JP2001281859A - アルカリネガ現像型感光性樹脂組成物、パターンの製造法及び電子部品 - Google Patents

アルカリネガ現像型感光性樹脂組成物、パターンの製造法及び電子部品

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JP2001281859A
JP2001281859A JP2000098906A JP2000098906A JP2001281859A JP 2001281859 A JP2001281859 A JP 2001281859A JP 2000098906 A JP2000098906 A JP 2000098906A JP 2000098906 A JP2000098906 A JP 2000098906A JP 2001281859 A JP2001281859 A JP 2001281859A
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resin composition
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JP2000098906A
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Hiroshi Komatsu
博 小松
Yasunori Kojima
康則 小島
Naoki Watanabe
直己 渡邊
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Hitachi Chemical DuPont Microsystems Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】アルカリ水溶液による現像後パターンの下地基
盤との接着性に優れ、良好な形状のパターンが得られ、
高い現像解像度を与えるアルカリネガ現像型感光性樹脂
組成物、安価なアルカリ水溶液現像にて行え、現像後パ
ターンの下地基盤との接着性に優れ、良好な形状のパタ
ーンが得られるパターンの製造法及び信頼性に優れる電
子部品を提供する。 【解決手段】(a)分子鎖に酸官能基を有するアルカリ
水溶液に可溶であるポリイミド前駆体、(b)感光剤及
び(c)反応性不飽和官能基とアルコキシ基又はアシル
オキシ基を有する珪素化合物を含有してなるアルカリネ
ガ現像型感光性樹脂組成物、パターンの製造法及び電子
部品。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリネガ現像
型感光性樹脂組成物並びにこれを用いたパターンの製造
法及び電子部品に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体工業にあっては、従来より
無機材料を用いて行われていた層間絶縁材料として、ポ
リイミド樹脂等のような耐熱性に優れた有機物が、その
特性を活かして使用されてきている。しかし、半導体集
積回路やプリント基板上の回路パターン形成は、基材表
面へのレジスト材の造膜、所定箇所への露光、エッチン
グ等により不要箇所の除去、基板表面の洗浄作業等の煩
雑で多岐に亘工程を経てパターン形成が行われることか
ら、露光、現像によるパターン形成後も必要な部分のレ
ジストを絶縁材料としてそのまま残して用いることがで
きる耐熱感光材料の開発が望まれている。
【0003】これらの材料として、例えば、感光性ポリ
イミド、環化ポリブタジエン等をベースポリマとした耐
熱感光材料が提案されており、特に感光性ポリイミド
は、その耐熱性が優れていることや不純物の排除が容易
であること等の点から特に注目されている。また、この
ような感光性ポリイミドとしては、ポリイミド前駆体と
重クロム酸塩からなる系(特公昭49−17374号公
報)が最初に提案されたが、この材料は、実用的な光感
度を有するとともに膜形成能が高い等の長所を有する反
面、保存安定性に欠け、ポリイミド中にクロムイオンが
残存すること等の欠点があり、実用には至らなかった。
【0004】このような問題を回避するために、例え
ば、ポリイミド前駆体に感光基を有する化合物を付加も
しくは混合する方法(特開昭54−109828号公
報)などが光架橋反応によりコントラストを作り出すネ
ガ型の感光性ポリイミドとして提案されている。
【0005】しかし、これらのネガ型の感光性ポリイミ
ドは基本的に有機溶剤現像に対応した材料設計がなされ
ており、近年環境に対する配慮から廃液の処理において
問題が少ないとされるアルカリ水溶液現像型には対応し
ておらず、例えばフォトレジスト用現像液として広く用
いられている水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液に
よるアルカリ現像を行うと、溶解性が悪いもしくはコン
トラストが付きづらいためパターンを形成することは困
難である。
【0006】一方、アルカリネガ現像型の感光性ポリイ
ミドは基本的に材料として水溶性基を含有する必要があ
り、例えばポリイミド前駆体に対し部分的に光反応性基
を導入する方法(特開平3−220558号公報)によ
るアルカリネガ現像型感光性ポリイミド前駆体は極性も
高いため吸水による膨潤は避けがたく、特に現像時間の
超過した場合に現像パターンが基盤から剥離しやすくな
るため、保護膜としての信頼性を維持するためには現像
時間を厳しく管理しなければならない問題があった。こ
の裕度の狭さは現像特性の安定性、さらには半導体製造
工程における作業性を著しく損なうものであり、従って
アルカリネガ現像型の感光性ポリイミドは現像時におけ
る基盤接着性の改善を行う必要があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来品に比
べアルカリ水溶液による現像後パターンの下地基盤との
接着性に優れ、良好な形状のパターンが得られるアルカ
リネガ現像型感光性樹脂組成物を提供するものである。
また本発明は、前記課題に加えて、さらに高い現像解像
度を与えるアルカリネガ現像型感光性樹脂組成物を提供
するものである。また本発明は、前記課題に加えて、ア
ルカリ現像時の膨潤が少なく現像後のパターン性に優れ
るアルカリネガ現像型感光性樹脂組成物を提供するもの
である。
【0008】また本発明は、多層配線板用の層間絶縁膜
や半導体メモリー素子用のα線遮蔽膜、バッファーコー
ト膜などのポリイミドパターン加工を従来の有機溶剤現
像ではなく、安価なアルカリ水溶液現像にて行え、現像
後パターンの下地基盤との接着性に優れ、良好な形状の
パターンが得られるパターンの製造法に関する。さらに
本発明は、前記パターンを有することにより信頼性に優
れる電子部品を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、(a)分子鎖
に酸官能基を有するアルカリ水溶液に可溶であるポリイ
ミド前駆体、(b)感光剤及び(c)反応性不飽和官能
基とアルコキシ基又はアシルオキシ基を有する珪素化合
物を含有してなるアルカリネガ現像型感光性樹脂組成物
に関する。また本発明は、さらに(d)付加重合性化合
物を含有する前記のアルカリネガ現像型感光性樹脂組成
物に関する。
【0010】また本発明は、前記(a)成分が、一般式
(1)
【化2】 (Xは、Xに結合する2つのアミド基を結ぶ骨格におい
て非共有電子対を有する原子を含有しない4価の有機基
であり、Yは、Yに結合する2つのアミド基を結ぶ骨格
において非共有電子対を有する原子を含有しない2価の
有機基であり、R及びR’は、各々独立にOH又は1価
の有機基である)で示される繰り返し単位を有し、か
つ、分子中に酸官能性基及び感光性基が存在するポリイ
ミド前駆体であるアルカリネガ現像型感光性樹脂組成物
に関する。
【0011】また本発明は、前記(a)成分が、繰り返
し単位として、前記一般式(1)で示される繰り返し単
位のみを有するか、又は、一般式(1)で示される繰り
返し単位と、一般式(1)中のYの代わりに、珪素原子
を含有する2価の有機基であるY”を有する繰り返し単
位とを含むものであるアルカリネガ現像型感光性樹脂組
成物に関する。また本発明は、前記(c)成分が、反応
性不飽和官能基として、ビニル基、アクリロキシ基又は
メタクリロキシ基を有するものであるアルカリネガ現像
型感光性樹脂組成物に関する。
【0012】また本発明は、前記のいずれかに記載の感
光性樹脂組成物を塗布する工程、前記工程により得られ
る塗布膜上にパターンを描いたマスク上から活性光線を
照射する工程、アルカリ現像液を用いて未照射部を除去
する工程、加熱処理する工程を含むパターンの製造法に
関する。また本発明は、前記活性光線がi線であるパタ
ーンの製造法に関する。さらに本発明は、前記の製造法
により得られるパターンの層を有してなる電子部品に関
する。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の感光性樹脂組成物は、ア
ルカリ水溶液で現像するため、用いられる(a)ポリイ
ミド前駆体は、アルカリ水溶液に可溶であることが必要
であり、このため、前駆体の構造に酸官能基を持たせ
る。酸官能基としては、カルボキシル基、フェノール性
水酸基、スルホン酸基等が挙げられるが、カルボキシル
基を有するものが良好な可溶性を付与できるので好まし
い。
【0014】また、(a)ポリイミド前駆体は、感光性
を有することが好ましい。ここで、本発明における感光
性基とは、光により二量化又は重合する基をいうが、中
でも炭素−炭素不飽和二重結合を有する基が好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、露光部分の前記(a)成
分が感光基の二量化又は重合により架橋し、アルカリ水
溶液に溶解しないか又は溶解しにくくなり、一方、未露
光部分は、(a)成分中の酸官能基の存在により溶解す
るものである(いわゆるネガ型の感光性樹脂組成物であ
る)。
【0015】前記(a)感光性ポリイミド前駆体として
は、例えば、テトラカルボン酸又はその誘導体と、ジア
ミンとがアミド結合を形成して得られる下記一般式
(2)
【化3】 (X’は4価の有機基であり、Y’は2価の有機基であ
り、R及びR’は各々独立にOH又は1価の有機基であ
る)で示される繰り返し単位を有し、かつ、分子中に、
酸官能性基及び感光性基が存在するものが挙げられる。
【0016】(a)成分としては、下記一般式(1)
【化4】 (Xは、Xに結合する2つのアミド基を結ぶ骨格におい
て非共有電子対を有する原子を含有しない4価の有機基
であり、Yは、Yに結合する2つのアミド基を結ぶ骨格
において非共有電子対を有する原子を含有しない2価の
有機基であり、R及びR’は、各々独立にOH又は1価
の有機基である)で示される繰り返し単位を有し、か
つ、分子中に酸官能性基及び感光性基が存在する感光性
ポリイミド前駆体が好ましいものとして挙げられる。
【0017】ここで、前記一般式(1)における、「X
に結合する2つのアミド基を結ぶ骨格において非共有電
子対を有する原子を含有しない4価の有機基」及び「Y
に結合する2つのアミド基を結ぶ骨格において非共有電
子対を有する原子を含有しない2価の有機基」について
説明する。
【0018】X及びYの定義において「2つのアミド基
を結ぶ骨格」とは、2つのアミド結合を結ぶ結合の鎖を
構成する原子のみからなる骨格をいう。従って、水素原
子やフッ素原子など、末端として存在し、2つのアミド
結合を結ぶ結合の鎖を形成しない原子は、前記骨格には
含まれない。但し、その骨格中に環(芳香環や脂環)を
構成する原子を含む場合は、その環を構成する原子全て
も前記「骨格」に含まれるものとする。例えば、ベンゼ
ン環やシクロへキシル環を含む場合、そのベンゼン環又
はシクロへキシル環自体を構成する6つの炭素原子が、
前記「骨格」に含まれるものとする。なお、ベンゼン環
やシクロへキシル環上に結合する置換基や水素原子は、
ここでいう「骨格」には含まれない。
【0019】従って、骨格上にカルボニル結合が存在す
る場合は、上記2つのアミド基を結ぶ鎖を構成するの
は、カルボニル基中の炭素原子のみであるから、カルボ
ニル基中の酸素原子は前記「骨格」を構成するものとは
しない。また、2,2−プロピリデン結合やヘキサフル
オロ−2,2−プロピリデン結合については、中心(2
位)に存在する炭素原子のみが骨格を構成するものであ
り、両端の炭素原子(1位又は3位)は前記「骨格」を
構成するものとはしない。本発明において、「非共有電
子対を有する原子」の例としては、酸素原子、窒素原
子、硫黄原子等が挙げられ、一方、「非共有電子対を有
しない原子」としては、炭素原子、珪素原子等が挙げら
れる。
【0020】本発明に用いる(a)感光性ポリイミド前
駆体において、Xが前述のように骨格に非共有電子対を
有する原子を含有しないものであると、アルカリ現像時
の膨潤が少ないため好ましく、Yも同様な理由により骨
格に非共有電子対を有する原子を含有しないものが好ま
しい。
【0021】また、本発明に用いる(a)感光性ポリイ
ミド前駆体において、繰り返し単位中のYのかわりに、
その一部として珪素原子を含有するY”を有するもの、
例えば、シロキサン結合を含むものがあれば、より高い
基盤接着性を付与することができるため好ましい。この
場合、その比率が感光性ポリイミド前駆体を形成する全
てのジアミン残基のうちの1〜20モル%であることが
好ましい。
【0022】前記一般式(1)におけるX及びYとして
は、炭素原子数が4〜20のアルキル鎖、シクロヘキシ
ル環等のシクロアルキル環や、炭素原子数が6〜20の
ベンゼン環、ナフタレン環等の芳香環、これらの芳香環
の2〜10個が単結合、アルキレン基、フッ素化アルキ
レン基、カルボニル基等を介して結合したものが好まし
いものとして挙げられる。また、これらは、芳香環上
に、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、ハロゲン原子
等の置換基を有していてもよい。なお、これらのX及び
Yのなかで、前記骨格を構成する原子に直接結合する原
子もまた「非共有電子対を有しない原子」であること
が、その効果が高く好ましい(この定義には、カルボニ
ル基のように、骨格を構成する炭素原子に酸素原子が直
接結合するものや、骨格を構成する炭素原子にフッ素原
子が結合するものは除かれる。)。また、さらにX及び
Yはフッ素原子を含まないものであることが本発明の効
果が高く好ましい。
【0023】(a)成分の分子中に含まれる酸官能性基
としては、カルボキシル基、フェノール性水酸基、スル
ホン酸基等が挙げられ、中でもカルボキシル基が好まし
い。また、感光性基としては、炭素−炭素不飽和二重結
合を含む、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタ
クリロイル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基等が
好ましく、中でもアクリロイル基、メタクリロイル基、
アクリロキシ基、メタクリロキシ基が好ましい。
【0024】(a)成分において、酸官能性基は、一般
式(1)又は(2)の繰り返し単位におけるR又はR’
をOHとしたもの(即ち、カルボキシル基を形成する)
として存在させるか、Y又はY’で示されるジアミン残
基中、存在させることが好ましい。また、感光性基は、
前記式中のR若しくはR’で示される側鎖又はY若しく
はY’で示されるジアミン残基中、例えば芳香環を有す
るジアミン残基の芳香環に結合する基として、に存在さ
せることが好ましい。
【0025】一般式(1)又は(2)の繰り返し単位の
R及びR’において、一価の有機基としては、感光性基
を有するものとして:
【化5】 (式中、R及びRは各々独立に炭素数1〜6の一価
の炭化水素基、Rは炭素数1〜10の二価の炭化水素
基、Rは水素原子又はメチル基を示す)で表されるも
の、感光性基を有しないものとして:炭素数が1〜15
のアルコキシ基又は炭素数が1〜15のアルキルアミノ
基など、が挙げられる。前記一般式(1)で示される繰
り返し単位を有する(a)成分としては、全繰り返し単
位に対して、一般式(1)で示される繰り返し単位を5
0〜100モル%有するものであることが好ましく、中
でも、繰り返し単位として、前記一般式(1)で示され
る繰り返し単位のみを有するか、又は、一般式(1)で
示される繰り返し単位と、一般式(1)中のYが珪素原
子を含有する2価の有機基である繰り返し単位とを有す
るものであることが好ましい。
【0026】上記(a)の感光性ポリイミド前駆体は、
その分子量が重量平均分子量で、80,000から5,
000の範囲にあることが好ましい。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法により
測定し標準ポリスチレン換算することにより測定するこ
とができる。
【0027】上記(a)成分の感光性ポリイミド前駆体
は、テトラカルボン酸二無水物、ジアミン及び必要に応
じて感光性基を有する化合物を材料として得ることがで
き、各種の既知の製造法が適用できる。例えば、特公平
4−62306号公報等に記載されるように、テトラカ
ルボン酸二無水物およびジアミンの縮合重合物であるポ
リアミック酸に対し、N,N’−ジヒドロカルビル置換
カルボジイミド、トリフルオロ酢酸無水物およびそれら
の混合物よりなる群より選択されるイソイミド化剤を用
いた合成法により合成することが可能である。
【0028】材料として用いられる上記テトラカルボン
酸二無水物としては、前記Xを与える物として、例え
ば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビ
フェニルテトラカルボン酸二無水物、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、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、m−タ
ーフェニルー3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二
無水物、p−ターフェニルー3,3’,4,4’−テト
ラカルボン酸二無水物、4,4’−ヘキサフルオロイソ
プロピリデンジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’
−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等が挙げら
れ、これらは、単独で又は二種以上を組み合わせて用い
られる。なかでも、ピロメリット酸二無水物、3,
3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
が好ましいものとして挙げられる。
【0029】また、ジアミンとしては、前記Yを与える
物として、例えば、2,2’−ジメチル−4,4’−ジ
アミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジ
アミノビフェニル、2,2’,6,6’−テトラメチル
−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’,5,5’
−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,
4,−(又は3,4,−、3,3,−、2,4,−、
2,2,−)ジアミノジフェニルメタン、p−キシリレ
ンジアミン、m−キシリレンジアミン、4,4,−メチ
レン−ビス−(2,6−ジエチルアニリン)、4,4,
−メチレン−ビス−(2,6−ジイソプロピルアニリ
ン)、1,5,−ジアミノナフタレン、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、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパ
ン、2,2’−ヘキサフルオロジメチル−4,4’−ジ
アミノビフェニル、3,3’−ヘキサフルオロジメチル
−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ヘキサフ
ルオロイソプロピリデンジアニリン、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、2,3,5,6−テトラメチル−
1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−1,
4−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、
2,6−ジアミノトルエン、2,4,6−トリメチル−
1,3−フェニレンジアミン、2,7−ジアミノフルオ
レン、4,4−ジアミノオクタフルオロビフェニル、
2,2−ヘキサフルオロジメチル−4,4’−ジアミノ
ビフェニル等が好ましいものとして挙げられ、これらは
単独又は二種以上を組み合わせて用いられる。
【0030】なかでも、2,2’−ジメチル−4,4’
−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’
−ジアミノビフェニル、2,2’,6,6’−テトラメ
チル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’,5,
5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、
パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、
2,4−ジアミノメシチレン、2,3,5,6−テトラ
メチル−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジメチ
ル−1,4−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノト
ルエン、2,6−ジアミノトルエン、2,4,6−トリ
メチル−1,3−フェニレンジアミン等が好ましいもの
として挙げられる。
【0031】またYは、アミノ基を結ぶ骨格に非共有電
子対を有する原子を含有しない二官能性アミンであれ
ば、酸官能基としてフェノール性水酸基/またはカルボ
キシル基を少なくとも一つ有していてもよい。例えば、
2,5−ジアミノ安息香酸、3,4−ジアミノ安息香
酸、3,5−ジアミノ安息香酸、2,5−ジアミノテレ
フタル酸、ビス(4−アミノ−3−カルボキシフェニ
ル)メチレン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジカル
ボキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−5,5’−ジ
カルボキシ−2,2’−ジメチルビフェニル、1,3−
ジアミノ−4−ヒドロキシベンゼン、1,3−ジアミノ
−5−ヒドロキシベンゼン、3,3’−ジアミノ−4,
4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−
3,3’−ジヒドロキシビフェニル、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(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン、ビス(4−アミノ−3−カルボキシフ
ェニル)メタン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジカ
ルボキシビフェニル等が好ましいものとして挙げられ
る。これらは前記ジアミンとともに単独又は二種以上を
組み合わせて用いられる。なかでも、2,5−ジアミノ
安息香酸、3,5−ジアミノ安息香酸、2,5−ジアミ
ノテレフタル酸、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジカ
ルボキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−5,5’−
ジカルボキシ−2,2’−ジメチルビフェニルが好まし
いものとして挙げられる。
【0032】さらに、珪素原子を含有するY”を与える
ものとして、下記一般式(3)
【化6】 (m、nは各々独立に1〜10の整数であり、sは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を挙げることができる。これを用い
る場合、その配合量は、全ジアミンのうち20モル%以
下である方が、現像時の膨潤が少なく、また形成される
膜物性における耐熱性などの点から好ましい。なお、そ
の他、本発明の効果を損なわない程度に、前記X及びY
で示されるもの以外の残基を与えるテトラカルボン酸二
無水物又はジアミンを用いることもできる。
【0033】感光性基を有するポリイミド前駆体とする
には、例えば、炭素−炭素不飽和二重結合とアミノ基ま
たはその四級化塩の基とを有する化合物が、ポリアミド
酸のカルボキシル基とアミノ基またはその四級化塩の基
の部分でイオン結合した形を呈するポリイミド前駆体と
する方法、エステル結合、アミド結合等の共有結合を介
して側鎖に炭素−炭素不飽和二重結合を導入する方法等
がある。
【0034】これらの中で、特にエステル結合で炭素−
炭素不飽和二重結合を導入した形の感光性ポリイミド前
駆体(ポリアミド酸エステル)がアルカリ現像に好適で
ある。エステル結合で炭素−炭素不飽和二重結合を導入
する場合、前記炭素−炭素不飽和二重結合を有する化合
物の導入量は、アルカリに対する溶解性、光硬化性、耐
熱性等と反応性との両立の点からポリアミド酸の有する
カルボキシル基の総量に対し85〜25モル%となる量
とし、残りをカルボキシル基のまま(即ちポリアミド酸
部分エステル)とすることが好ましい。
【0035】ここでエステル結合により炭素−炭素不飽
和二重結合を導入する化合物の例としては次の化合物が
挙げられる。2−ヒドロキシエチルアクリレート、3−
ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレ
ート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロ
キシブチルメタクリレート、ペンタエリスリトールジア
クリレートモノステアレート、ペンタエリスリトールト
リアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレ
ート、カプロラクトン2−(メタクリロイロキシ)エチ
ルエステル、ジカプロラクトン2−(メタクリロイロキ
シ)エチルエステル、カプロラクトン2−(アクリロイ
ロキシ)エチルエステル、ジカプロラクトン2−(アク
リロイロキシ)エチルエステルなど。
【0036】本発明における感光性樹脂組成物には、さ
らに(b)感光剤が含まれる。感光剤としては例えば、
ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、4,4−ビス(ジ
エチルアミノ)ベンゾフェノン、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
等のベンゾフェノン類や3,5−ビス(ジエチルアミノ
ベンジリデン)−N−メチル−4−ピペリドン、3,5
−ビス(ジエチルアミノベンジリデン)−N−エチル−
4−ピペリドン等のベンジリデン類、7−ジエチルアミ
ノ−3−テノニルクマリン、4,6−ジメチル−3−エ
チルアミノクマリン、3,3−カルボニルビス(7−ジ
エチルアミノクマリン)、7−ジエチルアミノ3−(1
−メチルメチルベンゾイミダゾリル)クマリン、3−
(2−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマリ
ン等のクマリン類、2−t−ブチルアントラキノン、2
−エチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノ
ン等のアントラキノン類、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
ーテル等のベンゾイン類、2,4−ジメチルチオキサン
トン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイ
ソプロピルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサ
ントン等のチオキサントン類、エチレングリコールジ
(3−メルカプトプロピオネート)、2−メルカプトベ
ンズチアゾール、2−メルカプトベンゾキサゾール、2
−メルカプトベンズイミダゾール等のメルカプト類、N
−フェニルグリシン、N−メチル−N−フェニルグリシ
ン、N−エチル−N−(p−クロロフェニル)グリシ
ン、N−(4−シアノフェニル)グリシン等のグリシン
類、1−フェニル−1,2−ブタンジオン−2−(o−
メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2
−プロパンジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オ
キシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−
(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−
1,2−プロパンジオン−2−(o−ベンゾイル)オキ
シム等のオキシム類、2,2’−ビス(o−クロロフェ
ニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダ
ゾール等の光重合開始剤又は増感剤が挙げられる。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。
【0037】これらの中で、本発明においては、上記の
ベンゾフェノン類、グリシン類、メルカプト類、オキシ
ム類及び2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,
4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールの中か
ら選択される組み合わせが光反応の点から好ましい。こ
れらの感光剤は、単独で又は二種類以上を組み合わせて
使用される。感光剤の使用量は、反応性及びその他の特
性の点から(a)成分であるポリイミド前駆体100重
量部に対して、0.01〜40重量部が好ましい。通
常、1種類につき0.01〜15重量部、組み合わせる
場合は合計で0.1〜40重量部とされる。
【0038】本発明においては、(c)反応性不飽和官
能基と、アルコキシ基又はアシルオキシ基を有する珪素
化合物は接着助剤としての機能を有するが、この化合物
を使用することが重要であり、種々の珪素化合物の中で
もこの化合物を使用することにより、現像後パターンの
下地基板との接着性及びパターン形状の面で優れる。
【0039】ここで、前記反応性不飽和官能基とは、反
応性の炭素−炭素不飽和二重結合、炭素−炭素不飽和三
重結合等を含み、通常、一体の置換基として扱われるも
のを指し、例えば、ビニル基、イソプロペニル基、アリ
ル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、アクロイル
基、メタクリロイル基、ビニリデン基、ビニレン基、エ
チニル基、プロパルギル基等が挙げられる。これらの中
でも、ビニル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基が
反応性の面で好ましい。またその官能基の含有数として
は1〜4が好ましい。それぞれの官能基は同一の基でな
くとも構わない。
【0040】また、アルコキシ基としては、炭素原子数
が1〜5のものが挙げられ、アシルオキシ基としては、
炭素原子数が1〜5のものが挙げられるが、反応性の点
から、メトキシ基、エトキシ基、アセトキシ基等が好ま
しいものとして挙げられる。(c)成分の具体例として
は、例えば、ジエトキシメチルビニルシラン、トリアセ
トキシビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、ブテ
ニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、
アリルジメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、
3−アリルチオプロピルトリメトキシシラン、7−オク
テニルトリメトキシシラン、N−3−(アクリロキシ−
2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、ビ
ニルフェニルジエトキシシラン、3−アリルアミノプロ
ピルトリメトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメ
トキシシラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラ
ン、3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラ
ン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メ
タクリロキシプロピルトリエトキシシラン、トリイソプ
ロポキシビニルシラン、トリス(2−メトキシエトキ
シ)ビニルシラン、6−トリエトキシシリル−2−ノル
ボルネン、(2−(3−シクロヘキセニル)エチル)ト
リメトキシシラン、(2−(3−シクロヘキセニル)エ
チル)トリエトキシシラン等が挙げられる。これらは単
独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
【0041】これらの中でも、反応性不飽和官能基が共
役型の二重結合を有するビニル基、メタクリロイル基も
しくはアクリロイル基を有するもの、例えば、スチリル
エチルトリメトキシシラン、N−3−(アクリロキシ−
2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、3−アリルアミノプロピルトリメトキシ
シラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、メ
タクリロキシメチルトリエトキシシラン、3−メタクリ
ロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3−アクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロ
ピルトリエトキシシラン等が反応性が高く好ましいもの
として挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組
み合わせて使用できる。
【0042】本発明における(c)成分の化合物の使用
量は、(a)成分のポリイミド前駆体の量100重量部
に対して、0.1〜30重量部とすることが好ましい。
この使用量が0.1重量部未満であると、現像時に膜が
剥離しやすくなる傾向があり、30重量部を超えた場合
は相溶性が悪いため樹脂が懸濁することがあり、また膜
形成時に膜が白化することがある。
【0043】さらに本発明の感光性樹脂組成物は、
(d)付加重合性化合物を含有することが好ましい。付
加重合性化合物とは、反応性不飽和官能基を含有するも
のである。ここで、前記反応性不飽和官能基とは、反応
性の炭素−炭素不飽和二重結合、炭素−炭素不飽和三重
結合等を含み、通常、一体の置換基として扱われるもの
を指し、例えば、ビニル基、イソプロペニル基、アリル
基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、アクロイル
基、メタクリロイル基、ビニリデン基、ビニレン基、エ
チニル基、プロパルギル基等が挙げられる。またその官
能基の数としては安定性の点から1〜4であることが好
ましく、それぞれは同一の基でなくとも構わない。
【0044】(d)付加重合性化合物の具体例として
は、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、ト
リエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレン
グリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメ
タクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレー
ト、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリ
メチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプ
ロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメ
タクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレ
ート、スチレン、α−メチルスチレン、1,2−ジヒド
ロナフタレン、1,3−ジイソプロペニルベンゼン、3
−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−ビニルナ
フタレン、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレー
ト、イソブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、
イソオクチルアクリレート、イソボルニルアクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、1,3−ブタンジ
オールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジメタ
クリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、
1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタ
ンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオー
ルジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールメタクリ
レート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、
1,10−デカンジオールジメタクリレート、ジメチロ
ール−トリシクロデカンジアクリレート、ペンタエリス
リトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテト
ラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレ
ート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、2
−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート、1,3−アクリロイルオキシ−2−
ヒドロキシプロパン、1,3−メタクリロイルオキシ−
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。
【0045】これらの中で、本発明の組成物において
は、反応性の点から例えば、ジエチレングリコールジア
クリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、
テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレン
グリコールジメタクリレート、トリエチレングリコール
ジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタク
リレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、
1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘ
キサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオ
ールメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタク
リレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリス
リトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテ
トラメタクリレート等が好ましい。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。
【0046】本発明における(d)成分の使用量は、
(a)成分のポリイミド前駆体の量100重量部に対し
て、5〜100重量部とすることが好ましく、相溶性の
点から5〜40重量部とすることがより好ましい。この
使用量が、5重量部未満であると、現像時に露光部が溶
出するため現像後の膜が残らなくなる傾向があり、10
0重量部を超えた場合も同様に現像後の膜が残らなくな
る傾向があり、また膜形成時に膜が白化することがあ
る。
【0047】また、本発明の感光性樹脂組成物には、保
存時の安定性を高めるために、ラジカル重合禁止剤又は
ラジカル重合抑制剤を含有することができる。ラジカル
重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤としては、例えば、
p−メトキシフェノール、ジフェニル−p−ベンゾキノ
ン、ベンゾキノン、ハイドロキノン、ピロガロール、フ
ェノチアジン、レソルシノール、オルトジニトロベンゼ
ン、パラジニトロベンゼン、メタジニトロベンゼン、フ
ェナントラキノン、N−フェニル−1−ナフチルアミ
ン、N−フェニル−2−ナフチルアミン、クペロン、フ
ェノチアジン、2,5−トルキノン、タンニン酸、パラ
ベンジルアミノフェノール、ニトロソアミン類等が挙げ
られる。これらは単独で又は2種類以上組み合わせて使
用される。ラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤
を用いる場合、その使用量は、通常(a)成分のポリイ
ミド前駆体の量100重量部に対して、0.01〜30
重量部とされることが好ましい。
【0048】本発明における感光性樹脂組成物には、感
光性樹脂組成物に用いることが知られている他の添加
物、例えば可塑剤や接着促進剤等の添加物を含有しても
よい。上記感光性樹脂組成物は、一般に有機溶媒に溶解
して製造されるが、用いる有機溶媒としては、生成する
ポリイミドを完全に溶解する極性溶媒が一般に好まし
く、例えば、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、テトラメチル尿素、ヘキサメチ
ルリン酸トリアミド及びγ−ブチロラクトン等が挙げら
れる。
【0049】その他、この極性溶媒以外に、ケトン類、
エステル類、ラクトン類、エーテル類、ハロゲン化炭化
水素類、炭化水素類、例えば、アセトン、ジエチルケト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シ
クロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、ジエチルエ
ーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチ
レングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4
−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロロベンゼ
ン、o−ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オク
タン、ベンゼン、トルエン、キシレン等も使用すること
ができる。これらの有機溶媒は、単独で又は二種類以上
を組み合わせて使用される。
【0050】本発明の感光性樹脂組成物は、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
リコンウエーハ、金属基板、セラミック基板等の基材上
に塗布され、溶剤を適度に加熱乾燥することにより粘着
性のない塗布膜とすることができる。この塗布膜上に、
所望のパターンが描かれたマスクを通して活性光線又は
化学線を照射する。活性光線又は化学線を照射する装置
としては、超高圧水銀灯を用いるコンタクト/プロキシ
ミテイ露光機、ミラープロジェクション露光機、i線ス
テッパ、g線ステッパ、その他の紫外線、可視光源や、
X線、電子線発生装置などを用いることができる。現在
では、i線露光が主流となりつつあり、本発明の組成物
はこのi線露光でのパターン形成に好適である。
【0051】照射後、未照射部を現像液で溶解除去する
ことにより所望のネガパターンを得る。現像液として
は、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液やトリエタ
ノールアミン水溶液等のアルカリ水溶液等が用いられ
る。現像後は必要に応じて水又は貧溶媒でリンスが行わ
れる。これにより得られたパターンを加熱することによ
り、感光剤と溶媒を完全に除去した安定な高耐熱性ポリ
イミドパターンを得る。
【0052】この時の加熱温度は、150〜500℃と
することが好ましく、200〜400℃とすることがよ
り好ましい。この加熱温度が、150℃未満であると、
ポリイミド膜の機械特性及び熱特性が低下する傾向があ
り、500℃を超えると、ポリイミド膜の機械特性及び
熱特性が低下する傾向がある。また、この時の加熱時間
は、0.05〜10時間とすることが好ましい。この加
熱時間が、0.05時間未満であると、ポリイミド膜の
機械特性及び熱特性が低下する傾向があり、10時間を
超えると、ポリイミド膜の機械特性及び熱特性が低下す
る傾向がある。
【0053】このようにして本発明の感光性樹脂組成物
を用いて得られるポリイミドパターンは、半導体用表面
保護膜、多層配線板の層間絶縁膜等に使用することがで
きる。本発明の感光性樹脂組成物を用いた表面保護膜
は、SiNや封止剤等との接着性に優れるため、本発明
の感光性樹脂組成物から得られた表面保護膜を用いた半
導体素子は、極めて信頼性に優れるものとなる。
【0054】本発明の電子部品は、前記組成物を用いて
形成される表面保護膜や層間絶縁膜を有すること以外は
特に制限されず、様々な構造をとることができる。本発
明の電子部品の一例として、半導体装置の製造工程の一
例を以下に説明する。
【0055】図1は多層配線構造の半導体装置の製造工
程図である。図において、回路素子を有するSi基板等
の半導体基板は、回路素子の所定部分を除いてシリコン
酸化膜等の保護膜2で被覆され、露出した回路素子上に
第1導体層が形成されている。前記半導体基板上にスピ
ンコート法等で層間絶縁膜としてのポリイミド樹脂等の
膜4が形成される(工程(a))。
【0056】次に塩化ゴム系、フェノールノボラック系
等の感光性樹脂層5が前記層間絶縁膜4上にスピンコー
ト法で形成され、公知の写真食刻技術によって所定部分
の層間絶縁膜4が露出するように窓6Aが設けられてい
る(工程(b))。
【0057】前記窓6Aの層間絶縁膜4は、酸素、四フ
ッ化炭素等のガスを用いるドライエッチング手段によっ
て選択的にエッチングされ、窓6Bがあけられている。
ついで窓6Bから露出した第1導体層3を腐食すること
なく、感光樹脂層5のみを腐食するようなエッチング溶
液を用いて感光樹脂層5が完全に除去される(工程
(c))。
【0058】さらに公知の写真食刻技術を用いて、第2
導体層7を形成させ、第1導体層3との電気的接続が完
全に行われる(工程(d))。3層以上の多層配線構造
を形成する場合は、上記の工程を繰り返して行い各層を
形成することができる。
【0059】次に表面保護膜8が形成される。この図の
例では、この表面保護膜を前記感光性重合体組成物をス
ピンコート法にて塗布、乾燥し、所定部分に窓6Cを形
成するパターンを描いたマスク上から光を照射した後ア
ルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、加熱して
ポリイミド膜とする。このポリイミド膜は、導体層を外
部からの応力、α線などから保護するものであり、得ら
れる半導体装置は信頼性に優れる。なお、上記例におい
て、層間絶縁膜を本発明の感光性樹脂組成物を用いて形
成することも可能である。
【0060】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。なお、以下の合成例では、イソイミド化剤として
N,N’−ジヒドロカルビル置換カルボジイミドを用い
たが、代わりにトリフルオロ酢酸無水物を用いても構わ
ない。その場合には合成例に記載のイソイミド化剤使用
量と同当量のトリフルオロ酢酸無水物を用いればよい。
【0061】合成例1 乾燥窒素下に100mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の15.27g(0.070モル)のピロメリット酸二
無水物の撹拌溶液に1.30g(0.010モル)の2
−ヒドロキシエチルメタクリレートを加えた。溶液を室
温で1時間そして35℃で1時間撹拌した後、室温まで
冷却した。この反応溶液を100mlの乾燥N−メチル
ピロリドン中の8.49g(0.040モル)の3,
3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル及び
0.25g(0.001モル)の1,3−ビス(3−ア
ミノプロピル)テトラメチルジシロキサンの溶液の撹拌
溶液に1時間にわたり滴下添加し、室温で一夜撹拌し
た。その後100mlの乾燥N−メチルピロリドン中の
26.82g(0.130モル)のN,N−ジシクロヘ
キシルカルボジイミドの溶液を30分にわたり得られた
反応溶液に撹拌しながら滴下添加した。この反応溶液に
対し45.55g(0.35モル)の2−ヒドロキシエ
チルメタクリレートを加え、50℃で5時間、そして室
温で一夜撹拌した。この反応混合物を50mlのアセト
ンで希釈し、吸引ろ過により不溶物を除いたろ過液を
2.0リットルのイオン交換水にて激しく撹拌しながら
処理した。析出した固形物をさらにイオン交換水ついで
メタノールにて洗浄し、ろ過フィルター上で吸引乾燥
し、室温にて水分含有率が1.0重量%より少なくなる
まで減圧乾燥した。
【0062】合成例2 乾燥窒素下に120mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の15.70g(0.072モル)のピロメリット酸二
無水物の撹拌溶液に2.34g(0.018モル)の2
−ヒドロキシエチルメタクリレートを加えた。溶液を室
温で1時間そして35℃で1時間撹拌した後、室温まで
冷却した。この反応溶液を80mlの乾燥N−メチルピ
ロリドン中の5.09g(0.024モル)の3,3’
−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3.65
g(0.024モル)の3,5−ジアミノ安息香酸およ
び0.25g(0.001モル)の1,3−ビス(3−
アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンの溶液の撹
拌溶液に1時間にわたり滴下添加し、室温で一夜撹拌し
た。その後100mlの乾燥N−メチルピロリドン中の
27.9g(0.135モル)のN,N−ジシクロヘキ
シルカルボジイミドの溶液を30分にわたり得られた反
応溶液に撹拌しながら滴下添加した。この反応溶液し対
し39.04g(0.30モル)の2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレートを加え、50℃で5時間、そして室温
で一夜撹拌した。この反応混合物を50mlのアセトン
で希釈し、吸引ろ過により不溶物を除いたろ過液を2.
0リットルのイオン交換水にて激しく撹拌しながら処理
した。析出した固形物をさらにイオン交換水ついでメタ
ノールにて洗浄し、ろ過フィルター上で吸引乾燥し、室
温にて水分含有率が1.0重量%より少なくなるまで減
圧乾燥した。
【0063】合成例3 乾燥窒素下に125mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の16.36g(0.075モル)のピロメリット酸二
無水物の撹拌溶液に2.60g(0.020モル)の2
−ヒドロキシエチルメタクリレートを加えた。溶液を室
温で1時間そして35℃で1時間撹拌した後、室温まで
冷却した。この反応溶液を75mlの乾燥N−メチルピ
ロリドン中の3.03g(0.028モル)のメタフェ
ニレンジアミン、4.26g(0.028モル)の3,
5−ジアミノ安息香酸および0.25g(0.001モ
ル)の1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチ
ルジシロキサンの溶液の撹拌溶液に1時間にわたり滴下
添加し、室温で一夜撹拌した。その後100mlの乾燥
N−メチルピロリドン中の28.89g(0.140モ
ル)のN,N−ジシクロヘキシルカルボジイミドの溶液
を30分にわたり得られた反応溶液に撹拌しながら滴下
添加した。この反応溶液し対し45.55g(0.35
モル)の2−ヒドロキシエチルメタクリレートを加え、
50℃で5時間、そして室温で一夜撹拌した。この反応
混合物を50mlのアセトンで希釈し、吸引ろ過により
不溶物を除いたろ過液を2.0リットルのイオン交換水
にて激しく撹拌しながら処理した。析出した固形物をさ
らにイオン交換水ついでメタノールにて洗浄し、ろ過フ
ィルター上で吸引乾燥し、室温にて水分含有率が1.0
重量%より少なくなるまで減圧乾燥した。
【0064】合成例4 乾燥窒素下に140mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の8.72g(0.040モル)のピロメリット酸二無
水物および11.77g(0.040モル)の3,3,
4,4,−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物の撹拌
溶液に3.12g(0.024モル)の2−ヒドロキシ
エチルメタクリレートを加えた。溶液を室温で1時間そ
して35℃で1時間撹拌した後、室温まで冷却した。こ
の反応溶液を80mlの乾燥N−メチルピロリドン中の
3.03g(0.028モル)のメタフェニレンジアミ
ンおよびg(0.028モル)の3,5−ジアミノ安息
香酸および4.26g(0.028モル)の1,3−ビ
ス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンの
溶液の撹拌溶液に1時間にわたり滴下添加し、室温で一
夜撹拌した。その後100mlの乾燥N−メチルピロリ
ドン中の28.89g(0.140モル)のN,N−ジ
シクロヘキシルカルボジイミドの溶液を30分にわたり
得られた反応溶液に撹拌しながら滴下添加した。この反
応溶液し対し39.04g(0.30モル)の2−ヒド
ロキシエチルメタクリレートを加え、50℃で5時間、
そして室温で一夜撹拌した。この反応混合物を50ml
のアセトンで希釈し、吸引ろ過により不溶物を除いたろ
過液を2.0リットルのイオン交換水にて激しく撹拌し
ながら処理した。析出した固形物をさらにイオン交換水
ついでメタノールにて洗浄し、ろ過フィルター上で吸引
乾燥し、室温にて水分含有率が1.0重量%より少なく
なるまで減圧乾燥した。
【0065】合成例5 乾燥窒素下に125mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の21.18g(0.072モル)の3,3’,4,
4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物の撹拌溶液
に2.34g(0.018モル)の2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレートを加えた。溶液を室温で1時間そして
35℃で1時間撹拌した後、室温まで冷却した。この反
応溶液を75mlの乾燥N−メチルピロリドン中の1
1.68g(0.055モル)の3,3’−ジメチル−
4,4’−ジアミノビフェニルおよび0.25g(0.
001モル)の1,3−ビス(3−アミノプロピル)テ
トラメチルジシロキサンの溶液の撹拌溶液に1時間にわ
たり滴下添加し、室温で一夜撹拌した。その後100m
lの乾燥N−メチルピロリドン中の28.89g(0.
14モル)のN,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド
の溶液を30分にわたり得られた反応溶液に撹拌しなが
ら滴下添加した。この反応溶液し対し39.00g
(0.30モル)の2−ヒドロキシエチルメタクリレー
トを加え、50℃で5時間、そして室温で一夜撹拌し
た。この反応混合物を50mlのアセトンで希釈し、吸
引ろ過により不溶物を除いたろ過液を2.0リットルの
イオン交換水にて激しく撹拌しながら処理した。析出し
た固形物をさらにイオン交換水ついでメタノールにて洗
浄し、ろ過フィルター上で吸引乾燥し、室温にて水分含
有率が1.0重量%より少なくなるまで減圧乾燥した。
【0066】合成例6 乾燥窒素下に120mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の22.07g(0.075モル)の3,3’,4,
4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物の撹拌溶液
に2.34g(0.018モル)の2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレートを加えた。溶液を室温で1時間そして
35℃で1時間撹拌した後、室温まで冷却した。この反
応溶液を80mlの乾燥N−メチルピロリドン中の5.
95g(0.055モル)のパラフェニレンジアミンお
よび0.25g(0.001モル)の1,3−ビス(3
−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンの溶液の
撹拌溶液に1時間にわたり滴下添加し、室温で一夜撹拌
した。その後100mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の26.82g(0.130モル)のN,N−ジシクロ
ヘキシルカルボジイミドの溶液を1時間にわたり得られ
た反応溶液に撹拌しながら滴下添加した。この反応溶液
し対し39.04g(0.30モル)の2−ヒドロキシ
エチルメタクリレートを加え、50℃で5時間、そして
室温で一夜撹拌した。この反応混合物を50mlのアセ
トンで希釈し、吸引ろ過により不溶物を除いたろ過液を
2.0リットルのイオン交換水にて激しく撹拌しながら
処理した。析出した固形物をさらにイオン交換水ついで
メタノールにて洗浄し、ろ過フィルター上で吸引乾燥
し、室温にて水分含有率が1.0重量%より少なくなる
まで減圧乾燥した。
【0067】合成例7 乾燥窒素下に120mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の22.07g(0.075モル)の3,3’,4,
4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物の撹拌溶液
に2.34g(0.018モル)の2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレートを加えた。溶液を室温で1時間そして
35℃で1時間撹拌した後、室温まで冷却した。この反
応溶液を80mlの乾燥N−メチルピロリドン中の5.
95g(0.055モル)のメタフェニレンジアミンお
よび0.25g(0.001モル)の1,3−ビス(3
−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンの溶液の
撹拌溶液に1時間にわたり滴下添加し、室温で一夜撹拌
した。その後100mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の26.82g(0.130モル)のN,N−ジシクロ
ヘキシルカルボジイミドの溶液を1時間にわたり得られ
た反応溶液に撹拌しながら滴下添加した。この反応溶液
し対し39.04g(0.30モル)の2−ヒドロキシ
エチルメタクリレートを加え、50℃で5時間、そして
室温で一夜撹拌した。この反応混合物を50mlのアセ
トンで希釈し、吸引ろ過により不溶物を除いたろ過液を
2.0リットルのイオン交換水にて激しく撹拌しながら
処理した。析出した固形物をさらにイオン交換水ついで
メタノールにて洗浄し、ろ過フィルター上で吸引乾燥
し、室温にて水分含有率が1.0重量%より少なくなる
まで減圧乾燥した。
【0068】合成例8 乾燥窒素下に120mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の22.07g(0.075モル)の3,3’,4,
4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物の撹拌溶液
に2.34g(0.018モル)の2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレートを加えた。溶液を室温で1時間そして
35℃で1時間撹拌した後、室温まで冷却した。この反
応溶液を80mlの乾燥N−メチルピロリドン中の5.
31g(0.025モル)の3,3’−ジメチル−4,
4’−ジアミノビフェニルおよび3.80g(0.02
5モル)の3,5−ジアミノ安息香酸および0.25g
(0.001モル)の1,3−ビス(3−アミノプロピ
ル)テトラメチルジシロキサンの溶液の撹拌溶液に1時
間にわたり滴下添加し、室温で一夜撹拌した。その後1
00mlの乾燥N−メチルピロリドン中の26.82g
(0.130モル)のN,N−ジシクロヘキシルカルボ
ジイミドの溶液を1時間にわたり得られた反応溶液に撹
拌しながら滴下添加した。この反応溶液し対し39.0
4g(0.30モル)の2−ヒドロキシエチルメタクリ
レートを加え、50℃で5時間、そして室温で一夜撹拌
した。この反応混合物を50mlのアセトンで希釈し、
吸引ろ過により不溶物を除いたろ過液を2.0リットル
のイオン交換水にて激しく撹拌しながら処理した。析出
した固形物をさらにイオン交換水ついでメタノールにて
洗浄し、ろ過フィルター上で吸引乾燥し、室温にて水分
含有率が1.0重量%より少なくなるまで減圧乾燥し
た。
【0069】合成例9 乾燥窒素下に120mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の21.18g(0.072モル)の3,3’,4,
4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物の撹拌溶液
に2.34g(0.018モル)の2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレートを加えた。溶液を室温で1時間そして
35℃で1時間撹拌した後、室温まで冷却した。この反
応溶液を80mlの乾燥N−メチルピロリドン中の2.
70g(0.025モル)のパラフェニレンジアミンお
よび3.80g(0.025モル)の3,5−ジアミノ
安息香酸および0.25g(0.001モル)の1,3
−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサ
ンの溶液の撹拌溶液に1時間にわたり滴下添加し、室温
で一夜撹拌した。その後100mlの乾燥N−メチルピ
ロリドン中の29.92g(0.145モル)のN,N
−ジシクロヘキシルカルボジイミドの溶液を1時間にわ
たり得られた反応溶液に撹拌しながら滴下添加した。こ
の反応溶液し対し45.5g(0.35モル)の2−ヒ
ドロキシエチルメタクリレートを加え、50℃で5時
間、そして室温で一夜撹拌した。この反応混合物を50
mlのアセトンで希釈し、吸引ろ過により不溶物を除い
たろ過液を2.0リットルのイオン交換水にて激しく撹
拌しながら処理した。析出した固形物をさらにイオン交
換水ついでメタノールにて洗浄し、ろ過フィルター上で
吸引乾燥し、室温にて水分含有率が1.0重量%より少
なくなるまで減圧乾燥した。
【0070】合成例10 乾燥窒素下に120mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の21.18g(0.072モル)の3,3’,4,
4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物の撹拌溶液
に2.34g(0.018モル)の2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレートを加えた。溶液を室温で1時間そして
35℃で1時間撹拌した後、室温まで冷却した。この反
応溶液を80mlの乾燥N−メチルピロリドン中の2.
70g(0.025モル)のメタフェニレンジアミンお
よび3.80g(0.025モル)の3,5−ジアミノ
安息香酸および0.25g(0.001モル)の1,3
−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサ
ンの溶液の撹拌溶液に1時間にわたり滴下添加し、室温
で一夜撹拌した。その後100mlの乾燥N−メチルピ
ロリドン中の29.92g(0.145モル)のN,N
−ジシクロヘキシルカルボジイミドの溶液を1時間にわ
たり得られた反応溶液に撹拌しながら滴下添加した。こ
の反応溶液し対し45.55g(0.35モル)の2−
ヒドロキシエチルメタクリレートを加え、50℃で5時
間、そして室温で一夜撹拌した。この反応混合物を50
mlのアセトンで希釈し、吸引ろ過により不溶物を除い
たろ過液を2.0リットルのイオン交換水にて激しく撹
拌しながら処理した。析出した固形物をさらにイオン交
換水ついでメタノールにて洗浄し、ろ過フィルター上で
吸引乾燥し、室温にて水分含有率が1.0重量%より少
なくなるまで減圧乾燥した。
【0071】合成例11 乾燥窒素下に120mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の22.34g(0.072モル)の4,4’−オキシ
ジフタル酸二無水物の撹拌溶液に2.34g(0.01
8モル)の2−ヒドロキシエチルメタクリレートを加え
た。溶液を室温で1時間そして35℃で1時間撹拌した
後、室温まで冷却した。この反応溶液を80mlの乾燥
N−メチルピロリドン中の11.68g(0.055モ
ル)の3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェ
ニルおよび0.25g(0.001mo.l)の1,3
−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサ
ンの溶液の撹拌溶液に1時間にわたり滴下添加し、室温
で一夜撹拌した。その後100mlの乾燥N−メチルピ
ロリドン中の29.92g(0.145モル)のN,N
−ジシクロヘキシルカルボジイミドの溶液を1時間にわ
たり得られた反応溶液に撹拌しながら滴下添加した。こ
の反応溶液し対し45.5g(0.35モル)の2−ヒ
ドロキシエチルメタクリレートを加え、50℃で5時
間、そして室温で一夜撹拌した。この反応混合物を50
mlのアセトンで希釈し、吸引ろ過により不溶物を除い
たろ過液を2.0リットルのイオン交換水にて激しく撹
拌しながら処理した。析出した固形物をさらにイオン交
換水ついでメタノールにて洗浄し、ろ過フィルター上で
吸引乾燥し、室温にて水分含有率が1.0重量%より少
なくなるまで減圧乾燥した。
【0072】合成例12 乾燥窒素下に120mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の22.34g(0.072モル)の4,4’−オキシ
ジフタル酸二無水物の撹拌溶液に2.34g(0.01
8モル)の2−ヒドロキシエチルメタクリレートを加え
た。溶液を室温で1時間そして35℃で1時間撹拌した
後、室温まで冷却した。この反応溶液を80mlの乾燥
N−メチルピロリドン中の11.01g(0.055モ
ル)の4,4’−オキシジアニリンおよび0.25g
(0.001モル)の1,3−ビス(3−アミノプロピ
ル)テトラメチルジシロキサンの溶液の撹拌溶液に1時
間にわたり滴下添加し、室温で一夜撹拌した。その後1
00mlの乾燥N−メチルピロリドン中の29.92g
(0.145モル)のN,N−ジシクロヘキシルカルボ
ジイミドの溶液を1時間にわたり得られた反応溶液に撹
拌しながら滴下添加した。この反応溶液し対し45.5
g(0.35モル)の2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ートを加え、50℃で5時間、そして室温で一夜撹拌し
た。この反応混合物を50mlのアセトンで希釈し、吸
引ろ過により不溶物を除いたろ過液を2.0リットルの
イオン交換水にて激しく撹拌しながら処理した。析出し
た固形物をさらにイオン交換水ついでメタノールにて洗
浄し、ろ過フィルター上で吸引乾燥し、室温にて水分含
有率が1.0重量%より少なくなるまで減圧乾燥した。
【0073】合成例13 乾燥窒素下に120mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の22.34g(0.072モル)の4,4’−オキシ
ジフタル酸二無水物の撹拌溶液に2.34g(0.01
8モル)の2−ヒドロキシエチルメタクリレートを加え
た。溶液を室温で1時間そして35℃で1時間撹拌した
後、室温まで冷却した。この反応溶液を80mlの乾燥
N−メチルピロリドン中の11.90g(0.055モ
ル)の4,4’−チオジアニリンおよび0.25g
(0.001モル)の1,3−ビス(3−アミノプロピ
ル)テトラメチルジシロキサンの溶液の撹拌溶液に1時
間にわたり滴下添加し、室温で一夜撹拌した。その後1
00mlの乾燥N−メチルピロリドン中の29.92g
(0.145モル)のN,N−ジシクロヘキシルカルボ
ジイミドの溶液を1時間にわたり得られた反応溶液に撹
拌しながら滴下添加した。この反応溶液し対し45.5
g(0.35モル)の2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ートを加え、50℃で5時間、そして室温で一夜撹拌し
た。この反応混合物を50mlのアセトンで希釈し、吸
引ろ過により不溶物を除いたろ過液を2.0リットルの
イオン交換水にて激しく撹拌しながら処理した。析出し
た固形物をさらにイオン交換水ついでメタノールにて洗
浄し、ろ過フィルター上で吸引乾燥し、室温にて水分含
有率が1.0重量%より少なくなるまで減圧乾燥した。
【0074】合成例14 乾燥窒素下に120mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の15.27g(0.070モル)のピロメリット酸二
無水物の撹拌溶液に1.82g(0.014モル)の2
−ヒドロキシエチルメタクリレートを加えた。溶液を室
温で1時間そして35℃で1時間撹拌した後、室温まで
冷却した。この反応溶液を80mlの乾燥N−メチルピ
ロリドン中の11.01g(0.055モル)の4,
4’−オキシジアニリンおよび0.25g(0.001
モル)の1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメ
チルジシロキサンの溶液の撹拌溶液に1時間にわたり滴
下添加し、室温で一夜撹拌した。その後100mlの乾
燥N−メチルピロリドン中の29.92g(0.145
モル)のN,N−ジシクロヘキシルカルボジイミドの溶
液を1時間にわたり得られた反応溶液に撹拌しながら滴
下添加した。この反応溶液し対し45.5g(0.35
モル)の2−ヒドロキシエチルメタクリレートを加え、
50℃で5時間、そして室温で一夜撹拌した。この反応
混合物を50mlのアセトンで希釈し、吸引ろ過により
不溶物を除いたろ過液を2.0リットルのイオン交換水
にて激しく撹拌しながら処理した。析出した固形物をさ
らにイオン交換水ついでメタノールにて洗浄し、ろ過フ
ィルター上で吸引乾燥し、室温にて水分含有率が1.0
重量%より少なくなるまで減圧乾燥した。
【0075】合成例15 乾燥窒素下に120mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の15.70g(0.072モル)のピロメリット酸二
無水物の撹拌溶液に2.34g(0.018モル)の2
−ヒドロキシエチルメタクリレートを加えた。溶液を室
温で1時間そして35℃で1時間撹拌した後、室温まで
冷却した。この反応溶液を80mlの乾燥N−メチルピ
ロリドン中の11.68g(0.054モル)の4,
4’−チオジアニリンおよび0.25g(0.001モ
ル)の1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチ
ルジシロキサンの溶液の撹拌溶液に1時間にわたり滴下
添加し、室温で一夜撹拌した。その後100mlの乾燥
N−メチルピロリドン中の29.92g(0.145モ
ル)のN,N−ジシクロヘキシルカルボジイミドの溶液
を1時間にわたり得られた反応溶液に撹拌しながら滴下
添加した。この反応溶液し対し45.5g(0.35モ
ル)の2−ヒドロキシエチルメタクリレートを加え、5
0℃で5時間、そして室温で一夜撹拌した。この反応混
合物を50mlのアセトンで希釈し、吸引ろ過により不
溶物を除いたろ過液を2.0リットルのイオン交換水に
て激しく撹拌しながら処理した。析出した固形物をさら
にイオン交換水ついでメタノールにて洗浄し、ろ過フィ
ルター上で吸引乾燥し、室温にて水分含有率が1.0重
量%より少なくなるまで減圧乾燥した。
【0076】合成例16 乾燥窒素下に120mlの乾燥N−メチルピロリドン中
の21.18g(0.072モル)の3,3’,4,
4’,−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物の撹拌溶
液に1.82g(0.014モル)の2−ヒドロキシエ
チルメタクリレートを加えた。溶液を室温で1時間そし
て35℃で1時間撹拌した後、室温まで冷却した。この
反応溶液を80mlの乾燥N−メチルピロリドン中の1
1.68g(0.054モル)の4,4’−チオジアニ
リンおよび0.25g(0.001モル)の1,3−ビ
ス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンの
溶液の撹拌溶液に1時間にわたり滴下添加し、室温で一
夜撹拌した。その後100mlの乾燥N−メチルピロリ
ドン中の29.92g(0.145モル)のN,N−ジ
シクロヘキシルカルボジイミドの溶液を1時間にわたり
得られた反応溶液に撹拌しながら滴下添加した。この反
応溶液し対し45.5g(0.35モル)の2−ヒドロ
キシエチルメタクリレートを加え、50℃で5時間、そ
して室温で一夜撹拌した。この反応混合物を50mlの
アセトンで希釈し、吸引ろ過により不溶物を除いたろ過
液を2.0リットルのイオン交換水にて激しく撹拌しな
がら処理した。析出した固形物をさらにイオン交換水つ
いでメタノールにて洗浄し、ろ過フィルター上で吸引乾
燥し、室温にて水分含有率が1.0重量%より少なくな
るまで減圧乾燥した。
【0077】実施例1 攪拌機、温度計及び窒素導入管を備えた三口フラスコに
合成例1で得られた感光性ポリイミド前駆体35.0g
とN−メチルピロリドン50.0gとp−メトキシフェ
ノール0.1g(0.08ミリモル)を撹拌混合し溶解
させた後、さらに2,2’−ビス(o−クロロフェニ
ル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾ
ール2.0g(0.03ミリモル)、2−メルカプトベ
ンゾキサゾール1.0g(0.66ミリモル)とエチル
ミヒラーズケトン0.2g(0.06ミリモル)の感光
剤と付加重合性化合物としてトリエチレングリコールジ
アクリレート3.0g(10ミリモル)および1,9−
ノナンジオールジアクリレート3.0g(10ミリモ
ル)、そして接着助剤として3−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン1.0gを加えてを加えて室温下
にて一昼夜撹拌溶解後、フィルタ濾過して感光性樹脂組
成物溶液を得た。この溶液を5インチシリコンウエハ上
にスピンコートした後に乾燥して、5.0±1.0μm
の塗膜を形成した後、(株)日立製作所製i線ステッパ
LD−5010iを用いパターンマスクし、500mJ
/cmの露光量にて露光した。これを1時間遮光箱内
にて放置した後、さらにホットプレートにて120℃、
60秒間加熱した後、2.38%水酸化テトラメチルア
ンモニウム水溶液を用いて未露光部分が除去されるのに
要する現像時間の2.0倍の時間にてパドル現像し、水
でリンスしたところ、その解像度は8μm(最小ライン
幅)まで達し、8μm以上の等幅のラインパターン部に
おいて基盤からの剥離のない良好なパターンが得られ
た。
【0078】実施例2 感光性ポリイミド前駆体として合成例2で得られた感光
性ポリイミド前駆体を35.0g用い、それ以外は、実
施例1と全く同様の配合で、全く同様に処理したとこ
ろ、その解像度は8μm(最小ライン幅)まで達し、8
μm以上の等幅のラインパターン部において基盤からの
剥離のない良好なパターンが得られた。
【0079】実施例3 実施例2において使用した3−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシランを加えるかわりに付加重合性化合物
として3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを
7.0g(2.6ミリモル)添加し、それ以外は、全く
同様の配合で、全く同様に処理したところ、その解像度
は8μm(最小ライン幅)まで達し、8μm以上の等幅
のラインパターン部において基盤からの剥離のない良好
なパターンが得られた。
【0080】実施例4 感光性ポリイミド前駆体として合成例3で得られた感光
性ポリイミド前駆体を35.0g用い、それ以外は、実
施例1と全く同様の配合で、全く同様に処理したとこ
ろ、その解像度は8μm(最小ライン幅)まで達し、8
μm以上の等幅のラインパターン部において基盤からの
剥離のない良好なパターンが得られた。
【0081】実施例5 感光性ポリイミド前駆体として合成例4で得られた感光
性ポリイミド前駆体を35.0g用い、それ以外は、実
施例1と全く同様の配合で、全く同様に処理したとこ
ろ、その解像度は6μm(最小ライン幅)まで達し、6
μm以上の等幅のラインパターン部において基盤からの
剥離のない良好なパターンが得られた。
【0082】実施例6 感光性ポリイミド前駆体として合成例5で得られた感光
性ポリイミド前駆体を35.0g用い、それ以外は、実
施例1と全く同様の配合で、全く同様に処理したとこ
ろ、その解像度は8μm(最小ライン幅)まで達し、8
μm以上の等幅のラインパターン部において基盤からの
剥離のない良好なパターンが得られた。
【0083】実施例7 実施例6において使用した3−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシランを加えるかわりに付加重合性化合物
として3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを
7.0g(2.6ミリモル)添加し、それ以外は、全く
同様の配合で、全く同様に処理したところ、その解像度
は8μm(最小ライン幅)まで達し、8μm以上の等幅
のラインパターン部において基盤からの剥離のない良好
なパターンが得られた。
【0084】実施例8 感光性ポリイミド前駆体として合成例6で得られた感光
性ポリイミド前駆体を35.0g用い、それ以外は、実
施例1と全く同様の配合で、全く同様に処理したとこ
ろ、その解像度は8μm(最小ライン幅)まで達し、8
μm以上の等幅のラインパターン部において基盤からの
剥離のない良好なパターンが得られた。
【0085】実施例9 感光性ポリイミド前駆体として合成例7で得られた感光
性ポリイミド前駆体を35.0g用い、それ以外は、実
施例1と全く同様の配合で、全く同様に処理したとこ
ろ、その解像度は8μm(最小ライン幅)まで達し、8
μm以上の等幅のラインパターン部において基盤からの
剥離のない良好なパターンが得られた。
【0086】実施例10 感光性ポリイミド前駆体として合成例8で得られた感光
性ポリイミド前駆体を35.0g用い、それ以外は、実
施例1と全く同様の配合で、全く同様に処理したとこ
ろ、その解像度は8μm(最小ライン幅)まで達し、8
μm以上の等幅のラインパターン部において基盤からの
剥離のない良好なパターンが得られた。
【0087】実施例11 実施例10において使用した3−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシランを加えるかわりに付加重合性化合
物として3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン
を7.0g(2.6ミリモル)添加し、それ以外は、全
く同様の配合で、全く同様に処理したところ、その解像
度は8μm(最小ライン幅)まで達し、8μm以上の等
幅のラインパターン部において基盤からの剥離のない良
好なパターンが得られた。
【0088】実施例12 感光性ポリイミド前駆体として合成例9で得られた感光
性ポリイミド前駆体を35.0g用い、それ以外は、実
施例1と全く同様の配合で、全く同様に処理したとこ
ろ、その解像度は8μm(最小ライン幅)まで達し、8
μm以上の等幅のラインパターン部において基盤からの
剥離のない良好なパターンが得られた。
【0089】実施例13 感光性ポリイミド前駆体として合成例10で得られた感
光性ポリイミド前駆体を35.0g用い、それ以外は、
実施例1と全く同様の配合で、全く同様に処理したとこ
ろ、その解像度は6μm(最小ライン幅)まで達し、6
μm以上の等幅のラインパターン部において基盤からの
剥離のない良好なパターンが得られた。
【0090】なお、本発明の実施例で使用した感光性ポ
リイミド前駆体樹脂は、いずれも、重量平均分子量が1
0,000〜80,000の範囲にあり、全繰り返し単
位の25〜85モル%となるエステル化され、残りがカ
ルボキシル基のままのポリアミド酸部分エステルであ
る。
【0091】比較例1 感光性ポリイミド前駆体として合成例11で得られた感
光性ポリイミド前駆体を35.0g用い、また3−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシランの代わりに3−
ピペラジノプロピルトリメトキシシランを同量添加し、
それ以外は、実施例1と全く同様の配合で、全く同様に
処理したところ、その解像度は10μm(最小ライン
幅)まで達したものの、現像液による膨潤のため10μ
mの等幅のラインパターン部において基盤からの剥離が
部分的に生じ、実施例の様な接着性良好なパターンは形
成されなかった。
【0092】比較例2 比較例1において使用した3−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシランの代わりにN−(3−ジエトキシメ
チルシリルプロピル)スクシンイミドを同量添加し、そ
れ以外は、実施例1と全く同様の配合で、全く同様に処
理したところ、その解像度は10μm(最小ライン幅)
までしか達せず、また現像液による著しい膨潤によりそ
の形状は角穴といえるようなものではなく、さらに10
μmの等幅のラインパターン部において基盤からの剥離
が部分的に生じ、実施例の様な接着性良好なパターンは
形成されなかった。
【0093】比較例3 感光性ポリイミド前駆体として合成例12で得られた感
光性ポリイミド前駆体を35.0g用い、また3−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシランの代わりに3−
イソシアネートプロピルトリエトキシシランを同量添加
し、それ以外は、実施例1と全く同様の配合で、全く同
様に処理したところ、その解像度は15μm(最小ライ
ン幅)までしか達せず、また現像液による著しい膨潤に
よりその形状は角穴といえるようなものではなく、さら
に15μmの等幅のラインパターン部および角穴開口周
辺部において基盤からの剥離が部分的に生じ、実施例の
様な接着性良好なパターンは形成されなかった。
【0094】比較例4 比較例3において使用した3−イソシアネートプロピル
トリエトキシシランの代わりにn−オクチルトリエトキ
シシランを同量添加し、それ以外は、実施例1と全く同
様の配合で、全く同様に処理したところ、その解像度は
15μm(最小ライン幅)までしか達せず、また現像液
による著しい膨潤によりその形状は角穴といえるような
ものではなく、さらに15μmの等幅のラインパターン
部および角穴開口周辺部において基盤からの剥離が部分
的に生じ、実施例の様な接着性良好なパターンは形成さ
れなかった。
【0095】比較例5 感光性ポリイミド前駆体として合成例13で得られた感
光性ポリイミド前駆体を35.0g用い、また3−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシランの代わりに3−
メトキシプロピルトリメトキシシランを同量添加し、そ
れ以外は、実施例1と全く同様の配合で、全く同様に処
理したところ、現像液による膨潤が起こり、その解像度
は10μm(最小ライン幅)までは達したものの10μ
mの等幅のラインパターン部において基盤からの剥離が
部分的に生じ、実施例の様な接着性良好なパターンは形
成されなかった。
【0096】比較例6 比較例5において使用した3−メトキシプロピルトリメ
トキシシランの代わりに3−アミノプロピルトリエトキ
シシランを同量添加し、それ以外は、実施例1と全く同
様の配合で、全く同様に処理したところ、全く同様に処
理したところ、現像液による膨潤が起こり、その解像度
は10μm(最小ライン幅)までは達したものの10μ
mの等幅のラインパターン部において基盤からの剥離が
部分的に生じ、実施例の様な接着性良好なパターンは形
成されなかった。
【0097】比較例7 感光性ポリイミド前駆体として合成例14で得られた感
光性ポリイミド前駆体を35.0g用い、また3−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシランの代わりにフェ
ネチルトリメトキシシランを同量添加し、それ以外は、
実施例1と全く同様の配合で、全く同様に処理したとこ
ろ、現像液による膨潤が起こり、その解像度は20μm
(最小ライン幅)までしか達せず、また20μmの等幅
のラインパターン部において基盤からの剥離が部分的に
生じ、実施例の様な接着性良好なパターンは形成されな
かった。
【0098】比較例8 比較例7において使用したフェネチルトリメトキシシラ
ンの代わりに3−メトキシプロピルトリメトキシシラン
を同量添加し、それ以外は、実施例1と全く同様の配合
で、全く同様に処理したところ、その解像度は20μm
(最小ライン幅)までしか達せず、また現像液による著
しい膨潤によりその形状は角穴といえるようなものでは
なく、さらに20μmの等幅のラインパターン部および
角穴開口周辺部において基盤からの剥離が部分的に生
じ、実施例の様な接着性良好なパターンは形成されなか
った。
【0099】比較例9 感光性ポリイミド前駆体として合成例15で得られた感
光性ポリイミド前駆体を35.0g用い、また3−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシランの代わりに3−
イソシアネートプロピルトリエトキシシランを同量添加
し、それ以外は、実施例1と全く同様の配合で、全く同
様に処理したところ、その解像度は20μm(最小ライ
ン幅)までしか達せず、20μmの等幅のラインパター
ン部において基盤からの剥離が部分的に生じ、実施例の
様な接着性良好なパターンは形成されなかった。
【0100】比較例10 比較例9において使用した3−イソシアネートプロピル
トリエトキシシランの代わりにN−(3−ジエトキシメ
チルシリルプロピル)スクシンイミドを同量添加し、そ
れ以外は、実施例1と全く同様の配合で、全く同様に処
理したところ、その解像度は20μm(最小ライン幅)
までしか達せず、また現像液による著しい膨潤によりそ
の形状は角穴といえるようなものではなく、さらに20
μmの等幅のラインパターン部において基盤からの剥離
が部分的に生じ、実施例の様な接着性良好なパターンは
形成されなかった。
【0101】比較例11 感光性ポリイミド前駆体として合成例16で得られた感
光性ポリイミド前駆体を35.0g用い、また3−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシランの代わりにフェ
ネチルトリメトキシシランを同量添加し、それ以外は、
実施例1と全く同様の配合で、全く同様に処理したとこ
ろ、その解像度は15μm(最小ライン幅)までしか達
せず、また現像液による著しい膨潤によりその形状は角
穴といえるようなものではなく、さらに15μm以上の
等幅のラインパターン部および角穴開口周辺部において
基盤からの剥離が部分的に生じ、実施例の様な接着性良
好なパターンは形成されなかった。
【0102】比較例12 比較例11において使用したフェネチルトリメトキシシ
ランの代わりに3−イソシアネートプロピルトリエトキ
シシランを同量添加し、それ以外は、実施例1と全く同
様の配合で、全く同様に処理したところ、その解像度は
15μm(最小ライン幅)までしか達せず、また現像液
による著しい膨潤によりその形状は角穴といえるような
ものではなく、さらに15μm以上の等幅のラインパタ
ーン部および角穴開口周辺部において基盤からの剥離が
部分的に生じ、実施例の様な接着性良好なパターンは形
成されなかった。
【0103】
【発明の効果】本発明のアルカリネガ現像型感光性樹脂
組成物は、従来品に比べアルカリ水溶液による現像後パ
ターンの下地基盤との接着性に優れ、良好な形状のパタ
ーンが得られる。また本発明のアルカリネガ現像型感光
性樹脂組成物は、前記効果を奏し、さらに高い現像解像
度を与えるものである。また本発明のアルカリネガ現像
型感光性樹脂組成物は、前記効果を奏し、さらに、アル
カリ現像時の膨潤が少なく現像後のパターン性に優れる
ものである。
【0104】また本発明のパターンの製造法によれば、
多層配線板用の層間絶縁膜や半導体メモリー素子用のα
線遮蔽膜、バッファーコート膜などのポリイミドパター
ン加工を、従来の有機溶剤現像ではなく、安価なアルカ
リ水溶液現像にて行え、現像後パターンの下地基盤との
接着性に優れ、良好な形状のパターンが得られる。さら
に本発明の電子部品は、前記パターンを有することによ
り信頼性に優れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 多層配線構造の半導体装置の製造工程図であ
る。
【符号の説明】
1…半導体基板、2…保護膜、3…第1導体層、4…層
間絶縁膜層、5…感光樹脂層、6A、6B、6C…窓、
7…第2導体層、8…表面保護膜層。
───────────────────────────────────────────────────── 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 7/027 502 G03F 7/027 502 7/038 504 7/038 504 (72)発明者 小島 康則 茨城県日立市東町四丁目13番1号 日立化 成デュポンマイクロシステムズ株式会社山 崎開発センタ内 (72)発明者 渡邊 直己 茨城県日立市東町四丁目13番1号 日立化 成デュポンマイクロシステムズ株式会社山 崎開発センタ内 Fターム(参考) 2H025 AA03 AA04 AA10 AA14 AB15 AB17 AC01 AD01 BC14 BC33 BC43 BC69 BC77 BC84 CA00 CB25 CB42 CC06 FA17 4J011 CA08 QA03 QA07 QA13 QA22 QA23 QA31 QA34 QA38 QA43 SA22 SA24 SA26 SA36 SA61 SA63 SA64 SA78 SA82 SA83 UA03 UA08 VA01 WA01 4J026 AB34 BA27 BA28 BA32 BA43 BB02 BB03 BB10 4J027 AD03 BA03 BA14 BA21 BA24 BA25 BA26 BA27 BA28 CB10 CC03 CC04 CC05 CD10 4J043 PA11 PA15 PA19 QB15 QB26 QB31 RA34 SA42 SA43 SA44 SA47 SA54 SA55 SA62 SA63 SA64 SA71 SA85 TA22 TA47 UA121 UA122 UA131 UA132 UA152 UA222 UA231 UA232 UA261 UA262 UB011 UB012 UB022 UB061 UB062 UB152 VA011 VA021 VA051 VA061 VA091 VA101 YA05 YA06 YB07 YB19 ZB22 ZB50

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)分子鎖に酸官能基を有するアルカリ
    水溶液に可溶であるポリイミド前駆体、(b)感光剤及
    び(c)反応性不飽和官能基とアルコキシ基又はアシル
    オキシ基を有する珪素化合物を含有してなるアルカリネ
    ガ現像型感光性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】さらに(d)付加重合性化合物を含有する
    請求項1記載のアルカリネガ現像型感光性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】(a)成分が、一般式(1) 【化1】 (Xは、Xに結合する2つのアミド基を結ぶ骨格におい
    て非共有電子対を有する原子を含有しない4価の有機基
    であり、Yは、Yに結合する2つのアミド基を結ぶ骨格
    において非共有電子対を有する原子を含有しない2価の
    有機基であり、R及びR’は、各々独立にOH又は1価
    の有機基である)で示される繰り返し単位を有し、か
    つ、分子中に酸官能性基及び感光性基が存在するポリイ
    ミド前駆体である請求項1又は2記載のアルカリネガ現
    像型感光性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】(a)成分が、繰り返し単位として、前記
    一般式(1)で示される繰り返し単位のみを有するか、
    又は、一般式(1)で示される繰り返し単位と、一般式
    (1)中のYの代わりに、珪素原子を含有する2価の有
    機基であるY”を有する繰り返し単位とを含むものであ
    る請求項3記載のアルカリネガ現像型感光性樹脂組成
    物。
  5. 【請求項5】(c)成分が、反応性不飽和官能基とし
    て、ビニル基、アクリロキシ基又はメタクリロキシ基を
    有するものである請求項1、2,3又は4記載のアルカ
    リネガ現像型感光性樹脂組成物。
  6. 【請求項6】請求項1〜5のいずれかに記載の感光性樹
    脂組成物を塗布する工程、前記工程により得られる塗布
    膜上にパターンを描いたマスク上から活性光線を照射す
    る工程、アルカリ現像液を用いて未照射部を除去する工
    程、加熱処理する工程を含むパターンの製造法。
  7. 【請求項7】活性光線がi線である請求項6記載のパタ
    ーンの製造法。
  8. 【請求項8】請求項6又は7記載の製造法により得られ
    るパターンの層を有してなる電子部品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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