JP2001133975A - ポジ型感光性樹脂前駆体組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】アルカリ現像可能なポジ型の感光性樹脂前駆体
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
主成分とするポリマーと、（ｂ）一般式（２）で表され
る少なくとも一つのキノンジアジド化合物を含有するこ
とを特徴とするポジ型感光性樹脂前駆体組成物。 (式中Ｒ¹ ２個以上の炭素原子を有する２価から８価の
有機基。Ｒ²は、少なくとも２個以上の炭素原子を有す
る２価から８価の有機基。Ｒ³ 、Ｒ⁴は水素、または炭
素数１から２０までの有機基のいずれか。ｎは１０から
１０００００までの整数、ｍ、ｆは０から２までの整
数、ｐ、ｑは０から４までの整数。ただしｐ+ｑ＞
０。） （式中、Ｒ⁵はカルボニル基、チオカルボニル基または
スルホニル基。ａ、ｂは０〜３の整数。Ｑは５又は４−
ナフトキノンジアジドスルホニル基、水素原子のいずれ
か。又、ａ＋ｂ＞０であり、Ｑの全ては水素原子になる
ことはない。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の表面
保護膜、層間絶縁膜などに適した、紫外線で露光した部
分がアルカリ水溶液に溶解するポジ型の感光性ポリイミ
ドおよびポリベンゾオキサゾール前駆体組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】露光した部分が現像により溶解するポジ
型の耐熱性樹脂前駆体組成物としては、ポリアミド酸に
キノンジアジドを添加したもの、水酸基を有した可溶性
ポリイミドにキノンジアジドを添加したもの、水酸基を
有したポリアミドにキノンジアジドを添加したものなど
が知られていた。またキノンジアジド化合物について
は、フッ素含有キノンジアジド（特開平４−３１８６０
号公報）、イソプロピル残基を含有したキノンジアジド
（特開平７−２８１４４１号公報）などがある。

【０００３】しかしながら、通常のポリアミド酸にキノ
ンジアジドを添加したものではキノンジアジドのアルカ
リに対する溶解阻害効果よりポリアミド酸のカルボキシ
ル基の溶解性が高いために、ほとんどの場合希望するパ
ターンを得ることが出来ないという問題点があった。ま
た、水酸基を有した可溶性ポリイミド樹脂を添加したも
のでは、今述べたような問題点は少なくなったものの、
可溶性にするために構造が限定されること、得られるポ
リイミド樹脂の耐溶剤性が悪い点などが問題であった。
水酸基を有したポリアミド樹脂にキノンジアジドを添加
したものも、溶解性を出すために構造にある限定はある
こと、そのために熱処理後に得られる樹脂の耐溶剤性に
劣ることなどが問題であった。

【０００４】さらにアルカリ水溶液に対する溶解抑制効
果をもたらすものものとして、平版印刷版に使用される
ポジ型感光性組成物に用いられる、ラクトン環を有する
塩基発色性色素が知られている（特開平１１−１４３０
７６号公報）。これは照射する露光波長が極めて長く、
感度に対して問題があった。

【０００５】以上の欠点を考慮し、本発明は、ポリイミ
ドおよびポリベンゾオキサゾール前駆体に特定のキノン
ジアジド化合物を添加することで得られる樹脂組成物
が、露光前はアルカリ現像液にほとんど溶解せず、露光
すると容易にアルカリ現像液に溶解するために、現像に
よる膜減りが少なく、かつ短時間に現像できることを見
いだし、発明に至ったものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特定の構造
を有したポリイミドおよびポリベンゾオキサゾール前駆
体に特定のキノンジアジド化合物を添加することで、現
像による未露光部の膜減りが少なく、かつ短時間で現像
できるポジ型の耐熱性樹脂組成物を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）一般式
（１）で表される構造単位を主成分とするポリマーと、
（ｂ）一般式（２）で表される少なくとも一つのキノン
ジアジド化合物を含有することを特徴とするポジ型感光
性樹脂前駆体組成物である。

【０００８】

【化７】

【０００９】(式中Ｒ¹ は少なくとも２個以上の炭素原
子を有する２価から８価の有機基を示し、Ｒ² は、少な
くとも２個以上の炭素原子を有する２価から８価の有機
基を示し、Ｒ³、Ｒ⁴は水素、または炭素数１から２０ま
での有機基のいずれかを示す。ｎは１０から１００００
０までの整数、ｍ、ｆは０から２までの整数、ｐ、ｑは
０から４までの整数を示す。ただしｐ+ｑ＞０であ
る。）

【００１０】

【化８】

【００１１】（式中、Ｒ⁵はカルボニル基、チオカルボ
ニル基またはスルホニル基を示し、Ｒ⁶、Ｒ⁷は水素原
子、炭素数１〜８までのアルキル基、アルコキシル基、
カルボキシル基、エステル基のいずれかを示す。Ｒ⁸〜
Ｒ¹¹は水素原子、水酸基、炭素数１〜８までのアルキル
基のいずれかを示す。ａ、ｂは０〜３の整数を示し、Ｑ
は５−ナフトキノンジアジドスルホニル基、４−ナフト
キノンジアジドスルホニル基、水素原子のいずれかを表
す。ただし、ａ＋ｂ＞０であり、Ｑの全ては水素原子に
なることはない。）

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明における一般式（１）で表
される構造単位を主成分とするポリマーとは、加熱ある
いは適当な触媒により、イミド環、オキサゾール環、そ
の他の環状構造を有するポリマーとなり得るものであ
る。環構造となることで、耐熱性、耐溶剤性が飛躍的に
向上する。

【００１３】上記一般式（１）は、水酸基を有したポリ
アミド、ポリアミド酸、およびポリアミド酸エステルを
表しており、この水酸基の存在のために、アルカリ水溶
液に対する溶解性が水酸基を有さないポリアミドよりも
良好になる。特に、水酸基の中でもフェノール性の水酸
基がアルカリ水溶液に対する溶解性より好ましい。ま
た、フッ素原子を一般式（１）中に１０重量％以上有す
ることで、アルカリ水溶液で現像する際に、膜の界面に
撥水性が適度に出るために、界面のしみこみなどが抑え
られる。しかしながら、フッ素原子含有量が２０重量％
を越えると、アルカリ水溶液に対する溶解性が低下する
こと、熱処理により環状構造にしたポリマーの耐有機溶
媒性が低下すること、発煙硝酸に対する溶解性が低下す
るため、フッ素原子は１０重量％〜２０重量％含まれる
ことが好ましい。

【００１４】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２価〜８価の有機基を示し、
酸の構造成分を表している。２価のものとしては、テレ
フタル酸、イソフタル酸、ジフェニルエーテルジカルボ
ン酸、ナフタレンジカルボン酸、ビス（カルボキシフェ
ニル）プロパンなどの芳香族ジカルボン酸、シクロヘキ
サンジカルボン酸、アジピン酸などの脂肪族ジカルボン
酸などを挙げることができる。３価のものとしては、ト
リメリット酸、トリメシン酸などのトリカルボン酸、４
価のものとしてはピロメリット酸、ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ジフェニ
ルエーテルテトラカルボン酸などのテトラカルボン酸を
挙げることができる。また、ヒドロキシフタル酸、ヒド
ロキシトリメリット酸などの水酸基を有する酸も用いる
ことができる。またこれら酸成分は単独または２種以上
混合しても構わないが、テトラカルボン酸を１〜４０モ
ル％共重合して用いることが好ましい。

【００１５】テトラカルボン酸は芳香族環を含有し、か
つ、水酸基を１個〜４個有した、少なくとも２個以上の
炭素原子を有する３価〜８価の有機基であることが好ま
しく、炭素数６〜３０の３価または４価の有機基がさら
に好ましい。具体的には、一般式（３）に示されるよう
な構造のものが好ましく、Ｒ¹²、Ｒ¹⁴は炭素数２〜２０
より選ばれる２価から４価の有機基を示している。得ら
れるポリマーの耐熱性より芳香族環を含んだものがさら
に好ましく、その中でも特に好ましい構造としてトリメ
リット酸、トリメシン酸、ナフタレントリカルボン酸残
基のようなものを挙げることができる。またＲ¹³は炭素
数３〜２０より選ばれる水酸基を有した３価〜８価の有
機基を示している。さらに、水酸基はアミド結合と隣り
合った位置にあることが好ましい。このような例とし
て、フッ素原子を含んだ、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、ビス（３−
ヒドロキシ−４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロ
パン、フッ素原子を含まない、ビス（３−アミノ−４−
ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（３−ヒドロキシ
−４−アミノフェニル）プロパン、３，３’−ジアミノ
−４，４’−ジヒドロキシビフェニル、３，３’−ジア
ミノ−４，４’−ジヒドロキシビフェニル、２，４−ジ
アミノ−フェノール、２，５−ジアミノフェノール、
１，４−ジアミノ−２，５−ジヒドロキシベンゼンのア
ミノ基が結合したものなどを挙げることができる。

【００１６】また、一般式（３）のＲ¹⁵、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷は
水素、炭素数１〜２０までの有機基のいずれかを示して
いる。炭素数２０を超えるとアルカリ現像液に対する溶
解性が低下する。ｏ、ｓ、ｔは０〜２までの整数を示し
ているが、好ましくは１〜２の整数から選ばれる。また
ｒは１〜４までの整数を表している。ｒが５以上になる
と、得られる耐熱性樹脂膜の特性が低下する。

【００１７】一般式（３）で表される化合物の中で、好
ましい化合物を例示すると下記に示したような構造のも
のが挙げられるが、これらに限定されない。

【００１８】

【化９】

【００１９】また、アルカリに対する溶解性、感光性
能、耐熱性を損なわない範囲で、水酸基を有していない
テトラカルボン酸、ジカルボン酸で変性することもでき
る。この例としては、ピロメリット酸、ベンゾフェノン
テトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ジフ
ェニルエーテルテトラカルボン酸、ジフェニルスルホン
テトラカルボン酸などの芳香族テトラカルボン酸やその
カルボキシル基２個をメチル基やエチル基にしたジエス
テル化合物、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脂肪族のテトラカルボン酸やそ
のカルボキシル基２個をメチル基やエチル基にしたジエ
ステル化合物、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニ
ルエーテルジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸など
の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸などの脂肪族ジカル
ボン酸などを挙げることができる。これらは、酸成分の
５０モル％以下の変性が好ましいが、さらに好ましくは
３０モル％以下である。５０モル％以上の変性を行う
と、アルカリに対する溶解性、感光性が損なわれる恐れ
がある。

【００２０】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２〜８価の有機基を示しており、
ジアミンの構造成分を表している。この中で、Ｒ²の好
ましい例としては、得られるポリマーの耐熱性より芳香
族を有し、かつ水酸基またはカルボキシル基を有するも
のが好ましく、具体的な例としてはフッ素原子を有し
た、ビス（アミノ−ヒドロキシ−フェニル）ヘキサフル
オロプロパン、フッ素原子を有さない、ジアミノジヒド
ロキシピリミジン、ジアミノジヒドロキシピリジン、ヒ
ドロキシ−ジアミノ−ピリミジン、ジアミノフェノー
ル、ジヒドロキシベンチジン、ジアミノ安息香酸、ジア
ミノテレフタル酸などの化合物や一般式（４）、
（５）、（６）に示す構造のものをあげることができ
る。

【００２１】一般式（４）において、Ｒ¹⁸、Ｒ²⁰は炭素
数２〜２０より選ばれる水酸基を有した３価〜６価の有
機基を示しており、得られるポリマーの耐熱性より芳香
族環を有したものが好ましい。具体的にはヒドロキシフ
ェニル基、ジヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチ
ル基、ジヒドロキシナフチル基、ヒドロキシビフェニル
基、ジヒドロキシビフェニル基、ビス（ヒドロキシフェ
ニル）ヘキサフルオロプロパン基、ビス（ヒドロキシフ
ェニル）プロパン基、ビス（ヒドロキシフェニル）スル
ホン基、ヒドロキシジフェニルエーテル基、ジヒドロキ
シジフェニルエーテル基などを表す。また、ヒドロキシ
シクロヘキシル基、ジヒドロキシシクロヘキシル基など
の脂肪族の基も使用することができる。Ｒ¹⁹は炭素数２
〜３０より選ばれる２価〜４価の有機基を表している。
得られるポリマーの耐熱性よりは芳香族を有した２価〜
４価の基がよく、このような例としてはフェニル基、ビ
フェニル基、ジフェニルエーテル基、ジフェニルヘキサ
フルオロプロパン基、ジフェニルプロパン基、ジフェニ
ルスルホン基、これらにカルボキシル基が２個まで置換
したものなどをあげることができるが、これ以外にも脂
肪族のシクロヘキシル基なども使用することができる。

【００２２】一般式（５）において、Ｒ²⁴、Ｒ²⁶は炭素
数２〜２０より選ばれる２価〜４価の有機基を表してい
る。得られるポリマーの耐熱性よりは芳香族を有した２
価〜４価の基がよく、このような例としてはフェニル
基、ビフェニル基、ジフェニルエーテル基、ジフェニル
ヘキサフルオロプロパン基、ジフェニルプロパン基、ジ
フェニルスルホン基、これらにカルボキシル基が２個ま
で置換したものなどをあげることができるが、これ以外
にも脂肪族のシクロヘキシル基なども使用することがで
きる。Ｒ²⁵は、炭素数３〜２０より選ばれる水酸基を有
した３価〜８価の有機基を示しており、得られるポリマ
ーの耐熱性より芳香族環を有したものが好ましい。具体
的にはヒドロキシフェニル基、ジヒドロキシフェニル
基、ヒドロキシナフチル基、ジヒドロキシナフチル基、
ヒドロキシビフェニル基、ジヒドロキシビフェニル基、
ビス（ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン
基、ビス（ヒドロキシフェニル）プロパン基、ビス（ヒ
ドロキシフェニル）スルホン基、ヒドロキシジフェニル
エーテル基、ジヒドロキシジフェニルエーテル基などを
表す。また、ヒドロキシシクロヘキシル基、ジヒドロキ
シシクロヘキシル基などの脂肪族の基も使用することが
できる。

【００２３】一般式（６）においてＲ³⁰は炭素数２〜２
０より選ばれる２価〜４価の有機基を表している。得ら
れるポリマーの耐熱性から芳香族を有した２価〜４価の
基がよく、このような例としてはフェニル基、ビフェニ
ル基、ジフェニルエーテル基、ジフェニルヘキサフルオ
ロプロパン基、ジフェニルプロパン基、ジフェニルスル
ホン基、これらにカルボキシル基が２個まで置換したも
のなどをあげることができるが、これ以外にも脂肪族の
シクロヘキシル基なども使用することができる。Ｒ³¹は
炭素数３〜２０より選ばれる水酸基を有した３価〜８価
の有機基を示しており、得られるポリマーの耐熱性より
芳香族環を有したものが好ましい。具体的にはヒドロキ
シフェニル基、ジヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナ
フチル基、ジヒドロキシナフチル基、ヒドロキシビフェ
ニル基、ジヒドロキシビフェニル基、ビス（ヒドロキシ
フェニル）ヘキサフルオロプロパン基、ビス（ヒドロキ
シフェニル）プロパン基、ビス（ヒドロキシフェニル）
スルホン基、ヒドロキシジフェニルエーテル基、ジヒド
ロキシジフェニルエーテル基などを表す。また、ヒドロ
キシシクロヘキシル基、ジヒドロキシシクロヘキシル基
などの脂肪族の基も使用することができる。

【００２４】一般式（４）のＲ²¹、Ｒ²²、Ｒ²³、一般式
（５）のＲ²⁷、Ｒ²⁸、Ｒ²⁹、一般式（６）のＲ³²、Ｒ³³
は水素、炭素数１〜２０までの有機基のいずれかを示し
ている。炭素数２０を超えるとアルカリ現像液に対する
溶解性が低下する。また、一般式（４）のｇ、ｈ、ｉ、
一般式（５）のｊ、ｋ、ｌ、一般式（６）のｄ、ｅは０
〜２までの整数を示しているが、好ましくは１〜２の整
数から選ばれる。

【００２５】また一般式（４）のu、ｖは１あるいは２
の整数を示し、一般式（５）のｗ、一般式（６）のｘは
１〜４までの整数を示す。

【００２６】一般式（１）のＲ²（ＣＯＯＲ⁴）ｆ（Ｏ
Ｈ）ｑを一般式（４）で表される具体例を下記に示す。

【００２７】

【化１０】

【００２８】また、一般式（５）で表される具体例を下
記に示す。

【００２９】

【化１１】

【００３０】一般式（６）で表される具体例を下記に示
す。

【００３１】

【化１２】

【００３２】一般式（４）、（５）、（６）で表される
ジアミンに対して、１〜４０モル％の範囲の、他のジア
ミン成分を用いて変性することもできる。これらの例と
しては、フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエー
テル、アミノフェノキシベンゼン、ジアミノジフェニル
メタン、ジアミノジフェニルスルホン、ビス（トリフル
オロメチル）ベンチジン、ビス（アミノフェノキシフェ
ニル）プロパン、ビス（アミノフェノキシフェニル）ス
ルホンあるいはこれらの芳香族環にアルキル基やハロゲ
ン原子で置換した化合物などを挙げることができる。こ
のような例として、フェニレンジアミン、ジアミノジフ
ェニルエーテル、アミノフェノキシベンゼン、ジアミノ
ジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ビス
（トリフルオロメチル）ベンチジン、ビス（アミノフェ
ノキシフェニル）プロパン、ビス（アミノフェノキシフ
ェニル）スルホンあるいはこれらの芳香族環にアルキル
基やハロゲン原子で置換した化合物など、脂肪族のシク
ロヘキシルジアミン、メチレンビスシクロヘキシルアミ
ン、ヘキサメチレンジアミンなどが挙げられる。このよ
うな脂肪族のジアミン成分を４０モル％以上共重合する
と得られるポリマーの耐熱性が低下する。

【００３３】一般式（１）のＲ³、Ｒ⁴は水素、炭素数１
〜２０の有機基のいずれかを示している。得られるポジ
型感光性樹脂前駆体溶液の安定性からは、Ｒ³、Ｒ⁴は有
機基が好ましいが、アルカリ水溶液の溶解性より見ると
水素が好ましい。本発明においては、水素原子とアルキ
ル基を混在させることができる。このＲ³、Ｒ⁴の水素と
有機基の量を制御することで、アルカリ水溶液に対する
溶解速度が変化するので、この調整により適度な溶解速
度を有したポジ型感光性樹脂前駆体組成物を得ることが
できる。好ましい範囲は、Ｒ³、Ｒ⁴の１０％〜９０％が
水素原子である。Ｒ³、Ｒ⁴の炭素数が２０を越えるとア
ルカリ水溶液に溶解しなくなる。以上よりＲ³、Ｒ⁴は、
炭素数１〜１６までの炭化水素基を少なくとも１つ以上
含有し、その他は水素原子であることが好ましい。

【００３４】また一般式（１）のｍ、ｆはカルボキシル
基の数を示しており、０〜２までの整数を示している。
より好ましくは１〜２の整数から選ばれる。一般式
（１）のｎは本発明のポリマーの構造単位の繰り返し数
を示しており、１０〜１０００００の範囲であることが
好ましい。

【００３５】さらに、基板との接着性を向上させるため
に、耐熱性を低下させない範囲でＲ¹、Ｒ²にシロキサン
構造を有する脂肪族の基を共重合してもよい。具体的に
は、ジアミン成分として、ビス（３−アミノプロピル）
テトラメチルジシロキサン、ビス（ｐ−アミノ−フェニ
ル）オクタメチルペンタシロキサンなどを１〜１０モル
％共重合したものなどがあげられる本発明のポジ型感光
性樹脂組成物は一般式（１）で表される構造単位のみか
らな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９０モル％以上含有してい
ることが好ましい。共重合あるいはブレンドに用いられ
る構造単位の種類および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の耐熱性を損なわない範囲で選
択することが好ましい。

【００３６】本発明の感光性樹脂前駆体は公知の方法に
より合成される。例えば、低温中でテトラカルボン酸二
無水物とジアミン化合物を反応させる方法、テトラカル
ボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得、
その後アミンと縮合剤の存在下で反応させる方法、テト
ラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステル
を得、その後残りのジカルボン酸を酸クロリド化し、ア
ミンと反応させる方法などで合成することができる。

【００３７】本発明において、一般式（２）で表される
キノンジアジド化合物としては、ラクトン、チオラクト
ンまたはスルホラクトン骨格を有し、さらにフェノール
性水酸基を有した化合物にキノンジアジドのスルホン酸
がエステルで結合したものが好ましい。キノンジアジド
のスルホニル基としては、１，２−ナフトキノンジアジ
ド−４−スルホニル基、１，２−ナフトキノンジアジド
−５−スルホニル基を挙げることが出来る。１，２−ナ
フトキノンジアジド−４−スルホニル基は水銀灯のｉ線
領域に吸収を持っており、ｉ線露光に適しており、１，
２−ナフトキノンジアジド−５−スルホニル基は水銀灯
のｇ線領域まで吸収が伸びており、ｇ線露光に適してい
る。本発明においては、１，２−ナフトキノンジアジド
−４−スルホニル基、１，２−ナフトキノンジアジド−
５−スルホニル基のどちらも好ましく使用することが出
来るが、露光する波長によって１，２−ナフトキノンジ
アジド−４−スルホニル基、１，２−ナフトキノンジア
ジド−５−スルホニル基を選択することが好ましい。ま
た、同一分子中に１，２−ナフトキノンジアジド−４−
スルホニル基、１，２−ナフトキノンジアジド−５−ス
ルホニル基を併用して導入することもできるし、１，２
−ナフトキノンジアジド−４−スルホニル基を感光基と
して導入した感光剤と１，２−ナフトキノンジアジド−
５−スルホニル基を感光基として導入した感光剤を混合
して使用することもできる。

【００３８】一般式（２）において、Ｒ⁵は塩基性下で
開環する機能を有する置換基を示し、好ましくはカルボ
ニル基、チオカルボニル基またはスルホニル基を示す。
塩基性下で該ラクトン、チオラクトンまたはスルホラク
トン骨格が開環するため、アルカリ現像液への溶解性が
飛躍的に向上する。

【００３９】一般式（２）において、Ｒ⁶、Ｒ⁷は水素原
子、炭素数１〜８までのアルキル基、アルコキシル基、
カルボキシル基、エステル基のいずれかを表しており、
キノンジアジド部位のポリマーとの相互作用からあまり
かさ高くない置換基が望ましい。炭素数９以上のアルキ
ル基を用いるとキノンジアジド部位がポリマーの水酸基
と相互作用できず、パターンが残らない可能性がある。
この理由から、Ｒ⁶、Ｒ⁷の少なくとも一方は水素原子で
あることがより好ましい。

【００４０】一般式（２）において、Ｒ⁸〜Ｒ¹¹は水素
原子、水酸基、炭素数１〜８までのアルキル基のいずれ
かを表している。アルカリ水溶液への溶解性から少なく
とも１つは水素原子または水酸基であることが好まし
い。すべてがアルキル基となるとアルカリ水溶液に対す
る溶解性が低下してパターンを得られない可能性があ
る。

【００４１】一般式（２）において、キノンジアジド化
合物１分子あたりのＱの水素原子である割合は０〜３／
４が好ましく、未露光部に対するキノンジアジド部位の
溶解抑制効果を考慮するとさらに好ましくは１／２以下
である。この割合が３／４より大きくなり、フェノール
性水酸基が多くなると溶解促進効果が大きくなり過ぎて
望ましいパターンが得られない可能性がある。また、
ａ、ｂは０から３の整数から選ばれるが、ａ＋ｂ＞０で
ある必要がある。４以上となると、親水性が増加するた
めに、アルカリ現像液に未露光部が溶解し、パターンを
得られない恐れがある。

【００４２】一般式（２）で表される例として、下記に
示すものを挙げることができるがこれらに限られるわけ
ではない。

【００４３】

【化１３】

【００４４】このような感光剤を使用することで、露光
部のアルカリ現像液に対する溶解性が飛躍的に向上する
ため、短時間での現像と現像時の未露光部の膜減りの低
減が可能となる。また、キノンジアジド化合物の分子量
が１５００を超えると、その後の熱処理においてキノン
ジアジド化合物が十分に熱分解しないために、得られる
膜の耐熱性が低下する、機械特性が低下する、接着性が
低下するなどの問題が生じる可能性がある。このような
観点より見ると、好ましいキノンジアジド化合物の分子
量は３００〜１５００である。さらに好ましくは、３５
０〜１２００である。

【００４５】感光剤は、一般式（２）で表される構造の
みであっても良いし、他の構造との混合体であっても良
い。ただし他の構造との混合体として用いる場合、本発
明の感光剤の含有量は現像後の残膜率を低下させない量
であることが必要である。

【００４６】また、必要に応じて上記、ポジ型感光性前
駆体組成物と基板との塗れ性を向上させる目的で界面活
性剤、乳酸エチルやプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテートなどのエステル類、エタノールなどの
アルコール類、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケ
トンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン
などのエーテル類を混合しても良い。また、２酸化ケイ
素、２酸化チタンなどの無機粒子、あるいはポリイミド
の粉末などを添加することもできる。

【００４７】さらにシリコンウエハなどの下地基板との
接着性を高めるために、シランカップリング剤、チタン
キレート剤などをポジ型感光性樹脂前駆体組成物のワニ
スに０．５〜１０重量％添加したり、下地基板をこのよ
うな薬液で前処理したりすることもできる。

【００４８】ワニスに添加する場合、メチルメタクリロ
キシジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、などのシランカップリング剤、チタンキレー
ト剤、アルミキレート剤をワニス中のポリマーに対して
０．５〜１０重量％添加する。

【００４９】基板を処理する場合、上記で述べたカップ
リング剤をイソプロパノール、エタノール、メタノー
ル、水、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテル、乳酸エチル、アジピン酸ジエチルな
どの溶媒に０．５〜２０重量％溶解させた溶液をスピン
コート、浸漬、スプレー塗布、蒸気処理などで表面処理
をする。場合によっては、その後５０℃〜３００℃まで
の温度をかけることで、基板と上記カップリング剤との
反応を進行させる。

【００５０】次に、本発明のポジ型感光性前駆体組成物
を用いて耐熱性樹脂パターンを形成する方法について説
明する。

【００５１】ポジ型感光性前駆体組成物を基板上に塗布
する。基板としてはシリコンウエハ、セラミックス類、
ガリウムヒ素などが用いられるが、これらに限定されな
い。塗布方法としてはスピンナを用いた回転塗布、スプ
レー塗布、ロールコーティングなどの方法がある。ま
た、塗布膜厚は、塗布手法、組成物の固形分濃度、粘度
などによって異なるが通常、乾燥後の膜厚が、０．１〜
１５０μｍになるように塗布される。

【００５２】次にポジ型感光性前駆体組成物を塗布した
基板を乾燥して、ポジ型感光性前駆体組成物皮膜を得
る。乾燥はオーブン、ホットプレート、赤外線などを使
用し、５０度〜１５０度の範囲で１分〜数時間行うのが
好ましい。

【００５３】次に、このポジ型感光性前駆体組成物皮膜
上に所望のパターンを有するマスクを通して化学線を照
射し、露光する。露光に用いられる化学線としては紫外
線、可視光線、電子線、Ｘ線などがあるが、本発明では
水銀灯のｉ線（３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｇ
線（４３６ｎｍ）を用いるのが好ましい。

【００５４】耐熱性樹脂のパターンを形成するには、露
光後、現像液を用いて露光部を除去することによって達
成される。現像液としては、テトラメチルアンモニウム
の水溶液、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノ
ール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリ
ウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミ
ン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミ
ノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノ
エチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレ
ンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルカリ性
を示す化合物の水溶液が好ましい。また場合によって
は、これらのアルカリ水溶液にＮーメチルピロリドン、
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、γ−ブチロラクロ
ン、ジメチルアクリルアミドなどの極性溶媒、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール
類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテートなどのエステル類、シクロペンタノン、
シクロヘキサノン、イソブチルケトン、メチルイソブチ
ルケトンなどのケトン類などを単独あるいは数種を組み
合わせたものを添加してもよい。現像後は水にてリンス
処理をする。ここでもエタノール、イソプロピルアルコ
ールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリ
コールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類
などを水に加えてリンス処理をしても良い。

【００５５】現像後、２００〜５００℃の温度を加えて
耐熱性樹脂皮膜に変換する。この加熱処理は温度を選
び、段階的に昇温するか、ある温度範囲を選び連続的に
昇温しながら５分〜５時間実施する。一例としては、１
３０℃、２００℃、３５０℃で各３０分づつ熱処理す
る。あるいは室温より４００℃まで２時間かけて直線的
に昇温するなどの方法が挙げられる。

【００５６】本発明によるポジ型感光性前駆体組成物に
より形成した耐熱性樹脂皮膜は、半導体のパッシベーシ
ョン膜、半導体素子の保護膜、高密度実装用多層配線の
層間絶縁膜などの用途に用いられる。

【００５７】

【実施例】以下実施例および技術をあげて本発明を説明
するが、本発明はこれらの例によって限定されるもので
はない。

【００５８】特性の測定方法 粘度の測定 トキメック社製Ｅ型粘度計を使用し、２５℃にて測定を
行った。 膜厚の測定 大日本スクリーン製造社製ラムダエースＳＴＭ−６０２
を使用し、屈折率１．６４で測定を行った。

【００５９】合成例１ キノンジアジド化合物（１）の
合成 乾燥窒素気流下、フェノールフタレイン１５．９１ｇ
（０．０５０モル）と１，２−ナフトキノンジアジド−
５−スルホン酸クロリド２６．８７ｇ（０．１０モル）
を１，４−ジオキサン４５０ｇに溶解させ、室温にし
た。ここに、１，４−ジオキサン５０ｇと混合させたト
リエチルアミン１０．１２ｇを系内が４５℃以上になら
ないように滴下した。滴下後４０℃で２時間攪拌した。
トリエチルアミン塩を濾過し、ろ液を水に投入させた。
その後、析出した沈殿をろ過で集めた。この沈殿を真空
乾燥機で乾燥させ、キノンジアジド化合物（１）を得
た。

【００６０】

【化１４】

【００６１】合成例２ キノンジアジド化合物（２）の
合成 乾燥窒素気流下、フェノールフタレイン１５．９１ｇ
（０．０５０モル）と１，２−ナフトキノンジアジド−
４−スルホン酸クロリド２６．８７ｇ（０．１０モル）
を１，４−ジオキサン４５０ｇに溶解させ、室温にし
た。ここに、１，４−ジオキサン５０ｇと混合させたト
リエチルアミン１０．１２ｇを用い、合成例１と同様に
してキノンジアジド化合物（２）を得た。

【００６２】

【化１５】

【００６３】合成例３ キノンジアジド化合物（３）の
合成 乾燥窒素気流下、フェノールレッド１７．７１ｇ（０．
０５０モル）と１，２−ナフトキノンジアジド−４−ス
ルホン酸クロリド１３．４３ｇ（０．０５０モル）、
１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸クロリ
ド１３．４３ｇ（０．０５０モル）を１，４−ジオキサ
ン４５０ｇに溶解させ、室温にした。ここに、１，４−
ジオキサン５０ｇと混合させたトリエチルアミン１０．
１２ｇを用い、合成例１と同様にしてキノンジアジド化
合物（３）を得た。

【００６４】

【化１６】

【００６５】合成例４ 酸無水物（１）の合成 乾燥窒素気流下、ＢＡＨＦ１８．３ｇ（０．０５モル）
とアリルグリシジルエーテル３４．２ｇ（０．３モル）
をガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）１００ｇに溶解さ
せ、−１５℃に冷却した。ここにＧＢＬ５０ｇに溶解さ
せた無水トリメリット酸クロリド２２．１ｇ（０．１１
モル）を反応液の温度が０℃を越えないように滴下し
た。滴下終了後、０℃で４時間反応させた。この溶液を
ロータリーエバポレーターで濃縮して、トルエン１ｌに
投入して酸無水物（１）を得た。

【００６６】

【化１７】

【００６７】合成例５ ヒドロキシル基含有ジアミン化
合物（１）の合成 ＢＡＨＦ１８．３ｇ（０．０５モル）をアセトン１００
ｍｌ、プロピレンオキシド１７．４ｇ（０．３モル）に
溶解させ、−１５℃に冷却した。ここに４−ニトロベン
ゾイルクロリド２０．４ｇ（０．１１モル）をアセトン
１００ｍｌに溶解させた溶液を滴下した。滴下終了後、
−１５℃で４時間反応させ、その後室温に戻した。析出
した白色固体をろ別し、５０℃で真空乾燥した。

【００６８】固体３０ｇを３００ｍｌのステンレスオー
トクレーブに入れ、メチルセルソルブ２５０ｍｌに分散
させ、５％パラジウム−炭素を２ｇ加えた。ここに水素
を風船で導入して８ｋｇｆ/ｃｍ２の加圧下、還元反応
を室温で行った。約２時間後、風船がこれ以上しぼまな
いことを確認して反応を終了させた。反応終了後、ろ過
して触媒であるパラジウム化合物を除き、ロータリーエ
バポレーターで濃縮し、ジアミン化合物（１）を得た。
得られた固体をそのまま反応に使用した。

【００６９】

【化１８】

【００７０】合成例６ ヒドロキシル基含有ジアミン
（２）の合成 ２−アミノ−４−ニトロフェノール１５．４ｇ（０．１
モル）をアセトン５０ｍｌ、プロピレンオキシド３０ｇ
（０．３４モル）に溶解させ、−１５℃に冷却した。こ
こにイソフタル酸クロリド１１．２ｇ（０．０５５モ
ル）をアセトン６０ｍｌに溶解させた溶液を徐々に滴下
した。滴下終了後、−１５℃で４時間反応させた。その
後、室温に戻して生成している沈殿をろ過で集めた。

【００７１】この沈殿をＧＢＬ２００ｍｌに溶解させ
て、５％パラジウム−炭素３ｇを加えて、激しく攪拌し
た。ここに水素ガスを入れた風船を取り付け、室温で水
素ガスの風船がこれ以上縮まない状態になるまで攪拌を
続け、さらに２時間水素ガスの風船を取り付けた状態で
攪拌した。攪拌終了後、ろ過でパラジウム化合物を除
き、溶液をロータリーエバポレーターで半量になるまで
濃縮した。ここにエタノールを加えて、再結晶を行い、
目的の化合物の結晶を得た。

【００７２】

【化１９】

【００７３】合成例７ ヒドロキシル基含有ジアミン
（３）の合成 ２−アミノ−４−ニトロフェノール１５．４ｇ（０．１
モル）をアセトン１００ｍｌ、プロピレンオキシド１
７．４ｇ（０．３モル）に溶解させ、−１５℃に冷却し
た。ここに４−ニトロベンゾイルクロリド２０．４ｇ
（０．１１モル）をアセトン１００ｍｌに溶解させた溶
液を徐々に滴下した。滴下終了後、−１５℃で４時間反
応させた。その後、室温に戻して生成している沈殿をろ
過で集めた。

【００７４】この後、合成例６と同様にして目的の化合
物の結晶を得た。

【００７５】

【化２０】

【００７６】合成例８ ヒドロキシル基含有ジアミン化
合物（４）の合成 ＢＡＨＦ１８．３ｇ（０．０５モル）をジメチルアセト
アミド（ＤＭＡｃ）２００ｍｌに溶解させ、ここに４−
ニトロフタル酸無水物１９．３ｇ（０．１０モル）を加
え、６０℃で２時間反応させた。反応終了後、ロータリ
ーエバポレーターを用いて溶媒を除去し、析出した白色
固体を５０℃で真空乾燥した。

【００７７】ｐ−トルエンスルホン酸エタノール１１．
０ｇ（０．０５５モル）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロへキシル
カルボジイミド１０．８ｇ（０．０５２５モル）をピリ
ジン１００ｍｌに溶解させ、０℃に冷却した。ピリジン
１００ｍｌに溶解させた白色固体３７．６ｇ（０．０５
０モル）をここに加え、０℃で１時間攪拌後、２０℃で
１６時間反応させた。氷５００ｇ、塩酸７５ｍｌ、クロ
ロホルム３５０ｍｌの混合液中に投入して１時間攪拌
後、析出したジシクロへキシルウレアをろ過で除き、有
機層を希塩酸、水、炭酸水素ナトリウム５％水溶液、水
の順で洗浄した。ロータリーエバポレーターを用いて溶
媒を除去し、析出した白色固体を５０℃で真空乾燥し
た。

【００７８】固体３０ｇを３００ｍｌのステンレスオー
トクレーブに入れ、メチルセルソルブ２５０ｍｌに分散
させ、５％パラジウム−炭素を２ｇ加えた。ここに水素
を風船で導入して８ｋｇｆ/ｃｍ２の加圧下、還元反応
を室温で行った。約２時間後、風船がこれ以上しぼまな
いことを確認して反応を終了させた。反応終了後、ろ過
して触媒であるパラジウム化合物を除き、ロータリーエ
バポレーターで溶媒を除去した。

【００７９】得られた固体の２０ｇを１，４−ジオキサ
ン２００ｍｌに溶解させ、炭酸ナトリウム水溶液２００
ｍｌを加え、２０℃で２時間反応させた。反応終了後、
純水２ｌに投入し、クロロホルムで抽出した。ロータリ
ーエバポレーターを用いて溶媒を除去し、析出した白色
固体を５０℃で真空乾燥してジアミン化合物（４）を得
た。

【００８０】

【化２１】

【００８１】合成例９ ヒドロキシル基含有ジアミン
（５）の合成 ２−アミノ−４−ニトロフェノール１５．４ｇ（０．１
モル）をＤＭＡｃ１５０ｍｌに溶解させ、ここに３，
３’−オキシジフタル酸二無水物１５．５ｇ（０．０５
モル）を加え、６０℃で２時間反応させた。反応終了
後、ロータリーエバポレーターを用いて溶媒を除去し、
析出した白色固体を５０℃で真空乾燥した。

【００８２】ｐ−トルエンスルホン酸エタノール１１．
０ｇ（０．０５５モル）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロへキシル
カルボジイミド１０．８ｇ（０．０５２５モル）をピリ
ジン１００ｍｌに溶解させ、０℃に冷却した。ピリジン
１００ｍｌに溶解させた白色固体３０．９ｇ（０．０５
０モル）をここに加え、０℃で１時間攪拌後、２０℃で
１６時間反応させた。氷５００ｇ、塩酸７５ｍｌ、クロ
ロホルム３５０ｍｌの混合液中に投入して１時間攪拌
後、析出したジシクロへキシルウレアをろ過で除き、有
機層を希塩酸、水、炭酸水素ナトリウム５％水溶液、水
の順で洗浄した。ロータリーエバポレーターを用いて溶
媒を除去し、析出した白色固体を５０℃で真空乾燥し
た。

【００８３】この固体をＧＢＬ２００ｍｌに溶解させ
て、５％パラジウム−炭素３ｇを加えて、激しく攪拌し
た。ここに水素ガスを入れた風船を取り付け、室温で水
素ガスの風船がこれ以上縮まない状態になるまで攪拌を
続け、さらに２時間水素ガスの風船を取り付けた状態で
攪拌した。攪拌終了後、ろ過でパラジウム化合物を除
き、溶液をロータリーエバポレーターで半量になるまで
濃縮した。ここにエタノールを加えて再結晶を行った。

【００８４】得られた固体の２０ｇを１，４−ジオキサ
ン２００ｍｌに溶解させ、炭酸ナトリウム水溶液２００
ｍｌを加え、２０℃で２時間反応させた。反応終了後、
純水２ｌに投入し、クロロホルムで抽出した。ロータリ
ーエバポレーターを用いて溶媒を除去し、析出した白色
固体を５０℃で真空乾燥してジアミン化合物（５）を得
た。

【００８５】

【化２２】

【００８６】実施例１ 乾燥窒素気流下、合成例５で得られたジアミン化合物
（１）５７．４ｇ（０．０９５モル）、１，３−ビス
（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン１．
２４ｇ（０．００５モル）をＧＢＬ３５０ｇに溶解させ
た。ここに３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物３２．２ｇ（０．１モル）をＧＢＬ
４０ｇとともに加えて、２０℃で１時間反応させ、次い
で５０℃で４時間反応させた。得られたポリマー溶液に
合成例１で得られたキノンジアジド化合物（１）１５．
０ｇをＧＢＬ１０ｇと共に加えて感光性ポリイミド前駆
体組成物のワニスＡを得た。

【００８７】６インチシリコンウエハ上に、感光性ポリ
イミド前駆体のワニスＡをプリベーク後の膜厚が約９μ
ｍとなるように塗布し、ついでホットプレート（大日本
スクリーン社製ＳＫＷ−６３６）を用いて、１２０℃で
３分プリベークすることにより、感光性ポリイミド前駆
体膜を得た（膜厚９μｍ）。ついで、露光機（ニコン社
製ｉ線ステッパーＮＳＲ−１７５５−ｉ７Ａ）に、パタ
ーンの切られたレチクルをセットし、露光量５００ｍＪ
／ｃｍ²（３６５ｎｍの強度）でｉ線露光を行った。

【００８８】現像は、大日本スクリーン製造社製ＳＣＷ
−６３６の現像装置を用い、５０回転で水酸化テトラメ
チルアンモニウムの２．３８％水溶液を１０秒間噴霧し
た。この後、０回転で１００秒間静置し、４００回転で
水にてリンス処理、３０００回転で１０秒振り切り乾燥
した。現像後の膜厚は８．３μｍで残膜率は９２％と高
く、パターン形状も問題なかった。

【００８９】実施例２ 乾燥窒素気流下、合成例６で得られたジアミン化合物
（２）１５．１ｇ（０．０２５モル）と４，４’−ジア
ミノジフェニルエーテル４．５ｇ（０．０２２５モル）
と１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジ
シロキサン０．６２ｇ（０．００２５モル）をＧＢＬ１
００ｇに溶解させた。ここに３，３’，４，４’−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物１６．１ｇ（０．
０５０モル）を室温でＧＢＬ３３ｇとともに加え、その
まま室温で１時間、その後５０℃で４時間反応させた。
このポリマー溶液５０ｇに合成例２で得られたキノンジ
アジド化合物（２）１．８５ｇを溶解させて感光性ポリ
イミド前駆体組成物のワニスＢを得た。

【００９０】ワニスＢを実施例１と同様に露光し、０回
転で９０秒間静置した他は実施例１と同様に現像した。
現像後の膜厚は８．０μｍで残膜率は８９％と高く、パ
ターン形状も問題なかった。

【００９１】実施例３ ジアミン化合物（１）のかわりに合成例７で得られたジ
アミン化合物（３）２３．０ｇ（０．０９５モル）を用
いた他は、実施例１と同様にしてポリマーを得、このポ
リマー溶液５０ｇに合成例３で得られたキノンジアジド
化合物（３）１．０２ｇを溶解させて感光性ポリイミド
前駆体組成物のワニスＣを得た。

【００９２】ワニスＣを用い、実施例１と同様に露光
し、０回転で９５秒間静置した他は、実施例１と同様に
現像した。現像後の膜厚は８．１μｍで残膜率は９０％
と高く、パターン形状も問題なかった。

【００９３】実施例４ 乾燥窒素気流下、４，４’−ジアミノジフェニルエーテ
ル１９．０ｇ（０．０９５モル）、１，３−ビス（３−
アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン１．２４ｇ
（０．００５モル）をＧＢＬ３５０ｇに溶解させた。こ
こに合成例４で得られた酸無水物（１）７１．４ｇ
（０．１モル）をＧＢＬ４０ｇとともに加えて、２０℃
で１時間反応させ、次いで５０℃で４時間反応させた。
このポリマー溶液に合成例１で得られたキノンジアジド
化合物（１）２１．３ｇをＧＢＬ１０ｇと共に加えて感
光性ポリイミド前駆体組成物のワニスＤを得た。

【００９４】ワニスＤを用い実施例１と同様に露光し、
０回転で１００秒間静置した他は、実施例１と同様に現
像した。現像後の膜厚は８．０μｍで残膜率は８９％と
高く、パターン形状も問題なかった。

【００９５】実施例５ 乾燥窒素気流下、ＢＡＨＦ１８．３ｇ（０．０５モル）
をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）５０ｇ、グリ
シジルメチルエーテル２６．４ｇ（０．３モル）に溶解
させ、溶液の温度を−１５℃まで冷却した。ここにジフ
ェニルエーテルジカルボン酸ジクロリド７．３８ｇ
（０．０２５モル）、イソフタル酸ジクロリド５．０８
ｇ（０．０２５モル）をＧＢＬ２５ｇに溶解させた溶液
を内部の温度が０℃を越えないように滴下した。滴下終
了後、６時間−１５℃で攪拌を続けた。反応終了後、溶
液を水３ｌに投入して白色の沈殿を集めた。この沈殿を
ろ過で集めて、水で３回洗浄した後、８０℃の真空乾燥
機で２０時間乾燥した。

【００９６】このようにして得られたポリマー粉体１
０．０ｇにキノンジアジド化合物（１）１．６６ｇをＮ
ＭＰ３０ｇに溶解させて感光性ポリベンゾオキサゾール
前駆体組成物のワニスＥを得た。ワニスＥを用い、実施
例１と同様に露光し、０回転で９５秒間静置した他は、
実施例１と同様に現像した。現像後の膜厚は７．７μｍ
で残膜率は８６％と高く、パターン形状も問題なかっ
た。

【００９７】実施例６ ジアミン化合物（１）のかわりに合成例８で得られたジ
アミン化合物（４）６５．８ｇ（０．０９５モル）を用
いた他は、実施例１と同様にしてポリマーを得、このポ
リマー溶液５０ｇに合成例１で得られたキノンジアジド
化合物（１）１．０２ｇを溶解させて感光性ポリイミド
前駆体組成物のワニスＦを得た。

【００９８】ワニスＦを用い、実施例１と同様に露光
し、０回転で６０秒間静置した他は、実施例１と同様に
現像した。現像後の膜厚は８．１μｍで残膜率は９０％
と高く、パターン形状も問題なかった。

【００９９】実施例７ ジアミン化合物（１）のかわりに合成例９で得られたジ
アミン化合物（５）５３．１ｇ（０．０９５モル）を用
いた他は、実施例１と同様にしてポリマーを得、このポ
リマー溶液５０ｇに合成例１で得られたキノンジアジド
化合物（１）１．０２ｇを溶解させて感光性ポリイミド
前駆体組成物のワニスＧを得た。

【０１００】ワニスＧを用い、実施例１と同様に露光
し、０回転で６５秒間静置した他は、実施例１と同様に
現像した。現像後の膜厚は ７．９μｍで残膜率は８８
％と高く、パターン形状も問題なかった。

【０１０１】比較例１ 実施例１で得られたポリマー溶液２８．５ｇに下記に示
したキノンジアジド化合物（４）２ｇを溶解させて感光
性ポリイミド前駆体組成物のワニスＦを得た。実施例１
と同様に６インチシリコンウエハ上に、塗布、プリべー
ク、露光、現像を行った。現像時間（現像液塗布時間＋
静置時間）は２８０秒であり、現像後の膜厚は７．０μ
ｍで残膜率は７８％であった。実施例１と比較して、現
像時間が長く、残膜率が低かった。

【０１０２】

【化２３】

【０１０３】比較例２ 実施例２で得られたポリマー溶液２８．５ｇに下記に示
したキノンジアジド化合物（５）２ｇを溶解させて感光
性ポリイミド前駆体組成物のワニスＧを得た。実施例２
と同様に６インチシリコンウエハ上に、塗布、プリべー
ク、露光、現像を行った。現像時間（現像液塗布時間＋
静置時間）は２６０秒であり、現像後の膜厚は６．８μ
ｍで残膜率は７６％であった。実施例２と比較して、現
像時間が長く、残膜率が低かった。

【０１０４】

【化２４】

【０１０５】比較例３ 実施例４の酸無水物（１）のかわりに３，３’，４，
４’ーベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物３２．
２ｇ（０．１モル）を用い、実施例４と同様にポリマー
を合成した。このポリマー溶液にキノンジアジド化合物
（１）８．７ｇをＧＢＬ１０ｇと共に加えて感光性ポリ
イミド前駆体組成物のワニスＨを得た。実施例１と同様
に６インチシリコンウエハ上に、塗布、プリべーク、露
光、現像を行った。現像時間（現像液塗布時間＋静置時
間）は３２０秒であり、現像後の膜厚は７．０μｍで残
膜率は７８％であった。実施例１と比較して、現像時間
が長く、残膜率が低かった。

【０１０６】

【発明の効果】本発明によれば、アルカリ水溶液で現像
でき、現像による未露光部の膜減りが少なく、かつ短時
間で現像できるポジ型の感光性樹脂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） Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｒ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）一般式（１）で表される構造単位を
   主成分とするポリマーと、（ｂ）一般式（２）で表され
   る少なくとも一つのキノンジアジド化合物を含有するこ
   とを特徴とするポジ型感光性樹脂前駆体組成物。 【化１】 (式中Ｒ¹ は少なくとも２個以上の炭素原子を有する２
   価から８価の有機基を示し、Ｒ²は、少なくとも２個以
   上の炭素原子を有する２価から８価の有機基を示し、Ｒ
   ³ 、Ｒ⁴は水素、または炭素数１から２０までの有機基
   のいずれかを示す。ｎは１０から１０００００までの整
   数、ｍ、ｆは０から２までの整数、ｐ、ｑは０から４ま
   での整数を示す。ただしｐ+ｑ＞０である。） 【化２】 （式中、Ｒ⁵はカルボニル基、チオカルボニル基または
   スルホニル基を示し、Ｒ⁶、Ｒ⁷は水素原子、炭素数１〜
   ８までのアルキル基、アルコキシル基、カルボキシル
   基、エステル基のいずれかを示す。Ｒ⁸〜Ｒ¹¹は水素原
   子、水酸基、炭素数１〜８までのアルキル基のいずれか
   を示す。ａ、ｂは０〜３の整数を示し、Ｑは５−ナフト
   キノンジアジドスルホニル基、４−ナフトキノンジアジ
   ドスルホニル基、水素原子のいずれかを表す。ただし、
   ａ＋ｂ＞０であり、Ｑの全ては水素原子になることはな
   い。）
2. 【請求項２】一般式（１）のＲ¹（ＣＯＯＲ³）ｍ（Ｏ
   Ｈ）ｐが、一般式（３）で表されることを特徴とする請
   求項１記載のポジ型感光性樹脂前駆体組成物。 【化３】 （Ｒ¹²、Ｒ¹⁴は炭素数２〜２０より選ばれる２価〜４価
   の有機基を示し、Ｒ¹³は炭素数３〜２０より選ばれる水
   酸基を有した３価〜８価の有機基を示し、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶、
   Ｒ¹⁷は水素、炭素数１〜２０までの有機基のいずれかを
   示す。ｏ、ｓ、ｔは０から２までの整数、ｒは１〜４ま
   での整数を示す。）
3. 【請求項３】一般式（１）のＲ²（ＣＯＯＲ⁴）ｆ（Ｏ
   Ｈ）ｑが、一般式（４）で表されることを特徴とする請
   求項１記載のポジ型感光性樹脂前駆体組成物。 【化４】 （Ｒ¹⁸、Ｒ²⁰は炭素数２〜２０より選ばれる水酸基を有
   した３価〜６価の有機基を示し、Ｒ¹⁹は炭素数２〜３０
   より選ばれる２価〜４価の有機基を示し、Ｒ²¹、Ｒ²²、
   Ｒ²³は水素、炭素数１〜２０までの有機基のいずれかを
   示す。ｕ、ｖは１あるいは２の整数、ｇ、ｈ、ｉは０か
   ら２までの整数を示す。）
4. 【請求項４】一般式（１）のＲ²（ＣＯＯＲ⁴）ｆ（Ｏ
   Ｈ）ｑが、一般式（５）で表されることを特徴とする請
   求項１記載のポジ型感光性樹脂前駆体組成物。 【化５】 （Ｒ²⁴、Ｒ²⁶は炭素数２〜２０までの２価〜４価の有機
   基を示し、Ｒ²⁵は、炭素数３〜２０より選ばれる水酸基
   を有した３価〜８価の有機基を示し、Ｒ²⁷、Ｒ²⁸、Ｒ²⁹
   は水素、炭素数１〜２０までの有機基のいずれかを示
   す。ｊ、ｋ、ｌは０から２までの整数、ｗは１〜４まで
   の整数を示す。）
5. 【請求項５】一般式（１）のＲ²（ＣＯＯＲ⁴）ｆ（Ｏ
   Ｈ）ｑが、一般式（６）で表されることを特徴とする請
   求項１記載のポジ型感光性樹脂前駆体組成物。 【化６】 （Ｒ³⁰は炭素数２〜２０より選ばれる２価〜４価の有機
   基を示し、Ｒ³¹は、炭素数３〜２０より選ばれる水酸基
   を有した３価〜８価の有機基を示し、Ｒ³²、Ｒ³³は水
   素、炭素数１〜２０までの有機基のいずれかを示す。
   ｄ、ｅは０から２までの整数、ｘは１〜４までの整数を
   示す。）