JP2002139829A - Photosensitive composition, photosensitive material, method for producing relief pattern and method for producing polyimide pattern - Google Patents

Photosensitive composition, photosensitive material, method for producing relief pattern and method for producing polyimide pattern

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JP2002139829A
JP2002139829A JP2000331601A JP2000331601A JP2002139829A JP 2002139829 A JP2002139829 A JP 2002139829A JP 2000331601 A JP2000331601 A JP 2000331601A JP 2000331601 A JP2000331601 A JP 2000331601A JP 2002139829 A JP2002139829 A JP 2002139829A
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photosensitive
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photosensitive composition
producing
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Han Sasaki
範 佐々木
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Hitachi Chemical DuPont Microsystems Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive composition having superior photosensitive characteristics and shelf stability, high resolution and good process stability, a sensitive material having high resolution and good process stability, a method for producing a relief pattern capable of giving a polymide pattern, etc., of a good shape having superior heat resistance, adhesion and chemical resistance and a method for producing a polyimide pattern. SOLUTION: The photosensitive composition contains a piperidine derivative of formula (I) (where R is a monovalent group), a titanocene compound of formula (II) (where R1-R10 are each H, halogen, a 1-20C alkoxy or a heterocycle) and an addition polymerizable compound.

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。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。
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. These materials have a drawback in 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. Also, in the process 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, the process stability is poor, and the resolution is limited. There was also a problem such as there.

【0003】[0003]

【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。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。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 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. The third aspect of the present invention is to provide a photosensitive material which exhibits excellent photosensitive characteristics, 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. 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.

【0004】[0004]

【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、一価の基を示す)で表されるピペリジン
誘導体、下記一般式(II)
Embedded image Wherein R represents a monovalent group, a piperidine derivative 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.

【0005】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、一価の基を示す)で表されるピペリジン
誘導体、下記一般式(II)
Embedded image Wherein R represents a monovalent group, a piperidine derivative 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。また本発明は、さらに4
50〜600nm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。
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: The present invention further provides
The present invention relates to the above-mentioned light-sensitive material containing a dye compound having an absorption at 50 to 600 nm. Further, the present invention relates to the above-mentioned light-sensitive material further containing a bisazide compound.

【0006】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.

【0007】[0007]

【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)
で表されるピペリジン誘導体、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)
And a titanocene compound represented by the general formula (II) and an addition polymerizable compound as essential components.

【0008】本発明における前記一般式(I)で表され
るピペリジン誘導体において、Rで示される一価の基と
しては、水素原子、ヒドロキシル基、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、下記式(A)で示される基などが挙げられ
る。
In the piperidine derivative represented by the general formula (I) in the present invention, the monovalent group represented by R includes a hydrogen atom, a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, an propyl group, a butyl group and the like. Examples thereof include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a group represented by the following formula (A).

【化9】 前記一般式(I)で示されるピペリジン誘導体のなかで
も、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピ
ペリジン−1−オキシル、前記式(A)の置換基を有す
る4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペ
リジン−1−オキシル−ベンゾエートが好ましく、4−
ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン
−1−オキシルが特に好ましい。
Embedded image Among the piperidine derivatives represented by the general formula (I), 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4-hydroxy-2 having a substituent of the formula (A) , 2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl-benzoate is preferred,
Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl is particularly preferred.

【0009】前記一般式(I)で表されるピペリジン誘
導体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、ピペリジン誘導体を除く固形分
(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 piperidine derivative represented by the general formula (I) is not particularly limited, but in the photosensitive composition of the present invention, the solid content excluding the piperidine derivative (refers to components other than the solvent). The same applies hereinafter.) It is preferably 0.01 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight,
More preferably, the amount is from 0.5 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. If the amount exceeds 3 parts by weight, the sensitivity tends to decrease and the pattern shape tends to deteriorate.

【0010】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.

【0011】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。ピペリジン
誘導体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ピペリジン誘導体と同量若し
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、前記ピペリジン誘導体及びチタノセ
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1
00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 to be 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 piperidine derivative and the titanocene compound to be used is not particularly limited, but it is preferable to use the titanocene compound in the same amount or in a larger amount as the piperidine derivative. Further, from the viewpoint of photocurability, the total content of the piperidine derivative and the titanocene compound in the photosensitive composition is the total amount of the addition polymerizable compound described later and the high molecular weight organic polymer used as necessary 1
It is preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 00 parts by weight.

【0012】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.

【0013】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。
If the solvent has a boiling point 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 irradiated with actinic rays, resulting in inferior characteristics. 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.

【0014】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、450〜600n
m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。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 photosensitive composition of the present invention may contain 4
Dye compounds having absorption at 50 to 600 nm may be contained, and such dye compounds include 450 to 600 n
There is no particular limitation as long as it has an absorption at m. 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, Quinarisalin, 5- (4-Dimethylaminobenzylidene) ) Rhodanine, aurin tricarboxyside, aluminone, alizarin, pararosaniline, emodin, thionine, methylene violet and the like are preferred. 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. The proportion of the dye compound and the titanocene compound used is preferably the same or larger than that of the dye compound from the viewpoint of photocurability and stability in the yellow room.

【0015】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.

【0016】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.

【0017】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。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。
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. 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-dicarboxy) Phenyl) 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.

【0018】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10】 (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。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。
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. The above tetracarboxylic dianhydride and diamine compound are used alone or in combination of two or more.

【0019】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.

【0020】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。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。
[0020] 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. The use amount of these photoinitiators is not particularly limited, but in the photosensitive composition of the present invention, the content is preferably 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of solids excluding the photoinitiator. preferable.

【0021】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。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。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 can 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. 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. The photosensitive composition of the present invention may contain other additives, for example, additives such as a plasticizer and an adhesion promoter.

【0022】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、前記ピペリジン誘導体、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. The light-sensitive material is composed of the piperidine derivative, the titanocene compound represented by the general formula (II), and actinic radiation.
A polyimide precursor having a quantified or polymerizable 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.

【0023】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 which can be dimerized or polymerized 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.

【0024】本発明の感光材料において、一般式(I)
で示されるピペリジン誘導体の使用量は、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。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100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、1
0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 (I)
Is preferably 0.01 to 1 part by weight, more preferably 0.01 to 0.5 part by weight, based on 100 parts by weight of the polyimide precursor. 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. In the light-sensitive material of the present invention, the content of the titanocene compound represented by the general formula (II) is preferably 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyimide precursor. 0.
If it is less than 01 parts by weight, the photocurability tends to be low,
If it exceeds 0 parts by weight, the heat resistance tends to be poor.

【0025】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 that 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.

【0026】[0026]

【化11】 Embedded image

【0027】[0027]

【化12】 Embedded image

【0028】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。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、0.05〜5重量部とすることが好ましい。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 amount of the compound to be used is preferably an amount equivalent to the carboxyl group of the polyamic acid in an amount of ± 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. 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. The amount is preferably 0.05 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyimide precursor from the viewpoint of stability, handleability, and the like. 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.

【0029】[0029]

【化13】 Embedded image

【化14】 Embedded image

【0030】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。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。
When a bisazide compound is used, the content of the polyimide precursor 1 is determined in terms of heat resistance, photocurability and the like.
It is preferably 0.01 to 10 parts by weight based on 00 parts by weight. 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.

【0031】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.

【0032】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.

【0033】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 onto a substrate such as a silicon wafer, a metal substrate, a glass substrate, a ceramic substrate or the like by dipping, spraying, screen printing, spin coating, 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.

【0034】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 developing solution is not particularly limited. For example, a flame-retardant solvent such as 1,1,1-trichloroethane, an alkaline aqueous solution such as an aqueous sodium carbonate solution, 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.

【0035】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 thus obtained relief pattern is heated, for example, at 80 to 400 ° C. for 5 to 300 minutes to close the imide ring, thereby obtaining a polyimide pattern. Using the above-mentioned 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.

【0036】[0036]

【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4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テト
ラメチルピペリジン−1−オキシ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 to 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, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl shown in Table 1, and a coloring compound, the mixture was stirred and mixed, and then exposed to light. The material (photosensitive composition) was used. 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.

【0037】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.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】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。
With respect to the photosensitive material of Example 1, the resolution when the standing time from coating to exposure and from exposure to development were changed are shown in Tables 2 and 3, respectively.

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】[0041]

【表3】 [Table 3]

【0042】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 performed under nitrogen atmosphere at 100 ° C. for 15 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.

【0043】[0043]

【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。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。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。
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. The photosensitive material according to claim 3 is
It shows excellent photosensitive characteristics, storage stability and heat resistance, and has high resolution and good process stability. Claim 4
The photosensitive material described above has the effects of the invention according to claim 3,
It 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. According to the method for producing 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 7/029 7/029 H01L 21/027 H01L 21/30 502R Fターム(参考) 2H025 AA02 AA06 AA10 AA11 AA14 AA20 AB16 AC01 AD01 BA07 BC03 BC13 BC42 BC69 CA28 CA39 CA41 CC01 CC20 FA29 4J002 CM041 EU076 EZ006 FD097 FD146 4J011 AC04 PA43 PA49 QA03 QA06 QA07 QA12 QA13 QA17 QA18 QA19 QA23 QA24 QA38 QB17 QB18 SA78 SA80 UA01 VA01 WA01 4J027 AD03 BA07 BA08 BA19 BA20 BA24 BA25 CB10 CC05 CD10──────────────────────────────────────────────────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 7/029 7/029 H01L 21/027 H01L 21/30 502R F-term (Ref.) VA01 WA01 4J027 AD03 BA07 BA08 BA19 BA20 BA24 BA25 CB10 CC05 CD10

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、一価の基を示す)で表されるピペリジン
誘導体、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 a monovalent group), a piperidine derivative 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、一価の基を示す)で表されるピペリジン
誘導体、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 a monovalent group), a piperidine derivative 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 for irradiating the 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 production method according to claim 6.
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