JP2001083704A - Photosensitive resin composition, its pattern forming method, semiconductor device using same and its production - Google Patents

Photosensitive resin composition, its pattern forming method, semiconductor device using same and its production

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JP2001083704A
JP2001083704A JP25768899A JP25768899A JP2001083704A JP 2001083704 A JP2001083704 A JP 2001083704A JP 25768899 A JP25768899 A JP 25768899A JP 25768899 A JP25768899 A JP 25768899A JP 2001083704 A JP2001083704 A JP 2001083704A
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resin composition
photosensitive resin
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pyridinium salt
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Shinji Yamada
真治 山田
Takao Miwa
崇夫 三輪
Takumi Ueno
巧 上野
Yoshiaki Okabe
義昭 岡部
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Hitachi Ltd
Showa Denko Materials Co Ltd
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Hitachi Chemical Co Ltd
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alkali developable positive type photosensitive resin composition capable of forming a high resolution relief pattern by incorporating a resin soluble in an aqueous alkali solution, a material which generates an acid under light and a specified pyridinium salt. SOLUTION: The photosensitive resin composition contains a resin soluble in an aqueous alkali solution, a material which generates an acid under light and a pyridinium salt of formula I, wherein R1-R5 are each a monovalent organic group or H, at least, one of R1-R5 is the organic group, R6 is a monovalent organic group and X1- an anion. The resin may be a polyamide acid of formula II, where R7 is a tetravalent organic group selected from diphenyl ether, diphenylsulfone and diphenylhexafluoropropane and R8 is a divalent organic group selected from diphenylsulfone and 2,2'-dimethylphenyl. A cured body of the photosensitive resin composition is formed on the circuit forming face or the protective film forming face of a semiconductor device.

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】本発明は耐熱性に優れた感光
性樹脂組成物とそのパターン形成方法、および、それを
用いた半導体素子とその製法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photosensitive resin composition having excellent heat resistance and a method of forming a pattern thereof, and a semiconductor device using the same and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリイミドを代表とする耐熱性樹脂は、
無機材料に比較して製膜が容易であり、低誘電性でしか
も靭性に富むことから、半導体素子のバッファーコート
膜等に有用である。上記の半導体素子等への用途では耐
熱性樹脂膜のパターン形成が必要である。
2. Description of the Related Art Heat-resistant resins represented by polyimide are:
Since it is easier to form a film than an inorganic material, and has a low dielectric property and a high toughness, it is useful for a buffer coat film or the like of a semiconductor element. In the above-mentioned application to semiconductor elements and the like, it is necessary to form a pattern of a heat-resistant resin film.

【0003】非感光性樹脂組成物を用いたパターン形成
においては、フォトレジストの塗布や剥離などの工程が
含まれるため、プロセスが煩雑となり、コストにおいて
も不利となる。また、レリーフパターンをフォトレジス
トを介して転写することによる寸法精度の低下が生ず
る。従って、微細加工の工程の簡略化や高精度化を図る
ためには、直接光で微細加工可能な感光性樹脂組成物を
用いたパターン形成が有利である。
[0003] Pattern formation using a non-photosensitive resin composition involves steps such as coating and stripping of a photoresist, which complicates the process and is disadvantageous in cost. In addition, the dimensional accuracy is reduced by transferring the relief pattern via the photoresist. Therefore, in order to simplify the process of fine processing and increase the precision, it is advantageous to form a pattern using a photosensitive resin composition that can be finely processed by direct light.

【0004】ポリイミドの感光化は、耐熱性樹脂のなか
で最もよく検討されており、特に、ネガ型の感光性ポリ
イミドを用いたパターン形成方法または半導体素子の製
法については、既に多くの提案がある。しかし、架橋反
応を利用するネガ型材料を用いたパターン形成または半
導体素子の作製においては、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が困難と云う問題があ
る。
[0004] The photosensitization of polyimide is best studied among heat-resistant resins. In particular, there have already been many proposals for a method of forming a pattern using a negative photosensitive polyimide or a method of manufacturing a semiconductor element. . However, when forming a pattern using a negative-type material utilizing a crosslinking reaction or manufacturing a semiconductor element, there is a problem that the exposed portion swells with a developing solution, and it is difficult to perform high-resolution fine processing.

【0005】さらに、プロセス上ポジ型材料が必要な場
合もあり、ポジ型の感光性ポリイミドを用いたパターン
形成方法または半導体素子の製法の開発が望まれてい
る。特に、環境汚染防止や作業環境改善の観点から、従
来の塩素系溶剤や有機溶剤を中心とする現像液を用いた
パターン形成方法または半導体素子の製法に替わるアル
カリ水系溶剤を現像液に用いるパターン形成方法および
半導体素子の製法の開発が望まれている。
In some cases, a positive type material is required in the process, and it is desired to develop a method of forming a pattern using a positive type photosensitive polyimide or a method of manufacturing a semiconductor device. In particular, from the viewpoint of preventing environmental pollution and improving the working environment, a pattern forming method using a developing solution mainly using a chlorine-based solvent or an organic solvent or a pattern forming method using an alkaline water-based solvent instead of a semiconductor element manufacturing method as a developing solution. Development of a method and a method of manufacturing a semiconductor device is desired.

【0006】現在、上記の非感光性ポリイミドやネガ型
の感光性ポリイミドから形成したバッファーコート膜を
有する半導体素子が作製されている。しかしながら、こ
れらの半導体素子においては、バッファーコート膜の解
像度不足に由来する不良が発生し易く問題となってい
る。
At present, semiconductor devices having a buffer coat film formed of the above-described non-photosensitive polyimide or negative-type photosensitive polyimide have been manufactured. However, in these semiconductor elements, there is a problem that a defect due to insufficient resolution of the buffer coat film easily occurs.

【0007】半導体素子の小型化、高集積化に伴い、バ
ッファーコート膜の解像度に対する要求も一層高まって
おり、ポジ型の感光性ポリイミド、感光性ポリベンゾオ
キサゾール等から作製したバッファーコート膜を有する
信頼性の高い半導体素子が望まれている。
[0007] With the miniaturization and high integration of semiconductor devices, the demand for the resolution of the buffer coat film is further increasing, and the reliability of a buffer coat film made of a positive photosensitive polyimide, photosensitive polybenzoxazole or the like has been increasing. There is a demand for a semiconductor device having high performance.

【0008】アルカリ水系溶剤で現像可能なポジ型の感
光性樹脂組成物としては、ポリイミド前駆体に感光性基
を共有結合により導入したものと、感光性物質を添加し
た系が提案されている。前者としては、感光性ポリアミ
ド酸ニトロベンジルエステル(特公平1−59571号
公報)がある。また、後者としては、ポリアミド酸とオ
ルトキノンジアジドスルホン酸エステル誘導体からなる
感光性耐熱材料(特開平4−168441号公報、特開
平4−204738号公報)、ポリアミド酸とオルトキ
ノンジアジドスルホンイミド誘導体からなる感光性耐熱
材料(特開平6−258836号公報)等がある。
As a positive photosensitive resin composition which can be developed with an alkaline aqueous solvent, there have been proposed a composition in which a photosensitive group is introduced into a polyimide precursor by a covalent bond, and a system in which a photosensitive substance is added. As the former, there is a photosensitive polyamide acid nitrobenzyl ester (Japanese Patent Publication No. 1-59571). Examples of the latter include a photosensitive heat-resistant material comprising a polyamic acid and an orthoquinonediazidesulfonic acid ester derivative (JP-A-4-168441 and JP-A-4-204738), and a photosensitive material comprising a polyamic acid and an orthoquinonediazidosulfonimide derivative. And heat-resistant materials (JP-A-6-258836).

【0009】しかし、広く用いられているオルトキノン
ジアジドは、主にノボラック系フォトレジスト用の感光
性物質であるためポリイミド前駆体、特に、ポリアミド
酸に対する溶解阻害効果をほとんど示さない。従って、
ポリイミド前駆体とオルトキノンジアジドを用いた感光
性樹脂組成物では、未露光部の溶解阻害効果、露光部の
溶解促進効果が共に小さく、十分な感度、解像度、アス
ペクト比が得られなかった。
However, orthoquinonediazide, which is widely used, is a photosensitive material mainly for novolak-type photoresists, and has almost no dissolution inhibiting effect on polyimide precursors, especially on polyamic acid. Therefore,
In the photosensitive resin composition using the polyimide precursor and orthoquinonediazide, both the dissolution inhibiting effect in the unexposed portion and the dissolution promoting effect in the exposed portion were small, and sufficient sensitivity, resolution, and aspect ratio could not be obtained.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】アルカリ現像ポジ型の
感光性樹脂を実現する際の課題として、アルカリ水系現
像液中での溶解速度の制御が挙げられる。
One of the problems in realizing an alkali-developable positive photosensitive resin is controlling the dissolution rate in an alkaline aqueous developer.

【0011】ポリイミド前駆体のうちポリアミド酸はア
ルカリ水系現像液での溶解速度が極めて大きい。それゆ
え、ポリアミド酸を感光化するためには、ポリアミド酸
の構造設計ないしは効果的な溶解阻害剤の添加により溶
解速度を低下させる必要がある。
Polyamic acid among the polyimide precursors has a very high dissolution rate in an alkaline aqueous developer. Therefore, in order to sensitize polyamic acid, it is necessary to lower the dissolution rate by designing the structure of polyamic acid or adding an effective dissolution inhibitor.

【0012】ポリアミド酸の溶解速度を低下させる試み
として、部分イミド化したポリアミド酸(特公平6−5
2426号公報)、ポリアミド酸/ポリアミド酸エステ
ル共重合物(特開平4−204738号公報)からなる
感光性樹脂組成物等が報告されている。しかし、上記手
段を用いてカルボキシル基濃度を低下させると、そのフ
ィルムはアルカリ水系現像液中で膨潤し、溶解しにくヽ
なると云う問題があった。
As an attempt to reduce the dissolution rate of polyamic acid, a partially imidized polyamic acid (Japanese Patent Publication No.
No. 2426) and a photosensitive resin composition comprising a polyamic acid / polyamic acid ester copolymer (JP-A-4-204738). However, when the carboxyl group concentration is reduced by the above means, there is a problem that the film swells in an alkaline aqueous developer and is difficult to dissolve.

【0013】また、溶解阻害剤としてジヒドロピリジン
誘導体(特開平05−113668号公報、特開平05
−281717号公報)を添加した感光性樹脂組成物が
報告されているが、解像度が低いと云う問題を有してい
る。
As dissolution inhibitors, dihydropyridine derivatives (JP-A-05-113668, JP-A-05-113668)
JP-A-281717) has been reported, but has a problem that the resolution is low.

【0014】一方、ポリアミド酸エステルではアルカリ
水系現像液での溶解速度を調整するために、ジアミン部
にカルボキシル基を有するポリアミド酸エステル(特開
平4−168441号公報)からなる感光性樹脂組成物
が報告されているが、やはり解像度が低い。従って、上
記の感光性樹脂組成物を用いたプロセスでは、高解像度
なレリーフパターンの形成または半導体素子の作製は実
現されていない。
On the other hand, in the case of a polyamic acid ester, a photosensitive resin composition comprising a polyamic acid ester having a carboxyl group in a diamine portion (JP-A-4-168441) is used in order to adjust the dissolution rate in an alkaline aqueous developer. Although reported, the resolution is still low. Therefore, formation of a high-resolution relief pattern or fabrication of a semiconductor element has not been realized by the process using the photosensitive resin composition.

【0015】本発明の目的は、上記に鑑み、新規な感光
性樹脂組成物とそのパターン形成方法およびそれを用い
た半導体素子とその製法を提供することにある。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a novel photosensitive resin composition, a pattern forming method thereof, a semiconductor device using the same, and a method of manufacturing the same.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成する本
発明の要旨は次のとおりである。
The gist of the present invention to achieve the above object is as follows.

【0017】(1) アルカリ水溶液に可溶性の樹脂、
光により酸を発生する物質、および、式〔1〕
(1) a resin soluble in an aqueous alkali solution,
A substance that generates an acid by light, and a compound represented by the formula [1]:

【0018】[0018]

【化6】 Embedded image

【0019】〔式中、R1〜R5は1価の有機基または水
素原子で、その中の少なくとも一つは1価の有機基、R
6は1価の有機基、X1~は陰イオン〕で表されるピリジ
ニウム塩を含むことを特徴とする感光性樹脂組成物。
[Wherein R 1 to R 5 are a monovalent organic group or a hydrogen atom, at least one of which is a monovalent organic group, R
6 is a monovalent organic group, and X 1 ~ is an anion].

【0020】(2) 前記アルカリ水溶液に可溶性の樹
脂が、式〔2〕
(2) The resin soluble in the alkaline aqueous solution is represented by the formula [2]

【0021】[0021]

【化7】 Embedded image

【0022】〔式中、R7はジフェニルエーテル,ジフ
ェニルスルホン,ジフェニルヘキサフルオロプロパンか
ら選ばれる4価の有機基、R8はジフェニルスルホン,
2,2'−ジメチルビフェニルから選ばれる2価の有機
基〕で表されるポリアミド酸である(1)に記載の感光
性樹脂組成物。
Wherein R 7 is a tetravalent organic group selected from diphenyl ether, diphenylsulfone and diphenylhexafluoropropane; R 8 is diphenylsulfone;
(2) Bivalent organic group selected from 2,2′-dimethylbiphenyl].

【0023】(3) 前記アルカリ水溶液に可溶性の樹
脂が、式〔3〕
(3) The resin soluble in the alkaline aqueous solution is represented by the formula [3]

【0024】[0024]

【化8】 Embedded image

【0025】〔式中、R9,R12は4価の有機基、
11,R14は1価の有機基、R10はフェノール性水酸基
または/およびカルボキシル基を有する2価の有機基、
13は2価の有機基、繰り返し単位の構成比を示すyが
40〜100モル%〕で表されるポリアミド酸エステル
である(1)に記載の感光性樹脂組成物。
[Wherein R 9 and R 12 are tetravalent organic groups,
R 11 and R 14 are monovalent organic groups; R 10 is a divalent organic group having a phenolic hydroxyl group and / or a carboxyl group;
R 13 is a divalent organic group, and y representing the constitutional ratio of the repeating unit is from 40 to 100 mol%].

【0026】(4) 前記アルカリ水溶液に可溶性の樹
脂が、式〔4〕
(4) The resin soluble in the alkaline aqueous solution is represented by the formula [4]

【0027】[0027]

【化9】 Embedded image

【0028】〔式中、R15は2価の有機基、R16は4価
の有機基〕で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体で
ある(1)に記載の感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to (1), which is a polybenzoxazole precursor represented by the formula: wherein R 15 is a divalent organic group and R 16 is a tetravalent organic group.

【0029】(5) 前記ピリジニウム塩が、式〔5〕(5) The pyridinium salt is represented by the formula [5]

【0030】[0030]

【化10】 Embedded image

【0031】〔式中、R17,R18はアリール基、X2~は
陰イオン〕で表されるものであり、前記光により酸を発
生する物質がオルトキノンジアジド化合物である(2)
〜(4)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
Wherein R 17 and R 18 are aryl groups and X 2 to are anions. The substance which generates an acid by light is an orthoquinone diazide compound (2).
The photosensitive resin composition according to any one of (1) to (4).

【0032】(6) アルカリ水溶液に可溶性の樹脂、
光により酸を発生する物質、および、前記式〔1〕で表
されるピリジニウム塩を含む感光性樹脂組成物を、基板
上に塗布する工程、フォトマスクを介して電磁波を照射
する工程、該感光性樹脂組成物をアルカリ水系現像液で
現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方
法。
(6) a resin soluble in an aqueous alkali solution,
Applying a photosensitive resin composition containing a substance that generates an acid by light and a pyridinium salt represented by the formula [1] onto a substrate, irradiating an electromagnetic wave through a photomask, A method for forming a pattern, comprising a step of developing the reactive resin composition with an alkaline aqueous developer.

【0033】(7) 前記感光性樹脂組成物に含まれる
アルカリ水溶液に可溶性の樹脂が前記式〔2〕〜〔4〕
のいずれかで表される(6)に記載のパターン形成方
法。
(7) The resin soluble in the aqueous alkali solution contained in the photosensitive resin composition is represented by the formula [2] to [4].
The pattern forming method according to (6), which is represented by any one of the above.

【0034】(8) 前記感光性樹脂組成物に含まれる
ピリジニウム塩が前記式〔5〕で表され、前記光により
酸を発生する物質がオルトキノンジアジド化合物である
(7)に記載のパターン形成方法。
(8) The pattern forming method according to (7), wherein the pyridinium salt contained in the photosensitive resin composition is represented by the formula [5], and the substance which generates an acid by light is an orthoquinonediazide compound. .

【0035】(9) アルカリ水溶液に可溶性の樹脂、
光により酸を発生する物質、および、前記式〔1〕で表
されるピリジニウム塩を含む感光性樹脂組成物の硬化物
が、半導体素子の回路形成面上または保護膜形成面上に
形成されていることを特徴とする半導体素子。
(9) a resin soluble in an aqueous alkali solution,
A substance that generates an acid by light and a cured product of a photosensitive resin composition containing a pyridinium salt represented by the formula [1] are formed on a circuit formation surface or a protective film formation surface of a semiconductor element. A semiconductor element characterized by the following.

【0036】(10) 前記感光性樹脂組成物に含まれ
るアルカリ水溶液に可溶性の樹脂が前記式〔2〕〜
〔4〕のいずれかで表される(9)に記載の半導体素
子。
(10) The resin soluble in the aqueous alkaline solution contained in the photosensitive resin composition is represented by the formula [2] to
The semiconductor device according to (9), which is represented by any of [4].

【0037】(11) 前記感光性樹脂組成物に含まれ
るピリジニウム塩が前記式〔5〕で表され、前記光によ
り酸を発生する物質がオルトキノンジアジド化合物であ
る(10)に記載の半導体素子。
(11) The semiconductor device according to (10), wherein the pyridinium salt contained in the photosensitive resin composition is represented by the formula [5], and the substance that generates an acid by light is an orthoquinonediazide compound.

【0038】(12) アルカリ水溶液に可溶性の樹
脂、光により酸を発生する物質、および、前記式〔1〕
で表されるピリジニウム塩を含む感光性樹脂組成物を、
半導体素子の回路形成面または保護膜形成面に塗布する
工程、フォトマスクを介して電磁波を照射する工程、ア
ルカリ水系現像液で現像する工程、形成したパターンを
焼成する工程を含むことを特徴とする半導体素子の製
法。
(12) A resin soluble in an aqueous alkali solution, a substance capable of generating an acid by light, and a compound represented by the above formula [1]
A photosensitive resin composition containing a pyridinium salt represented by
The method includes a step of applying to a circuit formation surface or a protection film formation surface of a semiconductor element, a step of irradiating an electromagnetic wave through a photomask, a step of developing with an alkaline aqueous developer, and a step of baking the formed pattern. Manufacturing method of semiconductor device.

【0039】(13) 前記感光性樹脂組成物に含まれ
るアルカリ水溶液に可溶性の樹脂が前記式〔2〕〜
〔4〕のいずれかで表される(12)に記載の半導体素
子の製法。
(13) The resin soluble in the aqueous alkali solution contained in the photosensitive resin composition is represented by the formula [2] to
The method for producing a semiconductor device according to (12), which is represented by any of [4].

【0040】(14) 前記感光性樹脂組成物に含まれ
るピリジニウム塩が前記式〔5〕で表され、前記光によ
り酸を発生する物質がオルトキノンジアジド化合物であ
る(13)に記載の半導体素子の製法。
(14) The semiconductor device according to (13), wherein the pyridinium salt contained in the photosensitive resin composition is represented by the formula [5], and the substance generating an acid by light is an orthoquinonediazide compound. Manufacturing method.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】本発明において、ピリジニウム塩
はアルカリ水溶液に可溶性の樹脂の溶解阻害剤として作
用している。オルトキノンジアジド化合物は、主にノボ
ラック系フォトレジスト用の感光性物質であるため、ノ
ボラック系以外のアルカリ可溶性の樹脂、特に、カルボ
キシル基を有する樹脂に対する溶解阻害効果をほとんど
示さない。従って、感度、解像度、アスペクト比が不十
分であった。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the present invention, a pyridinium salt acts as a dissolution inhibitor for a resin soluble in an aqueous alkali solution. Since the orthoquinonediazide compound is mainly a photosensitive material for a novolak-based photoresist, it hardly exhibits a dissolution-inhibiting effect on alkali-soluble resins other than the novolak-based resin, particularly, a resin having a carboxyl group. Therefore, the sensitivity, resolution, and aspect ratio were insufficient.

【0042】本発明に用いるピリジニウム塩はフェノー
ル性水酸基、カルボキシル基等を有するアルカリ可溶性
の樹脂との相互作用により大きな溶解阻害効果を示し、
アルカリ水系の現像液中で適正な溶解速度を与えること
により、感光性樹脂組成物の高解像度、高アスペクト比
を実現することができる。
The pyridinium salt used in the present invention exhibits a large dissolution inhibiting effect due to interaction with an alkali-soluble resin having a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group and the like.
By giving an appropriate dissolution rate in an alkaline aqueous developer, a high resolution and a high aspect ratio of the photosensitive resin composition can be realized.

【0043】前記式〔1〕中のR1〜R5は1価の有機基
または水素原子であり、その中の少なくとも一つの基は
1価の有機基である。1価の有機基としては、メチル,
エチル,プロピル,イソプロピル,ブチル,t−ブチ
ル,へキシル,シクロヘキシル,ベンジル,フェニル,
t−ブチルフェニル,ナフチル,メトキシ,エトキシ,
プロポキシ,ブトキシ,ベンジルオキシ,フェノキシ,
ベンゾイル,オキサゾリル,ピリジル,ピリジニウム塩
等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
R 1 to R 5 in the above formula [1] are monovalent organic groups or hydrogen atoms, and at least one of them is a monovalent organic group. Monovalent organic groups include methyl,
Ethyl, propyl, isopropyl, butyl, t-butyl, hexyl, cyclohexyl, benzyl, phenyl,
t-butylphenyl, naphthyl, methoxy, ethoxy,
Propoxy, butoxy, benzyloxy, phenoxy,
Examples include, but are not limited to, benzoyl, oxazolyl, pyridyl, pyridinium salts and the like.

【0044】なお、R1〜R5が全て水素原子の場合は、
アルカリ水溶液に可溶性の樹脂に対する溶解阻害効果を
示さず、未露光部と露光部の溶解速度が共に大きすぎ、
パターンの形成が困難である。
When R 1 to R 5 are all hydrogen atoms,
It shows no dissolution inhibiting effect on the resin soluble in the aqueous alkali solution, and the dissolution rates of the unexposed portion and the exposed portion are both too high,
It is difficult to form a pattern.

【0045】前記式〔1〕中のR6は1価の有機基であ
り、メチル,エチル,プロピル,イソプロピル,ブチ
ル,t−ブチル,へキシル,シクロヘキシル,ベンジ
ル,フェニル,ペンタフルオロベンジル,t−ブチルベ
ンジル,ナフチルメチル,ビフェニルメチル,ピリジ
ル,ピリジニウム塩等が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。
R 6 in the above formula [1] is a monovalent organic group, and is methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, t-butyl, hexyl, cyclohexyl, benzyl, phenyl, pentafluorobenzyl, t- Examples include, but are not limited to, butylbenzyl, naphthylmethyl, biphenylmethyl, pyridyl, pyridinium salts and the like.

【0046】前記式〔1〕中のX1~は陰イオンを表し、
Cl~,Br~,I~,CN~,SCN~,NO3~,ClO4
~,BF4~,PF6~,SbF6~,CF3SO3~,p−TS
~(パラトルエンスルホン酸)等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。
X 1 ~ in the above formula [1] represents an anion,
Cl ~, Br ~, I ~ , CN ~, SCN ~, NO 3 ~, ClO 4
~, BF 4 ~, PF 6 ~, SbF 6 ~, CF 3 SO 3 ~, p-TS
~ (Paratoluenesulfonic acid) and the like, but are not limited thereto.

【0047】前記式〔1〕の構造が前記式〔5〕の構造
の場合には、アルカリ水溶液に可溶性の樹脂に対するピ
リジニウム塩の溶解阻害効果がより一層強まり、本発明
の効果がより高く発揮される。
In the case where the structure of the above formula [1] is the structure of the above formula [5], the effect of inhibiting the dissolution of the pyridinium salt in the resin soluble in the aqueous alkali solution is further enhanced, and the effect of the present invention is exerted more. You.

【0048】前記式〔5〕において、R17,R18はアリ
ール基であり、フェニル,t−ブチルフェニル,ナフチ
ル,ビフェニル等が、また、X2~は陰イオンであり、C
l~,Br~,I~,CN~,SCN~,NO3~,ClO4~,B
4~,PF6~,SbF6~,CF3SO3~,p−TS~等が具
体的な構造として挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。
In the above formula [5], R 17 and R 18 are aryl groups, such as phenyl, t-butylphenyl, naphthyl, biphenyl and the like; X 2 ~ is an anion;
l ~, Br ~, I ~ , CN ~, SCN ~, NO 3 ~, ClO 4 ~, B
Specific examples of the structure include F 4 ~, PF 6 ~, SbF 6 ~, CF 3 SO 3 ~, p-TS ~, but are not limited thereto.

【0049】前記式〔1〕で表されるピリジニウム塩の
うち、陰イオンX1~がハロゲン化物イオンである化合物
は、通常、R1〜R5を置換基として有するピリジン化合
物と、R6のハロゲン化物との付加反応を有機溶媒中で
行なうことにより得られる。
[0049] Among the pyridinium salt represented by the formula (1), compound the anion X 1 ~ is a halide ion, typically a pyridine compound having as a substituent R 1 to R 5, the R 6 It can be obtained by performing an addition reaction with a halide in an organic solvent.

【0050】また、X1~がハロゲン化物イオン以外のピ
リジニウム塩は、同じR1〜R5を有するピリジニウムの
ハロゲン化物塩と目的とするX1~のナトリウム塩あるい
は銀塩とのイオン交換反応により得られる。前記式
〔5〕で表されるピリジニウム塩も同様にして得られ
る。
The pyridinium salt in which X 1 -is other than a halide ion is formed by an ion exchange reaction between the halide salt of pyridinium having the same R 1 -R 5 and the desired sodium salt or silver salt of X 1-. can get. The pyridinium salt represented by the formula [5] is obtained in the same manner.

【0051】また、光による酸発生物質としては、オル
トキノンジアジド化合物,アルキルスルホン酸エステ
ル,アリールスルホン酸エステル,イミノスルホン酸エ
ステル,ニトロベンジルスルホン酸エステル,α−ヒド
ロキシメチルベンゾインスルホン酸エステル,N−ヒド
ロキシイミドスルホン酸エステル,α−スルホニルオキ
シケトン,ジスルホニルジアゾメタン等が具体的な構造
として挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。
Examples of the acid generating substance by light include orthoquinone diazide compounds, alkylsulfonic acid esters, arylsulfonic acid esters, iminosulfonic acid esters, nitrobenzylsulfonic acid esters, α-hydroxymethylbenzoinsulfonic acid esters, and N-hydroxy acids. Specific structures include imidosulfonic acid ester, α-sulfonyloxyketone, and disulfonyldiazomethane, but are not limited thereto.

【0052】光による酸発生物質は発生した酸により感
光性樹脂組成物の露光部での溶解促進効果を発現する。
また、光酸発生物質がオルトキノンジアジド化合物であ
る場合に露光部の溶解促進効果がより一層強まり、高解
像度、高アスペクト比を実現することができる。
The acid generator generated by light exerts an effect of accelerating the dissolution of the photosensitive resin composition in the exposed area by the generated acid.
Further, when the photoacid generator is an orthoquinonediazide compound, the effect of accelerating the dissolution of the exposed portion is further enhanced, and a high resolution and a high aspect ratio can be realized.

【0053】オルトキノンジアジド化合物としては、分
子内にオルトキノンジアジド基を含有する化合物であれ
ばよく、特に構造は限定されない。該オルトキノンジア
ジド基としては、1,2−ナフトキノン−2−ジアジド
−4−スルホニル基,1,2−ナフトキノン−2−ジア
ジド−5−スルホニル基等が挙げられる。
The orthoquinonediazide compound may be any compound having an orthoquinonediazide group in the molecule, and its structure is not particularly limited. Examples of the orthoquinonediazide group include a 1,2-naphthoquinone-2-diazide-4-sulfonyl group and a 1,2-naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonyl group.

【0054】上記オルトキノンジアジド化合物は、通
常、オルトキノンジアジドスルホン酸塩化物と、水酸基
を有する化合物あるいはアミノ基を有する化合物との縮
合反応により得られる。
The above-mentioned orthoquinonediazide compound is usually obtained by a condensation reaction of orthoquinonediazidesulfonic acid chloride with a compound having a hydroxyl group or a compound having an amino group.

【0055】アルカリ水溶液に可溶性の樹脂は、水酸
基、カルボキシル基、カルバモイル基、メルカプト基等
の官能基を有しており、ポリアミド酸、ポリアミド酸エ
ステル、ポリアミド酸アミド、可溶性ポリイミド、ポリ
ベンゾオキサゾール前駆体等が挙げられる。ワニスの取
り扱いやすさ、アルカリ水溶液中での溶解性、硬化膜の
熱および機械特性等から、ポリアミド酸、ポリアミド酸
エステル、ポリベンゾオキサゾール前駆体が特に好まし
い。
The resin soluble in an aqueous alkali solution has a functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbamoyl group, and a mercapto group. And the like. Polyamic acids, polyamic acid esters, and polybenzoxazole precursors are particularly preferred from the viewpoints of easy handling of the varnish, solubility in an alkaline aqueous solution, heat and mechanical properties of the cured film, and the like.

【0056】本発明における感光性樹脂組成物の高解像
度、高アスペクト比は、前記式〔2〕〜〔4〕で表され
る特定のアルカリ可溶性の樹脂に対してより高く発揮さ
れる。
The high resolution and high aspect ratio of the photosensitive resin composition of the present invention are exhibited more highly with respect to the specific alkali-soluble resins represented by the formulas [2] to [4].

【0057】ポリアミド酸を示す前記式〔2〕におい
て、R7はジフェニルエーテル,ジフェニルスルホン,
ジフェニルヘキサフルオロプロパンから選ばれる4価の
有機基であり、R8はジフェニルスルホン,2,2'−ジ
メチルビフェニルから選ばれる2価の有機基である。
In the above formula [2] representing polyamic acid, R 7 is diphenyl ether, diphenyl sulfone,
It is a tetravalent organic group selected from diphenylhexafluoropropane, and R 8 is a divalent organic group selected from diphenylsulfone, 2,2′-dimethylbiphenyl.

【0058】上記のポリアミド酸は、酸無水物とジアミ
ンとを重付加重合することにより簡単に得られる。
The above polyamic acid can be easily obtained by polyaddition polymerization of an acid anhydride and a diamine.

【0059】酸無水物としては、3,3',4,4'−ジフ
ェニルオキシテトラカルボン酸二無水物,3,3',4,
4'−ジフェニルスルホン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)ヘキサフ
ルオロプロパン酸二無水物等が具体的な構造として挙げ
られる。一方、ジアミンとしては、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、2,2'−ジメチルベンジジン等が具体的な構造とし
て挙げられる。
Examples of the acid anhydride include 3,3 ′, 4,4′-diphenyloxytetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,
4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride,
Specific examples include 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropanoic dianhydride. On the other hand, examples of the diamine include 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, and 2,2′-dimethylbenzidine as specific structures.

【0060】ポリアミド酸の重量平均分子量について
は、特に、制限はないが、溶剤への溶解性、感光性ワニ
スとしての取り扱い性、現像液への溶解性、最終的に得
られるフィルムの物性等を考慮し、1,000〜1,00
0,000が好ましい。重量平均分子量が1,000より
小さいとフィルムの機械特性が低下し、また、1,00
0,000より大きいと溶剤へ溶解し難く、ワニスとし
ての取り扱い性が低下する。なお、重量平均分子量は、
ゲル浸透クロマトグラフ法により測定し、標準ポリスチ
レン検量線を用いて換算して求める。
The weight average molecular weight of the polyamic acid is not particularly limited, but the solubility in a solvent, the handleability as a photosensitive varnish, the solubility in a developing solution, the physical properties of a finally obtained film, etc. Considering 1,000 ~ 1,000
0.00 is preferred. If the weight average molecular weight is less than 1,000, the mechanical properties of the film deteriorate, and
If it is larger than 000, it is difficult to dissolve in a solvent, and the handleability as a varnish decreases. The weight average molecular weight is
It is measured by a gel permeation chromatograph method, and is determined by conversion using a standard polystyrene calibration curve.

【0061】ピリジニウム塩の添加量については、特
に、制限はないが、溶解阻害効果、最終的に得られるフ
ィルムの物性を考慮し、ポリアミド酸100重量部に対
して5〜20重量部添加することが好ましい。添加量が
5重量部より小さいと溶解阻害効果が十分でなく、露光
現像時の解像度、アスペクト比が低下する。また、添加
量が20重量部より大きいと最終的に得られるフィルム
の機械特性が低下する。
The amount of the pyridinium salt to be added is not particularly limited, but is preferably 5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyamic acid in consideration of the dissolution inhibiting effect and the physical properties of the finally obtained film. Is preferred. If the addition amount is less than 5 parts by weight, the dissolution inhibiting effect is not sufficient, and the resolution and aspect ratio during exposure and development are reduced. On the other hand, if the addition amount is more than 20 parts by weight, the mechanical properties of the finally obtained film deteriorate.

【0062】一方、ポリアミド酸エステルの構造を示す
前記式〔3〕中、R9,R12は4価の有機基であり、R
11,R14は1価の有機基である。また、R10はフェノー
ル性水酸基または/およびカルボキシル基を有する2価
の有機基であり、R13は2価の有機基である。繰り返し
単位の構成比を表すyは40〜100モル%である。
On the other hand, in the above formula [3] showing the structure of the polyamic acid ester, R 9 and R 12 are tetravalent organic groups,
11 , R 14 are monovalent organic groups. R 10 is a divalent organic group having a phenolic hydroxyl group and / or a carboxyl group, and R 13 is a divalent organic group. Y representing the constitutional ratio of the repeating unit is 40 to 100 mol%.

【0063】R9,R12の構造に関しては、特に、制限
はなく、また、両者が同一であっても異なっていてもよ
い。ベンゼン,ビフェニル,ベンゾフェノン,ジフェニ
ルエーテル,ジフェニルスルホン,ジフェニルヘキサフ
ルオロプロパン等が具体的な構造として挙げられるが、
ジフェニルエーテル,ジフェニルスルホン,ジフェニル
ヘキサフルオロプロパンが透明性に優れたポリアミド酸
エステルを与え、特に、好ましい。
The structures of R 9 and R 12 are not particularly limited, and they may be the same or different. Specific examples of the structure include benzene, biphenyl, benzophenone, diphenyl ether, diphenyl sulfone, and diphenylhexafluoropropane.
Diphenyl ether, diphenyl sulfone, and diphenylhexafluoropropane give polyamide acid esters having excellent transparency, and are particularly preferred.

【0064】R11,R14の構造に関しては、特に、制限
はなく、また、両者が同一であっても異なっていてもよ
い。炭素数1〜10のアルキル基等が具体的な構造とし
て挙げられる。
The structures of R 11 and R 14 are not particularly limited, and they may be the same or different. Specific examples include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

【0065】R13の構造に関しては、特に、制限はな
く、ベンゼン,テトラメチルベンゼン,ビフェニル,タ
ーフェニル,ベンゾフェノン,ジフェニルエーテル,ジ
フェニルスルフィド,ジフェニルスルホン,ジフェニル
ヘキサフルオロプロパン等が具体的な構造として挙げら
れるが、テトラメチルベンゼン,ジフェニルスルホン,
ジフェニルヘキサフルオロプロパンが透明性に優れたポ
リアミド酸エステルを与え、特に好ましい。
The structure of R 13 is not particularly limited, and specific structures include benzene, tetramethylbenzene, biphenyl, terphenyl, benzophenone, diphenyl ether, diphenyl sulfide, diphenyl sulfone, and diphenylhexafluoropropane. But tetramethylbenzene, diphenylsulfone,
Diphenylhexafluoropropane gives a polyamic acid ester with excellent transparency and is particularly preferred.

【0066】R10の具体的な構造としては、2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ン,2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン,4,4'−ジヒドロキシジフェニルエーテル,4,4'
−ジヒドロキシジフェニルスルフィド,3,3'−ジヒド
ロキシビフェニル,フェノール,安息香酸等が挙げられ
るが、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサ
フルオロプロパン,2,2−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン,安息香酸が透明性に優れたポリアミド
酸エステルを与え、特に好ましい。
Specific structures of R 10 include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, , 4 '
-Dihydroxydiphenyl sulfide, 3,3'-dihydroxybiphenyl, phenol, benzoic acid and the like, and 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane And benzoic acid give a polyamic acid ester having excellent transparency, and are particularly preferred.

【0067】フェノール性水酸基またはカルボキシル基
を含有しないポリアミド酸エステルからなる樹脂組成物
は、アルカリ水系溶剤に対する溶解性が悪く、現像中に
剥離を起こし、像形成ができない。
A resin composition comprising a polyamic acid ester containing no phenolic hydroxyl group or carboxyl group has poor solubility in an alkaline aqueous solvent, peels off during development, and cannot form an image.

【0068】また、フェノール性水酸基またはカルボキ
シル基を含有するポリアミド酸エステルからなる樹脂組
成物においても、R10を有する繰り返し単位の含有率で
あるyは40〜100モル%でなければならず、yが4
0モル%より小さいと、アルカリ水系溶剤に対する溶解
性が悪く、現像中に膨潤、剥離を起こし、像形成ができ
ない。yが40〜100モル%の場合に、アルカリ水系
溶剤に対する良好な溶解性を与え、高解像、高コントラ
ストな像形成が可能となる。
[0068] Also, the resin composition comprising a polyamic acid ester containing a phenolic hydroxyl group or carboxyl group, y is the content of the repeating unit having an R 10 must be 40 to 100 mol%, y Is 4
When the amount is less than 0 mol%, the solubility in an alkaline aqueous solvent is poor, and swelling and peeling occur during development, so that an image cannot be formed. When y is 40 to 100 mol%, good solubility in an alkaline aqueous solvent is provided, and high-resolution and high-contrast image formation can be performed.

【0069】上記のポリアミド酸エステルは、通常、テ
トラカルボン酸二無水物とアルコールからテトラカルボ
ン酸ジエステルを調整し、塩化チオニルなどの塩素化剤
でカルボン酸を塩素化させ、ジアミンと反応させて得ら
れる。
The above polyamic acid ester is usually obtained by preparing a tetracarboxylic diester from a tetracarboxylic dianhydride and an alcohol, chlorinating the carboxylic acid with a chlorinating agent such as thionyl chloride, and reacting it with a diamine. Can be

【0070】酸無水物としては、ピロメリット酸二無水
物,3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物,3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン
酸二無水物,3,3',4,4'−ジフェニルオキシテトラ
カルボン酸二無水物,3,3',4,4'−ジフェニルスル
ホン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)ヘキサフルオロプロパン酸二無
水物等が具体的な構造として挙げられる。
Examples of the acid anhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride. 3,3 ', 4,4'-diphenyloxytetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-
Specific examples include (dicarboxyphenyl) hexafluoropropanoic dianhydride.

【0071】フェノール性水酸基またはカルボキシル基
を含有するジアミンとしては、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,2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン,3,3'−ジアミノ−4,4'−ジヒドロキ
シジフェニルエーテル,3,3'−ジアミノ−4,4'−ジ
ヒドロキシジフェニルスルフィド,3,3'−ジヒドロキ
シ−4,4'−ジアミノビフェニル,2,4−ジアミノフ
ェノール,3,5−ジアミノ安息香酸等が具体的な構造
として挙げられる。
Examples of the diamine containing a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group include 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl). Propane, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenyl sulfide, 3,3′-dihydroxy-4,4′-diaminobiphenyl, 2, Specific examples include 4-diaminophenol and 3,5-diaminobenzoic acid.

【0072】一方、フェノール性水酸基またはカルボキ
シル基を含有しないジアミンとしては、1,4−ジアミ
ノベンゼン,1,4−ジアミノテトラメチルベンゼン,
4,4'−ジアミノビフェニル,4,4'−ジアミノターフ
ェニル,4,4'−ジアミノベンゾフェノン,4,4'−ジ
アミノジフェニルエーテル,4,4'−ジアミノジフェニ
ルスルフィド,4,4'−ジアミノジフェニルスルホン,
3,3'−ジアミノジフェニルスルホン,2,2−ビス
(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン等が具
体的な構造として挙げられる。
On the other hand, as the diamine containing no phenolic hydroxyl group or carboxyl group, 1,4-diaminobenzene, 1,4-diaminotetramethylbenzene,
4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminoterphenyl, 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone ,
Specific structures include 3,3′-diaminodiphenyl sulfone, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane and the like.

【0073】ポリアミド酸エステルの重量平均分子量に
ついては特に制限はないが、溶剤への溶解性、感光性ワ
ニスとしての取り扱い性、現像液への溶解性、最終的に
得られるフィルムの物性を考慮すると、1,000〜1,
000,000が好ましい。重量平均分子量が1,000
より小さいとフィルムの機械特性が低下し、また、1,
000,000より大きいと溶剤へ溶解し難くなる。
The weight average molecular weight of the polyamic acid ester is not particularly limited. However, considering the solubility in a solvent, the handleability as a photosensitive varnish, the solubility in a developer, and the physical properties of the finally obtained film. , 1,000-1
00000 is preferred. Weight average molecular weight of 1,000
If it is smaller, the mechanical properties of the film deteriorate, and
If it is larger than 1,000,000, it becomes difficult to dissolve in a solvent.

【0074】なお、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマ
トグラフ法により測定し、標準ポリスチレン検量線を用
いて換算して求めることができる。
The weight average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography and converted by using a standard polystyrene calibration curve.

【0075】ピリジニウム塩の添加量については、特
に、制限はないが、ポリアミド酸エステル100重量部
に対して0.2〜8重量部添加することが好ましい。添
加量が0.2重量部より小さいと溶解阻害効果が十分で
なく、露光現像時の解像度、アスペクト比が低下する。
また、添加量が8重量部より大きいと現像液への溶解性
が低下する。
The amount of the pyridinium salt to be added is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyamic acid ester. If the addition amount is less than 0.2 parts by weight, the dissolution inhibiting effect is not sufficient, and the resolution and aspect ratio during exposure and development are reduced.
On the other hand, if the addition amount is more than 8 parts by weight, the solubility in the developer decreases.

【0076】また、ポリベンゾオキサゾール前駆体を示
す前記式〔4〕において、R15は2価の有機基であり、
16は4価の有機基である。
In the above formula [4] representing the polybenzoxazole precursor, R 15 is a divalent organic group,
R 16 is a tetravalent organic group.

【0077】R15の構造に関しては、特に制限はなく、
ベンゼン,ビフェニル,ベンゾフェノン,ジフェニルエ
ーテル,ジフェニルスルフィド,ジフェニルスルホン,
ジフェニルヘキサフルオロプロパン等が具体的な構造と
して挙げられるが、ワニスの調整の容易さ、アルカリ水
溶液での溶解性、透明性において、ベンゼン,ジフェニ
ルエーテル,ジフェニルスルホン,ジフェニルヘキサフ
ルオロプロパンが特に好ましい。
The structure of R 15 is not particularly limited.
Benzene, biphenyl, benzophenone, diphenyl ether, diphenyl sulfide, diphenyl sulfone,
Specific examples of the structure include diphenylhexafluoropropane, and benzene, diphenylether, diphenylsulfone, and diphenylhexafluoropropane are particularly preferable in terms of varnish easiness, solubility in an alkaline aqueous solution, and transparency.

【0078】R16の構造に関しても特に制限はなく、ビ
フェニル,ベンゾフェノン,ジフェニルエーテル,ジフ
ェニルスルホン,ジフェニルプロパン,ジフェニルヘキ
サフルオロプロパン等が具体的な構造として挙げられ
る。ワニスの調整の容易さ、アルカリ水溶液での溶解
性、透明性において、ジフェニルスルホン,ジフェニル
プロパン,ジフェニルヘキサフルオロプロパンが、特に
好ましい。
The structure of R 16 is not particularly limited, and specific structures include biphenyl, benzophenone, diphenyl ether, diphenylsulfone, diphenylpropane, and diphenylhexafluoropropane. Diphenylsulfone, diphenylpropane, and diphenylhexafluoropropane are particularly preferred in terms of ease of preparation of the varnish, solubility in an aqueous alkali solution, and transparency.

【0079】上記のポリベンゾオキサゾール前駆体は、
通常、ジカルボン酸を塩化チオニルなどの塩素化剤で塩
素化させ、ジヒドロキシジアミンと反応させて得られ
る。
The above polybenzoxazole precursor is
Usually, it is obtained by chlorinating a dicarboxylic acid with a chlorinating agent such as thionyl chloride and reacting it with dihydroxydiamine.

【0080】ジカルボン酸としては、テレフタル酸,イ
ソフタル酸,4,4'−ビフェニルジカルボン酸,4,4'
−ベンゾフェノンジカルボン酸,4,4'−ジフェニルオ
キシジカルボン酸,4,4'−ジフェニルスルフィドジカ
ルボン酸,4,4'−ジフェニルスルホンジカルボン酸,
2,2−ビス(4−カルボキシフェニル)ヘキサフルオ
ロプロパン等が具体的な構造として挙げられる。
The dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid, 4,4 '
-Benzophenone dicarboxylic acid, 4,4'-diphenyloxydicarboxylic acid, 4,4'-diphenyl sulfide dicarboxylic acid, 4,4'-diphenyl sulfone dicarboxylic acid,
2,2-bis (4-carboxyphenyl) hexafluoropropane and the like are mentioned as specific structures.

【0081】一方、ジヒドロキシジアミンとしては、
3,3'−ジヒドロキシ−4,4'−ジアミノビフェニル,
3,3'−ジアミノ−4,4'−ジヒドロキシベンゾフェノ
ン,3,3'−ジアミノ−4,4'−ジヒドロキシジフェニ
ルエーテル,3,3'−ジアミノ−4,4'−ジヒドロキシ
ジフェニルスルホン,2,2−ビス(3−アミノ−4−
ヒドロキシフェニル)プロパン,2,2−ビス(3−ア
ミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ン等が具体的な構造として挙げられる。
On the other hand, as dihydroxydiamine,
3,3′-dihydroxy-4,4′-diaminobiphenyl,
3,3′-diamino-4,4′-dihydroxybenzophenone, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenylsulfone, 2,2- Bis (3-amino-4-
Specific structures include hydroxyphenyl) propane and 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane.

【0082】ポリベンゾオキサゾール前駆体の重量平均
分子量については、特に、制限はないが、溶剤への溶解
性、感光性ワニスとしての取り扱い性、現像液への溶解
性、最終的に得られるフィルムの物性等を考慮し、1,
000〜1,000,000が好ましい。重量平均分子量
が1,000より小さいとフィルムの機械特性が低下
し、また、1,000,000より大きいと溶剤へ溶解し
難く、ワニスとしての取り扱い性が低下する。なお、重
量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフ法により測定
し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算して求める。
The weight-average molecular weight of the polybenzoxazole precursor is not particularly limited, but may be, for example, solubility in a solvent, handleability as a photosensitive varnish, solubility in a developing solution, and Considering physical properties,
000 to 1,000,000 is preferred. If the weight average molecular weight is less than 1,000, the mechanical properties of the film will be reduced. If it is more than 1,000,000, it will be difficult to dissolve in a solvent, and the handleability as a varnish will be reduced. The weight average molecular weight is determined by gel permeation chromatography and converted using a standard polystyrene calibration curve.

【0083】ピリジニウム塩の添加量については、特に
制限はないが、溶解阻害効果と最終的に得られるフィル
ムの物性を考慮し、ポリベンゾオキサゾール前駆体10
0重量部に対して0.2〜10重量部添加することが好
ましい。添加量が0.2重量部より小さいと溶解阻害効
果が十分でなく、露光現像時の解像度,アスペクト比が
低下する。また、添加量が10重量部より大きいと現像
液への溶解性が低下する。
The amount of the pyridinium salt to be added is not particularly limited, but in consideration of the dissolution inhibiting effect and the physical properties of the finally obtained film, the polybenzoxazole precursor 10
It is preferable to add 0.2 to 10 parts by weight to 0 part by weight. If the amount is less than 0.2 parts by weight, the dissolution inhibiting effect is not sufficient, and the resolution and aspect ratio during exposure and development are reduced. On the other hand, when the amount is more than 10 parts by weight, the solubility in the developer decreases.

【0084】本発明における感光性樹脂組成物は、前記
方法によって合成されたアルカリ水溶液に可溶性の樹
脂、光により酸を発生する物質、ピリジニウム塩を混合
することによって容易に調製できる。
The photosensitive resin composition of the present invention can be easily prepared by mixing a soluble resin, a substance capable of generating an acid by light, and a pyridinium salt in the aqueous alkali solution synthesized by the above method.

【0085】なお、前記式〔2〕,式〔3〕および式
〔4〕で表される繰り返し単位を有していれば、ポリア
ミド酸/ポリアミド酸エステル/ポリベンゾオキサゾー
ル前駆体の共重合体や、ポリアミド酸/ポリアミド酸エ
ステル/ポリベンゾオキサゾール前駆体のブレンドにも
本発明をそのまま適用できる。
If the polymer has the repeating units represented by the formulas [2], [3] and [4], a copolymer of polyamic acid / polyamic acid ester / polybenzoxazole precursor or The present invention can be directly applied to a blend of polyamic acid / polyamic acid ester / polybenzoxazole precursor.

【0086】同様に、前記式〔2〕,式〔3〕および式
〔4〕で表される繰り返し単位を有していれば、ポリア
ミド酸、ポリアミド酸エステル、および、ポリベンゾオ
キサゾール前駆体の末端(酸成分、ジアミン成分)に関
係なく、本発明をそのまま適用できる。
Similarly, if it has the repeating units represented by the formulas [2], [3] and [4], the terminal of the polyamic acid, the polyamic acid ester and the polybenzoxazole precursor The present invention can be applied as it is regardless of (acid component, diamine component).

【0087】また、三重項増感剤との併用、各種シリコ
ン化合物からなる密着向上剤、界面活性剤等との併用が
可能であることは云うまでもない。
Needless to say, it can be used in combination with a triplet sensitizer, an adhesion improver composed of various silicon compounds, a surfactant and the like.

【0088】本発明の感光性樹脂組成物は、基板上に塗
布し、フォトマスクを介して電磁波を照射し、アルカリ
水系現像液で現像することによりレリーフパターンを形
成することができる。
The photosensitive resin composition of the present invention can be coated on a substrate, irradiated with electromagnetic waves through a photomask, and developed with an alkaline aqueous developer to form a relief pattern.

【0089】基板としては、ガラス基板、石英基板、半
導体、金属、金属酸化物絶縁体、窒化ケイ素等があり、
スピンナーや塗工機を用いて数100nm〜数10μm
の被膜が形成できる。
Examples of the substrate include a glass substrate, a quartz substrate, a semiconductor, a metal, a metal oxide insulator, and silicon nitride.
Several hundred nm to several tens μm using a spinner or a coating machine
Can be formed.

【0090】次いで、電磁波を照射する工程では、基板
上で被膜となった感光性樹脂組成物に、フォトマスクを
介して紫外線、可視光線、放射線、g線、i線、エキシ
マレーザー等の単波長光などを照射することにより、高
精細なレリーフパターンが形成できる。本発明の感光性
樹脂組成物を好適に用いる上で、i線照射が好ましい。
Next, in the step of irradiating an electromagnetic wave, the photosensitive resin composition coated on the substrate is irradiated with a single wavelength of ultraviolet light, visible light, radiation, g-ray, i-ray, excimer laser or the like through a photomask. By irradiation with light or the like, a high-definition relief pattern can be formed. In order to suitably use the photosensitive resin composition of the present invention, i-ray irradiation is preferable.

【0091】現像工程では、露光部を現像液で除去する
ことによりレリーフパターンが得られる。感光性樹脂組
成物はアルカリ水系現像液に適して設計されており、水
酸化ナトリウム,水酸化カリウム,ケイ酸ナトリウム,
アンモニア,エチルアミン,ジエチルアミン,トリエチ
ルアミン,トリエタノールアミン,水酸化テトラメチル
アンモニウム等が現像液として用いられる。
In the developing step, a relief pattern is obtained by removing the exposed portion with a developing solution. The photosensitive resin composition is designed to be suitable for an alkaline aqueous developer, and includes sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate,
Ammonia, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide and the like are used as a developer.

【0092】同様に、本発明の感光性樹脂組成物を半導
体素子の回路形成面や保護膜形成面に塗布し、フォトマ
スクを介して電磁波を照射し、アルカリ水系現像液で現
像し、形成したパターンを硬化(焼成)することによ
り、バッファーコート膜を有する半導体素子を作製する
ことができる。
Similarly, the photosensitive resin composition of the present invention was applied to a circuit forming surface or a protective film forming surface of a semiconductor element, irradiated with an electromagnetic wave through a photomask, and developed with an alkaline aqueous developing solution. By curing (baking) the pattern, a semiconductor element having a buffer coat film can be manufactured.

【0093】ロジック、メモリー、ゲートアレイ等のシ
リコンウエハ上に所定のプロセスにより形成された半導
体回路を有するシリコンチップ上への感光性樹脂組成物
の被膜は、スピンナーや塗工機を用いて形成される。そ
の後、電磁波の照射、現像により形成されたレリーフパ
ターンを、好ましくは200〜400℃で硬化(焼成)
することにより、レリーフパターンを有するポリイミ
ド、ポリベンゾオキサゾール等の耐熱性樹脂層を構成要
素とする半導体素子を作製することができる。
A coating of the photosensitive resin composition on a silicon chip having a semiconductor circuit formed by a predetermined process on a silicon wafer such as a logic, a memory, a gate array or the like is formed by using a spinner or a coating machine. You. Thereafter, the relief pattern formed by irradiation with electromagnetic waves and development is preferably cured (fired) at 200 to 400 ° C.
By doing so, a semiconductor element having a heat-resistant resin layer having a relief pattern, such as polyimide or polybenzoxazole, can be manufactured.

【0094】本発明の感光性樹脂組成物の硬化物が、半
導体素子の回路形成面上または保護膜形成面上に形成さ
れている半導体素子は、ポリイミド、ポリベンゾオキサ
ゾール等の耐熱性樹脂の優れた耐熱性、機械特性、並び
に、高精細なパターンが不良率を低減し、高信頼性のも
のが得られる。
A semiconductor device in which a cured product of the photosensitive resin composition of the present invention is formed on a circuit forming surface or a protective film forming surface of a semiconductor device is excellent in heat-resistant resin such as polyimide and polybenzoxazole. The high heat resistance, mechanical characteristics, and high-definition pattern reduce the rejection rate, and a highly reliable one can be obtained.

【0095】[0095]

【実施例】実施例および比較例で用いた化合物の略号を
以下に示す。
The abbreviations of the compounds used in the examples and comparative examples are shown below.

【0096】ピロメリット酸二無水物:PMDA 3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物:BTDA 3,3',4,4'−ジフェニルオキシテトラカルボン酸二
無水物:ODPA 3,3',4,4'−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸
二無水物:DSDA 2,2−ビス(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:6FDA 4,4'−ジフェニルオキシジカルボン酸:DCPE イソフタル酸:IPA 4,4'−ジアミノジフェニルエーテル:DDE 4,4'−ジアミノジフェニルスルホン:DDSO 2,2'−ジメチルベンジジン:DMAP 1,4−ジアミノテトラメチルベンゼン:TMPDA 3,5−ジアミノ安息香酸:DABA 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:Bis−APAF 2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)
プロパン:Bis−APP ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホ
ン:Bis−APS 1−ベンジル−3−(4−(1,2−ナフトキノン−2
−ジアジド−5−スルホニルオキシ)フェニル)尿素:
BI−Q 4−(1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−4−スル
ホンアミド)−(1,2−ナフトキノン−2−ジアジド
−4−スルホニルオキシ)ベンゼン:pAPQ トリ(4−(1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−5
−スルホニルオキシ)フェニル)メタン:TM−300 トリ(4−(1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−4
−スルホニルオキシ)フェニル)メタン:TM−300
(4) ベンゼンスルホン酸−o−ニトロベンジルエステル:N
BPS 〔合成例 1〕8.5g(40mmol)のDMAPを
70mlの1−メチル―2―ピロリジノンに溶解した
後、12.4g(40mmol)のODPAを添加し、
室温で10時間攪拌した。
Pyromellitic dianhydride: PMDA 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride: BTDA 3,3', 4,4'-diphenyloxytetracarboxylic dianhydride: ODPA 3,3 ', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride: DSDA 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride: 6FDA 4,4'-diphenyloxydicarboxylic Acid: DCPE Isophthalic acid: IPA 4,4'-diaminodiphenyl ether: DDE 4,4'-diaminodiphenyl sulfone: DDSO 2,2'-dimethylbenzidine: DMAP 1,4-diaminotetramethylbenzene: TMPDA 3,5-diamino Benzoic acid: DABA 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl)
Hexafluoropropane: Bis-APAF 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl)
Propane: Bis-APP bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone: Bis-APS 1-benzyl-3- (4- (1,2-naphthoquinone-2)
-Diazido-5-sulfonyloxy) phenyl) urea:
BI-Q 4- (1,2-Naphthoquinone-2-diazide-4-sulfonamido)-(1,2-naphthoquinone-2-diazide-4-sulfonyloxy) benzene: pAPQ tri (4- (1,2- Naphthoquinone-2-diazide-5
-Sulfonyloxy) phenyl) methane: TM-300 tri (4- (1,2-naphthoquinone-2-diazide-4)
-Sulfonyloxy) phenyl) methane: TM-300
(4) Benzenesulfonic acid-o-nitrobenzyl ester: N
BPS [Synthesis example 1] After dissolving 8.5 g (40 mmol) of DMAP in 70 ml of 1-methyl-2-pyrrolidinone, 12.4 g (40 mmol) of ODPA was added.
Stirred at room temperature for 10 hours.

【0097】反応液を1リットルの水に滴下することに
より白色のポリアミド酸(ODPA//DMAP)固体
18gを得た。テトラヒドロフラン100ml、N,N'
−ジメチルホルムアミド100ml、リン酸1.2g、
臭化リチウム1gを混合して溶離液を調製し、ゲル浸透
クロマトグラフ法により重量平均分子量を測定したとこ
ろ、標準ポリスチレン換算で28,000であった。
The reaction solution was dropped into 1 liter of water to obtain 18 g of a white polyamic acid (ODPA // DMAP) solid. 100 ml of tetrahydrofuran, N, N '
-100 ml of dimethylformamide, 1.2 g of phosphoric acid,
An eluate was prepared by mixing 1 g of lithium bromide, and the weight-average molecular weight was measured by gel permeation chromatography. The result was 28,000 in terms of standard polystyrene.

【0098】下記の実施例および比較例で用いたポリア
ミド酸は、全て本合成例1に準拠して合成した。酸二無
水物およびジアミンの分子量が、本合成例と異なる場合
にはモル数を本合成例に揃えて合成した。
The polyamic acids used in the following Examples and Comparative Examples were all synthesized according to Synthesis Example 1. When the molecular weights of the acid dianhydride and the diamine were different from those of the present synthesis example, the synthesis was carried out in the same molar number as in the present synthesis example.

【0099】なお、酸二無水物AとジアミンBから合成
されたポリアミド酸はポリアミド酸(A//B)と表記
する。
The polyamic acid synthesized from the acid dianhydride A and the diamine B is referred to as polyamic acid (A // B).

【0100】〔合成例 2〕3.1g(10mmol)
のODPAにn−ブチルアルコール130mmolを加
え1時間還流した後、過剰のn−ブチルアルコールを留
去してODPAのジブチルエステルを得た。これに3g
(25mmol)の塩化チオニルを加えて1時間還流
し、過剰の塩化チオニルを減圧下除去してODPAのジ
ブチルエステルジカルボン酸クロリドを得た。
[Synthesis Example 2] 3.1 g (10 mmol)
After adding 130 mmol of n-butyl alcohol to the ODPA and refluxing for 1 hour, excess n-butyl alcohol was distilled off to obtain a dibutyl ester of ODPA. 3g for this
(25 mmol) of thionyl chloride was added and refluxed for 1 hour. Excessive thionyl chloride was removed under reduced pressure to obtain ODPA dibutyl ester dicarboxylic chloride.

【0101】3.7g(10mmol)のBis−AP
AFを1−メチル―2―ピロリジノン10mlに溶解し
た後、5℃以下に保持しながら上記のジブチルエステル
ジカルボン酸クロリドの1−メチル―2―ピロリジノン
溶液(10ml)を30分かけてゆっくり滴下し、その
まま1時間攪拌を続けた。
3.7 g (10 mmol) of Bis-AP
After dissolving AF in 10 ml of 1-methyl-2-pyrrolidinone, the above-mentioned solution of dibutyl ester dicarboxylic acid chloride in 10 ml of 1-methyl-2-pyrrolidinone was slowly added dropwise over 30 minutes while maintaining the temperature at 5 ° C. or lower. Stirring was continued for 1 hour.

【0102】その後、1リットルの水に反応液を投入
し、白色のポリアミド酸エステル(ODPA(Bu)/
/Bis−APAF)固体5.8gを得た。合成例1に
準拠して測定したポリアミド酸エステルの重量平均分子
量は標準ポリスチレン換算で22,000であった。
Thereafter, the reaction solution was poured into 1 liter of water, and a white polyamic acid ester (ODPA (Bu) /
/ Bis-APAF) solids 5.8 g were obtained. The weight average molecular weight of the polyamic acid ester measured according to Synthesis Example 1 was 22,000 in terms of standard polystyrene.

【0103】下記の実施例および比較例で用いたポリア
ミド酸エステルは、全て本合成例2に準拠して合成し
た。酸二無水物およびジアミンの分子量が本合成例と異
なる場合には、モル数を本合成例に揃えて合成した。ま
た、複数の酸二無水物あるいはジアミンからなるポリア
ミド酸エステル共重合体の合成においては、酸二無水物
のモル総量およびジアミンのモル総量を本実施例に揃え
た。
The polyamic acid esters used in the following Examples and Comparative Examples were all synthesized according to Synthesis Example 2. When the molecular weights of the acid dianhydride and the diamine were different from those of the present synthesis example, the synthesis was carried out in the same molar number as in the present synthesis example. In the synthesis of a polyamic acid ester copolymer comprising a plurality of acid dianhydrides or diamines, the total molar amount of the acid dianhydride and the total molar amount of the diamine were made the same in this example.

【0104】なお、酸二無水物A、エステル基C、ジア
ミンBから合成されたポリアミド酸エステルは、ポリア
ミド酸エステル(A(C)//B)と表記する。また、A
1、A2の酸二無水物からなる共重合体は、その配合時
のモル比x、yを用いて、ポリアミド酸エステル(A1
(C)x/A2(C)y//B)と表記する。同様に、B1、
B2のジアミンからなる共重合体は、その配合時のモル
比x、yを用いて、ポリアミド酸エステル(A(C)//
B1x/B2y)と表記する。
The polyamic acid ester synthesized from the acid dianhydride A, the ester group C, and the diamine B is referred to as a polyamic acid ester (A (C) // B). Also, A
1, a copolymer comprising an acid dianhydride of A2 is prepared by using a polyamic acid ester (A1
(C) x / A 2 (C) y // B). Similarly, B1,
The copolymer composed of the diamine of B2 is prepared by using the polyamic acid ester (A (C) //
B1 x / B2 y ).

【0105】〔合成例 3〕5.2g(20mmol)
のDCPEの1−メチル―2―ピロリジノン溶液(20
ml)に、4.8g(40mmol)の塩化チオニルを
室温で滴下して、DCPEの酸クロリドを得た。
[Synthesis Example 3] 5.2 g (20 mmol)
Of DCPE in 1-methyl-2-pyrrolidinone (20
To this solution, 4.8 g (40 mmol) of thionyl chloride was added dropwise at room temperature to obtain an acid chloride of DCPE.

【0106】7.3g(20mmol)のBis−AP
AFを1−メチル―2―ピロリジノン20mlに溶解し
た後、5℃以下に保持しながら上記のジカルボン酸クロ
リドの1−メチル―2―ピロリジノン溶液を30分かけ
てゆっくり滴下し、そのまま1時間攪拌を続けた。その
後、1.5リットルの水に反応液を投入し、白色のポリ
ベンゾオキサゾール前駆体(DCPE//Bis−AP
AF)固体10.5gを得た。合成例1に準拠して測定
したポリベンゾオキサゾール前駆体の重量平均分子量は
標準ポリスチレン換算で26,000であった。
7.3 g (20 mmol) of Bis-AP
After dissolving AF in 20 ml of 1-methyl-2-pyrrolidinone, the above solution of dicarboxylic acid chloride in 1-methyl-2-pyrrolidinone was slowly added dropwise over 30 minutes while maintaining the temperature at 5 ° C. or lower, and the mixture was stirred for 1 hour. Continued. Thereafter, the reaction solution was poured into 1.5 liters of water, and a white polybenzoxazole precursor (DCPE // Bis-AP) was added.
AF) 10.5 g of a solid were obtained. The weight average molecular weight of the polybenzoxazole precursor measured according to Synthesis Example 1 was 26,000 in terms of standard polystyrene.

【0107】下記の実施例および比較例で用いたポリベ
ンゾオキサゾール前駆体は、全て本合成例3に準拠して
合成した。ジカルボン酸およびジヒドロキシジアミンの
分子量が本合成例と異なる場合には、モル数を本合成例
に揃えて合成した。
All the polybenzoxazole precursors used in the following Examples and Comparative Examples were synthesized according to Synthesis Example 3. When the molecular weights of dicarboxylic acid and dihydroxydiamine were different from those of the present synthesis example, the synthesis was carried out in the same molar number as in the present synthesis example.

【0108】なお、ジカルボン酸A、ジヒドロキシジア
ミンBから合成されたポリベンゾオキサゾール前駆体は
ポリベンゾオキサゾール前駆体(A//B)と表記す
る。
The polybenzoxazole precursor synthesized from dicarboxylic acid A and dihydroxydiamine B is referred to as polybenzoxazole precursor (A // B).

【0109】〔合成例 4〕6.4mmolの4−フェ
ニルピリジンと6.4mmolのベンジルブロミドの混
合物をトルエン6mlに溶解し、45℃で8時間攪拌し
た。沈殿した固体を濾別し、ジエチルエーテルで洗浄す
ることにより、白色の1−ベンジル−4−フェニルピリ
ジニウムブロミド固体1.7g(収率82%)を得た。
Synthesis Example 4 A mixture of 6.4 mmol of 4-phenylpyridine and 6.4 mmol of benzyl bromide was dissolved in 6 ml of toluene and stirred at 45 ° C. for 8 hours. The precipitated solid was separated by filtration and washed with diethyl ether to obtain 1.7 g of white 1-benzyl-4-phenylpyridinium bromide solid (yield: 82%).

【0110】下記の実施例および比較例で用いたピリジ
ニウムのハロゲン化物塩は、本合成例4に準拠して合成
した。原料の分子量が本合成例と異なる場合には、モル
数を本合成例に揃えて合成した。
The halide salts of pyridinium used in the following Examples and Comparative Examples were synthesized according to Synthesis Example 4. When the molecular weight of the raw material was different from that of the present synthesis example, the synthesis was performed with the number of moles being the same as in the present synthesis example.

【0111】〔合成例 5〕3mmolの1−ベンジル
−4−フェニルピリジニウムブロミドを20%メタノー
ルの水溶液30mlに溶解した後、4mmolの硝酸ナ
トリウムを3mlの水溶液として添加した。8時間攪拌
した後、沈殿した固体を濾別し、水とジエチルエーテル
で洗浄することにより、白色の1−ベンジル−4−フェ
ニルピリジニウムの硝酸塩0.66g(収率71%)を
得た。
Synthesis Example 5 3 mmol of 1-benzyl-4-phenylpyridinium bromide was dissolved in 30 ml of a 20% aqueous methanol solution, and 4 mmol of sodium nitrate was added as a 3 ml aqueous solution. After stirring for 8 hours, the precipitated solid was separated by filtration and washed with water and diethyl ether to obtain 0.66 g (yield 71%) of white 1-benzyl-4-phenylpyridinium nitrate.

【0112】下記の実施例および比較例で用いたハロゲ
ン化物イオン以外を陰イオンとするピリジニウム塩のほ
とんどは、本合成例5に準拠して合成した。原料の分子
量が本合成例と異なる場合には、モル数を本合成例に揃
えて合成した。
Most of the pyridinium salts having an anion other than the halide ion used in the following Examples and Comparative Examples were synthesized according to Synthesis Example 5. When the molecular weight of the raw material was different from that of the present synthesis example, the synthesis was performed with the number of moles being the same as in the present synthesis example.

【0113】〔比較例 1〕本比較例では、ピリジニウ
ム塩を含まない感光性樹脂組成物の作製とポジ型パター
ンの形成を検討した。
Comparative Example 1 In this comparative example, preparation of a photosensitive resin composition containing no pyridinium salt and formation of a positive pattern were examined.

【0114】合成例1により得られたポリアミド酸(O
DPA//DMAP:重量平均分子量:28,000)
を固形分含量23重量%となるようにγ−ブチロラクト
ンに溶解した後、BI−Qを固形分に対して15重量部
添加し、感光性樹脂組成物を得た。
The polyamic acid (O) obtained in Synthesis Example 1
(DPA // DMAP: weight average molecular weight: 28,000)
Was dissolved in γ-butyrolactone so as to have a solid content of 23% by weight, and then BI-Q was added at 15 parts by weight based on the solid content to obtain a photosensitive resin composition.

【0115】この感光性樹脂組成物をスピンコート法に
よってシリコンウエハ上に塗布後、110℃で3分間乾
燥することにより膜厚9μmのフィルムを調製した。高
圧水銀灯の光を用い、i線バンドパスフィルタおよび遮
光性マスクを介して450mJ/cm2照射後、水酸化
テトラメチルアンモニウムの2.38%水溶液で現像
し、パターン形成を試みた。
The photosensitive resin composition was applied on a silicon wafer by a spin coating method, and dried at 110 ° C. for 3 minutes to prepare a film having a thickness of 9 μm. After irradiating 450 mJ / cm 2 with light from a high-pressure mercury lamp through an i-line band-pass filter and a light-shielding mask, development was performed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to form a pattern.

【0116】〔比較例 2〕ピリジニウム塩を含まない
感光性樹脂組成物の作製とポジ型パターンの形成を検討
した。
Comparative Example 2 Preparation of a photosensitive resin composition containing no pyridinium salt and formation of a positive pattern were examined.

【0117】合成例2により得られたポリアミド酸エス
テル(ODPA(Bu)//Bis−APAF:重量平
均分子量:22,000)を固形分含量30重量%とな
るようにγ−ブチロラクトンに溶解した後、pAPQを
固形分に対して15重量部添加し感光性樹脂組成物を得
た。
The polyamic acid ester (ODPA (Bu) // Bis-APAF: weight average molecular weight: 22,000) obtained in Synthesis Example 2 was dissolved in γ-butyrolactone so as to have a solid content of 30% by weight. Then, 15 parts by weight of pAPQ was added to the solid content to obtain a photosensitive resin composition.

【0118】この感光性樹脂組成物をスピンコート法に
よってシリコンウエハ上に塗布後、110℃で3分間乾
燥することにより膜厚9μmのフィルムを調製した。高
圧水銀灯の光を用い、i線バンドパスフィルタおよび遮
光性マスクを介して350mJ/cm2照射後、水酸化
テトラメチルアンモニウムの2.38%水溶液で現像
し、パターン形成を試みた。
This photosensitive resin composition was applied on a silicon wafer by spin coating, and then dried at 110 ° C. for 3 minutes to prepare a film having a thickness of 9 μm. After irradiating 350 mJ / cm 2 with the light of a high-pressure mercury lamp through an i-line band-pass filter and a light-shielding mask, development was performed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to form a pattern.

【0119】〔比較例 3〕ピリジニウム塩を含まない
感光性樹脂組成物の作製とポジ型パターンの形成を検討
した。
[Comparative Example 3] Preparation of a photosensitive resin composition containing no pyridinium salt and formation of a positive pattern were examined.

【0120】合成例3に準拠して合成されたポリベンゾ
オキサゾール前駆体(IPC//Bis−APS:重量
平均分子量:19,000)を固形分含量25重量%と
なるように1−メチル―2―ピロリジノンに溶解した
後、TM−300を固形分に対して15重量部添加し感
光性樹脂組成物を得た。
A polybenzoxazole precursor (IPC // Bis-APS: weight average molecular weight: 19,000) synthesized according to Synthesis Example 3 was mixed with 1-methyl-2 so as to have a solid content of 25% by weight. -After dissolving in pyrrolidinone, 15 parts by weight of TM-300 was added to the solid content to obtain a photosensitive resin composition.

【0121】この感光性樹脂組成物をスピンコート法に
よってシリコンウエハ上に塗布後、120℃で3分間乾
燥することにより膜厚9μmのフィルムを調製した。高
圧水銀灯の光を用い、i線バンドパスフィルタおよび遮
光性マスクを介して400mJ/cm2照射後、水酸化
テトラメチルアンモニウムの2.38%水溶液で現像
し、パターン形成を試みた。
The photosensitive resin composition was applied on a silicon wafer by spin coating, and then dried at 120 ° C. for 3 minutes to prepare a film having a thickness of 9 μm. After irradiating 400 mJ / cm 2 with the light of a high-pressure mercury lamp through an i-line band-pass filter and a light-shielding mask, development was performed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to form a pattern.

【0122】表1に示すように、比較例1〜3では前記
式〔1〕で示すピリジニウム塩を添加しなかったため
に、露光部と未露光部の溶解速度が共に大き過ぎてコン
トラストの差が無く、パターンは形成されなかった。
As shown in Table 1, in Comparative Examples 1 to 3, since the pyridinium salt represented by the above formula [1] was not added, the dissolution rates of the exposed portion and the unexposed portion were both too large, resulting in a difference in contrast. No pattern was formed.

【0123】[0123]

【表1】 [Table 1]

【0124】〔比較例 4,5〕本比較例では、前記式
〔1〕のR1〜R5が全て水素原子のピリジニウム塩を含
む感光性樹脂組成物の作製とポジ型パターンの形成を検
討した。
[Comparative Examples 4 and 5] In this comparative example, the preparation of a photosensitive resin composition containing a pyridinium salt in which all of R 1 to R 5 of the above formula [1] are hydrogen atoms and the formation of a positive pattern were examined. did.

【0125】合成例1に準拠して、ポリアミド酸(DS
DA//DDSO:重量平均分子量:30,500)お
よび(6FDA//DDE:重量平均分子量:24,0
00)を合成した。
According to Synthesis Example 1, polyamic acid (DS
DA // DDSO: weight average molecular weight: 30,500) and (6FDA // DDE: weight average molecular weight: 24,0)
00) was synthesized.

【0126】また、合成例4,5に準拠して、ピリジニ
ウム塩を合成した。固形分含量23重量%のポリアミド
酸のγ−ブチロラクトン溶液にピリジニウム塩および光
酸発生剤を固形分に対してそれぞれ18重量部および1
5重量部添加し、感光性樹脂組成物を得た。
Further, a pyridinium salt was synthesized according to Synthesis Examples 4 and 5. In a γ-butyrolactone solution of a polyamic acid having a solid content of 23% by weight, a pyridinium salt and a photoacid generator were added in an amount of 18 parts by weight and 1 part by weight based on the solid content.
By adding 5 parts by weight, a photosensitive resin composition was obtained.

【0127】この感光性樹脂組成物をスピンコート法に
よってシリコンウエハ上に塗布後、110℃で3分間乾
燥することにより膜厚9μmのフィルムを調製した。高
圧水銀灯の光を用い、i線バンドパスフィルタおよび遮
光性マスクを介して450mJ/cm2照射後、水酸化
テトラメチルアンモニウムの2.38%水溶液で現像
し、パターン形成を試みた。また、露光部のジャストエ
ッチ時における未露光部の残膜率を測定した。
This photosensitive resin composition was applied on a silicon wafer by spin coating, and then dried at 110 ° C. for 3 minutes to prepare a film having a thickness of 9 μm. After irradiating 450 mJ / cm 2 with light from a high-pressure mercury lamp through an i-line band-pass filter and a light-shielding mask, development was performed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to form a pattern. Further, the residual film ratio of the unexposed portion at the time of the just etch of the exposed portion was measured.

【0128】〔比較例 6,7〕前記式〔1〕のR1
5が全て水素原子であるピリジニウム塩を含む感光性
樹脂組成物の作製とポジ型パターンの形成を検討した。
[Comparative Examples 6, 7] R 1 to R 1 of the above formula [1]
Preparation of a photosensitive resin composition containing a pyridinium salt in which all of R 5 are hydrogen atoms and formation of a positive pattern were studied.

【0129】合成例2に準拠して、ポリアミド酸エステ
ル(ODPA(Bu)//DABA0.8/DDSO0.2
重量平均分子量:31,000)および(ODPA(B
u)//Bis−APAF:重量平均分子量:22,0
00)を合成した。
.. [0129] conform to Synthesis Example 2, polyamic acid ester (ODPA (Bu) // DABA 0 8 / DDSO 0 2:
Weight average molecular weight: 31,000) and (ODPA (B
u) // Bis-APAF: weight average molecular weight: 22.0
00) was synthesized.

【0130】また、合成例4,5に準拠して、ピリジニ
ウム塩を合成した。固形分含量30重量%のポリアミド
酸エステルのγ−ブチロラクトン溶液に、ピリジニウム
塩および光酸発生剤を固形分に対してそれぞれ2重量部
および15重量部添加し感光性樹脂組成物を得た。
A pyridinium salt was synthesized according to Synthesis Examples 4 and 5. A pyridinium salt and a photoacid generator were added to a solution of a polyamic acid ester having a solid content of 30% by weight in a γ-butyrolactone solution at 2 parts by weight and 15 parts by weight, respectively, based on the solid content to obtain a photosensitive resin composition.

【0131】この感光性樹脂組成物をスピンコート法に
よってシリコンウエハ上に塗布後、110℃で3分間乾
燥することにより膜厚9μmのフィルムを調製した。高
圧水銀灯の光を用い、i線バンドパスフィルタおよび遮
光性マスクを介して350mJ/cm2照射後、水酸化
テトラメチルアンモニウムの2.38%水溶液で現像
し、パターン形成を試みた。
This photosensitive resin composition was applied on a silicon wafer by spin coating, and then dried at 110 ° C. for 3 minutes to prepare a film having a thickness of 9 μm. After irradiating 350 mJ / cm 2 with the light of a high-pressure mercury lamp through an i-line band-pass filter and a light-shielding mask, development was performed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to form a pattern.

【0132】〔比較例 8〕前記式〔1〕のR1〜R5
全て水素原子であるピリジニウム塩を含む感光性樹脂組
成物の作製とポジ型パターンの形成を検討した。
Comparative Example 8 Preparation of a photosensitive resin composition containing a pyridinium salt in which all of R 1 to R 5 in the above formula [1] are hydrogen atoms and formation of a positive pattern were examined.

【0133】合成例3に準拠して、ポリベンゾオキサゾ
ール前駆体(IPC//Bis−APP:重量平均分子
量:21,000)を、また、合成例4,5に準拠し
て、ピリジニウム塩を合成した。
A polybenzoxazole precursor (IPC // Bis-APP: weight average molecular weight: 21,000) was synthesized according to Synthesis Example 3, and a pyridinium salt was synthesized according to Synthesis Examples 4 and 5. did.

【0134】固形分含量25重量%のポリベンゾオキサ
ゾール前駆体の1−メチル―2―ピロリジノン溶液に、
ピリジニウム塩および光酸発生剤を固形分に対してそれ
ぞれ3重量部および15重量部添加し感光性樹脂組成物
を得た。
In a 1-methyl-2-pyrrolidinone solution of a polybenzoxazole precursor having a solid content of 25% by weight,
The pyridinium salt and the photoacid generator were added in an amount of 3 parts by weight and 15 parts by weight, respectively, based on the solid content to obtain a photosensitive resin composition.

【0135】この感光性樹脂組成物をスピンコート法に
よってシリコンウエハ上に塗布後、120℃で3分間乾
燥することにより膜厚9μmのフィルムを調製した。高
圧水銀灯の光を用い、i線バンドパスフィルタおよび遮
光性マスクを介して400mJ/cm2照射後、水酸化
テトラメチルアンモニウムの2.38%水溶液で現像
し、パターン形成を試みた。
This photosensitive resin composition was applied on a silicon wafer by spin coating, and then dried at 120 ° C. for 3 minutes to prepare a film having a thickness of 9 μm. After irradiating 400 mJ / cm 2 with the light of a high-pressure mercury lamp through an i-line band-pass filter and a light-shielding mask, development was performed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to form a pattern.

【0136】表1に示すように、比較例4〜8では添加
されたピリジニウム塩のR1〜R5が全て水素原子である
ために、溶解阻害効果がなく、露光部と未露光部の溶解
速度が共に大き過ぎてコントラストの差がなく、パター
ンは形成されなかった。
As shown in Table 1, in Comparative Examples 4 to 8, since R 1 to R 5 of the added pyridinium salt are all hydrogen atoms, there is no dissolution inhibiting effect, and the dissolution of exposed and unexposed parts The velocities were too high and there was no difference in contrast, and no pattern was formed.

【0137】〔実施例 1〕ポリアミド酸、光酸発生
剤、および前記式〔1〕のピリジニウム塩を含む感光性
樹脂組成物の作製とポジ型パターンの形成を検討した。
Example 1 The preparation of a photosensitive resin composition containing a polyamic acid, a photoacid generator, and the pyridinium salt of the formula [1] and the formation of a positive pattern were examined.

【0138】ポリアミド酸(6FDA//DDE:重量
平均分子量:24,000)および、前記式〔1〕のピ
リジニウム塩である1−ブチル−4−フェニルピリジニ
ウムヨージドを、それぞれ、合成例1および合成例4に
準拠して合成した。
Polyamide acid (6FDA // DDE: weight average molecular weight: 24,000) and 1-butyl-4-phenylpyridinium iodide which is a pyridinium salt of the above formula [1] were synthesized in Synthesis Example 1 and Synthesis Example 1, respectively. Synthesized according to Example 4.

【0139】固形分含量23重量%のポリアミド酸(6
FDA//DDE)のγ−ブチロラクトン溶液に1−ブ
チル−4−フェニルピリジニウムヨージドおよびTM−
300を固形分に対してそれぞれ18重量部および15
重量部添加し、感光性樹脂組成物を得た。
Polyamic acid (6%) having a solid content of 23% by weight
FDA // DDE) in 1-butyrolactone solution with 1-butyl-4-phenylpyridinium iodide and TM-
300 to 18 parts by weight and 15 to solids
By weight, the photosensitive resin composition was obtained.

【0140】この感光性樹脂組成物をスピンコート法に
よってシリコンウエハ上に塗布後、110℃で3分間乾
燥することにより膜厚9μmのフィルムを調製した。高
圧水銀灯の光を用い、i線バンドパスフィルタおよび遮
光性マスクを介して450mJ/cm2照射後、水酸化
テトラメチルアンモニウムの2.38%水溶液で現像
し、パターン形成を試みた。また、露光部のジャストエ
ッチ時における未露光部の残膜率を測定した。
This photosensitive resin composition was applied onto a silicon wafer by spin coating, and then dried at 110 ° C. for 3 minutes to prepare a film having a thickness of 9 μm. After irradiating 450 mJ / cm 2 with light from a high-pressure mercury lamp through an i-line band-pass filter and a light-shielding mask, development was performed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to form a pattern. Further, the residual film ratio of the unexposed portion at the time of the just etch of the exposed portion was measured.

【0141】表2に示すように、前記式〔1〕のピリジ
ニウム塩の添加効果により、現像液中での溶解速度が抑
制され、ピリジニウム塩の添加のない比較例1では形成
できなかった20μm角のポジ型パターンが形成され
た。未露光部の残膜率は41%であった。
As shown in Table 2, the effect of adding the pyridinium salt of the above formula [1] suppressed the dissolution rate in the developing solution, and it was impossible to form a 20 μm square in Comparative Example 1 where no pyridinium salt was added. Was formed. The residual film ratio of the unexposed portion was 41%.

【0142】[0142]

【表2】 [Table 2]

【0143】〔実施例 2〜4〕実施例1と同様に、ポ
リアミド酸、光酸発生剤、および、前記式〔1〕のピリ
ジニウム塩を含む感光性樹脂組成物の作製とポジ型パタ
ーンの形成を検討した。
[Examples 2 to 4] Preparation of a photosensitive resin composition containing a polyamic acid, a photoacid generator, and a pyridinium salt of the above formula [1] and formation of a positive pattern in the same manner as in Example 1. It was investigated.

【0144】実施例1に準拠して、ピリジニウム塩、光
酸発生剤を含むポリアミド酸樹脂組成物を調製した後、
塗布、乾燥、露光、現像を行ない、パターン形成を試み
た。
After preparing a polyamic acid resin composition containing a pyridinium salt and a photoacid generator according to Example 1,
Coating, drying, exposure, and development were performed to try to form a pattern.

【0145】また、露光部のジャストエッチ時における
未露光部の残膜率を測定した。なお、ポリアミド酸(P
MDA//TMPDA)、(BTDA//DDSO)、
(6FDA//DDE)の重量平均分子量は、標準ポリ
スチレン換算でそれぞれ32,000、30,000、2
4,000であった。
Further, the remaining film ratio of the unexposed portion at the time of the just etching of the exposed portion was measured. The polyamic acid (P
MDA // TMPDA), (BTDA // DDSO),
The weight average molecular weight of (6FDA // DDE) is 32,000, 30,000, 2
It was 4,000.

【0146】表2の実施例2〜4に示すように、前記式
〔1〕のピリジニウム塩の添加効果により、ピリジニウ
ム塩の添加の無い比較例1では形成できなかった20μ
m角のポジ型パターンが形成された。また、未露光部の
残膜率は37〜43%であった。
As shown in Examples 2 to 4 in Table 2, due to the effect of the addition of the pyridinium salt of the formula [1], 20 μm could not be formed in Comparative Example 1 where no pyridinium salt was added.
An m-square positive pattern was formed. The remaining film ratio of the unexposed portion was 37 to 43%.

【0147】〔実施例 5〜18〕前記式〔2〕で構造
を限定したポリアミド酸、光酸発生剤、および、前記式
〔1〕のピリジニウム塩を含む感光性樹脂組成物の作製
とポジ型パターンの形成を検討した。
[Examples 5 to 18] Preparation of a photosensitive resin composition containing a polyamic acid having a structure limited by the above formula [2], a photoacid generator, and a pyridinium salt of the above formula [1], and a positive mold The formation of the pattern was examined.

【0148】前記式〔2〕のポリアミド酸として、(O
DPA//DMAP)、(DSDA//DDSO)、
(6FDA//DDSO)を合成例1に準拠して合成し
た。重量平均分子量は標準ポリスチレン換算で、それぞ
れ28,000、30,500、26,000であった。
また、前記式〔1〕の各ピリジニウム塩を合成例4,5
に準拠して合成した。
As the polyamic acid of the formula [2], (O
DPA // DMAP), (DSDA // DDSO),
(6FDA // DDSO) was synthesized according to Synthesis Example 1. The weight average molecular weights were 28,000, 30,500, and 26,000, respectively, in terms of standard polystyrene.
In addition, each pyridinium salt of the above formula [1] was synthesized in Synthesis Examples 4 and 5
Synthesized according to.

【0149】次に、実施例1に準拠して、ピリジニウム
塩、光酸発生剤を含むポリアミド酸樹脂組成物を調製
し、塗布、乾燥、露光、現像を行い、パターン形成を試
みた。また、露光部のジャストエッチ時における未露光
部の残膜率を測定した。
Next, in accordance with Example 1, a polyamic acid resin composition containing a pyridinium salt and a photoacid generator was prepared, applied, dried, exposed and developed to try to form a pattern. Further, the residual film ratio of the unexposed portion at the time of the just etch of the exposed portion was measured.

【0150】表2の実施例5〜18に示すように、ポリ
アミド酸の構造を前記式〔2〕に限定した効果により、
ポリアミド酸の構造を限定しない実施例1〜4に比較し
てより高精細な、10〜15μm角のポジ型パターンが
形成された。また、未露光部の残膜率は46〜59%
と、ポリアミド酸の構造を限定しない実施例1の残膜率
41%に比較して12〜44%向上した。
As shown in Examples 5 to 18 in Table 2, the effect of limiting the structure of polyamic acid to the above-mentioned formula [2] is as follows.
As compared with Examples 1 to 4 in which the structure of the polyamic acid was not limited, a positive pattern of 10 to 15 μm square was formed with higher definition. The remaining film ratio of the unexposed portion is 46 to 59%.
And 12 to 44% higher than the residual film ratio of 41% in Example 1 in which the structure of the polyamic acid is not limited.

【0151】〔実施例 19〜26〕前記式〔2〕で構
造を限定されたポリアミド酸、オルトキノンジアジド化
合物、および前記式〔5〕で構造を限定されたピリジニ
ウム塩を含む感光性樹脂組成物の作製とポジ型パターン
の形成を検討した。
[Examples 19 to 26] A photosensitive resin composition containing a polyamic acid and an orthoquinonediazide compound whose structure is limited by the above formula [2] and a pyridinium salt whose structure is limited by the above formula [5] Fabrication and formation of a positive pattern were studied.

【0152】前記式〔2〕のポリアミド酸(ODPA/
/DMAP)、(DSDA//DDSO)、(6FDA
//DDSO)を合成例1に準拠して合成した。重量平
均分子量は標準ポリスチレン換算で、それぞれ28,0
00、30,500、26,000であった。また、前記
式〔5〕の各ピリジニウム塩を、合成例4,5に準拠し
て合成し、光酸発生剤はオルトキノンジアジド化合物に
限定した。
The polyamic acid of the above formula [2] (ODPA /
/ DMAP), (DSDA // DDSO), (6FDA
// DDSO) was synthesized according to Synthesis Example 1. The weight average molecular weight was 28,0 in terms of standard polystyrene.
00, 30,500 and 26,000. Further, each pyridinium salt of the formula [5] was synthesized according to Synthesis Examples 4 and 5, and the photoacid generator was limited to an orthoquinonediazide compound.

【0153】実施例1に準拠して、ピリジニウム塩、光
酸発生剤を含むポリアミド酸樹脂組成物を調製し、塗
布、乾燥、露光、現像を行ない、パターン形成を試み
た。また、露光部のジャストエッチ時における未露光部
の残膜率を測定した。
According to Example 1, a polyamic acid resin composition containing a pyridinium salt and a photoacid generator was prepared, applied, dried, exposed to light, and developed to try to form a pattern. Further, the residual film ratio of the unexposed portion at the time of the just etch of the exposed portion was measured.

【0154】表3に示すように、ポリアミド酸、ピリジ
ニウム塩、光酸発生剤の構造をそれぞれ、前記式
〔2〕、式〔5〕、オルトキノンジアジド化合物に限定
した効果により、これらの限定のない実施例1〜4や、
ポリアミド酸の構造のみ限定した実施例5〜18に比較
して、より高精細な6〜8μm角のポジ型パターンが形
成された。未露光部の残膜率は63〜72%と、これら
の限定のない実施例1における残膜率に比較して54〜
76%向上し、また、ポリアミド酸の構造のみ限定した
実施例5における残膜率に比較しても15〜31%向上
した。
As shown in Table 3, the structures of the polyamic acid, the pyridinium salt, and the photoacid generator are not limited to the above formulas [2], [5] and the orthoquinonediazide compound, respectively. Examples 1-4,
Compared to Examples 5 to 18 in which only the structure of the polyamic acid was limited, a more precise 6-8 μm square positive pattern was formed. The remaining film ratio of the unexposed portion is 63 to 72%, which is 54 to 70% as compared with the remaining film ratio in Example 1 without these limitations.
It was improved by 76%, and also improved by 15 to 31% as compared with the residual film ratio in Example 5 in which only the structure of the polyamic acid was limited.

【0155】[0155]

【表3】 [Table 3]

【0156】〔比較例 9,10〕前記式〔3〕におい
てyが40モル%以下であるポリアミド酸エステルを含
む感光性樹脂組成物の作製とポジ型パターンの形成を検
討した。
Comparative Examples 9 and 10 The preparation of a photosensitive resin composition containing a polyamic acid ester in which y in the formula [3] was 40 mol% or less and the formation of a positive pattern were examined.

【0157】ポリアミド酸エステル(DSDA(Me)
//DABA0.3/DDSO0.7:重量平均分子量:1
9,500)、(ODPA(Bu)//Bis−APA
0.2/TMPDA0.8:重量平均分子量:26,50
0)、および、前記式〔1〕のピリジニウム塩を、それ
ぞれ合成例2、および、合成例4,5に準拠して合成し
た。
Polyamic acid ester (DSDA (Me)
// DABA 0 3 / DDSO 0 7 :.. The weight average molecular weight: 1
9,500), (ODPA (Bu) // Bis-APA
. F 0 2 / TMPDA 0 8 :. Weight average molecular weight: 26,50
0) and the pyridinium salt of the formula [1] were synthesized according to Synthesis Example 2, and Synthesis Examples 4 and 5, respectively.

【0158】次に、比較例6に準拠して、ピリジニウム
塩、光酸発生剤を含むポリアミド酸エステル樹脂組成物
を調製し、塗布、乾燥、露光、現像を行ない、パターン
形成を試みた。
Next, in accordance with Comparative Example 6, a polyamic acid ester resin composition containing a pyridinium salt and a photoacid generator was prepared, applied, dried, exposed and developed to try to form a pattern.

【0159】表3に示すように、DABAおよびBis
−APAFを含有する繰り返し単位の構成比を表すyが
40モル%以下であるために、十分なアルカリ可溶性が
得られず、現像中にフィルムが膨潤し、剥離し、パター
ンが形成されなかった。
As shown in Table 3, DABA and Bis
Since y representing the constitutional ratio of the repeating unit containing -APAF was 40 mol% or less, sufficient alkali solubility was not obtained, and the film swelled and peeled during development, and no pattern was formed.

【0160】〔実施例 27〕前記式〔3〕のポリアミ
ド酸エステル、光酸発生剤、および前記式〔1〕のピリ
ジニウム塩を含む感光性樹脂組成物の作製とポジ型パタ
ーンの形成を検討した。
Example 27 Preparation of a photosensitive resin composition containing a polyamic acid ester of the above formula [3], a photoacid generator, and a pyridinium salt of the above formula [1] and formation of a positive pattern were examined. .

【0161】ポリアミド酸エステル(ODPA(Bu)
//DABA0.8/DDSO0.2:重量平均分子量:3
1,000)および、1,4−ジベンジルピリジニウムの
硝酸塩を、それぞれ、合成例2および合成例4,5に準
拠して合成した。
Polyamic acid ester (ODPA (Bu)
// DABA 0 8 / DDSO 0 2 :.. The weight average molecular weight: 3
(1,000) and 1,4-dibenzylpyridinium nitrate were synthesized according to Synthesis Example 2 and Synthesis Examples 4 and 5, respectively.

【0162】固形分含量30重量%のポリアミド酸エス
テル(ODPA(Bu)//DABA0.8/DDS
0.2)のγ−ブチロラクトン溶液に、1,4−ジベンジ
ルピリジニウムの硝酸塩およびpAPQを、固形分に対
してそれぞれ2重量部および15重量部添加し感光性樹
脂組成物を得た。
[0162] solids content 30% by weight of the polyamic acid ester (ODPA (Bu) // DABA 0 . 8 / DDS
O 0. 2) of the γ- butyrolactone solution, 1,4 nitrate and pAPQ dibenzyl pyridinium, was obtained by adding 2 parts by weight and 15 parts by weight, respectively based on the solid content photosensitive resin composition.

【0163】この感光性樹脂組成物をスピンコート法に
よってシリコンウエハ上に塗布後、110℃で3分間乾
燥することにより膜厚9μmのフィルムを調製した。高
圧水銀灯の光を用い、i線バンドパスフィルタおよび遮
光性マスクを介して350mJ/cm2照射後、水酸化
テトラメチルアンモニウムの2.38%水溶液で現像
し、パターン形成を試みた。また、露光部のジャストエ
ッチ時における未露光部の残膜率を測定した。
The photosensitive resin composition was applied on a silicon wafer by a spin coating method, and dried at 110 ° C. for 3 minutes to prepare a film having a thickness of 9 μm. After irradiating 350 mJ / cm 2 with the light of a high-pressure mercury lamp through an i-line band-pass filter and a light-shielding mask, development was performed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to form a pattern. Further, the residual film ratio of the unexposed portion at the time of the just etch of the exposed portion was measured.

【0164】表4に示すように、前記式〔1〕のピリジ
ニウム塩を添加した効果により、現像液中での溶解速度
が抑制され、ピリジニウム塩の添加のない比較例2では
形成されなかった10μm角のポジ型パターンが形成さ
れた。また、未露光部の残膜率は70%であった。
As shown in Table 4, the effect of adding the pyridinium salt of the formula [1] suppressed the dissolution rate in the developing solution, and did not form 10 μm in Comparative Example 2 where no pyridinium salt was added. A positive pattern of corners was formed. The residual film ratio of the unexposed portion was 70%.

【0165】[0165]

【表4】 [Table 4]

【0166】〔実施例 28〜37〕実施例27と同様
に、前記式〔3〕のポリアミド酸エステル、光酸発生
剤、および、前記式〔1〕のピリジニウム塩を含む感光
性樹脂組成物の作製とポジ型パターンの形成を検討し
た。
[Examples 28 to 37] In the same manner as in Example 27, a photosensitive resin composition containing a polyamic acid ester of the above formula [3], a photoacid generator and a pyridinium salt of the above formula [1] was prepared. Fabrication and formation of a positive pattern were studied.

【0167】合成例2に準拠して、表4に示したフェノ
ール性水酸基あるいはカルボキシル基を有するポリアミ
ド酸エステルを、また、合成例4,5に準拠して、前記
式〔1〕の各ピリジニウム塩を合成した。
A polyamic acid ester having a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group shown in Table 4 was prepared according to Synthesis Example 2, and each pyridinium salt of the above formula [1] was prepared according to Synthesis Examples 4 and 5. Was synthesized.

【0168】次に、実施例27に準拠して、ピリジニウ
ム塩、光酸発生剤を含むポリアミド酸エステル樹脂組成
物を調製し、塗布、乾燥、露光、現像を行ない、パター
ン形成を試みた。また、露光部のジャストエッチ時にお
ける未露光部の残膜率を測定した。
Next, in accordance with Example 27, a polyamic acid ester resin composition containing a pyridinium salt and a photoacid generator was prepared, subjected to coating, drying, exposure, and development to try to form a pattern. Further, the residual film ratio of the unexposed portion at the time of the just etch of the exposed portion was measured.

【0169】表4に示すように、前記式〔1〕のピリジ
ニウム塩を含む効果により、ピリジニウム塩の添加の無
い比較例2では形成されなかった10〜15μm角のポ
ジ型パターンが形成された。また、未露光部の残膜率は
60〜72%であった。
As shown in Table 4, due to the effect of including the pyridinium salt of the formula [1], a positive pattern of 10 to 15 μm square was formed which was not formed in Comparative Example 2 in which no pyridinium salt was added. The unexposed portion had a residual film ratio of 60 to 72%.

【0170】〔実施例 38〜44〕前記式〔3〕のポ
リアミド酸エステル、オルトキノンジアジド化合物、お
よび前記式〔5〕で構造を限定したピリジニウム塩を含
む感光性樹脂組成物の作製とポジ型パターンの形成を検
討した。
[Examples 38 to 44] Preparation and positive pattern of a photosensitive resin composition containing a polyamic acid ester of the above formula [3], an orthoquinonediazide compound, and a pyridinium salt whose structure is limited by the above formula [5] Formation was studied.

【0171】合成例2に準拠して、表5に示した前記式
〔3〕のフェノール性水酸基あるいはカルボキシル基を
有するポリアミド酸エステルを合成した。また、前記式
〔5〕の各ピリジニウム塩を、合成例4,5に準拠して
合成した。光酸発生剤はオルトキノンジアジド化合物に
限定した。
Based on Synthesis Example 2, polyamic acid esters having a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group represented by the above formula [3] shown in Table 5 were synthesized. Further, each pyridinium salt of the above formula [5] was synthesized according to Synthesis Examples 4 and 5. The photoacid generator was limited to orthoquinonediazide compounds.

【0172】次に、実施例27に準拠して、ピリジニウ
ム塩、光酸発生剤を含むポリアミド酸エステル樹脂組成
物を調製し、塗布、乾燥、露光、現像を行い、パターン
形成を試みた。また、露光部のジャストエッチ時におけ
る未露光部の残膜率を測定した。
Next, in accordance with Example 27, a polyamic acid ester resin composition containing a pyridinium salt and a photoacid generator was prepared, applied, dried, exposed and developed to try to form a pattern. Further, the residual film ratio of the unexposed portion at the time of the just etch of the exposed portion was measured.

【0173】表5に示すように、ピリジニウム塩の構造
を前記式〔5〕に限定し、光酸発生剤の構造をオルトキ
ノンジアジド化合物に限定した効果により、これらの限
定の無い実施例27〜37に比較してより高精細な、4
〜6μm角のポジ型パターンが形成された。また、未露
光部の残膜率は75〜84%と、ピリジニウム塩、光酸
発生剤の構造を上記に限定しない実施例27における残
膜率に比較して7〜20%向上した。
As shown in Table 5, due to the effect of limiting the structure of the pyridinium salt to the above formula [5] and limiting the structure of the photoacid generator to the orthoquinonediazide compound, Examples 27 to 37 without these limitations were used. 4 with higher definition compared to
A positive pattern of about 6 μm square was formed. The residual film ratio of the unexposed portion was 75 to 84%, which was 7 to 20% higher than the residual film ratio in Example 27 in which the structures of the pyridinium salt and the photoacid generator were not limited to the above.

【0174】[0174]

【表5】 [Table 5]

【0175】〔実施例 45〕前記式〔4〕のポリベン
ゾオキサゾール前駆体、光酸発生剤、および、前記式
〔1〕のピリジニウム塩を含む感光性樹脂組成物の作製
とポジ型パターンの形成を検討した。
Example 45 Preparation of a photosensitive resin composition containing a polybenzoxazole precursor of the formula [4], a photoacid generator, and a pyridinium salt of the formula [1] and formation of a positive pattern It was investigated.

【0176】ポリベンゾオキサゾール前駆体(DCPE
//Bis−APAF:重量平均分子量:26,00
0)、および、1−ベンジル−3−フェニル−ピリジニ
ウムの硝酸塩を、それぞれ合成例3および合成例4,5
に準拠して合成した。
Polybenzoxazole precursor (DCPE
// Bis-APAF: weight average molecular weight: 26,000
0) and 1-benzyl-3-phenyl-pyridinium nitrate were synthesized in Synthesis Example 3 and Synthesis Examples 4 and 5, respectively.
Synthesized according to.

【0177】固形分含量25重量%のポリベンゾオキサ
ゾール前駆体(DCPE//Bis−APAF)の1−
メチル―2―ピロリジノン溶液に1−ベンジル−3−フ
ェニル−ピリジニウムの硝酸塩およびpAPQを、固形
分に対してそれぞれ3重量部および15重量部添加し感
光性樹脂組成物を得た。
Polybenzoxazole precursor (DCPE // Bis-APAF) having a solid content of 25% by weight
To the methyl-2-pyrrolidinone solution, 3 parts by weight and 15 parts by weight of 1-benzyl-3-phenyl-pyridinium nitrate and pAPQ, respectively, based on the solid content were added to obtain a photosensitive resin composition.

【0178】この感光性樹脂組成物をスピンコート法に
よってシリコンウエハ上に塗布後、120℃で3分間乾
燥することにより膜厚9μmのフィルムを調製した。高
圧水銀灯の光を用い、i線バンドパスフィルタおよび遮
光性マスクを介して400mJ/cm2照射後、水酸化
テトラメチルアンモニウムの2.38%水溶液で現像
し、パターン形成を試みた。また、露光部のジャストエ
ッチ時における未露光部の残膜率を測定した。
This photosensitive resin composition was applied on a silicon wafer by spin coating, and then dried at 120 ° C. for 3 minutes to prepare a film having a thickness of 9 μm. After irradiating 400 mJ / cm 2 with the light of a high-pressure mercury lamp through an i-line band-pass filter and a light-shielding mask, development was performed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to form a pattern. Further, the residual film ratio of the unexposed portion at the time of the just etch of the exposed portion was measured.

【0179】表6に示すように、前記式〔1〕のピリジ
ニウム塩を添加した効果により、現像液中での溶解速度
が抑制され、ピリジニウム塩の添加の無い比較例3では
形成されなかった10μm角のポジ型パターンが形成さ
れた。また、未露光部の残膜率は69%であった。
As shown in Table 6, the effect of the addition of the pyridinium salt of the above formula [1] suppressed the dissolution rate in the developing solution, and did not form 10 μm in Comparative Example 3 where no pyridinium salt was added. A positive pattern of corners was formed. The residual film ratio of the unexposed portion was 69%.

【0180】[0180]

【表6】 [Table 6]

【0181】〔実施例 46〜47〕実施例45に準拠
して、前記式〔4〕のポリベンゾオキサゾール前駆体、
光酸発生剤、および前記式〔1〕のピリジニウム塩を含
む感光性樹脂組成物の作製とポジ型パターンの形成を検
討した。
Examples 46 to 47 In accordance with Example 45, a polybenzoxazole precursor of the above formula [4]
Preparation of a photosensitive resin composition containing a photoacid generator and the pyridinium salt of the formula [1] and formation of a positive pattern were examined.

【0182】表6に示すように、前記式〔1〕のピリジ
ニウム塩を添加した効果により、現像液中での溶解速度
が抑制され、ピリジニウム塩の添加の無い比較例3では
形成されなかった10〜15μm角のポジ型パターンが
形成された。また、未露光部の残膜率は67〜72%で
あった。
As shown in Table 6, the effect of adding the pyridinium salt of the formula [1] suppressed the dissolution rate in the developing solution, and was not formed in Comparative Example 3 where no pyridinium salt was added. A positive pattern having a size of about 15 μm square was formed. The unexposed portion had a remaining film ratio of 67 to 72%.

【0183】〔実施例 48−50〕前記式〔4〕のポ
リベンゾオキサゾール前駆体、オルトキノンジアジド化
合物、および、前記式〔5〕で構造を限定したピリジニ
ウム塩を含む感光性樹脂組成物の作製とポジ型パターン
の形成を検討した。
[Examples 48-50] Preparation of a photosensitive resin composition containing a polybenzoxazole precursor of the above formula [4], an orthoquinonediazide compound, and a pyridinium salt whose structure is limited by the above formula [5] The formation of a positive pattern was studied.

【0184】合成例3に準拠して、表7に示した前記式
〔4〕のポリベンゾオキサゾール前駆体を合成した。ま
た、前記式〔5〕の各ピリジニウム塩を、合成例4,5
に準拠して合成した。光酸発生剤はオルトキノンジアジ
ド化合物に限定した。
According to Synthesis Example 3, a polybenzoxazole precursor of the above formula [4] shown in Table 7 was synthesized. Further, each of the pyridinium salts of the formula [5] was synthesized according to Synthesis Examples 4 and 5
Synthesized according to. The photoacid generator was limited to orthoquinonediazide compounds.

【0185】次に、実施例45に準拠して、ピリジニウ
ム塩、オルトキノンジアジド化合物を含むポリベンゾオ
キサゾール前駆体樹脂組成物を調製し、塗布、乾燥、露
光、現像を行い、パターン形成を試みた。また、露光部
のジャストエッチ時における未露光部の残膜率を測定し
た。
Next, in accordance with Example 45, a polybenzoxazole precursor resin composition containing a pyridinium salt and an orthoquinonediazide compound was prepared, applied, dried, exposed and developed to try to form a pattern. Further, the residual film ratio of the unexposed portion at the time of the just etch of the exposed portion was measured.

【0186】表7に示すように、ピリジニウム塩の構造
を前記式〔5〕に限定し、光酸発生剤の構造をオルトキ
ノンジアジド化合物に限定した効果により、これらの限
定のない実施例45〜47に比較して、より高精細な4
〜6μm角のポジ型パターンが形成された。また、未露
光部の残膜率は78〜82%と、ピリジニウム塩、光酸
発生剤の構造を上記に限定しない実施例45における残
膜率に比較して13〜19%向上した。
As shown in Table 7, due to the effect of limiting the structure of the pyridinium salt to the formula [5] and limiting the structure of the photoacid generator to the orthoquinonediazide compound, Examples 45 to 47, which are not limited to these examples, are used. 4 with higher definition compared to
A positive pattern of about 6 μm square was formed. The remaining film ratio of the unexposed portion was 78 to 82%, which was improved by 13 to 19% as compared with the remaining film ratio in Example 45 in which the structures of the pyridinium salt and the photoacid generator were not limited to the above.

【0187】[0187]

【表7】 [Table 7]

【0188】〔実施例 51〕ポリアミド酸、光酸発生
剤、前記式〔1〕のピリジニウム塩を含む感光性樹脂組
成物を用いたパターン形成における現像液の効果を検討
した。
Example 51 The effect of a developing solution on pattern formation using a photosensitive resin composition containing a polyamic acid, a photoacid generator and the pyridinium salt of the above formula [1] was examined.

【0189】実施例3で用いた感光性樹脂組成物を調製
した後、実施例1に準拠して、塗布、乾燥、露光を行っ
た。次に、上記感光性樹脂組成物からなる塗布膜を、純
水、エタノール、ヘキサン、2.38%水酸化テトラメ
チルアンモニウムの水溶液と、4種類の現像液を用いて
現像し、パターン形成を試みた。
After the photosensitive resin composition used in Example 3 was prepared, application, drying and exposure were performed according to Example 1. Next, the coating film made of the photosensitive resin composition was developed using pure water, ethanol, hexane, an aqueous solution of 2.38% tetramethylammonium hydroxide, and four kinds of developing solutions to try to form a pattern. Was.

【0190】上記の感光性樹脂組成物は、純水、エタノ
ール、ヘキサンでは、露光部、未露光部ともに全く現像
されず、パターンも形成されなかった。
The above photosensitive resin composition was not developed at all in the exposed and unexposed areas with pure water, ethanol or hexane, and no pattern was formed.

【0191】一方、上記感光性樹脂組成物を用いたパタ
ーン形成工程において、アルカリ水系現像液による現像
と組み合わせることにより、2.38%水酸化テトラメ
チルアンモニウムの水溶液での現像後、20μm角のポ
ジ型パターンが形成され、未露光部の残膜率は43%で
あった。
On the other hand, in the pattern formation step using the photosensitive resin composition, a 20 μm square positive electrode was developed after developing with an aqueous solution of 2.38% tetramethylammonium hydroxide by combining with development with an alkaline aqueous developer. A mold pattern was formed, and the remaining film ratio of the unexposed portion was 43%.

【0192】〔実施例 52〕前記式〔2〕で構造を限
定したポリアミド酸、光酸発生剤、前記式〔1〕のピリ
ジニウム塩を含む感光性樹脂組成物を用いたパターン形
成における現像液の効果を検討した。
Example 52 A developing solution used in pattern formation using a photosensitive resin composition containing a polyamic acid, a photoacid generator, and a pyridinium salt of the above formula [1], the structure of which was limited by the above formula [2], was used. The effect was examined.

【0193】実施例15で用いた感光性樹脂組成物を調
製した後、実施例51に準拠して、4種類の現像液を用
いたパターン形成を試みた。
After the photosensitive resin composition used in Example 15 was prepared, pattern formation was attempted using four kinds of developing solutions in accordance with Example 51.

【0194】上記の感光性樹脂組成物は、純水、エタノ
ール、ヘキサンでは、露光部、未露光部ともに全く現像
されず、パターンも形成されなかった。
The above photosensitive resin composition was not developed at all in the exposed and unexposed areas with pure water, ethanol or hexane, and no pattern was formed.

【0195】一方、上記感光性樹脂組成物を用いたパタ
ーン形成工程において、アルカリ水系現像液による現像
と組み合わせることにより、2.38%水酸化テトラメ
チルアンモニウムの水溶液での現像後、10μm角のポ
ジ型パターンが形成され、未露光部の残膜率は59%で
あった。感光性樹脂組成物中のポリアミド酸の構造を前
記式〔2〕に限定することにより、構造を限定しない実
施例45に比較して、アルカリ水系現像液により好適と
なり、ポジ型パターンはより高精細となり、残膜率も3
7%向上した。
On the other hand, in the pattern formation step using the photosensitive resin composition, a 10 μm square positive electrode was developed after developing with an aqueous solution of 2.38% tetramethylammonium hydroxide by combining the development with an alkaline aqueous developer. A mold pattern was formed, and the remaining film ratio of the unexposed portion was 59%. By limiting the structure of the polyamic acid in the photosensitive resin composition to the above formula [2], compared to Example 45 in which the structure is not limited, the alkali resin-based developer is more suitable, and the positive pattern has higher definition. And the residual film ratio is 3
7% improvement.

【0196】〔実施例 53〕前記式〔2〕で構造を限
定したポリアミド酸、オルトキノンジアジド化合物、お
よび前記式〔5〕で構造を限定したピリジニウム塩を含
む感光性樹脂組成物を用いたパターン形成における現像
液の効果を検討した。
Example 53 Pattern formation using a photosensitive resin composition containing a polyamic acid and an orthoquinonediazide compound whose structure is limited by the formula [2] and a pyridinium salt whose structure is limited by the formula [5] The effect of the developing solution on was examined.

【0197】実施例21で用いた感光性樹脂組成物を調
製した後、実施例51に準拠して、4種類の現像液を用
いたパターン形成を試みた。
After the photosensitive resin composition used in Example 21 was prepared, pattern formation was attempted using four types of developing solutions in accordance with Example 51.

【0198】上記の感光性樹脂組成物は、純水、エタノ
ール、ヘキサンでは、露光部、未露光部ともに全く現像
されず、パターンも形成されなかった。
The above photosensitive resin composition was not developed at all in the exposed and unexposed areas with pure water, ethanol or hexane, and no pattern was formed.

【0199】一方、上記感光性樹脂組成物を用いたパタ
ーン形成工程において、アルカリ水系現像液による現像
と組み合わせることにより、2.38%水酸化テトラメ
チルアンモニウムの水溶液での現像後、6μm角のポジ
型パターンが形成され、未露光部の残膜率は72%であ
った。
On the other hand, in the pattern formation step using the photosensitive resin composition, a 6 μm square positive electrode was obtained after the development with an aqueous solution of 2.38% tetramethylammonium hydroxide by combining with the development with an alkaline aqueous developer. A mold pattern was formed, and the remaining film ratio of the unexposed portion was 72%.

【0200】感光性樹脂組成物中のポリアミド酸の構造
を前記式〔2〕に、光酸発生剤の構造をオルトキノンジ
アジド化合物に、ピリジニウム塩の構造を前記式〔5〕
にそれぞれ限定することにより、ポリアミド酸の構造の
みを限定した実施例52に比較して、アルカリ水系現像
液により好適となり、ポジ型パターンはより高精細とな
り、残膜率も更に22%向上した。
The structure of the polyamic acid in the photosensitive resin composition is represented by the formula [2], the structure of the photoacid generator is represented by the orthoquinonediazide compound, and the structure of the pyridinium salt is represented by the formula [5]
As compared with Example 52 in which only the structure of the polyamic acid was limited, the alkaline water-based developer was more suitable, the positive pattern became higher definition, and the residual film ratio was further improved by 22%.

【0201】〔実施例 54〕前記式〔3〕のポリアミ
ド酸エステル、光酸発生剤、前記式〔1〕のピリジニウ
ム塩を含む感光性樹脂組成物を用いたパターン形成にお
ける現像液の効果を検討した。
Example 54 The effect of a developing solution on pattern formation using a photosensitive resin composition containing a polyamic acid ester of the above formula [3], a photoacid generator and a pyridinium salt of the above formula [1] was studied. did.

【0202】実施例31で用いた感光性樹脂組成物を調
製した後、実施例27に準拠して、塗布、乾燥、露光を
行った。次に、上記感光性樹脂組成物からなる塗布膜
を、純水、エタノール、ヘキサン、2.38%水酸化テ
トラメチルアンモニウムの水溶液と、4種類の現像液を
用いて現像し、パターン形成を試みた。
After the photosensitive resin composition used in Example 31 was prepared, application, drying and exposure were performed according to Example 27. Next, the coating film made of the photosensitive resin composition was developed using pure water, ethanol, hexane, an aqueous solution of 2.38% tetramethylammonium hydroxide, and four kinds of developing solutions to try to form a pattern. Was.

【0203】上記の感光性樹脂組成物は、純水、エタノ
ール、ヘキサンでは、露光部、未露光部ともに全く現像
されず、パターンも形成されなかった。
The above photosensitive resin composition was not developed at all in the exposed and unexposed areas with pure water, ethanol or hexane, and no pattern was formed.

【0204】一方、上記感光性樹脂組成物を用いたパタ
ーン形成工程において、アルカリ水系現像液による現像
と組合せることにより、2.38%水酸化テトラメチル
アンモニウムの水溶液での現像後、15μm角のポジ型
パターンが形成され、未露光部の残膜率は60%であっ
た。
On the other hand, in the pattern forming step using the photosensitive resin composition, by combining with a development with an aqueous alkali developing solution, after developing with an aqueous solution of 2.38% tetramethylammonium hydroxide, a 15 μm square A positive pattern was formed, and the residual film ratio of the unexposed portion was 60%.

【0205】〔実施例 55〕前記式〔3〕のポリアミ
ド酸エステル、オルトキノンジアジド化合物、および前
記式〔5〕で構造を限定されたピリジニウム塩を含む感
光性樹脂組成物を用いたパターン形成における現像液の
効果を検討した。
Example 55 Development in pattern formation using a photosensitive resin composition containing a polyamic acid ester of the above formula [3], an orthoquinone diazide compound, and a pyridinium salt whose structure is limited by the above formula [5] The effect of the liquid was studied.

【0206】実施例43で用いた感光性樹脂組成物を調
製した後、実施例54に準拠して、4種類の現像液を用
いたパターン形成を試みた。
After the photosensitive resin composition used in Example 43 was prepared, pattern formation using four types of developing solutions was attempted in accordance with Example 54.

【0207】上記の感光性樹脂組成物は、純水、エタノ
ール、ヘキサンでは、露光部、未露光部ともに全く現像
されず、パターンも形成されなかった。
The above photosensitive resin composition was not developed at all in exposed and unexposed areas with pure water, ethanol and hexane, and no pattern was formed.

【0208】一方、上記感光性樹脂組成物を用いたパタ
ーン形成工程において、アルカリ水系現像液による現像
と組合せることにより、2.38%水酸化テトラメチル
アンモニウムの水溶液での現像後、4μm角のポジ型パ
ターンが形成され、未露光部の残膜率は77%であっ
た。
On the other hand, in the pattern forming step using the above photosensitive resin composition, by combining with a development with an aqueous alkaline developer, after developing with an aqueous solution of 2.38% tetramethylammonium hydroxide, a 4 μm square A positive pattern was formed, and the residual film ratio of the unexposed portion was 77%.

【0209】感光性樹脂組成物中の光酸発生剤の構造を
オルトキノンジアジド化合物に、ピリジニウム塩の構造
を前記式〔5〕にそれぞれ限定することにより、これら
を限定しない実施例54に比較して、アルカリ水系現像
液により好適となり、ポジ型パターンはより高精細とな
り、残膜率も28%向上した。
By limiting the structure of the photoacid generator in the photosensitive resin composition to the orthoquinonediazide compound and the structure of the pyridinium salt to the formula [5], respectively, as compared with Example 54, which does not limit these. Thus, the positive pattern became more precise, and the residual film ratio was improved by 28%.

【0210】〔実施例 56〕前記式〔4〕のポリベン
ゾオキサゾール前駆体、光酸発生剤、前記式〔1〕のピ
リジニウム塩を含む感光性樹脂組成物を用いたパターン
形成における現像液の効果を検討した。
Example 56 Effect of a developer on pattern formation using a photosensitive resin composition containing a polybenzoxazole precursor of the above formula [4], a photoacid generator and a pyridinium salt of the above formula [1] It was investigated.

【0211】実施例47で用いた感光性樹脂組成物を調
製した後、実施例45に準拠して、塗布、乾燥、露光を
行った。次に、上記感光性樹脂組成物からなる塗布膜
を、純水、エタノール、ヘキサン、2.38%水酸化テ
トラメチルアンモニウムの水溶液と、4種類の現像液を
用いて現像し、パターン形成を試みた。
After the photosensitive resin composition used in Example 47 was prepared, application, drying and exposure were performed according to Example 45. Next, the coating film made of the photosensitive resin composition was developed using pure water, ethanol, hexane, an aqueous solution of 2.38% tetramethylammonium hydroxide, and four kinds of developing solutions to try to form a pattern. Was.

【0212】上記の感光性樹脂組成物は、純水、エタノ
ール、ヘキサンでは、露光部、未露光部ともに全く現像
されず、パターンも形成されなかった。
The above photosensitive resin composition was not developed at all in exposed and unexposed areas with pure water, ethanol and hexane, and no pattern was formed.

【0213】一方、上記感光性樹脂組成物を用いたパタ
ーン形成工程において、アルカリ水系現像液による現像
と組合せることにより、2.38%水酸化テトラメチル
アンモニウムの水溶液での現像後、15μm角のポジ型
パターンが形成され、未露光部の残膜率は67%であっ
た。
On the other hand, in the pattern formation step using the above photosensitive resin composition, by combining with a development with an aqueous alkaline solution, a development with an aqueous solution of 2.38% tetramethylammonium hydroxide was carried out. A positive pattern was formed, and the residual film ratio of the unexposed portion was 67%.

【0214】〔実施例 57〕前記式〔4〕のポリベン
ゾオキサゾール前駆体、オルトキノンジアジド化合物、
および前記式〔5〕で構造を限定されたピリジニウム塩
を含む感光性樹脂組成物を用いたパターン形成における
現像液の効果を検討した。
Example 57 A polybenzoxazole precursor of the above formula [4], an orthoquinonediazide compound,
Further, the effect of a developing solution on pattern formation using a photosensitive resin composition containing a pyridinium salt whose structure was limited by the formula [5] was examined.

【0215】実施例49で用いた感光性樹脂組成物を調
製した後、実施例56に準拠して、4種類の現像液を用
いたパターン形成を試みた。
After preparing the photosensitive resin composition used in Example 49, pattern formation was attempted using four kinds of developing solutions in accordance with Example 56.

【0216】上記の感光性樹脂組成物は、純水、エタノ
ール、ヘキサンでは、露光部、未露光部ともに全く現像
されず、パターンも形成されなかった。
The above photosensitive resin composition was not developed at all in the exposed and unexposed areas with pure water, ethanol or hexane, and no pattern was formed.

【0217】一方、上記感光性樹脂組成物を用いたパタ
ーン形成工程において、アルカリ水系現像液による現像
と組合せることにより、2.38%水酸化テトラメチル
アンモニウムの水溶液での現像後、4μm角のポジ型パ
ターンが形成され、未露光部の残膜率は82%であっ
た。
On the other hand, in the pattern forming step using the photosensitive resin composition, by combining with a development with an aqueous alkali developing solution, after developing with an aqueous solution of 2.38% tetramethylammonium hydroxide, a 4 μm square A positive pattern was formed, and the remaining film ratio of the unexposed portion was 82%.

【0218】感光性樹脂組成物中の光酸発生剤の構造を
オルトキノンジアジド化合物に、ピリジニウム塩の構造
を前記式〔5〕にそれぞれ限定することにより、これら
を限定しない実施例56に比較して、アルカリ水系現像
液により好適となり、ポジ型パターンはより高精細とな
り、残膜率も22%向上した。
By limiting the structure of the photoacid generator in the photosensitive resin composition to the orthoquinonediazide compound and the structure of the pyridinium salt to the above formula [5], respectively, as compared with Example 56 which does not limit these. In addition, the alkaline pattern-based developer became more suitable, the positive pattern became higher definition, and the residual film ratio was improved by 22%.

【0219】〔比較例 11〕図1に、従来の非感光性
樹脂組成物を用いたバッファーコート膜を有する半導体
素子の製造工程の模式断面図を示す。
Comparative Example 11 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a process for manufacturing a semiconductor device having a buffer coat film using a conventional non-photosensitive resin composition.

【0220】半導体素子配線層1上にアルミニウムのス
パッタによりボンディングパッド2を形成した後、1μ
m厚のSiN層3をスパッタにより形成した。その後、
レジスト層4の塗布、乾燥、露光、現像、エッチング、
レジスト剥離を行って、パッド部分のSiN層を穴穿け
した。さらに、非感光性のポリアミド酸(PMDA//
DDSO)5を塗布、乾燥、焼成し、ポリイミド層6を
形成した。
After bonding pads 2 were formed on semiconductor element wiring layer 1 by sputtering aluminum, 1 μm
An m-thick SiN layer 3 was formed by sputtering. afterwards,
Coating, drying, exposure, development, etching,
The resist was peeled off, and a hole was formed in the SiN layer in the pad portion. Further, non-photosensitive polyamic acid (PMDA ///
DDSO) 5 was applied, dried and baked to form a polyimide layer 6.

【0221】再びレジスト層4の塗布、乾燥、露光、現
像、エッチング、レジスト剥離工程を繰り返すことによ
り、ボンディングワイヤ接続用およびヒューズ用等のホ
ールを有するポリイミド5からなる4μm厚のバッファ
ーコート膜を形成した。
By repeating the application, drying, exposure, development, etching, and resist stripping steps of the resist layer 4 again, a 4 μm thick buffer coat film made of polyimide 5 having holes for bonding wire connection and fuse use is formed. did.

【0222】非感光性ポリイミドを用いたバッファーコ
ート膜の製法においては、SiN層とポリイミド層を別
々にパターン形成する必要があるため、14工程を必要
とした。
In the method of manufacturing a buffer coat film using a non-photosensitive polyimide, it was necessary to separately form a pattern of the SiN layer and the polyimide layer, and thus required 14 steps.

【0223】表8に示すように、パターン形成における
解像度が十分でないため、サイズの小さいヒューズ用ホ
ールの開口不良が生じ、その数は20個の半導体素子の
うち12個であった。
As shown in Table 8, since the resolution in pattern formation was not sufficient, poor opening of small-sized fuse holes occurred, and the number thereof was 12 out of 20 semiconductor elements.

【0224】[0224]

【表8】 [Table 8]

【0225】〔実施例 58〕図2に本発明の感光性樹
脂組成物を用いたバッファーコート膜を有する半導体素
子の製造工程を示す。
Example 58 FIG. 2 shows a process for manufacturing a semiconductor device having a buffer coat film using the photosensitive resin composition of the present invention.

【0226】ポリアミド酸、光酸発生剤、および前記式
〔1〕のピリジニウム塩を含む感光性樹脂組成物を用い
た半導体素子の製法、および、作製された半導体素子の
信頼性を検討した。
A method of manufacturing a semiconductor device using a photosensitive resin composition containing a polyamic acid, a photoacid generator, and the pyridinium salt of the above formula [1], and the reliability of the manufactured semiconductor device were examined.

【0227】比較例11に準拠して形成したSiN層3
上に、実施例3の感光性樹脂組成物をスピンコート法に
よって塗布した後、110℃で3分間乾燥することによ
り膜厚16μmの樹脂層7を形成した。
SiN Layer 3 Formed According to Comparative Example 11
The photosensitive resin composition of Example 3 was applied thereon by spin coating, and then dried at 110 ° C. for 3 minutes to form a resin layer 7 having a thickness of 16 μm.

【0228】高圧水銀灯の光を用い、i線バンドパスフ
ィルターおよび遮光性マスクを介して800mJ/cm
2照射後、水酸化テトラメチルアンモニウムの2.38%
水溶液で現像した。さらに、350℃で1時間焼成し、
CF4/O2混合ガスでドライエッチングし、ボンディン
グワイヤ接続用、および、ヒューズ用等のホールを有す
るポリイミド6からなる4μm厚のバッファーコート膜
を形成した。
Using light from a high-pressure mercury lamp, 800 mJ / cm through an i-line band-pass filter and a light-shielding mask.
After two irradiation, 2.38% tetramethylammonium hydroxide
Developed in aqueous solution. Furthermore, it is baked at 350 ° C. for 1 hour,
Dry etching was performed with a CF 4 / O 2 mixed gas to form a 4 μm-thick buffer coat film made of polyimide 6 having holes for bonding wire connection and fuse use.

【0229】感光性樹脂組成物を用いたことにより、S
iN層3を形成後、塗布、乾燥、露光、現像、焼成、エ
ッチングの6工程でバッファーコート膜が形成でき、非
感光性ポリイミドを用いた比較例11に比較して8工程
簡略化された。
By using the photosensitive resin composition, S
After forming the iN layer 3, a buffer coat film could be formed in six steps of coating, drying, exposure, development, baking, and etching, which was simplified by eight steps as compared with Comparative Example 11 using a non-photosensitive polyimide.

【0230】次に、比較例11と同規格のDRAM用半
導体素子におけるヒューズ用ホールの開口不良を調べた
ところ、ポリアミド酸、光酸発生剤、および前記式
〔1〕のピリジニウム塩を含む感光性樹脂組成物を用い
て作製したことにより、不良品の頻度は20個の半導体
素子のうち6個と、比較例11に比較して50%以下に
低減し、より信頼性の高い半導体素子が得られた。
[0230] Next, when the defective opening of the fuse hole in the DRAM semiconductor device of the same standard as that of Comparative Example 11 was examined, it was found that the photosensitive material containing the polyamic acid, the photoacid generator, and the pyridinium salt of the above formula [1] was used. By using the resin composition, the frequency of defective products was reduced to 6 out of 20 semiconductor devices, and 50% or less as compared with Comparative Example 11, and a more reliable semiconductor device was obtained. Was done.

【0231】図3に、前記バッファーコート膜を用いて
作製したDRAM用半導体素子の外観図を示した。な
お、図3では20個のパッドのみを示したが、実際には
48個のパッドとそれを取り囲むワイヤ接続用ホール、
および、ヒューズ用ホールを形成した。ワイヤ接続用ホ
ールおよびヒューズ用ホールのサイズは、それぞれ10
0μm角および15μm角であった。
FIG. 3 is an external view of a semiconductor device for DRAM manufactured using the buffer coat film. Note that FIG. 3 shows only 20 pads, but actually 48 pads and wire connection holes surrounding the pads are provided.
Further, a hole for a fuse was formed. The size of the wire connection hole and the fuse hole is 10
They were 0 μm square and 15 μm square.

【0232】なお、実施例58〜64についての必要工
程数および開口不良率についても表8に示した。
Table 8 also shows the required number of steps and the defective opening ratio for Examples 58 to 64.

【0233】〔実施例 59〕前記式〔2〕で構造を限
定したポリアミド酸、光酸発生剤、および前記式〔1〕
のピリジニウム塩を含む感光性樹脂組成物を用いた半導
体素子の製法および作製された半導体素子の信頼性を検
討した。
Example 59 A polyamic acid, a photoacid generator whose structure was limited by the above formula [2], and a compound represented by the above formula [1]
A method of manufacturing a semiconductor device using a photosensitive resin composition containing a pyridinium salt of Example 1 and the reliability of the manufactured semiconductor device were studied.

【0234】実施例16の感光性樹脂組成物を用いて、
実施例58と同様の手順に従いSiN層3をコートした
半導体素子上に4μm厚のバッファーコート膜を形成し
た。
Using the photosensitive resin composition of Example 16,
According to the same procedure as in Example 58, a 4 μm-thick buffer coat film was formed on the semiconductor element coated with the SiN layer 3.

【0235】感光性樹脂組成物を用いる製法を採用した
ことにより、非感光性ポリイミドを用いた工程に比較し
て8工程簡略化された。
By adopting the production method using the photosensitive resin composition, eight steps were simplified as compared with the step using the non-photosensitive polyimide.

【0236】また、感光性樹脂組成物中のポリアミド酸
の構造を前記式〔2〕に限定したことにより、高圧水銀
灯の光を650mJ/cm2照射することによりバッフ
ァーコート膜が形成でき、ポリアミド酸の構造を限定し
ない実施例58に比較して19%の高感度化を図ること
ができた。
Further, by limiting the structure of the polyamic acid in the photosensitive resin composition to the above formula [2], a buffer coat film can be formed by irradiating light of a high pressure mercury lamp at 650 mJ / cm 2. 19% higher sensitivity than in Example 58 in which the structure was not limited.

【0237】次に、比較例11と同規格のDRAM用半
導体素子におけるヒューズ用ホールの開口不良を調べた
ところ、感光性樹脂中のポリアミド酸の構造を限定した
効果により、不良品の頻度は20個の半導体素子のうち
4個と、実施例58に比較して67%以下に低減し、さ
らに信頼性の高い半導体素子が得られた。
Next, when the defective opening of the fuse hole in the DRAM semiconductor element of the same standard as that of Comparative Example 11 was examined, the frequency of defective products was 20 due to the effect of limiting the structure of polyamic acid in the photosensitive resin. Four of the semiconductor elements were reduced to 67% or less as compared with Example 58, and a more reliable semiconductor element was obtained.

【0238】〔実施例 60〕前記式〔3〕のポリアミ
ド酸エステル、光酸発生剤、および前記式〔1〕のピリ
ジニウム塩を含む感光性樹脂組成物を用いた半導体素子
の製法および作製された半導体素子の信頼性を検討し
た。
Example 60 A method for producing and manufacturing a semiconductor device using a photosensitive resin composition containing a polyamic acid ester of the above formula [3], a photoacid generator, and a pyridinium salt of the above formula [1] was prepared. The reliability of the semiconductor device was studied.

【0239】実施例34の感光性樹脂組成物を用いて、
実施例58と同様の手順に従いSiN層3をコートした
半導体素子上に4μm厚のバッファーコート膜を形成し
た。
Using the photosensitive resin composition of Example 34,
According to the same procedure as in Example 58, a 4 μm-thick buffer coat film was formed on the semiconductor element coated with the SiN layer 3.

【0240】感光性樹脂組成物を用いる製法を採用した
ことにより、非感光性ポリイミドを用いた工程に比較し
て8工程簡略化された。なお、4μm厚のポリイミドか
らなるバッファーコート膜を形成するためには、12μ
mの現像前膜厚と500mJ/cm2の高圧水銀灯の光
による照射が必要であった。
By adopting the manufacturing method using the photosensitive resin composition, eight steps were simplified as compared with the step using the non-photosensitive polyimide. In order to form a buffer coat film made of 4 μm thick polyimide, 12 μm
m before development and irradiation with light from a high-pressure mercury lamp of 500 mJ / cm 2 was required.

【0241】次に、比較例11と同規格のDRAM用半
導体素子におけるヒューズ用ホールの開口不良を調べた
ところ、不良品は20個の半導体素子のうち2個と比較
例11の非感光性ポリイミドを用いた半導体素子に比較
して17%以下に低減し、信頼性の高い半導体素子が得
られた。
Next, when the defective opening of the fuse hole in the DRAM semiconductor device of the same standard as that of the comparative example 11 was examined, two defective semiconductor devices out of the 20 semiconductor devices and the non-photosensitive polyimide of the comparative example 11 were compared. As compared with the semiconductor device using, the semiconductor device was reduced to 17% or less, and a highly reliable semiconductor device was obtained.

【0242】〔実施例 61〕前記式〔4〕のポリベン
ゾオキサゾール前駆体、光酸発生剤、および、前記式
〔1〕のピリジニウム塩を含む感光性樹脂組成物を用い
た半導体素子の製法および作製された半導体素子の信頼
性を検討した。
Example 61 A method of manufacturing a semiconductor device using a polybenzoxazole precursor of the above formula [4], a photoacid generator, and a photosensitive resin composition containing a pyridinium salt of the above formula [1] and The reliability of the manufactured semiconductor device was examined.

【0243】実施例46の感光性樹脂組成物を用いて、
実施例58と同様の手順に従いSiN層3をコートした
半導体素子上に4μm厚のバッファーコート膜を形成し
た。
Using the photosensitive resin composition of Example 46,
According to the same procedure as in Example 58, a 4 μm-thick buffer coat film was formed on the semiconductor element coated with the SiN layer 3.

【0244】感光性樹脂組成物を用いる製法を採用した
ことにより、非感光性ポリイミドを用いた工程に比較し
て8工程簡略化された。なお、4μm厚のポリベンゾオ
キサゾールからなるバッファーコート膜を形成するため
には、11μmの現像前膜厚と500mJ/cm2の高
圧水銀灯の光による照射が必要であった。また、感光性
樹脂組成物の塗布後の乾燥は、120℃で3分間おこな
った。
By adopting a production method using a photosensitive resin composition, eight steps were simplified as compared with the step using a non-photosensitive polyimide. In order to form a buffer coat film made of polybenzoxazole having a thickness of 4 μm, a film thickness before development of 11 μm and irradiation with light from a high-pressure mercury lamp of 500 mJ / cm 2 were necessary. The drying after the application of the photosensitive resin composition was performed at 120 ° C. for 3 minutes.

【0245】次に、比較例11と同規格のDRAM用半
導体素子におけるヒューズ用ホールの開口不良を調べた
ところ、不良品は20個の半導体素子のうち3個と比較
例11の非感光性ポリイミドを用いた半導体素子に比較
して25%以下に低減し、信頼性の高い半導体素子が得
られた。
Next, when the defective opening of the fuse hole in the DRAM semiconductor element of the same standard as that of the comparative example 11 was examined, three out of the twenty semiconductor elements and the non-photosensitive polyimide of the comparative example 11 were defective. As compared with a semiconductor device using, the semiconductor device was reduced to 25% or less, and a highly reliable semiconductor device was obtained.

【0246】〔実施例 62〕前記式〔2〕で構造を限
定したポリアミド酸、オルトキノンジアジド化合物、お
よび前記式〔5〕で構造を限定したピリジニウム塩を含
む感光性樹脂組成物を用いた半導体素子の製法および作
製された半導体素子の信頼性を検討した。
Example 62 A semiconductor device using a photosensitive resin composition containing a polyamic acid and an orthoquinonediazide compound whose structure is limited by the above formula [2], and a pyridinium salt whose structure is limited by the above formula [5] And the reliability of the manufactured semiconductor device were examined.

【0247】実施例19の感光性樹脂組成物を用いて、
実施例58と同様の手順に従いSiN層3をコートした
半導体素子上に4μm厚のバッファーコート膜を形成し
た。
Using the photosensitive resin composition of Example 19,
According to the same procedure as in Example 58, a 4 μm-thick buffer coat film was formed on the semiconductor element coated with the SiN layer 3.

【0248】感光性樹脂組成物を用いる製法を採用した
ことにより、非感光性ポリイミドを用いた場合の工程に
比較して8工程簡略化された。
By adopting the manufacturing method using the photosensitive resin composition, eight steps were simplified as compared with the steps using the non-photosensitive polyimide.

【0249】また、感光性樹脂組成物中のポリアミド酸
の構造を前記式〔2〕に、光酸発生剤の構造をオルトキ
ノンジアジド化合物に、ピリジニウム塩を前記式〔5〕
にそれぞれ限定したことにより、高圧水銀灯の光を50
0mJ/cm2照射することによりバッファーコート膜
が形成でき、ポリアミド酸の構造のみを限定した実施例
59に比較してさらに23%の高感度化が図れた。
The structure of the polyamic acid in the photosensitive resin composition is represented by the formula [2], the structure of the photoacid generator is represented by the orthoquinonediazide compound, and the pyridinium salt is represented by the formula [5]
, The light of the high-pressure mercury lamp is reduced to 50
By irradiating 0 mJ / cm 2, a buffer coat film could be formed, and the sensitivity was further increased by 23% as compared with Example 59 in which only the structure of polyamic acid was limited.

【0250】次に、比較例11と同規格のDRAM用半
導体素子におけるヒューズ用ホールの開口不良を調べた
ところ、感光性樹脂中のポリアミド酸、光酸発生剤、ピ
リジニウム塩の構造を限定した効果により、不良品は全
く確認されず、非常に信頼性の高い半導体素子が得られ
た。
Next, when the defective opening of the fuse hole in the DRAM semiconductor device of the same standard as in Comparative Example 11 was examined, the effect of limiting the structure of the polyamic acid, the photoacid generator and the pyridinium salt in the photosensitive resin was examined. As a result, no defective product was confirmed, and a highly reliable semiconductor device was obtained.

【0251】〔実施例 63〕前記式〔3〕のポリアミ
ド酸エステル、オルトキノンジアジド化合物、および、
前記式〔5〕で構造を限定したピリジニウム塩を含む感
光性樹脂組成物を用いた半導体素子の製法および作製さ
れた半導体素子の信頼性を検討した。
Example 63 A polyamic acid ester of the above formula [3], an orthoquinonediazide compound, and
The manufacturing method of a semiconductor device using a photosensitive resin composition containing a pyridinium salt whose structure was limited by the formula [5] and the reliability of the manufactured semiconductor device were examined.

【0252】実施例39の感光性樹脂組成物を用いて、
実施例60と同様の手順に従いSiN層3をコートした
半導体素子上に4μm厚のバッファーコート膜を形成し
た。
Using the photosensitive resin composition of Example 39,
According to the same procedure as in Example 60, a 4 μm thick buffer coat film was formed on the semiconductor element coated with the SiN layer 3.

【0253】感光性樹脂組成物を用いる製法を採用した
ことにより、非感光性ポリイミドを用いた工程に比較し
て8工程簡略化された。
By adopting the manufacturing method using the photosensitive resin composition, eight steps were simplified as compared with the step using the non-photosensitive polyimide.

【0254】また、感光性樹脂組成物中の光酸発生剤の
構造をオルトキノンジアジド化合物に、ピリジニウム塩
を前記式〔5〕にそれぞれ限定したことにより高圧水銀
灯の光を400mJ/cm2照射することによりバッフ
ァーコート膜が形成でき、これらの構造を限定しない実
施例60に比較して20%の高感度化が図れた。
Further, by limiting the structure of the photoacid generator in the photosensitive resin composition to the orthoquinonediazide compound and the pyridinium salt to the above formula [5], the light of a high pressure mercury lamp is irradiated at 400 mJ / cm 2. As a result, a buffer coat film was formed, and the sensitivity was increased by 20% as compared with Example 60 in which these structures were not limited.

【0255】次に、比較例11と同規格のDRAM用半
導体素子におけるヒューズ用ホールの開口不良を調べた
ところ、感光性樹脂中の光酸発生剤、ピリジニウム塩の
構造を限定した効果により、不良品は全く確認されず、
非常に信頼性の高い半導体素子が得られた。
Next, when the defective opening of the fuse hole in the DRAM semiconductor element of the same standard as that of Comparative Example 11 was examined, it was found that the structure of the photoacid generator and the pyridinium salt in the photosensitive resin was limited. No good products are confirmed at all,
A very reliable semiconductor device was obtained.

【0256】〔実施例 64〕前記式〔4〕のポリベン
ゾオキサゾール前駆体、オルトキノンジアジド化合物、
および、前記式〔5〕で構造を限定したピリジニウム塩
を含む感光性樹脂組成物を用いた半導体素子の製法およ
び作製された半導体素子の信頼性を検討した。
Example 64 A polybenzoxazole precursor of the above formula [4], an orthoquinonediazide compound,
In addition, a method of manufacturing a semiconductor device using a photosensitive resin composition containing a pyridinium salt whose structure was limited by the above formula [5] and the reliability of the manufactured semiconductor device were examined.

【0257】実施例49の感光性樹脂組成物を用いて、
実施例61と同様の手順に従いSiN層3をコートした
半導体素子上に4μm厚のバッファーコート膜を形成し
た。
Using the photosensitive resin composition of Example 49,
A 4 μm thick buffer coat film was formed on the semiconductor element coated with the SiN layer 3 according to the same procedure as in Example 61.

【0258】感光性樹脂組成物を用いる製法を採用した
ことにより、非感光性ポリイミドを用いた工程に比較し
て8工程簡略化された。
By adopting the manufacturing method using the photosensitive resin composition, eight steps were simplified as compared with the step using the non-photosensitive polyimide.

【0259】また、感光性樹脂組成物中の光酸発生剤の
構造をオルトキノンジアジド化合物に、ピリジニウム塩
を前記式〔5〕にそれぞれ限定したことにより高圧水銀
灯の光を400mJ/cm2照射することによりバッフ
ァーコート膜が形成でき、これらの構造を限定しない実
施例61に比較して20%の高感度化が図れた。
[0259] Furthermore, the o-quinonediazide compound structure of the photoacid generator in the photosensitive resin composition, by irradiation 400 mJ / cm 2 light of a high pressure mercury lamp by the limited respectively by the formula pyridinium salt (5) As a result, a buffer coat film was formed, and the sensitivity was increased by 20% as compared with Example 61 in which these structures were not limited.

【0260】次に、比較例11と同規格のDRAM用半
導体素子におけるヒューズ用ホールの開口不良を調べた
ところ、感光性樹脂中の光酸発生剤、ピリジニウム塩の
構造を限定した効果により、不良品は全く確認されず、
非常に信頼性の高い半導体素子が得られた。
Next, when the defective opening of the fuse hole in the DRAM semiconductor element of the same standard as that of Comparative Example 11 was examined, it was found that the structure of the photoacid generator and the pyridinium salt in the photosensitive resin was limited. No good products are confirmed at all,
A very reliable semiconductor device was obtained.

【0261】[0261]

【発明の効果】本発明のアルカリ水系溶剤で現像可能な
ポジ型感光性樹脂組成物によると、ピリジニウム塩の溶
解阻害効果により、高解像度なレリーフパターンを形成
することができた。
According to the positive photosensitive resin composition of the present invention which can be developed with an alkaline aqueous solvent, a high-resolution relief pattern can be formed due to the dissolution inhibiting effect of the pyridinium salt.

【0262】また、本発明のポジ型感光性樹脂組成物を
用いた半導体素子の製法においては、工程の大幅な簡略
化を図ることができ、さらに作製された半導体素子は、
開口不良の少ない信頼性の高いものが得られた。
In the method of manufacturing a semiconductor device using the positive photosensitive resin composition of the present invention, the steps can be greatly simplified.
A highly reliable one with few opening defects was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の非感光性樹脂組成物を用いたバッファー
コート膜を有する半導体素子の製造工程を示す模式断面
図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a process for manufacturing a semiconductor device having a buffer coat film using a conventional non-photosensitive resin composition.

【図2】本発明の感光性樹脂組成物を用いたバッファー
コート膜を有する半導体素子の製造工程を示す模式断面
図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device having a buffer coat film using the photosensitive resin composition of the present invention.

【図3】本発明の感光性樹脂組成物を用いて作製したD
RAM用半導体素子の外観図である。
FIG. 3 shows D prepared using the photosensitive resin composition of the present invention.
It is an external view of the semiconductor element for RAM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体素子、2…Alボンディングパッド、3…S
iN、4…フォトレジスト、5…非感光性樹脂組成物、
6…ポリイミド、7…感光性樹脂組成物。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor element, 2 ... Al bonding pad, 3 ... S
iN, 4 ... photoresist, 5 ... non-photosensitive resin composition,
6 ... polyimide, 7 ... photosensitive resin composition.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三輪 崇夫 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 上野 巧 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 岡部 義昭 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Fターム(参考) 2H025 AA02 AA04 AA10 AB16 AC01 AC04 AC08 AD03 BE00 BE01 BG00 CB25 CB26 CB41 CB43 CB45 CB52 DA20 EA04 FA17 FA28  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takao Miwa 7-1-1, Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Takumi Ueno 7-1, Omikamachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1 Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Yoshiaki Okabe 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture F Hitachi Term Hitachi Research Laboratory F-term (reference) 2H025 AA02 AA04 AA10 AB16 AC01 AC04 AC08 AD03 BE00 BE01 BG00 CB25 CB26 CB41 CB43 CB45 CB52 DA20 EA04 FA17 FA28

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルカリ水溶液に可溶性の樹脂、光によ
り酸を発生する物質、および、式〔1〕 【化1】 〔式中、R1〜R5は1価の有機基または水素原子で、そ
の中の少なくとも一つは1価の有機基、R6は1価の有
機基、X1~は陰イオン〕で表されるピリジニウム塩を含
むことを特徴とする感光性樹脂組成物。
1. A resin soluble in an aqueous alkali solution, a substance capable of generating an acid by light, and a compound represented by the formula [1]: Wherein R 1 to R 5 are a monovalent organic group or a hydrogen atom, at least one of which is a monovalent organic group, R 6 is a monovalent organic group, and X 1 to is an anion. A photosensitive resin composition comprising a pyridinium salt represented by the formula:
【請求項2】 前記アルカリ水溶液に可溶性の樹脂が、
式〔2〕 【化2】 〔式中、R7はジフェニルエーテル,ジフェニルスルホ
ン,ジフェニルヘキサフルオロプロパンから選ばれる4
価の有機基、R8はジフェニルスルホン,2,2'−ジメ
チルビフェニルから選ばれる2価の有機基〕で表される
ポリアミド酸である請求項1に記載の感光性樹脂組成
物。
2. The resin soluble in the alkaline aqueous solution,
Formula [2] [Wherein R 7 is selected from diphenyl ether, diphenyl sulfone, and diphenylhexafluoropropane.
And R 8 is a divalent organic group selected from diphenylsulfone and 2,2′-dimethylbiphenyl.] The photosensitive resin composition according to claim 1.
【請求項3】 前記アルカリ水溶液に可溶性の樹脂が、
式〔3〕 【化3】 〔式中、R9,R12は4価の有機基、R11,R14は1価
の有機基、R10はフェノール性水酸基または/およびカ
ルボキシル基を有する2価の有機基、R13は2価の有機
基、繰り返し単位の構成比を示すyが40〜100モル
%〕で表されるポリアミド酸エステルである請求項1に
記載の感光性樹脂組成物。
3. The resin soluble in the alkaline aqueous solution,
Formula [3] [Wherein, R 9 and R 12 are tetravalent organic groups, R 11 and R 14 are monovalent organic groups, R 10 is a divalent organic group having a phenolic hydroxyl group and / or a carboxyl group, and R 13 is The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein y representing the constitutional ratio of the divalent organic group and the repeating unit is from 40 to 100 mol%].
【請求項4】 前記アルカリ水溶液に可溶性の樹脂が、
式〔4〕 【化4】 〔式中、R15は2価の有機基、R16は4価の有機基〕で
表されるポリベンゾオキサゾール前駆体である請求項1
に記載の感光性樹脂組成物。
4. The resin soluble in the alkaline aqueous solution,
Formula [4] 2. A polybenzoxazole precursor represented by the formula: wherein R 15 is a divalent organic group and R 16 is a tetravalent organic group.
3. The photosensitive resin composition according to item 1.
【請求項5】 前記ピリジニウム塩が、式〔5〕 【化5】 〔式中、R17,R18はアリール基、X2~は陰イオン〕で
表されるものであり、前記光により酸を発生する物質が
オルトキノンジアジド化合物である請求項2〜4のいず
れかに記載の感光性樹脂組成物。
5. The pyridinium salt of the formula [5] Wherein R 17 and R 18 are aryl groups and X 2 to are anions. The substance capable of generating an acid by light is an orthoquinonediazide compound. 3. The photosensitive resin composition according to item 1.
【請求項6】 アルカリ水溶液に可溶性の樹脂、光によ
り酸を発生する物質、および、前記式〔1〕で表される
ピリジニウム塩を含む感光性樹脂組成物を、基板上に塗
布する工程、フォトマスクを介して電磁波を照射する工
程、該感光性樹脂組成物をアルカリ水系現像液で現像す
る工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。
6. A step of applying a resin soluble in an aqueous alkali solution, a substance generating an acid by light, and a photosensitive resin composition containing a pyridinium salt represented by the formula [1] onto a substrate, A pattern forming method comprising: irradiating an electromagnetic wave through a mask; and developing the photosensitive resin composition with an alkaline aqueous developer.
【請求項7】 前記感光性樹脂組成物に含まれるアルカ
リ水溶液に可溶性の樹脂が前記式〔2〕〜〔4〕のいず
れかで表される請求項6に記載のパターン形成方法。
7. The pattern forming method according to claim 6, wherein the resin soluble in an aqueous alkaline solution contained in the photosensitive resin composition is represented by any one of the formulas [2] to [4].
【請求項8】 前記感光性樹脂組成物に含まれるピリジ
ニウム塩が前記式〔5〕で表され、前記光により酸を発
生する物質がオルトキノンジアジド化合物である請求項
7に記載のパターン形成方法。
8. The pattern forming method according to claim 7, wherein the pyridinium salt contained in the photosensitive resin composition is represented by the formula [5], and the substance that generates an acid by light is an orthoquinonediazide compound.
【請求項9】 アルカリ水溶液に可溶性の樹脂、光によ
り酸を発生する物質、および、前記式〔1〕で表される
ピリジニウム塩を含む感光性樹脂組成物の硬化物が、半
導体素子の回路形成面上または保護膜形成面上に形成さ
れていることを特徴とする半導体素子。
9. A cured product of a resin soluble in an aqueous alkali solution, a substance capable of generating an acid by light, and a photosensitive resin composition containing a pyridinium salt represented by the formula [1] is used for forming a circuit of a semiconductor element. A semiconductor element formed on a surface or a surface on which a protective film is formed.
【請求項10】 前記感光性樹脂組成物に含まれるアル
カリ水溶液に可溶性の樹脂が前記式〔2〕〜〔4〕のい
ずれかで表される請求項9に記載の半導体素子。
10. The semiconductor device according to claim 9, wherein the resin soluble in an aqueous alkali solution contained in the photosensitive resin composition is represented by any one of the formulas [2] to [4].
【請求項11】 前記感光性樹脂組成物に含まれるピリ
ジニウム塩が前記式〔5〕で表され、前記光により酸を
発生する物質がオルトキノンジアジド化合物である請求
項10に記載の半導体素子。
11. The semiconductor device according to claim 10, wherein the pyridinium salt contained in the photosensitive resin composition is represented by the formula [5], and the substance that generates an acid by light is an orthoquinonediazide compound.
【請求項12】 アルカリ水溶液に可溶性の樹脂、光に
より酸を発生する物質、および、前記式〔1〕で表され
るピリジニウム塩を含む感光性樹脂組成物を、半導体素
子の回路形成面または保護膜形成面に塗布する工程、フ
ォトマスクを介して電磁波を照射する工程、アルカリ水
系現像液で現像する工程、形成したパターンを焼成する
工程を含むことを特徴とする半導体素子の製法。
12. A method according to claim 1, wherein a resin soluble in an aqueous alkaline solution, a substance capable of generating an acid by light, and a photosensitive resin composition containing a pyridinium salt represented by the formula [1] are used for protecting a circuit forming surface of a semiconductor element or protecting the same. A method for producing a semiconductor device, comprising: a step of applying to a film formation surface, a step of irradiating an electromagnetic wave through a photomask, a step of developing with an alkaline aqueous developer, and a step of baking the formed pattern.
【請求項13】 前記感光性樹脂組成物に含まれるアル
カリ水溶液に可溶性の樹脂が前記式〔2〕〜〔4〕のい
ずれかで表される請求項12に記載の半導体素子の製
法。
13. The method according to claim 12, wherein the resin soluble in the aqueous alkali solution contained in the photosensitive resin composition is represented by any one of the formulas [2] to [4].
【請求項14】 前記感光性樹脂組成物に含まれるピリ
ジニウム塩が前記式〔5〕で表され、前記光により酸を
発生する物質がオルトキノンジアジド化合物である請求
項13に記載の半導体素子の製法。
14. The method for producing a semiconductor device according to claim 13, wherein the pyridinium salt contained in the photosensitive resin composition is represented by the formula [5], and the substance that generates an acid by light is an orthoquinonediazide compound. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007017959A (en) * 2005-06-07 2007-01-25 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Positive photosensitive resin composition
JP2009109590A (en) * 2007-10-26 2009-05-21 Asahi Kasei Corp Photosensitive resin composition, photosensitive dry film, photosensitive laminated film and coverlay using those
WO2016124493A1 (en) 2015-02-02 2016-08-11 Basf Se Latent acids and their use
JP2016218475A (en) * 2016-09-01 2016-12-22 旭化成株式会社 Photosensitive resin composition

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007017959A (en) * 2005-06-07 2007-01-25 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Positive photosensitive resin composition
JP2009109590A (en) * 2007-10-26 2009-05-21 Asahi Kasei Corp Photosensitive resin composition, photosensitive dry film, photosensitive laminated film and coverlay using those
WO2016124493A1 (en) 2015-02-02 2016-08-11 Basf Se Latent acids and their use
US9994538B2 (en) 2015-02-02 2018-06-12 Basf Se Latent acids and their use
JP2016218475A (en) * 2016-09-01 2016-12-22 旭化成株式会社 Photosensitive resin composition

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