JP2002167435A - 耐熱性樹脂前駆体、耐熱性樹脂及び絶縁膜並びに半導体装置 - Google Patents

耐熱性樹脂前駆体、耐熱性樹脂及び絶縁膜並びに半導体装置

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JP2002167435A JP2000401349A JP2000401349A JP2002167435A JP 2002167435 A JP2002167435 A JP 2002167435A JP 2000401349 A JP2000401349 A JP 2000401349A JP 2000401349 A JP2000401349 A JP 2000401349A JP 2002167435 A JP2002167435 A JP 2002167435A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】有機溶剤への溶解性を保持することで、加工性
を維持すると共に、使用形態である閉環後の耐熱性を向
上させ、また、電気特性、物理特性及び機械特性にも優
れ、半導体の層間絶縁膜等の用途に適した耐熱性樹脂を
与える前駆体、耐熱性樹脂、絶縁膜及び半導体装置を提
供する。 【解決手段】分子内に架橋性基を有する特定構造のポリ
ベンゾオキサゾール樹脂前駆体、このポリベンゾオキサ
ゾール樹脂前駆体より、縮合反応及び架橋反応を経て得
られたポリベンゾオキサゾール樹脂、該ポリベンゾオキ
サゾール樹脂を含む絶縁膜、及び該絶縁膜からなる多層
配線用層間絶縁膜や表面保護膜を有する半導体装置であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性樹脂前駆
体、耐熱性樹脂及び絶縁膜並びに半導体装置に関する。
さらに詳しくは、本発明は、電気特性、機械特性、物理
特性、中でも熱特性に優れ、半導体用の層間絶縁膜や表
面保護膜、多層回路の層間絶縁膜、フレキシブル銅張板
のカバーコート、ソルダーレジスト膜、液晶配向膜など
に好適に用いられるポリベンゾオキサゾール樹脂を与え
る前駆体、それから得られる上記特性を有するポリベン
ゾオキサゾール樹脂、及びこのポリベンゾオキサゾール
樹脂を含む絶縁膜、並びに該絶縁膜を有する半導体装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体用の層間絶縁膜としては、現在、
CVD法(化学蒸着法)等で作製した酸化膜(SiOx
膜)が主に使用されている。しかしながら、酸化膜等の
無機絶縁膜は誘電率が高く、半導体の高速化、高性能化
のため、低誘電率絶縁膜の1候補として、有機材料の適
用が検討されている。そして、半導体用途の有機材料と
しては、電気特性、機械的特性、物理特性などに優れた
耐熱性樹脂が提案されている。このような耐熱性樹脂と
して、例えばポリベンゾオキサゾール樹脂の適用が試み
られている。ポリベンゾオキサゾール樹脂は、一般的に
は、ビスアミノフェノール化合物とジカルボン酸化合物
から、ポリベンゾオキサゾール樹脂前駆体を作製し、こ
の前駆体をフィルム等に加工した後に、ポリベンゾオキ
サゾール樹脂に変換する。具体的な例としては、4,4'
−ジアミノ−3,3'−ジヒドロキシビフェニルとテレフ
タル酸から合成したポリベンゾオキサゾール樹脂や、
4,4'−ジアミノ−3,3'−ジヒドロキシビフェニルと
4,4'―ビフェニルジカルボン酸から合成したポリベン
ゾオキサゾール樹脂等がある。このように、その樹脂骨
格を剛直化することにより、耐熱性の向上を図ることは
容易に可能であるが、その一方で、樹脂前駆体の有機溶
剤に対する溶解性が低下するため、コーティング等によ
る膜形成などの加工が極めて困難になる。これに対し
て、例えば、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とイソフタル酸か
らのポリベンゾオキサゾール樹脂の場合は、その前駆体
は有機溶媒に対して溶解性があり、種々の形状に容易に
加工することが可能であるが、ポリベンゾオキサゾール
への変換後の耐熱性は、前者に比べるとやや低下する傾
向にある。半導体の層間絶縁膜等に代表されるように、
これらの耐熱性樹脂が、無機化合物の代替材料として検
討されることから、これまでの耐熱性樹脂のさらなる耐
熱性向上の要求は著しく、有機溶媒に対する溶解性を保
持することで加工性を維持しながら、耐熱性の向上を図
ることが必要になってきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、有機溶剤への溶解性を保持することで、
加工性を維持すると共に、使用形態である閉環後の耐熱
性を向上させ、また、電気特性、物理特性及び機械特性
にも優れ、半導体の層間絶縁膜等の用途に適した耐熱性
樹脂を与える前駆体、それから得られる上記特性を有す
る耐熱性樹脂、及びこの耐熱性樹脂を含む絶縁膜、並び
に該絶縁膜を有する半導体装置を提供することを目的と
してなされたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、主鎖構造中に
3次元架橋可能な官能基を導入してなる特定構造のポリ
ベンゾオキサゾール樹脂前駆体が、有機溶剤への溶解性
を保持すると共に、加熱することにより、通常の縮合反
応(脱水閉環反応)に加えて、架橋反応が起こり3次元
化して耐熱性の高い樹脂に変換され、その目的に適合し
得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。すなわち、本発明は、(1)分子内に架橋
性基を有することを特徴とするポリベンゾオキサゾール
樹脂前駆体、(2)一般式
【化11】 [式中のR1〜R4は、それぞれ独立して水素原子又は一
価の有機基、Xは下記式(A)で表される基の中から選
ばれる四価の基を示し、2つのXは同一でも異なってい
てもよく、Yは下記式(B)、式(C)、式(D)及び式
(E)で表される基の中から選ばれる少なくとも1種の
二価の基、Zは式(F)で表される基の中から選ばれる
二価の基を示し、m及びnは、それぞれm>0、n≧
0、2≦m+n≦1000及び0.05≦m/(m+
n)≦1の関係を満たす整数であり、繰り返し単位の配
列はブロック的、ランダム的のいずれであってもよ
い。]で表される構造を有する第1項記載のポリベンゾ
オキサゾール樹脂前駆体、
【化12】
【化13】
【化14】
【化15】
【化16】
【化17】
【化18】 [式(A)及び式(F)中のX1は、式(G)
【化19】 で表される基の中から選ばれる二価の基を示し、式
(C)の中のRは、アルキル基又は式(H)
【化20】 で表される基の中から選ばれる一価の基を示す。また、
式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)、
式(F)及び式(G)で表される基におけるベンゼン環
上の水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、フッ素原
子及びトリフルオロメチル基の中から選ばれる少なくと
も1個の基で置換されていてもよい。] (3)第1項又は第2項記載のポリベンゾオキサゾール
樹脂前駆体より、縮合反応及び架橋反応を経て得られた
ことを特徴とするポリベンゾオキサゾール樹脂、 (4)第3項記載のポリベンゾオキサゾール樹脂を含む
ことを特徴とする絶縁膜、及び(5)第4項記載の絶縁
膜からなる多層配線用層間絶縁膜及び/又は表面保護膜
を有することを特徴とする半導体装置、を提供するもの
である。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明のポリベンゾオキサゾール
樹脂前駆体は、分子内に架橋性基を有するものであっ
て、該架橋性基としては、例えば3次元架橋可能な置換
基であるエチニル基、置換エチニル基、内部アセチレン
基、ビフェニレン基、シアナト基、マレイミド基、ナジ
イミド基、プロパルギル基などを挙げることができる。
これらは分子内に1個有していてもよく、2個以上有し
ていてもよい。このようなポリベンゾオキサゾール樹脂
前駆体としては、特に前記一般式[1]で表される構造
のものが好適である。この一般式[1]で表されるポリ
ベンゾオキサゾール樹脂前駆体は、前記式(A)に表さ
れる四価の基の中のいずれかを有するビスアミノフェノ
ール化合物の少なくとも1種と、式(B)、式(C)、
式(D)、式(E)に表される二価の基の中のいずれか
の架橋性基を有するジカルボン酸の1種又は2種以上と
を用いて、あるいはジカルボン酸として、前記ジカルボ
ン酸と式(F)に表される二価の基の中のいずれかを有
するジカルボン酸とを併用し、従来の酸クロリド法、活
性化エステル法、ポリリン酸やジシクロヘキシルカルボ
ジイミド等の脱水縮合剤の存在下での縮合反応等の方法
により得ることができる。また、前記一般式[1]で表
される構造のエチニル、フェニルエチニル、アルキルエ
チニル、ビフェニレン、及び内部アセチレンの1種又は
2種以上の骨格を有するポリアミドに、従来から用いら
れてきた、架橋基を有さない(架橋反応しない)タイプ
の別のポリアミドを組み合わせて、相互侵入網目構造と
することによっても、同様に高耐熱性の樹脂を得ること
が可能である。この場合、エチニル、フェニルエチニ
ル、アルキルエチニル、ビフェニレン、内部アセチレン
骨格を有さないポリアミドは、前記式(A)に表される
四価の基の中のいずれかを有するビスアミノフェノール
化合物の少なくとも1種と、式(F)に表される二価の
基の中のいずれかを有するジカルボン酸の少なくとも1
種とを用いて、同様の方法により得ることができる。
【0006】本発明で用いる、式(A)に表される四価
の基を有するビスアミノフェノール化合物としては、
2,4−ジアミノレゾルシノール、4,6−ジアミノレゾ
ルシノール、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
(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオ
ロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキ
シフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノ−3
−ヒドロキシフェニル)プロパン、3,3'−ジアミノ−
4,4 '−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4'−
ジアミノ−3,3'−ジヒドロキシジフェニルスルホン、
3,3'−ジアミノ−4,4'−ジヒドロキシビフェニル、
4,4'−ジアミノ−3,3'−ジヒドロキシビフェニル、
9,9−ビス(4−((4−アミノ−3−ヒドロキシ)
フェノキシ)フェニル)フルオレン、9,9−ビス(4
−((3−アミノ−4−ヒドロキシ)フェノキシ)フェ
ニル)フルオレン、9,9−ビス((4−アミノ−3−
ヒドロキシ)フェニル))フルオレン、9,9−ビス
((3−アミノ−4−ヒドロキシ)フェニル))フルオ
レン、9,9−ビス(4−((4−アミノ−3−ヒドロ
キシ)フェノキシ)−3−フェニル−フェニル)−フル
オレン、9,9−ビス(4−((3−アミノ−4−ヒド
ロキシ)フェノキシ)−3−フェニル−フェニル)−フ
ルオレン、9,9−ビス((2−アミノ−3−ヒドロキ
シ−4−フェニル)−フェニル)−フルオレン、9,9
−ビス((2−ヒドロキシ−3−アミノ−4−フェニ
ル)−フェニル)−フルオレン、3,3'−ジアミノ−
4,4'−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4'−ジ
アミノ−3,3'−ジヒドロキシフェニルエーテル、2,
2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ−2−トリフル
オロメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ア
ミノ−3−ヒドロキシ−2−トリフルオロメチルフェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロ
キシ−5−トリフルオロメチルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシ−5−トリ
フルオロメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3
−アミノ−4−ヒドロキシ−6−トリフルオロメチルフ
ェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒ
ドロキシ−6−トリフルオロメチルフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ−2−
トリフルオロメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシ−2−
トリフルオロメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ−5−
トリフルオロメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシ−5−
トリフルオロメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ−6−
トリフルオロメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシ−6−
トリフルオロメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ン、3,3'−ジアミノ−4,4'−ジヒドロキシ−2,2'
−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4'−ジ
アミノ−3,3'−ジヒドロキシ−2,2'−ビス(トリフ
ルオロメチル)ビフェニル、3,3'−ジアミノ−4,4'
−ジヒドロキシ−5,5'−ビス(トリフルオロメチル)
ビフェニル、4,4'−ジアミノ−3,3'−ジヒドロキシ
−5,5'−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、
3,3'−ジアミノ−4,4'−ジヒドロキシ−6,6'−ビ
ス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4'−ジアミ
ノ−3,3'−ジヒドロキシ−6,6'−ビス(トリフルオ
ロメチル)ビフェニル等が挙げられる。これらは単独で
用いてもよく、また2種類以上を組み合わせて使用して
もよい。
【0007】本発明で用いる、式(B)に表される二価
の基を有するエチニル骨格を持つジカルボン酸の例とし
ては、3−エチニルフタル酸、4−エチニルフタル酸、
2−エチニルイソフタル酸、4−エチニルイソフタル
酸、5−エチニルイソフタル酸、2−エチニルテレフタ
ル酸、3−エチニルテレフタル酸、5−エチニル−テレ
フタル酸、2−エチニル−1,5−ナフタレンジカルボ
ン酸、3−エチニル−1,5−ナフタレンジカルボン
酸、4−エチニル−1,5−ナフタレンジカルボン酸、
1−エチニル−2,6−ナフタレンジカルボン酸、3−
エチニル−2,6−ナフタレンジカルボン酸、4−エチ
ニル−2,6−ナフタレンジカルボン酸、2−エチニル
−1,6−ナフタレンジカルボン酸、3−エチニル−1,
6−ナフタレンジカルボン酸、4−エチニル−1,6−
ナフタレンジカルボン酸、5−エチニル−1,6−ナフ
タレンジカルボン酸、7−エチニル−1,6−ナフタレ
ンジカルボン酸、8−エチニル−1,6−ナフタレンジ
カルボン酸、3,3'−ジエチニル−2,2'−ビフェニル
ジカルボン酸、4,4'−ジエチニル−2,2'−ビフェニ
ルジカルボン酸、5,5'−ジエチニル−2,2'−ビフェ
ニルジカルボン酸、6,6'−ジエチニル−2,2'−ビフ
ェニルジカルボン酸、2,2'−ジエチニル−3,3'−ビ
フェニルジカルボン酸、4,4'−ジエチニル−3,3'−
ビフェニルジカルボン酸、5,5'−ジエチニル−3,3'
−ビフェニルジカルボン酸、6,6'−ジエチニル−3,
3'−ビフェニルジカルボン酸、2,2'−ジエチニル−
4,4'−ビフェニルジカルボン酸、3,3'−ジエチニル
−4,4'−ビフェニルジカルボン酸、2,2−ビス(2
−カルボキシ−3−エチニルフェニル)プロパン、2,
2−ビス(2−カルボキシ−4−エチニルフェニル)プ
ロパン、2,2−ビス(2−カルボキシ−5−エチニル
フェニル)プロパン、2,2−ビス(2−カルボキシ−
6−エチニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−
カルボキシ−2−エチニルフェニル)プロパン、2,2
−ビス(3−カルボキシ−4−エチニルフェニル)プロ
パン、2,2−ビス(3−カルボキシ−5−エチニルフ
ェニル)プロパン、2,2−ビス(3−カルボキシ−6
−エチニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−カ
ルボキシ−2−エチニルフェニル)プロパン、2,2−
ビス(4−カルボキシ−3−エチニルフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(2−カルボキシ−4−エチニルフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−カ
ルボキシ−5−エチニルフェニル)ヘキサフルオロプロ
パン、2,2−ビス(4−カルボキシ−2−エチニルフ
ェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−
カルボキシ−2−エチニルフェニル)ヘキサフルオロプ
ロパン、4−エチニル−1,3−ジカルボキシシクロプ
ロパン、5−エチニル−2,2−ジカルボキシシクロプ
ロパン、1,3−ビス(4−カルボキシ−フェノキシ)
−5−エチニル−ベンゼンの構造異性体、1,3−ビス
(4−カルボキシ−フェニル)−5−エチニル−ベンゼ
ンの構造異性体、5−(3−エチニル−フェノキシ)−
イソフタル酸、5−(1−エチニル−フェノキシ)−イ
ソフタル酸、5−(2−エチニル−フェノキシ)イソフ
タル酸、2−(1−エチニル−フェノキシ)テレフタル
酸、2−(2−エチニル−フェノキシ)テレフタル酸、
2−(3−エチニル−フェノキシ)テレフタル酸、5−
(1−エチニル−フェニル)−イソフタル酸、5−(2
−エチニル−フェニル)−イソフタル酸、5−(3−エ
チニル−フェニル)−イソフタル酸、2−(1−エチニ
ル−フェニル)−テレフタル酸、2−(2−エチニル−
フェニル)−テレフタル酸、2−(3−エチニル−フェ
ニル)−テレフタル酸等が挙げられるが、これらに限定
されるものではない。これらは単独で用いてもよく、ま
た2種類以上を組み合わせて使用してもよい。また、2
種以上のビスアミノフェノール化合物を組み合わせて使
用することも可能である。
【0008】本発明で用いる、式(C)に表される二価
の基において、R置換基としてはアルキル基、又は式
(H)で表される一価の基、具体的にはフェニル基、ビ
フェニル基、ナフチル基、アントリル基、キノリル基、
キノキサリル基が挙げられる。たとえば、R置換基がフ
ェニル基であるフェニルエチニル骨格を持つジカルボン
酸の例としては、3−フェニルエチニルフタル酸、4−
フェニルエチニルフタル酸、2−フェニルエチニルイソ
フタル酸、4−フェニルエチニルイソフタル酸、5−フ
ェニルエチニルイソフタル酸、2−フェニルエチニルテ
レフタル酸、3−フェニルエチニルテレフタル酸、2−
フェニルエチニル−1,5−ナフタレンジカルボン酸、
3−フェニルエチニル−1,5−ナフタレンジカルボン
酸、4−フェニルエチニル−1,5−ナフタレンジカル
ボン酸、1−フェニルエチニル−2,6−ナフタレンジ
カルボン酸、3−フェニルエチニル−2,6−ナフタレ
ンジカルボン酸、4−フェニルエチニル−2,6−ナフ
タレンジカルボン酸、2−フェニルエチニル−1,6−
ナフタレンジカルボン酸、3−フェニルエチニル−1,
6−ナフタレンジカルボン酸、4−フェニルエチニル−
1,6−ナフタレンジカルボン酸、5−フェニルエチニ
ル−1,6−ナフタレンジカルボン酸、7−フェニルエ
チニル−1,6−ナフタレンジカルボン酸、8−フェニ
ルエチニル−1,6−ナフタレンジカルボン酸、3,3'
−ジフェニルエチニル−2,2'−ビフェニルジカルボン
酸、4,4'−ジフェニルエチニル−2,2'−ビフェニル
ジカルボン酸、5,5'−ジフェニルエチニル−2,2'−
ビフェニルジカルボン酸、6,6'−ジフェニルエチニル
−2,2'−ビフェニルジカルボン酸、2,2'−ジフェニ
ルエチニル−3,3'−ビフェニルジカルボン酸、4,4'
−ジフェニルエチニル−3,3'−ビフェニルジカルボン
酸、5,5'−ジフェニルエチニル−3,3'−ビフェニル
ジカルボン酸、6,6'−ジフェニルエチニル−3,3'−
ビフェニルジカルボン酸、2,2'−ジフェニルエチニル
−4,4'−ビフェニルジカルボン酸、3,3'−ジフェニ
ルエチニル−4,4'−ビフェニルジカルボン酸、2,2
−ビス(2−カルボキシ−3−フェニルエチニルフェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(2−カルボキシ−4−フ
ェニルエチニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(2
−カルボキシ−5−フェニルエチニルフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(2−カルボキシ−6−フェニルエチ
ニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−カルボキ
シ−2−フェニルエチニルフェニル)プロパン、2,2
−ビス(3−カルボキシ−4−フェニルエチニルフェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(3−カルボキシ−5−フ
ェニルエチニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3
−カルボキシ−6−フェニルエチニルフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(4−カルボキシ−2−フェニルエチ
ニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−カルボキ
シ−3−フェニルエチニルフェニル)プロパン、2,2
−ビス(2−カルボキシ−4−フェニルエチニルフェニ
ル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−カル
ボキシ−5−フェニルエチニルフェニル)ヘキサフルオ
ロプロパン、2,2−ビス(4−カルボキシ−2−フェ
ニルエチニルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,
2−ビス(4−カルボキシ−2−フェニルエチニルフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパン、4−フェニルエチニル
−1,3−ジカルボキシシクロプロパン、5−フェニル
エチニル−2,2−ジカルボキシシクロプロパン、1,3
−ビス(4−カルボキシ−フェノキシ)−5−フェニル
エチニル−ベンゼンの構造異性体、1,3−ビス(4−
カルボキシ−フェニル)−5−フェニルエチニル−ベン
ゼンの構造異性体、5−(1−フェニルエチニル−フェ
ノキシ)−イソフタル酸、5−(2−フェニルエチニル
−フェノキシ)−イソフタル酸、5−(3−フェニルエ
チニル−フェノキシ)イソフタル酸、2−(1−フェニ
ルエチニル−フェノキシ)テレフタル酸、2−(2−フ
ェニルエチニル−フェノキシ)テレフタル酸、2−(3
−フェニルエチニル−フェノキシ)テレフタル酸、5−
(1−フェニルエチニル−フェニル)−イソフタル酸、
5−(2−フェニルエチニル−フェニル)−イソフタル
酸、5−(3−フェニルエチニル−フェニル)−イソフ
タル酸、2−(1−フェニルエチニル−フェニル)−テ
レフタル酸、2−(2−フェニルエチニル−フェニル)
−テレフタル酸、2−(3−フェニルエチニル−フェニ
ル)−テレフタル酸等が挙げられる。
【0009】また、R置換基がアルキル基であるアルキ
ルエチニル骨格を持つ例としては、3−ヘキシニルフタ
ル酸、4−へキシニルフタル酸、2−へキシニルイソフ
タル酸、4−へキシニルイソフタル酸、5−へキシニル
イソフタル酸、2−へキシニルテレフタル酸、3−へキ
シニルテレフタル酸、2−へキシニル−1,5−ナフタ
レンジカルボン酸、3−へキシニル−1,5−ナフタレ
ンジカルボン酸、4−へキシニル−1,5−ナフタレン
ジカルボン酸、1−へキシニル−2,6−ナフタレンジ
カルボン酸、3−へキシニル−2,6−ナフタレンジカ
ルボン酸、4−へキシニル−2,6−ナフタレンジカル
ボン酸、2−へキシニル−1,6−ナフタレンジカルボ
ン酸、3−へキシニル−1,6−ナフタレンジカルボン
酸、4−へキシニル−1,6−ナフタレンジカルボン
酸、5−へキシニル−1,6−ナフタレンジカルボン
酸、7−へキシニル−1,6−ナフタレンジカルボン
酸、8−へキシニル−1,6−ナフタレンジカルボン
酸、3,3'−ジへキシニル−2,2'−ビフェニルジカル
ボン酸、4,4'−ジへキシニル−2,2'−ビフェニルジ
カルボン酸、5,5'−ジヘキシニル−2,2'−ビフェニ
ルジカルボン酸、6,6'−ジへキシニル−2,2'−ビフ
ェニルジカルボン酸、2,2'−ジへキシニル−3,3'−
ビフェニルジカルボン酸、4,4'−ジへキシニル−3,
3'−ビフェニルジカルボン酸、5,5'−ジへキシニル
−3,3'−ビフェニルジカルボン酸、6,6'−ジへキシ
ニル−3,3'−ビフェニルジカルボン酸、2,2'−ジへ
キシニル−4,4'−ビフェニルジカルボン酸、3,3'−
ジへキシニル−4,4'−ビフェニルジカルボン酸、2,
2−ビス(2−カルボキシ−3−へキシニルフェニル)
プロパン、2,2−ビス(2−カルボキシ−4−へキシ
ニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(2−カルボキ
シ−5−へキシニルフェニル)プロパン、2,2−ビス
(2−カルボキシ−6−へキシニルフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(3−カルボキシ−2−へキシニルフ
ェニル)プロパン、2,2−ビス(3−カルボキシ−4
−へキシニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−
カルボキシ−5−へキシニルフェニル)プロパン、2,
2−ビス(3−カルボキシ−6−へキシニルフェニル)
プロパン、2,2−ビス(4−カルボキシ−2−へキシ
ニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−カルボキ
シ−3−へキシニルフェニル)プロパン、2,2−ビス
(2−カルボキシ−4−へキシニルフェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン、2,2−ビス(3−カルボキシ−5−
へキシニルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2
−ビス(4−カルボキシ−2−へキシニルフェニル)ヘ
キサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−カルボキシ
−2−へキシニルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
4−へキシニル−1,3−ジカルボキシシクロプロパ
ン、5−ヘキシニル−2,2−ジカルボキシシクロプロ
パン、1,3−ビス(4−カルボキシ−フェノキシ)−
5−ヘキシニル−ベンゼンの構造異性体、1,3−ビス
(4−カルボキシ−フェニル)−5−ヘキシニル−ベン
ゼンの構造異性体、5−(3−ヘキシニル−フェノキ
シ)−イソフタル酸、5−(1−ヘキシニル−フェノキ
シ)−イソフタル酸、5−(2−ヘキシニル−フェノキ
シ)イソフタル酸、2−(1−ヘキシニル−フェノキ
シ)テレフタル酸、2−(2−ヘキシニル−フェノキ
シ)テレフタル酸、2−(3−ヘキシニル−フェノキ
シ)テレフタル酸、5−(1−ヘキシニル−フェニル)
−イソフタル酸、5−(2−ヘキシニル−フェニル)−
イソフタル酸、5−(3−ヘキシニル−フェニル)−イ
ソフタル酸、2−(1−ヘキシニル−フェニル)−テレ
フタル酸、2−(2−ヘキシニル−フェニル)−テレフ
タル酸、2−(3−ヘキシニル−フェニル)−テレフタ
ル酸等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。これらは単独で用いてもよく、また2種類以上を組
み合わせて使用してもよい。また、2種以上のビスアミ
ノフェノール化合物を組み合わせて使用することも可能
である。
【0010】本発明で用いる、式(D)に表される二価
の基を有するビフェニレン骨格を持つジカルボン酸の例
としては、1,2−ビフェニレンジカルボン酸、1,3−
ビフェニレンジカルボン酸、1,4−ビフェニレンジカ
ルボン酸、1,5−ビフェニレンジカルボン酸、1,6−
ビフェニレンジカルボン酸、1,7−ビフェニレンジカ
ルボン酸、1,8−ビフェニレンジカルボン酸、2,3−
ビフェニレンジカルボン酸、2,6−ビフェニレンジカ
ルボン酸、2,7−ビフェニレンジカルボン酸などが挙
げられ、得られる塗膜の性能から、2,6−ビフェニレ
ンジカルボン酸、2,7−ビフェニレンジカルボン酸が
特に好ましい。これらは単独で用いてもよく、また2種
類以上を組み合わせて使用してもよい。本発明で用いる
式(E)に表される二価の基を有する内部アセチレン骨
格を持つジカルボン酸の例としては、4,4'−トランジ
カルボン酸、3,4'−トランジカルボン酸、3,3'−ト
ランジカルボン酸、2,4'−トランジカルボン酸、2,
3'−トランジカルボン酸、2,2'−トランジカルボン
酸などを1種、または2種以上混合して用いることがで
きる。前記各種トランジカルボン酸は、例えば、安息香
酸エステル誘導体からスチルベンを作製し、その後にト
ラン骨格を作製して合成する方法や、安息香酸エステル
誘導体とフェニルエチニル誘導体から、ヘック反応を用
いてトラン骨格を導入することにより合成する方法など
で得ることができる。
【0011】本発明で用いる、式(F)に表される二価
の基を有するジカルボン酸の例としては、イソフタル
酸、テレフタル酸、4,4'−ビフェニルジカルボン酸、
3,4'−ビフェニルジカルボン酸、3,3'−ビフェニル
ジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,3
−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカル
ボン酸、4,4'−スルホニルビス安息香酸、3,4'−ス
ルホニルビス安息香酸、3,3'−スルホニルビス安息香
酸、4,4'−オキシビス安息香酸、3,4'−オキシビス
安息香酸、3,3'−オキシビス安息香酸、2,2−ビス
(4−カルボキシフェニル)プロパン、2,2−ビス
(3−カルボキシフェニル)プロパン、2,2−ビス
(4−カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
2,2−ビス(3−カルボキシフェニル)ヘキサフルオ
ロプロパン、2,2'−ジメチル−4,4'−ビフェニルジ
カルボン酸、3,3'−ジメチル−4,4'−ビフェニルジ
カルボン酸、2,2'−ジメチル−3,3'−ビフェニルジ
カルボン酸、2,2'−ビス(トリフルオロメチル)−
4,4'−ビフェニルジカルボン酸、3,3'−ビス(トリ
フルオロメチル)−4,4'−ビフェニルジカルボン酸、
2,2'−ビス(トリフルオロメチル)−3,3'−ビフェ
ニルジカルボン酸、9,9−ビス(4−(4−カルボキ
シフェノキシ)フェニル)フルオレン、9,9−ビス
(4−(3−カルボキシフェノキシ)フェニル)フルオ
レン、4,4'−ビス(4−カルボキシフェノキシ)ビフ
ェニル、4,4'−ビス(3−カルボキシフェノキシ)ビ
フェニル、3,4'−ビス(4−カルボキシフェノキシ)
ビフェニル、3,4'−ビス(3−カルボキシフェノキ
シ)ビフェニル、3,3'−ビス(4−カルボキシフェノ
キシ)ビフェニル、3,3'−ビス(3―カルボキシフェ
ノキシ)ビフェニル、4,4'−ビス(4−カルボキシフ
ェノキシ)−p−ターフェニル、4,4'−ビス(4−カ
ルボキシフェノキシ)−m−ターフェニル、3,4'−ビ
ス(4−カルボキシフェノキシ)−p−ターフェニル、
3,3'−ビス(4−カルボキシフェノキシ)−p−ター
フェニル、3,4'−ビス(4−カルボキシフェノキシ)
−m−ターフェニル、3,3'−ビス(4−カルボキシフ
ェノキシ)−m−ターフェニル、4,4'−ビス(3−カ
ルボキシフェノキシ)−p−ターフェニル、4,4'−ビ
ス(3−カルボキシフェノキシ)−m−ターフェニル、
3,4'−ビス(3−カルボキシフェノキシ)−p−ター
フェニル、3,3'−ビス(3−カルボキシフェノキシ)
−p−ターフェニル、3,4'−ビス(3−カルボキシフ
ェノキシ)−m−ターフェニル、3,3'−ビス(3−カ
ルボキシフェノキシ)−m−ターフェニル、3−フルオ
ロイソフタル酸、2−フルオロイソフタル酸、2−フル
オロテレフタル酸、2,4,5,6−テトラフルオロイソ
フタル酸、2,3,5,6−テトラフルオロテレフタル
酸、5−トリフルオロメチルソフタル酸、9,9−ビス
−(2−カルボキシ−フェニル)フルオレン、9,9−ビ
ス−(3−カルボキシ−フェニル)フルオレン、9,9−
ビス−(4−カルボキシ−フェニル)フルオレン、ビス−
((2−カルボキシ−3−フェニル)−フェニル)−フ
ルオレン、ビス−((4−カルボキシ−3−フェニル)
−フェニル)−フルオレン、ビス−((5−カルボキシ
−3−フェニル)−フェニル)−フルオレン、ビス−
((6−カルボキシ−3−フェニル)−フェニル)−フ
ルオレン、9,9−ビス(4−(2−カルボキシ−フェ
ノキシ)−フェニル)−フルオレン、9,9−ビス(4
−(3−カルボキシ−フェノキシ)−フェニル)−フル
オレン、9,9−ビス(4−(4−カルボキシ−フェノ
キシ)−フェニル)−フルオレン、9,9−ビス((4
−(2−カルボキシ−フェノキシ)−3−フェニル)−
フェニル)−フルオレン、9,9−ビス((4−(3−
カルボキシ−フェノキシ)−3−フェニル)−フェニ
ル)−フルオレン、9,9−ビス((4−(4−カルボ
キシ−フェノキシ)−3−フェニル)−フェニル)−フ
ルオレン等が挙げられ、これらは単独で用いてもよく、
また2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【0012】なお、式(A)、式(B)、式(C)、式
(D)、式(E)、式(F)及び式(G)で表される基
におけるベンゼン環上の水素原子は、炭素数1〜4のア
ルキル基、フッ素原子及びトルフルオロメチル基の中か
ら選ばれる少なくとも1個の基で置換されていてもよ
い。上記炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル
基、イソブチル基、t−ブチル基などが挙げられる。本
発明のポリベンゾオキサゾール樹脂前駆体は、加熱する
ことにより縮合反応及び架橋反応を生じさせ、ポリベン
ゾオキサゾール樹脂を得ることができる。一般式[1]
で示した構造中のm及びnは、前記のようにその合計が
2〜1000までの整数であるが、好ましくは、5〜1
00までとするのが良い。ここで、1001以上の場合
は、例えば有機溶剤へ溶解した際にワニスの粘度が高
く、取り扱いが非常に困難になり実用的ではない。ま
た、m及びnは、式 0.05≦(m/(m+n))≦1 の関係を満たす整数であるが、好ましくは、式 0.5≦(m/(m+n))≦1 の関係を満たす整数である。ここで、 (m/(m+n))<0.05 の場合には、架橋性基を持つ繰り返し単位の数が少ない
ことを意味し、架橋反応部位が少ないため、耐熱性が向
上せず好ましくない。また、架橋性基を有する繰り返し
単位と、それを有しない繰り返し単位の配列は、ブロッ
ク状であっても、ランダム状であっても良い。
【0013】本発明のポリベンゾオキサゾール樹脂前駆
体の製造方法としては、前記製造方法の中で、例えば、
酸クロリド法では、使用する酸クロリドは、まず、N,
N'−ジメチルホルムアミド等の触媒存在下で、ジカル
ボン酸と過剰量の塩化チオニルとを、室温ないし130
℃程度の温度で反応させ、過剰の塩化チオニルを加熱及
び減圧により留去した後、残査をヘキサン等の溶媒で再
結晶することにより得ることができる。このようにして
製造したジカルボン酸クロリドを、ビスアミノフェノー
ル化合物と共に、通常N−メチル−2−ピロリドン、
N,N'−ジメチルアセトアミド等の極性溶媒に溶解し、
ピリジン等の酸受容剤存在下で、室温ないし−30℃程
度の温度で反応させることにより、ポリベンゾオキサゾ
ール前駆体を得ることができる。また、前記式(A)に
表される四価の基の中のいずれかを有するビスアミノフ
ェノール化合物の少なくとも1種と、式(B)、式
(C)、式(D)、式(E)に表される二価の基の中の
いずれかを有するジカルボン酸の1種又は2種以上とを
用いることにより得られたポリベンゾオキサゾール樹脂
前駆体の繰り返し単位の配列は、ブロック的で合っても
ランダム的であっても良い。さらに、一般式[1]にお
いて架橋性基を有する繰り返し単位と、それを有しない
繰り返し単位の配列は、ブロック的であっても、ランダ
ム的であってもかまわない。例えば、ブロック的な繰り
返し単位の製造方法としては、酸クロリド法による場
合、式(A)から選ばれる四価の基を有するビスアミノ
フェノール化合物と式(F)から選ばれる二価の基を有
するジカルボン酸のクロリドとを、予め反応させて分子
量を上げた後、更に式(A)から選ばれる四価の基を有
するビスアミノフェノール化合物と、式(B)、式
(C)、式(D)及び式(E)で表される二価の基の中
から選ばれる架橋に寄与する構造を有するジカルボン酸
のクロリドとを反応させることにより得ることができ
る。また、逆に、式(A)から選ばれる四価の基を有す
るビスアミノフェノール化合物と、式(B)、式
(C)、式(D)及び式(E)で表される二価の基の中
から選ばれる架橋に寄与する構造を有するジカルボン酸
のクロリドとを、予め反応させて分子量を上げた後、更
に式(A)から選ばれる四価の基を有するビスアミノフ
ェノール化合物と式(F)から選ばれる二価の基を有す
るジカルボン酸クロリドとを反応させてもよい。ランダ
ムな繰り返し単位の場合は、式(A)から選ばれる四価
の基を有するビスアミノフェノール化合物と式(F)か
ら選ばれる二価の基を有するジカルボン酸のクロリドと
式(B)、式 (C)、式(D)及び式(E)で表され
る二価の基の中から選ばれる架橋に寄与する構造を有す
るジカルボン酸のクロリドとを、同時に反応させること
により得ることができる。本発明において、ポリベンゾ
オキサゾール樹脂前駆体を溶解し、絶縁膜用材料として
加工に用いる有機溶媒としては、用いる溶質の構造によ
りそれぞれ異なるが、例えば、炭酸プロピレン、ジアセ
トンアルコール、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブ
チロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチ
ルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、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、プロピレングリコールモノプロピ
ルエーテル、プロピレングリコール1−モノ−n−ブチ
ルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、ジプ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、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、メチル−1,3−ブチレング
リコールアセテート、1,3−ブチレングリコール−3
−モノメチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸
エチル、メチル−3−メトキシプロピオネート等を挙げ
ることができる。これらは1種又は2種以上を混合して
用いることができる。
【0014】本発明のポリベンゾオキサゾール樹脂前駆
体は、例えば、N−メチル−2−ピロリドン等の有機溶
媒に溶解することでワニスを作製し、このワニスを適当
な支持体、例えば、シリコーンウエーハやセラミック基
板等に塗布する。塗布方法としては、スピンナーを用い
た回転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸
漬、印刷、ロールコーティング等が挙げられる。その
後、乾燥し、加熱処理をして、溶媒除去に続いて、縮合
反応及び架橋反応させ、ポリベンゾオキサゾール樹脂と
し、それを含む絶縁膜として使用することができる。本
発明で用いる絶縁膜用材料には、必要に応じて、各種添
加剤として、界面活性剤、シラン系に代表されるカップ
リング剤、酸素ラジカルやイオウラジカルを加熱により
発生するラジカル開始剤等を添加することができる。ま
た、当該前駆体に、感光剤としてのナフトキノンジアジ
ド化合物と一緒に用いることで、感光性樹脂組成物とし
て用いることが可能である。本発明の半導体装置は、上
記ポリベンゾオキサゾール樹脂を含む絶縁膜からなる多
層配線用層間絶縁膜及び/又は表面保護膜を有するもの
である。本発明の絶縁膜を半導体装置の多層配線用層間
絶縁膜に用いる場合の例としては、まず、接着性を向上
させる場合、接着性コーティング剤を半導体基板上に、
塗布して、塗膜を形成する。塗布の方法としては、スピ
ンナーによる回転塗布、スプレーコーターによる噴霧塗
布、浸漬、印刷、ロールコーティング等が挙げられる。
その後、有機溶剤の沸点以上の温度でプリベークして有
機溶剤を蒸発乾燥させることにより、接着性コーティン
グ膜を形成する。次に、前記接着性コーティング膜の上
に、本発明に係る絶縁膜用材料の溶液を、前記同様の方
法により、積層するように塗布して、塗膜を形成する。
次いで、塗膜を前記の条件でプリベークして有機溶剤を
蒸発乾燥し、更に、加熱処理することにより、層間絶縁
膜を形成することができる。同様にして、樹脂膜を形成
して表面保護膜とすることもできる。
【0015】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの例によって何んら限定されるも
のではない。なお、実施例及び比較例で合成したポリマ
ー及びこのポリマーから作製したフィルムを用い、下記
の方法により、ガラス転移温度、熱分解温度、溶解性及
び比誘電率を測定した。 (1)ガラス転移温度 フィルムについて、セイコーインスツルメンツ(株)製D
MS6100を用いて、窒素ガス300mL/min.フロー
下、昇温速度3℃/min.、周波数1Hzの条件により測定
し、tanδのピークトップ温度をガラス転移温度とし
た。 (2)熱分解温度 フィルムについて、セイコーインスツルメンツ(株)製T
G/DTA220を用いて、窒素ガス200mL/min.フ
ロー下、昇温速度10℃/min.の条件により測定し、重
量の減少が5%に到達した温度を熱分解温度とした。 (3)溶解性 ポリベンゾオキサゾール樹脂前駆体1gと、N−メチル
−2−ピロリドン3gを、ふた付きのガラス製サンプル
容器に精秤し、撹拌子で1時間撹拌後の不溶物の有無に
より判断した。 (4)比誘電率 JIS−K6911に準拠し、周波数100kHzで、ヒ
ューレットパッカード社製HP−4284A Prec
ision LCRメーターを用いてフィルムの容量測
定を行い下記計算式により比誘電率を算出した。 比誘電率=(容量測定値×フィルムの厚み)/(真空の誘
電率×測定面積)
【0016】製造例1 5−エチニルイソフタル酸ジクロリドの製造 (1)5−トリフルオロメタンスルホニロキシイソフタ
ル酸ジメチルの合成 温度計、ジムロー卜冷却管、塩化カルシウム管、撹拌機
を備えた4つ口の5Lフラスコに、5−ヒドロキシイソ
フタル酸ジメチル190.0 g(0.904mol)、脱水
トルエン3L、脱水ピリジン214.7g(2.718mo
l)を仕込み、撹拌しながら−30℃まで冷却した。こ
こに無水トリフルオロメタンスルホン酸510.2g
(1.808mol)を、温度が−25℃以上に上がらない
ように注意しながら、ゆっくりと滴下した。この場合、
滴下が終了するまでに1時間を要した。滴下終了後、反
応温度を0℃に昇湿し1時間、さらに室温に昇温し5時
間反応した。得られた反応混合物を4Lの氷水に注ぎ、
水層と有機層を分離した。更に水層を500mLのトルエ
ンで2回抽出し、これを先の有機層とあわせた。この有
機層を水3Lで2回洗浄し、無水硫酸マグネシウム10
0gで乾燥、ろ過により無水硫酸マグネシウムを除去
し、ロータリーエバポレーターでトルエンを留去、減圧
乾燥することによって、淡黄色固体の5−トリフルオロ
メタンスルホニロキシイソフタル酸ジメチルを294.
0 g得た(収率95%)。この粗生成物をヘキサン
で、再結晶することによって白色針状晶を得、これを次
の反応に用いた。
【0017】(2)4−[3,5−ビス(メトキシカル
ボニル)フェニル]−2−メチル−3−ブチン−1−オ
ールの合成 温度計、ジムロート冷却管、窒素導入管、撹拌機を備え
た4つ口の1Lフラスコに、上記(1)で得られた5−
トリフルオロメタンスルホニロキシイソフタル酸ジメチ
ル125g(0.365mol)、トリフェニルホスフィン
1.1g(0.00419mol)、ヨウ化銅0.275g
(0.00144mol)、3−メチル−1−ブチン−3−
オール33.73g(0.401mol)を仕込み、窒素を
流した。脱水トリエチルアミン375mLおよび脱水ピリ
ジン200mLを加え、撹拌溶解した。l時間窒素を流し
続けた後、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パ
ラジウム0.3g(0.000427mol)を素早く添加
し、オイルバスで1時間加熱還流した。その後、トリエ
チルアミンおよびピリジンを減圧留去し、粘稠な褐色溶
液を得た。これを水500mLに注ぎ析出した固形物をろ
取し、さらに水500mL、5モル/リットル濃度塩酸5
00mL、水500mLで各2回洗浄した。この固形物を、
50℃で減圧乾燥することにより、98.8gの4−
[3,5−ビス(メトキシカルボニル)フェニル]−2
−メチル−3−ブチン−1−オールを得た(収率98
%)。
【0018】(3)5−エチニルイソフタル酸二カリウ
ム塩の合成 温度計、ジムロート冷却管、撹拌機を備えた5Lの4つ
口フラスコにn−ブタノール3L、水酸化カリウム(8
5%)182g(2.763mol)を仕込み、加熱還流し
て溶解した。これに上記(2)で合成した4−[3,5
−ビス(メトキシカルボニル)フェニル]−2−メチル
−3−ブチン−1−オール95g(0.344mol)を加
えて30分間加熱還流した。これを氷浴にて冷却し、析
出した結晶をろ取した。この結晶をエタノール1Lで2
回洗浄し、60℃で減圧乾燥することによって、88.
87gの5−エチニルイソフタル酸二カリウム塩を得た
(収率97%)。 (4)5−エチニルイソフタル酸ジクロリドの合成 温度計、ジムロート冷却管、撹拌機を備えた2Lの4つ
口フラスコに、上記(3)で得られた5−エチニルイソ
フタル酸二カリウム塩80g(0.3mol)、クロロホル
ム400Lを仕込み、0℃に冷却した。これに塩化チオ
ニル391g(4.5mol)を、5℃以下で1時間かけて
滴下した。その後、ジメチルホルムアミド4mL、ヒドロ
キノン4gを加え、45〜50℃で3時間撹拌した。冷
却後ろ過して結晶を除き、結晶をクロロホルム150mL
で洗浄した。ろ液と洗浄液をあわせて40℃以下で減圧
濃縮し、得られた残渣をジエチルエーテル200mLで2
回抽出ろ過した。抽出液からジエチルエーテルを減圧留
去することで、半固体の粗生成物を得た。これを乾燥し
たn−へキサンで洗浄し、続いてジエチルエーテルで再
結晶することで13gの5−エチニルイソフタル酸ジク
ロリドを得た(収率19%)。また、上記の方法に準拠
して、5−エチニルテレフタル酸ジクロリドを製造し
た。
【0019】製造例2 5−フェニルエチニルイソフタル酸ジクロリドの製造 (1)5−ブロモイソフタル酸の合成 温度計、撹拌機、滴下ロートを備えた4つ口の1Lフラ
スコに5−アミノイソフタル酸99.18g(0.55mo
l)と48重量%臭化水素酸165mL、蒸留水150mL
を入れ、撹拌した。フラスコを5℃以下まで冷却し、こ
こへ亜硝酸ナトリウム39.4g(0.57mol)を、蒸
留水525mLに溶解したものを、1時間かけて滴下し、
ジアゾニウム塩水溶液を得た。温度計、ジムロート冷却
管、滴下ロート、撹拌機を備えた4つ口の3Lフラスコ
に、臭化第一銅94.25g(0.66mol)と48重量
%臭化水素酸45mLを入れ、撹拌した。フラスコを0℃
以下に冷却し、上記のジアゾニウム塩水溶液を2時間か
けて滴下した。滴下終了後に室温で30分間撹拌し、続
けて30分間還流させた。放冷後、析出物をろ別し、蒸
留水2Lで2回洗浄し、得られた白色固体を50℃で2
日間減圧乾燥し、粗生成物117gを得た。精製せずに
次の反応へ用いた。 (2)5−ブロモイソフタル酸ジメチルの合成 撹拌機、ジムロート冷却管を備えた500mLフラスコ
に、上記(1)で得られた5−ブロモイソフタル酸11
0g、メタノール500mL、濃硫酸10gを入れ、6時
間還流させた。放冷後、蒸留水1Lに滴下し、これを5
重量%炭酸水素ナトリウム水溶液で中和した。析出物を
ろ別し、蒸留水2Lで2回洗浄した後、得られた白色固
体を50℃で2日間減圧乾燥し、5−ブロモイソフタル
酸ジメチル109g(0.4mol)を得た(収率89
%)。 (3)5−フェニルエチニルイソフタル酸ジクロリドの
合成 製造例4(2)において、5−トリフルオロメタンスル
ホニロキシイソフタル酸ジメチル125g(0.365m
ol)を、上記(2)で得られた5−ブロモイソフタル酸
ジメチル99.7g(0.365mol)とする以外は同様
にして80.8gの1−[3,5−ビス(メトキシカルボ
ニル)フェニル]−2−フェニルエチンを得た(収率7
5%)。以下、製造例4(3)及び(4)と同様にし
て、5−(2−フェニルエチニル)イソフタル酸二カリ
ウム塩を得たのち、5−(2−フェニルエチニル)イソ
フタル酸ジクロリドを得た。
【0020】製造例3 4,4'−トランジカルボン酸ジクロリドの製造 (1)4−エチニル安息香酸メチルの合成 まず、「J.Org.Chem.」第57巻、第699
8〜6999ページ(1992年)に記載されている方
法に従って、4−エチニル安息香酸クロリドを合成し
た。次に、氷浴中で、メタノール300mL中にテトラヒ
ドロフラン30mLに溶解した4−エチニル安息香酸クロ
リド24.7g(0.15mol)を滴下した。滴下終了2
0分後より濁りが発生し、そのまま2時間撹拌した。そ
の後、さらに室温で2時間撹拌し、ろ過、乾燥し、21
gの4−エチニル安息香酸メチルを得た(収率87
%)。 (2)4,4'−トランジカルボン酸ジメチルの合成 上記(1)で得られた4−エチニル安息香酸メチル1
6.0g(0.1mol)、メチル−4−ブロモベンゾエー
ト21.5g(0.1mol)、トリフェニルホスフィン0.
288g(0.0011mol)、ヨウ化第一銅0.07g
(0.00037mol)、トリエチルアミン250mL、ピ
リジン37.5mLの混合物を撹拌し、87℃(還流)ま
で昇温した。その後、還流しなくなる温度に冷却し、ジ
クロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.
098g(0.00014mol)を添加し、3時間還流し
た。反応液を冷却し、エバポレーターで濃縮し、生じた
沈殿物をろ過し、乾燥後、酢酸エチル500mLで2回洗
浄した。その後、テトラヒドロフラン中で加熱撹拌し
て、熱ろ過後、ろ液から再結晶し、4,4'−トランジカ
ルボン酸ジメチル14.7gを得た(収率50%)。
【0021】(3)4,4'−トランジカルボン酸ジクロ
リドの合成 水酸化カリウム16.83g(0.3mol)をメタノール
450mLに溶解し、上記(2)で得られた4,4'−トラ
ンジカルボン酸ジメチル8.22g(0.033mol)を
添加後、昇温して、18時間還流した。その後、冷却
し、沈殿物をろ過により回収し、水1Lに溶解した。こ
の溶液から残渣をろ過により除去後、ろ液を0.1モル
/リットル濃度の塩酸を用いて徐々にpH3に調整し、
4,4'−トランジカルボン酸を析出させ、ろ過、乾燥し
6.7gの4,4'−トランジカルボン酸を得た(収率7
6%)。次に、この4,4'−トランジカルボン酸6.5
g(0.024mol)、1,2−ジクロロエタン60mL、
塩化べンジルトリエチルアンモニウム10.013g、
塩化チオニル3.9mLを混ぜて、昇温し、10時間還流
した.反応液にn−ヘキサン40mLを加えて、熱時ろ過
により、ろ液から再結晶した。この結晶をさらに1,2
−ジクロロエタンとヘキサンの混合溶媒から再結晶し、
3gの4,4'−トランジカルボン酸ジクロリドを得た
(収率41%)。また、上記の方法に準拠して、3,4'
−トランジカルボン酸ジクロリドを製造した。
【0022】製造例4 2,2'−ビス(フェニルエチニル)−4,4'−ビフェニ
ルジカルボン酸ジクロリドの製造 (1)2,2'−ビス(フェニルエチニル)−4,4'−ビ
フェニルジカルボン酸ジメチルの合成 4,4'−ビフェニルジカルボン酸ジメチル25g(0.
092mol)を、ヨウ素55g(0.22mol)と共に濃
硫酸300mL中にを添加し、硫酸銀85gを触媒とし
て、室温で1時間撹拌させた。その後、反応温度を80
℃に上げて18時間撹拌した。反応液を氷水へ滴下し、
黄色の析出物を得た。析出物を再度水で洗浄、ろ過し、
80℃減圧下で24時間乾燥した。得られた乾燥物を、
メタノールを溶媒としてソックスレー抽出により24時
間精製を行い、メタノールから再結晶法により、黄色の
結晶物2,2'−ジヨード−4,4'−ビフェニルジカルボ
ン酸ジメチル41g(収率85%)を得た。この2,2'
−ジヨード−4,4'−ビフェニルジカルボン酸ジメチル
を26g(0.05mol)、ヨウ化銅0.08g、ビス
(トリフェニルホスフィン)パラジウムジクロリド0.
11gと共に、ピリジン120mL中に加え、室温で1時
間撹拌した。次いで、フェニルアセチレン12.5g
(0.122mol)をピリジン60mLに添加した溶液を徐
々に反応系へ添加し、80℃に昇温し5時間その温度に
て撹拌を続けた。その後、室温に放冷し、析出した塩を
ろ過によって取り除き、ピリジンをエバポレーションに
より留去して粗生成物を得た。この粗生成物をジエチル
エーテル200mLに溶かして、5重量%の塩酸と水で洗
浄した後、へキサン/トルエン(90/10v/v)か
ら再結晶により2,2'−ビス(フェニルエチニル)−
4,4'−ビフェニルジカルボン酸ジメチル16g(収率
68%)を得た。
【0023】(2)2,2'−ビス(フェニルエチニル)
−4,4'−ビフェニルジカルボン酸ジクロリドの合成 上記(1)で得られた2,2'−ビス(フェニルエチニ
ル)−4,4'−ビフェニルジカルボン酸ジメチルを14
g(0.03mol)、1モル/リットル濃度の水酸化カリ
ウム/エタノール溶液120mLと共に2時間還流させた
後、希塩酸で脱保護を行い、黄色の沈澱物を得た。これ
をろ過、乾燥した後、トルエン/メタノール(90/1
0v/v)から再結晶により、2,2'−ビス(フェニル
エチニル)−4,4'−ビフェニルジカルボン酸12g
(収率90%)を得た。次に、この2,2'−ビス(フェ
ニルエチニル)−4,4'−ビフェニルジカルボン酸を
4.5g(0.01mol)、N,N−ジメチルホルムアミド
1mL、塩化チオニル100mLと共に6時間還流させた
後、過剰の塩化チオニルを減圧により留去し、次いで、
粗生成物をへキサン/クロロホルム(90/10v/
v)から再結晶により、2,2'−ビス(フェニルエチニ
ル)−4,4'−ビフェニルジカルボン酸ジクロリド4.
0g(収率82%)を得た。また、上記の方法に準拠し
て、2,2'−ビス(ナフチルエチニル)−4,4'−ビフ
ェニルジカルボン酸ジクロリドを製造した。 製造例5 2,7−ビフェニレンジカルボン酸ジクロリドの製造 「J.Poly.Sci.:Polymer Lett
ers Edition」第16巻、第653〜656
ページ(1978年)に記載されている方法に従って、
2,7−ビフェニレンジカルボン酸ジクロリドを製造し
た。 製造例6 2,6−ビフェニレンジカルボン酸ジクロリドの製造 「American Chemical Societ
y」第11巻、第3号、第479〜483ページ(19
78年)に記載されている方法に従って、2,6−ビフ
ェニレンジカルボン酸ジクロリドを製造した。
【0024】実施例1 窒素ガスフロー下で、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36.6
g(0.1mol)を、乾燥したN−メチル−2−ピロリド
ン200gに溶解し、ピリジン17.4g(0.22mo
l)を添加した後、−15℃に冷却し、5−エチニルテ
レフタル酸ジクロリド21.6g(0.095mol)を、
少しずつ添加した。滴下終了後、−15℃で、1時間撹
拌後、室温まで戻し、室温で5時間撹拌した。その後、
反応液を蒸留水4リットルに小さな液滴で滴下し、沈殿
物を集めて乾燥することにより、ポリベンゾオキサゾー
ル樹脂前駆体を得た。得られたポリベンゾオキサゾール
樹脂前駆体の数平均分子量(Mn)を、東ソー株式会社
製GPCを用いてポリスチレン換算で求めたところ、1
9,000であった。このポリベンゾオキサゾール樹脂
前駆体10gを、N−メチル−2−ピロリドン50gに
溶解し、200nmのテフロン(登録商標)フィルター
でろ過して、コーティング用のワニスを得た。このワニ
スを、ガラス板上にドクターナイフを用いて塗布した。
その後、窒素雰囲気のオーブン中で、70℃/1時間、
150℃/30分、420℃/1時間の順で加熱し、フ
ィルムを得た。各特性を第1表に示す。 実施例2 実施例1において、5−エチニルテレフタル酸ジクロリ
ド21.6g(0.095mol)の代わりに、5,5'−ジ
エチニル−3,3'−ビフェニルジカルボン酸ジクロリド
31.1g(0.095mol)を用いた以外は、全て実施
例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂前駆体
を得た。この樹脂の数平均分子量(Mn)を、東ソー株
式会社製GPCを用いてポリスチレン換算で求めたとこ
ろ、16,000であった。このポリベンゾオキサゾー
ル前駆体樹脂を用いて、実施例1と同様にしてフィルム
を調製した。各特性を第1表に示す。
【0025】実施例3 実施例1において、5−エチニルテレフタル酸ジクロリ
ド21.6g(0.095mol)の代わりに、5−エチニ
ルイソフタル酸ジクロリド21.6g(0.095mol)
を用いた以外は、全て実施例1と同様にして、ポリベン
ゾオキサゾール樹脂前駆体を得た。この樹脂の数平均分
子量(Mn)を、東ソー株式会社製GPCを用いてポリ
スチレン換算で求めたところ、18,000であった。
このポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂を用いて、実施
例1と同様にしてフィルムを調製した。各特性を第1表
に示す。 実施例4 実施例1において、5−エチニルテレフタル酸ジクロリ
ド21.6g(0.095mol)の代わりに、5−フェニ
ルエチニルイソフタル酸ジクロリド28.8g(0.09
5mol)を用いた以外は、全て実施例1と同様にして、
ポリベンゾオキサゾール樹脂前駆体を得た。この樹脂の
数平均分子量(Mn)を、東ソー株式会社製GPCを用
いてポリスチレン換算で求めたところ、16,000で
あった。このポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂を用い
て、実施例1と同様にしてフィルムを調製した。各特性
を第1表に示す。
【0026】実施例5 実施例1において、5−エチニルテレフタル酸ジクロリ
ド21.6g(0.095mol)の代わりに、4,4'−ト
ランジカルボン酸ジクロリド28.8g(0.095mo
l)を用いた以外は、全て実施例1と同様にして、ポリ
ベンゾオキサゾール樹脂前駆体を得た。この樹脂の数平
均分子量(Mn)を、東ソー株式会社製GPCを用いて
ポリスチレン換算で求めたところ、13,000であっ
た。このポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂を用いて、
実施例1と同様にしてフィルムを調製した。各特性を第
1表に示す。 実施例6 実施例1において、5−エチニルテレフタル酸ジクロリ
ド21.6g(0.095mol)の代わりに、3,4'−ト
ランジカルボン酸ジクロリド28.8g(0.095mo
l)を用いた以外は、全て実施例1と同様にして、ポリ
ベンゾオキサゾール樹脂前駆体を得た。この樹脂の数平
均分子量(Mn)を、東ソー株式会社製GPCを用いて
ポリスチレン換算で求めたところ、14,000であっ
た。このポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂を用いて、
実施例1と同様にしてフィルムを調製した。各特性を第
1表に示す。
【0027】実施例7 実施例1において、5−エチニルテレフタル酸ジクロリ
ド21.6g(0.095mol)の代わりに、4,4'−ト
ランジカルボン酸ジクロリド20.2g(0.0665mo
l)及びイソフタル酸ジクロリド5.8g(0.0285m
ol)を用いた以外は、全て実施例1と同様にして、ポリ
ベンゾオキサゾール樹脂前駆体を得た。この樹脂の数平
均分子量(Mn)を、東ソー株式会社製GPCを用いて
ポリスチレン換算で求めたところ、13,000であっ
た。このポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂を用いて、
実施例1と同様にしてフィルムを調製した。各特性を第
1表に示す。 実施例8 実施例1において、5−エチニルテレフタル酸ジクロリ
ド21.6g(0.095mol)の代わりに、2,6−ビフ
ェニレンジカルボン酸ジクロリド1.4g(0.005mo
l)及びイソフタル酸ジクロリド18.9g(0.093m
ol)を用いた以外は、全て実施例1と同様にして、ポリ
ベンゾオキサゾール樹脂前駆体を得た。この樹脂の数平
均分子量(Mn)を、東ソー株式会社製GPCを用いて
ポリスチレン換算で求めたところ、20,500であっ
た。このポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂を用いて、
実施例1と同様にしてフィルムを調製した。各特性を第
1表に示す。 実施例9 実施例1において、5−エチニルテレフタル酸ジクロリ
ド21.6g(0.095mol)の代わりに、2,6−ビフ
ェニレンジカルボン酸ジクロリド13.6g(0.049
mol)及びイソフタル酸ジクロリド9.9g(0.049m
ol)を用いた以外は、全て実施例1と同様にして、ポリ
ベンゾオキサゾール樹脂前駆体を得た。この樹脂の数平
均分子量(Mn)を、東ソー株式会社製GPCを用いて
ポリスチレン換算で求めたところ、22,000であっ
た。このポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂を用いて、
実施例1と同様にしてフィルムを調製した。各特性を第
1表に示す。
【0028】実施例10 実施例1において、5−エチニルテレフタル酸ジクロリ
ド21.6g(0.095mol)の代わりに、2,7−ビフ
ェニレンジカルボン酸ジクロリド27.2g(0.098
mol)を用いた以外は、全て実施例1と同様にして、ポ
リベンゾオキサゾール樹脂前駆体を得た。この樹脂の数
平均分子量(Mn)を、東ソー株式会社製GPCを用い
てポリスチレン換算で求めたところ、23,000であ
った。このポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂を用い
て、実施例1と同様にしてフィルムを調製した。各特性
を第1表に示す。 実施例11 実施例1において、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36.6g
(0.1mol)の代わりに9,9−ビス((4−アミノ−
3−ヒドロキシ)フェニル))フルオレン56.5g
(0.1mol)を、5−エチニルテレフタル酸ジクロリド
21.6g(0.095mol)の代わりに、5−エチニル
イソフタル酸ジクロリド5.4g(0.024mol)、5
−フェニルエチニルイソフタル酸ジクロリド21.5g
(0.071mol)を用いた以外は、全て実施例1と同様
にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂前駆体を得た。こ
の樹脂の数平均分子量(Mn)を、東ソー株式会社製G
PCを用いてポリスチレン換算で求めたところ、15,
000であった。このポリベンゾオキサゾール前駆体樹
脂を用いて、実施例1と同様にしてフィルムを調製し
た。各特性を第1表に示す。
【0029】実施例12 実施例1において、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36.6g
(0.1mol)の代わりに9,9−ビス((4−アミノ−
3−ヒドロキシ)フェニル))フルオレン56.5g
(0.1mol)を、5−エチニルテレフタル酸ジクロリド
21.6g(0.095mol)の代わりに、5−エチニル
テレフタル酸ジクロリド9.6g(0.0425mol)、
5−フェニルエチニルイソフタル酸ジクロリド12.9
g(0.0425mol)、テレフタル酸ジクロリド2.0
g(0.01mol)を用いた以外は、全て実施例1と同様
にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂前駆体を得た。こ
の樹脂の数平均分子量(Mn)を、東ソー株式会社製G
PCを用いてポリスチレン換算で求めたところ、14,
000であった。このポリベンゾオキサゾール前駆体樹
脂を用いて、実施例1と同様にしてフィルムを調製し
た。各特性を第1表に示す。 実施例13 窒素ガスフロー下で、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36.6
g(0.1mol)を、乾燥したN−メチル−2−ピロリド
ン150gに溶解し、ピリジン15.8g(0.2mol)
を添加した後、−15℃に冷却し、γ−ブチロラクトン
400gに2,2'−ビス(フェニルエチニル)−4,4'
−ビフェニルジカルボン酸ジクロリド45.5g(0.0
95mol)を溶かした溶液を少しずつ添加した。その
後、−15℃で、1時間撹拌した後、室温まで戻し、室
温で5時間撹拌した。その後、反応液を蒸留水6Lに小
さな液滴で滴下し、沈殿物を集めて乾燥することによ
り、ポリベンゾオキサゾール樹脂前駆体64gを得た。
この樹脂の数平均分子量(Mn)を、東ソー株式会社製
GPCを用いてポリスチレン換算で求めたところ、1
5,000であった。このポリベンゾオキサゾール前駆
体樹脂を用いて、実施例1と同様にしてフィルムを調製
した。各特性を第1表に示す。
【0030】実施例14 実施例13において、2,2'−ビス(フェニルエチニ
ル)−4,4'−ビフェニルジカルボン酸ジクロリド4
5.5g(0.095mol)の代わりに、2,2'−ビス
(ナフチルエチニル)−4,4'−ビフェニルジカルボン
酸ジクロリド55.0g(0.095mol)を用いた以外
は、すべて実施例13と同様にして、ポリベンゾオキサ
ゾール樹脂前駆体66gを得た。この樹脂の数平均分子
量(Mn)を、東ソー株式会社製GPCを用いてポリス
チレン換算で求めたところ、18,000であった。こ
のポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂を用いて、実施例
1と同様にしてフィルムを調製した。各特性を第1表に
示す。 実施例15 実施例13において、2,2'−ビス(フェニルエチニ
ル)−4,4'−ビフェニルジカルボン酸ジクロリド4
5.5g(0.095mol)の代わりに、2,2'−ビス
(フェニルエチニル)−4,4'−ビフェニルジカルボン
酸ジクロリド31.9g(0.0665mol)及びイソフ
タル酸ジクロリド5.79g(0.0285mol)を用い
た以外は、すべて実施例13と同様にして、ポリベンゾ
オキサゾール樹脂前駆体57gを得た。この樹脂の数平
均分子量(Mn)を、東ソー株式会社製GPCを用いて
ポリスチレン換算で求めたところ、13,000であっ
た。このポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂を用いて、
実施例1と同様にしてフィルムを調製した。各特性を第
1表に示す。
【0031】比較例1 実施例1において、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の代わり
に、4,4'−ジアミノ−3,3'−ジヒドロキシビフェニ
ル21.6g(0.1mol)を、5−エチニルテレフタル
酸ジクロリド21.6g(0.095mol)の代わりに、
イソフタル酸ジクロリド19.3g(0.095mol)を
用いた以外は、全て実施例1と同様にして、ポリベンゾ
オキサゾール樹脂前駆体を得た。このポリベンゾオキサ
ゾール樹脂前駆体を用いて、実施例1と同様にしてワニ
スを作製しようと試みたが、ワニス中に不溶物が多く、
フィルムを作製することができなかった。そのため、サ
ンプルの作製は、粉末状のポリベンゾオキサゾール前駆
体樹脂を、実施例1と同様の加熱条件で処理を行ない、
ガラス転移温度はMDSC(温度サイクルモード示差操
作熱量計:TAインスツルメント製2910MDSC)
により、昇温速度2℃/分、温度振幅±2℃/分、N2
ガス30mL/分の条件で測定を試みたが、420℃まで
は変位点は観測されなかった。また、熱分解温度は、フ
ィルムの場合と同様にして測定した。結果を第1表に示
す。 比較例2 実施例1において、5−エチニルテレフタル酸ジクロリ
ド21.6g(0.095mol)の代わりに、テレフタル
酸ジクロリド19.3g(0.095mol)を用いた以外
は、全て実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾー
ル樹脂前駆体を得た。この樹脂の数平均分子量(Mn)
を、東ソー株式会社製GPCを用いてポリスチレン換算
で求めたところ、13000であった。このポリベンゾ
オキサゾール前駆体樹脂を用いて、実施例1と同様にし
てフィルムを得た。各特性を第1表に示す。
【0032】比較例3 実施例1において、5−エチニルテレフタル酸ジクロリ
ド21.6g(0.095mol)の代わりに、イソフタル
酸ジクロリド19.9g(0.098mol)を用いた以外
は、全て実施例1と同様にして、ポリベンゾオキサゾー
ル樹脂前駆体を得た。この樹脂の数平均分子量(Mn)
を、東ソー株式会社製GPCを用いてポリスチレン換算
で求めたところ、24,000であった。このポリベン
ゾオキサゾール前駆体樹脂を用いて、実施例1と同様に
してフィルムを得た。各特性を第1表に示す。 比較例4 実施例1において、5−エチニルテレフタル酸ジクロリ
ド21.6g(0.095mol)の代わりに、4,4'−ビ
フェニル−ジカルボン酸ジクロリド27.4g(0.09
8mol)を用いた以外は、全て実施例1と同様にして、
ポリベンゾオキサゾール樹脂前駆体を得た。この樹脂の
数平均分子量(Mn)を、東ソー株式会社製GPCを用
いてポリスチレン換算で求めたところ、23,000で
あった。このポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂を用い
て、実施例1と同様にしてフィルムを得た。各特性を第
1表に示す。 比較例5 実施例1において、5−エチニルテレフタル酸ジクロリ
ド21.6g(0.095mol)の代わりに、2,6−ビフ
ェニレンジカルボン酸ジクロリド0.28g(0.001
mol)及びイソフタル酸ジクロリド19.7g(0.09
7mol)を用いた以外は、全て実施例1と同様にして、
ポリベンゾオキサゾール樹脂前駆体を得た。この樹脂の
数平均分子量(Mn)を、東ソー株式会社製GPCを用
いてポリスチレン換算で求めたところ、23,000で
あった。このポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂を用い
て、実施例1と同様にしてフィルムを得た。各特性を第
1表に示す。
【0033】比較例6 実施例1において、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36.6g
(0.1mol)の代わりに9,9−ビス((4−アミノ−
3−ヒドロキシ)フェニル))フルオレン56.5g
(0.1mol)を、5−エチニルテレフタル酸ジクロリド
21.6g(0.095mol)の代わりに、4,4'−ビフ
ェニルジカルボン酸ジクロリド11.8g(0.0425
mol)、テレフタル酸ジクロリド8.6g(0.0425m
ol)、イソフタル酸ジクロリド2.0g(0.01mol)
を用いた以外は、全て実施例1と同様にして、ポリベン
ゾオキサゾール樹脂前駆体を得た。この樹脂の数平均分
子量(Mn)を、東ソー株式会社製GPCを用いてポリ
スチレン換算で求めたところ、13,000であった。
このポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂を用いて、実施
例1と同様にしてフィルムを得た。各特性を第1表に示
す。 比較例7 実施例1において、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の代わり
に、4,4'−ジアミノ−3,3'−ジヒドロキシビフェニ
ル21.6g(0.1mol)を、5−エチニルテレフタル
酸ジクロリド21.6g(0.095mol)の代わりに、
テレフタル酸ジクロリド19.3g(0.095mol)を
用いた以外は、全て実施例1と同様にして、ポリベンゾ
オキサゾール樹脂前駆体を得た。このポリベンゾオキサ
ゾール樹脂前駆体を用いて、実施例1と同様にしてワニ
スを作製しようと試みたが、ワニス中に不溶物が多く、
フィルムを作製することができなかった。そのため、サ
ンプルの作製は、粉末状のポリベンゾオキサゾール前駆
体樹脂を、実施例1と同様の加熱条件で処理を行ない、
ガラス転移温度はMDSC(温度サイクルモード示差操
作熱量計:TAインスツルメント製2910MDSC)
により、昇温速度2℃/分、温度振幅±2℃/分、N2
ガス30mL/分の条件で測定を試みたが、420℃まで
は変位点は観測されなかった。また、熱分解温度は、フ
ィルムの場合と同様にして測定した。結果を第1表に示
す。
【0034】
【表1】
【0035】第1表にまとめた結果から明らかなよう
に、比較例1及び比較例7のポリベンゾオキサゾール前
駆体では、N−メチル−2−ピロリドンへの溶解性が低
く、フィルムへの加工ができず、また、比較例2〜比較
例6では、N−メチル−2−ピロリドンへ溶解し、フィ
ルムは作製できたが、ガラス転移温度が低く、熱分解温
度もやゝ低く、耐熱性が不十分であった。これに対し
て、本発明による実施例では、N−メチル−2−ピロリ
ドンへ溶解してフィルムが作製でき、かつ、耐熱性が極
めて優れたものとなり、本発明の目的を十分満足させる
ものであった。
【0036】
【発明の効果】本発明のポリベンゾオキサゾール樹脂前
駆体は、有機溶媒に対する溶解性が良好であり、かつポ
リベンゾオキサゾールへの変換後は、極めて優れた熱特
性を示し、半導体用の層間絶縁膜や保護膜、多層回路の
層間絶縁膜、フレキシブル銅張板のカバーコート、ソル
ダーレジスト膜、液晶配向膜等の用途に好適に使用する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 23/31 (31)優先権主張番号 特願2000−286525(P2000−286525) (32)優先日 平成12年9月21日(2000.9.21) (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 岡沼 雅子 東京都品川区東品川2丁目5番8号 住友 ベークライト株式会社内 (72)発明者 東田 進弘 東京都品川区東品川2丁目5番8号 住友 ベークライト株式会社内 Fターム(参考) 4J043 PA08 PA19 QB15 QB23 QB34 RA07 SA06 SA47 SA71 SA72 SB03 TA12 TA35 TA61 TA71 TB03 UA042 UA052 UA121 UA122 UA131 UA132 UA141 UA142 UA151 UA152 UA161 UA162 UA252 UA261 UA262 UB012 UB021 UB022 UB061 UB062 UB082 UB121 UB122 UB131 UB132 UB301 UB302 UB401 UB402 VA011 VA021 VA041 VA051 VA061 VA081 VA091 VA101 YA06 ZB11 ZB47 4M109 AA01 EA11 5F058 AA10 AC10 AD01 AE01 AF04 AH02 AH03 5G305 AA07 AA11 AB24 BA09 CA33 CA60

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分子内に架橋性基を有することを特徴とす
    るポリベンゾオキサゾール樹脂前駆体。
  2. 【請求項2】一般式[1] 【化1】 [式中のR1〜R4は、それぞれ独立して水素原子又は一
    価の有機基、Xは下記式(A)で表される基の中から選
    ばれる四価の基を示し、2つのXは同一でも異なってい
    てもよく、Yは下記式(B)、式(C)、式(D)及び式
    (E)で表される基の中から選ばれる少なくとも1種の
    二価の基、Zは式(F)で表される基の中から選ばれる
    二価の基を示し、m及びnは、それぞれm>0、n≧
    0、2≦m+n≦1000及び0.05≦m/(m+
    n)≦1の関係を満たす整数であり、繰り返し単位の配
    列はブロック的、ランダム的のいずれであってもよ
    い。]で表される構造を有する請求項1記載のポリベン
    ゾオキサゾール樹脂前駆体。 【化2】 【化3】 【化4】 【化5】 【化6】 【化7】 【化8】 [式(A)及び式(F)中のX1は、式(G) 【化9】 で表される基の中から選ばれる二価の基を示し、式
    (C)の中のRは、アルキル基又は式(H) 【化10】 で表される基の中から選ばれる一価の基を示す。また、
    式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)、
    式(F)及び式(G)で表される基におけるベンゼン環
    上の水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、フッ素原
    子及びトリフルオロメチル基の中から選ばれる少なくと
    も1個の基で置換されていてもよい。]
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載のポリベンゾオキサゾ
    ール樹脂前駆体より、縮合反応及び架橋反応を経て得ら
    れたことを特徴とするポリベンゾオキサゾール樹脂。
  4. 【請求項4】請求項3記載のポリベンゾオキサゾール樹
    脂を含むことを特徴とする絶縁膜。
  5. 【請求項5】請求項4記載の絶縁膜からなる多層配線用
    層間絶縁膜及び/又は表面保護膜を有することを特徴と
    する半導体装置。
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