JP2002162743A - Photosensitive resin composition and its manufacturing method - Google Patents

Photosensitive resin composition and its manufacturing method

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JP2002162743A
JP2002162743A JP2000358891A JP2000358891A JP2002162743A JP 2002162743 A JP2002162743 A JP 2002162743A JP 2000358891 A JP2000358891 A JP 2000358891A JP 2000358891 A JP2000358891 A JP 2000358891A JP 2002162743 A JP2002162743 A JP 2002162743A
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aromatic
polyimide precursor
aromatic rings
organic group
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JP2000358891A
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Japanese (ja)
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Yasuhiro Hojo
泰広 北條
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyimide precursor which can be developed in an alkaline aqueous solution to form a sharp negative pattern. SOLUTION: A photosensitive resin composition consisting of (A) a polyimide precursor containing a phenolic OH group in its ester structure, (B) a compound containing an aromatic nucleous structure substituted with acetoxymethyl groups such as di(acetoxymethyl)benzene which works as an insolubilizor of the polyimide precursor (A) in an alkaline aqueous solution, (C) a photo-acid generator which generates an acidic functional group by an irradiation with an active light, and (D) a solvent and a manufacturing method for the photosensitive resin including a preparation process of a resin solvent adding the photo-acid generator and the insolubilizor to the polyimide precursor are presented.

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、半導体デバイス等
の製造において電気、電子絶縁材料として用いられるポ
リイミド系の感光性樹脂組成物およびその製造方法に関
するものであり、詳しくは、この感光性樹脂組成物は、
ICやLSI等の半導体素子上に成膜される絶縁保護膜
であって、微細パターンの加工が必要とされるものなど
に適用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyimide-based photosensitive resin composition used as an electric or electronic insulating material in the production of semiconductor devices and the like, and a method for producing the same. Things are
The present invention is applied to an insulating protective film formed on a semiconductor element such as an IC or an LSI which requires processing of a fine pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ポリイミド樹脂は、その高い耐熱
性、耐薬品性、電気絶縁性、低誘電率等によって、半導
体を含む電気、電子分野への展開がなされており、半導
体デバイスの分野では、IC、LSI、超LSIのチッ
プの層間絶縁膜や表面保護膜として利用されている。し
かし、従来のポリイミド膜パターン形成方法では、ポリ
イミド前駆体をウェーハ上に塗布・乾燥した後、フォト
レジストを用いてパターン蝕刻加工を行わなくてはなら
ず、また、有害物質であるヒドラジン溶液をポリイミド
エッチング液として使用しなくてはならなかった。
2. Description of the Related Art In recent years, polyimide resins have been developed in the fields of electricity and electronics, including semiconductors, due to their high heat resistance, chemical resistance, electrical insulation, low dielectric constant, and the like. , IC, LSI and VLSI chips are used as interlayer insulating films and surface protective films. However, in the conventional method of forming a polyimide film pattern, a polyimide precursor must be applied on a wafer and dried, and then pattern etching must be performed using a photoresist. It had to be used as an etchant.

【0003】このため、ポリイミド前駆体に感光基を導
入し、ポリイミド自体のパターン形成を可能にする試み
が材料メーカー各社で行われており、いくつかの製品分
野において実用段階にきている。しかし、現在実用化さ
れている感光性ポリイミドは、感光基をイオン結合でポ
リイミド前駆体に導入しているものと、エステル結合を
介して導入しているものに大別できるが、前者ではパタ
ーニングプロセスにおいて使用される紫外線に対して感
度が低く(溶解度差が低く)、また工程内で樹脂の溶解
性が低下するためプロセスマージンが低い。また後者で
は、製造段階で複雑な工程が必要とするうえに実用に耐
え得る十分な分子量のものが得られない。更にこれらの
樹脂は、ネガ型のパターン形成方式を採用しているが、
パターン形成の際には有機溶剤によって現像しなくては
ならず、環境保全の観点から重大な問題となっている。
これらの問題からパターン形成の際にアルカリ水溶液が
利用でき、かつ、この現像液に非膨潤で高解像度化が可
能なネガ型感光性ポリイミド前駆体が強く要求されてい
る。
[0003] For this reason, attempts to introduce a photosensitive group into a polyimide precursor to enable the formation of a pattern of the polyimide itself have been made by various material manufacturers, and have come to a practical stage in some product fields. However, photosensitive polyimides currently in practical use can be broadly classified into those in which photosensitive groups are introduced into the polyimide precursor by ionic bonds and those in which photosensitive groups are introduced through ester bonds. The sensitivity is low (the solubility difference is low) with respect to the ultraviolet rays used in the above, and the process margin is low because the solubility of the resin is reduced in the process. In the latter, a complicated process is required in the production stage, and a product having a molecular weight sufficient for practical use cannot be obtained. Furthermore, these resins adopt a negative pattern forming method,
At the time of pattern formation, development must be performed with an organic solvent, which is a serious problem from the viewpoint of environmental conservation.
From these problems, there is a strong demand for a negative photosensitive polyimide precursor that can use an aqueous alkaline solution at the time of pattern formation, and that does not swell in the developer and that can achieve high resolution.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
した従来の欠点を解消し、アルカリ水溶液にて現像が可
能なネガ型パターン形成能を有するポリイミド前駆体と
このポリイミド前駆体を安定して製造する方法を提供す
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional disadvantages and to provide a polyimide precursor having a negative pattern forming ability which can be developed with an alkaline aqueous solution, and to stabilize the polyimide precursor. It is intended to provide a manufacturing method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成しようと鋭意研究を進めた結果、後述の樹脂組成
物と、その製造方法を採用することによって、上記目的
を達成できることを見いだし、本発明を完成したもので
ある。
Means for Solving the Problems As a result of intensive research aimed at achieving the above object, the present inventor has found that the above object can be achieved by employing a resin composition described below and a method for producing the same. The present invention has been completed.

【0006】即ち、本発明の感光性樹脂組成物は、
(A)次の繰返し単位をもつポリイミド前躯体、
That is, the photosensitive resin composition of the present invention comprises:
(A) a polyimide precursor having the following repeating units:

【化3】 (但し、式中、R1 は、4価の芳香族基、複数の芳香族
環が単結合された4価の有機基、又は複数の芳香族環が
−O−、−CO−、−SO2 −、−CH2 −若しくは−
C(CF3 2 −で結合された4価の有機基であり、R
2 は、2価の芳香族基、複数の芳香族環が単結合された
2価の有機基、又は複数の芳香族環が−O−、−CO
−、−SO2 −、−CH2 −若しくは−C(CF3 2
−で結合された2価の有機基であり、そしてR3 、R4
はフェノール性OH基を有する芳香族化合物の残基であ
る) (B)アセトキシメチル基置換芳香族環構造を含む化合
物であって、上記の(A)ポリイミド前躯体をアルカリ
水溶液に対して不溶化させる不溶化剤、(C)活性光線
によって酸性を有する官能基を発生する光酸発生剤およ
び(D)溶剤からなることを特徴とする。
Embedded image (Wherein, R 1 is a tetravalent aromatic group, a tetravalent organic group in which a plurality of aromatic rings are single-bonded, or a group in which a plurality of aromatic rings are -O-, -CO-, -SO 2 -, - CH 2 - or -
A tetravalent organic group linked by C (CF 3 ) 2 —,
2 is a divalent aromatic group, a divalent organic group in which a plurality of aromatic rings are single-bonded, or a group in which a plurality of aromatic rings are -O-, -CO
-, - SO 2 -, - CH 2 - or -C (CF 3) 2
And a divalent organic group linked by — and R 3 , R 4
Is a residue of an aromatic compound having a phenolic OH group. (B) A compound containing an acetoxymethyl group-substituted aromatic ring structure, wherein the (A) polyimide precursor is insolubilized in an aqueous alkali solution. It is characterized by comprising an insolubilizing agent, (C) a photoacid generator that generates an acidic functional group by actinic rays, and (D) a solvent.

【0007】また、本発明の感光性樹脂組成物の製造方
法は、(1)下記繰返し単位中に示されるR1 骨格をも
つ酸成分とR3 、R4 骨格をもつアルコール性化合物と
のエステル化反応工程、
Further, the method for producing the photosensitive resin composition of the present invention comprises: (1) an ester of an acid component having an R 1 skeleton and an alcoholic compound having an R 3 or R 4 skeleton shown in the following repeating unit: Reaction step,

【化4】 (但し、式中、R1 は、4価の芳香族基、複数の芳香族
環が単結合された4価の有機基、又は複数の芳香族環が
−O−、−CO−、−SO2 −、−CH2 −若しくは−
C(CF3 2 −で結合された4価の有機基であり、R
2 は、2価の芳香族基、複数の芳香族環が単結合された
2価の有機基、又は複数の芳香族環が単結合、−O−、
−CO−、−SO2 −、−CH2 −若しくは−C(CF
3 2 −で結合された2価の芳香族基であり、そしてR
3 、R4 はフェノール性OH基を有する芳香族化合物の
残基である) (2)脱水縮合剤添加のもとで、(1)のエステル化反
応物と前記の式化4中のR2 骨格となるジアミン化合物
との重縮合反応工程、(3)重縮合反応したポリイミド
前躯体の精製工程および(4)(C)の光酸発生剤およ
び(B)の不溶化剤を含む樹脂溶剤の調製工程からなる
ことを特徴とするものである。
Embedded image (Wherein, R 1 is a tetravalent aromatic group, a tetravalent organic group in which a plurality of aromatic rings are single-bonded, or a group in which a plurality of aromatic rings are -O-, -CO-, -SO 2 -, - CH 2 - or -
A tetravalent organic group linked by C (CF 3 ) 2 —,
2 is a divalent aromatic group, a divalent organic group in which a plurality of aromatic rings are single-bonded, or a plurality of aromatic rings is a single bond, -O-,
-CO -, - SO 2 -, - CH 2 - or -C (CF
3) 2 - is a bivalent aromatic radical which is bound by, and R
(3) R 4 is a residue of an aromatic compound having a phenolic OH group. (2) Under the addition of a dehydrating condensing agent, the esterification reaction product of (1) and R 2 in the above formula 4 A polycondensation reaction step with a diamine compound serving as a skeleton, (3) a purification step of a polyimide precursor subjected to the polycondensation reaction, and (4) preparation of a resin solvent containing a photoacid generator of (C) and an insolubilizing agent of (B). It is characterized by comprising a process.

【0008】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0009】まず、本発明の感光性樹脂組成物の製造方
法を、(1)〜(4)の工程順に説明し、同時に本発明
の感光性樹脂組成物の(A)〜(D)成分を説明する。
First, the method for producing the photosensitive resin composition of the present invention will be described in the order of the steps (1) to (4), and simultaneously, the components (A) to (D) of the photosensitive resin composition of the present invention will be described. explain.

【0010】(1)化4の式中におけるR1 骨格をもつ
酸二無水物など酸成分とR3 、R4骨格をもつアルコー
ル性化合物とのエステル化反応工程 本発明におけるポリイミド前躯体のR1 骨格をもつ酸成
分としては、例えば、ピロメリット酸、3,3′,4,
4′−ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3′,
4′−ビフェニルテトラカルボン酸、3,3′,4,
4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、4,4′−オ
キシジフタル酸、3,3′,4,4′−ジフェニルスル
ホンテトラカルボン酸、2,2−ビス(3,4−ジカル
ボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,3,
6,7−ナフタレンテトラカルボン酸、1,2,5,6
−ナフタレンテトラカルボン酸、1,4,5,8−ナフ
タレンテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロブタ
ンテトラカルボン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカ
ルボン酸、1,2,4,5−シクロペンタンテトラカル
ボン酸、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボ
ン酸、3,3′,4,4′−ビシクロヘキシルテトラカ
ルボン酸、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル
酢酸、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラ
ヒドロナフタレン−1−コハク酸等とその無水物が挙げ
られ、これらは単独又は混合して使用することかができ
る。
(1) An esterification reaction step between an acid component such as an acid dianhydride having an R 1 skeleton and an alcoholic compound having an R 3 or R 4 skeleton in the formula (4) As an acid component having one skeleton, for example, pyromellitic acid, 3,3 ′, 4,
4'-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3 ',
4'-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3 ', 4
4'-benzophenonetetracarboxylic acid, 4,4'-oxydiphthalic acid, 3,3 ', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic acid, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane, 2,3
6,7-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,2,5,6
-Naphthalenetetracarboxylic acid, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, 1,2,4 , 5-cyclopentanetetracarboxylic acid, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid, 3,3 ', 4,4'-bicyclohexyltetracarboxylic acid, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid, , 4-Dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1-succinic acid and its anhydrides, which can be used alone or in combination.

【0011】さらに、上記R1 骨格となる酸成分にエス
テル結合で導入するR3 、R4 骨格をもつアルコール化
合物としては、例えば、2−ヒドロキシベンジルアルコ
ール、3−ヒドロキシベンジルアルコール、4−ヒドロ
キシベンジルアルコール、3,5−ジヒドロキシベンジ
ルアルコール、2−[ビス(4−ヒドロキシフェニル)
メチル]ベンジルアルコール、ハイドロキノン、ヒドロ
キシハイドロキノン、4−ヒドロキシ−3−メトキシベ
ンジルアルコール、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチル
フェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)スルホン等が挙げられ、単独又は2種以上混合して
使用することができる。
Further, examples of the alcohol compounds having R 3 and R 4 skeletons to be introduced into the acid component serving as the R 1 skeleton through an ester bond include, for example, 2-hydroxybenzyl alcohol, 3-hydroxybenzyl alcohol, and 4-hydroxybenzyl alcohol. Alcohol, 3,5-dihydroxybenzyl alcohol, 2- [bis (4-hydroxyphenyl)
Methyl] benzyl alcohol, hydroquinone, hydroxyhydroquinone, 4-hydroxy-3-methoxybenzyl alcohol, bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) sulfide, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, etc., alone or in combination of two or more These can be used in combination.

【0012】上記R1 骨格となる酸成分と上記R3 、R
4 骨格をもつ化合物のエステル化反応は、例えばR1
格をもつ酸二無水物とR3 、R4 骨格をもつアルコール
性化合物で、反応溶媒としてはポリイミド前駆体合成に
良好な非プロトン性極性溶媒、例えばN−メチル−2−
ピロリドン等を用い、反応を円滑に行うための塩基性触
媒、例えばトリエチルアミン、ピリジン、トリエタノー
ルアミン等の存在下、常温で行うのが好ましい。この塩
基性触媒は上記酸成分に対して1.5〜3.0倍モル、
好ましくは2.0〜2.5倍モルの範囲で使用すること
ができる。
The acid component serving as the R 1 skeleton and the R 3 , R
The esterification reaction of a compound having a 4 skeleton is, for example, an acid dianhydride having an R 1 skeleton and an alcoholic compound having an R 3 , R 4 skeleton. Solvent, for example N-methyl-2-
It is preferable to carry out the reaction at room temperature in the presence of a basic catalyst such as triethylamine, pyridine, triethanolamine or the like for smoothly performing the reaction using pyrrolidone or the like. This basic catalyst is 1.5 to 3.0 times the mol of the acid component,
Preferably, it can be used in a range of 2.0 to 2.5 moles.

【0013】(2)上記エステル化合物と前述の化6の
式中のR2 骨格となるジアミン化合物との重縮合反応工
程 本発明に用いるR2 骨格となるジアミン化合物として
は、例えば、m−フェニレンジアミン、p−フェニレン
ジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,5−ジアミ
ノトルエン、2,6−ジアミノトルエン、3,5−ジア
ミノトルエン、1−メトキシ−2,4−ジアミノベンゼ
ン、1,4−ジアミノ−2−メトキシ−5−メチルベン
ゼン、1,3−ジアミノ−4,6−ジメチルベンゼン、
1,2−ジアミノナフタレン、1,4−ジアミノナフタ
レン、1,5−ジアミノナフタレン、1,6−ジアミノ
ナフタレン、1,7−ジアミノナフタレン、1,8−ジ
アミノナフタレン、2,3−ジアミノナフタレン、2,
6−ジアミノナフタレン、1,4−ジアミノ−2−メチ
ルナフタレン、1,5−ジアミノ−2−メチルナフタレ
ン、1,3−ジアミノ−2−フェニルナフタレン、2,
2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、1,1−ビ
ス(4−アミノフェニル)エタン、4,4′−ジアミノ
ジフェニルメタン、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、3,
3′−ジメチル−5,5′−ジエチル−4,4′−ジア
ミノジフェニルメタン、3,3′,5,5′−テトラエ
チル−4,4′−ジアミノジフェニルメタン、4,4′
−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、4,4′−
メチレンビス(3,3−ジメチル−シクロヘキシルアミ
ン)、2,4′−ジアミノジフェニルスルフィド、4,
4′−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3′−ジア
ミノジフェニルスルフォン、4,4′−ジアミノジフェ
ニルスルフォン、4,4′−ジアミノベンズアニリド、
3,3′−ジアミノジフェニルエーテル、3,4′−ジ
アミノジフェニルエーテル、4,4′−ジアミノジフェ
ニルエーテル、ビス(4−アミノフェニル)ジエチルシ
ラン、ビス(4−アミノフェニル)ジフェニルシラン、
ビス(4−アミノフェニル)−N−メチルアミン、ビス
(4−アミノフェニル)−N−フェニルアミン、3,
3′−ジアミノベンゾフェノン、4,4′−ジアミノベ
ンゾフェノン、2,6−ジアミノピリジン、3,5−ジ
アミノピリジン、4,4′−ジアミノビフェニル、3,
3′−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、3,3′−ジメトキシ−
4,4′−ジアミノビフェニル、3,3′−ジヒドロキ
シ−4,4′−ジアミノビフェニル、o−トルイジンス
ルフォン、4,4′−ビス(4−アミノフェノキシ)ビ
フェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]プロパン、ビス[4−(4−アミノフェ
ノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル]スルフォン、ビス[4−(3−
アミノフェノキシ)フェニル]スルフォン、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、9,10−ビス
(4−アミノフェニル)アントラセン、9,9−ビス
(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2−ビス(4
−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−
ビス(3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
1,1−ビス(4−アミノフェニル)−1−フェニル−
2,2,2−トリフルオロエタン、2,2−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、2,2−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニ
ル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4
−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパ
ン等が挙げられ、これらは単独又は2種以上混合して使
用することができる。また、これらの化合物はR1 骨格
をもつ酸二無水物に対して等モルで使用するのが好まし
いが、使用目的や最終粘度、分子量に合わせて0.5〜
1.5倍モルの範囲で使用することができる。
(2) Polycondensation reaction step of the above ester compound and a diamine compound serving as the R 2 skeleton in the above formula (6) As the diamine compound serving as the R 2 skeleton used in the present invention, for example, m-phenylene Diamine, p-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 2,5-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, 3,5-diaminotoluene, 1-methoxy-2,4-diaminobenzene, 1,4- Diamino-2-methoxy-5-methylbenzene, 1,3-diamino-4,6-dimethylbenzene,
1,2-diaminonaphthalene, 1,4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 1,6-diaminonaphthalene, 1,7-diaminonaphthalene, 1,8-diaminonaphthalene, 2,3-diaminonaphthalene, ,
6-diaminonaphthalene, 1,4-diamino-2-methylnaphthalene, 1,5-diamino-2-methylnaphthalene, 1,3-diamino-2-phenylnaphthalene, 2,
2-bis (4-aminophenyl) propane, 1,1-bis (4-aminophenyl) ethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3 ', 5,5'-Tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,
3'-dimethyl-5,5'-diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3 ', 5,5'-tetraethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'
-Methylenebis (cyclohexylamine), 4,4'-
Methylene bis (3,3-dimethyl-cyclohexylamine), 2,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,
4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminobenzanilide,
3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, bis (4-aminophenyl) diethylsilane, bis (4-aminophenyl) diphenylsilane,
Bis (4-aminophenyl) -N-methylamine, bis (4-aminophenyl) -N-phenylamine, 3,
3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 2,6-diaminopyridine, 3,5-diaminopyridine, 4,4'-diaminobiphenyl,
3'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,
4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethoxy-
4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl, o-toluidinesulfone, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-
Aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 9,10-bis (4-aminophenyl) anthracene, 9,9- Bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2-bis (4
-Aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-
Bis (3-aminophenyl) hexafluoropropane,
1,1-bis (4-aminophenyl) -1-phenyl-
2,2,2-trifluoroethane, 2,2-bis (3-
Amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4
-Aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane and the like, and these can be used alone or as a mixture of two or more. These compounds are preferably used in an equimolar amount with respect to the acid dianhydride having an R 1 skeleton.
It can be used in the range of 1.5 moles.

【0014】次に本発明における、上記重縮合反応に使
用する脱水縮合剤について説明する。
Next, the dehydrating condensing agent used in the above polycondensation reaction in the present invention will be described.

【0015】上記(1)エステル化反応物の酸成分とジ
アミン成分とを重縮合法によって反応させる場合、通常
は、酸クロライドを用いて行われるが、半導体デバイス
を含む電気、電子分野においては、遊離したクロルイオ
ンが製品信頼性不良の原因となるため、酸クロライド法
による重合を行う場合には、重縮合後に純水にて十分洗
浄する必要がある。また、他の重縮合法として脱水縮合
剤であるDCC(ジシクロヘキシルカルボジイミド)等
のカルボジイミド誘導体を用いることが可能であるが、
副反応の併発、ポリイミド前駆体のゲル化、毒性
等の問題があり、さらには副生成物として発生するウレ
アの完全な除去が困難である。そのため、反応系を冷却
したり、脱水縮合剤を数回に分けて添加したり、酸成分
とジアミン成分のモルバランスを崩すなどして使用しな
くてはならない。また、他の方法として近年、本発明者
らが特許申請をしている脱水縮合剤としてジフェニル
(2,3−ジヒドロ−2−チオキソ−3−ベンゾオキサ
ゾール)ホスホナートおよびその誘導体、ジフェニル
(2,3−ジヒドロ−2−チオキソ−3−ベンゾチアゾ
ール)ホスホナートおよびその誘導体による重縮合法が
挙げられ、この方法では、穏和な条件で安定した製造が
可能であるため、高い解像度をもち、かつ高膜特性を有
するポリイミド前駆体を得ることができる。これらは単
独又は2種以上混合して使用することができる。これら
の添加量は、上記エステル化合物に対して1〜3倍モル
の範囲で、好ましくは2〜2.5倍モルの範囲で使用す
ることができる。
When the acid component of the esterification reaction product and the diamine component are reacted by the polycondensation method, the reaction is usually carried out using an acid chloride. However, in the electric and electronic fields including semiconductor devices, the reaction is carried out. Since liberated chloride ions cause poor product reliability, it is necessary to sufficiently wash with pure water after polycondensation when performing polymerization by an acid chloride method. As another polycondensation method, a carbodiimide derivative such as DCC (dicyclohexylcarbodiimide) which is a dehydration condensing agent can be used.
There are problems such as simultaneous side reactions, gelation of the polyimide precursor, toxicity, and the like, and it is difficult to completely remove urea generated as a by-product. For this reason, it is necessary to cool the reaction system, add the dehydrating condensing agent in several portions, or break the molar balance between the acid component and the diamine component before use. As another method, diphenyl (2,3-dihydro-2-thioxo-3-benzoxazole) phosphonate and its derivative, diphenyl (2,3 -Dihydro-2-thioxo-3-benzothiazole) phosphonate and a derivative thereof, and this method enables stable production under mild conditions, and therefore has high resolution and high film properties. Can be obtained. These can be used alone or in combination of two or more. These can be used in an amount of 1 to 3 moles, preferably 2 to 2.5 moles, per 1 mole of the ester compound.

【0016】本発明に用いるポリイミド前躯体の重縮合
反応の溶媒としては、例えば、N−メチルピロリドン、
N,N′−ジメチルアセトアミド、N,N′−ジメチル
ホルムアミド等の非プロトン性極性溶剤や、シクロヘキ
サノン、シクロペンタノン等が用いられ、これらは単独
又は2種以上混合して使用することができる。
As the solvent for the polycondensation reaction of the polyimide precursor used in the present invention, for example, N-methylpyrrolidone,
An aprotic polar solvent such as N, N'-dimethylacetamide and N, N'-dimethylformamide, cyclohexanone, cyclopentanone and the like are used, and these can be used alone or as a mixture of two or more.

【0017】(3)重縮合反応したポリイミド前躯体の
精製工程 得られたスラリー状高分子をメタノール、エタノール、
イソプロピルアルコール、水等の貧溶剤中で攪拌、洗浄
した後、析出した物を減圧乾燥して前述した化3で示さ
れるポリイミド前躯体[(A)成分]が得られる。
(3) Step of Purifying Polyimide Precursor After Polycondensation Reaction The obtained slurry polymer is treated with methanol, ethanol,
After stirring and washing in a poor solvent such as isopropyl alcohol and water, the precipitate is dried under reduced pressure to obtain the polyimide precursor [component (A)] represented by Chemical Formula 3 described above.

【0018】(4)光酸発生剤[C成分]、不溶化剤
[B成分]を含むポリイミド前躯体溶液の調製工程 本発明に使用でき、一般的に光酸発生剤とよばれる化合
物[(C)成分]は、紫外線などの活性光線によってル
イス酸やカチオン種を生成する物質で、近年では半導体
集積回路の微細パターン形成用レジスト(通称、化学増
幅レジスト)によく用いられている。光酸発生剤として
具体的には、例えば、
(4) Step of Preparing Polyimide Precursor Solution Containing Photoacid Generator [Component C] and Insolubilizer [Component B] A compound [(C) which can be used in the present invention and is generally called a photoacid generator ) Component] is a substance that generates a Lewis acid or a cationic species by actinic rays such as ultraviolet rays, and is often used in recent years as a resist for fine pattern formation (commonly called a chemically amplified resist) of a semiconductor integrated circuit. Specifically as the photoacid generator, for example,

【化5】 Embedded image

【化6】 Embedded image

【化7】 Embedded image

【化8】 Embedded image

【化9】 Embedded image

【化10】 Embedded image

【化11】 Embedded image

【化12】 Embedded image

【化13】 Embedded image

【化14】 等が挙げられ、これらは単独又は2種以上混合して使用
することができる。
Embedded image And the like, and these can be used alone or in combination of two or more.

【0019】これらの化合物は、本発明に使用する光酸
発生剤として、好ましいものであるが、紫外線の照射に
よって分解し、効率よく酸を発生するものであれば上記
構造に限定されるものではない。これら光酸発生剤とよ
ばれる[(C)成分]の配合割合は、0.1〜20重量
部が好ましい。0.1重量部未満では紫外線に対する感
度が低く、20重量部を超えると得られる塗膜の特性が
低下する。
These compounds are preferred as the photoacid generator used in the present invention, but are not limited to the above structure as long as they can be decomposed by irradiation with ultraviolet rays to efficiently generate an acid. Absent. The compounding ratio of the [(C) component] called a photoacid generator is preferably 0.1 to 20 parts by weight. If the amount is less than 0.1 part by weight, the sensitivity to ultraviolet rays is low, and if it exceeds 20 parts by weight, the properties of the obtained coating film are deteriorated.

【0020】光酸発生剤とともにポリイミド前躯体溶液
に添加される不溶化剤は、アセトキシメチル基置換芳香
族環構造を含む化合物であって、次の一般式に示される
ものを挙げることができる。
The insolubilizer added to the polyimide precursor solution together with the photoacid generator is a compound containing an acetoxymethyl group-substituted aromatic ring structure, and may be one represented by the following general formula.

【0021】[0021]

【化15】 上記式中、R5 は、1、2または3価の芳香族基、R6
は、アセトキシメチル基置換芳香族環に結合する単結
合、−O−、−CO−、−CH2 、−SO2 −、−NH
−等を含む1,2,3または4価の有機基であり、mは
1〜3の整数を、nは1〜4の整数をそれぞれ表す。
Embedded image In the above formula, R 5 is a mono-, di- or trivalent aromatic group, R 6
It represents a single bond to the acetoxymethyl group-substituted aromatic ring, -O -, - CO -, - CH 2, -SO 2 -, - NH
Is a 1, 2, 3 or tetravalent organic group including-, etc., m represents an integer of 1 to 3, and n represents an integer of 1 to 4, respectively.

【0022】R5 骨格を有する具体的な化合物として
は、
Specific compounds having an R 5 skeleton include:

【化16】 が挙げられ、R5 骨格を有する具体的な化合物として
は、
Embedded image And specific compounds having an R 5 skeleton include:

【化17】 が挙げられる。Embedded image Is mentioned.

【0023】これらの化合物は、本発明においてより好
ましいものであるが、1以上のアセトキシメチル基を有
する芳香族環構造を含む化合物であれば上記化合物に限
定されるものではない。また、使用にあたっては単独又
は2種以上混合して使用することができ、その添加量
は、1〜10重量部が好ましい。添加量が10重量部を
超えると得られる塗膜の特性が低下する。
These compounds are more preferable in the present invention, but are not limited to the above compounds as long as they have an aromatic ring structure having one or more acetoxymethyl groups. When used, they can be used alone or as a mixture of two or more kinds, and the added amount is preferably 1 to 10 parts by weight. If the amount exceeds 10 parts by weight, the properties of the coating film obtained will be reduced.

【0024】また、本発明によって得られる樹脂組成物
は、溶剤に溶解した性状で使用されるが、溶解に使用さ
れる溶剤[(D)成分]としては、例えば、N−メチル
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等の非プロトン性極性溶剤
や、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、ジエチレン
グリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジ
ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル
等が挙げられ、これらは単独又は2種以上混合して使用
することができる。
The resin composition obtained according to the present invention is used in the form of being dissolved in a solvent. Examples of the solvent [component (D)] used for dissolution include N-methylpyrrolidone, N, N'-dimethylacetamide, N,
Aprotic polar solvents such as N'-dimethylformamide; cyclohexanone, cyclopentanone, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, and the like. Alternatively, two or more kinds can be used in combination.

【0025】次に、本発明の樹脂組成物の使用方法につ
いて説明する。
Next, a method of using the resin composition of the present invention will be described.

【0026】半導体デバイスへの適用を考える場合、ま
ず、この樹脂組成物を対象とするウェーハ上にスピンコ
ーターを用いてコーティングし、次に90〜130℃で
塗膜を乾燥させる。得られた塗膜上にパターンが描画さ
れているマスクを透過させて365nm、436nmと
いった活性紫外線を照射する。この露光によって光酸発
生剤から発生する酸とアセトキシメチル基置換芳香族環
構造を有する化合物とにより不溶化させるために90〜
120℃で再度加熱処理を行う。次に、この塗膜をアル
カリ水溶液、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、アンモニア等の無
機アルカリ水溶液やエチルアミン、n−プロピルアミン
等の一級アミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルア
ミン等の二級アミン、トリエチルアミン、メチルジメチ
ルアミン等の三級アミン、ジメチルエタノールアミン、
トリエタノールアミン等のアルコールアミン、テトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニ
ウムヒドロキシド等の四級アミンを使用して活性光線未
照射部のみを溶解現像し、純水によってリンス洗浄す
る。現像方式としては、スプレー、パドル、浸漬、超音
波等の方式が考えられる。これによって、対象とするウ
ェーハ上には所望するネガ型パターンを得ることができ
る。さらに、この塗膜を熱処理させることによってこの
樹脂組成物をイミド化し、膜特性に優れるポリイミド膜
のネガ型パターンを形成することができる。
When application to a semiconductor device is considered, first, the resin composition is coated on a target wafer using a spin coater, and then the coating film is dried at 90 to 130 ° C. An active ultraviolet ray having a wavelength of 365 nm or 436 nm is irradiated through a mask having a pattern drawn on the obtained coating film. In order to insolubilize the acid generated from the photoacid generator by this exposure and the compound having an acetoxymethyl group-substituted aromatic ring structure, 90 to 90%
The heat treatment is performed again at 120 ° C. Next, this coating film is coated with an aqueous alkali solution, for example, an aqueous solution of an inorganic alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, ammonia, or the like, a primary amine such as ethylamine or n-propylamine, diethylamine, di-n-propyl. Secondary amines such as amines, tertiary amines such as triethylamine and methyldimethylamine, dimethylethanolamine,
An alcohol amine such as triethanolamine, or a quaternary amine such as tetramethylammonium hydroxide or tetraethylammonium hydroxide is used to dissolve and develop only the unirradiated portion with active light, and then rinsed with pure water. As a developing system, a system such as spray, paddle, immersion, and ultrasonic wave can be considered. Thus, a desired negative pattern can be obtained on the target wafer. Furthermore, by heat-treating the coating film, the resin composition is imidized, and a negative pattern of a polyimide film having excellent film properties can be formed.

【0027】[0027]

【作用】即ち、本発明における最大の特徴は、以下のネ
ガ型パターン形成メカニズムを発見したことによる。本
樹脂組成物は、上記使用方法において、基材上にスピン
コート乾燥工程を行い、次いでこの塗膜に紫外線等の活
性光線を照射することによって活性光線照射部の光酸発
生剤が分解し酸が発生する。さらに次工程で加熱するこ
とにより発生した酸がR1 、R2 骨格にR3 、R4 のフ
ェノール性OH基を有する一般式ポリマーの、R3 、R
4 がR5 またはR6 骨格を有するアセトキシメチル基置
換芳香族化合物と化学的に反応してアルカリ水溶液に対
して不溶化する。このポリマーのR3 、R4 部位は、ア
ルカリ水溶液に対して溶解性をもっており、この結果、
紫外線等の活性光線を照射した部分のみが不溶化し溶解
せず、未照射部はアルカリ水溶液に溶解性を示すことと
なる。この高いコントラストのために、本発明における
感光性樹脂組成物は、高解像度で寸法制御性のよいネガ
型パターンを形成することが可能となった。
The most significant feature of the present invention is that the following negative pattern formation mechanism has been discovered. In the resin composition of the present invention, the substrate is subjected to a spin coating drying step on the substrate, and then the coating is irradiated with an actinic ray such as an ultraviolet ray to decompose the photoacid generator in the actinic ray irradiating portion, thereby producing an acid. Occurs. Furthermore the acid generated by heating in the next step of the general formula polymer having phenolic OH groups R 3, R 4 to R 1, R 2 backbone, R 3, R
4 chemically reacts with an acetoxymethyl group-substituted aromatic compound having an R 5 or R 6 skeleton to become insoluble in an aqueous alkali solution. The R 3 and R 4 sites of this polymer are soluble in aqueous alkaline solutions,
Only the part irradiated with active light such as ultraviolet rays is insolubilized and does not dissolve, and the unirradiated part shows solubility in an alkaline aqueous solution. Because of this high contrast, the photosensitive resin composition of the present invention can form a negative pattern having high resolution and good dimensional control.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments.

【0029】実施例1 窒素導入管を備えた反応フラスコに、ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸二無水物を1molと10LのN−メチ
ル−2−ピロリドンと4−ヒドロキシベンジルアルコー
ル2.1molとを加えて攪拌し、続けて2.1mol
のトリエチルアミンを30分間で滴下する。この状態で
3時間放置した。これに4,4′−ジアミノジフェニル
エーテル1molを加えて30分間攪拌後、2.1mo
lのジフェニル(2,3−ジヒドロ−2−チオキソ−3
−ベンゾオキサゾールホスホナートを5回に分けて添加
し、その状態で5時間縮合反応する。得られたスラリー
状の混合物を大量のメタノール中に投入して洗浄し、得
られた固形樹脂を真空乾燥機によって12時間乾燥す
る。さらに乾燥した固形樹脂30gと、ジ(アセトキシ
メチル)ベンゼン10gと1,8−ナフタリミジルトリ
フレート2.0gを70gのN−メチル−2−ピロリド
ンに溶解させ、得られたスラリー状物を1μm濾過して
サンプル1とした。
Example 1 1 mol of benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 10 L of N-methyl-2-pyrrolidone and 2.1 mol of 4-hydroxybenzyl alcohol were added to a reaction flask equipped with a nitrogen inlet tube and stirred. Followed by 2.1 mol
Of triethylamine is added dropwise over 30 minutes. This state was left for 3 hours. To this, 1 mol of 4,4'-diaminodiphenyl ether was added, and the mixture was stirred for 30 minutes.
l of diphenyl (2,3-dihydro-2-thioxo-3
-Benzoxazole phosphonate is added in five portions, and a condensation reaction is carried out for 5 hours in that state. The obtained slurry mixture is poured into a large amount of methanol for washing, and the obtained solid resin is dried by a vacuum dryer for 12 hours. Further, 30 g of the dried solid resin, 10 g of di (acetoxymethyl) benzene and 2.0 g of 1,8-naphthalimidyl triflate were dissolved in 70 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and the obtained slurry was 1 μm After filtration, Sample 1 was obtained.

【0030】このサンプル1をスピンコーターを用いて
6インチシリコンウェーハ上にコートし、ベーク板にて
100℃で3分間加熱乾燥することによって膜厚10μ
mの塗膜を得た。この塗膜を365nmのみを透過させ
るフィルターを使用した紫外線露光機によって300m
j/cm2 のエネルギーでテストパターンを照射し、続
けてベーク板にて100℃で1分間加熱し、さらに2.
38%のTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドラ
イド)水溶液にて1分間のパドル現像を行った。この操
作によって塗膜の紫外線照射部以外を溶解させたネガ型
レリーフパターンを得ることができた。得られたパター
ンを光学顕微鏡によって観察したところ、5.0μmま
でのパターンがシャープに形成されていることが確認で
きた。
This sample 1 was coated on a 6-inch silicon wafer using a spin coater and dried by heating at 100 ° C. for 3 minutes on a bake plate to form a film having a thickness of 10 μm.
m was obtained. This coating film was 300 m thick by an ultraviolet exposure machine using a filter that transmits only 365 nm.
The test pattern was irradiated with an energy of j / cm 2 , and subsequently heated at 100 ° C. for 1 minute on a baking plate.
Paddle development was performed with a 38% aqueous solution of TMAH (tetramethylammonium hydride) for 1 minute. By this operation, a negative relief pattern in which the portion other than the UV-irradiated portion of the coating film was dissolved was obtained. Observation of the obtained pattern with an optical microscope confirmed that a pattern up to 5.0 μm was formed sharply.

【0031】さらに、このパターンを150℃で1時
間、次いで250℃で1時間、さらに350℃で1時間
の加熱処理を行い、塗膜のイミド化を完結させた。この
イミドパターンは、シリコンウェーハ上に強固に密着し
ており、パターンに樹脂クラックや剥離は観察されなか
った。
Further, this pattern was subjected to a heat treatment at 150 ° C. for 1 hour, then at 250 ° C. for 1 hour, and further at 350 ° C. for 1 hour to complete the imidization of the coating film. This imide pattern was firmly adhered to the silicon wafer, and no resin crack or peeling was observed in the pattern.

【0032】実施例2 窒素導入管を備えた反応フラスコに、2,2′−ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロ
パン二無水物1molと10LのN−メチル−2−ピロ
リドンと4−ヒドロキシベンジルアルコール2.1mo
lとを加えて攪拌し、続けて2.1molのトリエチル
アミンを30分間で滴下する。この状態で3時間放置し
た。これに4,4′−ジアミノジフェニルスルフォン1
molを加えて30分間攪拌後、2.1molのジフェ
ニル(2,3−ジヒドロ−2−チオキソ−3−ベンゾオ
キサゾール)ホスホナートを5回に分けて添加し、その
状態で5時間縮合反応させる。得られたスラリー状の混
合物を大量のメタノール中に投入して洗浄し、得られた
固形樹脂を真空乾燥機によって12時間乾燥する。さら
に乾燥した固形樹脂30gとジ(アセトキシメチル)ベ
ンゼン10gと1,8−ナフタリミジルトリフレート
2.0gを70gのN−メチル−2−ピロリドンに溶解
させ、得られたスラリー状物を1μm濾過してサンプル
2とした。
Example 2 In a reaction flask equipped with a nitrogen inlet tube, 1 mol of 2,2'-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 10 L of N-methyl-2-pyrrolidone, -Hydroxybenzyl alcohol 2.1mo
and stirring, followed by dropwise addition of 2.1 mol of triethylamine over 30 minutes. This state was left for 3 hours. 4,4'-diaminodiphenylsulfone 1
After stirring for 30 minutes, 2.1 mol of diphenyl (2,3-dihydro-2-thioxo-3-benzoxazole) phosphonate is added in five portions, and a condensation reaction is performed for 5 hours in that state. The obtained slurry mixture is poured into a large amount of methanol for washing, and the obtained solid resin is dried by a vacuum dryer for 12 hours. Further, 30 g of the dried solid resin, 10 g of di (acetoxymethyl) benzene and 2.0 g of 1,8-naphthalimidyl triflate were dissolved in 70 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and the obtained slurry was filtered by 1 μm. Thus, Sample 2 was obtained.

【0033】このサンプル2をスピンコーターを用いて
6インチシリコンウェーハ上にコートし、ベーク板にて
100℃で3分間加熱乾燥することによって膜厚10μ
mの塗膜を得た。この塗膜を365nmのみを透過させ
るフィルターを使用した紫外線露光機によって300m
j/cm2 のエネルギーでテストパターンを照射し、続
けてベーク板にて100℃で1分間加熱し、さらに2.
38%のTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドラ
イド)水溶液にて1分間のパドル現像を行った。この操
作によって塗膜の紫外線照射部以外を溶解させたネガ型
レリーフパターンを得ることができた。得られたパター
ンを光学顕微鏡によって観察したところ、5.0μmま
でのパターンがシャープに形成されていることが確認で
きた。
Sample 2 was coated on a 6-inch silicon wafer using a spin coater and dried by heating at 100 ° C. for 3 minutes on a baking plate to form a film having a thickness of 10 μm.
m was obtained. This coating film was 300 m thick by an ultraviolet exposure machine using a filter that transmits only 365 nm.
The test pattern was irradiated with an energy of j / cm 2 , and subsequently heated at 100 ° C. for 1 minute on a baking plate.
Paddle development was performed with a 38% aqueous solution of TMAH (tetramethylammonium hydride) for 1 minute. By this operation, a negative relief pattern in which the portion other than the UV-irradiated portion of the coating film was dissolved was obtained. Observation of the obtained pattern with an optical microscope confirmed that a pattern up to 5.0 μm was formed sharply.

【0034】さらに、このパターンを150℃で1時
間、次いで250℃で1時間、さらに350℃で1時間
の加熱処理を行い、塗膜のイミド化を完結させた。この
イミドパターンは、シリコンウェーハ上に強固に密着し
ており、パターンに樹脂クラックや剥離は観察されなか
った。
Further, this pattern was subjected to a heat treatment at 150 ° C. for 1 hour, then at 250 ° C. for 1 hour, and further at 350 ° C. for 1 hour to complete the imidization of the coating film. This imide pattern was firmly adhered to the silicon wafer, and no resin crack or peeling was observed in the pattern.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明は、ネガ型のパターン形成能をも
つ感光性ポリイミド前駆体であり、パターン形成に関し
てはアルカリ性水溶液を使用することが可能である。こ
のため、得られるパターンの現像液に対する膨潤が少な
く、極めてシャープな高解像度パターンを得ることがで
きるだけではなく、これまで大量に発生していた有機溶
剤の産業廃棄物をも全廃することができる。また、最終
的に得られるポリイミド塗膜は、耐熱性や耐薬品性に優
れているため、通常使用されている半導体デバイス保護
膜と同等に使用することが可能となった。本発明は、感
光性樹脂組成物に使用される樹脂骨格そのものと、その
製造方法に関するものであるが、これらは全く新規の発
想に基くものであり、他に類のない非常に優れた発明で
あることが容易に理解できる。
The present invention is a photosensitive polyimide precursor having a negative pattern forming ability, and an alkaline aqueous solution can be used for pattern formation. For this reason, not only can the obtained pattern swell little in the developing solution, and not only can a very sharp high-resolution pattern be obtained, but also industrial waste of organic solvents that has been generated in large quantities can be completely eliminated. Further, the polyimide coating finally obtained is excellent in heat resistance and chemical resistance, so that it can be used in the same manner as a commonly used semiconductor device protective film. The present invention relates to the resin skeleton itself used in the photosensitive resin composition and a method for producing the resin skeleton, but these are based on a completely new idea, and are very unique inventions like no other. It is easy to understand.

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/004 503 G03F 7/004 503Z H01L 21/027 H01L 21/312 B 21/312 21/30 502R Fターム(参考) 2H025 AA03 AB16 AC01 AD01 BE00 BE07 CB25 CB45 CC03 CC20 FA17 4J002 CM041 EE037 EH037 EH157 EP017 EU027 EV206 EV246 EV256 EV296 EY026 FD146 FD207 GP03 HA08 4J043 PA02 PA19 QB31 RA35 SA06 SA42 SA43 SA47 SA54 SA71 SA72 TA04 TA14 TA22 TA31 TA32 TA47 TA71 UA011 UA041 UA042 UA121 UA122 UA131 UA132 UA141 UA261 UA262 UA331 UB011 UB012 UB061 UB062 UB121 UB122 UB151 UB241 UB281 UB301 UB302 VA011 VA012 VA021 VA022 VA031 VA032 VA041 VA042 VA051 VA052 VA061 VA062 VA081 VA082 YA01 YA02 YA03 YA06 YA08 ZA46 ZB22 ZB50 5F058 AC02 AC06 AC07 AF04 AG01 AH01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03F 7/004 503 G03F 7/004 503Z H01L 21/027 H01L 21/312 B 21/312 21/30 502R F Term (Reference) 2H025 AA03 AB16 AC01 AD01 BE00 BE07 CB25 CB45 CC03 CC20 FA17 4J002 CM041 EE037 EH037 EH157 EP017 EU027 EV206 EV246 EV256 EV296 EY026 FD146 FD207 GP03 HA08 4J043 PA02 PA19 QB31 RA35 SA47 SA42 TA42 SA43 TA71 UA011 UA041 UA042 UA121 UA122 UA131 UA132 UA141 UA261 UA262 UA331 UB011 UB012 UB061 UB062 UB121 UB122 UB151 UB241 UB281 UB301 UB302 VA011 VA012 VA021 VA022 VA031 VA032 VA041 VA042 VA051 VA052 VA061 VA062 VA081 VA082 YA01 YA02 YA03 YA06 YA08 ZA46 ZB22 ZB50 5F058 AC02 AC06 AC07 AF04 AG01 AH01

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)次の繰返し単位をもつポリイミド
前躯体、 【化1】 (但し、式中、R1 は、4価の芳香族基、複数の芳香族
環が単結合された4価の有機基、又は複数の芳香族環が
−O−、−CO−、−SO2 −、−CH2 −若しくは−
C(CF3 2 −で結合された4価の有機基であり、R
2 は、2価の芳香族基、複数の芳香族環が単結合された
2価の有機基、又は複数の芳香族環が−O−、−CO
−、−SO2 −、−CH2 −若しくは−C(CF3 2
−で結合された2価の有機基であり、そしてR3 、R4
はフェノール性OH基を有する芳香族化合物の残基であ
る) (B)アセトキシメチル基置換芳香族環構造を含む化合
物であって、上記の(A)ポリイミド前躯体をアルカリ
水溶液に対して不溶化させる不溶化剤、 (C)活性光線によって酸性を有する官能基を発生する
光酸発生剤および (D)溶剤 からなることを特徴とする感光性樹脂組成物。
(A) a polyimide precursor having the following repeating unit: (Wherein, R 1 is a tetravalent aromatic group, a tetravalent organic group in which a plurality of aromatic rings are single-bonded, or a group in which a plurality of aromatic rings are -O-, -CO-, -SO 2 -, - CH 2 - or -
A tetravalent organic group linked by C (CF 3 ) 2 —,
2 is a divalent aromatic group, a divalent organic group in which a plurality of aromatic rings are single-bonded, or a group in which a plurality of aromatic rings are -O-, -CO
-, - SO 2 -, - CH 2 - or -C (CF 3) 2
And a divalent organic group linked by — and R 3 , R 4
Is a residue of an aromatic compound having a phenolic OH group. (B) A compound containing an acetoxymethyl group-substituted aromatic ring structure, wherein the (A) polyimide precursor is insolubilized in an aqueous alkali solution. A photosensitive resin composition comprising: an insolubilizer; (C) a photoacid generator that generates an acidic functional group by actinic rays; and (D) a solvent.
【請求項2】 (1)下記繰返し単位中に示されるR1
骨格をもつ酸成分とR3 、R4 骨格をもつアルコール性
化合物とのエステル化反応工程、 【化2】 (但し、式中、R1 は、4価の芳香族基、複数の芳香族
環が単結合された4価の有機基、又は複数の芳香族環が
−O−、−CO−、−SO2 −、−CH2 −若しくは−
C(CF3 2 −で結合された4価の有機基であり、R
2 は、2価の芳香族基、複数の芳香族環が単結合された
2価の有機基、又は複数の芳香族環が−O−、−CO
−、−SO2 −、−CH2 −若しくは−C(CF3 2
−で結合された2価の有機基であり、そしてR3 、R4
はフェノール性OH基を有する芳香族化合物の残基であ
る) (2)脱水縮合剤の添加のもとで、(1)のエステル化
反応物と式化2中のR2骨格となるジアミン化合物との
重縮合反応工程、 (3)重縮合反応したポリイミド前躯体の精製工程およ
び (4)(C)の光酸発生剤および(B)の不溶化剤を含
む樹脂溶剤の調製工程 を含むことを特徴とする感光性樹脂組成物の製造方法。
2. (1) R 1 shown in the following repeating unit
An esterification reaction step between an acid component having a skeleton and an alcoholic compound having R 3 and R 4 skeletons, (Wherein, R 1 is a tetravalent aromatic group, a tetravalent organic group in which a plurality of aromatic rings are single-bonded, or a group in which a plurality of aromatic rings are -O-, -CO-, -SO 2 -, - CH 2 - or -
A tetravalent organic group linked by C (CF 3 ) 2 —,
2 is a divalent aromatic group, a divalent organic group in which a plurality of aromatic rings are single-bonded, or a group in which a plurality of aromatic rings are -O-, -CO
-, - SO 2 -, - CH 2 - or -C (CF 3) 2
And a divalent organic group linked by — and R 3 , R 4
Is a residue of an aromatic compound having a phenolic OH group. (2) With the addition of a dehydrating condensing agent, the esterification reaction product of (1) and a diamine compound serving as an R 2 skeleton in Formula 2 (3) a step of purifying the polyimide precursor subjected to the polycondensation reaction, and (4) a step of preparing a resin solvent containing the photoacid generator (C) and the insolubilizing agent (B). A method for producing a photosensitive resin composition, comprising:
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