JP2001092133A - Photosensitive composition, photosensitive material, production of relief pattern and production of polyimide pattern - Google Patents

Photosensitive composition, photosensitive material, production of relief pattern and production of polyimide pattern

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JP2001092133A
JP2001092133A JP26967399A JP26967399A JP2001092133A JP 2001092133 A JP2001092133 A JP 2001092133A JP 26967399 A JP26967399 A JP 26967399A JP 26967399 A JP26967399 A JP 26967399A JP 2001092133 A JP2001092133 A JP 2001092133A
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Japan
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photosensitive
pattern
compound
photosensitive composition
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JP26967399A
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Han Sasaki
範 佐々木
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Original Assignee
Hitachi Chemical DuPont Microsystems Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive composition and a photosensitive material which exhibit excellent photosensitive characteristics and shelf stability and have high resolution and good process stability, and to produce a relief pattern and a polyimide pattern. SOLUTION: The photosensitive composition contains an α-(alkylthio) acrylonitrile of formula I, a titanocene compound of formula II and an addition polymerizable compound. The photosensitive material contains an α-(alkylthio) acrylonitrile of formula I, a titanocene compound of formula II and a polyimide precursor having a carbon-carbon double bond capable of dimerization or polymerization under actinic rays. A coating of the photosensitive composition or the photosensitive material is patternwise irradiated with active rays and the unirradiated part is removed by development.

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、感光性組成物、感
光材料、レリーフパターンの製造法及びポリイミドパタ
ーンの製造法に関する。
The present invention relates to a photosensitive composition, a photosensitive material, a method for producing a relief pattern, and a method for producing a polyimide pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリイミド又はその前駆体であってそれ
自体でフォトパターニング性を兼備しているものは感光
性ポリイミドと呼ばれ、半導体の表面保護膜用等に用い
られる。感光性ポリイミドにはいくつかの感光性付与方
式が知られている。代表的なものには、特公昭55−4
1422号公報で提案されているようなポリアミド酸の
ヒドロキシアクリレートとのエステルとしたものや、特
開昭54−145794号公報で提案されているような
ポリアミド酸にアミノアクリレートのようなものを配合
し感光性基を塩結合で導入するものが知られている。
2. Description of the Related Art Polyimide or a precursor thereof which also has photopatterning properties by itself is called photosensitive polyimide, and is used for a surface protective film of a semiconductor or the like. Several photosensitive methods are known for photosensitive polyimide. A typical example is Japanese Patent Publication No. 55-4
No. 1422, which is an ester of a polyamic acid with hydroxyacrylate, or a compound such as an amino acrylate which is mixed with a polyamic acid proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-145794. It is known to introduce a photosensitive group through a salt bond.

【0003】これらの材料はポリアミド酸自体が剛直な
ために、スピンコート等によって作製する膜状態では従
来の紫外線硬化塗料やドライフィルムレジストと比較し
て低感度となる欠点がある。これを改良するべくオキシ
ムエステル系化合物、フェニルグリシン系化合物等を添
加することにより高感度化することができる。しかし一
方で、保存時の極性溶媒中に溶解した状態において粘度
変化や感光特性が低下してしまう欠点がある。このた
め、膜状態での高感度化と保存時の溶液状態での保存安
定性を両立できない問題があった。また、これらの感光
材料の塗膜上にパターンを描いたマスク上から活性光線
を照射し、未照射部を現像除去することでレリーフパタ
ーンを製造する工程において、プロセス安定性が悪い、
解像度に限界があるなどの問題もあった。
[0003] These materials have a drawback that the sensitivity of the film formed by spin coating or the like is lower than that of a conventional ultraviolet curable paint or dry film resist because the polyamic acid itself is rigid. The sensitivity can be increased by adding an oxime ester compound, a phenylglycine compound, or the like to improve this. However, on the other hand, there is a disadvantage that the viscosity changes and the photosensitive characteristics are reduced in a state of being dissolved in a polar solvent during storage. For this reason, there was a problem that it was not possible to achieve both high sensitivity in a film state and storage stability in a solution state during storage. Further, in the step of irradiating active light from a mask on which a pattern is drawn on the coating film of these photosensitive materials and developing and removing the unirradiated portions, a process of manufacturing a relief pattern has poor process stability.
There were also problems such as a limited resolution.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】請求項1記載の発明
は、優れた感光特性及び保存安定性を示し、かつ高解像
度でプロセス安定性の良好な感光性組成物を提供するも
のである。請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明
の課題に加え、より保存安定性に優れた感光性組成物を
提供するものである。
The object of the present invention is to provide a photosensitive composition exhibiting excellent photosensitive characteristics and storage stability, and having high resolution and good process stability. The invention according to claim 2 provides a photosensitive composition having more excellent storage stability in addition to the object of the invention according to claim 1.

【0005】請求項3記載の発明は、優れた感光特性、
保存安定性及び耐熱性を示し、かつ高解像度でプロセス
安定性の良好な感光材料を提供するものである。請求項
4記載の発明は、請求項3記載の発明の課題に加え、よ
り保存安定性に優れた感光材料を提供するものである。
請求項5記載の発明は、請求項3又は4記載の発明の課
題に加え、より優れた感光特性を示す感光材料を提供す
るものである。
[0005] The invention according to claim 3 provides excellent photosensitive characteristics,
An object of the present invention is to provide a photosensitive material which exhibits storage stability and heat resistance, and has high resolution and good process stability. A fourth aspect of the present invention provides a photosensitive material having more excellent storage stability, in addition to the objects of the third aspect of the present invention.
The invention according to claim 5 provides a photosensitive material exhibiting more excellent photosensitive characteristics in addition to the objects of the invention described in claim 3 or 4.

【0006】請求項6記載の発明は、優れた耐熱性、密
着性及び耐薬品性を示し形状の良好なポリイミドパター
ン等を与えうるレリーフパターンの製造法を提供するも
のである。請求項7記載の発明は、優れた耐熱性、密着
性及び耐薬品性を示し形状の良好なポリイミドパターン
の製造法を提供するものである。
The invention according to claim 6 provides a method for producing a relief pattern which exhibits excellent heat resistance, adhesion and chemical resistance and can provide a polyimide pattern having a good shape. The invention according to claim 7 provides a method for producing a polyimide pattern having excellent heat resistance, adhesion and chemical resistance and having a good shape.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式
(I)
The present invention provides a compound represented by the following general formula (I):

【化5】 (式中、Rは、炭素原子数1〜20のアルキル基を示
す)で表されるα−(アルキルチオ)アクリロニトリ
ル、下記一般式(II)
Embedded image (Wherein R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) α- (alkylthio) acrylonitrile represented by the following general formula (II)

【化6】 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R
9及びR10は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素
数1〜20のアルコキシ基又は複素環を示す)で表され
るチタノセン化合物及び付加重合性化合物を含有してな
る感光性組成物に関する。
Embedded image (Wherein, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R
9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a heterocyclic ring) and a photosensitive composition containing an addition polymerizable compound.

【0008】また本発明は、さらに、450〜600nm
に吸収をもつ色素化合物を含有する前記感光性組成物に
関する。
[0008] Further, the present invention further provides a liquid crystal display device having a wavelength of 450 to 600 nm.
The present invention relates to the above-mentioned photosensitive composition containing a dye compound having absorption in water.

【0009】また本発明は、下記一般式(I)Further, the present invention provides a compound represented by the following general formula (I):

【化7】 (式中、Rは、炭素原子数1〜20のアルキル基を示
す)で表されるα−(アルキルチオ)アクリロニトリ
ル、下記一般式(II)
Embedded image (Wherein R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) α- (alkylthio) acrylonitrile represented by the following general formula (II)

【化8】 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R
9及びR10は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素
数1〜20のアルコキシ基又は複素環を示す)で表され
るチタノセン化合物及び化学線により2量化又は重合可
能な炭素−炭素二重結合を有するポリイミド前駆体を含
有してなる感光材料に関する。
Embedded image (Wherein, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R
9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a heterocyclic ring) and a carbon-carbon double bond that can be dimerized or polymerized by actinic radiation. A photosensitive material comprising a polyimide precursor having the formula:

【0010】また本発明は、さらに450〜600nmに
吸収をもつ色素化合物を含有する前記感光材料に関す
る。また本発明は、さらにビスアジド化合物を含有する
前記感光材料に関する。
The present invention also relates to the above light-sensitive material, further comprising a dye compound having an absorption at 450 to 600 nm. Further, the present invention relates to the above-mentioned light-sensitive material further containing a bisazide compound.

【0011】また本発明は、前記感光性組成物又は前記
感光材料の塗膜に活性光線をパターン状に照射し、未照
射部を現像除去することを特徴とするレリーフパターン
の製造法に関する。さらに本発明は、前記製造法により
得られたレリーフパターンを加熱することを特徴とする
ポリイミドパターンの製造法に関する。
The present invention also relates to a method for producing a relief pattern, which comprises irradiating a coating of the photosensitive composition or the photosensitive material with actinic rays in a pattern and developing and removing unirradiated portions. Further, the present invention relates to a method for producing a polyimide pattern, wherein the relief pattern obtained by the above-mentioned production method is heated.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】まず、本発明の感光性組成物につ
いて説明する。本発明の感光性組成物とは、種々の感光
性用途、例えば、各種フォトレジスト材料、感光性フィ
ルムに塗布される材料等として用いることができる組成
物である。本発明の感光性組成物は、前記一般式(I)
で表されるα−(アルキルチオ)アクリロニトリル、前
記一般式(II)で表されるチタノセン化合物及び付加重
合性化合物を必須成分として含有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the photosensitive composition of the present invention will be described. The photosensitive composition of the present invention is a composition that can be used for various photosensitive applications, for example, various photoresist materials, materials applied to photosensitive films, and the like. The photosensitive composition of the present invention has the general formula (I)
Α- (alkylthio) acrylonitrile represented by the formula, a titanocene compound represented by the general formula (II) and an addition polymerizable compound are contained as essential components.

【0013】本発明における前記一般式(I)で表され
るα−(アルキルチオ)アクリロニトリルとしては、R
で示される置換基がメチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基等の炭素原子数1〜20のアルキル基のものが
挙げられる。具体的な化合物としては、α−(メチルチ
オ)アクリロニトリル、α−(エチルチオ)アクリロニ
トリル、α−(プロピルチオ)アクリロニトリル、α−
(ブチルチオ)アクリロニトリル、α−(ヘキシルチ
オ)アクリロニトリルなどが挙げられる。
In the present invention, α- (alkylthio) acrylonitrile represented by the above general formula (I) includes R
Is a methyl group, an ethyl group, a propyl group,
Examples thereof include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a butyl group. Specific compounds include α- (methylthio) acrylonitrile, α- (ethylthio) acrylonitrile, α- (propylthio) acrylonitrile, and α- (propylthio) acrylonitrile.
(Butylthio) acrylonitrile, α- (hexylthio) acrylonitrile and the like.

【0014】前記一般式(I)で表されるα−(アルキ
ルチオ)アクリロニトリルの使用量については、特に制
限はないが、本発明の感光性組成物において、α−(ア
ルキルチオ)アクリロニトリルを除く固形分(溶剤以外
の成分を指す。以下同様。)100重量部に対して0.
01〜3重量部とされるのが好ましく、0.05〜1重
量部とされるのがより好ましい。0.01重量部未満で
は解像度やプロセス安定性の向上がみられない傾向にあ
り、3重量部を超えると感度の低下やパターン形状の悪
化を招く傾向がある。
The amount of the α- (alkylthio) acrylonitrile represented by the general formula (I) is not particularly limited, but the solid content excluding the α- (alkylthio) acrylonitrile in the photosensitive composition of the present invention is not limited. (Refers to components other than the solvent. The same applies hereinafter.)
It is preferably from 0.1 to 3 parts by weight, more preferably from 0.05 to 1 part by weight. If the amount is less than 0.01 part by weight, the resolution and the process stability tend not to be improved.

【0015】前記一般式(II)で表されるチタノセン化
合物において、R1〜R10として記載される置換基のう
ち、複素環としては、チエニル基、フリル基等が挙げら
れる。具体的なチタノセン化合物としては、ビス(シク
ロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−
(2−(1H−ピロール−1−イル)エチル)フェニ
ル]チタン、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス
[2,6−ジフルオロ−3−(2−(1H−ピロール−
1−イル)プロピル)フェニル]チタン、ビス(シクロ
ペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−
(2−(1H−ピロール−1−イル)メチル)フェニ
ル]チタン、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス
[2,6−ジフルオロ−3−(ピロール−1−イル)フ
ェニル]チタン、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス
[2,6−ジフルオロ−3−(2,5−ジメチルピロー
ル−1−イル)フェニル]チタン、ビス(シクロペンタ
ジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2,5
−ジエチルピロール−1−イル)フェニル]チタン、ビ
ス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオ
ロ−3−(2,5−ジイソプロピルピロール−1−イ
ル)フェニル]チタン、ビス(シクロペンタジエニル)
−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2,5−ビスジメ
チルアミノピロール−1−イル)フェニル]チタン、ビ
ス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオ
ロ−3−(2,5−ジメチル−3−メトキシピロール−
1−イル)フェニル]チタン、ビス(シクロペンタジエ
ニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−メトキシフェ
ニル]チタン、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス
[2,6−ジフルオロ−3−イソプロポキシフェニル]
チタン、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6
−ジフルオロ−3−n−プロポキシフェニル]チタン等
が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組み合
わせて使用される。
In the titanocene compound represented by the general formula (II), among the substituents described as R 1 to R 10 , the heterocyclic ring includes a thienyl group and a furyl group. Specific titanocene compounds include bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3-
(2- (1H-pyrrol-1-yl) ethyl) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3- (2- (1H-pyrrole-
1-yl) propyl) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3-
(2- (1H-pyrrol-1-yl) methyl) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3- (pyrrol-1-yl) phenyl] titanium, bis (cyclo Pentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3- (2,5-dimethylpyrrol-1-yl) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3- ( 2,5
-Diethylpyrrol-1-yl) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3- (2,5-diisopropylpyrrol-1-yl) phenyl] titanium, bis (cyclopentane Dienyl)
-Bis [2,6-difluoro-3- (2,5-bisdimethylaminopyrrol-1-yl) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3- (2 5-dimethyl-3-methoxypyrrole-
1-yl) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3-methoxyphenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3-iso Propoxyphenyl]
Titanium, bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6
-Difluoro-3-n-propoxyphenyl] titanium and the like. These are used alone or in combination of two or more.

【0016】これらのチタノセン化合物の使用量につい
ては、特に制限はないが、本発明の感光性組成物におい
て、チタノセン化合物を除く固形分100重量部に対し
て0.1〜10重量部とするのが好ましい。α−(アル
キルチオ)アクリロニトリルとチタノセン化合物の使用
割合は、特に制限はないが、チタノセン化合物をα−
(アルキルチオ)アクリロニトリルと同量若しくは多く
用いるのが好ましい。また、光硬化性の点から感光性組
成物中の、前記α−(アルキルチオ)アクリロニトリル
及びチタノセン化合物の合計含有量は、後述する付加重
合性化合物及び必要に応じて用いられる高分子量有機重
合体の総量100重量部に対して0.1〜10重量部と
することが好ましい。
The amount of the titanocene compound used is not particularly limited, but is 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content excluding the titanocene compound in the photosensitive composition of the present invention. Is preferred. The ratio of the α- (alkylthio) acrylonitrile and the titanocene compound used is not particularly limited.
It is preferable to use the same amount or more as (alkylthio) acrylonitrile. From the viewpoint of photocurability, the total content of the α- (alkylthio) acrylonitrile and the titanocene compound in the photosensitive composition is determined by the addition polymerizable compound described later and the high molecular weight organic polymer used as necessary. It is preferable that the amount is 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight in total.

【0017】本発明の感光性組成物に含まれる付加重合
性化合物としては、常圧において100℃以上の沸点を
有するものが好ましく、このようなものとしては、例え
ば、多価アルコールとα,β−不飽和カルボン酸とを縮
合して得られる化合物(例えば、エチレングリコールジ
(メタ)アクリレート(ジアクリレート又はジメタクリ
レートの意味、以下同じ)、トリエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メ
タ)アクリレート、1,2−プロピレングリコールジ
(メタ)アクリレート、ジ(1,2−プロピレングリコ
ール)ジ(メタ)アクリレート、トリ(1,2−プロピ
レングリコール)ジ(メタ)アクリレート、テトラ
(1,2−プロピレングリコール)ジ(メタ)アクリレ
ート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジ
エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルア
ミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプ
ロピル(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオール
ジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ
(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メ
タ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メ
タ)アクリレート等)、スチレン、ジビニルベンゼン、
4−ビニルトルエン、4−ビニルピリジン、N−ビニル
ピロリドン、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、1,3−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロ
キシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、N,N−
ジメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミ
ド等の、アクリル酸又はメタクリル酸のエステル化合
物、アクリルアミド系の化合物、スチレン又はその誘導
体などが好ましいものとして挙げられる。これらは単独
で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
As the addition-polymerizable compound contained in the photosensitive composition of the present invention, those having a boiling point of 100 ° C. or more at normal pressure are preferable, such as polyhydric alcohol and α, β. A compound obtained by condensing an unsaturated carboxylic acid (for example, ethylene glycol di (meth) acrylate (meaning diacrylate or dimethacrylate, the same applies hereinafter), triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di ( (Meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, 1,2-propylene glycol di (meth) acrylate, di (1,2-propylene glycol) di (meth) acrylate, tri (1,2-propylene glycol) di (meta) ) Acrylate, tetra (1,2-propylene glycol) di (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, diethylaminopropyl (meth) acrylate, 1, 4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, etc.), styrene, divinylbenzene,
4-vinyltoluene, 4-vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 1,3- (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropane, methylenebisacrylamide, N, N-
Preferred examples include acrylic acid or methacrylic acid ester compounds such as dimethylacrylamide and N-methylolacrylamide, acrylamide-based compounds, styrene and derivatives thereof. These are used alone or in combination of two or more.

【0018】ここで、常圧において沸点が100℃より
低いものでは系内に含有する溶剤を乾燥等によって除去
する際または活性光線を照射する際、付加重合性化合物
が揮散して特性上劣る傾向がある。また付加重合性化合
物は有機溶剤に可溶なものが好ましい。これらの付加重
合性化合物の使用量については、特に制限はないが、本
発明の感光性組成物において、光硬化性の点から後述の
高分子量有機重合体との総量100重量部に対して5〜
99.9重量部とすることが好ましい。
Here, if the boiling point is lower than 100 ° C. at normal pressure, the addition polymerizable compound tends to volatilize when the solvent contained in the system is removed by drying or the like or when irradiating with actinic light, resulting in inferior properties. There is. The addition polymerizable compound is preferably soluble in an organic solvent. The amount of these addition polymerizable compounds used is not particularly limited, but in the photosensitive composition of the present invention, from the viewpoint of photocurability, 5 per 100 parts by weight of the total amount with the high molecular weight organic polymer described below. ~
It is preferably 99.9 parts by weight.

【0019】本発明の感光性組成物は、必要に応じて4
50〜600nmに吸収をもつ色素化合物を含んでもよ
く、そのような色素化合物としては、450〜600nm
に吸収をもつものであれば特に制限はないが、例えば、
フェノールフタレイン、フェノールレッド、ニールレッ
ド、ピロガロールレッド、ピロガロールバイオレット、
ディスパースレッド1、ディスパースレッド13、ディ
スパースレッド19、ディスパースオレンジ1、ディス
パースオレンジ3、ディスパースオレンジ13、ディス
パースオレンジ25、ディスパースブルー3、ディスパ
ースブルー14、エオシンB、ロダミンB、キナリザリ
ン、5−(4−ジメチルアミノベンジリデン)ロダニ
ン、アウリントリカルボキシアシド、アルミノン、アリ
ザリン、パラローザニリン、エモジン、チオニン、メチ
レンバイオレット等が好ましいものとして挙げられる。
これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用され
る。これらの化合物の使用量については、特に制限はな
いが、本発明の感光性組成物において色素化合物を除く
固形分100重量部に対して0.1〜5重量部とするの
が好ましい。
The photosensitive composition of the present invention may contain 4
A dye compound having an absorption at 50 to 600 nm may be contained, and such a dye compound may be 450 to 600 nm
There is no particular limitation as long as it has absorption, for example,
Phenolphthalein, phenol red, neal red, pyrogallol red, pyrogallol violet,
Disperse Red 1, Disperse Red 13, Disperse Red 19, Disperse Orange 1, Disperse Orange 3, Disperse Orange 13, Disperse Orange 25, Disperse Blue 3, Disperse Blue 14, Eosin B, Lodamin B, Quinalizarin, Preferred are 5- (4-dimethylaminobenzylidene) rhodanine, aurin tricarboxyside, aluminone, alizarin, pararosaniline, emodin, thionine, methylene violet, and the like.
These are used alone or in combination of two or more. The amount of these compounds used is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content excluding the dye compound in the photosensitive composition of the present invention.

【0020】また、色素化合物及びチタノセン化合物の
使用割合は、光硬化性及びイエロールーム中での安定性
の点から、チタノセン化合物を色素化合物と同量若しく
は多く用いるのが好ましい。
The proportion of the dye compound and the titanocene compound used is preferably equal to or larger than that of the dye compound from the viewpoint of photocurability and stability in a yellow room.

【0021】本発明の感光性組成物は、必要に応じて一
種以上の高分子量有機重合体を含有してもよい。感光性
組成物中に高分子量有機重合体を加えることによって、
基体への接着性、耐薬品性、フィルム性等の特性を改良
することができる。この高分子量有機重合体は、光硬化
性の点から高分子量有機重合体と前記の付加重合性化合
物の総量100重量部に対して0.1〜70重量部とす
ることが好ましい。高分子量有機重合体の重量平均分子
量は、10,000〜700,000が好ましい。な
お、重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィーで測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて測
定できる。
The photosensitive composition of the present invention may contain one or more high molecular weight organic polymers, if necessary. By adding a high molecular weight organic polymer in the photosensitive composition,
Properties such as adhesion to a substrate, chemical resistance, and film properties can be improved. The amount of the high molecular weight organic polymer is preferably from 0.1 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the high molecular weight organic polymer and the addition polymerizable compound from the viewpoint of photocurability. The weight average molecular weight of the high molecular weight organic polymer is preferably from 10,000 to 700,000. The weight average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography and using a standard polystyrene calibration curve.

【0022】高分子量有機重合体としては、コポリエス
テル(多価アルコール(例えば、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコー
ル、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール
等)と多価カルボン酸(例えば、テレフタル酸、イソフ
タル酸、セバシン酸、アジピン酸等)から製造したコポ
リエステル等)、ビニルポリマ(メタクリル酸、アクリ
ル酸、メタクリル酸又はアクリル酸のアルキルエステ
ル、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メ
タ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、フェニル(メ
タ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2
−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−エ
チルヘキシル(メタ)アクリレート等のビニル単量体の
ホモポリマ又はコポリマなど)、ポリホルムアルデヒ
ド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアミド、セ
ルロースエステル(メチルセルロース、エチルセルロー
ス等)、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリア
ミド酸アミドなどが挙げられる。
Examples of the high molecular weight organic polymer include copolyesters (polyhydric alcohols (eg, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, trimethylolpropane, neopentyl glycol, etc.) and polycarboxylic acids (eg, terephthalic acid, Copolyesters made from isophthalic acid, sebacic acid, adipic acid, etc.), vinyl polymers (methacrylic acid, acrylic acid, methacrylic acid or alkyl esters of acrylic acid, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (Meth) acrylate, 2-
Hydroxyethyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2
-Dimethylaminoethyl (meth) acrylate, homopolymer or copolymer of vinyl monomer such as 2-ethylhexyl (meth) acrylate, etc.), polyformaldehyde, polyurethane, polycarbonate, polyamide, cellulose ester (methylcellulose, ethylcellulose, etc.), polyamic acid, Examples include polyamic acid esters and polyamic acid amides.

【0023】前記ポリアミド酸としては、特に制限はな
く、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合
物を材料とした付加重合によって得られるものが挙げら
れる。
The polyamic acid is not particularly limited, and includes, for example, those obtained by addition polymerization using tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound as materials.

【0024】テトラカルボン酸二無水物としては、例え
ば、ピロメリット酸二無水物、3,3′,4,4′−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3′,
4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,
2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸二無水
物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無
水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二
無水物、4,4′−スルホニルジフタル酸二無水物、m
−ターフェニル−3,3″,4,4″−テトラカルボン
酸二無水物、p−ターフェニル−3,3″,4,4″−
テトラカルボン酸二無水物、4,4′−オキシジフタル
酸二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ
−2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロ
パン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフ
ェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジ
カルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1,1,
3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2′−ビス[4−
(2,3−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパ
ン二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ
−2,2′−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノ
キシ)フェニル]プロパン二無水物が挙げられる。
Examples of the tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3',
4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,
2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride,
2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5,6-pyridinetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3, 4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 4,4'-sulfonyldiphthalic dianhydride, m
-Terphenyl-3,3 ", 4,4" -tetracarboxylic dianhydride, p-terphenyl-3,3 ", 4,4"-
Tetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 1,1,1,
3,3,3-hexafluoro-2,2'-bis [4-
(2,3-Dicarboxyphenoxy) phenyl] propane dianhydride, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2′-bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl ] Propane dianhydride.

【0025】ジアミン化合物としては、例えば、p−フ
ェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−キシ
リレンジアミン、m−キシリレンジアミン、1,5−ジ
アミノナフタレン、ベンジジン、3,3′−ジメチルベ
ンジジン、3,3′−ジメトキシベンジジン、4,4′
(又は3,4′−、3,3′−、2,4′−)−ジアミ
ノジフェニルメタン、4,4′(又は3,4′−、3,
3′−、2,4′−)−ジアミノジフェニルエーテル、
4,4′(又は3,4′−、3,3′−、2,4′−)
−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4′(又は3,
4′−、3,3′−、2,4′−)−ジアミノジフェニ
ルスルフィド、4,4′−ベンゾフェノンジアミン、
3,3′−ベンゾフェノンジアミン、4,4′−ジ(4
−アミノフェノキシ)フェニルスルフォン、4,4′−
ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、1,4−ビ
ス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス
(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,1,1,3,
3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(4−アミノフ
ェニル)プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフ
ェノキシ)フェニル]プロパン、3,3−ジメチル−
4,4′−ジアミノジフェニルメタン、3,3′,5,
5′−テトラメチル−4,4′−ジアミノジフェニルメ
タン、4,4′−ジ(3−アミノフェノキシ)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)プロパン等の芳
香族ジアミン、2,6−ジアミノピリジン、2,4−ジ
アミノピリミジン、2,4−ジアミノ−s−トリアジ
ン、2,7−ジアミノベンゾフラン、2,7−ジアミノ
カルバゾール、3,7−ジアミノフェノチアジン、2,
5−ジアミノ−1,3,4−チアジアゾール、2,4−
ジアミノ−6−フェニル−s−トリアジン等の複素環式
ジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジア
ミン、ヘキサメチレンジアミン、2,2−ジメチルプロ
ピレンジアミン、下記一般式(III)
Examples of the diamine compound include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-xylylenediamine, m-xylylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, benzidine, 3,3'-dimethylbenzidine, , 3'-Dimethoxybenzidine, 4,4 '
(Or 3,4'-, 3,3'-, 2,4 '-)-diaminodiphenylmethane, 4,4' (or 3,4'-, 3,
3'-, 2,4 '-)-diaminodiphenyl ether,
4,4 '(or 3,4'-, 3,3'-, 2,4'-)
Diaminodiphenylsulfone, 4,4 '(or 3,
4 '-, 3,3'-, 2,4 '-)-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-benzophenone diamine,
3,3'-benzophenonediamine, 4,4'-di (4
-Aminophenoxy) phenylsulfone, 4,4'-
Bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,1,1,3
3,3-hexafluoro-2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 3,3-dimethyl-
4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3 ', 5
5'-tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-di (3-aminophenoxy) phenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone,
Aromatic diamines such as 2,2'-bis (4-aminophenyl) propane, 2,6-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 2,4-diamino-s-triazine, 2,7-diaminobenzofuran; 2,7-diaminocarbazole, 3,7-diaminophenothiazine, 2,
5-diamino-1,3,4-thiadiazole, 2,4-
Heterocyclic diamines such as diamino-6-phenyl-s-triazine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 2,2-dimethylpropylenediamine, the following general formula (III)

【化9】 (式中、R11、R12、R13及びR14は、各々独立に炭素
数1〜6のアルキル基を示し、q及びrは各々独立に1
〜10の整数である)で示されるジアミノポリシロキサ
ン等の脂肪族ジアミンなどが挙げられる。
Embedded image (Wherein, R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and q and r each independently represent 1
And an aliphatic diamine such as diaminopolysiloxane.

【0026】上記のテトラカルボン酸二無水物およびジ
アミン化合物はそれぞれ単独で又は2種類以上を組み合
わせて使用される。
The above-mentioned tetracarboxylic dianhydrides and diamine compounds are used alone or in combination of two or more.

【0027】本発明の感光性組成物は必要に応じて増感
剤を含有してもよい。増感剤としては、例えば、7−
N,N−ジエチルアミノクマリン、3,3′−カルボニ
ルビス(7−N,N−ジエチルアミノ)クマリン、3,
3′−カルボニルビス(7−N,N−ジメトキシ)クマ
リン、3−チエニルカルボニル−7−N,N−ジエチル
アミノクマリン、3−ベンゾイルクマリン、3−ベンゾ
イル−7−N,N−メトキシクマリン、3−(4′−メ
トキシベンゾイル)クマリン、3,3′−カルボニルビ
ス−5,7−(ジメトキシ)クマリン、ベンザルアセト
フェノン、4′−N,N−ジメチルアミノベンザルアセ
トフェノン、4′−アセトアミノベンザル−4−メトキ
シアセトフェノン等が挙げられる。これらは単独で又は
2種以上を組み合わせて使用される。これらの増感剤の
量は特に制限はないが、本発明の感光性組成物におい
て、増感剤を除く固形分100重量部に対して、0.1
〜10重量部とするのが好ましい。
The photosensitive composition of the present invention may contain a sensitizer if necessary. Examples of the sensitizer include 7-
N, N-diethylaminocoumarin, 3,3'-carbonylbis (7-N, N-diethylamino) coumarin, 3,
3'-carbonylbis (7-N, N-dimethoxy) coumarin, 3-thienylcarbonyl-7-N, N-diethylaminocoumarin, 3-benzoylcoumarin, 3-benzoyl-7-N, N-methoxycoumarin, 3- (4'-methoxybenzoyl) coumarin, 3,3'-carbonylbis-5,7- (dimethoxy) coumarin, benzalacetophenone, 4'-N, N-dimethylaminobenzalacetophenone, 4'-acetoaminobenzal -4-methoxyacetophenone and the like. These are used alone or in combination of two or more. The amount of these sensitizers is not particularly limited, but in the photosensitive composition of the present invention, 0.1 to 0.1 parts by weight of the solid content excluding the sensitizer.
Preferably, the amount is from 10 to 10 parts by weight.

【0028】本発明の感光性組成物には、必要に応じて
光開始剤を含有してもよい。そのような光開始剤として
は、例えば、ミヒラーズケトン、ベンゾインメチルエー
テル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロ
ピルエーテル、2−t−ブチルアントラキノン、2−エ
チルアントラキノン、4,4′−ビス(P−N,N−ジ
エチルアミノ)ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベン
ゾフェノン、チオキサントン、2,2−ジメトキシ−2
−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキ
シルフェニルケトン、2−メチル−[4−(メチルチ
オ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン、
ベンジル、ジフェニルジスルフィド、フェナンスレンキ
ノン、2−イソプロピルチオキサントン、リボフラビン
テトラブチレート、N−フェニルジエタノールアミン、
2−(o−エトキシカルボニル)オキシイミノ−1,3
−ジフェニルプロパンジオン、1−フェニル−2−(o
−エトキシカルボニル)オキシイミノプロパン−1−オ
ン、3,3′,4,4′−テトラ(t−ブチルパーオキ
シカルボニル)ベンゾフェノン、N−(p−シアノフェ
ニル)グリシン、N−(p−メチルスルホニルフェニ
ル)グリシン等が挙げられる。これらの光開始剤は単独
で又は2種以上を組み合わせて使用される。
[0028] The photosensitive composition of the present invention may contain a photoinitiator, if necessary. Such photoinitiators include, for example, Michler's ketone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, 2-t-butylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 4,4'-bis (PN, N- Diethylamino) benzophenone, acetophenone, benzophenone, thioxanthone, 2,2-dimethoxy-2
-Phenylacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-methyl- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone,
Benzyl, diphenyl disulfide, phenanthrenequinone, 2-isopropylthioxanthone, riboflavin tetrabutyrate, N-phenyldiethanolamine,
2- (o-ethoxycarbonyl) oxyimino-1,3
-Diphenylpropanedione, 1-phenyl-2- (o
-Ethoxycarbonyl) oxyiminopropan-1-one, 3,3 ', 4,4'-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, N- (p-cyanophenyl) glycine, N- (p-methylsulfonyl) Phenyl) glycine and the like. These photoinitiators are used alone or in combination of two or more.

【0029】これらの光開始剤の使用量については特に
制限はないが、本発明の感光性組成物において、光開始
剤を除く固形分100重量部に対して、0.1〜10重
量部とするのが好ましい。
The amount of the photoinitiator used is not particularly limited, but is 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content excluding the photoinitiator in the photosensitive composition of the present invention. Is preferred.

【0030】本発明の感光性組成物は必要に応じて有機
溶剤を含有することができる。そのような有機溶剤とし
ては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、トルエ
ン、クロロホルム、メタノール、エタノール、1−プロ
パノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブ
タノール、t−ブタノール、エチレングリコールモノメ
チルエーテル、キシレン、テトラヒドロフラン、ジオキ
サン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブ
チロラクトン、ジメチルスルホキシド、エチレンカーボ
ネート、プロピレンカーボネート、スルホラン等が挙げ
られる。
The photosensitive composition of the present invention may contain an organic solvent, if necessary. Examples of such an organic solvent include acetone, methyl ethyl ketone, toluene, chloroform, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, t-butanol, ethylene glycol monomethyl ether, xylene, and tetrahydrofuran. , Dioxane, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, dimethylsulfoxide, ethylene carbonate, propylene carbonate, sulfolane and the like.

【0031】これらの有機溶剤は単独で又は2種以上を
組み合わせて使用される。これらの有機溶剤の使用量に
ついては特に制限はないが、本発明の感光性組成物にお
いて、塗工性等の点から、固形分が5〜95重量%とな
るような量が好ましく、10〜50重量%となるような
量がより好ましい。
These organic solvents are used alone or in combination of two or more. The use amount of these organic solvents is not particularly limited, but is preferably such that the solid content is 5 to 95% by weight in the photosensitive composition of the present invention from the viewpoint of coatability and the like. More preferably, the amount is 50% by weight.

【0032】本発明の感光性組成物には、その他の添加
物、例えば、可塑剤、接着促進剤等の添加物を含有して
もよい。
The photosensitive composition of the present invention may contain other additives, for example, additives such as a plasticizer and an adhesion promoter.

【0033】本発明の感光材料は、前記感光性組成物と
異なるものであり、前記α−(アルキルチオ)アクリロ
ニトリル、前記一般式(II)で表されるチタノセン化合
物、化学線により2量化又は重合可能な炭素−炭素二重
結合を有するポリイミド前駆体を必須成分として含有す
る。この感光材料は、例えば半導体装置の層間絶縁膜や
表面保護膜に好ましく用いられ、硬化により良好なポリ
イミド膜を形成しうるものである。
The light-sensitive material of the present invention is different from the light-sensitive composition, and can be dimerized or polymerized by the α- (alkylthio) acrylonitrile, the titanocene compound represented by the general formula (II), or actinic radiation. A polyimide precursor having a stable carbon-carbon double bond is contained as an essential component. This photosensitive material is preferably used for an interlayer insulating film or a surface protective film of a semiconductor device, for example, and can form a good polyimide film by curing.

【0034】化学線により2量化又は重合可能な炭素−
炭素二重結合を有するポリイミド前駆体としては、例え
ば、ポリイミド前駆体の側鎖に、エステル結合、アミド
結合、尿素結合等の共有結合を介して、ビニル基、アク
リロイル基、メタクリロイル基等が導入された共有結合
タイプのもの、前述のポリアミド酸と、このポリアミド
酸のカルボキシル基にイオン結合で導入される、2量化
又は重合可能な炭素−炭素二重結合とアミノ基又はその
四級化塩の基を有する化合物とを含有するイオン結合タ
イプのものなどが挙げられる。熱イミド閉環時の感光基
の揮散し易さ、感光性材料の製造し易さ等の点からは、
イオン結合タイプのものが好ましい。
Carbon dimerizable or polymerizable by actinic radiation
As a polyimide precursor having a carbon double bond, for example, a vinyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, or the like is introduced into a side chain of the polyimide precursor via a covalent bond such as an ester bond, an amide bond, and a urea bond. A covalent bond type, a polyamic acid as described above, a dimerizable or polymerizable carbon-carbon double bond and an amino group or a quaternized salt thereof, which are introduced into the carboxyl group of the polyamic acid by an ionic bond. And a compound having the following formula: From the viewpoint of the ease of volatilization of the photosensitive group at the time of ring closure of the thermal imide and the ease of manufacturing the photosensitive material,
An ionic bond type is preferred.

【0035】本発明の感光材料において、一般式(I)
で示されるα−(アルキルチオ)アクリロニトリルの使
用量は、ポリイミド前駆体100重量部に対して、0.
01〜1重量部とすることが好ましく、0.01〜0.
5重量部とすることがより好ましい。0.01重量部未
満では解像度やプロセス安定性の効果が小さい傾向にあ
り、1重量部を超えると感度の低下やパターン形状の悪
化が見られる。
In the light-sensitive material of the present invention, the compound represented by the general formula (I)
The amount of α- (alkylthio) acrylonitrile used in the formula (1) is 0.1 to 100 parts by weight of the polyimide precursor.
It is preferably from 0.01 to 1 part by weight, and from 0.01 to 0.1 part by weight.
More preferably, it is 5 parts by weight. If the amount is less than 0.01 part by weight, the effect of resolution and process stability tends to be small, and if it exceeds 1 part by weight, sensitivity is lowered and pattern shape is deteriorated.

【0036】本発明の感光材料において、一般式(II)
で示されるチタノセン化合物は、ポリイミド前駆体10
0重量部に対して、0.01〜10重量部とすることが
好ましい。0.01重量部未満では光硬化性が低くなる
傾向にあり、10重量部を超えると耐熱性が劣る傾向に
ある。
In the light-sensitive material of the present invention, the compound represented by the general formula (II)
The titanocene compound represented by the polyimide precursor 10
It is preferably 0.01 to 10 parts by weight with respect to 0 parts by weight. If it is less than 0.01 part by weight, the photocurability tends to be low, and if it exceeds 10 parts by weight, the heat resistance tends to be poor.

【0037】化学線により2量化又は重合可能な炭素炭
素二重結合とアミノ基又はその四級化塩の基とを有する
化合物は、前記ポリアミド酸のカルボキシル基と、アミ
ノ基又はその四級化塩の基の部分でイオン結合し、ポリ
アミド酸にこのイオン結合を介して側鎖として二重結合
が導入された、光硬化性のポリイミド前駆体を形成す
る。この化合物としては、例えば、次の化合物が挙げら
れる。
The compound having a carbon-carbon double bond which can be dimerized or polymerized by actinic radiation and an amino group or a quaternized salt thereof is a carboxyl group of the polyamic acid and an amino group or a quaternized salt thereof. And a photocurable polyimide precursor in which a double bond has been introduced as a side chain into the polyamic acid via this ionic bond to form a polyimide precursor. Examples of this compound include the following compounds.

【0038】[0038]

【化10】 Embedded image

【0039】[0039]

【化11】 Embedded image

【0040】この化合物の使用量は、光硬化性、耐熱性
等の点から、ポリアミド酸の有するカルボキシル基と等
モル±10モル%となる量とすることが好ましい。この
量は、通常、ポリアミド酸100重量部に対して、30
〜120重量部である。
The amount of the compound to be used is preferably an amount that is equimolar to the carboxyl group of the polyamic acid ± 10 mol% from the viewpoint of photocurability, heat resistance and the like. This amount is usually 30 parts by weight per 100 parts by weight of the polyamic acid.
120120 parts by weight.

【0041】さらに本発明の感光材料は、必要に応じ
て、前記した450〜600nmに吸収をもつ色素化合物
を含んでいてもよい。この量は、安定性、取扱性等の点
から、ポリイミド前駆体100重量部に対して、0.0
5〜5重量部とすることが好ましい。
Further, the light-sensitive material of the present invention may contain the above-mentioned dye compound having absorption at 450 to 600 nm, if necessary. This amount is 0.0 with respect to 100 parts by weight of the polyimide precursor in terms of stability, handleability, and the like.
It is preferably 5 to 5 parts by weight.

【0042】本発明の感光材料は必要に応じてビスアジ
ド化合物を含んでもよく、そのようなビスアジド化合物
の例としては次の化合物が挙げられる。
The light-sensitive material of the present invention may contain a bisazide compound if necessary. Examples of such a bisazide compound include the following compounds.

【0043】[0043]

【化12】 Embedded image

【0044】[0044]

【化13】 Embedded image

【0045】ビスアジド化合物を用いる場合、その含有
量は、耐熱性、光硬化性等の点からポリイミド前駆体1
00重量部に対して0.01〜10重量部であることが
好ましい。
When a bisazide compound is used, the content of the bisazide compound is determined according to the heat resistance, photocurability and the like.
It is preferably 0.01 to 10 parts by weight based on 00 parts by weight.

【0046】さらに、本発明の感光材料には、光開始剤
を含有してもよい。そのような光開始剤としては前記し
たものが挙げられる。光開始剤を使用する場合、その使
用量は、耐熱性、光硬化性等の点から、ポリイミド前駆
体100重量部に対して0.01〜10重量部であるこ
とが好ましい。
Further, the light-sensitive material of the present invention may contain a photoinitiator. Such photoinitiators include those described above. When a photoinitiator is used, the amount is preferably 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyimide precursor from the viewpoint of heat resistance, photocurability and the like.

【0047】さらに、本発明の感光材料には、増感剤を
含有してもよい。そのような増感剤としては前記したも
のが挙げられる。増感剤を使用する場合、その使用量
は、耐熱性、光硬化性等の点から、ポリイミド前駆体1
00重量部に対して0.01〜10重量部であることが
好ましい。
Further, the light-sensitive material of the present invention may contain a sensitizer. Such sensitizers include those described above. When a sensitizer is used, the amount of the sensitizer to be used depends on heat resistance, photocurability and the like.
It is preferably 0.01 to 10 parts by weight based on 00 parts by weight.

【0048】さらに、本発明の感光材料には、有機溶剤
を含有してもよい。そのような有機溶剤としては前記し
たものが挙げられる。有機溶剤を使用する場合、その使
用量は、特に制限はないが、塗工性等の点から、感光材
料の固形分(有機溶剤以外の成分)が5〜95重量部と
なる量であることが好ましく、10〜50重量%となる
量であることがより好ましい。さらに、本発明の感光材
料には、可塑剤、接着促進剤等の添加剤を含有してもよ
い。
Further, the light-sensitive material of the present invention may contain an organic solvent. Examples of such organic solvents include those described above. When an organic solvent is used, the amount of use is not particularly limited, but from the viewpoint of coatability and the like, the amount of the solid content (a component other than the organic solvent) of the photosensitive material should be 5 to 95 parts by weight. Is preferable, and the amount is more preferably 10 to 50% by weight. Further, the light-sensitive material of the present invention may contain additives such as a plasticizer and an adhesion promoter.

【0049】本発明の感光性組成物及び感光材料は、浸
漬法、スプレー法、スクリーン印刷法、回転塗布法等に
よってシリコーンウエーハ、金属基板、ガラス基板、セ
ラミック基板等の基材上に塗布され、有機溶剤を含む場
合は、それらの有機溶剤の大部分を加熱乾燥することに
より、粘着性のない塗膜とすることができる。この塗膜
上に、パターン状に活性光線を照射する。例えば、パタ
ーンが描かれたマスクを通して活性光線を照射する。照
射する活性光線としては、紫外線、遠紫外線、可視光、
電子線、X線などの単色光などがある。照射後未照射部
を適当な現像液で溶解除去することにより所望のレリー
フパターンを得る。
The photosensitive composition and the photosensitive material of the present invention are applied to a substrate such as a silicon wafer, a metal substrate, a glass substrate, a ceramic substrate, or the like by an immersion method, a spray method, a screen printing method, a spin coating method, or the like. When an organic solvent is contained, a coating film having no tackiness can be obtained by heating and drying most of the organic solvent. The coating film is irradiated with actinic rays in a pattern. For example, actinic light is irradiated through a mask on which a pattern is drawn. The actinic rays to be irradiated include ultraviolet rays, far ultraviolet rays, visible light,
Examples include monochromatic light such as electron beams and X-rays. After the irradiation, a desired relief pattern is obtained by dissolving and removing the unirradiated portion with an appropriate developer.

【0050】現像液としては、特に制限はないが、例え
ば、1,1,1−トリクロロエタン等の難燃性溶媒、炭
酸ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液、N,N−ジメ
チルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N
−メチル−2−ピロリドン等の良溶媒、これら良溶媒と
低級アルコール、水、芳香族炭化水素等の貧溶媒との混
合溶媒などが用いられる。現像後は必要に応じて貧溶媒
等でリンスを行い、100℃前後で乾燥してパターンを
安定なものとできる。
The developer is not particularly limited, but may be, for example, a flame-retardant solvent such as 1,1,1-trichloroethane, an alkaline aqueous solution such as an aqueous solution of sodium carbonate, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethyl. Acetamide, N
Good solvents such as -methyl-2-pyrrolidone and the like and mixed solvents of these good solvents with poor solvents such as lower alcohols, water and aromatic hydrocarbons are used. After the development, rinsing may be performed with a poor solvent or the like, if necessary, and the pattern may be dried at about 100 ° C. to make the pattern stable.

【0051】このようにして得られたレリーフパターン
を、例えば、80〜400℃で5〜300分間、加熱す
ることにより、イミド閉環させ、ポリイミドパターンを
得ることができる。上記レリーフパターン又はポリイミ
ドパターンをマスクとして、SiO、SiN等の無機物
を用いて形成されたパッシベーション膜をドライエッチ
ングにより加工することができる。また、半導体装置の
層間絶縁膜や表面保護膜とすることもできる。
The polyimide pattern can be obtained by heating the thus obtained relief pattern at, for example, 80 to 400 ° C. for 5 to 300 minutes to close the imide ring. Using the above-described relief pattern or polyimide pattern as a mask, a passivation film formed using an inorganic substance such as SiO or SiN can be processed by dry etching. Further, it can be used as an interlayer insulating film or a surface protective film of a semiconductor device.

【0052】[0052]

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 実施例1〜4及び比較例1 4,4′−ジアミノジフェニルスルフオンと3,3′,
4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とを等
モルで反応させて得られたポリアミド酸のN−メチル−
2−ピロリドン溶液10g(固形分20重量%)、ジメ
チルアミノエチルメタクリレート1.8g、ビス(シク
ロペンタジエニル)−ビス〔2,6−ジフルオロ−3−
(ピリ−1−イル)フェニル〕チタン0.1g、4,
4′−ビスアジド−3,3′−ビフェニル0.02g並
びに表1に示すα−(メチルチオ)アクリロニトリル及
び色素化合物を配合した後、撹拌混合し感光材料(感光
性組成物)とした。フィルタでろ過した後、ガラス製サ
ンプル瓶に取り出し、イエロールーム中で室温下に放置
して貯蔵安定性試験を行った。配合直後及び放置後7日
経過した感光材料の粘度を表1に示した。
The present invention will be described below with reference to examples. Examples 1-4 and Comparative Example 1 4,4'-diaminodiphenylsulfone and 3,3 ',
N-methyl-polyamide acid obtained by reacting 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride with equimolar amount
10 g of 2-pyrrolidone solution (solid content 20% by weight), 1.8 g of dimethylaminoethyl methacrylate, bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3-
(Pyri-1-yl) phenyl] titanium 0.1 g, 4,
After mixing 0.02 g of 4'-bisazide-3,3'-biphenyl, .alpha .- (methylthio) acrylonitrile and a coloring compound shown in Table 1, the mixture was stirred and mixed to obtain a photosensitive material (photosensitive composition). After filtering through a filter, the sample was taken out into a glass sample bottle and left in a yellow room at room temperature to perform a storage stability test. Table 1 shows the viscosities of the photographic materials immediately after blending and after 7 days from standing.

【0053】また、これらの感光材料をシリコンウエハ
ー上に回転塗布し、ホットプレート上100℃で200
秒加熱し、溶剤を乾燥させて感光性塗膜とした。乾燥後
の膜厚は23ミクロンであった。塗膜上にフォトマスク
を介し超高圧水銀灯を光源とするミラープロジェクショ
ン露光機でパターン露光を行った。このあとN−メチル
−2−ピロリドンとメチルアルコールの混合溶液(容積
比:4/1)で浸漬現像を行った。さらにイソプロパノ
ールでリンスした。現像後のパターン形状を測定、観察
し、残膜率(膜厚を初期の膜厚で割った値)が90%と
なる露光量とそのとき開口したパターンの最小マスク寸
法を解像度として表1に示した。
These photosensitive materials are spin-coated on a silicon wafer and placed on a hot plate at 100 ° C. for 200 hours.
After heating for 2 seconds, the solvent was dried to obtain a photosensitive coating film. The film thickness after drying was 23 microns. Pattern exposure was performed on the coating film via a photomask with a mirror projection exposure machine using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. Thereafter, immersion development was performed with a mixed solution of N-methyl-2-pyrrolidone and methyl alcohol (volume ratio: 4/1). Further, it was rinsed with isopropanol. The pattern shape after development is measured and observed, and the exposure amount at which the residual film ratio (value obtained by dividing the film thickness by the initial film thickness) becomes 90% and the minimum mask dimension of the pattern opened at that time are shown in Table 1 as a resolution. Indicated.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】実施例1の感光材料については、塗布から
露光、露光から現像までの放置時間をそれぞれ変えたと
きの解像度を表2及び表3に示した。
Tables 2 and 3 show the resolution of the photosensitive material of Example 1 when the standing times from coating to exposure and from exposure to development were changed.

【0056】[0056]

【表2】 [Table 2]

【0057】[0057]

【表3】 [Table 3]

【0058】実施例1で得られたウェハーについては、
これを窒素雰囲気下で100℃で15分、200℃で2
0分、350℃で60分加熱し最終硬化膜とした。最終
硬化膜厚10ミクロンの良好なポリイミドパターンが得
られた。実施例に示したように本発明の感光性組成物及
び感光性材料は比較例のものに比べ、貯蔵安定性及び感
光特性に優れ、高解像度でプロセス安定性の良好なもの
である。
With respect to the wafer obtained in Example 1,
This is carried out under nitrogen atmosphere at 100 ° C. for 15 minutes and at 200 ° C. for 2 minutes.
Heating was performed at 350 ° C. for 60 minutes for 0 minute to obtain a final cured film. A good polyimide pattern having a final cured film thickness of 10 microns was obtained. As shown in the examples, the photosensitive composition and photosensitive material of the present invention are superior in storage stability and photosensitive characteristics to those of the comparative examples, and have high resolution and good process stability.

【0059】[0059]

【発明の効果】請求項1記載の感光性組成物は、優れた
感光特性及び保存安定性を示し、かつ高解像度でプロセ
ス安定性の良好なものである。請求項2記載の感光性組
成物は、請求項1記載の発明の効果を奏し、より保存安
定性に優れるものである。
The photosensitive composition according to the first aspect exhibits excellent photosensitive properties and storage stability, and has high resolution and good process stability. The photosensitive composition according to the second aspect has the effect of the invention according to the first aspect and is more excellent in storage stability.

【0060】請求項3記載の感光材料は、優れた感光特
性、保存安定性及び耐熱性を示し、かつ高解像度でプロ
セス安定性の良好なものである。請求項4記載の感光材
料は、請求項3記載の発明の効果を奏し、より保存安定
性に優れたものである。請求項5記載の感光材料は、請
求項3又は4記載の発明の効果を奏し、より優れた感光
特性を示すものである。
The photosensitive material according to the third aspect has excellent photosensitive characteristics, storage stability and heat resistance, and has high resolution and good process stability. The light-sensitive material according to the fourth aspect has the effect of the invention according to the third aspect, and is more excellent in storage stability. The light-sensitive material according to the fifth aspect has the effects of the invention according to the third or fourth aspect and exhibits more excellent light-sensitive properties.

【0061】請求項6記載のレリーフパターンの製造法
によれば、優れた耐熱性、密着性及び耐薬品性を示し形
状の良好なポリイミドパターンを与えうるレリーフパタ
ーンが得られる。請求項7記載のポリイミドパターンの
製造法によれば、優れた耐熱性、密着性及び耐薬品性を
示し形状の良好なポリイミドパターンが得られる。
According to the method of manufacturing a relief pattern according to the sixth aspect, a relief pattern which exhibits excellent heat resistance, adhesion and chemical resistance and can provide a polyimide pattern having a good shape can be obtained. According to the method for producing a polyimide pattern according to claim 7, a polyimide pattern having excellent heat resistance, adhesion and chemical resistance and having a good shape can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/027 514 G03F 7/027 514 Fターム(参考) 2H025 AA00 AA01 AA02 AB16 AC01 AD01 BA07 BC03 BC14 BC36 BC38 BC49 CA39 CA41 CB25 CC20 FA29 4J100 AB02Q AB04Q AB16Q AL08Q AL09Q AL62Q AL63Q AL66Q AL67Q AM03P AM19Q AM21Q AM24Q AQ08Q AQ12Q BA02Q BA03Q BA08Q BA31Q BA51P CA04 FA10 JA37 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03F 7/027 514 G03F 7/027 514 F Term (Reference) 2H025 AA00 AA01 AA02 AB16 AC01 AD01 BA07 BC03 BC14 BC36 BC38 BC49 CA39 CA41 CB25 CC20 FA29 4J100 AB02Q AB04Q AB16Q AL08Q AL09Q AL62Q AL63Q AL66Q AL67Q AM03P AM19Q AM21Q AM24Q AQ08Q AQ12Q BA02Q BA03Q BA08Q BA31Q BA51P CA04 FA10 JA37

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(I) 【化1】 (式中、Rは、炭素原子数1〜20のアルキル基を示
す)で表されるα−(アルキルチオ)アクリロニトリ
ル、下記一般式(II) 【化2】 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R
9及びR10は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素
数1〜20のアルコキシ基又は複素環を示す)で表され
るチタノセン化合物及び付加重合性化合物を含有してな
る感光性組成物。
1. A compound represented by the following general formula (I) (Wherein R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) α- (alkylthio) acrylonitrile represented by the following general formula (II): (Wherein, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R
9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a heterocyclic ring) and an addition polymerizable compound.
【請求項2】 さらに、450〜600nmに吸収をもつ
色素化合物を含有する請求項1記載の感光性組成物。
2. The photosensitive composition according to claim 1, further comprising a dye compound having an absorption at 450 to 600 nm.
【請求項3】 下記一般式(I) 【化3】 (式中、Rは、炭素原子数1〜20のアルキル基を示
す)で表されるα−(アルキルチオ)アクリロニトリ
ル、下記一般式(II) 【化4】 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R
9及びR10は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素
数1〜20のアルコキシ基又は複素環を示す)で表され
るチタノセン化合物及び化学線により2量化又は重合可
能な炭素−炭素二重結合を有するポリイミド前駆体を含
有してなる感光材料。
3. The following general formula (I): (Wherein, R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) α- (alkylthio) acrylonitrile represented by the following general formula (II): (Wherein, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R
9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a heterocyclic ring) and a carbon-carbon double bond that can be dimerized or polymerized by actinic radiation. A photosensitive material comprising a polyimide precursor having the formula:
【請求項4】 さらに450〜600nmに吸収をもつ色
素化合物を含有する請求項3記載の感光材料。
4. The light-sensitive material according to claim 3, further comprising a dye compound having an absorption at 450 to 600 nm.
【請求項5】 さらにビスアジド化合物を含有する請求
項3又は4記載の感光材料。
5. The light-sensitive material according to claim 3, further comprising a bisazide compound.
【請求項6】 請求項1若しくは2記載の感光性組成物
又は請求項3、4若しくは5記載の感光材料の塗膜に活
性光線をパターン状に照射し、未照射部を現像除去する
ことを特徴とするレリーフパターンの製造法。
6. A method of irradiating a photosensitive composition according to claim 1 or 2 or a coating film of the photosensitive material according to claim 3, 4 or 5 with actinic rays in a pattern, and developing and removing unirradiated portions. A method for producing a relief pattern that is a feature.
【請求項7】 請求項6記載の製造法により得られたレ
リーフパターンを加熱することを特徴とするポリイミド
パターンの製造法。
7. A method for producing a polyimide pattern, comprising heating the relief pattern obtained by the method according to claim 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022045120A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-03 富士フイルム株式会社 Photosensitive resin composition, cured product, laminate, method for manufacturing cured product, and semiconductor device

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