゾオキサゾール前駆体をN−メチル−2−ピ
ロリドンに溶解して混合し、20%の溶液とした。0.
2mmのテフロン(登録商標)フィルターで濾過しワニス
を得た。
【0043】(3)微細孔を有したポリベンゾオキサゾ
ール樹脂層の製造 上記調整により得られたワニスをスピンコーターを用い
てアルミニウムを蒸着したシリコンウエハー上に塗布し
た。このとき熱処理後の膜厚が約1μmとなるようにス
ピンコーターの回転数と時間を設定した。塗布後、10
0℃のホットプレート上で120秒間乾燥した後、窒素
を流入して酸素濃度を100ppm以下に制御したオー
ブンを用いて、150℃/30分、250℃/60分の
順で加熱して脱水閉環反応させることで、末端をオリゴ
マーと反応させたポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を
得た。さらに、350℃/60分、400℃/30分加
熱してオリゴマー基を分解し、細孔を有するポリベンゾ
オキサゾール樹脂の皮膜を得た。皮膜上にアルミニウム
を蒸着してパターンニングを行い所定の大きさの電極を
形成した。シリコンウエハー側のアルミニウムと、この
電極による容量を測定し、測定後に皮膜の電極隣接部
を、酸素プラズマによりエッチングして、表面粗さ計に
より膜厚を測定することにより、周波数1MHzにおけ
る誘電率を算出したところ2.2であった。この皮膜の
IRスペクトルをFT−IRにより測定したところ、1
656cm-1にオキサゾールのアミドによる吸収は見ら
れず1053cm-1、1625cm-1にオキサゾールに
よる吸収が観察され、ポリベンゾオキサゾールが生成し
ていることが確認された。TG−DTAにより耐熱性を
評価したところ窒素雰囲気での5%重量減少温度は51
3℃であった。また、この皮膜について断面をTEMに
より観察したところ、得られた空隙は、平均孔径5nm
で非連続であった。
【0044】「実施例2」実施例1のポリベンゾオキサ
ゾール前駆体の合成において、2,2−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
ンの4.14部(11.31mmol)を4.02部
(10.98mmol)とし、ポリベンゾオキサゾール
前駆体とオリゴマーとの反応において4−アミノ安息香
酸エステル化した分子量3000のプロピレンオキサイ
ドオリゴマーの2.00部(0.67mmol)を4.
00部(1.33mmol)とする以外は全て実施例1
と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及
びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応
を行った後、ワニスを得た。オリゴマーとの反応前のポ
リベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は12,0
00、重量平均分子量は23,000であった。ここで
得たワニスを用いて実施例1と同様にして、ポリベンゾ
オキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。その結
果、誘電率は、2.1であった。5%重量減少温度は5
05℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの
皮膜について断面をTEMにより観察したところ、得ら
れた空隙は、平均孔径6nmで非連続であった。
【0045】「実施例3」実施例1のポリベンゾオキサ
ゾール前駆体の合成において、2,2−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
ンの4.14部(11.31mmol)を3.96部
(10.82mmol)とし、ポリベンゾオキサゾール
前駆体とオリゴマーとの反応において分子量3000の
プロピレンオキサイドオリゴマーの2.00部(0.6
7mmol)を5.00部(1.67mmol)とする
以外は全て実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾ
ール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体と
オリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これ
を用いて実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾー
ル樹脂の皮膜を作製し評価を行った。オリゴマーとの反
応前のポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は
10,000、重量平均分子量は21,000であっ
た。その結果、誘電率は、2.0であった。5%重量減
少温度は502℃であった。また、このポリベンゾオキ
サゾールの皮膜について断面をTEMにより観察したと
ころ、得られた空隙は、平均孔径4nmで非連続であっ
た。
【0046】「実施例4」実施例1のポリベンゾオキサ
ゾール前駆体の合成において2,2−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
4.14部(11.31mmol)に代え4,4' −ジ
アミノ−3,3'−ジヒドロキシビフェニル2.45部
(11.31mmol)を、4,4'−ヘキサフルオロ
イソプロピリデンジフェニル−1,1'−ジカルボン酸
クロリド5.00部(11.65mmol)に代え合成
例1においてカルボン酸にテレフタル酸を用い同様の操
作で得たテレフタル酸クロリド2.37部(11.65
mmol)を用いた以外は実施例1と同様にして、ポリ
ベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサ
ゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニス
を調整し、これを用いて実施例1と同様にして、ポリベ
ンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。オリゴマーと
の反応前のポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子
量は13,000、重量平均分子量は25,500であ
った。その結果、誘電率は、2.2であった。5%重量
減少温度は530℃であった。また、このポリベンゾオ
キサゾールの皮膜について断面をTEMにより観察した
ところ、得られた空隙は、平均孔径6nmで非連続であ
った。
【0047】「実施例5」実施例1のポリベンゾオキサ
ゾール前駆体の合成において、用いた2,2−ビス
(3− アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフル
オロプロパンの4.14部(11.31mmol)を
4.58部(10.67mmol)に代え、ポリベンゾ
オキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用い
た4−アミノ安息香酸エステル化した分子量3000の
プロピレンオキサイドオリゴマー2.00部(0.67
mmol)を、合成例3で得られた4−アミノ安息香酸
エステル化した分子量1000のプロピレンオキサイド
オリゴマー2.00部(2.00mmol)に代えた以
外は実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前
駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴ
マーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用い
て実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂
の皮膜を作製し評価を行った。オリゴマーとの反応前の
ポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は10,
000、重量平均分子量は20,000であった。その
結果、誘電率は、2.2であった。5%重量減少温度は
510℃であった。また、このポリベンゾオキサゾール
の皮膜について断面をTEMにより観察したところ、得
られた空隙は、平均孔径3nmで非連続であった。
【0048】「実施例6」実施例1のポリベンゾオキサ
ゾール前駆体の合成において、用いた2,2−ビス
(3− アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフル
オロプロパンの4.14部(11.31mmol)を
4.22部(11.52mmol)に代え、ポリベンゾ
オキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用い
た4−アミノ安息香酸エステル化した分子量3000の
プロピレンオキサイドオリゴマー2.00部(0.67
mmol)を、合成例4で得られた4−アミノ安息香酸
エステル化した分子量4000のプロピレンオキサイド
オリゴマー1.00部(0.25mmol)に代えた以
外は実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前
駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴ
マーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用い
て実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂
の皮膜を作製し評価を行った。オリゴマーとの反応前の
ポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は20,
000、重量平均分子量は40,000であった。その
結果、誘電率は、2.1であった。5%重量減少温度は
510℃であった。また、このポリベンゾオキサゾール
の皮膜について断面をTEMにより観察したところ、得
られた空隙は、平均孔径7nmで非連続であった。
【0049】(エチレンオキサイドオリゴマー末端のア
ミノ基導入) 「合成例5」合成例2に用いた分子量3000のプロピ
レンオキサイドオリゴマー30部(9.68mmol)
を分子量3000のエチレンオキサイドオリゴマー30
部(9.68mmol)に代えた以外は合成例2と同様
にして、末端を4−アミノ安息香酸エステル化したエチ
レンオキサイドオリゴマーを得た。得られたエチレンオ
キサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重
量分析にて測定したところ、376℃であった。
【0050】「実施例7」実施例1のポリベンゾオキサ
ゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた4−
アミノ安息香酸エステル化した分子量3000のプロピ
レンオキサイドオリゴマーを、合成例5で得られた4−
アミノ安息香酸エステル化した分子量3000のエチレ
ンオキサイドオリゴマーの同じ重量部に代えた以外は実
施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の
合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーと
の反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施
例1と同様にしてポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を
作製した。その結果、誘電率は、2.2であった。5%
重量減少温度は516℃であった。また、このポリベン
ゾオキサゾールの皮膜について断面をTEMにより観察
したところ、得られた空隙は、平均孔径6nmで非連続
であった。
【0051】(カーボナートオリゴマー末端のアミノ基
導入) 「合成例6」合成例2に用いた分子量3000のプロピ
レンオキサイドオリゴマー30部(9.68mmol)
に代え分子量3000のカーボナートオリゴマー30部
(9.68mmol)を用いた以外は合成例2と同様に
して、末端を4−アミノ安息香酸エステル化したカーボ
ナートオリゴマーを得た。得られたカーボナートオリゴ
マーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定
したところ、354℃であった。
【0052】「実施例8」実施例1のポリベンゾオキサ
ゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた4−
アミノ安息香酸エステル化した分子量3000のプロピ
レンオキサイドオリゴマーを、合成例6で得られた4−
アミノ安息香酸エステル化した分子量3000のカーボ
ナートオリゴマーの同じ重量部に代えた以外は実施例1
と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及
びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応
を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例1と
同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製
した。その結果、誘電率は、2.1であった。5%重量
減少温度は510℃であった。また、このポリベンゾオ
キサゾールの皮膜について断面をTEMにより観察した
ところ、得られた空隙は、平均孔径5nmで非連続であ
った。
【0053】(スチレンオリゴマー合成とオリゴマー末
端のアミノ基導入) 「合成例7」スチレン10部(96mmol)を、乾燥
窒素雰囲気下で乾燥したテトラヒドロフラン100部に
溶解して、−78℃まで冷却し、ここへ反応試剤として
sec-ブチルリチウムを加えて3時間攪拌した。続けてエ
チレンエポキサイド0.044部(1.0mmol)を
加えて3時間攪拌した後メタノール3部を加え、この溶
液を濃縮して溶媒を除去したものをテトラヒドロフラン
100部に溶解し濾過した。得られた濾液を減圧濃縮、
乾燥させることにより、末端が水酸基で分子量9600
のスチレンオリゴマーを得た。得られたスチレンオリゴ
マーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定
したところ、365℃であった。
【0054】合成例2に用いた分子量3000のプロピ
レンオキサイドオリゴマー30部(9.68mmol)
に代え上記合成により得られた分子量9600のスチレ
ンオリゴマー93部(9.68mmol)を用いた以外
は合成例2と同様にして、末端を4−アミノ安息香酸エ
ステル化した分子量9600のスチレンオリゴマーを得
た。
【0055】「実施例9」実施例1のポリベンゾオキサ
ゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた2,
2−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の4.14部(11.31mmo
l)を4.23部(11.55mmol)に代え、ポリ
ベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応におい
て用いた4−アミノ安息香酸エステル化した分子量30
00のプロピレンオキサイドオリゴマー2.00部
(0.67mmol)を、合成例7で得られた4−アミ
ノ安息香酸エステル化した分子量9600のスチレンオ
リゴマー2.00部(0.21mmol)に代えた以外
は実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆
体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマ
ーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて
実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の
皮膜を作製した。その結果、誘電率は、2.1であっ
た。5%重量減少温度は509℃であった。また、この
ポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をTEMに
より観察したところ、得られた空隙は、平均孔径7nm
で非連続であった。
【0056】(メチルメタクリレートオリゴマー合成と
オリゴマー末端のアミノ基導入) 「合成例8」合成例7のオリゴマー合成において用いた
スチレン10部(96mmol)をメチルメタクリレー
ト10部(96mmol)を用いた以外は合成例7と同
様にして、オリゴマーを合成して末端を4−アミノ安息
香酸エステル化した分子量9600のメチルメタクリレ
ートオリゴマーを得た。得られたメチルメタクリレート
オリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析に
て測定したところ、362℃であった。
【0057】「実施例10」実施例1のポリベンゾオキ
サゾール前駆体の合成において、用いた2,2−ビス
(3− アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフル
オロプロパンの4.14部(11.31mmol)を
4.23部(11.55mmol)に代え、ポリベンゾ
オキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用い
た4−アミノ安息香酸エステル化した分子量3000の
プロピレンオキサイドオリゴマー2.00部(0.67
mmol)を、合成例8で得られた4−アミノ安息香酸
エステル化した分子量9600のメチルメタクリレート
オリゴマー2.00部(0.217mmol)に代えた
以外は実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール
前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリ
ゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用
いて実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹
脂の皮膜を作製した。その結果、誘電率は、2.1であ
った。5%重量減少温度は511℃であった。また、こ
のポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をTEM
により観察したところ、得られた空隙は、平均孔径7n
mで非連続であった。
【0058】「合成例9」合成例2に用いた分子量30
00のプロピレンオキサイド30部(9.68mmo
l)に代え分子量3,300のポリエチレンオキサイド
−ポリプロピレンオキサイド−ポリエチレンオキサイド
のトリブロック共重合体オリゴマー(第一工業製薬株式
会社製)32部(9.68mmol)を用いた以外は合
成例2と同様にして、末端を4−アミノ安息香酸エステ
ル化したポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキ
サイド−ポリエチレンオキサイドのトリブロック共重合
体オリゴマーを得た。得られたエチレンオキサイド−プ
ロピレンオキサイド−エチレンオキサイドオリゴマーの
熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したと
ころ、364℃であった。
【0059】「実施例11」実施例1のポリベンゾオキ
サゾール前駆体の合成において、2,2−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
パンの4.14部(11.31mmol)を4.16部
(11.36mmol)とし、ポリベンゾオキサゾール
前駆体とオリゴマーとの反応において4−アミノ安息香
酸エステル化した分子量3000のプロピレンオキサイ
ドオリゴマーの2.00部(0.67mmol)を合成
例9で得た4−アミノ安息香酸エステル化したポリエチ
レンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド−ポリエチ
レンオキサイドのトリブロック共重合体オリゴマー2.
00部(0.58mmol)とする以外は全て実施例1
と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及
びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応
を行った後、ワニスを得た。ここで得たワニスを用いて
実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の
皮膜を作製し評価を行った。その結果、誘電率は、2.
2であった。5%重量減少温度は512℃であった。ま
た、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面を
TEMにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔
径5nmで非連続であった。
【0060】「合成例10」合成例2に用いた分子量3
000のプロピレンオキサイド30部(9.68mmo
l)に代え分子量2,000のポリエチレンオキサイド
−ポリプロピレンオキサイドのジブロック共重合体オリ
ゴマー(日本油脂株式会社製)19.4部(9.68m
mol)を用いた以外は合成例2と同様にして、末端を
4−アミノ安息香酸エステル化したポリエチレンオキサ
イド−ポリプロピレンオキサイドジブロック共重合体オ
リゴマーを得た。得られたエチレンオキサイド−プロピ
レンオキサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下
で熱重量分析にて測定したところ、362℃であった。
【0061】「実施例12」実施例1のポリベンゾオキ
サゾール前駆体の合成において、2,2−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
パンの4.14部(11.31mmol)を4.16部
(11.15mmol)とし、ポリベンゾオキサゾール
前駆体とオリゴマーとの反応において4−アミノ安息香
酸エステル化した分子量2000のプロピレンオキサイ
ドオリゴマーの2.00部(0.67mmol)を合成
例10で得た4−アミノ安息香酸エステル化したポリエ
チレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイドジブロッ
ク共重合体オリゴマー2.00部(0.58mmol)
とする以外は全て実施例1と同様にして、ポリベンゾオ
キサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前
駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを得た。
ここで得たワニスを用いて実施例1と同様にして、ポリ
ベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。
その結果、誘電率は、2.2であった。5%重量減少温
度は513℃であった。また、このポリベンゾオキサゾ
ールの皮膜について断面をTEMにより観察したとこ
ろ、得られた空隙は、平均孔径4nmで非連続であっ
た。
【0062】「比較例1」 (1)ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成とそのワニ
スの調整 撹拌装置、窒素導入管、滴下漏斗を付けたセパラブルフ
ラスコ中、2,2−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14.65部(40
mmol)を乾燥したジメチルアセトアミド200部に
溶解し、ピリジン7.92部(200mmol)を添加
後、乾燥窒素導入下、−15℃でジメチルアセトアミド
100gに4,4'−ヘキサフルオロイソプロピリデン
ジフェニル−1,1'−ジカルボン酸クロリド16.9
2g(0.04mol)を溶解したものを30分かけて
滴下し、沈殿物を回収し、乾燥してポリベンゾオキサゾ
ール前駆体の粉末を得た。これをN−メチル−2−ピロ
リドンに溶解し20%の溶液とした。0.2mmのテフロ
ンフィルターで濾過しワニスを得た。
【0063】(2)ポリベンゾオキサゾール樹脂膜の製
造 このワニスをスピンコーターを用いてアルミニウムを蒸
着したシリコンウエハー上に塗布した。このとき熱処理
後の膜厚が約1μmとなるようにスピンコーターの回転
数と時間を設定した。塗布後、100℃のホットプレー
ト上で120秒間乾燥した後、窒素を流入して酸素濃度
を100ppm以下に制御したオーブンを用いて、15
0℃/30分、250℃/60分の順で加熱し、さら
に、350℃/60分、400℃/30分加熱して、ポ
リベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を得た。皮膜上にアル
ミニウムを蒸着してパターンニングを行い所定の大きさ
の電極を形成した。シリコンウエハー側のアルミニウム
とこの電極による容量を測定し、測定後に皮膜の電極隣
接部を酸素プラズマによりエッチングして表面粗さ計に
より膜厚を測定することにより周波数1MHzにおける
誘電率を算出したところ2.6であった。この皮膜のI
RスペクトルをFT−IRにより測定したところ、16
56cm-1にオキサゾールのアミドによる吸収は見られ
ず1053cm -1、1625cm-1にオキサゾールによ
る吸収が観察され、ポリベンゾオキサゾールが生成して
いることが確認された。TG−DTAにより耐熱性を評
価したところ窒素雰囲気での5%重量減少温度は516
℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜
について断面をTEMにより観察したところ、空隙は、
観察されなかった。
【0064】「比較例2」実施例1のポリベンゾオキサ
ゾール前駆体の合成において、用いた2,2−ビス
(3− アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフル
オロプロパンの4.14部(11.31mmol)を
3.78部(10.32mmol)に代え、ポリベンゾ
オキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用い
た4−アミノ安息香酸エステル化した分子量3000の
プロピレンオキサイドオリゴマーの2.00部(0.6
7mmol)を8.00部(2.67mmol)に代え
た以外は実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾー
ル前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオ
リゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを
用いて実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール
樹脂の皮膜を作製し評価を行った。その結果、誘電率
は、2.0であった。5%重量減少温度は420℃であ
った。また、このポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜
は、100nm以下の細孔ができていることを確認し
た。
【0065】(カーボナート末端のアミノ基導入) 「合成例11」合成例2に用いた分子量3000のプロ
ピレンオキサイドオリゴマー30部(9.68mmo
l)に代え分子量90の1−メトキシ−2−プロパノー
ル0.87部(9.68mmol)を用いた以外は合成
例2と同様にして、末端を4−アミノ安息香酸エステル
化したカーボナートを得た。得られたカーボナートの熱
分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したとこ
ろ、260℃であった。
【0066】「比較例3」実施例1のポリベンゾオキサ
ゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた2,
2−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の4.14部(11.31mmo
l)を1.65部(4.51mmol)に代え、ポリベ
ンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において
用いた4−アミノ安息香酸エステル化した分子量300
0のプロピレンオキサイドオリゴマー2.00部(0.
67mmol)を、合成例11で得られた4−アミノ安
息香酸エステル化した分子量90の1−メトキシ−2−
プロパノール3.03部(14.29mmol)に代え
た以外は実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾー
ル前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオ
リゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを
用いて実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール
樹脂の皮膜を作製した。その結果、誘電率は、2.6で
あった。5%重量減少温度は516℃であった。また、
このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をTE
Mにより観察したところ、空隙は観察されなかった。
【0067】(メチルメタクリレートオリゴマー合成と
オリゴマー末端のアミノ基導入) 「合成例12」合成例7のオリゴマー合成において用い
たスチレン10部(96mmol)に代えメチルメタク
リレート30部(288mmol)を用いた以外は、合
成例7と同様にして、分子量30,000のメチルメタ
クリレートポリマーを合成した。得られたメチルメタク
リレートポリマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量
分析にて測定したところ、360℃であった。
【0068】次いで合成例2に用いた分子量3000の
プロピレンオキサイドオリゴマー30部(9.68mm
ol)を上記合成により得られた分子量30000のメ
チルメタクリレートポリマー290部(9.68mmo
l)に、ピリジンの1.15部(14.52mmol)
を3.56部(0.45mmol)に、4−ニトロ安息
香酸クロリドの2.63部(14.52mmol)を
0.08部(0.45mmol)とした以外は合成例2
と同様にして、末端を4−アミノ安息香酸エステル化し
た分子量30,000のメチルメタクリレートポリマー
を得た。
【0069】「比較例4」実施例1のポリベンゾオキサ
ゾール前駆体の合成において、用いた2,2−ビス
(3− アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフル
オロプロパンの4.14部(11.31mmol)を
4.24部(11.59mmol)に代え、ポリベンゾ
オキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用い
た4−アミノ安息香酸エステル化した分子量3000の
プロピレンオキサイドオリゴマーの2.00部(0.6
7mmol)を合成例12で得られた4−アミノ安息香
酸エステル化した分子量30000のメチルメタクリレ
ートオリゴマー2.00部(0.07mmol)に代え
た以外は実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾー
ル前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオ
リゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを
用いて実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール
樹脂の皮膜を作製した。その結果、誘電率は、上下電極
がショートし測定できなかった。5%重量減少温度は4
55℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの
皮膜について断面をTEMにより観察したところ、1μ
mの空孔が観察された。
【0070】実施例1〜12の本発明のポリベンゾオキ
サゾール前駆体とオリゴマーとを反応させ、加熱操作で
オリゴマーを熱分解及び気化し微細孔を含有したポリベ
ンゾオキサゾール樹脂の皮膜はいずれも誘電率が低く
2.0〜2.2であり、さらに耐熱性が高いという良好
な特性が得られた。
【0071】比較例1では、ポリベンゾオキサゾール樹
脂に細孔を含んでいないため耐熱性は同等で良好である
が、誘電率は実施例1〜12より大幅に高い2.6であ
った。
【0072】比較例2では、オリゴマーの重量比が48
%であったために誘電率は2.0と低かったが、熱分解
温度は、低い値となった。
【0073】比較例3ではオリゴマーの分子量が100
未満と小さかったために誘電率は2.6と実施例1〜1
2より大幅に高かった。
【0074】比較例4ではオリゴマーの分子量が100
00を越える高分子量物であったため膜厚約1μmの皮
膜を形成した場合には上下に貫通する穴が生成してしま
い上下電極がショートしてしまった。
【0075】
【発明の効果】本発明により、電気特性、熱特性、機械
特性及び物理特性に優れた有機絶縁膜材料及び有機絶縁
膜を得ることができる。従って、本発明の有機絶縁膜材
料は、電気特性、熱特性、機械特性及び物理特性が要求
される様々な分野、例えば半導体用の層間絶縁膜、保護
膜、多層回路の層間絶縁膜、フレキシブル銅張版のカバ
ーコート、ソルダーレジスト膜、液晶配向膜などとして
適用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08J 9/26 102 C08J 9/26 102 H01L 21/312 H01L 21/312 A 21/768 C09D 5/25 // C09D 5/25 179/04 B 179/04 H01L 21/90 S (72)発明者 榎 尚史 東京都品川区東品川2丁目5番8号 住友 ベークライト株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1)で表されるポリベンゾオキ
    サゾール前駆体のカルボン酸末端とアミノ基を有するオ
    リゴマーとを反応させた反応物からなる有機絶縁膜材
    料。 【化1】 (但し、一般式(1)中のnは2〜1000までの整数
    を示す。Xは4価及びYは2価の有機基を表す。)
  2. 【請求項2】 アミノ基を有するオリゴマーの繰り返し
    単位の骨格がプロピレンオキサイド、エチレンオキサイ
    ド、メチルメタクリレート、スチレン及びカーボナート
    からなる群から選ばれてなる請求項1記載の有機絶縁膜
    材料。
  3. 【請求項3】 アミノ基を有するオリゴマーの繰り返し
    単位部の分子量が100〜10,000である請求項1
    又は2記載の有機絶縁膜材料。
  4. 【請求項4】 アミノ基を有するオリゴマーが一般式
    (1)で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体に対し
    5〜40%の重量比でポリベンゾオキサゾール前駆体末
    端と反応していることを特徴とする請求項1、2又は3
    記載の有機絶縁膜材料。
  5. 【請求項5】 一般式(2)で表される構造を主構造と
    するポリベンゾオキサゾール樹脂層が微細孔を有してな
    ることを特徴とする有機絶縁膜。 【化2】 (但し、一般式(2)中のnは2〜1000までの整数
    を示す。Xは4価及びYは2価の有機基を表す。)
  6. 【請求項6】 請求項1〜4のいずれかに記載の有機絶
    縁膜材料により成膜した後、ポリベンゾオキサゾール前
    駆体を加熱により閉環させてオリゴマー基を含むポリベ
    ンゾオキサゾール樹脂膜とし、更に加熱することにより
    オリゴマー基を熱分解及び気化し、揮散させて微細孔を
    有する一般式(2)で表される構造を主構造とするポリ
    ベンゾオキサゾール樹脂層を得ることを特徴とする有機
    絶縁膜の製造方法。
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