JP2000351845A - Photosensitive polyamide - Google Patents

Photosensitive polyamide

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JP2000351845A
JP2000351845A JP11164421A JP16442199A JP2000351845A JP 2000351845 A JP2000351845 A JP 2000351845A JP 11164421 A JP11164421 A JP 11164421A JP 16442199 A JP16442199 A JP 16442199A JP 2000351845 A JP2000351845 A JP 2000351845A
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JP
Japan
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polyamide
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bis
represented
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Application number
JP11164421A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Sasaki
隆弘 佐々木
Hideaki Takahashi
秀明 高橋
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a polyamide having a specified structure which can give a positive photoresist having good sensitivity and resolution, showing excellent stability, and having high-level heat resistance and mechanical performances. SOLUTION: This polyamide has a structural units represented by formula I. In formula I, R1 is a tetravalent organic group; R2 is a divalent organic group; and one of R3 and R4 is a group represented by formula II, and the other is a monovalent organic group, hydroxyl, or a group represented by formula II, provided that they may be the same or different from each other when both of them are groups represented by formula II). In formula II, R5 is a 2-10C organic group; R6 is a 1-6C organic group, provided that R5 and R6 may be bonded to each other to form a ring; Q is a naphthoquinonediazide group represented by formula III or IV. The polyamide is obtained by introducing an alcohol having a naphthoquinonediazidosulfonamide group into a polyamic acid through ester linkages.

Description

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

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は感光性を有するポリ
アミドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photosensitive polyamide.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、半導体素子の表面保護膜、層
間絶縁膜には、優れた耐熱性と電気特性、機械特性など
を併せ持つポリイミド樹脂が用いられている。このポリ
イミド樹脂は、一般に感光性ポリイミド前駆体組成物の
形で供され、これを塗布、活性光線によるパターニン
グ、現像、熱イミド化処理等を施すことによって容易に
形成させることが出来、従来の非感光型ポリイミドに比
べて大幅な工程短縮が可能となるという特徴を有してい
る。上記目的のための材料として、ネガ型については既
に種々の材料が開示されている。しかし、ネガ型感光材
料の多くは架橋反応を用いているため、現像液による露
光部の膨潤が起こり、高解像度の微細加工を行なう上で
不利となる。さらに、プロセス上ポジ型の感光耐熱材料
が必要となる場合もあり、ポジ型の感光性耐熱材料が望
まれていた。
2. Description of the Related Art Hitherto, a polyimide resin having excellent heat resistance, electrical characteristics, mechanical characteristics, and the like has been used for a surface protective film and an interlayer insulating film of a semiconductor element. This polyimide resin is generally provided in the form of a photosensitive polyimide precursor composition, and can be easily formed by applying, patterning with active light rays, developing, and thermal imidization treatment. It has the feature that the process can be significantly shortened as compared with photosensitive polyimide. As the material for the above purpose, various materials have already been disclosed for the negative type. However, since many negative-working photosensitive materials use a crosslinking reaction, the exposed portion swells due to a developing solution, which is disadvantageous in performing high-resolution fine processing. Furthermore, a positive photosensitive heat-resistant material may be required in the process, and a positive photosensitive heat-resistant material has been desired.

【0003】また、従来の現像工程においては、現像液
としてN−メチル−2−ピロリドンなどの大量の有機溶
剤を用いる必要があり、近年の環境問題の高まりなどか
ら、脱有機溶剤対策が求められてきている。これを受
け、最近になって、フォトレジストと同様に、希薄アル
カリ水溶液で現像可能な耐熱性感光性樹脂材料の提案が
各種なされている。
In the conventional developing process, it is necessary to use a large amount of an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone as a developing solution. Is coming. In response to this, various proposals have recently been made for heat-resistant photosensitive resin materials that can be developed with a dilute alkaline aqueous solution, similarly to photoresists.

【0004】その例として、ポリアミド酸にナフトキノ
ンジアジドを添加するもの(特開昭52−13315号
公報)、可溶性ヒドロキシルポリイミドにナフトキノン
ジアジド化合物を添加する方法(特公昭64−6063
0号公報)などが知られている。
[0004] Examples thereof include a method in which naphthoquinonediazide is added to polyamic acid (Japanese Patent Laid-Open No. 52-13315) and a method in which a naphthoquinonediazide compound is added to soluble hydroxyl polyimide (Japanese Patent Publication No. 64-6063).
No. 0) is known.

【0005】しかしながら、ポリアミド酸にナフトキノ
ンジアジドを添加したものでは、ナフトキノンジアジド
のアルカリ現像液に対する溶解阻害効果よりポリアミド
酸のカルボキシル基の溶解性が高いために、ほとんどの
場合希望するパターンを得ることが出来ないという問題
点があった。また、可溶性ヒドロキシルポリイミドにナ
フトキノンジアジドを添加したものでは、今述べたよう
な問題点は少なくなったものの、可溶性にするために構
造が限定されること、得られるポリイミド樹脂の耐溶剤
性が悪いことなどが問題であった。これらのナフトキノ
ンジアジドを添加する系ではナフトキノンジアジドの効
果は低く、結果として高感度のものが得られていない。
However, when a naphthoquinone diazide is added to a polyamic acid, the desired pattern can be obtained in most cases because the solubility of the carboxyl group of the polyamic acid is high due to the dissolution inhibiting effect of the naphthoquinone diazide in an alkali developing solution. There was a problem that it was not possible. In addition, in the case where naphthoquinonediazide is added to soluble hydroxyl polyimide, although the problems just described have been reduced, the structure is limited in order to make it soluble, and the solvent resistance of the obtained polyimide resin is poor. Was a problem. In these systems to which naphthoquinonediazide is added, the effect of naphthoquinonediazide is low, and as a result, high sensitivity is not obtained.

【0006】これに対して、ナフトキノンジアジドをポ
リマー中に導入することで高感度化が目指され、可溶性
ポリイミドの水酸基にナフトキノンジアジドスルホン酸
エステルを導入する方法(Macromolecule
s,23,4796,1990)、ポリアミド酸にアミド
結合を介してナフトキノンジアジドを導入する方法(特
開平6−258835号公報)などが提案されている。
On the other hand, by introducing naphthoquinonediazide into a polymer, high sensitivity is aimed at, and a method of introducing naphthoquinonediazidesulfonic acid ester into a hydroxyl group of a soluble polyimide (Macromolecule).
s, 23, 4796, 1990), and a method of introducing naphthoquinonediazide into a polyamic acid via an amide bond (JP-A-6-258835).

【0007】しかしながら、可溶性ポリイミドの水酸基
にナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを導入した
ものはポリマーを可溶性とするために構造が限定される
ことや、ナフトキノンジアジドがスルホン酸エステルと
して導入されていることにより感度が低くなってしまう
という問題があった。一方、ポリアミド酸にアミド結合
を介してナフトキノンジアジドを導入したものは、ポリ
アミド酸アミドとなっていることにより、ポリマーの安
定性の低下やイミド化の際に主鎖が分断され、分子量の
低下が起こり形成された膜の物性が低下するという問題
があり、実用に耐えられる材料ではなかった。
However, when a naphthoquinonediazidesulfonic acid ester is introduced into a hydroxyl group of a soluble polyimide, the structure is limited in order to make the polymer soluble, and the sensitivity is increased because naphthoquinonediazide is introduced as a sulfonic acid ester. There was a problem that it would be lower. On the other hand, in the case where naphthoquinonediazide is introduced into a polyamic acid via an amide bond, since the polyamic acid amide is used, the stability of the polymer is reduced and the main chain is broken at the time of imidization, thereby reducing the molecular weight. There was a problem that the physical properties of the formed film deteriorated, and it was not a material that could withstand practical use.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アル
カリ性水溶液で現像できる耐熱性ポジ型フォトレジスト
組成物において、感度や解像度が良好で、優れた安定性
を示し、さらに半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜用
途として要求される耐熱性と力学性能をも高レベルで満
足する耐熱性樹脂前駆体であるポリアミドを提供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heat-resistant positive photoresist composition which can be developed with an alkaline aqueous solution, has good sensitivity and resolution, exhibits excellent stability, and furthermore, has a surface protection property for semiconductor devices. An object of the present invention is to provide a polyamide which is a heat-resistant resin precursor which satisfies a high level of heat resistance and mechanical performance required for a film and an interlayer insulating film.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
重ねた結果、ナフトキノンジアジドスルホン酸アミドを
有するアルコールをポリアミド酸にエステル結合を介し
て導入することによって、上記目的を達成できるポリア
ミドが得られることを見い出し、本発明を完成するに至
った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that a polyamide capable of achieving the above object can be obtained by introducing an alcohol having naphthoquinonediazidesulfonic acid amide into a polyamic acid via an ester bond. The inventors have found that the present invention has been completed and completed the present invention.

【0010】即ち、本発明は、下記一般式(1)で示さ
れる構造単位を有するポリアミドを提供する。
That is, the present invention provides a polyamide having a structural unit represented by the following general formula (1).

【0011】[0011]

【化5】 Embedded image

【0012】(但し、R1:四価の有機基、R2:二価の
有機基、R3,R4:一方が下記一般式(2)で示される
基であり、他方は、一価の有機基、水酸基、または下記
一般式(2)で示される基である。また、R3とR4の両
方が下記一般式(2)で示される基の場合、R3とR4
同じでも異なっていてもよい。)
(Where R 1 is a tetravalent organic group, R 2 is a divalent organic group, R 3 and R 4 are one groups represented by the following general formula (2), and the other is a monovalent organic group) Or a group represented by the following general formula (2): When both R 3 and R 4 are groups represented by the following general formula (2), R 3 and R 4 are the same But may be different.)

【0013】[0013]

【化6】 Embedded image

【0014】(但し、R5:炭素数2〜10の有機基、
6:炭素数1〜6の有機基、R5およびR6が連結され
て環を形成する場合を含む。Q:式(3)または(4)
で示されるナフトキノンジアジドを示す。)
(Where R 5 is an organic group having 2 to 10 carbon atoms;
R 6 : an organic group having 1 to 6 carbon atoms, including the case where R 5 and R 6 are linked to form a ring. Q: Formula (3) or (4)
And naphthoquinonediazide represented by )

【0015】[0015]

【化7】 Embedded image

【0016】[0016]

【化8】 Embedded image

【0017】上記ポリアミドは、代表的には以下の方法
によって合成される。
The above polyamide is typically synthesized by the following method.

【0018】まず、下記一般式(5)に示すテトラカル
ボン酸二無水物と、式(1)におけるR3、R4の基の元
となるアルコール化合物とを塩基性触媒下で反応、エス
テル化させ、式(6)のハーフエステル体を生成させ
る。
First, a tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (5) is reacted with an alcohol compound serving as a base of R 3 and R 4 in the formula (1) in the presence of a basic catalyst, followed by esterification. To form a half ester of the formula (6).

【0019】[0019]

【化9】 Embedded image

【0020】[0020]

【化10】 Embedded image

【0021】(ここで、式(5)のテトラカルボン酸二
無水物、及び式(6)の化合物におけるR1,R3,R4
は、式(1)におけるR1,R3,R4と同義) 前記化合物(6)と、ジアミノ化合物H2N−R2−NH
2(R2は式(1)におけるR2と同義)と、脱水縮合剤
とを、有機溶媒中において反応させることにより、式
(1)を有するポリアミドが合成される。
(Here, R 1 , R 3 , R 4 in the tetracarboxylic dianhydride of the formula (5) and the compound of the formula (6)
Is synonymous with R 1 , R 3 and R 4 in the formula (1). The compound (6) and the diamino compound H 2 N—R 2 —NH
2 (R 2 is R 2 as defined in the formula (1)), and a dehydration condensation agent, by reacting in an organic solvent, a polyamide having the formula (1) is synthesized.

【0022】式(5)として用いられるテトラカルボン
酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水
物、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン
酸二無水物、2,3,3',4'−ベンゾフェノンテトラ
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、2,3,6,7−ナフタレンテ
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、3,3',4,4'−ビフェ
ニルテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ビ
フェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3',4'
−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ジフェニルエ
ーテル−3,3',4,4'−テトラカルボン酸二無水
物、ジフェニルエーテル−2,3,2',3'−テトラカ
ルボン酸二無水物、ジフェニルエーテル−2,3,
3',4'−テトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、
2,2−ビス[5−(3,4−ジカルボキシフェノキ
シ)フェニル]プロパン二無水物、2,2−ビス[5−
(2,3−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパ
ン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ス
ルホン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニ
ル)メタン二無水物、ペリレン−3,4,9,10テト
ラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水
物、2,2'−(3,4−ジカルボキシフェニルヘキサ
フルオロプロパン二無水物、さらにはポリアミドのアル
カリ水溶液への溶解性をさらに高めるためにフェノール
性水酸基を有するテトラカルボン酸二無水物、例えば下
記式(7)から(10)からなる群より選ばれた少なく
とも一種の化合物が使用できる。
The tetracarboxylic dianhydride used as the formula (5) includes, for example, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 3 ′, 4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,2 5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2, 3,3 ', 4'
-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, diphenyl ether-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic dianhydride, diphenyl ether-2,3,2', 3'-tetracarboxylic dianhydride, diphenyl ether-2 , 3,
3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride,
2,2-bis [5- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] propane dianhydride, 2,2-bis [5-
(2,3-dicarboxyphenoxy) phenyl] propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, perylene-3, Solubility of 4,9,10 tetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, 2,2 '-(3,4-dicarboxyphenylhexafluoropropane dianhydride, and polyamide in aqueous alkali solution In order to further increase the value, tetracarboxylic dianhydride having a phenolic hydroxyl group, for example, at least one compound selected from the group consisting of the following formulas (7) to (10) can be used.

【0023】[0023]

【化11】 Embedded image

【0024】(式中X:ヘキサフルオロイソプロピリデ
ン基、イソプロピリデン基、スルホニル基、カルボニル
基、酸素より選ばれる)
(Wherein X is selected from hexafluoroisopropylidene, isopropylidene, sulfonyl, carbonyl and oxygen)

【0025】[0025]

【化12】 Embedded image

【0026】[0026]

【化13】 Embedded image

【0027】[0027]

【化14】 Embedded image

【0028】一方、ジアミノ化合物(NH2−R2−NH
2)としては、例えば、m−フェニレンジアミン、p−
フェニレンジアミン、2,4−トリレンジアミン、3,
3'−ジアミノジフェニルエーテル、3,4'−ジアミノ
ジフェニルエーテル、4,4'−ジアミノジフェニルエ
ーテル、3,3'−ジアミノジフェニルスルホン、4,
4'−ジアミノジフェニルスルホン、3,4'−ジアミノ
ジフェニルスルホン、3,3'−ジアミノジフェニルメ
タン、4,4'−ジアミノジフェニルメタン、3,4'−
ジアミノジフェニルメタン、4,4'−ジアミノジフェ
ニルスルフィド、3,3'−ジアミノジフェニルケト
ン、4,4'−ジアミノジフェニルケトン、3,4'−ジ
アミノジフェニルケトン、2,2'−ビス(4−アミノ
フェニル)プロパン、2,2'−ビス(4−アミノフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−ア
ミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ
フェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェ
ノキシ)ベンゼン、4−メチル−2,4−ビス(4−ア
ミノフェニル)−1−ペンテン、4−メチル−2,4−
ビス(4−アミノフェニル)−2−ペンテン、1,4−
ビス(α、α―ジメチル−4−アミノベンジル)ベンゼ
ン、イミノ−ジ−p−フェニレンジアミン、
On the other hand, a diamino compound (NH 2 —R 2 —NH
2 ) includes, for example, m-phenylenediamine, p-
Phenylenediamine, 2,4-tolylenediamine, 3,
3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,
4'-diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-
Diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3'-diaminodiphenylketone, 4,4'-diaminodiphenylketone, 3,4'-diaminodiphenylketone, 2,2'-bis (4-aminophenyl ) Propane, 2,2′-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4-methyl-2,4-bis (4-aminophenyl) -1-pentene, 4-methyl-2,4-
Bis (4-aminophenyl) -2-pentene, 1,4-
Bis (α, α-dimethyl-4-aminobenzyl) benzene, imino-di-p-phenylenediamine,

【0029】1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジ
アミノナフタレン、4,4'−ジアミノビフェニル、
4,4'−ジアミノベンゾフェノン、フェニルインダン
ジアミン、3,3'−ジメトキシ−4,4'−ジアミノビ
フェニル、3,3'−ジメチル−4,4'−ジアミノビフ
ェニル、o−トルイジンスルホン、2,2−ビス(4−
アミノフェノキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミ
ノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフ
ェノキシフェニル)スルフィド、1,4−(4−アミノ
フェノキシフェニル)ベンゼン、1,3−(4−アミノ
フェノキシフェニル)ベンゼン、9,9−ビス(4−ア
ミノフェニル)アントラセン、9,9−ビス(4−アミ
ノフェニル)フルオレン、4,4'−ジ−(3−アミノ
フェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4'−ジアミノ
ベンズアニリド、4−メチル−2,4−ビス(4−アミ
ノフェニル)ペンタン、5(または6)−アミノ−1−
(4−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルイン
ダン、ビス(p−アミノフェニル)ホスフィンオキシ
ド、4,4'−ジアミノアゾベンゼン、4,4'−ジアミ
ノジフェニル尿素、4,4'−ビス(4−アミノフェノ
キシ)ビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフ
ェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4
−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパ
ン、2,2ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル]ベンゾフェノン、4,4'−ビス[4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル]スルホン、
1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 4,4'-diaminobiphenyl,
4,4'-diaminobenzophenone, phenylindanediamine, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, o-toluidinesulfone, 2,2 -Screw (4-
Aminophenoxyphenyl) propane, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfide, 1,4- (4-aminophenoxyphenyl) benzene, 1,3- (4-aminophenoxyphenyl) Benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) anthracene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4′-di- (3-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4′-diamino Benzanilide, 4-methyl-2,4-bis (4-aminophenyl) pentane, 5 (or 6) -amino-1-
(4-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, bis (p-aminophenyl) phosphine oxide, 4,4′-diaminoazobenzene, 4,4′-diaminodiphenylurea, 4,4′-bis ( 4-aminophenoxy) biphenyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4
-Aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] benzophenone, 4,4'-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone,

【0030】4,4'−ビス[4−(α、α−ジメチル−
4−アミノベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、
4,4'−ビス[4−(α、α−ジメチル−4−アミノベ
ンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン、2,2'−ジ
メチル−4,4'−ジアミノビフェニル、3,3'−ジメ
チル−4,4'−ジアミノビフェニル、ビス(4−アミ
ノフェニル)ジメチルシラン、ビス(4−アミノフェニ
ル)テトラメチルシロキサン、ビス(p−アミノフェニ
ル)テトラメチルジシロキサン、ビス(γ−アミノプロ
ピル)テトラメチルジシロキサン、1,4−ビス(γ−
アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、ビス(4−
アミノブチル)テトラメチルジシロキサン、ビス(γ−
アミノプロピル)テトラフェニルジシロキサン、1,4
−ジアミノブタン、1,2−ジアミノシクロブタン等の
芳香族あるいは脂肪族ジアミン、およびこれら芳香族あ
るいは脂肪族ジアミンのアミノ基以外の水素原子が、塩
素原子、フッ素原子、臭素原子、メチル基、メトキシ
基、シアノ基、フェニル基からなる群より選ばれた少な
くとも一種の置換基によって置換された化合物、および
下記一般式(11)に示す化合物、
4,4'-bis [4- (α, α-dimethyl-
4-aminobenzyl) phenoxy] benzophenone,
4,4′-bis [4- (α, α-dimethyl-4-aminobenzyl) phenoxy] diphenylsulfone, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4, 4'-diaminobiphenyl, bis (4-aminophenyl) dimethylsilane, bis (4-aminophenyl) tetramethylsiloxane, bis (p-aminophenyl) tetramethyldisiloxane, bis (γ-aminopropyl) tetramethyldisiloxane , 1,4-bis (γ-
Aminopropyldimethylsilyl) benzene, bis (4-
Aminobutyl) tetramethyldisiloxane, bis (γ-
Aminopropyl) tetraphenyldisiloxane, 1,4
Aromatic or aliphatic diamines such as diaminobutane and 1,2-diaminocyclobutane; and hydrogen atoms other than amino groups of these aromatic or aliphatic diamines are chlorine, fluorine, bromine, methyl, methoxy A compound substituted by at least one substituent selected from the group consisting of: a cyano group and a phenyl group; and a compound represented by the following general formula (11):

【0031】[0031]

【化15】 Embedded image

【0032】(式中pは2〜12の整数) あるいはポリアミドのアルカリ水溶液への溶解性をさら
に高めるためにフェノール性水酸基を有するジアミノ化
合物、例えば、3,5−ジアミノ−1−ヒドロキシベン
ゼン、2,5−ジヒドロキシ−1,4−ジアミノベンゼ
ン、4,6−ジヒドロキシ−1,3−ジアミノベンゼ
ン、3,3'−ジヒドロキシ−4,4'−ジアミノビフェ
ニル、4,4'−ジヒドロキシ−3,3'−ジアミノビフ
ェニル、3,3'−ジヒドロキシ−4,4'−ジアミノベ
ンゾフェノン、4,4'−ジヒドロキシ−3,3'−ジア
ミノベンゾフェノン、3,3'−ジヒドロキシ−4,4'
−ジアミノジフェニルエーテル、4,4'−ジヒドロキ
シ−3,3'−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−
ビス(4−アミノ−3−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)プロパン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェ
ニル)スルフィド、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ
フェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキ
シフェニル)スルホン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロ
キシフェニル)メタン、
(Where p is an integer of 2 to 12) or a diamino compound having a phenolic hydroxyl group such as 3,5-diamino-1-hydroxybenzene, , 5-Dihydroxy-1,4-diaminobenzene, 4,6-dihydroxy-1,3-diaminobenzene, 3,3′-dihydroxy-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-dihydroxy-3,3 '-Diaminobiphenyl, 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-dihydroxy-3,3'-diaminobenzophenone, 3,3'-dihydroxy-4,4'
-Diaminodiphenyl ether, 4,4'-dihydroxy-3,3'-diaminodiphenyl ether, 2,2-
Bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (3-amino-4 -Hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) sulfone, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) methane,

【0033】ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニ
ル)メタン、2,2'−ビス(4−アミノ−3−ヒドロ
キシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2'−ビ
ス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフル
オロプロパン、2−(3ヒドロキシ−4−アミノフェニ
ル)−2−(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、6−ヒドロキシ−2,4−ジア
ミノピリミジン、2,4−ジヒドロキシ−5,6−ジア
ミノピリミジン、6−ヒドロキシ−2,4−ジアミノト
リアジン等の群から選ばれた少なくとも一種のジアミノ
化合物が使用できる。
Bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) methane, 2,2'-bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2'-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) Phenyl) hexafluoropropane, 2- (3-hydroxy-4-aminophenyl) -2- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 6-hydroxy-2,4-diaminopyrimidine, 2,4-dihydroxy At least one diamino compound selected from the group of -5,6-diaminopyrimidine, 6-hydroxy-2,4-diaminotriazine and the like can be used.

【0034】また、本発明のポリアミドにおいて、ポリ
マー中の全てのR3,R4のうち少なくとも一方は、式
(2)で示される基であることが必須である。さらに好
ましくはポリアミド中の全てのR3,R4のうち式(2)
の構造であるものが5%以上である。ポリアミド中の全
てのR3,R4のうち式(2)の構造であるものが5%未
満であると、露光部と未露光部の溶解速度差が小さくな
ってしまい、満足な画像が得られない。
In the polyamide of the present invention, it is essential that at least one of R 3 and R 4 in the polymer is a group represented by the formula (2). More preferably, of all R 3 and R 4 in the polyamide, the compound represented by the formula (2)
Is 5% or more. If less than 5% of all the R 3 and R 4 in the polyamide have the structure of the formula (2), the difference in dissolution rate between the exposed and unexposed parts becomes small, and a satisfactory image is obtained. I can't.

【0035】式(2)において、R5は炭素数2から1
0の有機基であり、R6は炭素数1〜6の有機基であ
る。R6が水素であると、R3,R4としてポリアミド中
に導入する前の式(2)の構造を有するアルコールが不
安定であるし、得られたポリアミドの安定性も良くな
い。また、R6の炭素数が7以上となるとポリアミドの
アルカリ水溶液への溶解性が不足してしまい充分な性能
を得られない。また、R5とR6は、上記要件を満足する
限り、脂環式でも芳香族基でもよく、また、R5および
6が連結されて環を形成していてもよい。
In the formula (2), R 5 has 2 to 1 carbon atoms.
And R 6 is an organic group having 1 to 6 carbon atoms. When R 6 is hydrogen, the alcohol having the structure of the formula (2) before being introduced into the polyamide as R 3 and R 4 is unstable, and the obtained polyamide has poor stability. On the other hand, when the carbon number of R 6 is 7 or more, the solubility of the polyamide in an aqueous alkali solution becomes insufficient, and sufficient performance cannot be obtained. Further, R 5 and R 6 may be an alicyclic or aromatic group as long as the above requirements are satisfied, and R 5 and R 6 may be linked to form a ring.

【0036】また、R3,R4のうち、式(2)で示され
る基以外の基としては、水酸基、1価の有機基がある
が、得られるポリアミドの安定性及びアルカリ水溶液へ
の溶解性を向上させるという点からフェノール性水酸基
を有する構造であることが望ましい。これらの例として
は、3−ヒドロキシベンジル基、3,5−ジヒドロキシ
ベンジル基等が挙げられる。また、式(1)の構造単位
以外に、共重合成分として、式(2)の基が導入されて
いない式(1)の構造単位を有する共重合体のポリアミ
ドも本発明に含まれる。さらに、本発明のポリアミドに
式(2)の基が導入されていないポリアミドを混合して
用いてもよい。
In R 3 and R 4 , the group other than the group represented by the formula (2) includes a hydroxyl group and a monovalent organic group. A structure having a phenolic hydroxyl group is desirable from the viewpoint of improving the property. Examples of these include a 3-hydroxybenzyl group and a 3,5-dihydroxybenzyl group. Further, in addition to the structural unit of the formula (1), a copolymer polyamide having a structural unit of the formula (1) into which the group of the formula (2) is not introduced as a copolymer component is also included in the present invention. Further, a polyamide in which the group of the formula (2) has not been introduced may be mixed with the polyamide of the present invention.

【0037】本発明のポリアミドを合成する際の脱水縮
合剤としては、硫酸、塩酸、p−トルエンスルホン酸、
酢酸コバルト、酢酸マンガン、塩化第一スズ、塩化第二
スズ、ポリリン酸、亜リン酸トリフェニル、ビス−o−
フェニレンホスフェイト、N,N−(フェニルホスフィ
ノ)ビス[2(3H)−ベンゾチアゾロン]、一般式R−
N=C=N−R'で示されるカルボジイミド誘導体、例
えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)など
が挙げられる。
As the dehydrating condensing agent for synthesizing the polyamide of the present invention, sulfuric acid, hydrochloric acid, p-toluenesulfonic acid,
Cobalt acetate, manganese acetate, stannous chloride, stannic chloride, polyphosphoric acid, triphenyl phosphite, bis-o-
Phenylene phosphate, N, N- (phenylphosphino) bis [2 (3H) -benzothiazolone], general formula R-
A carbodiimide derivative represented by N = C = NR ', for example, dicyclohexylcarbodiimide (DCC) and the like.

【0038】また、ポリアミドの合成に用いられる有機
溶媒としては、通常、非プロトン性の極性溶媒が使用さ
れるが、本発明で用いるポリアミドの合成に関しては、
芳香族炭化水素、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の
溶媒も使用できる。具体的には、シクロヘキサノン、ア
セトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン
などのケトン系溶媒、メチルセロセルブ、メチルセロセ
ルブアセテート、ブチルセロセルブアセテートなどのセ
ロセルブ系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソア
ミル等のエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキ
サン等のエーテル系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N−
メチル−2−ピロリドン(NMP)、N−メチル−ε−
カプロラクタム、γ−ブチロラクトン、スルホラン、
N,N,N',N'−テトラメチル尿素、ヘキサメチルホ
スホアミド、トルエン、キシレン等の溶媒からなる群か
ら選ばれた少なくとも一種の溶媒あるいはそれらの混合
溶媒が用いられるこのようにして式(1)で示される構
造単位を有するポリアミドが合成されるが、ここでは特
に縮合剤、反応溶媒の選択が重要である。反応条件が穏
和でかつ不純物としてイオン成分を含まないという観点
から、縮合剤としてはDCCが好ましい。さらに、この
際に不要な副反応を抑制するために1−ヒドロキシベン
ゾトリアゾール(HOBt)を使用することもできる。
また、反応溶媒には、得られるポリマーがゲル化せず、
かつ十分な溶解力をもつ点でDMAc、NMP等のアミ
ド系溶剤が好ましい。
As the organic solvent used for the synthesis of the polyamide, an aprotic polar solvent is usually used, but for the synthesis of the polyamide used in the present invention,
Solvents such as aromatic hydrocarbons, tetrahydrofuran and dioxane can also be used. Specifically, ketone solvents such as cyclohexanone, acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, cellosolve solvents such as methyl celloselb acetate, methyl celloserub acetate, and butyl celloserub acetate, and ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, and isoamyl acetate , Tetrahydrofuran, dioxane and other ether solvents, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide (DMAc), N-
Methyl-2-pyrrolidone (NMP), N-methyl-ε-
Caprolactam, γ-butyrolactone, sulfolane,
At least one solvent selected from the group consisting of solvents such as N, N, N ', N'-tetramethylurea, hexamethylphosphamide, toluene, xylene and the like, or a mixed solvent thereof is used. A polyamide having the structural unit represented by 1) is synthesized. Here, it is particularly important to select a condensing agent and a reaction solvent. As a condensing agent, DCC is preferred from the viewpoint that the reaction conditions are mild and do not contain an ionic component as an impurity. Further, in this case, 1-hydroxybenzotriazole (HOBt) can be used to suppress unnecessary side reactions.
Also, in the reaction solvent, the resulting polymer does not gel,
Amide solvents such as DMAc and NMP are preferred in that they have sufficient dissolving power.

【0039】以上のような、酸無水物のエステル化に引
き続いてのアミド重縮合という方法の他にも、まずジカ
ルボン酸無水物とジアミノ化合物によりポリアミド酸を
合成し、次にその側鎖に式(2)の構造を有するアルコ
ールをエステル化導入する方法によっても、前記式
(1)の構造単位を有するポリアミドを合成することも
可能である。
In addition to the above-described method of esterification of an acid anhydride followed by polycondensation of an amide, a polyamic acid is first synthesized from a dicarboxylic anhydride and a diamino compound, and then a polyamic acid is added to the side chain. The polyamide having the structural unit of the above formula (1) can also be synthesized by a method of introducing an alcohol having the structure of the above (2) by esterification.

【0040】さらに、得られたポリマーのアルカリ溶解
性、並びに加熱硬化後の塗膜の機械物性を向上させるこ
とを目的として、その分子鎖末端に脂肪族不飽和結合を
有する構造を導入してもよい。導入方法としては、脂肪
族不飽和結合を有する環状ジカルボン酸無水物を用いる
のが簡便であり、これを式(5)のテトラカルボン酸二
無水物と一部併用する形でエステル化、引き続いてアミ
ド重縮合させればよい。もしくは、式(1)で示される
構造単位を有するポリアミドを重合した後に、その分子
鎖末端に不飽和結合を有する当該酸無水物またはその誘
導体を作用させてもよい。
Further, in order to improve the alkali solubility of the obtained polymer and the mechanical properties of the coating film after heat curing, a structure having an aliphatic unsaturated bond at the molecular chain terminal may be introduced. Good. As the introduction method, it is convenient to use a cyclic dicarboxylic anhydride having an aliphatic unsaturated bond, and this is esterified in a form partially used with the tetracarboxylic dianhydride of the formula (5), followed by esterification. The amide may be polycondensed. Alternatively, after polymerizing a polyamide having a structural unit represented by the formula (1), the acid anhydride having an unsaturated bond at the molecular chain terminal or a derivative thereof may be allowed to act.

【0041】この脂肪族不飽和結合を有する環状ジカル
ボン酸無水物としては、例えば、4−フェニルエチニル
フタル酸無水物、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボ
ン酸無水物、cis−4−シクロヘキセン−1,2−ジ
カルボン酸無水物などが挙げられるが、特に好ましくは
5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物であ
る。
The cyclic dicarboxylic anhydride having an aliphatic unsaturated bond includes, for example, 4-phenylethynylphthalic anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, cis-4-cyclohexene-1 , 2-dicarboxylic anhydride and the like, and particularly preferred is 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride.

【0042】上記方法によって合成された式(1)の構
造単位を含むポリアミドは、次のように精製される。す
なわち、ポリアミドの反応溶液に、メタノール、エタノ
ール、水などを脱水剤に対し、約1〜2倍モル添加し、
1〜4時間攪拌して、未反応の脱水剤を反応させて沈殿
を濾過して系外に除去し、得られた溶液を、反応溶液の
5〜100倍のメタノール、エタノール、または、水に
より洗浄する。この後、真空中において室温〜60℃で
乾燥させることにより、ポリアミドを単離精製させる。
The polyamide containing the structural unit of the formula (1) synthesized by the above method is purified as follows. That is, methanol, ethanol, water, and the like are added to the reaction solution of the polyamide in an amount of about 1 to 2 times the amount of the
After stirring for 1 to 4 hours, the unreacted dehydrating agent is reacted, the precipitate is removed by filtration, and the obtained solution is washed with methanol, ethanol, or water 5 to 100 times the reaction solution. Wash. Thereafter, the polyamide is isolated and purified by drying at room temperature to 60 ° C. in a vacuum.

【0043】本発明の組成物は、少なくとも式(1)で
示される構造単位を有するポリアミドを有機溶剤に溶解
し、ワニス状にして使用される。ここで用いられる有機
溶剤としては、NMP、DMAc、γ−ブチロラクト
ン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ジメチルス
ルホキシド、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等を単独でも混合して用いて
もよい。また、塗布性を改良する目的で上記の溶剤にプ
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の溶剤を混合し
て用いることもできる。なお、この際に感度向上のため
の感光剤や基材との接着性を高めるためのシランカップ
リング剤などの添加剤を添加することもできる。
The composition of the present invention is used by dissolving at least a polyamide having a structural unit represented by the formula (1) in an organic solvent to form a varnish. Examples of the organic solvent used here include NMP, DMAc, γ-butyrolactone, cyclopentanone, cyclohexanone, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether,
Diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether and the like may be used alone or as a mixture. For the purpose of improving coating properties, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl-1,3-butylene glycol acetate, , 3-butylene glycol-3-monomethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate,
A solvent such as methyl-3-methoxypropionate can be mixed and used. At this time, additives such as a sensitizing agent for improving the sensitivity and a silane coupling agent for increasing the adhesiveness to the substrate can be added.

【0044】次に、このようにして得られた耐熱性感光
性組成物を用いて画像を形成する方法の一例を示す。ま
ず、この組成物ワニスを基材上に乾燥後の膜厚が1〜5
0μm、好ましくは5〜30μmとなるように塗布す
る。この時、あらかじめ基材上にシランカップリング剤
等の接着助剤を塗布し、接着前処理をすることも可能で
ある。
Next, an example of a method for forming an image using the heat-resistant photosensitive composition thus obtained will be described. First, the composition varnish is dried on a substrate to a film thickness of 1 to 5
The coating is performed so as to have a thickness of 0 μm, preferably 5 to 30 μm. At this time, it is also possible to apply an adhesion auxiliary agent such as a silane coupling agent on the base material in advance, and perform a pre-adhesion treatment.

【0045】次に、この塗膜を乾燥した後、通常のフォ
トマスクを通して露光を行ない、続いて適当な濃度のア
ルカリ水溶液で現像処理されることにより基板上に微細
な樹脂パターンを転写することができる。このときに用
いる現像液としては、露光膜を適当な時間内で完全に溶
解除去できるものが好ましく、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウムなどの無機アルカリ性水溶液、またはプロピ
ルアミン、ブチルアミン、モノエタノールアミン、テト
ラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMA
H)、コリンなどの有機アルカリ性水溶液などを単独も
しくは二種以上混合して用いる。また、このアルカリ性
水溶液には必要に応じてアルコール類などの有機溶剤
や、各種界面活性剤を含有させることもできる。
Next, after this coating film is dried, exposure is performed through a normal photomask, followed by development processing with an alkaline aqueous solution having an appropriate concentration to transfer a fine resin pattern onto the substrate. it can. The developer used at this time is preferably one capable of completely dissolving and removing the exposed film within an appropriate time, and is preferably an inorganic alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, or propylamine, butylamine, monoethanolamine, tetraethanol or the like. Methyl ammonium hydroxide (TMA
H), an organic alkaline aqueous solution such as choline or the like is used alone or in combination of two or more. In addition, the alkaline aqueous solution may contain an organic solvent such as an alcohol and various surfactants as necessary.

【0046】現像後、リンス液で洗浄することにより耐
熱性材料前駆体のポジ型画像が得られる。このようにし
て得られた画像は、高温加熱処理(約200〜400
℃)することによって、耐熱性、耐薬品性、機械的物性
に優れた耐熱性材料に変換することができ、良好なレリ
ーフパターンを有する硬化物となる。
After development, a positive type image of the heat-resistant material precursor is obtained by washing with a rinse solution. The image thus obtained is subjected to a high-temperature heat treatment (about 200 to 400
C), it can be converted to a heat-resistant material having excellent heat resistance, chemical resistance, and mechanical properties, and a cured product having a good relief pattern can be obtained.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】以下、発明の具体的な実施の形態
を実施例にもとづいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described based on examples.

【0048】[0048]

【実施例1】ジフェニルエーテル−3,3',4,4'−
テトラカルボン酸二無水物(ODPA)15.5g
(0.05モル)、3,5−ジヒドロキシベンジルアル
コール(3,5−DHBA)12.6g(0.09モ
ル)、式(12)のアルコール(NMEA)3.1g
(0.01モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NM
P)46.5gに溶解し、ピリジン7.91g(0.1
モル)加えた後、16時間室温で撹拌しエステル化を行
った。
Example 1 Diphenyl ether-3,3 ', 4,4'-
15.5 g of tetracarboxylic dianhydride (ODPA)
(0.05 mol), 12.6 g (0.09 mol) of 3,5-dihydroxybenzyl alcohol (3,5-DHBA), 3.1 g of alcohol (NMEA) of formula (12)
(0.01 mol) is converted to N-methyl-2-pyrrolidone (NM
P) dissolved in 46.5 g, and pyridine 7.91 g (0.1
Mol), and the mixture was stirred at room temperature for 16 hours to perform esterification.

【0049】[0049]

【化16】 Embedded image

【0050】(式中のQは式(4)を表す) 次に1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)1
6.2g(0.12モル)をNMP48.7gに溶解し
たものを加え、続いて氷冷下でジシクロヘキシルカルボ
ジイミド(DCC)20.6g(0.1モル)をNMP
20.6gに溶解したものを滴下し、そのまま2時間撹
拌した。次に4、4'−ジアミノジフェニルエーテル
(DADPE)10.9g(0.05モル)をNMP3
2.6gに溶解したものを加え反応を行った。その後、
室温に戻して3時間反応させた後、5−ノルボルネン−
2,3−ジカルボン酸無水物(NBA)4.1g(0.
03モル)を加え、さらに5時間撹拌した。最後にエタ
ノールを3g加え、1時間撹拌した後、不溶分を濾別
し、この反応液を蒸留水1リットルに滴下し、沈殿物を
濾別して集め、減圧乾燥することによって、式(2)の
構造が10%導入されたGPC分子量10500(ポリ
スチレン換算)のポリアミドを得た。
(Wherein Q represents formula (4)) Next, 1-hydroxybenzotriazole (HOBt) 1
A solution prepared by dissolving 6.2 g (0.12 mol) in 48.7 g of NMP was added, and then 20.6 g (0.1 mol) of dicyclohexylcarbodiimide (DCC) was added to NMP under ice cooling.
A solution dissolved in 20.6 g was added dropwise and stirred for 2 hours. Next, 10.9 g (0.05 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether (DADPE) was added to NMP3.
A solution dissolved in 2.6 g was added to carry out a reaction. afterwards,
After returning to room temperature and reacting for 3 hours, 5-norbornene-
4.1 g of 2,3-dicarboxylic anhydride (NBA) (0.
03 mol), and the mixture was further stirred for 5 hours. Finally, 3 g of ethanol was added, and the mixture was stirred for 1 hour. Then, the insoluble matter was separated by filtration, the reaction solution was added dropwise to 1 liter of distilled water, the precipitate was collected by filtration, and dried under reduced pressure to obtain the compound of the formula (2). A polyamide having a GPC molecular weight of 10500 (polystyrene equivalent) into which 10% of the structure was introduced was obtained.

【0051】このポリマー100重量部をNMP200
重量部に溶解し、充分に溶解した後、0.2μmのテフ
ロン製フィルターで濾過し、感光性組成物ワニスを得
た。
100 parts by weight of this polymer was added to NMP200
It was dissolved in parts by weight, and after sufficiently dissolved, the solution was filtered through a 0.2 μm filter made of Teflon to obtain a photosensitive composition varnish.

【0052】該ワニスを、予めシランカップリング剤で
前処理しておいたシリコンウェハー上にスピンコートし
て、乾燥後膜厚10μmの塗膜を得た。この塗膜に、パ
ターンレチクルを通して、超高圧水銀灯を光源とする紫
外線を、露光量を変化させて照射した。 露光終了後、
2.38%のTMAH水溶液に3分浸漬することによっ
て露光部を溶解除去し、精製水でリンスし、窒素気流中
で風乾した。
The varnish was spin-coated on a silicon wafer which had been pre-treated with a silane coupling agent in advance, and a dried film having a thickness of 10 μm was obtained. This coating film was irradiated with ultraviolet light from a super high pressure mercury lamp as a light source while changing the exposure amount through a pattern reticle. After exposure,
The exposed portion was dissolved and removed by immersion in a 2.38% TMAH aqueous solution for 3 minutes, rinsed with purified water, and air-dried in a nitrogen stream.

【0053】これを顕微鏡で観察したところ、露光量2
50mJ/cm2の照射で4μmのライン&スペースが
解像されており、良好かつ精細なポジ型パターンを得る
ことができた。またこの際、未露光部の現像残膜率は9
5%であり、充分な未露光部アルカリ溶解抑止能を発現
した。
When this was observed with a microscope, the exposure amount was 2
A line and space of 4 μm were resolved by irradiation of 50 mJ / cm 2 , and a favorable and fine positive pattern could be obtained. At this time, the undeveloped portion has an undeveloped film ratio of 9%.
5%, indicating a sufficient alkali dissolution inhibiting ability in unexposed areas.

【0054】[0054]

【実施例2】エステル化の際のアルコールとして3−ヒ
ドロキシベンジルアルコール(3−HBA)9.93g
(0.08モル)とNMEA6.2g(0.02モル)
を用いた以外は、実施例1と同様にポリマー合成を行
い、式(2)の構造が20%導入されたGPC分子量9
800(ポリスチレン換算)のポリアミドを得た。
Example 2 9.93 g of 3-hydroxybenzyl alcohol (3-HBA) as an alcohol during esterification
(0.08 mol) and 6.2 g (0.02 mol) of NMEA
A polymer was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the GPC molecular weight of 9 introduced with 20% of the structure of the formula (2) was used.
800 (polystyrene equivalent) polyamide was obtained.

【0055】これに実施例1と同様の操作、処理を行
い、露光量300mJ/cm2の照射で4μmのライン
&スペースが解像されており、良好なパターンを得るこ
とができた。またこの際、未露光部の現像残膜率は97
%であり、充分なアルカリ溶解抑止能を発現した。
The same operation and processing as in Example 1 were carried out, and a 4 μm line and space were resolved by irradiation with an exposure amount of 300 mJ / cm 2 , and a good pattern could be obtained. At this time, the undeveloped portion of the undeveloped portion has a residual film ratio of 97
%, And exhibited a sufficient alkali dissolution inhibiting ability.

【0056】[0056]

【実施例3】エステル化剤のアルコールとしてNMEA
30.7g(0.1モル)、ジアミンとして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17.0g(0.047モル)を使用
し、末端封止剤のNBAを使用せず、評価の際にワニス
の乾燥後膜厚を1μmとした以外は、実施例1と同様に
ポリマー合成を行い、式(2)の構造が100%導入さ
れたGPC分子量10100(ポリスチレン換算)のポ
リアミドを得た。
Example 3 NMEA as alcohol of esterifying agent
30.7 g (0.1 mol), 2,2′- as diamine
Using 17.0 g (0.047 mol) of bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, without using NBA as a terminal blocking agent, the film thickness after drying of the varnish was 1 μm at the time of evaluation. Polymer synthesis was carried out in the same manner as in Example 1 except that the above-mentioned was used to obtain a polyamide having a GPC molecular weight of 10100 (polystyrene conversion) into which 100% of the structure of the formula (2) had been introduced.

【0057】これに実施例1と同様の操作、処理を行
い、露光量150mJ/cm2の照射で3μmのライン
&スペースが解像されており、良好なパターンを得るこ
とができた。またこの際、未露光部の現像残膜率は99
%であり、充分なアルカリ溶解抑止能を発現した。
The same operation and processing as in Example 1 were carried out, and a line and space of 3 μm were resolved by irradiation with an exposure amount of 150 mJ / cm 2 , and a good pattern could be obtained. At this time, the undeveloped portion remaining after development is 99%.
%, And exhibited a sufficient alkali dissolution inhibiting ability.

【0058】[0058]

【比較例1】エステル化剤として3−HBA12.4g
(0.1モル)を用いてポリマーを作製し、式(2)の
構造が導入されていないGPC分子量10800(ポリ
スチレン換算)のポリアミドを得た。
Comparative Example 1 12.4 g of 3-HBA as an esterifying agent
(0.1 mol), a polyamide having a GPC molecular weight of 10800 (in terms of polystyrene) into which the structure of the formula (2) was not introduced was obtained.

【0059】このポリマー100重量部をNMP200
重量部に溶解して式(13)に示されるキノンジアジド
20重量部を添加し、充分に溶解した後、0.2μmの
テフロン製フィルターで濾過し、感光性組成物ワニスを
得た。このワニスを用いて、実施例1と同様の操作、処
理を行なった。
100 parts by weight of this polymer was added to NMP200
After dissolving in 20 parts by weight, quinonediazide represented by the formula (13) was added in an amount of 20 parts by weight, and after sufficiently dissolving, the mixture was filtered through a 0.2 μm Teflon filter to obtain a photosensitive composition varnish. Using the varnish, the same operation and processing as in Example 1 were performed.

【0060】[0060]

【化17】 Embedded image

【0061】(式中のQは式(4)を表す) その結果、実施例と同様の3分の現像では解像させるこ
とが出来ず、最終的に露光部の現像溶解に20分以上を
要し、また溶出部の残滓も激しく、到底実用に耐えるも
のではなかった。ちなみに未露光部の現像残膜率は70
%と、本発明の実施例に比べて低いものとなった。
(Q in the formula represents the formula (4)) As a result, resolution cannot be achieved by 3 minutes of development as in the embodiment, and finally, 20 minutes or more are required for the development and dissolution of the exposed portion. In addition, the residue in the elution portion was severe, and was not practically usable. Incidentally, the undeveloped portion of the undeveloped portion has a residual film ratio of 70.
%, Which is lower than that of Examples of the present invention.

【0062】[0062]

【比較例2】エステル化剤として3−HBA12.4g
(0.05モル)を用いた以外は、比較例1と同様の操
作、処理を行なった。その結果、露光量700mJ/c
2の照射で10μmのライン&スペースを解像するこ
とができた。但し、このときの未露光部現像残膜率は5
3%と非常に低かった。
Comparative Example 2 12.4 g of 3-HBA as an esterifying agent
(0.05 mol), and the same operation and treatment as in Comparative Example 1 were performed. As a result, the exposure amount was 700 mJ / c.
With the irradiation of m 2 , a line and space of 10 μm could be resolved. However, the undeveloped portion undeveloped film ratio at this time is 5
It was very low at 3%.

【0063】[0063]

【比較例3】ODPA15.5g(0.05モル)と尿
素15g(0.25モル)をNMP100g中200℃
で3時間反応させた後室温に冷却し、1,2−ナフトキ
ノンジアジド−5−スルホニルクロライド28.4g
(0.12モル)とトリエチルアミン15.2g(0.
15モル)を加えて、50℃でさらに3時間反応させ
た。これを水に投入して、沈殿物を瀘別、乾燥して得ら
れたN,N´−1,2−ナフトキノンジアジド−5−ス
ルホニルジフェニルエーテルテトラカルボン酸イミド1
5.5g(0.02モル)、ODPA24.8g(0.
08モル)、NBA(0.02モル)をNMP150g
に溶解させ、DADPE22.0g(0.11モル)を
添加し、50℃で3時間反応させた。この反応液を蒸留
水1リットルに滴下し、沈殿物を濾別して集め、減圧乾
燥することによって、ナフトキノンジアジドが20%導
入されたポリアミド酸アミドを得た。これを実施例1と
同様に評価すると、露光量500mJ/cm2の照射で
10μmのライン&スペースが解像されていた。しか
し、このワニスを用いて1週間後に同様の評価を行うと
露光量1000mJ/cm2の照射によりようやく15
μmのライン&スペースが解像できた。このような感度
の低下は本発明のポリアミドを用いたワニスでは確認さ
れず、ポリアミド酸アミドタイプのポリマーではワニス
の安定性が低いことが判明した。
Comparative Example 3 15.5 g (0.05 mol) of ODPA and 15 g (0.25 mol) of urea were added at 200 ° C. in 100 g of NMP.
, And then cooled to room temperature, and 28.4 g of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride.
(0.12 mol) and 15.2 g (0.1%) of triethylamine.
15 mol) and reacted at 50 ° C. for another 3 hours. This was poured into water, and the precipitate was separated by filtration and dried to obtain N, N'-1,2-naphthoquinonediazido-5-sulfonyldiphenylethertetracarboxylic imide 1.
5.5 g (0.02 mol), ODPA 24.8 g (0.
08 mol), NBA (0.02 mol) and 150 g of NMP
And 22.0 g (0.11 mol) of DADPE was added thereto and reacted at 50 ° C. for 3 hours. The reaction solution was added dropwise to 1 liter of distilled water, and the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain a polyamic acid amide into which 20% of naphthoquinonediazide had been introduced. When this was evaluated in the same manner as in Example 1, a line and space of 10 μm was resolved by irradiation with an exposure amount of 500 mJ / cm 2 . However, finally by the irradiation of the exposure amount 1000 mJ / cm 2 to perform the same evaluation after 1 week using this varnish 15
A μm line and space could be resolved. Such a decrease in sensitivity was not confirmed in the varnish using the polyamide of the present invention, and it was found that the stability of the varnish was low in the polyamide acid amide type polymer.

【0064】更に、上記各例の感光性組成物ワニスにつ
いて、加熱硬化膜の機械物性の評価を行った。各組成物
ワニスを、スピンコーターを用いてシリコンウェハー上
に均一塗布し、95℃ホットプレート上で90秒間プリ
ベークし、膜厚18μmの塗膜を作成した。この塗膜を
縦型キュア炉(光陽リンドバーグ製)にセットし、窒素
雰囲気中、350℃で2時間のキュアリング(加熱イミ
ド化硬化処理)を施し、ポリイミド膜とした。このキュ
ア膜をシリコンウェハーから剥離し、機械物性の評価に
供した。評価方法はASTMD−882−88に準拠し
た。結果を表1に示す。
Further, with respect to the photosensitive composition varnish of each of the above examples, the mechanical properties of the heat-cured film were evaluated. Each composition varnish was uniformly applied onto a silicon wafer using a spin coater, and prebaked on a hot plate at 95 ° C. for 90 seconds to form a coating film having a thickness of 18 μm. This coating film was set in a vertical curing furnace (manufactured by Koyo Lindberg), and subjected to curing (heating imidation hardening treatment) at 350 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a polyimide film. The cured film was peeled off from the silicon wafer and used for evaluation of mechanical properties. The evaluation method was based on ASTM D-882-88. Table 1 shows the results.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】以上、本発明の実施例の場合、優れたポジ
型露光パターニング特性と40%以上の高いキュア膜機
械物性が達成され、充分実用的である。実施例1,2の
ようにポリマー末端に脂肪族不飽和基を導入すると、キ
ュア膜物性が更に優れたものとなり、より好ましい。
As described above, in the case of the embodiment of the present invention, excellent positive exposure patterning characteristics and high cured film mechanical properties of 40% or more are achieved, and are sufficiently practical. When an aliphatic unsaturated group is introduced into the polymer terminal as in Examples 1 and 2, the physical properties of the cured film are further improved, which is more preferable.

【0067】一方、ナフトキノンジアジド化合物をワニ
ス中に添加した比較例1では、塗膜のアルカリ溶解性が
不充分なため、工業化レベルのパターニング特性が達成
されない。これに対し、アルカリ溶解性を付与するため
にポリマー中にアミド酸部分としてカルボキシル基を導
入した比較例2の場合、パターンは得られたものの、単
にポリマーの溶解性が上がったのみでナフトキノンジア
ジド化合物による未露光部の溶解抑止能が充分に働いて
いないため、未露光部の現像残膜率が非常に低くなり実
用的な材料とはなり得ない。これらの例を実施例と比較
することによりナフトキノンジアジド化合物をポリマー
鎖中に導入することの優位性が示される。さらに比較例
3のようにポリアミド酸アミドの形式でナフトキノンジ
アジドを有するポリマーの場合、感度の経時的な低下が
著しく、実用性に乏しいし、キュア膜の物性も非常に低
く実用性があるとは到底いえない。従って、ナフトキノ
ンジアジド化合物のポリマー鎖への導入は、本発明のよ
うにポリアミド酸エステルの形で行う必要がある。
On the other hand, in Comparative Example 1, in which the naphthoquinonediazide compound was added to the varnish, the alkali solubility of the coating film was insufficient, so that industrial-grade patterning characteristics could not be achieved. On the other hand, in the case of Comparative Example 2 in which a carboxyl group was introduced as an amide acid moiety into the polymer to impart alkali solubility, a pattern was obtained, but the naphthoquinone diazide compound was merely increased in solubility of the polymer. As a result, the dissolution inhibiting ability of the unexposed part due to the above-mentioned method does not work sufficiently, so that the undeveloped part has a very low residual film ratio of development and cannot be a practical material. Comparison of these examples with the examples shows the superiority of introducing the naphthoquinonediazide compound into the polymer chain. Further, in the case of a polymer having naphthoquinonediazide in the form of polyamic acid amide as in Comparative Example 3, the sensitivity is remarkably reduced with time, and the practicality is poor. Not at all. Therefore, it is necessary to introduce the naphthoquinonediazide compound into the polymer chain in the form of a polyamic acid ester as in the present invention.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明のポリアミドはナフトキノンジア
ジドスルホン酸アミドを含有するアルコール化合物を導
入したポリアミド酸エステルという構造とすることによ
り、ナフトキノンジアジドの感度、安定性を高めるスル
ホン酸アミドと、ポリアミドの安定性、キュア後の機械
物性を高めるポリアミド酸エステルを両立させている。
このポリアミドを用いることにより、アルカリ水溶液に
よる現像が可能で、かつ高い光感度および解像性を特徴
とし、さらに保存安定性にも優れたポジ型感光性組成物
が提供される。また、本発明のポリアミドを用いた感光
性組成物を加熱硬化させることにより、耐熱性、機械的
特性に優れた良好なポリイミド膜パターンを得ることが
できる。
The polyamide of the present invention has a structure of a polyamic acid ester into which an alcohol compound containing naphthoquinonediazidesulfonic acid amide has been introduced, thereby improving the sensitivity and stability of naphthoquinonediazide. And polyamic acid ester which enhances mechanical properties after curing.
By using this polyamide, a positive photosensitive composition that can be developed with an aqueous alkali solution, is characterized by high photosensitivity and resolution, and has excellent storage stability is provided. Further, by heating and curing the photosensitive composition using the polyamide of the present invention, a good polyimide film pattern having excellent heat resistance and mechanical properties can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 CM041 ED026 EE056 EH036 EL066 EP016 EU026 EV206 FD206 GQ00 GQ05 4J043 PA02 QB15 QB25 RA05 SA06 SB01 TA12 TA32 TB01 UA121 UA122 UA131 UA132 UA141 UA151 UA152 UA241 UA252 UA261 UA262 UA761 UB011 UB012 UB021 UB022 UB062 UB121 UB122 UB131 UB132 UB151 UB152 UB222 UB281 UB301 UB302 UB321 UB351 UB402 WA09 WA16 XA14 XA16 XA18 XA19 ZA46 ZA60 ZB22  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4J002 CM041 ED026 EE056 EH036 EL066 EP016 EU026 EV206 FD206 GQ00 GQ05 4J043 PA02 QB15 QB25 RA05 SA06 SB01 TA12 TA32 TB01 UA121 UA122 UA131 UA132 UA141 UA1 UA1 UA1 UA1 UA1 UB062 UB121 UB122 UB131 UB132 UB151 UB152 UB222 UB281 UB301 UB302 UB321 UB351 UB402 WA09 WA16 XA14 XA16 XA18 XA19 ZA46 ZA60 ZB22

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(1)で示される構造単位を
有するポリアミド。 【化1】 (但し、R1:四価の有機基、R2:二価の有機基、
3,R4:一方が下記一般式(2)で示される基であ
り、他方は、一価の有機基、水酸基、または下記一般式
(2)で示される基である。また、R3とR4の両方が下
記一般式(2)で示される基の場合、R3とR4は同じで
も異なっていてもよい。) 【化2】 (但し、R5:炭素数2〜10の有機基、R6:炭素数1
〜6の有機基、R5およびR6が連結されて環を形成する
場合を含む。Q:式(3)または(4)で示されるナフ
トキノンジアジドを示す。) 【化3】 【化4】
1. A polyamide having a structural unit represented by the following general formula (1). Embedded image (Provided that R 1 is a tetravalent organic group, R 2 is a divalent organic group,
R 3 and R 4 : one is a group represented by the following general formula (2), and the other is a monovalent organic group, a hydroxyl group, or a group represented by the following general formula (2). When both R 3 and R 4 are groups represented by the following formula (2), R 3 and R 4 may be the same or different. ) (However, R 5: an organic group having 2 to 10 carbon atoms, R 6: 1 carbon atoms
6 organic group, including the case where R 5 and R 6 are linked to form a ring. Q: represents naphthoquinonediazide represented by the formula (3) or (4). ) Embedded image
【請求項2】 請求項1のポリアミドおよび有機溶剤を
含むことを特徴とする感光性樹脂組成物。
2. A photosensitive resin composition comprising the polyamide of claim 1 and an organic solvent.
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