JP2001056559A - Polyamide polymer containing carbonic ester side chain and heat resistant photoresist composition - Google Patents

Polyamide polymer containing carbonic ester side chain and heat resistant photoresist composition

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JP2001056559A
JP2001056559A JP2000196489A JP2000196489A JP2001056559A JP 2001056559 A JP2001056559 A JP 2001056559A JP 2000196489 A JP2000196489 A JP 2000196489A JP 2000196489 A JP2000196489 A JP 2000196489A JP 2001056559 A JP2001056559 A JP 2001056559A
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polyamide polymer
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side chain
heat
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JP2000196489A
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Japanese (ja)
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Bunei Chin
文榮 陳
Kichiieon Sai
吉▲イェオン▼ 崔
Shosan Gen
鍾燦 元
Tae-Kyun Kim
泰均 金
Sozen U
相善 禹
Toen Boku
東遠 朴
Zaimin Go
在▲ミン▼ 呉
Buei Ri
武映 李
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Korea Research Institute of Chemical Technology KRICT
Original Assignee
Korea Research Institute of Chemical Technology KRICT
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/44Polyester-amides

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a polyamide polymer having a low dielectric constant and giving a photoresist composition excellent in heat resistance by incorporating a specified carbonic ester side chain. SOLUTION: The polyamide polymer contains a carbonic ester side chain of formula I, wherein Ar1 is a tetravalent aromatic group selected from groups of formula II, X1 is -CH2-, -O-, -S-, -SO2-, -CO- or the like, Ar2 is a divalent aromatic group selected from groups of formula III, etc., R1 and R2 are each a group of formula IV, R' and R'' are each 1-4C alkyl, phenyl or phenyl substituted by a substituent selected from a nitro group and a halogen and 5<=m+n<=500. The polyamide polymer having the formula I as repeating units is a homo- or copolymer. When the polyamide polymer is mixed with a photo- acid generating agent, it can be utilized as a positive type photosensitive heat resistant low dielectric.

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、炭酸エステル側鎖
を含むポリアミド重合体と耐熱性ホトレジスト組成物に
関するもので、より詳細には光により感光された部分は
現像液により溶解され、光を受けていない部分は残り、
後工程である加熱工程により耐熱性の高分子への転換が
可能な機能を有する新規の炭酸エステル側鎖を含むポリ
アミド重合体と、上記ポリアミド重合体と少量の光酸発
生剤を含ませてパシベーション膜(passivation laye
r)、緩衝膜(buffer coat)或いは多層印刷回路基板の層
間絶縁膜等への使用が可能な耐熱性ホトレジスト組成物
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyamide polymer containing a side chain of a carbonic acid ester and a heat-resistant photoresist composition. More specifically, a portion exposed to light is dissolved by a developing solution to receive the light. The remaining parts are not
Passivation by adding a new polyamide polymer containing a side chain of a carbonate ester having a function capable of being converted into a heat-resistant polymer by a heating step as a post-process, and containing the polyamide polymer and a small amount of a photoacid generator. Membrane (passivation laye
r), a heat-resistant photoresist composition which can be used for a buffer coat or an interlayer insulating film of a multilayer printed circuit board.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体のパシベーション膜(passivation
layer), 緩衝膜(buffer coat)或いは複合多層印刷回路
基板の層間絶縁膜等を形成するために耐熱性材料が用い
られている。また、上下層の電気的連結或いは多層配線
をするために、耐熱絶縁体の薄膜の上に再びホトレジス
トコーティング、プリベーク(prebake)、UV 露光、現
像、エッチング、脱膜等のような複雑な 平板印刷(lith
ography)工程を行っている。
2. Description of the Related Art Semiconductor passivation films (passivation films)
A heat-resistant material is used to form a layer, a buffer coat or an interlayer insulating film of a composite multilayer printed circuit board. In addition, in order to electrically connect the upper and lower layers or to perform multi-layer wiring, complex flat plate printing such as photoresist coating, prebake, UV exposure, development, etching, film removal, etc. is performed on the thin film of the heat-resistant insulator again. (lith
ography) process.

【0003】しかし、耐熱絶縁体の薄膜材料が感光基を
保つと、上記したようなホトレジスト工程を使用しなく
ても、耐熱絶縁層の製膜工程を行う時に電気的連結に必
要な穴の製造が可能になり、工程が大幅に単純化され
る。また、レジスト及び化学薬品の使用量の低減、工程
短縮等により生産性の増加が可能である。さらに、平板
印刷工程から再現されたパターンが耐熱絶縁体のエッチ
ング工程を実施することにより発生する再現性と解像力
の劣りも防ぐことができる。従って、ホトレジストの機
能と耐熱絶縁体との機能を複合化した耐熱性ホトレジス
トを使用すれば工程を大幅に単純化させることができ
る。
However, if the thin film material of the heat-resistant insulator keeps the photosensitive group, it is possible to manufacture holes required for electrical connection at the time of performing the film-forming step of the heat-resistant insulating layer without using the above-described photoresist process. And the process is greatly simplified. In addition, productivity can be increased by reducing the amount of resist and chemicals used, shortening the process, and the like. Further, it is possible to prevent the reproducibility and the resolving power of the pattern reproduced from the lithographic printing step from being deteriorated due to the etching step of the heat-resistant insulator. Therefore, the process can be greatly simplified by using a heat-resistant photoresist in which the function of the photoresist and the function of the heat-resistant insulator are combined.

【0004】また、ホトレジストは、露光現像、エッチ
ング等のパターン形成工程が終わってから脱膜して除去
するが、耐熱性ホトレジストの場合には、永久に半導体
素子内に存在するので、感光性、解像力、透明性、現像
性等の感光機能材料としての特性と共に、絶縁、耐熱、
機械、低誘電特性等のような半導体及び電子工程材料と
して要求される特性が同時に要求される。上記耐熱性ホ
トレジストは、薄膜形態の低誘電材料が用いられる全て
の分野でその適用が可能であり、主に半導体素子のパシ
ベーション膜(passivation layer), 緩衝膜(buffer coa
t)或いは多層印刷回路基板等に応用される。
The photoresist is removed by removing the film after a pattern forming process such as exposure, development and etching is completed. However, in the case of a heat-resistant photoresist, since the photoresist is permanently present in the semiconductor element, the photosensitivity, In addition to the characteristics of photosensitive functional materials such as resolution, transparency, developability, insulation, heat resistance,
Properties required for semiconductor and electronic process materials, such as mechanical and low dielectric properties, are also required at the same time. The above-mentioned heat-resistant photoresist can be applied to all fields in which a low-dielectric material in the form of a thin film is used, and is mainly used for a passivation layer and a buffer film of a semiconductor device.
t) Or applied to multilayer printed circuit boards.

【0005】今までの耐熱性ホトレジストは、ドイツ特
許第2,437,348号或いはJ. Macromolecluar Science A2
1, 1641(1984)等に報告されているように、エステル基
やイオン性基が側鎖として導入された光架橋型ポリイミ
ド前駆体を利用したネガ型感光性ポリイミドが主に開発
された。しかし、ネガ型耐熱性ホトレジストは、ホトマ
スクの上に存在する粒子や亀裂等による誤った形状のパ
ターンが発生するおそれがあり、有機溶媒を現像液とし
て使うので、現像の時に膨潤による解像力の減少が起こ
る恐れがある。
Conventional heat-resistant photoresists are disclosed in German Patent No. 2,437,348 or J. Macromolecluar Science A2.
As reported in 1, 1641 (1984) and the like, negative photosensitive polyimides using a photocrosslinkable polyimide precursor having an ester group or an ionic group introduced as a side chain have been mainly developed. However, negative-type heat-resistant photoresists may cause erroneous shapes due to particles or cracks existing on the photomask, and use an organic solvent as a developing solution. It can happen.

【0006】その反面、ポジ型感光性の耐熱性ホトレジ
ストとして米国特許第4,927,736号は、ナフトキノンジ
アジド(naphtoquinone diazide:以下、“NQ”という)等
のような感光剤を、ヒドロキシ基を含む芳香族ポリイミ
ドに有機結合させたもの或いは混合させたものを報告し
ている。ヒドロキシ基を含む芳香族ポリイミドにおい
て、その光吸収が大きくて結局量子収率が低くなるの
で、多量の感光剤を使用しなければならない。しかし、
非露光部分を加熱して耐熱性高分子に転換する過程で
は、用いられた感光剤の極性熱分解物がフィルム内に多
く、さらに高分子の主鎖に極性基(例: -OH基)がそのま
ま残存するので、高い誘電率により耐熱性が低くなる原
因になる。
On the other hand, US Pat. No. 4,927,736 discloses a positive-type photosensitive heat-resistant photoresist in which a photosensitive agent such as naphtoquinone diazide (hereinafter, referred to as “NQ”) is substituted with an aromatic polyimide containing a hydroxy group. It reported that the compound was organically bonded or mixed. A large amount of a photosensitizer must be used for an aromatic polyimide containing a hydroxy group, since the light absorption is large and the quantum yield is eventually low. But,
In the process of converting the unexposed portion to a heat-resistant polymer by heating, the polar pyrolysis products of the photosensitizer used are large in the film, and a polar group (e.g., -OH group) is further present in the main chain of the polymer. Since it remains as it is, a high dielectric constant causes a decrease in heat resistance.

【0007】そのほかの例として、感光性と解像力を改
善するために、化学増幅型酸感受性基を、ヒドロキシ基
を含む芳香族ポリイミド[Polymers for Advanced Tech
nology, vol. 4, 277, 287, 1992年]或いはアミド酸t
ert-ブチルエステルポリイミド前駆体[ヨーロッパ特許
公開第0502400A1号]に導入して-OH、或いは-COOHをブロ
ッキングして現像剤である塩基性水溶液に対する溶解度
を低め, 光酸発生剤の光反応の後に発生する酸により酸
感受性基が分解され、-OH、或いは-COOHが再生されて現
像剤に可溶化される。しかし、この場合には、量子効率
を増加させる化学増幅型の感光効果を得ることができる
が、前者の場合には、最終段階である熱処理過程から酸
感受性基が分解して生成された-OHがフィルム内に残る
短所がある。ヨーロッパ特許公開第0502400A1号では、
混合して用いる光酸発生剤の量が極端に多いので、誘電
率を高めて耐熱性が劣る原因になる。
As another example, in order to improve photosensitivity and resolution, a chemically amplified acid-sensitive group is substituted with an aromatic polyimide containing a hydroxy group [Polymers for Advanced Tech.
nology, vol. 4, 277, 287, 1992] or amic acid t
Introduced into ert-butyl ester polyimide precursor [European Patent Publication No. 0502400A1] to block -OH or -COOH to lower the solubility in basic aqueous solution as a developer, and after photoreaction of photoacid generator The generated acid decomposes the acid-sensitive group, regenerates —OH or —COOH, and solubilizes the developer. However, in this case, a chemically amplified photosensitive effect that increases the quantum efficiency can be obtained.In the former case, however, the acid-sensitive group is generated by decomposition of the acid-sensitive group from the final heat treatment process. There is a disadvantage that remains in the film. In European Patent Publication No. 0502400A1,
Since the amount of the photoacid generator used as a mixture is extremely large, the dielectric constant is increased and the heat resistance is deteriorated.

【0008】一方、米国特許第5,449,584号と第5,037,7
20号によると、ポリベンゾオキサゾールへの熱的転換が
可能なヒドロキシ基を含むポリアミド重合体を、感光基
と混合或いは有機結合した。この時に用いられた感光基
は、ナフトキノンジアジド(NQ)の誘導体として化学増幅
型感光剤を使用しないので、多量の感光剤を使用しなけ
ればならない。また、非露光部分の前駆体を耐熱性高分
子に転換する過程では、用いられた感光剤の極性熱分解
物がフィルム内に多く存在するので、誘電率を高めて機
械的物性を劣化させる原因になる。
On the other hand, US Pat. Nos. 5,449,584 and 5,037,7
According to No. 20, a polyamide polymer containing a hydroxy group capable of being thermally converted to polybenzoxazole was mixed or organically bonded with a photosensitive group. Since the photosensitive group used at this time does not use a chemically amplified sensitizer as a derivative of naphthoquinonediazide (NQ), a large amount of sensitizer must be used. Also, in the process of converting the unexposed part of the precursor into a heat-resistant polymer, a large amount of polar pyrolysis products of the used photosensitizer are present in the film, causing the dielectric constant to increase and the mechanical properties to deteriorate. become.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このような研究の一環
として、本発明者らは、既存の感光性の耐熱性ホトレジ
ストの短所であった熱処理の後に発生する-OHによる誘
電率の増加、耐熱性の減少等のような問題を根本的に改
善し、感光性を高める方法に対して研究を尽くした。そ
の結果、高い量子収率が保障される化学増幅型感光性の
付与技術と、誘電率を高める原因である感光剤の使用の
最小化及び未反応極性基の除去技術を兼備した新規のポ
ジ型耐熱・低誘電体技術を完成して本発明を完成した。
As a part of such research, the present inventors have proposed to increase the dielectric constant due to -OH generated after heat treatment, which was a disadvantage of the existing photosensitive heat-resistant photoresist, and to increase the heat resistance. Research has been devoted to ways to fundamentally improve problems such as reduced photosensitivity and enhance photosensitivity. As a result, a new positive type that combines both chemically amplified photosensitization technology that ensures a high quantum yield and technology that minimizes the use of photosensitizers and removes unreacted polar groups, which is the cause of increasing the dielectric constant. The present invention was completed by completing the heat resistant and low dielectric technology.

【0010】従って、本発明は、パターン化された非露
光部を加熱することによって炭酸エステル側鎖が熱分解
して生成されたヒドロキシ基を耐熱化反応に誘導して熱
的に最も安定であるベンゾオキサゾル基に転換させるこ
とにより、残っているヒドロキシ基による誘電率の増加
を防止し、高い耐熱性の維持が可能となるように高度の
分子設計された、新規の炭酸エステル側鎖含有ポリアミ
ド重合体を提供することにその目的がある。
Therefore, in the present invention, by heating a patterned non-exposed portion, a hydroxy group formed by thermal decomposition of a carbonate ester side chain is induced to a heat-resistant reaction, thereby being the most thermally stable. A novel carbonate polymer containing a carbonic ester side chain, which is highly molecularly designed to prevent the increase of the dielectric constant due to the remaining hydroxy group by converting to a benzoxazole group, and to maintain high heat resistance. Has its purpose in providing

【0011】また、本発明は、上記ポリアミド重合体に
最小量の光酸発生剤を含ませて低い誘電率を有する新規
の耐熱性ホトレジスト組成物を提供することに他の目的
がある。
It is another object of the present invention to provide a novel heat-resistant photoresist composition having a low dielectric constant by incorporating a minimum amount of a photoacid generator into the polyamide polymer.

【0012】[0012]

【発明の構成及び作用】本発明は、次の化学式1で表さ
れる炭酸エステル側鎖を含むポリアミド重合体を特徴と
する。
The present invention is characterized by a polyamide polymer containing a carbonate side chain represented by the following chemical formula 1.

【0013】[0013]

【化3】 ニトロ及びハロゲン原子の中から選ばれた置換基により
置換されたフェニルを示し;m+nは5〜500の範囲
にあり;上記したAr1とAr2の組合により、上記化学式 1
を反復単位とするポリアミド重合体は、単一重合体或い
は共重合体である。
Embedded image Represents phenyl which is substituted by a substituent selected from nitro and halogen atom; m + n is in the range of 5 to 500; the combination of the above-mentioned Ar 1 and Ar 2, Formula 1
Is a homopolymer or a copolymer.

【0014】本発明をさらに詳細に説明すれば次の通り
である。上記化学式1に示したように、本発明による炭
酸エステル側鎖を含むポリアミド重合体は、-OH或いは
酸感受性基であるアルキルオキシカルボニルオキシ基(-
OCOOR)を含む芳香族ジアミンの4価化合物と、ジカルボ
ン酸及びその誘導体から合成されたポリアミド重合体の
構造を有している。この分子構造的な特異性により本発
明のポリアミド重合体は、光酸発生剤と混合してポジ型
感光性の耐熱低誘電体としての利用が可能である。即
ち、ポリアミド重合体と光酸発生剤を混合して得られた
耐熱性ホトレジスト組成物を基材の上に薄膜で塗布した
後、可視光或いは紫外線でバターンの刻まれたホトマス
クを通じて露光すると、露光部では酸感受性基であるア
ルキルオキシカルボニルオキシ基(-OCOOR)側鎖が熱分解
反応によりヒドロキシ基(-OH)に転換されてテトラメチ
ルアンモニウム水酸化物(tetramethylammonium hydroxi
de、以下“TMAH”という)等の塩基性水溶液により溶解
される。その反面、光を受光していない非露光部は塩基
性水溶液に対する溶解度が低いので、ポリアミド重合体
のポジチブバターンを形成することができる。このよう
にバターン化された非露光部を加熱することにより、ポ
リアミド重合体内の酸感受性基であるアルキルオキシカ
ルボニルオキシ基(-OCOOR)が熱分解反応してヒドロキシ
基(-OH)が生成され、より高い温度で加熱すれば-OHが隣
接した反応基であるカルボニル基と結合して耐熱性が非
常に優れる低誘電体基であるベンゾオキサゾール基に転
換されることができる。上記ポリベンゾオキサゾール
は、耐熱性が非常に優れ、500℃以上の耐熱性を示し、
これを溶かす有機溶媒がほぼない程度の非常に安定な物
質ばかりでなく、誘電率と吸収率も一般的なポリイミド
より低い。また、酸感受性基として用いられた-OCOOR
は、分解されて揮発性の低分子量を有する化学物質(例:
イソブテン、スチレン或いはその誘導体)とCO2に気体
化されて皮膜の内部には何らの分解物質が残っていない
ので、ナフトキノンジアジド(NQ)を用いた感光性のポリ
イミド(PSPI)或いはtert-ブトキシ基(以下、“t-boc”
という)を側鎖とするポリイミドを使用することよりず
っと低い誘電常数を示す。即ち、低誘電特性、耐熱特性
及び電気的特性を劣らせる原因である-OHを高分子内で
除去するばかりでなく、これを耐熱化反応に応用したこ
とである。また、化学増幅型の概念としての光酸発生剤
と酸感受性基を用いるので、光や酸により分解される時
に多量の酸が発生して酸感受性基の分解を促進させる。
従って、量子効率が高いので、光酸発生剤の使用量を最
小化することができるし、光酸発生剤による誘電率の増
加及び多様な物性の低下を最小化することができる。
The present invention will be described in more detail as follows. As shown in the above Chemical Formula 1, the polyamide polymer containing a carbonate side chain according to the present invention may have an alkyloxycarbonyloxy group (-OH or an acid sensitive group).
It has the structure of a polyamide polymer synthesized from a tetravalent compound of an aromatic diamine containing OCOOR) and a dicarboxylic acid and its derivative. Due to this molecular structural specificity, the polyamide polymer of the present invention can be used as a positive-type photosensitive heat-resistant low dielectric substance by mixing with a photoacid generator. That is, after applying a heat-resistant photoresist composition obtained by mixing a polyamide polymer and a photoacid generator in a thin film on a substrate, and exposing through a photomask engraved with a pattern with visible light or ultraviolet light, In the part, the side chain of the alkyloxycarbonyloxy group (-OCOOR), which is an acid-sensitive group, is converted to a hydroxy group (-OH) by a thermal decomposition reaction and tetramethylammonium hydroxide
de, hereinafter referred to as “TMAH”). On the other hand, the non-exposed portion, which has not received light, has a low solubility in the basic aqueous solution, so that a positive pattern of the polyamide polymer can be formed. By heating the non-exposed portion thus patterned, a hydroxy group (-OH) is generated by a thermal decomposition reaction of an alkyloxycarbonyloxy group (-OCOOR), which is an acid-sensitive group in the polyamide polymer, When heated at a higher temperature, -OH bonds to a carbonyl group, which is an adjacent reactive group, and can be converted to a benzoxazole group, which is a low-dielectric group having excellent heat resistance. The above polybenzoxazole has extremely excellent heat resistance and shows heat resistance of 500 ° C. or more,
Not only is it a very stable substance that has almost no organic solvent to dissolve it, but also has a lower dielectric constant and absorptivity than ordinary polyimide. -OCOOR used as an acid-sensitive group
Is a chemical that is decomposed and has a volatile low molecular weight (e.g.,
(Isobutene, styrene or its derivatives) and gasified to CO 2 and no decomposed substances remain inside the film, so photosensitive polyimide (PSPI) or tert-butoxy group using naphthoquinonediazide (NQ) (Hereinafter “t-boc”
) Shows a much lower dielectric constant than using a polyimide having a side chain of That is, not only is -OH, which is a cause of inferior low dielectric properties, heat resistance properties, and electrical properties, removed in the polymer, but it is also applied to the heat resistance reaction. In addition, since a photoacid generator and an acid-sensitive group are used as a concept of the chemical amplification type, a large amount of acid is generated when decomposed by light or an acid to accelerate the decomposition of the acid-sensitive group.
Accordingly, since the quantum efficiency is high, the amount of the photoacid generator used can be minimized, and an increase in the dielectric constant and a decrease in various physical properties due to the photoacid generator can be minimized.

【0015】一般的なポリイミドとポリベンゾオキサゾ
ールは、可視光及び紫外線領域で光吸収が大きくてフィ
ルムの色が黄色から褐色までの色を示すので、相当量の
紫外線が吸収されて量子収率が低下する傾向がある。そ
の反面、本発明によるポリアミド重合体は、コーティン
グの直後にはポリアミド重合体として無色透明な高分子
が得られるので、より高い感光性を発揮することができ
る。
Generally, polyimide and polybenzoxazole have large light absorption in the visible light and ultraviolet regions, and the color of the film shows a color from yellow to brown, so that a considerable amount of ultraviolet light is absorbed and the quantum yield is low. Tends to decrease. On the other hand, the polyamide polymer according to the present invention can exhibit higher photosensitivity since a colorless and transparent polymer is obtained as a polyamide polymer immediately after coating.

【0016】また、本発明によるポリアミド重合体内に
含まれる酸感受性基(-OCOOR)の濃度[n/(m+n)]は1〜90
%、望ましくは3〜70%の範囲にある。上記酸感受性基(-O
COOR)の濃度が過度に高ければ現像速度が低下し、長時
間の露光時間或いは多量の光酸発生剤が要求される。し
かし、酸感受性基(-OCOOR)の濃度が極端に小さければ解
像力の不足と太さの減少等が発生する恐れがある。ま
た、本発明によるポリアミド重合体の分子量を示す重合
度(m+n)は5〜500の範囲にある。
The concentration [n / (m + n)] of the acid-sensitive group (—OCOOR) contained in the polyamide polymer according to the present invention is 1 to 90.
%, Preferably in the range of 3 to 70%. The acid-sensitive group (-O
If the concentration of (COOR) is excessively high, the developing speed decreases, and a long exposure time or a large amount of a photoacid generator is required. However, if the concentration of the acid-sensitive group (-OCOOR) is extremely low, there is a possibility that the resolution may be insufficient and the thickness may be reduced. The degree of polymerization (m + n) indicating the molecular weight of the polyamide polymer according to the present invention is in the range of 5 to 500.

【0017】また、上記化学式1の反復単位を有するポ
リアミド重合体は、Ar1とAr2の組合からなるすべての単
一重合体と共重合体を含む。
Further, the polyamide polymer having the repeating unit of the above formula 1 includes all homopolymers and copolymers composed of a combination of Ar 1 and Ar 2 .

【0018】上から述べたように本発明のポリアミド重
合体は、ジヒドロキシ基を有する芳香族ジアミンと、芳
香族ジカルボン酸或いはその誘導体から製造し、その過
程を簡略に示すと次の反応式1の通りである。反応式1 上記反応式で、Ar1、Ar2及びRは、それぞれ上記から定
義したものと同じであり; Xは、-OH、ハロゲン原子、ア
ルコキシ基或いはフェノキシ基を示す。
As described above, the polyamide polymer of the present invention is produced from an aromatic diamine having a dihydroxy group and an aromatic dicarboxylic acid or a derivative thereof. It is on the street. Reaction formula 1 In the above reaction formula, Ar 1 , Ar 2 and R are each the same as defined above; X represents —OH, a halogen atom, an alkoxy group or a phenoxy group.

【0019】上記反応式1によるポリアミド重合体の重
合方法としては、酸塩化物による重合、シリル塩化物を
利用した重合法、エステル置換反応、または直接重合法
等により重合が可能である。ポリアミド重合体の分子量
は、固有粘度として0.1〜2.5dL/gまでを示す。重合反応
温度は50℃以下、望ましくは30℃以下の低温を維持す
る。重合反応温度が極端に高ければ過度な反応が起こっ
て溶媒に不溶であるポリベンゾオキサゾールが生成され
やすいし、分子量も低い高分子が形成される。
As the polymerization method of the polyamide polymer according to the above reaction formula 1, polymerization by acid chloride, polymerization using silyl chloride, ester substitution reaction, direct polymerization, or the like is possible. The molecular weight of the polyamide polymer ranges from 0.1 to 2.5 dL / g as the intrinsic viscosity. The polymerization reaction temperature is maintained at a low temperature of 50 ° C or lower, preferably 30 ° C or lower. If the polymerization reaction temperature is extremely high, an excessive reaction occurs to easily generate polybenzoxazole which is insoluble in a solvent, and a polymer having a low molecular weight is formed.

【0020】また、酸感受性基であるアルキルオキシカ
ルボニルオキシ基(-OCOOR)を高分子に結合させる方法と
しては、アルキルオキシカルボニルオキシ基を含む酸無
水物或いは塩化物を過剰に用いて塩基性溶液内で反応さ
せる。本発明によると、反応触媒の例としては、ピリジ
ン、カリウムtert-ブトキシド、トリエチルアミン、ジ
メチルアミノピリジン、 1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オ
クタン等のような塩基性物質を用いる。酸感受性基の導
入反応は、可能であれば常温或いはそれ以下で行うこと
が望ましいし、反応温度が高ければ 酸感受性基の熱的
分解反応とポリベンゾオキサゾールの形成が起こる恐れ
がある。
As a method for bonding an alkyloxycarbonyloxy group (—OCOOR), which is an acid-sensitive group, to a polymer, an acid anhydride or chloride containing an alkyloxycarbonyloxy group is excessively used to prepare a basic solution. Reaction within. According to the present invention, examples of the reaction catalyst include basic substances such as pyridine, potassium tert-butoxide, triethylamine, dimethylaminopyridine, 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane and the like. It is desirable that the reaction for introducing the acid-sensitive group be carried out at room temperature or below, if possible. If the reaction temperature is high, the thermal decomposition reaction of the acid-sensitive group and the formation of polybenzoxazole may occur.

【0021】一方、本発明は、上記化学式1で表される
ポリアミド重合体と光酸発生剤を含ませて得られた耐熱
性ホトレジスト組成物を含む。
On the other hand, the present invention includes a heat-resistant photoresist composition obtained by including a polyamide polymer represented by the above formula 1 and a photoacid generator.

【0022】本発明による耐熱性ホトレジスト組成物の
中に含まれる光酸発生剤としては、露光により酸を発生
する物質として文献を通じて知られた多様な光酸発生剤
の使用が可能である。望ましくは、同時に用いられたポ
リアミド重合体の吸光領域より長い吸光領域 (300nm以
上)の光を吸収して酸を発生する物質を用いることであ
る。上記光酸発生剤を具体的に例示すれば次の通りであ
る。しかし、本発明の光酸発生剤が次に例示された物質
に限定されることはない。
As the photoacid generator contained in the heat-resistant photoresist composition according to the present invention, various photoacid generators known in the literature as substances which generate an acid upon exposure can be used. Desirably, a substance that absorbs light in an absorption region (300 nm or more) longer than the absorption region of the polyamide polymer used at the same time to generate an acid is used. The following is a specific example of the photoacid generator. However, the photoacid generator of the present invention is not limited to the substances exemplified below.

【0023】[0023]

【化4】 Embedded image

【0024】上記化合物で、R3、R4、R8、R10、R11及び
R12は、それぞれ水素原子或いはC1〜C10のアルコキシ基
を示し、具体的には水素原子、メトキシ基、エトキシ
基、プロポキシ基、ブトキシ基等を示し; R5は、 C1
C10のアルキル基, C1〜C10のハロアルキル基、アルキル
基で置換或いは非置換されたフェニル基或いはカムホル
ニル基を示し、具体的には エチル基、エチル基、トリ
フルオロメチル基、フェニル基、4-メチルフェニル基、
カムホルニル基等を示し; R6, R7, R9は、水素原子,
ハロゲン原子, C1〜C10のアルキル基を示し、具体的に
は水素原子、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、メチル
基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等を示す。
In the above compound, R 3 , R 4 , R 8 , R 10 , R 11 and
R 12 are each an alkoxy group of which a hydrogen atom or a C 1 -C 10, specifically, a hydrogen atom, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group; R 5 is C 1 ~
Alkyl C 10, haloalkyl group of C 1 -C 10, a substituted or unsubstituted phenyl group or Kamuhoruniru group with an alkyl group, specifically, an ethyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group, a phenyl group, 4-methylphenyl group,
R 6 , R 7 and R 9 represent a hydrogen atom,
A halogen atom, an alkyl group of C 1 -C 10, shown specifically, a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group.

【0025】上記光酸発生剤は、ポリアミド重合体に対
して0.3〜20重量%として含ませる。光酸発生剤を過多に
使用すればフィルム内の誘電特性と機械的強度、耐熱性
を劣化させるばかりでなく、光透過度も劣って完全な穴
の形成が難しくなる。しかし、その使用量が極度に少な
ければ充分な酸が存在しなくて酸発生剤としての役割を
充分に発揮しないので、解像度が悪くなる。
The above-mentioned photoacid generator is contained as 0.3 to 20% by weight based on the polyamide polymer. Excessive use of the photoacid generator not only deteriorates the dielectric properties, mechanical strength, and heat resistance in the film, but also impairs the light transmittance, making it difficult to form a complete hole. However, if the amount used is extremely small, sufficient acid will not be present and the role as an acid generator will not be sufficiently exhibited, resulting in poor resolution.

【0026】本発明による耐熱性ホトレジスト組成物
は、溶液状態として製造して用いることができる。その
溶媒の例としては、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチ
ルホスホアミド、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、ガンマ ブチロラク
トン、ジグリーム(diglyme)、ブトキシエタノール、プ
ロピレングリコールメチルエチルアセテート(PGMEA)等
があげられるが、特定溶媒に限定されない。 但し、ア
ミド系溶媒よりもエステル系或いはエーテル系溶媒を用
いることがよい。 また、上記溶媒は薄膜の均一度、太
さの調節及び接着力を向上させるために、2つ以上の溶
媒を混合して使用することもできる。耐熱性ホトレジス
ト組成物は、その濃度が0.1〜70 重量%の範囲となるよ
うに製造し、コーティングの厚さにより調節して用いら
れる。
The heat-resistant photoresist composition according to the present invention can be manufactured and used in the form of a solution. Examples of the solvent include dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphamide, dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, gamma-butyrolactone, diglyme (diglyme), butoxyethanol, propylene glycol methyl ethyl acetate (PGMEA), and the like. But not limited to a particular solvent. However, it is preferable to use an ester or ether solvent rather than an amide solvent. In addition, two or more solvents can be used as a mixture of the above solvents in order to control the uniformity and thickness of the thin film and to improve the adhesive strength. The heat-resistant photoresist composition is prepared so that its concentration is in the range of 0.1 to 70% by weight, and is used after being adjusted according to the thickness of the coating.

【0027】また、耐熱性ホトレジスト組成物による薄
膜の形成は、電子産業で広く用いられているスピンコー
ティング方法、バーコーティング方法、ドクタブレード
方法のいずれを適用しても可能である。薄膜を形成する
ための乾燥温度は40〜150℃が適当である。乾燥温度が
極度に低ければ乾燥時間が長くなり、乾燥温度が極度に
高ければ酸感受性基の熱分解、またベンゾオキサゾール
の形成により濃い色に転換されるので、透過度が減少す
る。
The formation of a thin film using a heat-resistant photoresist composition can be performed by any of spin coating, bar coating and doctor blade methods widely used in the electronics industry. The drying temperature for forming a thin film is suitably from 40 to 150 ° C. If the drying temperature is extremely low, the drying time is prolonged. If the drying temperature is extremely high, the color is converted into a dark color by the thermal decomposition of the acid-sensitive group and the formation of benzoxazole, so that the transmittance decreases.

【0028】露光は、波長が200〜500nmである可視光或
いは紫外線を示す露光装置を利用すればよいが、望まし
くは単色波長を示すフィルタを装着した露光器を使用す
ることが解像力や作業性の側面でより有利である。本発
明は特定の装備や露光装備に限定されない。
Exposure may be performed using an exposure apparatus that exhibits visible light or ultraviolet light having a wavelength of 200 to 500 nm, and it is desirable to use an exposure device equipped with a filter that exhibits a monochromatic wavelength. More advantageous in aspects. The invention is not limited to any particular equipment or exposure equipment.

【0029】露光時間は実験条件に従って変化が可能で
ある。本発明によると、使用した365nmのフィルタを装
着した紫外線露光装置を使用すると露光時間を15〜110
秒まで変化させることができ、より強力な露光装置によ
り露光時間を短くすることができる。露光エネルギーは
エネルギー計器により定量し、解像力はプロファイル計
器により深さと幅で確認する。また、薄膜の断面は電子
顕微鏡により確認する。本発明を次の実施例に基づいて
さらに詳細に説明するが、 本発明は、これらに限定さ
れるものではない。 実施例1 窒素雰囲気の条件下で、500mLのフラスコにピリジン(20
ml)、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(30g, 0.082mol)とイソフタル酸二
塩化物(16.62g, 0.082mol)を入れて攪拌し、ジメチルア
セトアミドに溶解させた後、0℃を維持しながら、12時
間にわたって反応を進行させた。得られた粘性液体を、
0℃に冷却されたメタノール溶液(1L)に沈殿させて50℃
の真空オーブンで乾燥した。得られた白い前駆体粉末を
再びテトラヒドロフラン(THF)に溶かした後、4倍当量の
ジ-tert-ブチルジ炭酸エステル(71.5g)を塩基性触媒で
あるピリジン(0.5g)に溶解させながら、12時間にわたっ
て再び攪拌した。 得られた粘性液体を、0℃に冷却され
たメタノール溶液に沈殿させてろ過し、数回メタノール
と水により洗浄・乾燥して酸感受性基の結合されたポリ
アミド重合体の粉末を得た。得られた高分子の固有粘度
は0.70dL/gであった。
The exposure time can be changed according to the experimental conditions. According to the present invention, when using an ultraviolet exposure apparatus equipped with a used 365 nm filter, the exposure time is 15 to 110
The exposure time can be reduced to seconds, and the exposure time can be shortened by a more powerful exposure apparatus. The exposure energy is quantified by an energy meter, and the resolving power is confirmed by depth and width by a profile meter. The cross section of the thin film is confirmed by an electron microscope. The present invention will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 Pyridine (20%) was placed in a 500 mL flask under a nitrogen atmosphere.
ml), 2,2'-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (30 g, 0.082 mol) and isophthalic dichloride (16.62 g, 0.082 mol) were added and stirred. After dissolution, the reaction was allowed to proceed for 12 hours while maintaining 0 ° C. The obtained viscous liquid is
Precipitated in methanol solution (1 L) cooled to 0 ° C and 50 ° C
Dried in a vacuum oven. After dissolving the obtained white precursor powder again in tetrahydrofuran (THF), while dissolving 4 equivalents of di-tert-butyl dicarbonate (71.5 g) in pyridine (0.5 g) as a basic catalyst, 12 Stir again over time. The resulting viscous liquid was precipitated in a methanol solution cooled to 0 ° C., filtered, washed and dried several times with methanol and water to obtain a powder of a polyamide polymer to which an acid-sensitive group was bonded. The intrinsic viscosity of the obtained polymer was 0.70 dL / g.

【0030】次の表1に示した含量により、上記から得
られたポリアミド重合体(固有粘度:0.70dL/g)と光酸発
生剤としてp-ニトロベンジル-9,10-ジメトキシアントラ
セン-2-スルホン酸塩(NBAS)をガンマ-ブチロラクトン(1
50ml)に溶解させた後、0.25μmのフィルタを通して濾過
した。上記溶液を、シリコンウェハにスピンコーティン
グし、110℃で5分間加速乾燥して厚さが12μmである絶
縁体の薄膜を得た。365nmのフィルタが装着された紫外
線の露光装備によりホトマスクを通じて45秒間露光し
た。その後、110℃で5分間加熱させた後、現像液である
2.38重量%のテトラメチルアンモニウム水酸化物(TMAH)
により現像し、水により洗浄した。このバターンの形成
されたウェハを、350℃でのオーブンで加熱して硬化さ
れたバターンを得た。解像力は、プロファイル計器によ
り深さと幅を確認し、薄膜の断面を電子顕微鏡により観
察した。その結果を次の表1に示す。
According to the contents shown in the following Table 1, the polyamide polymer obtained above (intrinsic viscosity: 0.70 dL / g) and p-nitrobenzyl-9,10-dimethoxyanthracene-2- as a photoacid generator were used. Gamma-butyrolactone (1
(50 ml) and filtered through a 0.25 μm filter. The above solution was spin-coated on a silicon wafer, and accelerated dried at 110 ° C. for 5 minutes to obtain a thin insulator film having a thickness of 12 μm. Exposure was performed for 45 seconds through a photomask using an ultraviolet exposure apparatus equipped with a 365 nm filter. Then, after heating at 110 ℃ for 5 minutes, it is a developer
2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide (TMAH)
And washed with water. The wafer on which this pattern was formed was heated in an oven at 350 ° C. to obtain a cured pattern. Regarding the resolving power, the depth and width were confirmed with a profile instrument, and the cross section of the thin film was observed with an electron microscope. The results are shown in Table 1 below.

【0031】[0031]

【表1】表1 [Table 1] Table 1

【0032】実施例 2 上記実施例1と同様にして重合反応温度を50℃に昇温さ
せて固有粘度が0.25dL/gであるポリアミド重合体を得
た。また、合成されたポリアミド重合体と光酸発生剤と
して3重量%の p-ニトロベンジル-9,10-ジメトキシアン
トラセン-2-スルホン酸塩(NBAS)を使用して上記実施例
1と同様な方法により溶解、コーティング、乾燥、露
光、現像及び硬化した。その結果を次の表2に示す。
Example 2 In the same manner as in Example 1 above, the polymerization reaction temperature was raised to 50 ° C. to obtain a polyamide polymer having an intrinsic viscosity of 0.25 dL / g. A method similar to that of Example 1 above, using the synthesized polyamide polymer and 3% by weight of p-nitrobenzyl-9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate (NBAS) as a photoacid generator. Dissolved, coated, dried, exposed, developed and cured. The results are shown in Table 2 below.

【0033】[0033]

【表2】表2 [Table 2] Table 2

【0034】実施例 3 上記実施例1と同様な方法によりポリアミド重合体を製
造したが、添加するジ-tert-ブチルジ炭酸エステルの量
を、それぞれ0.5倍当量、2倍当量、10倍当量及び20倍当
量に変化して酸感受性基であるt-bocの濃度を調節し
た。また、合成されたポリアミド重合体と光酸発生剤と
して3重量%の p-ニトロベンジル-9,10-ジメトキシアン
トラセン-2-スルホン酸塩(NBAS)を用いて上記実施例1
と同様な方法により溶解、コーティング、乾燥、 現像
及び硬化し、 露光時間はそれぞれ15秒、25 秒、70秒、
110 秒とした。その結果を次の表3に示す。
Example 3 A polyamide polymer was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of di-tert-butyl dicarbonate added was 0.5 equivalent, 2 equivalent, 10 equivalent, and 20 equivalent, respectively. The concentration of t-boc, an acid-sensitive group, was adjusted by changing to a double equivalent. Example 1 was prepared using the synthesized polyamide polymer and 3% by weight of p-nitrobenzyl-9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate (NBAS) as a photoacid generator.
Dissolve, coat, dry, develop and cure in the same manner as in, with exposure times of 15 seconds, 25 seconds, 70 seconds,
110 seconds. The results are shown in Table 3 below.

【0035】[0035]

【表3】表3 [Table 3] Table 3

【0036】実施例 4 窒素雰囲気の条件下で、300mLのフラスコにピリジン(6
ml)、3,3'-ジアミノ-4,4'-ジヒドロキシビフェニル(10
g, 0.046mol)とイソフタル酸二塩化物(9.4g, 0.46mol)
を入れて攪拌し、ジメチルホルムアミドに溶解させた
後、0℃を維持させながら、12時間にわたって反応を進
行させた。得られた粘性液体を、0℃に冷却されたメタ
ノール溶液(1L)に沈殿させて50℃の真空オーブンで乾燥
した。得られた淡い黄色の前駆体粉末を再びテトラヒド
ロフラン(THF)に溶解させた後、4倍当量のジ-tert-ブチ
ルジ炭酸エステルを塩基性触媒であるカリウム-t-ブト
キシド(0.4g)に溶解させながら、12時間にわたって再び
攪拌した。得られた粘性液体を0℃に冷却されたメタノ
ール溶液に沈殿させてろ過し、数回メタノールと水によ
り洗浄・乾燥して酸感受性基の結合されたポリアミド重
合体の粉末を得た。得られた高分子の固有粘度は0.52dL
/gであった。
Example 4 Pyridine (6) was placed in a 300 mL flask under a nitrogen atmosphere.
ml), 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxybiphenyl (10
g, 0.046 mol) and isophthalic dichloride (9.4 g, 0.46 mol)
Was stirred and dissolved in dimethylformamide, and the reaction was allowed to proceed for 12 hours while maintaining 0 ° C. The obtained viscous liquid was precipitated in a methanol solution (1 L) cooled to 0 ° C., and dried in a vacuum oven at 50 ° C. After dissolving the obtained pale yellow precursor powder again in tetrahydrofuran (THF), a 4-fold equivalent of di-tert-butyl dicarbonate was dissolved in potassium-t-butoxide (0.4 g) as a basic catalyst. While stirring again for 12 hours. The obtained viscous liquid was precipitated in a methanol solution cooled to 0 ° C., filtered, washed and dried several times with methanol and water to obtain a powder of a polyamide polymer having an acid-sensitive group bonded thereto. The intrinsic viscosity of the obtained polymer is 0.52 dL
/ g.

【0037】また、合成されたポリアミド重合体と光酸
発生剤として3重量%の p-ニトロベンジル-9,10-ジメト
キシアントラセン-2-スルホン酸塩(NBAS)を用いて上記
実施例1と同様な方法により溶解、コーティング、乾
燥、 現像及び硬化し、 露光時間は75秒とした。その結
果を次の表4に示す。
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the synthesized polyamide polymer and 3% by weight of p-nitrobenzyl-9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate (NBAS) were used as a photoacid generator. Dissolution, coating, drying, development and curing were performed by various methods, and the exposure time was 75 seconds. The results are shown in Table 4 below.

【0038】[0038]

【表4】表4 [Table 4] Table 4

【0039】実施例 5 窒素雰囲気の条件下で、300mLフラスコにトリエチルア
ミン(5ml)、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(10g, 0.0273mol)とオキシ-
ジ-安息香酸塩化物(8.0g, 0.0273mol)を入れて攪拌し、
ジメチルホルムアミドに溶解させた後、0℃を維持させ
ながら、12時間にわたって反応を進行させた。得られた
粘性液体を0℃に冷却されたメタノール溶液(1L)に沈殿
させ、50℃の真空オーブンで乾燥した。得られた白い前
駆体粉末を再びテトラヒドロフラン(THF)に溶解させた
後、4倍当量のジ-tert-ブチルジ炭酸エステルを塩基性
触媒であるピリジン(0.5g)に溶解させながら、12時間に
わたって再び攪拌させた。得られた粘性液体を0℃に冷
却されたメタノール溶液に沈殿させて濾過し、数回メタ
ノールと水により洗浄・乾燥して酸感受性基の結合され
たポリアミド重合体の粉末を得た。得られた高分子の固
有粘度は0.47dL/gであった。
Example 5 Under a nitrogen atmosphere, triethylamine (5 ml), 2,2'-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (10 g, 0.0273 mol) and oxy-
Di-benzoic acid chloride (8.0 g, 0.0273 mol) was added and stirred,
After dissolving in dimethylformamide, the reaction was allowed to proceed for 12 hours while maintaining 0 ° C. The obtained viscous liquid was precipitated in a methanol solution (1 L) cooled to 0 ° C., and dried in a 50 ° C. vacuum oven. After dissolving the obtained white precursor powder again in tetrahydrofuran (THF), while dissolving 4 equivalents of di-tert-butyl dicarbonate in pyridine (0.5 g) as a basic catalyst, again over 12 hours. It was allowed to stir. The obtained viscous liquid was precipitated in a methanol solution cooled to 0 ° C., filtered, washed and dried several times with methanol and water to obtain a powder of a polyamide polymer having an acid-sensitive group bonded thereto. The intrinsic viscosity of the obtained polymer was 0.47 dL / g.

【0040】また、合成されたポリアミド重合体と光酸
発生剤として4重量%の p-ニトロベンジル-9,10-ジメト
キシアントラセン-2-スルホン酸塩(NBAS)を使用して上
記実施例1と同様な方法により溶解、コーティング、乾
燥、露光、現像及び硬化した。その結果を次の表5に示
す。
The same procedure as in Example 1 was carried out using the synthesized polyamide polymer and 4% by weight of p-nitrobenzyl-9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate (NBAS) as a photoacid generator. Melted, coated, dried, exposed, developed and cured in a similar manner. The results are shown in Table 5 below.

【0041】[0041]

【表5】表5 [Table 5] Table 5

【0042】実施例 6 窒素雰囲気の条件下で、300mLフラスコにトリエチルア
ミン(5ml)、 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(10g, 0.0273mol)、イソフ
タル酸二塩化物(2.77g, 0.0136mol)及びオキシ-ジ-安息
香酸塩化物(4.0g, 0.0136mol)を入れて攪拌し、ジメチ
ルホルムアミドに溶解させた後、0℃を維持しながら、1
2時間にわたって反応を進行させた。得られた粘性液体
を0℃に冷却されたメタノール溶液(1L)に沈殿させ、50
℃の真空オーブンで乾燥した。得られた白い前駆体粉末
を再びテトラヒドロフラン(THF)に溶解させた後、4倍当
量のジ-tert-ブチルジ炭酸エステルを塩基性触媒である
ピリジン(0.5g)に溶解させながら、12時間にわたって再
び攪拌した。得られた粘性液体を0℃に冷却されたメタ
ノール溶液に沈殿させてろ過し、数回メタノールと水に
より洗浄・乾燥して酸感受性基の結合されたポリアミド
重合体の粉末を得た。得られた高分子の固有粘度は0.47
dL/gであった。
Example 6 Under a nitrogen atmosphere, triethylamine (5 ml), 2,2'-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (10 g, 0.0273 mol) and isophthalic acid Chloride (2.77 g, 0.0136 mol) and oxy-di-benzoic acid chloride (4.0 g, 0.0136 mol) were added and stirred, and dissolved in dimethylformamide.
The reaction was allowed to proceed for 2 hours. The obtained viscous liquid was precipitated in a methanol solution (1 L) cooled to 0 ° C.
Dried in a vacuum oven at ℃. After dissolving the obtained white precursor powder again in tetrahydrofuran (THF), while dissolving 4 equivalents of di-tert-butyl dicarbonate in pyridine (0.5 g) as a basic catalyst, again over 12 hours. Stirred. The obtained viscous liquid was precipitated in a methanol solution cooled to 0 ° C., filtered, washed and dried several times with methanol and water to obtain a powder of a polyamide polymer having an acid-sensitive group bonded thereto. The intrinsic viscosity of the obtained polymer is 0.47
dL / g.

【0043】また、合成されたポリアミド重合体と光酸
発生剤として4重量%のp-ニトロベンジル-9,10-ジメト
キシアントラセン-2-スルホン酸塩(NBAS)を使用して上
記実施例1と同様な方法により溶解、コーティング、乾
燥、露光、現像及び硬化した。その結果を次の表6に示
す。
Example 1 was repeated using the synthesized polyamide polymer and 4% by weight of p-nitrobenzyl-9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate (NBAS) as a photoacid generator. Melted, coated, dried, exposed, developed and cured in a similar manner. The results are shown in Table 6 below.

【0044】[0044]

【表6】表6 [Table 6] Table 6

【0045】実施例 7 上記実施例1の製造方法により製造した固有粘度が0.70
dL/gの範囲をポリアミド重合体と、光酸発生剤として次
の表7に示したそれぞれの化合物を使用して上記実施例
1と同様な方法によりコーティング、乾燥、露光、現像
及び硬化した。その結果を次の表7に示す。
Example 7 The intrinsic viscosity produced by the production method of Example 1 was 0.70
Coating, drying, exposure, development, and curing were performed in the same manner as in Example 1 above, using the polyamide polymer and each of the compounds shown in Table 7 below as a photoacid generator in the dL / g range. The results are shown in Table 7 below.

【0046】[0046]

【表7】 [Table 7]

【0047】[0047]

【発明の効果】上述のとおり、本発明による炭酸エステ
ル側鎖を含むポリアミド重合体は、OH基の耐熱化反応を
誘導することができる機能化された高分子として、特に
酸感受性基として結合されている-OCOORは分解された揮
発性の低分子量を有する化学物質とCO2として気体化さ
れて皮膜の内部には何らの分解物質も残っていないの
で、通常的に用いられて来たナフトキノンジアジド(NQ)
を用いた耐熱性ホトレジスト或いはtert-ブトキシ基を
有するポリイミド前駆体よりずっと低い誘電常数を示
す。
As described above, the polyamide polymer containing a carbonate side chain according to the present invention is bonded as a functionalized polymer capable of inducing a heat-resistant reaction of OH groups, particularly as an acid-sensitive group. since the interior of the gasification has been coating with which -OCOOR as chemicals and CO 2 having a low molecular weight of the degraded volatile does not remain whatsoever of decomposition products, naphthoquinone diazide which have been used in the usual manner (NQ)
Shows a dielectric constant much lower than that of a heat-resistant photoresist or a polyimide precursor having a tert-butoxy group.

【0048】従って、本発明によるポリアミド重合体と
少量の光酸発生剤が含まれた耐熱性ホトレジスト組成物
は、低誘電材料が用いられる全ての分野で使用すること
ができるし、特に半導体素子のパシベーション膜(passi
vation layer)、緩衝膜(buffer coat)或いは複合の多層
印刷回路基板の層間絶縁膜の材料として有用である。
Accordingly, the heat-resistant photoresist composition containing the polyamide polymer and a small amount of the photoacid generator according to the present invention can be used in all fields where low dielectric materials are used, and especially for semiconductor devices. Passivation film (passi
It is useful as a material for a vation layer, a buffer coat or an interlayer insulating film of a composite multilayer printed circuit board.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 崔 吉▲イェオン▼ 大韓民国 大田廣域市 儒城區 道龍洞 431−6 現代 アパートメント 101棟 904號 (72)発明者 元 鍾燦 大韓民国 大田廣域市 儒城區 魚隱洞 99 ハンビト アパートメント 129棟 801號 (72)発明者 金 泰均 大韓民国 ソウル市 松坡區 松坡洞 130−17番地 (72)発明者 禹 相善 大韓民国 ソウル市 瑞草區 瑞草洞 1334 新東亜 アパートメント 8棟 1008號 (72)発明者 朴 東遠 大韓民国 大田廣域市 儒城區 田民洞 (番地なし) 世宋 アパートメント 103棟 1504號 (72)発明者 呉 在▲ミン▼ 大韓民国 大田廣域市 儒城區 田民洞 (番地なし) エクスポ アパートメント 404棟 1605號 (72)発明者 李 武映 大韓民国 大田廣域市 儒城區 田民洞 (番地なし) 世宋 アパートメント 111棟 307號 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Choi Ji Yeon ▼ Republic of Korea 431-6, Yuseong-gu, Daejeon Metropolitan City 431-6 Modern Apartment 101 Building No. 904 No. 904 (72) Inventor Yuan Jongsan Korea Daejeon-gu, Daejeon Metropolitan City Uoil-dong 99 Hanbit Apartment 129 Building 801 No. 801 (72) Inventor Kim Tae-yeon 130-17 Songpa-dong, Songpa-gu, Seoul, South Korea (72) Inventor Yu Sae-seon 1334, Seocho-dong, Seocho-gu, Seoul, South Korea Dong-A Apartment 8 Building No. 1008 No. 72 (72) Inventor Park Dong-Dong South Korea Daejeon Metropolitan City Yuseong-gu Tanmin-dong (No address) Seong Apartment 103 Building No. 1504 No. 72 (72) Inventor Wu Jae ▲ Min ▼ South Korea Daejeon Metropolitan City Danmin-dong, Yuseong-gu (No address) Expo Apartment 404 Building 1605 No. (72) Inventor Li Takeei South Korea Hiroshiiki City Yuseong 區 Taminhora (no address) Yoso apartments 111 houses 307 號

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】次の化学式1で表される炭酸エステル側鎖
を含むポリアミド重合体。 【化1】 トロ及びハロゲン原子の中から選ばれた置換基により置
換されたフェニルを示し;m+nは5〜500の範囲に
あり;上記したAr1とAr2の組合により上記化学式1を反
復単位とするポリアミド重合体は、単一重合体或いは共
重合体である。
1. A polyamide polymer containing a carbonate side chain represented by the following chemical formula 1. Embedded image Represents phenyl which is substituted by a substituent selected from among Toro and halogen atom; m + n is in the range of 5 to 500; polyamide heavy for the Formula 1 and repeating units by combination of the above-mentioned Ar 1 and Ar 2 The coalescence is a homopolymer or a copolymer.
【請求項2】上記ポリアミド重合体内に含まれる酸感受
性基(-OCOOR)の濃度が3〜70%の範囲であることを特徴と
する請求項1記載の炭酸エステル側鎖を含むポリアミド
重合体。
2. The polyamide polymer having a carbonate side chain according to claim 1, wherein the concentration of the acid-sensitive group (—OCOOR) contained in the polyamide polymer is in the range of 3 to 70%.
【請求項3】上記ポリアミド重合体の固有粘度が0.1〜
2.5dL/gの範囲であることを特徴とする請求項1記載の
炭酸エステル側鎖を含むポリアミド重合体。
3. The polyamide polymer has an intrinsic viscosity of 0.1 to less than 0.1.
The polyamide polymer having a side chain of a carbonic ester according to claim 1, wherein the amount is in the range of 2.5 dL / g.
【請求項4】次の化学式1で表されるポリアミド重合体
と、上記ポリアミド重合体に対して0.3〜20重量%の光酸
発生剤を含有することを特徴とする感光性の耐熱性ホト
レジスト組成物。 式中、Ar1、Ar2 、R、m及びnは、それぞれ請求項1
にて定義したものと同じである。
4. A photosensitive heat-resistant photoresist composition comprising a polyamide polymer represented by the following chemical formula 1 and a photoacid generator in an amount of 0.3 to 20% by weight based on the polyamide polymer. object. In the formula, Ar 1 , Ar 2 , R, m and n are each as defined in claim 1.
It is the same as that defined in.
【請求項5】上記光酸発生剤が、ポリアミド重合体の吸
光領域で長波長(300nm以上)領域の光を吸収して酸を発
生させる物質であることを特徴とする請求項4記載の耐
熱性ホトレジスト組成物。
5. The heat-resistant substance according to claim 4, wherein the photoacid generator is a substance that generates an acid by absorbing light in a long wavelength region (300 nm or more) in the light absorption region of the polyamide polymer. Photoresist composition.
【請求項6】上記光酸発生剤が、次に挙げられた化合物
の中から選ばれることを特徴とする請求項3或いは4記
載の耐熱性ホトレジスト組成物。 【化2】 上記で、R3、R4、R8、R10、R11及びR12は、それぞれ水
素原子或いはC1〜C10のアルコキシ基を示し;R5はC1〜C
10のアルキル基、C1〜C10のハロゲン化アルキル基、ア
ルキル基で置換或いは非置換されたフェニル基或いはカ
ムホルニルを示し; R6, R7, R9は水素原子、ハロゲン原
子、C1〜C10のアルキル基を示す。
6. The heat-resistant photoresist composition according to claim 3, wherein said photoacid generator is selected from the following compounds. Embedded image In the above, R 3 , R 4 , R 8 , R 10 , R 11 and R 12 each represent a hydrogen atom or a C 1 to C 10 alkoxy group; R 5 is a C 1 to C 10
10 alkyl group, a halogenated alkyl group of C 1 -C 10, a substituted or unsubstituted phenyl group or Kamuhoruniru an alkyl group; R 6, R 7, R 9 is a hydrogen atom, a halogen atom, C 1 ~ C 10 represents an alkyl group.
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