JP2001089658A - 感光性ポリイミド前駆体組成物 - Google Patents
感光性ポリイミド前駆体組成物Info
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- JP2001089658A JP2001089658A JP26678899A JP26678899A JP2001089658A JP 2001089658 A JP2001089658 A JP 2001089658A JP 26678899 A JP26678899 A JP 26678899A JP 26678899 A JP26678899 A JP 26678899A JP 2001089658 A JP2001089658 A JP 2001089658A
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- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】良好なi線加工性、耐酸化劣化性、密着性を有
し、かつ、現像後のパターンがアルカリ水溶液で剥離可
能であるi線露光用感光性ポリイミド前駆体組成物を提
供する。 【解決手段】(a)一般式(1)で表される構造単位を
有し、該構造単位の分子量が600以下であり、(b)
一般式(7)で表されるアミン化合物を含む感光性ポリ
イミド前駆体であって、厚さ10μmのプリベーク膜の
365nmにおける光線透過率が3%〜70%であるこ
とを特徴とするi線露光用感光性ポリイミド前駆体組成
物。 (R1は4価の有機基を表し、R2は2価の有機基であっ
て、R3は水素、アルカリ金属イオン、アンモニウムイ
オン、または、炭素数1〜30の有機基より選ばれた少
なくとも1種を表す。) (R8、R9、R10は炭素数1〜30の有機基を表し、う
ち、少なくとも1つはエチレン性不飽和結合を含む。)
し、かつ、現像後のパターンがアルカリ水溶液で剥離可
能であるi線露光用感光性ポリイミド前駆体組成物を提
供する。 【解決手段】(a)一般式(1)で表される構造単位を
有し、該構造単位の分子量が600以下であり、(b)
一般式(7)で表されるアミン化合物を含む感光性ポリ
イミド前駆体であって、厚さ10μmのプリベーク膜の
365nmにおける光線透過率が3%〜70%であるこ
とを特徴とするi線露光用感光性ポリイミド前駆体組成
物。 (R1は4価の有機基を表し、R2は2価の有機基であっ
て、R3は水素、アルカリ金属イオン、アンモニウムイ
オン、または、炭素数1〜30の有機基より選ばれた少
なくとも1種を表す。) (R8、R9、R10は炭素数1〜30の有機基を表し、う
ち、少なくとも1つはエチレン性不飽和結合を含む。)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイス、
多層配線基板などの電気、電子材料の製造に有用なポリ
イミド前駆体組成物に関するものであり、さらに詳しく
は、良好なi線加工性、耐酸化劣化性を有し、かつ、現
像後にパターンの不良が見つかった場合にアルカリ水溶
液で膜を溶解除去して製膜をやりなおすことが可能であ
るi線露光用感光性ポリイミド前駆体組成物に関するも
のである。
多層配線基板などの電気、電子材料の製造に有用なポリ
イミド前駆体組成物に関するものであり、さらに詳しく
は、良好なi線加工性、耐酸化劣化性を有し、かつ、現
像後にパターンの不良が見つかった場合にアルカリ水溶
液で膜を溶解除去して製膜をやりなおすことが可能であ
るi線露光用感光性ポリイミド前駆体組成物に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】ポリイミドはその優れた耐熱性、電気特
性、機械特性のため、半導体チップや配線の保護膜、多
層配線基板の層間絶縁膜、ストレスバッファーコートな
どに広く実用化されている。さらに、感光性ポリイミド
については自身がパターン加工性を有するため、通常の
非感光性ポリイミドをレジスト等を用いてパターン加工
する場合と比べて、プロセスの簡略化が可能である。近
年、デバイスの高集積化、小型化に伴って、ポリイミド
パターンにも微細化が要求されており、露光波長もg線
(436nm)からi線(365nm)へと変わってき
ている。そのため、良好なi線加工性を持たせるべく、
i線透過率の高い感光性ポリイミドが必要とされてい
る。また、ポリイミドはレジストなどとは異なり、デバ
イスの部材も兼ねているため、最終製品中に残存する。
このため、膜の強度、伸度、並びに膜の封止樹脂や基材
に対する密着性能については特に重要である。
性、機械特性のため、半導体チップや配線の保護膜、多
層配線基板の層間絶縁膜、ストレスバッファーコートな
どに広く実用化されている。さらに、感光性ポリイミド
については自身がパターン加工性を有するため、通常の
非感光性ポリイミドをレジスト等を用いてパターン加工
する場合と比べて、プロセスの簡略化が可能である。近
年、デバイスの高集積化、小型化に伴って、ポリイミド
パターンにも微細化が要求されており、露光波長もg線
(436nm)からi線(365nm)へと変わってき
ている。そのため、良好なi線加工性を持たせるべく、
i線透過率の高い感光性ポリイミドが必要とされてい
る。また、ポリイミドはレジストなどとは異なり、デバ
イスの部材も兼ねているため、最終製品中に残存する。
このため、膜の強度、伸度、並びに膜の封止樹脂や基材
に対する密着性能については特に重要である。
【0003】ポリイミド前駆体のなかには、キュアが窒
素雰囲気下でなく空気雰囲気下で行われた場合、キュア
後の膜の伸度が著しく低下するものがあり、ポリマー主
鎖中のジアミン残基を全てパラ骨格から構成されるもの
にすると、耐酸化劣化性の大幅な改善が見られ、キュア
膜の伸度低下が小さくなるが、これらの構造をi線露光
用として用いるには、ある程度のi線透過性を確保する
ためにジアミン残基中のフェニル基の含有量を多くし
て、ポリマー主鎖のアミド基濃度を相対的に低下させね
ばならない。
素雰囲気下でなく空気雰囲気下で行われた場合、キュア
後の膜の伸度が著しく低下するものがあり、ポリマー主
鎖中のジアミン残基を全てパラ骨格から構成されるもの
にすると、耐酸化劣化性の大幅な改善が見られ、キュア
膜の伸度低下が小さくなるが、これらの構造をi線露光
用として用いるには、ある程度のi線透過性を確保する
ためにジアミン残基中のフェニル基の含有量を多くし
て、ポリマー主鎖のアミド基濃度を相対的に低下させね
ばならない。
【0004】また、ポリイミド前駆体がポリアミド酸構
造を主成分とする場合、アミド基濃度の低下に従ってカ
ルボン酸の濃度も減少し、ポリマーのアルカリ水溶液へ
の溶解性が低下する。この場合、現像後にパターンの不
良が見つかっても、フォトレジストの現像用に使われて
いる汎用的なアルカリ水溶液(例えばテトラメチルアン
モニウムハイドロキシレートが2.38重量%含有され
た水溶液など)で膜を溶解除去して製膜をやりなおすこ
とができない。結果、フェノールやジメチルスルホキシ
ド等を主成分とする専用の有機溶剤で除去することにな
るが、コスト的なデメリットは避けられない。
造を主成分とする場合、アミド基濃度の低下に従ってカ
ルボン酸の濃度も減少し、ポリマーのアルカリ水溶液へ
の溶解性が低下する。この場合、現像後にパターンの不
良が見つかっても、フォトレジストの現像用に使われて
いる汎用的なアルカリ水溶液(例えばテトラメチルアン
モニウムハイドロキシレートが2.38重量%含有され
た水溶液など)で膜を溶解除去して製膜をやりなおすこ
とができない。結果、フェノールやジメチルスルホキシ
ド等を主成分とする専用の有機溶剤で除去することにな
るが、コスト的なデメリットは避けられない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の諸欠点に鑑み創案されたもので、本発明の目的は、
良好なi線加工性、耐酸化劣化性、封止樹脂や基材との
密着性を有し、かつ、現像後にパターンの不良が見つか
った場合にアルカリ水溶液で膜を溶解除去して製膜をや
りなおすことが可能であるi線露光用感光性ポリイミド
前駆体組成物を提供することにある。
術の諸欠点に鑑み創案されたもので、本発明の目的は、
良好なi線加工性、耐酸化劣化性、封止樹脂や基材との
密着性を有し、かつ、現像後にパターンの不良が見つか
った場合にアルカリ水溶液で膜を溶解除去して製膜をや
りなおすことが可能であるi線露光用感光性ポリイミド
前駆体組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、すなわち、
(a)一般式(1)で表される構造単位を有し、該構造
単位の分子量が600以下であり、(b)一般式(7)
で表されるアミン化合物を含む感光性ポリイミド前駆体
であって、厚さ10μmのプリベーク膜の365nmに
おける光線透過率が3%〜70%であることを特徴とす
る感光性ポリイミド前駆体組成物である。
(a)一般式(1)で表される構造単位を有し、該構造
単位の分子量が600以下であり、(b)一般式(7)
で表されるアミン化合物を含む感光性ポリイミド前駆体
であって、厚さ10μmのプリベーク膜の365nmに
おける光線透過率が3%〜70%であることを特徴とす
る感光性ポリイミド前駆体組成物である。
【0007】
【化8】
【0008】(R1は少なくとも2個以上の炭素原子を
有する4価の有機基を表し、R2は少なくとも2個以上
の炭素原子を有する2価の有機基であって、うち5〜4
0モル%は下記一般式(2)で表されるジアミン残基、
残ったR2のうち20〜95モル%は下記一般式(3)
で表されるジアミン残基、さらに残ったR2のうち30
〜100モル%は下記一般式(4)、一般式(5)、一
般式(6)で表されるジアミン残基より選ばれた少なく
とも1種のジアミン残基を表し、R3は水素、アルカリ
金属イオン、アンモニウムイオン、または、炭素数1〜
30の有機基より選ばれた少なくとも1種を表し、うち
50〜100モル%は水素からなる。ただし一般式
(4)は一般式(2)と同じ化合物であることを除
く。)
有する4価の有機基を表し、R2は少なくとも2個以上
の炭素原子を有する2価の有機基であって、うち5〜4
0モル%は下記一般式(2)で表されるジアミン残基、
残ったR2のうち20〜95モル%は下記一般式(3)
で表されるジアミン残基、さらに残ったR2のうち30
〜100モル%は下記一般式(4)、一般式(5)、一
般式(6)で表されるジアミン残基より選ばれた少なく
とも1種のジアミン残基を表し、R3は水素、アルカリ
金属イオン、アンモニウムイオン、または、炭素数1〜
30の有機基より選ばれた少なくとも1種を表し、うち
50〜100モル%は水素からなる。ただし一般式
(4)は一般式(2)と同じ化合物であることを除
く。)
【0009】
【化9】
【0010】(X1は単結合、−O−、−S−、−NH
−、−CH2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)
2−、−SO2−から選ばれた少なくとも1種を表す。)
−、−CH2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)
2−、−SO2−から選ばれた少なくとも1種を表す。)
【0011】
【化10】
【0012】(R4、R5は水素または−CF3から選ば
れた少なくとも1種を表し、X2は単結合、−O−、−
S−、−NH−、−CH2−、−C(CH3)2−、−C
(CF3) 2−、−SO2−から選ばれた少なくとも1種
を表す。)
れた少なくとも1種を表し、X2は単結合、−O−、−
S−、−NH−、−CH2−、−C(CH3)2−、−C
(CF3) 2−、−SO2−から選ばれた少なくとも1種
を表す。)
【0013】
【化11】
【0014】
【化12】
【0015】
【化13】
【0016】(R6、R7は水素または−CF3から選ば
れた少なくとも1種を表し、X3、X4、X5は単結合、
−O−、−S−、−NH−、−CH2−、−C(CH3)
2−、−C(CF3)2−、−SO2−から選ばれた少なく
とも1種を表す。)
れた少なくとも1種を表し、X3、X4、X5は単結合、
−O−、−S−、−NH−、−CH2−、−C(CH3)
2−、−C(CF3)2−、−SO2−から選ばれた少なく
とも1種を表す。)
【0017】
【化14】
【0018】(R8、R9、R10は炭素数1〜30の有機
基を表し、うち、少なくとも1つはエチレン性不飽和結
合を含む。)
基を表し、うち、少なくとも1つはエチレン性不飽和結
合を含む。)
【0019】
【発明の実施の形態】本発明は、ポリイミド前駆体主鎖
に、2,2’位にトリフルオロメチル基を有するジアミ
ン残基、末端フェニル基の一方がメタ骨格であるジアミ
ン残基、および、主鎖がパラ骨格のみからなるジアミン
残基を導入し、かつ、構造単位当たりの平均分子量を6
00以下にして、プリベーク膜のi線透過率を3〜70
%の範囲にした感光性ポリイミド前駆体組成物である。
に、2,2’位にトリフルオロメチル基を有するジアミ
ン残基、末端フェニル基の一方がメタ骨格であるジアミ
ン残基、および、主鎖がパラ骨格のみからなるジアミン
残基を導入し、かつ、構造単位当たりの平均分子量を6
00以下にして、プリベーク膜のi線透過率を3〜70
%の範囲にした感光性ポリイミド前駆体組成物である。
【0020】本発明のポリイミド前駆体は一般式(1)
で表される構造単位を有し、加熱あるいは適当な触媒に
よりイミド環や、その他環状構造を有するポリマー(以
後、「ポリイミド系ポリマー」と呼ぶ)となり得るもの
をあげることができる。
で表される構造単位を有し、加熱あるいは適当な触媒に
よりイミド環や、その他環状構造を有するポリマー(以
後、「ポリイミド系ポリマー」と呼ぶ)となり得るもの
をあげることができる。
【0021】上記一般式(1)中、R1は少なくとも2
個以上の炭素原子を有する4価の有機基であり、ポリイ
ミド系ポリマーの耐熱性から、芳香族環または芳香族複
素環を含有し、かつ炭素数6〜30の4価の基が好まし
い。R1の好ましい具体的な例としては、3,3’,
4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、3,3’,
4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸、3,
3’,4,4’−ジフェニルヘキサフルオロプロパンテ
トラカルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ジフェニルス
ルホンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、ブタンテト
ラカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸などの
残基が挙げられるが、これらに限定されない。ポリイミ
ド系ポリマーの耐熱性の点から、特に好ましい具体例と
しては、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボ
ン酸、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラ
カルボン酸、3,3’,4,4’−ジフェニルヘキサフ
ルオロプロパンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’
−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、3,3’,4,
4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、ピロメリ
ット酸、などの残基が挙げられる。
個以上の炭素原子を有する4価の有機基であり、ポリイ
ミド系ポリマーの耐熱性から、芳香族環または芳香族複
素環を含有し、かつ炭素数6〜30の4価の基が好まし
い。R1の好ましい具体的な例としては、3,3’,
4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、3,3’,
4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸、3,
3’,4,4’−ジフェニルヘキサフルオロプロパンテ
トラカルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ジフェニルス
ルホンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、ブタンテト
ラカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸などの
残基が挙げられるが、これらに限定されない。ポリイミ
ド系ポリマーの耐熱性の点から、特に好ましい具体例と
しては、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボ
ン酸、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラ
カルボン酸、3,3’,4,4’−ジフェニルヘキサフ
ルオロプロパンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’
−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、3,3’,4,
4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、ピロメリ
ット酸、などの残基が挙げられる。
【0022】本発明におけるポリイミド前駆体は、R1
が1種であっても良いし、2種以上から構成される共重
合体であっても構わない。
が1種であっても良いし、2種以上から構成される共重
合体であっても構わない。
【0023】上記一般式(1)中、R2は少なくとも2
個以上の炭素原子を有する2価の有機基であり、そのう
ち5〜40モル%は一般式(2)で表される2,2’位
にトリフルオロメチル基を有するパラ骨格のジアミン残
基を表す。X1は単結合、−O−、−S−、−NH−、
−CH2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−
SO2−から選ばれた少なくとも1種を表す。この範囲
より少ないとi線透過率が低くなり、現像後のパターン
が逆テーパー状になる。またこの範囲より多いと、撥水
性のフッ素含有率が大きくなって封止樹脂との密着性が
低下する。より好ましい範囲としては10〜35モル%
であり、最も好ましい範囲としては15〜30モル%で
ある。
個以上の炭素原子を有する2価の有機基であり、そのう
ち5〜40モル%は一般式(2)で表される2,2’位
にトリフルオロメチル基を有するパラ骨格のジアミン残
基を表す。X1は単結合、−O−、−S−、−NH−、
−CH2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−
SO2−から選ばれた少なくとも1種を表す。この範囲
より少ないとi線透過率が低くなり、現像後のパターン
が逆テーパー状になる。またこの範囲より多いと、撥水
性のフッ素含有率が大きくなって封止樹脂との密着性が
低下する。より好ましい範囲としては10〜35モル%
であり、最も好ましい範囲としては15〜30モル%で
ある。
【0024】一般式(2)の好ましい具体的な例として
は、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオ
ロメチル)ジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−
2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ジフェニルプロ
パン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフル
オロメチル)ジフェニルヘキサフルオロプロパン、4,
4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチ
ル)ジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノ−2,
2’−ビス(トリフルオロメチル)ジフェニルエーテ
ル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン
の残基などが挙げられるが、これらに限定されない。
は、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオ
ロメチル)ジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−
2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ジフェニルプロ
パン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフル
オロメチル)ジフェニルヘキサフルオロプロパン、4,
4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチ
ル)ジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノ−2,
2’−ビス(トリフルオロメチル)ジフェニルエーテ
ル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン
の残基などが挙げられるが、これらに限定されない。
【0025】上記R2以外の残ったR2のうち、20〜9
5モル%は一般式(3)で表される末端フェニル基の一
方がメタ骨格を持つジアミン残基を表す。一般式(3)
のR 4、R5は水素または−CF3から選ばれる少なくと
も1種を表しており、X2は単結合、−O−、−S−、
−NH−、−CH2−、−C(CH3)2−、−C(C
F3)2−、−SO2−から選ばれた少なくとも1種を表
す。この範囲より少ないと構造単位の分子量が600を
越えてしまって、現像後の膜がアルカリ水溶液に溶けな
くなる場合があったり、十分なi線透過率が得られずに
i線加工性が低下する場合があるので注意を要する。ま
た、この範囲より多いと基材との密着性が低下するので
注意を要する。好ましい範囲としては30〜95モル%
であり、最も好ましい範囲としては40〜95モル%で
ある。
5モル%は一般式(3)で表される末端フェニル基の一
方がメタ骨格を持つジアミン残基を表す。一般式(3)
のR 4、R5は水素または−CF3から選ばれる少なくと
も1種を表しており、X2は単結合、−O−、−S−、
−NH−、−CH2−、−C(CH3)2−、−C(C
F3)2−、−SO2−から選ばれた少なくとも1種を表
す。この範囲より少ないと構造単位の分子量が600を
越えてしまって、現像後の膜がアルカリ水溶液に溶けな
くなる場合があったり、十分なi線透過率が得られずに
i線加工性が低下する場合があるので注意を要する。ま
た、この範囲より多いと基材との密着性が低下するので
注意を要する。好ましい範囲としては30〜95モル%
であり、最も好ましい範囲としては40〜95モル%で
ある。
【0026】一般式(3)の好ましい具体的な例として
は、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−
ジアミノ−ビス(トリフルオロメチルフェニル)メタ
ン、3,4’−ジアミノジフェニルプロパン、3,4’
−ジアミノ−ビス(トリフルオロメチルフェニル)プロ
パン、3,4’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプ
ロパン、3,4’−ジアミノ−ビス(トリフルオロメチ
ルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、3,4’−ジア
ミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノ−ビス
(トリフルオロメチルフェニル)スルホン、3,4’−
ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノ−ビ
ス(トリフルオロメチルフェニル)エーテル、3,4’
−ベンジジン、3,4’−ジアミノ−ビス(トリフルオ
ロメチル)ベンジジンの残基などが挙げられるが、これ
らに限定されない。
は、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−
ジアミノ−ビス(トリフルオロメチルフェニル)メタ
ン、3,4’−ジアミノジフェニルプロパン、3,4’
−ジアミノ−ビス(トリフルオロメチルフェニル)プロ
パン、3,4’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプ
ロパン、3,4’−ジアミノ−ビス(トリフルオロメチ
ルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、3,4’−ジア
ミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノ−ビス
(トリフルオロメチルフェニル)スルホン、3,4’−
ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノ−ビ
ス(トリフルオロメチルフェニル)エーテル、3,4’
−ベンジジン、3,4’−ジアミノ−ビス(トリフルオ
ロメチル)ベンジジンの残基などが挙げられるが、これ
らに限定されない。
【0027】本発明における一般式(3)で表される化
合物は1種であっても良いし、2種以上から構成される
共重合体であっても構わない。
合物は1種であっても良いし、2種以上から構成される
共重合体であっても構わない。
【0028】さらに残ったR2のうち30〜100モル
%は一般式(4)、一般式(5)、一般式(6)から選
ばれる少なくとも1種のジアミン残基を表す。一般式
(4)のR6、R7は水素または−CF3から選ばれた少
なくとも1種を表し、一般式(4)のX3および一般式
(5)のX4、X5は、単結合、−O−、−S−、−NH
−、−CH2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)
2−、−SO2−から選ばれた少なくとも1種を表してい
る。ただし一般式(4)で表される化合物は、一般式
(2)で表される化合物を除く。
%は一般式(4)、一般式(5)、一般式(6)から選
ばれる少なくとも1種のジアミン残基を表す。一般式
(4)のR6、R7は水素または−CF3から選ばれた少
なくとも1種を表し、一般式(4)のX3および一般式
(5)のX4、X5は、単結合、−O−、−S−、−NH
−、−CH2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)
2−、−SO2−から選ばれた少なくとも1種を表してい
る。ただし一般式(4)で表される化合物は、一般式
(2)で表される化合物を除く。
【0029】一般式(4)、一般式(5)、一般式
(6)の好ましい具体的な例としては、4,4’−ジア
ミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−ビス(ト
リフルオロメチルフェニル)メタン、4,4’−ジアミ
ノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノ−ビス(ト
リフルオロメチルフェニル)プロパン、4,4’−ジア
ミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジ
アミノ−ビス(トリフルオロメチルフェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホ
ン、4,4’−ジアミノ−ビス(トリフルオロメチルフ
ェニル)スルホン、4,4’−ジアミノジフェニルエー
テル、4,4’−ジアミノ−ビス(トリフルオロメチル
フェニル)エーテル、4,4’−ベンジジン、4,4’
−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、ビス(4−
アミノフェノキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミ
ノフェノキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス
(4−アミノフェノキシフェニル)エーテル、ビス(4
−アミノフェノキシフェニル)メタン、ビス(4−アミ
ノフェノキシフェニル)スルホン、4,4’−ビス(4
−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス(3−アミノプ
ロピル)テトラメチルジシロキサンの残基などが挙げら
れるが、これらに限定されない。
(6)の好ましい具体的な例としては、4,4’−ジア
ミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−ビス(ト
リフルオロメチルフェニル)メタン、4,4’−ジアミ
ノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノ−ビス(ト
リフルオロメチルフェニル)プロパン、4,4’−ジア
ミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジ
アミノ−ビス(トリフルオロメチルフェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホ
ン、4,4’−ジアミノ−ビス(トリフルオロメチルフ
ェニル)スルホン、4,4’−ジアミノジフェニルエー
テル、4,4’−ジアミノ−ビス(トリフルオロメチル
フェニル)エーテル、4,4’−ベンジジン、4,4’
−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、ビス(4−
アミノフェノキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミ
ノフェノキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス
(4−アミノフェノキシフェニル)エーテル、ビス(4
−アミノフェノキシフェニル)メタン、ビス(4−アミ
ノフェノキシフェニル)スルホン、4,4’−ビス(4
−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス(3−アミノプ
ロピル)テトラメチルジシロキサンの残基などが挙げら
れるが、これらに限定されない。
【0030】本発明における一般式(4)、一般式
(5)、一般式(6)で表される化合物は1種であって
も良いし、2種以上から構成される共重合体であっても
構わないが、ポリイミド系ポリマーの基材との接着性を
向上させるため、耐熱性を低下させない範囲でシロキサ
ン結合を有する脂肪族性の基が含まれていることが好ま
しい。好ましい具体例としては、ビス(3−アミノプロ
ピル)テトラメチルジシロキサンの残基などが挙げられ
るが、これに限定されない。
(5)、一般式(6)で表される化合物は1種であって
も良いし、2種以上から構成される共重合体であっても
構わないが、ポリイミド系ポリマーの基材との接着性を
向上させるため、耐熱性を低下させない範囲でシロキサ
ン結合を有する脂肪族性の基が含まれていることが好ま
しい。好ましい具体例としては、ビス(3−アミノプロ
ピル)テトラメチルジシロキサンの残基などが挙げられ
るが、これに限定されない。
【0031】上記一般式(1)中、R3は水素、アルカ
リ金属イオン、アンモニウムイオン、または、炭素数1
〜30の有機基より選ばれた少なくとも1種を表し、5
0〜100モル%が水素からなるものである。炭素数1
〜30の有機基としては脂肪族有機基が好ましく、含有
される有機基としては、炭化水素基、水酸基、カルボニ
ル基、カルボキシル基、ウレタン基、ウレア基、アミド
基などが挙げられるがこれらに限定されない。好ましい
具体例としては、メチル基、エチル基、イソプロピル
基、ブチル基、t−ブチル基、メタクリル酸エチル基、
アクリル酸エチル基、メタクリル酸プロピル基、アクリ
ル酸プロピル基、エチルメタクリルアミド基、プロピル
メタクリルアミド基、エチルアクリルアミド基、プロピ
ルアクリルアミド基などが挙げられるがこれらに限定さ
れない。
リ金属イオン、アンモニウムイオン、または、炭素数1
〜30の有機基より選ばれた少なくとも1種を表し、5
0〜100モル%が水素からなるものである。炭素数1
〜30の有機基としては脂肪族有機基が好ましく、含有
される有機基としては、炭化水素基、水酸基、カルボニ
ル基、カルボキシル基、ウレタン基、ウレア基、アミド
基などが挙げられるがこれらに限定されない。好ましい
具体例としては、メチル基、エチル基、イソプロピル
基、ブチル基、t−ブチル基、メタクリル酸エチル基、
アクリル酸エチル基、メタクリル酸プロピル基、アクリ
ル酸プロピル基、エチルメタクリルアミド基、プロピル
メタクリルアミド基、エチルアクリルアミド基、プロピ
ルアクリルアミド基などが挙げられるがこれらに限定さ
れない。
【0032】また、R3の80〜100モル%が水素で
あることがさらに好ましい。水素の割合が増えるほど硬
化膜中における脱離基の残存が少なく、ポリイミドへの
転化も速やかに行われる利点がある。また上記R3はそ
れぞれ単独種であってもよいし、2種以上の混合であっ
てもよい。
あることがさらに好ましい。水素の割合が増えるほど硬
化膜中における脱離基の残存が少なく、ポリイミドへの
転化も速やかに行われる利点がある。また上記R3はそ
れぞれ単独種であってもよいし、2種以上の混合であっ
てもよい。
【0033】半導体素子の保護膜に感光性ポリイミドを
用いる場合、感光性ポリイミドワニスを半導体素子が形
成された基板に塗布し、プリベークを行う。その後、露
光、現像、キュアを順次行い、ポリイミド保護膜を形成
させるのが一般的な工程である。現像工程後にパターン
不良やクラックなどが見られた場合は、キュア工程に送
らずに、溶剤で膜を剥離して再度塗布工程から製膜をや
り直す方法が用いられることが多い。
用いる場合、感光性ポリイミドワニスを半導体素子が形
成された基板に塗布し、プリベークを行う。その後、露
光、現像、キュアを順次行い、ポリイミド保護膜を形成
させるのが一般的な工程である。現像工程後にパターン
不良やクラックなどが見られた場合は、キュア工程に送
らずに、溶剤で膜を剥離して再度塗布工程から製膜をや
り直す方法が用いられることが多い。
【0034】この溶剤として汎用的なアルカリ現像液
(例えばテトラメチルアンモニウムハイドロキシレート
が2.38重量%含有された水溶液など)を用いるため
には一般式(1)で表される構造単位の分子量は600
以下であることが必要である。ここでいう構造単位の分
子量とは、構造単位を構成する各元素の原子量にその原
子の数を乗じたものの総和で表される。これより大きい
場合、アルカリ現像液で処理しても膜が溶解せず、結
果、ジメチルスルホキシドやフェノールを主成分とする
専用の有機溶剤を用いて除去することとなる。構造単位
の分子量として、より好ましくは580以下であり、さ
らに好ましくは560以下であり、最も好ましくは54
0以下である。分子量が小さいほど速く溶解する。
(例えばテトラメチルアンモニウムハイドロキシレート
が2.38重量%含有された水溶液など)を用いるため
には一般式(1)で表される構造単位の分子量は600
以下であることが必要である。ここでいう構造単位の分
子量とは、構造単位を構成する各元素の原子量にその原
子の数を乗じたものの総和で表される。これより大きい
場合、アルカリ現像液で処理しても膜が溶解せず、結
果、ジメチルスルホキシドやフェノールを主成分とする
専用の有機溶剤を用いて除去することとなる。構造単位
の分子量として、より好ましくは580以下であり、さ
らに好ましくは560以下であり、最も好ましくは54
0以下である。分子量が小さいほど速く溶解する。
【0035】また、良好なi線加工性を持たせるために
は、一般式(1)で表される構造単位を有するポリイミ
ド前駆体の厚さ10μmのプリベーク膜における365
nmの光線透過率が3〜70%であることが必要であ
る。この範囲より小さいと、i線がパターン底面まで十
分に透過しないために、現像後のパターンが逆テーパと
なるため好ましくない。また、この範囲より大きいと基
材からの光の反射の影響によってパターン底部に残査が
見られるという問題が発生する。ここで「厚さ10ミク
ロンのプリベーク膜」とは、ワニスをガラス基板に塗布
後、ホットプレートを用いて70〜85℃で2〜5分、
ついで90〜105℃で2〜5分加熱処理して形成され
た厚さ10ミクロンの膜を示す。光線透過率のより好ま
しい範囲としては5〜65%、最も好ましい範囲として
は10〜60%である。
は、一般式(1)で表される構造単位を有するポリイミ
ド前駆体の厚さ10μmのプリベーク膜における365
nmの光線透過率が3〜70%であることが必要であ
る。この範囲より小さいと、i線がパターン底面まで十
分に透過しないために、現像後のパターンが逆テーパと
なるため好ましくない。また、この範囲より大きいと基
材からの光の反射の影響によってパターン底部に残査が
見られるという問題が発生する。ここで「厚さ10ミク
ロンのプリベーク膜」とは、ワニスをガラス基板に塗布
後、ホットプレートを用いて70〜85℃で2〜5分、
ついで90〜105℃で2〜5分加熱処理して形成され
た厚さ10ミクロンの膜を示す。光線透過率のより好ま
しい範囲としては5〜65%、最も好ましい範囲として
は10〜60%である。
【0036】本発明におけるポリイミド前駆体は、一般
式(1)で表される構造単位のみから成るものであって
も良いし、他の構造単位との共重合体あるいはブレンド
体であっても良い。その際、一般式(1)で表される構
造単位を80%以上含有していることが好ましい。共重
合またはブレンドに用いられる構造単位の種類、量は最
終加熱処理によって得られるポリイミド系ポリマーの耐
熱性を著しく損なわない範囲で選択するのが好ましい。
式(1)で表される構造単位のみから成るものであって
も良いし、他の構造単位との共重合体あるいはブレンド
体であっても良い。その際、一般式(1)で表される構
造単位を80%以上含有していることが好ましい。共重
合またはブレンドに用いられる構造単位の種類、量は最
終加熱処理によって得られるポリイミド系ポリマーの耐
熱性を著しく損なわない範囲で選択するのが好ましい。
【0037】これらのポリイミド前駆体は公知の方法に
よって合成される。すなわちR3が水素である場合はテ
トラカルボン酸二無水物とジアミンとを選択的に組み合
わせ、これらをN−メチル−2−ピロリドン、N,N−
ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホロトリ
アミドなどを主成分とする極性溶媒や、γ−ブチロラク
トンを主成分とする溶媒中で反応させるなど、公知の方
法によって合成される。
よって合成される。すなわちR3が水素である場合はテ
トラカルボン酸二無水物とジアミンとを選択的に組み合
わせ、これらをN−メチル−2−ピロリドン、N,N−
ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホロトリ
アミドなどを主成分とする極性溶媒や、γ−ブチロラク
トンを主成分とする溶媒中で反応させるなど、公知の方
法によって合成される。
【0038】本発明における感光性ポリイミド前駆体組
成物は、一般式(7)で表されるアミン化合物を含んで
いることを特徴とする。良好な感光性能を得るために、
該アミン化合物の含有量は一般式(1)の構造単位に対
して40〜450モル%であることが好ましい。この範
囲より小さいと現像後の膜厚保持率の低下を招き、この
範囲を越えると解像度の低下、加熱硬化後のポリイミド
膜の伸度低下を招くので注意を要する。より好ましくは
100〜300モル%の範囲にあり、さらに好ましくは
200〜300モル%の範囲にあることである。
成物は、一般式(7)で表されるアミン化合物を含んで
いることを特徴とする。良好な感光性能を得るために、
該アミン化合物の含有量は一般式(1)の構造単位に対
して40〜450モル%であることが好ましい。この範
囲より小さいと現像後の膜厚保持率の低下を招き、この
範囲を越えると解像度の低下、加熱硬化後のポリイミド
膜の伸度低下を招くので注意を要する。より好ましくは
100〜300モル%の範囲にあり、さらに好ましくは
200〜300モル%の範囲にあることである。
【0039】本発明で用いる一般式(7)のR8、R9、
R10は炭素数1〜30の有機基を表し、うち、少なくと
も1つはエチレン性不飽和結合を含む有機基である。炭
素数1〜30の有機基としては脂肪族有機基が好まし
く、含有される有機基としては、炭化水素基、水酸基、
カルボニル基、カルボキシル基、ウレタン基、ウレア
基、アミド基などが挙げられるがこれらに限定されな
い。
R10は炭素数1〜30の有機基を表し、うち、少なくと
も1つはエチレン性不飽和結合を含む有機基である。炭
素数1〜30の有機基としては脂肪族有機基が好まし
く、含有される有機基としては、炭化水素基、水酸基、
カルボニル基、カルボキシル基、ウレタン基、ウレア
基、アミド基などが挙げられるがこれらに限定されな
い。
【0040】エチレン性不飽和結合を含む有機基として
はメタクリル酸エチル基、アクリル酸エチル基、メタク
リル酸プロピル基、アクリル酸プロピル基、エチルメタ
クリルアミド基、プロピルメタクリルアミド基、エチル
アクリルアミド基、プロピルアクリルアミド基などが挙
げられるがこれらに限定されない。一般式(7)の好ま
しい具体例として、アクリル酸ジメチルアミノエチル、
アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチ
ルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、
メタクリル酸ジメチルアミノプロピル、メタクリル酸ジ
メチルアミノブチル、メタクリル酸ジメチルアミノヘキ
シル、N−(2−ジメチルアミノエチル)メタクリルア
ミド、N−(3−ジメチルアミノプロピル)メタクリル
アミド、N−(2−ジエチルアミノエチル)メタクリル
アミド、N−(3−ジエチルアミノプロピル)アクリル
アミド、N−(2−ジメチルアミノエチル)アクリルア
ミド、N−(3−ジメチルアミノプロピル)アクリルア
ミド、N−(2−ジエチルアミノエチル)アクリルアミ
ド、N−(3−ジエチルアミノプロピル)アクリルアミ
ド、アクリロイルモルホリン、メタクリロイルモルホリ
ン、アクリロイルピペリジン、メタクリロイルピペリジ
ン、アリルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミ
ン、メタクリルアミン、ビニルピリジンなどが挙げられ
るがこれらに限定されない。また一般式(7)で表され
る化合物は単独種であってもよいし、2種以上の混合で
あってもよい。
はメタクリル酸エチル基、アクリル酸エチル基、メタク
リル酸プロピル基、アクリル酸プロピル基、エチルメタ
クリルアミド基、プロピルメタクリルアミド基、エチル
アクリルアミド基、プロピルアクリルアミド基などが挙
げられるがこれらに限定されない。一般式(7)の好ま
しい具体例として、アクリル酸ジメチルアミノエチル、
アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチ
ルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、
メタクリル酸ジメチルアミノプロピル、メタクリル酸ジ
メチルアミノブチル、メタクリル酸ジメチルアミノヘキ
シル、N−(2−ジメチルアミノエチル)メタクリルア
ミド、N−(3−ジメチルアミノプロピル)メタクリル
アミド、N−(2−ジエチルアミノエチル)メタクリル
アミド、N−(3−ジエチルアミノプロピル)アクリル
アミド、N−(2−ジメチルアミノエチル)アクリルア
ミド、N−(3−ジメチルアミノプロピル)アクリルア
ミド、N−(2−ジエチルアミノエチル)アクリルアミ
ド、N−(3−ジエチルアミノプロピル)アクリルアミ
ド、アクリロイルモルホリン、メタクリロイルモルホリ
ン、アクリロイルピペリジン、メタクリロイルピペリジ
ン、アリルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミ
ン、メタクリルアミン、ビニルピリジンなどが挙げられ
るがこれらに限定されない。また一般式(7)で表され
る化合物は単独種であってもよいし、2種以上の混合で
あってもよい。
【0041】現像後のパターンにおいてさらに高い感
度、高い解像度を得るために、光開始剤、光増感剤を含
有するのが好ましい。これら2つを各々用いる、あるい
は2つのいずれも同時に用いるなど、用いる方法は限定
されない。
度、高い解像度を得るために、光開始剤、光増感剤を含
有するのが好ましい。これら2つを各々用いる、あるい
は2つのいずれも同時に用いるなど、用いる方法は限定
されない。
【0042】本発明に適した光開始剤としては、N−フ
ェニルジエタノールアミン、N−フェニルグリシン、ミ
ヒラーズケトンなどの芳香族アミン、3−フェニル−5
−イソオキサゾロンに代表される環状オキシム化合物、
1−フェニルプロパンジオン−2−(o−エトキシカル
ボニル)オキシムに代表される鎖状オキシム化合物、ベ
ンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、ジベン
ジルケトン、フルオレノンなどのベンゾフェノン誘導
体、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−
イソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン誘導
体などが挙げられるがこれらに限定されない。
ェニルジエタノールアミン、N−フェニルグリシン、ミ
ヒラーズケトンなどの芳香族アミン、3−フェニル−5
−イソオキサゾロンに代表される環状オキシム化合物、
1−フェニルプロパンジオン−2−(o−エトキシカル
ボニル)オキシムに代表される鎖状オキシム化合物、ベ
ンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、ジベン
ジルケトン、フルオレノンなどのベンゾフェノン誘導
体、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−
イソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン誘導
体などが挙げられるがこれらに限定されない。
【0043】本発明に適した増感剤としては、アジドア
ントラキノン、アジドベンザルアセトフェノンなどの芳
香族モノアジド、3,3’−カルボニルビス(ジエチル
アミノクマリン)などのクマリン化合物、ベンズアント
ロン、フェナントレンキノンなどの芳香族ケトンなど一
般に光硬化性樹脂に使用されるようなもの、その他電子
写真の電荷移動剤として使用されるものであれば好まし
く使用できることもある。
ントラキノン、アジドベンザルアセトフェノンなどの芳
香族モノアジド、3,3’−カルボニルビス(ジエチル
アミノクマリン)などのクマリン化合物、ベンズアント
ロン、フェナントレンキノンなどの芳香族ケトンなど一
般に光硬化性樹脂に使用されるようなもの、その他電子
写真の電荷移動剤として使用されるものであれば好まし
く使用できることもある。
【0044】光開始剤や増感剤はポリマーに対して0.
01〜30重量%、さらに好ましくは0.1〜20重量
%添加するのが好ましい。この範囲を外れると感光性が
低下したり、ポリマーの機械特性が低下したりするので
注意を要する。これらの光開始剤や増感剤は、単独で、
あるいは2種以上混合して用いることができる。
01〜30重量%、さらに好ましくは0.1〜20重量
%添加するのが好ましい。この範囲を外れると感光性が
低下したり、ポリマーの機械特性が低下したりするので
注意を要する。これらの光開始剤や増感剤は、単独で、
あるいは2種以上混合して用いることができる。
【0045】本発明の組成物の塗膜または加熱処理後の
ポリイミド被膜と支持体との接着性を向上させるために
適宜接着助剤を用いることもできる。
ポリイミド被膜と支持体との接着性を向上させるために
適宜接着助剤を用いることもできる。
【0046】接着助剤としては、オキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−
メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランなどの有
機珪素化合物、あるいはアルミニウムモノエチルアセト
アセテートジイソプロピレート、アルミニウムトリス
(アセチルアセトネート)などのアルミニウムキレート
化合物あるいはチタニウムビス(アセチルアセトネー
ト)などのチタニウムキレート化合物などが好ましく用
いられる。さらに、他の添加剤が基板との接着性、感
度、耐熱性が大幅に低下しない範囲で含んでいても良
い。
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−
メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランなどの有
機珪素化合物、あるいはアルミニウムモノエチルアセト
アセテートジイソプロピレート、アルミニウムトリス
(アセチルアセトネート)などのアルミニウムキレート
化合物あるいはチタニウムビス(アセチルアセトネー
ト)などのチタニウムキレート化合物などが好ましく用
いられる。さらに、他の添加剤が基板との接着性、感
度、耐熱性が大幅に低下しない範囲で含んでいても良
い。
【0047】次に本発明の組成物の使用方法について説
明をする。本発明の組成物は化学線を用いた周知の微細
加工技術でパターン加工が可能である。まず、本発明の
組成物を適当な支持体の上に塗布する。支持体の材質と
しては、例えば、金属、ガラス、半導体、金属酸化絶縁
膜、窒化ケイ素などが挙げられるが、これらに限定され
ない。
明をする。本発明の組成物は化学線を用いた周知の微細
加工技術でパターン加工が可能である。まず、本発明の
組成物を適当な支持体の上に塗布する。支持体の材質と
しては、例えば、金属、ガラス、半導体、金属酸化絶縁
膜、窒化ケイ素などが挙げられるが、これらに限定され
ない。
【0048】塗布方法としては、スピンナーを用いた回
転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印
刷、ロールコーティングなどの手段が可能である。塗布
膜厚は塗布手段、組成物の固形分濃度、粘度によって調
節することができるが、通常0.1〜150μmの範囲
になるように塗布される。
転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印
刷、ロールコーティングなどの手段が可能である。塗布
膜厚は塗布手段、組成物の固形分濃度、粘度によって調
節することができるが、通常0.1〜150μmの範囲
になるように塗布される。
【0049】次にポリイミド前駆体を塗布した基板を乾
燥して、ポリイミド前駆体組成物被膜を得る。乾燥は、
オーブン、ホットプレート、赤外線などを利用し、50
〜180℃の範囲で行うのが好ましく、60〜150℃
の範囲で行うのがより好ましい。乾燥時間は1分〜数時
間行うのが好ましい。
燥して、ポリイミド前駆体組成物被膜を得る。乾燥は、
オーブン、ホットプレート、赤外線などを利用し、50
〜180℃の範囲で行うのが好ましく、60〜150℃
の範囲で行うのがより好ましい。乾燥時間は1分〜数時
間行うのが好ましい。
【0050】次に、所望のパターンを有するマスクを用
い、i線露光を行う。露光量としては50〜1000m
J/cm2の範囲が好ましい。特に好ましい範囲は10
0〜600mJ/cm2である。
い、i線露光を行う。露光量としては50〜1000m
J/cm2の範囲が好ましい。特に好ましい範囲は10
0〜600mJ/cm2である。
【0051】現像時のパターンの解像度が向上したり、
現像条件の許容幅が増大する場合には、現像前にベーク
処理をする工程を取り入れても差し支えない。この温度
としては50〜180℃の範囲が好ましく、特に60〜
150℃の範囲がより好ましい。時間は10秒〜数時間
が好ましい。この範囲を外れると、反応が進行しなかっ
たり、全ての領域が溶解しなくなるなどの恐れがあるの
で注意を要する。
現像条件の許容幅が増大する場合には、現像前にベーク
処理をする工程を取り入れても差し支えない。この温度
としては50〜180℃の範囲が好ましく、特に60〜
150℃の範囲がより好ましい。時間は10秒〜数時間
が好ましい。この範囲を外れると、反応が進行しなかっ
たり、全ての領域が溶解しなくなるなどの恐れがあるの
で注意を要する。
【0052】ついで未照射部を現像液で溶解除去するこ
とによりレリーフパターンを得る。現像液はポリイミド
前駆体の構造に合わせて適当なものを選択することがで
きるが、本組成物の溶媒であるN−メチル−2−ピロリ
ドン、N−アセチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメ
チルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミドな
どを単独あるいはメタノール、エタノール、イソプロピ
ルアルコール、水、メチルカルビトール、エチルカルビ
トール、トルエン、キシレン、乳酸エチル、ピルビン酸
エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチル
−3−エトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、酢酸
エチルなど、組成物の貧溶媒との混合液を使用するのが
好ましい。
とによりレリーフパターンを得る。現像液はポリイミド
前駆体の構造に合わせて適当なものを選択することがで
きるが、本組成物の溶媒であるN−メチル−2−ピロリ
ドン、N−アセチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメ
チルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミドな
どを単独あるいはメタノール、エタノール、イソプロピ
ルアルコール、水、メチルカルビトール、エチルカルビ
トール、トルエン、キシレン、乳酸エチル、ピルビン酸
エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチル
−3−エトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、酢酸
エチルなど、組成物の貧溶媒との混合液を使用するのが
好ましい。
【0053】現像は上記の現像液を塗膜面にそのまま、
あるいは、霧状にして放射する、現像液中に浸漬する、
あるいは浸漬しながら超音波をかけるなどの方法によっ
て行うことができる。
あるいは、霧状にして放射する、現像液中に浸漬する、
あるいは浸漬しながら超音波をかけるなどの方法によっ
て行うことができる。
【0054】ついでリンス液により、現像によって形成
したレリーフパターンを洗浄することが好ましい。リン
ス液としては有機溶媒でリンスをする場合、現像液との
混和性の良いメタノール、エタノール、イソプロピルア
ルコール、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−3
−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロ
ピオネート、2−ヘプタノン、酢酸エチルなどが好まし
く用いられる。
したレリーフパターンを洗浄することが好ましい。リン
ス液としては有機溶媒でリンスをする場合、現像液との
混和性の良いメタノール、エタノール、イソプロピルア
ルコール、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−3
−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロ
ピオネート、2−ヘプタノン、酢酸エチルなどが好まし
く用いられる。
【0055】上記の処理によって得られたレリーフパタ
ーンのポリマーは耐熱性を有するポリイミド系ポリマー
の前駆体であり、加熱処理によりイミド環やその他の環
状構造を有する耐熱性ポリマーとなる。熱処理温度とし
ては、135〜500℃で行うのが好ましく、300〜
450℃で行うのがより好ましい。熱処理は通常、段階
的にあるいは連続的に昇温しながら行われる。
ーンのポリマーは耐熱性を有するポリイミド系ポリマー
の前駆体であり、加熱処理によりイミド環やその他の環
状構造を有する耐熱性ポリマーとなる。熱処理温度とし
ては、135〜500℃で行うのが好ましく、300〜
450℃で行うのがより好ましい。熱処理は通常、段階
的にあるいは連続的に昇温しながら行われる。
【0056】
【実施例】以下に実施例を示すが、本発明はこれら実施
例に限定されない。評価については以下の(1)〜
(4)の項目について行った。
例に限定されない。評価については以下の(1)〜
(4)の項目について行った。
【0057】(1)i線加工性能 シリコンウエハ上にワニスを回転塗布し、次いで、80
℃のホットプレートで3分、100℃のホットプレート
で3分ベーク(装置は大日本スクリーン製造製SKW−
636)し、最終的に厚さ12μmのプリベーク膜を作
製した。この膜をi線ステッパー(GCA製DSW−8
000)を用いて400mJ/cm2の露光量で露光し
た。露光後、60℃のホットプレートで2分ベーク(装
置は大日本スクリーン製造製SKW−636)し、N−
メチル−2−ピロリドン/プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート/水=9/1/1の現像液で現
像、次いで2−プロパノールでリンスして乾燥させた。
乾燥後、100μm×100μmのパターンを観察し
て、パターンが逆テーパでなく、かつ寸法が90〜11
0μmの範囲に入っていれば良好である。逆テーパーが
認められたり、寸法が上記範囲をはずれたものは不良で
ある。
℃のホットプレートで3分、100℃のホットプレート
で3分ベーク(装置は大日本スクリーン製造製SKW−
636)し、最終的に厚さ12μmのプリベーク膜を作
製した。この膜をi線ステッパー(GCA製DSW−8
000)を用いて400mJ/cm2の露光量で露光し
た。露光後、60℃のホットプレートで2分ベーク(装
置は大日本スクリーン製造製SKW−636)し、N−
メチル−2−ピロリドン/プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート/水=9/1/1の現像液で現
像、次いで2−プロパノールでリンスして乾燥させた。
乾燥後、100μm×100μmのパターンを観察し
て、パターンが逆テーパでなく、かつ寸法が90〜11
0μmの範囲に入っていれば良好である。逆テーパーが
認められたり、寸法が上記範囲をはずれたものは不良で
ある。
【0058】(2)耐酸化劣化性 評価(1)と同様の方法でプリベーク膜の作製まで行っ
た。この膜をオーブンに投入して140℃で30分、次
いで350℃で1時間キュアした。キュアは空気中で行
った。キュア膜をシリコンウエハより剥離して、幅1c
m、長さ約9cmの短冊状にカットし、引っ張り試験を
行った。破断伸度の結果を見て10%以上の伸びを有す
るものを良好とし、10%未満を不良とした。試験に
は”テンシロン”(RTM−100;オリエンテック
製)を用い、測定結果から上位5点の平均値を求め、値
とした。
た。この膜をオーブンに投入して140℃で30分、次
いで350℃で1時間キュアした。キュアは空気中で行
った。キュア膜をシリコンウエハより剥離して、幅1c
m、長さ約9cmの短冊状にカットし、引っ張り試験を
行った。破断伸度の結果を見て10%以上の伸びを有す
るものを良好とし、10%未満を不良とした。試験に
は”テンシロン”(RTM−100;オリエンテック
製)を用い、測定結果から上位5点の平均値を求め、値
とした。
【0059】(3)アルカリ水溶液による現像後膜の溶
解性 評価(1)と同様の方法で現像まで行った。この膜をN
MD−3(東京応化製)に浸漬して溶解除去可能か評価
した。不溶、あるいは膨潤するだけならば不良、完全に
溶解したものは良好である。
解性 評価(1)と同様の方法で現像まで行った。この膜をN
MD−3(東京応化製)に浸漬して溶解除去可能か評価
した。不溶、あるいは膨潤するだけならば不良、完全に
溶解したものは良好である。
【0060】(4)密着性評価 (4−a)基材との密着性 厚さ約3000オングストロームの窒化膜を表面に有す
るシリコンウエハ上に評価(1)と同様の方法でプリベ
ーク膜の作製まで行った。この膜をオーブンに投入して
140℃で30分、次いで350℃で1時間キュアして
ポリイミド膜を得た。キュアは窒素中で行った。剃刀を
用い、ポリイミド膜に1mm間隔で碁盤目状に切り込み
を入れ、セロファンテープで引き剥がし試験を行った。
この時剥離の認められなかったものは良好、剥離したも
のは不良である。
るシリコンウエハ上に評価(1)と同様の方法でプリベ
ーク膜の作製まで行った。この膜をオーブンに投入して
140℃で30分、次いで350℃で1時間キュアして
ポリイミド膜を得た。キュアは窒素中で行った。剃刀を
用い、ポリイミド膜に1mm間隔で碁盤目状に切り込み
を入れ、セロファンテープで引き剥がし試験を行った。
この時剥離の認められなかったものは良好、剥離したも
のは不良である。
【0061】(4−b)封止樹脂との密着性 ベアシリコンウエハ上に評価(1)と同様の方法でプリ
ベーク膜の作製まで行った。この膜をオーブンに投入し
て140℃で30分、次いで350℃で1時間キュアし
てポリイミド膜を得た。キュアは窒素中で行った。ポリ
イミド膜上に東レ(株)製封止樹脂TM20−100を
高さ5mm、直径5mmの円柱状にトランスファー成形
によって形成した。”テンシロン”(RTM−100;
オリエンテック製)を用い、封止樹脂がポリイミド膜か
ら引き剥がされる際の強度を求めた。このとき、破断時
の強度が4.0kgf/mm2を越えていれば良好、
4.0kgf/mm2未満ならば不良である。
ベーク膜の作製まで行った。この膜をオーブンに投入し
て140℃で30分、次いで350℃で1時間キュアし
てポリイミド膜を得た。キュアは窒素中で行った。ポリ
イミド膜上に東レ(株)製封止樹脂TM20−100を
高さ5mm、直径5mmの円柱状にトランスファー成形
によって形成した。”テンシロン”(RTM−100;
オリエンテック製)を用い、封止樹脂がポリイミド膜か
ら引き剥がされる際の強度を求めた。このとき、破断時
の強度が4.0kgf/mm2を越えていれば良好、
4.0kgf/mm2未満ならば不良である。
【0062】また、本発明の目的とする組成物は上記
(1)〜(4)の評価全てに良好であると認められるも
のである。
(1)〜(4)の評価全てに良好であると認められるも
のである。
【0063】合成例、実施例においてポリイミド原料の
略号を下記の要領で使用する。
略号を下記の要領で使用する。
【0064】 TFMB:2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−
4,4’−ジアミノビフェニル DAE :4,4’−ジアミノジフェニルエーテル BAPS:ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]スルホン SiDA:ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジ
シロキサン 3,4’−DAE:3,4’−ジアミノジフェニルエー
テル 3,3’−DDS:3,3’−ジアミノジフェニルスル
ホン MDX :3,3’,5,5’−テトラメチルジアミノ
ジフェニルメタン PMDA:無水ピロメリット酸 BTDA:3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物 ODPA:3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテ
トラカルボン酸二無水物 NPG :N−フェニルグリシン BOX :ビス(α−イソニトロソプロピオフェノンオ
キシム)イソフタル NNAP:1−ニトロソ−2−ナフトール DMAPMA:N−(3−ジメチルアミノプロピル)メ
タクリルアミド DAAA:ジアセトンアクリルアミド DEM :メタクリル酸ジエチルアミノエチル HEMA:メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル NMP :N−メチル−2−ピロリドン MIBK:メチルイソブチルケトン 合成例1 乾燥空気気流下、1リットルの4つ口フラスコ内で3,
4’−DAE11.0g(0.055モル)、TFMB
9.60g(0.03モル)、SiDA1.24g
(0.005モル)をNMP98.6gに20℃で溶解
させた。その後、PMDA6.54g(0.03モ
ル)、BTDA9.67g(0.03モル)、ODPA
12.4g(0.04モル)、MIBK17.4gを加
え、55℃で2時間反応させた。2時間後にHEMA
6.51gを添加し、更に55℃で2時間攪拌後、3,
4’−DAE2g(0.01モル)を加えた。3,4’
−DAE添加後55℃で2時間反応させ、得られたポリ
イミド前駆体組成物をワニスAとした。
4,4’−ジアミノビフェニル DAE :4,4’−ジアミノジフェニルエーテル BAPS:ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]スルホン SiDA:ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジ
シロキサン 3,4’−DAE:3,4’−ジアミノジフェニルエー
テル 3,3’−DDS:3,3’−ジアミノジフェニルスル
ホン MDX :3,3’,5,5’−テトラメチルジアミノ
ジフェニルメタン PMDA:無水ピロメリット酸 BTDA:3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物 ODPA:3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテ
トラカルボン酸二無水物 NPG :N−フェニルグリシン BOX :ビス(α−イソニトロソプロピオフェノンオ
キシム)イソフタル NNAP:1−ニトロソ−2−ナフトール DMAPMA:N−(3−ジメチルアミノプロピル)メ
タクリルアミド DAAA:ジアセトンアクリルアミド DEM :メタクリル酸ジエチルアミノエチル HEMA:メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル NMP :N−メチル−2−ピロリドン MIBK:メチルイソブチルケトン 合成例1 乾燥空気気流下、1リットルの4つ口フラスコ内で3,
4’−DAE11.0g(0.055モル)、TFMB
9.60g(0.03モル)、SiDA1.24g
(0.005モル)をNMP98.6gに20℃で溶解
させた。その後、PMDA6.54g(0.03モ
ル)、BTDA9.67g(0.03モル)、ODPA
12.4g(0.04モル)、MIBK17.4gを加
え、55℃で2時間反応させた。2時間後にHEMA
6.51gを添加し、更に55℃で2時間攪拌後、3,
4’−DAE2g(0.01モル)を加えた。3,4’
−DAE添加後55℃で2時間反応させ、得られたポリ
イミド前駆体組成物をワニスAとした。
【0065】合成例2 乾燥空気気流下、1リットルの4つ口フラスコ内で3,
4’−DAE5.01g(0.025モル)、BAPS
8.65g(0.02モル)、TFMB12.8g
(0.04モル)、SiDA1.24g(0.005モ
ル)をNMP110gに20℃で溶解させた。その後、
PMDA6.54g(0.03モル)、BTDA9.6
7g(0.03モル)、ODPA12.4g(0.04
モル)、MIBK19.4gを加え、55℃で2時間反
応させた。2時間後にHEMA6.51gを添加し、更
に55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE2g(0.
01モル)を加えた。3,4’−DAE添加後55℃で
2時間反応させ、得られたポリイミド前駆体組成物をワ
ニスBとした。
4’−DAE5.01g(0.025モル)、BAPS
8.65g(0.02モル)、TFMB12.8g
(0.04モル)、SiDA1.24g(0.005モ
ル)をNMP110gに20℃で溶解させた。その後、
PMDA6.54g(0.03モル)、BTDA9.6
7g(0.03モル)、ODPA12.4g(0.04
モル)、MIBK19.4gを加え、55℃で2時間反
応させた。2時間後にHEMA6.51gを添加し、更
に55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE2g(0.
01モル)を加えた。3,4’−DAE添加後55℃で
2時間反応させ、得られたポリイミド前駆体組成物をワ
ニスBとした。
【0066】合成例3 乾燥空気気流下、1リットルの4つ口フラスコ内で3,
4’−DAE12.0g(0.06モル)、MDX2.
54g(0.01モル)、TFMB4.80g(0.0
15モル)、SiDA1.24g(0.005モル)を
NMP99.6gに20℃で溶解させた。その後、PM
DA6.54g(0.03モル)、BTDA9.67g
(0.03モル)、ODPA12.4g(0.04モ
ル)、MIBK17.6gを加え、55℃で2時間反応
させた。2時間後にエチルアルコール2.30を添加
し、更に55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE2g
(0.01モル)を加えた。3,4’−DAE添加後5
5℃で2時間反応させ、得られたポリイミド前駆体組成
物をワニスCとした。
4’−DAE12.0g(0.06モル)、MDX2.
54g(0.01モル)、TFMB4.80g(0.0
15モル)、SiDA1.24g(0.005モル)を
NMP99.6gに20℃で溶解させた。その後、PM
DA6.54g(0.03モル)、BTDA9.67g
(0.03モル)、ODPA12.4g(0.04モ
ル)、MIBK17.6gを加え、55℃で2時間反応
させた。2時間後にエチルアルコール2.30を添加
し、更に55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE2g
(0.01モル)を加えた。3,4’−DAE添加後5
5℃で2時間反応させ、得られたポリイミド前駆体組成
物をワニスCとした。
【0067】合成例4 乾燥空気気流下、1リットルの4つ口フラスコ内で3,
4’−DAE7.01g(0.035モル)、BAPS
6.49g(0.015モル)、DAE6.00g
(0.03モル)、TFMB1.60g(0.005モ
ル)、SiDA1.24g(0.005モル)をNMP
99.5gに20℃で溶解させた。その後、PMDA
6.54g(0.03モル)、BTDA9.67g
(0.03モル)、ODPA12.4g(0.04モ
ル)、MIBK17.6gを加え、55℃で2時間反応
させた。2時間後にHEMA6.51gを添加し、更に
55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE2g(0.0
1モル)を加えた。3,4’−DAE添加後55℃で2
時間反応させ、得られたポリイミド前駆体組成物をワニ
スDとした。
4’−DAE7.01g(0.035モル)、BAPS
6.49g(0.015モル)、DAE6.00g
(0.03モル)、TFMB1.60g(0.005モ
ル)、SiDA1.24g(0.005モル)をNMP
99.5gに20℃で溶解させた。その後、PMDA
6.54g(0.03モル)、BTDA9.67g
(0.03モル)、ODPA12.4g(0.04モ
ル)、MIBK17.6gを加え、55℃で2時間反応
させた。2時間後にHEMA6.51gを添加し、更に
55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE2g(0.0
1モル)を加えた。3,4’−DAE添加後55℃で2
時間反応させ、得られたポリイミド前駆体組成物をワニ
スDとした。
【0068】合成例5 乾燥空気気流下、1リットルの4つ口フラスコ内で3,
4’−DAE2.00g(0.01モル)、BAPS1
9.5g(0.045モル)、TFMB9.60g
(0.03モル)、SiDA1.24g(0.005モ
ル)をNMP119gに20℃で溶解させた。その後、
PMDA6.54g(0.03モル)、BTDA9.6
7g(0.03モル)、ODPA12.4g(0.04
モル)、MIBK21.1gを加え、55℃で2時間反
応させた。2時間後にHEMA6.51gを添加し、更
に55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE2g(0.
01モル)を加えた。3,4’−DAE添加後55℃で
2時間反応させ、得られたポリイミド前駆体組成物をワ
ニスEとした。
4’−DAE2.00g(0.01モル)、BAPS1
9.5g(0.045モル)、TFMB9.60g
(0.03モル)、SiDA1.24g(0.005モ
ル)をNMP119gに20℃で溶解させた。その後、
PMDA6.54g(0.03モル)、BTDA9.6
7g(0.03モル)、ODPA12.4g(0.04
モル)、MIBK21.1gを加え、55℃で2時間反
応させた。2時間後にHEMA6.51gを添加し、更
に55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE2g(0.
01モル)を加えた。3,4’−DAE添加後55℃で
2時間反応させ、得られたポリイミド前駆体組成物をワ
ニスEとした。
【0069】合成例6 乾燥空気気流下、1リットルの4つ口フラスコ内で3,
4’−DAE11.7g(0.0586モル)、TFM
B9.60g(0.03モル)、SiDA0.35g
(0.0014モル)をNMP98.1gに20℃で溶
解させた。その後、PMDA6.54g(0.03モ
ル)、BTDA9.67g(0.03モル)、ODPA
12.4g(0.04モル)、MIBK17.3gを加
え、55℃で2時間反応させた。2時間後にHEMA
6.51gを添加し、更に55℃で2時間攪拌後、3,
4’−DAE2g(0.01モル)を加えた。3,4’
−DAE添加後55℃で2時間反応させ、得られたポリ
イミド前駆体組成物をワニスFとした。
4’−DAE11.7g(0.0586モル)、TFM
B9.60g(0.03モル)、SiDA0.35g
(0.0014モル)をNMP98.1gに20℃で溶
解させた。その後、PMDA6.54g(0.03モ
ル)、BTDA9.67g(0.03モル)、ODPA
12.4g(0.04モル)、MIBK17.3gを加
え、55℃で2時間反応させた。2時間後にHEMA
6.51gを添加し、更に55℃で2時間攪拌後、3,
4’−DAE2g(0.01モル)を加えた。3,4’
−DAE添加後55℃で2時間反応させ、得られたポリ
イミド前駆体組成物をワニスFとした。
【0070】合成例7 乾燥空気気流下、1リットルの4つ口フラスコ内で3,
4’−DAE6.01g(0.03モル)、DAE1
1.0g(0.055モル)、SiDA1.24g
(0.005モル)をNMP88.2gに20℃で溶解
させた。その後、PMDA10.9g(0.05モ
ル)、BTDA16.1g(0.05モル)、MIBK
15.6gを加え、55℃で2時間反応させた。2時間
後にHEMA6.51gを添加し、更に55℃で2時間
攪拌後、3,4’−DAE2g(0.01モル)を加え
た。3,4’−DAE添加後55℃で2時間反応させ、
得られたポリイミド前駆体組成物をワニスGとした。
4’−DAE6.01g(0.03モル)、DAE1
1.0g(0.055モル)、SiDA1.24g
(0.005モル)をNMP88.2gに20℃で溶解
させた。その後、PMDA10.9g(0.05モ
ル)、BTDA16.1g(0.05モル)、MIBK
15.6gを加え、55℃で2時間反応させた。2時間
後にHEMA6.51gを添加し、更に55℃で2時間
攪拌後、3,4’−DAE2g(0.01モル)を加え
た。3,4’−DAE添加後55℃で2時間反応させ、
得られたポリイミド前駆体組成物をワニスGとした。
【0071】合成例8 乾燥空気気流下、1リットルの4つ口フラスコ内でBA
PS23.8g(0.055モル)、TFMB9.60
g(0.03モル)SiDA1.24g(0.005モ
ル)をNMP124gに20℃で溶解させた。その後、
PMDA6.54g(0.03モル)、BTDA9.6
7g(0.03モル)、ODPA12.4g(0.04
モル)、MIBK21.9gを加え、55℃で2時間反
応させた。2時間後にHEMA6.51gを添加し、更
に55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE2g(0.
01モル)を加えた。3,4’−DAE添加後55℃で
2時間反応させ、得られたポリイミド前駆体組成物をワ
ニスHとした。
PS23.8g(0.055モル)、TFMB9.60
g(0.03モル)SiDA1.24g(0.005モ
ル)をNMP124gに20℃で溶解させた。その後、
PMDA6.54g(0.03モル)、BTDA9.6
7g(0.03モル)、ODPA12.4g(0.04
モル)、MIBK21.9gを加え、55℃で2時間反
応させた。2時間後にHEMA6.51gを添加し、更
に55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE2g(0.
01モル)を加えた。3,4’−DAE添加後55℃で
2時間反応させ、得られたポリイミド前駆体組成物をワ
ニスHとした。
【0072】合成例9 乾燥空気気流下、1リットルの4つ口フラスコ内で3,
4’−DAE7.01g(0.035モル)、MDX
5.08g(0.02モル)、TFMB9.60g
(0.03モル)、SiDA1.24g(0.005モ
ル)をNMP101gに20℃で溶解させた。その後、
PMDA6.54g(0.03モル)、BTDA9.6
7g(0.03モル)、ODPA12.4g(0.04
モル)、MIBK17.8gを加え、55℃で2時間反
応させた。2時間後にHEMA6.51gを添加し、更
に55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE2g(0.
01モル)を加えた。3,4’−DAE添加後55℃で
2時間反応させ、得られたポリイミド前駆体組成物をワ
ニスIとした。
4’−DAE7.01g(0.035モル)、MDX
5.08g(0.02モル)、TFMB9.60g
(0.03モル)、SiDA1.24g(0.005モ
ル)をNMP101gに20℃で溶解させた。その後、
PMDA6.54g(0.03モル)、BTDA9.6
7g(0.03モル)、ODPA12.4g(0.04
モル)、MIBK17.8gを加え、55℃で2時間反
応させた。2時間後にHEMA6.51gを添加し、更
に55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE2g(0.
01モル)を加えた。3,4’−DAE添加後55℃で
2時間反応させ、得られたポリイミド前駆体組成物をワ
ニスIとした。
【0073】合成例10 乾燥空気気流下、1リットルの4つ口フラスコ内で3,
4’−DAE4.00g(0.02モル)、3,3’−
DDS11.2g(0.045モル)、TFMB6.4
0g(0.02モル)、SiDA1.24g(0.00
5モル)をNMP100gに20℃で溶解させた。その
後、PMDA6.54g(0.03モル)、BTDA
9.67g(0.03モル)、ODPA12.4g
(0.04モル)、MIBK17.7gを加え、55℃
で2時間反応させた。2時間後にHEMA6.51gを
添加し、更に55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE
2g(0.01モル)を加えた。3,4’−DAE添加
後55℃で2時間反応させ、得られたポリイミド前駆体
組成物をワニスJとした。
4’−DAE4.00g(0.02モル)、3,3’−
DDS11.2g(0.045モル)、TFMB6.4
0g(0.02モル)、SiDA1.24g(0.00
5モル)をNMP100gに20℃で溶解させた。その
後、PMDA6.54g(0.03モル)、BTDA
9.67g(0.03モル)、ODPA12.4g
(0.04モル)、MIBK17.7gを加え、55℃
で2時間反応させた。2時間後にHEMA6.51gを
添加し、更に55℃で2時間攪拌後、3,4’−DAE
2g(0.01モル)を加えた。3,4’−DAE添加
後55℃で2時間反応させ、得られたポリイミド前駆体
組成物をワニスJとした。
【0074】合成例11 乾燥空気気流下、1リットルの4つ口フラスコ内で3,
4’−DAE7.01g(0.035モル)、TFMB
16.0g(0.05モル)、SiDA1.24g
(0.005モル)をNMP103gに20℃で溶解さ
せた。その後、PMDA6.54g(0.03モル)、
BTDA9.67g(0.03モル)、ODPA12.
4g(0.04モル)、MIBK18.2gを加え、5
5℃で2時間反応させた。2時間後にHEMA6.51
gを添加し、更に55℃で2時間攪拌後、3,4’−D
AE2g(0.01モル)を加えた。3,4’−DAE
添加後55℃で2時間反応させ、得られたポリイミド前
駆体組成物をワニスKとした。
4’−DAE7.01g(0.035モル)、TFMB
16.0g(0.05モル)、SiDA1.24g
(0.005モル)をNMP103gに20℃で溶解さ
せた。その後、PMDA6.54g(0.03モル)、
BTDA9.67g(0.03モル)、ODPA12.
4g(0.04モル)、MIBK18.2gを加え、5
5℃で2時間反応させた。2時間後にHEMA6.51
gを添加し、更に55℃で2時間攪拌後、3,4’−D
AE2g(0.01モル)を加えた。3,4’−DAE
添加後55℃で2時間反応させ、得られたポリイミド前
駆体組成物をワニスKとした。
【0075】実施例1〜4、及び、比較例1〜7 ワニスA〜D(実施例1〜4)、及びワニスE〜K(比
較例1〜7)について、ワニス中のポリマー重量に対し
て、NPG、BOX、NNAP、DMAPMA、DAA
A、プロノン204(日本油脂製)をそれぞれ3、3、
0.05、10、2、0.008重量%添加し、DEM
をポリマーの構造単位に対して200モル%添加して感
光化した。さらにワニス粘度が50ポイズ程度になるよ
うNMP/MIBK=85/15(重量比)の混合溶媒
で希釈した。
較例1〜7)について、ワニス中のポリマー重量に対し
て、NPG、BOX、NNAP、DMAPMA、DAA
A、プロノン204(日本油脂製)をそれぞれ3、3、
0.05、10、2、0.008重量%添加し、DEM
をポリマーの構造単位に対して200モル%添加して感
光化した。さらにワニス粘度が50ポイズ程度になるよ
うNMP/MIBK=85/15(重量比)の混合溶媒
で希釈した。
【0076】これら感光化後のワニスについて上述した
(1)〜(4)の評価を行った。まず、これらワニスの
厚さ10μmのプリベーク膜のi線透過率(%)、構造
単位の分子量、R2のうち一般式(2)の化合物のしめ
る割合(モル%)、残ったR2のうち一般式(3)の化
合物のしめる割合(モル%)、さらに残ったR2のうち
一般式(4)から選ばれる化合物のしめる割合(モル
%)を表1に、評価結果を表2に示す。
(1)〜(4)の評価を行った。まず、これらワニスの
厚さ10μmのプリベーク膜のi線透過率(%)、構造
単位の分子量、R2のうち一般式(2)の化合物のしめ
る割合(モル%)、残ったR2のうち一般式(3)の化
合物のしめる割合(モル%)、さらに残ったR2のうち
一般式(4)から選ばれる化合物のしめる割合(モル
%)を表1に、評価結果を表2に示す。
【0077】
【表1】
【0078】
【表2】
【0079】
【発明の効果】本発明によれば、良好なi線加工性、耐
酸化劣化性、密着性を有し、かつ、現像後のパターンが
アルカリ水溶液で剥離可能であるi線露光用感光性ポリ
イミド前駆体組成物を得ることができる。
酸化劣化性、密着性を有し、かつ、現像後のパターンが
アルカリ水溶液で剥離可能であるi線露光用感光性ポリ
イミド前駆体組成物を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03F 7/038 504 G03F 7/038 504 H01L 21/027 H01L 21/30 502R Fターム(参考) 2H025 AA00 AA01 AA02 AA14 AC01 AD01 BC81 BC87 CA01 CA20 CA27 CB25 FA03 FA12 FA17 FA29 4J002 CM041 EN026 EN096 EP016 EU046 EU236 GP03 GQ05 HA05 4J043 PA02 PC075 SA06 SB01 TA14 TB01 UA032 UA122 UA132 UB061 UB062 UB121 UB122 UB151 UB152 UB301 UB302 UB402 VA011 VA021 VA041 VA051 YA06 ZB03
Claims (1)
- 【請求項1】(a)一般式(1)で表される構造単位を
有し、該構造単位の分子量が600以下であり、(b)
一般式(7)で表されるアミン化合物を含む感光性ポリ
イミド前駆体であって、厚さ10μmのプリベーク膜の
365nmにおける光線透過率が3%〜70%であるこ
とを特徴とする感光性ポリイミド前駆体組成物。 【化1】 (R1は少なくとも2個以上の炭素原子を有する4価の
有機基を表し、R2は少なくとも2個以上の炭素原子を
有する2価の有機基であって、うち5〜40モル%は下
記一般式(2)で表されるジアミン残基、残ったR2の
うち20〜95モル%は下記一般式(3)で表されるジ
アミン残基、さらに残ったR2のうち30〜100モル
%は下記一般式(4)、一般式(5)、一般式(6)で
表されるジアミン残基より選ばれた少なくとも1種のジ
アミン残基を表し、R3は水素、アルカリ金属イオン、
アンモニウムイオン、または、炭素数1〜30の有機基
より選ばれた少なくとも1種を表し、うち50〜100
モル%は水素からなる。ただし一般式(4)は一般式
(2)と同じ化合物であることを除く。) 【化2】 (X1は単結合、−O−、−S−、−NH−、−CH
2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−SO2−
から選ばれた少なくとも1種を表す。) 【化3】 (R4、R5は水素または−CF3から選ばれた少なくと
も1種を表し、X2は単結合、−O−、−S−、−NH
−、−CH2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)
2−、−SO2−から選ばれた少なくとも1種を表す。) 【化4】 【化5】 【化6】 (R6、R7は水素または−CF3から選ばれた少なくと
も1種を表し、X3、X4、X5は単結合、−O−、−S
−、−NH−、−CH2−、−C(CH3)2−、−C
(CF3)2−、−SO2−から選ばれた少なくとも1種
を表す。) 【化7】 (R8、R9、R10は炭素数1〜30の有機基を表し、う
ち、少なくとも1つはエチレン性不飽和結合を含む。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26678899A JP2001089658A (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | 感光性ポリイミド前駆体組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26678899A JP2001089658A (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | 感光性ポリイミド前駆体組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001089658A true JP2001089658A (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=17435707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26678899A Pending JP2001089658A (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | 感光性ポリイミド前駆体組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001089658A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010055079A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-03-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 感光性樹脂組成物およびそれを用いたポリイミド樹脂膜、フレキシブルプリント配線板 |
JP2014145957A (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-14 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd | ネガ型感光性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン硬化膜の製造方法及び電子部品 |
WO2022240241A1 (ko) * | 2021-05-13 | 2022-11-17 | 피아이첨단소재 주식회사 | 폴리이미드 전구체 조성물 및 이를 이용한 폴리이미드 |
-
1999
- 1999-09-21 JP JP26678899A patent/JP2001089658A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010055079A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-03-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 感光性樹脂組成物およびそれを用いたポリイミド樹脂膜、フレキシブルプリント配線板 |
JP2014145957A (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-14 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd | ネガ型感光性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン硬化膜の製造方法及び電子部品 |
WO2022240241A1 (ko) * | 2021-05-13 | 2022-11-17 | 피아이첨단소재 주식회사 | 폴리이미드 전구체 조성물 및 이를 이용한 폴리이미드 |
KR20220154433A (ko) * | 2021-05-13 | 2022-11-22 | 피아이첨단소재 주식회사 | 폴리이미드 전구체 조성물 및 이를 이용한 폴리이미드 |
KR102564491B1 (ko) * | 2021-05-13 | 2023-08-08 | 피아이첨단소재 주식회사 | 폴리이미드 전구체 조성물 및 이를 이용한 폴리이미드 |
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