JP2002303977A - Photosensitive resin composition and positive type pattern forming method - Google Patents

Photosensitive resin composition and positive type pattern forming method

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JP2002303977A
JP2002303977A JP2001107516A JP2001107516A JP2002303977A JP 2002303977 A JP2002303977 A JP 2002303977A JP 2001107516 A JP2001107516 A JP 2001107516A JP 2001107516 A JP2001107516 A JP 2001107516A JP 2002303977 A JP2002303977 A JP 2002303977A
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pattern
resin composition
positive type
aromatic
photosensitive resin
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JP2001107516A
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Aya Oshima
彩 大島
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Kyocera Chemical Corp
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Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin composition comprising a polyimide precursor developable with an aqueous alkali solution and having positive type pattern forming capacity and to provide a new positive type pattern forming method. SOLUTION: The photosensitive resin composition is a positive type photosensitive resin composition consisting of (A) a polyimide precursor having a phenolic hydroxyl group in each ester structure moiety, (B) a vinyloxy-containing compound such as triethylene glycol divinyl ether, (C) a photosensitive agent which is decomposed under active light such as UV and generates an acid, (D) a sensitizer which accelerates the decomposition of the above photo-acid generator, e.g. pyrene and (E) a solvent. In the positive type pattern forming method, a coating film insoluble in an alkaline aqueous solution is formed from the components (A) and (B), exposed with active UV and heated, only parts exposed and decomposed by the acid generated from the component (C) are dissolved in the alkaline aqueous solution to form a positive type pattern by development, and this positive type pattern is subjected to imidation heat treatment.

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、微細パターンの加工が必要とさ
れる絶縁保護膜の形成などに適用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyimide-based photosensitive resin composition used as an electrical or electronic insulating material in the manufacture of semiconductor devices and the like. It is formed on a semiconductor element such as a semiconductor device or an LSI, and is applied to the formation of an insulating protective film that requires fine pattern processing.

【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・乾燥してポリイミド樹脂化皮膜を
形成した後、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、その際に有害物質である
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 pattern forming method, after a polyimide precursor is applied on a wafer and dried to form a polyimide resinized film, pattern etching using a photoresist must be performed. In addition, a harmful hydrazine solution had to be used as a polyimide etching solution.

【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、幾つかの製品分野
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露光装置に対して
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にプロセスマージンが低い。また、
後者では、ポリイミド前駆体の製造に複雑な工程が必要
とするうえに実用に耐え得る十分な高分子量のものが得
られれない。さらに、これらの樹脂は、ネガ型のパター
ン形成方式を採用しており、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。
[0003] For this reason, attempts to introduce a photosensitive group into a polyimide precursor to enable pattern formation of the polyimide itself have been made by various material manufacturers, and are in the 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 through 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 exposure apparatus used in the process, and the process margin is low because the solubility of the resin decreases in the process. Also,
In the latter case, a complicated process is required for the production of the polyimide precursor, and a high-molecular-weight product having a practically usable high molecular weight cannot be obtained. Further, these resins employ a negative pattern forming method, and must be developed with an organic solvent when forming a pattern, which is a serious problem from the viewpoint of environmental conservation.

【0004】最近、ポジ型感光性樹脂組成物として、ポ
リベンゾオキサゾールにジアゾナフトキノン化合物を添
加したものが提案されている。しかし、この樹脂組成物
は耐熱性、耐薬品性においてポリイミド樹脂より性能が
悪く、限られた半導体製品への適用しか出来ない。ま
た、この樹脂組成物は、半導体回路形成時に広く使用さ
れているポジ型レジスト、例えば、ノボラック樹脂にジ
アゾナフトキノンを混合した樹脂組成物と比較すると、
紫外線に対する感度が低く、パターン形成能が悪い。こ
のため、パターン現像時に薄膜が残ったり、パターンの
寸法が大きくなり過ぎるといった不良が発生していた。
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、この現像液に対して非膨潤で高解像度
化が可能なポジ型感光性ポリイミド前駆体が強く要求さ
れている。
Recently, as a positive photosensitive resin composition, a composition in which a diazonaphthoquinone compound is added to polybenzoxazole has been proposed. However, this resin composition is inferior to polyimide resin in heat resistance and chemical resistance, and can be applied only to limited semiconductor products. In addition, this resin composition is compared with a positive resist widely used at the time of forming a semiconductor circuit, for example, a resin composition obtained by mixing diazonaphthoquinone with a novolak resin.
Low sensitivity to ultraviolet light and poor pattern forming ability. For this reason, defects such as a thin film remaining during pattern development and an excessively large pattern size have occurred.
From these problems, there is a strong demand for a positive photosensitive polyimide precursor that can use an aqueous alkaline solution at the time of pattern formation, and that does not swell with the developer and can increase the resolution.

【0005】[0005]

【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
能なポジ型パターン形成能を有するポリイミド前駆体を
含むポジ型感光性樹脂組成物とポジ型パターン形成方法
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 positive photosensitive resin composition containing a polyimide precursor having a positive pattern forming ability which can be developed with an alkaline aqueous solution. And a method for forming a positive pattern.

【0006】[0006]

【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、後述組成の新規
なポジ型感光性樹脂組成物と、そのポジ型パターン形成
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 diligent research aimed at achieving the above object, the present inventor has adopted a novel positive photosensitive resin composition having a composition described later and a method for forming a positive pattern thereof. By doing so, the inventors have found that the above object can be achieved, and have completed the present invention.

【0007】即ち、本発明のポジ型感光性樹脂組成物
は、(A)次の一般式で示されるポリイミド前躯体、
That is, the positive photosensitive resin composition of the present invention comprises (A) a polyimide precursor represented by the following general formula:

【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 ,R3 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(C
3 2 −で結合された2価の有機基であり、R4 ,R
5 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
−、−SO 2 −、−CH2 −若しくは−C(CF3 2
−で結合された2価の有機基である。また、R6
7 ,R8 ,R9 は、それぞれ、水素原子であるか又は
1個以上のフェノール性水酸基を有する芳香族アルコー
ル化合物をエステル化した残基である。)(B)次の一
般式で示されるビニルオキシ基含有化合物、
Embedded image(However, in the formula, R1Is a tetravalent aromatic group, a plurality of aromatic groups
A tetravalent organic group having a single bond or a plurality of aromatic rings
-O-, -CO-, -SOTwo-, -CHTwo-Or-
C (CFThree)TwoA tetravalent organic group linked by-
Two, RThreeIs a divalent aromatic group, in which a plurality of aromatic rings are a single bond
Divalent organic group or a plurality of aromatic rings is -O-,-
CO-, -SOTwo-, -CHTwo-Or -C (C
FThree)TwoA divalent organic group linked by-Four, R
FiveIs a divalent aromatic group in which a plurality of aromatic rings are single-bonded
A divalent organic group, or a plurality of aromatic rings represented by -O-, -CO
-, -SO Two-, -CHTwo-Or -C (CFThree)Two
-Is a divalent organic group linked by-. Also, R6,
R7, R8, R9Is a hydrogen atom or
Aromatic alcohol having one or more phenolic hydroxyl groups
This is the residue obtained by esterifying the compound. (B) Next one
A vinyloxy group-containing compound represented by the general formula,

【化4】 (但し、式中、R10は、2価または3価の脂肪族基若し
くは芳香族基、又は複数の脂肪族環若しくは芳香族環が
単結合、−O−、−CO−、−SO2 −、−CH 2 −、
−NH−若しくは−C(CF3 2 −で結合された2価
または3価の有機基である。また、iは1〜3の整数、
nは2〜3の整数である。)(C)紫外線等活性光線に
対して分解して酸を発生する感光剤、(D)(C)の感
光剤の分解を促進する増感剤および(E)溶剤からなる
ことを特徴とする。
Embedded image(However, in the formula, RTenIs a divalent or trivalent aliphatic group
Or an aromatic group or a plurality of aliphatic or aromatic rings
Single bond, -O-, -CO-, -SOTwo-, -CH Two−,
-NH- or -C (CFThree)TwoDivalent linked with-
Or a trivalent organic group. I is an integer of 1 to 3,
n is an integer of 2 to 3. (C) For actinic rays such as ultraviolet rays
On the other hand, a photosensitizer that decomposes to generate an acid, (D) and (C)
Consisting of a sensitizer and a solvent (E) for accelerating the decomposition of the photosensitizer
It is characterized by the following.

【0008】また、本発明のポジ型パターン形成方法
は、上記のポジ型感光性樹脂組成物を基板上にコーティ
ングし、70〜150℃で乾燥させてアルカリ性水溶液
に対する不溶化塗膜を形成する不溶化塗膜形成工程と、
得られた不溶化塗膜にポジ型マスクパターンを透して活
性紫外線を露光した後、70〜150℃で加熱して不溶
化塗膜の露光部分のみを分解する露光塗膜分解工程と、
露光塗膜をアルカリ性水溶液を使用し露光分解部分のみ
を溶解してポジ型パターンに現像するポジ型パターン現
像工程と、現像したポジ型パターンを熱処理してポリイ
ミドのポジ型パターンを形成するイミド化熱処理工程と
を含むことを特徴とする。
Further, the method of forming a positive pattern according to the present invention comprises the step of coating the above-mentioned positive type photosensitive resin composition on a substrate and drying at 70 to 150 ° C. to form an insolubilized coating film for an alkaline aqueous solution. A film forming step;
After exposing the obtained insolubilized coating film to active ultraviolet light through a positive mask pattern, heating the film at 70 to 150 ° C. to decompose only the exposed portion of the insolubilized coating film,
A positive pattern development step of dissolving only the exposed and decomposed portions of the exposed coating film using an alkaline aqueous solution to develop a positive pattern, and a heat treatment of imidization for heat treatment of the developed positive pattern to form a positive pattern of polyimide And a step.

【0009】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0010】本発明に用いる(A)ポリイミド前躯体の
1 骨格となる酸成分としては、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
て使用することができる。
The acid component serving as the R 1 skeleton of the polyimide precursor (A) used in the present invention includes, 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, 1,2,2
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, 3,4-dicarboxy-
Examples thereof include 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1-succinic acid and anhydrides thereof, and these can be used alone or in combination.

【0011】本発明に用いる(A)ポリイミド前躯体の
2 、R3 骨格となるジアミン成分としては、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、3,5
−ジアミノ安息香酸、2,5−ジアミノ安息香酸、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。
The diamine component serving as the R 2 and R 3 skeletons of the polyimide precursor (A) used in the present invention includes, for example,
m-phenylenediamine, 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, 3,5
-Diaminobenzoic acid, 2,5-diaminobenzoic acid, 1,
2-diaminonaphthalene, 1,4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 1,6-diaminonaphthalene, 1,7-diaminonaphthalene, 1,8-diaminonaphthalene, 2,3-diaminonaphthalene, 2,6
-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,
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 in combination of two or more.

【0012】本発明に用いる(A)ポリイミド前躯体の
4 、R5 骨格となる酸成分は、例えば、マレイン酸、
コハク酸、イソフタル酸、ナジック酸、オキシナジック
酸、ジメチルオキシナジック酸、ジエチルオキシナジッ
ク酸、3,4−ジカルボキシフェニルアセチレン等とそ
の無水物が挙げられ、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 acid component serving as the R 4 and R 5 skeletons of the (A) polyimide precursor used in the present invention is, for example, maleic acid,
Succinic acid, isophthalic acid, nadic acid, oxynadic acid, dimethyloxynadic acid, diethyloxynadic acid, 3,4-dicarboxyphenylacetylene and the like and anhydrides thereof, and these may be used alone or in combination of two or more. Can be used.

【0013】本発明において、R1 骨格をもつ酸無水物
にエステル結合を介して導入する、R6 又はR7 骨格を
有する化合物、R4 骨格をもつ酸無水物にエステル結合
を介して導入する、R8 骨格を有する化合物、R5 骨格
をもつ酸無水物にエステル結合を介して導入する、R9
骨格を有する化合物としては、水素原子又は例えば以下
のものが挙げられる。
In the present invention, a compound having an R 6 or R 7 skeleton is introduced into an acid anhydride having an R 1 skeleton via an ester bond, and an acid anhydride having an R 4 skeleton is introduced via an ester bond into an acid anhydride having an R 4 skeleton. , compounds with R 8 skeleton is introduced via an ester bond to the acid anhydride having R 5 skeleton, R 9
Examples of the compound having a skeleton include a hydrogen atom or, for example, the following.

【0014】[0014]

【化5】 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、末端にフェノール性水酸基を有する芳香族アル
コール化合物であれば、上記構造に限定されるものでは
ない。また、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。エステル化の反応溶媒としてはポリイ
ミド前駆体合成に良好な上記の非プロトン性極性溶媒を
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
在下で、常温で行うのが好ましい。
Embedded image These compounds are more preferable in the present invention, but are not limited to the above structure as long as they are aromatic alcohol compounds having a phenolic hydroxyl group at a terminal. These can be used alone or in combination of two or more. As the reaction solvent for the esterification, the above-mentioned aprotic polar solvent favorable for the synthesis of the polyimide precursor is used, and in the presence of a basic catalyst for smoothly performing the reaction, for example, triethylamine, pyridine, triethanolamine, etc., at room temperature. It is preferable to carry out.

【0015】本発明に用いる(A)ポリイミド前躯体の
1 骨格をもつ酸成分とR2 骨格をもつジアミン成分の
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、γ−ブチロラクトン
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。また、樹脂の膜特性を向上させるた
め、上記の溶剤に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、乳酸ブチル等を単独又は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 between the acid component having the R 1 skeleton and the diamine component having the R 2 skeleton of the polyimide precursor (A) used in the present invention, for example, N-methylpyrrolidone, N, N'- An aprotic polar solvent such as dimethylacetamide and N, N'-dimethylformamide, cyclohexanone, cyclopentanone, γ-butyrolactone and the like are used, and these can be used alone or in combination of two or more. In addition, in order to improve the film properties of the resin, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, or the like may be used alone or in combination of two or more. Can be used.

【0016】本発明に用いる(B)R10骨格を有するビ
ニルオキシ基含有化合物は、反応基として化合物末端に
ビニルオキシ基(ビニルエーテル基)を有するものであ
る。例えば、下記化6〜化10に示す化合物が挙げら
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。その添加量は、感光性樹脂組成物100重量部
に対して1〜10重量部が好ましい。添加量が1重量部
未満であるとその効果がなく、また10重量部を超える
と得られる塗膜の特性が低下する。
[0016] (B) used in the present invention vinyloxy group-containing compound having R 10 backbone is one having a vinyloxy group (vinyl ether group) in compound terminal as a reactive group. For example, compounds represented by the following chemical formulas 6 to 10 can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. The addition amount is preferably 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the photosensitive resin composition. If the amount is less than 1 part by weight, the effect is not obtained. If the amount exceeds 10 parts by weight, the properties of the obtained coating film are deteriorated.

【0017】[0017]

【化6】 Embedded image

【化7】 Embedded image

【化8】 Embedded image

【化9】 Embedded image

【化10】 本発明に用いる(C)紫外線等活性光線に対して分解
し、酸を発生する感光剤としては、例えば下記化11〜
化20に示される化合物が挙げられる。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、活性紫
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。また、こ
れらは単独又は混合して使用することができ、その添加
量は、感光性樹脂組成物100重量部に対して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
の特性が低下するのでこの範囲がよい。
Embedded image Examples of the photosensitizer (C) which decomposes to actinic rays such as ultraviolet rays and generates an acid used in the present invention include, for example,
The compound shown in Chemical formula 20 is exemplified. These compounds are more preferable in the present invention, but are not limited to the above structure as long as they can be decomposed by irradiation with active ultraviolet rays to efficiently generate an acid. These can be used alone or in combination, and the amount of addition is 0.1 to 100 parts by weight of the photosensitive resin composition.
20 parts by weight are preferred. When the amount is less than 0.1 part by weight, the sensitivity to ultraviolet rays is low, and when the amount exceeds 20 parts by weight, the properties of the obtained coating film deteriorate.

【0018】[0018]

【化11】 Embedded image

【化12】 Embedded image

【化13】 Embedded image

【化14】 Embedded image

【化15】 Embedded image

【化16】 Embedded image

【化17】 Embedded image

【化18】 Embedded image

【化19】 Embedded image

【化20】 本発明に用いる(D)の増感剤は、上記(C)成分の紫
外線等活性光線に対する分解を促進するもので、例えば
下記化21に示される化合物が挙げられる。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、
(C)の化合物の分解を促進するものであれば上記構造
に限定されるものではない。また、これらは単独又は混
合して使用することができ、その添加量は、感光性樹脂
組成物100重量部に対して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
るのでこの範囲がよい。
Embedded image The sensitizer (D) used in the present invention promotes the decomposition of the component (C) against actinic rays such as ultraviolet rays, and examples thereof include compounds represented by the following formula (21). These compounds are more preferred in the present invention,
The structure is not limited to the above structure as long as it promotes the decomposition of the compound (C). These can be used alone or as a mixture, and the addition amount thereof is preferably 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the photosensitive resin composition. When the amount is less than 0.1 part by weight, the sensitivity to ultraviolet rays is low, and when the amount exceeds 20 parts by weight, the properties of the obtained coating film deteriorate.

【0019】[0019]

【化21】 また、本発明によって得られる感光性樹脂組成物は、
(E)溶剤に溶解させた状態で使用されるが、(E)溶
剤としては、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、γ−ブチロラクトン等
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。
Embedded image Further, the photosensitive resin composition obtained by the present invention,
(E) It is used in the state of being dissolved in a solvent. Examples of the solvent (E) include N-methylpyrrolidone, N, N '
Aprotic polar solvents such as -dimethylacetamide, N, N'-dimethylformamide, cyclohexanone,
Cyclopentanone, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, γ-butyrolactone, etc., and these can be used alone or in combination of two or more. .

【0020】次に、本発明によって得られた感光性樹脂
組成物によるポジ型パターン形成方法について説明す
る。
Next, a method for forming a positive pattern using the photosensitive resin composition obtained by the present invention will be described.

【0021】半導体デバイスへの適用を考えた場合、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70〜150℃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。次に、70〜150℃で
再度塗膜を加熱し、続けて塗膜をアルカリ性水溶液、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
等の四級アミンの水溶液を使用して活性光線照射部のみ
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
所望するポジ型パターンを得ることができる。さらに、
この塗膜を例えば150℃で1時間、250℃で1時
間、350℃で1時間の熱処理をす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
を形成することができる。
When application to a semiconductor device is considered, first, this resin composition is coated on a target wafer using a spin coater, and then the coating film is dried at 70 to 150 ° 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. Next, the coating film is heated again at 70 to 150 ° C., and then the coating film is successively applied with an alkaline aqueous solution, for example, an aqueous solution of an inorganic alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, ammonia, ethylamine, or n-propyl. Primary amines such as amines,
Secondary amines such as diethylamine and di-n-propylamine; tertiary amines such as triethylamine and methyldimethylamine; alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine; and tetraamines such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide. Only the actinic ray irradiated portion is dissolved and developed using an aqueous solution of a graded amine, and rinsed with pure water. As a developing system, a system such as spray, paddle, immersion, and ultrasonic wave can be considered. Thereby, a desired positive pattern can be obtained on the target wafer. further,
By subjecting this coating film to a heat treatment at, for example, 150 ° C. for 1 hour, 250 ° C. for 1 hour, and 350 ° C. for 1 hour, the resin composition is imidized and a polyimide film having excellent film properties can be formed.

【0022】[0022]

【作用】即ち、本発明における最大の特徴は、本発明者
が鋭意研究を重ねた結果、以下に説明するポジ型パター
ン形成メカニズムを発見し、かつ高感度化したことにあ
る。本樹脂組成物は、上記ポジ型パターン形成方法にお
いて、基板上にスピンコートした後の乾燥する不溶化塗
膜乾燥工程で、R1 、R2 、R3 、R4 、R5 骨格を有
する一般式ポリイミド前躯体のR6 、R7 、R8 、R9
骨格を有するカルボキシル基またはフェノール性水酸基
部位が、R10骨格を有する化合物と化学的に反応し、ア
ルカリ水溶液に対して不溶化する。次いでこの不溶化塗
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
線露光部の光酸発生感光剤が分解し、酸が発生する。更
に、次いで加熱する露光塗膜分解工程で、発生した酸が
上記化学結合を分解させ、再度R1 、R2 、R3 、R4
骨格を有するポリイミド前躯体のポリマーに戻り、カル
ボキシル基またはフェノール性水酸基を再生する。この
ポリマーのカルボキシル基またはフェノール性水酸基
は、アルカリ性水溶液に対して高い溶解性をもってお
り、この結果、紫外線等の活性光線を照射した部分のみ
がアルカリ性水溶液に高い溶解性を示し、未照射部は不
溶化しているため一切溶けない。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
度で寸法制御性の良いポジ型パターンを形成することが
可能となった。しかも、上記の光酸発生感光剤の分解を
促進する化合物を見いだしたため、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感
光剤の分解はより促進されて多くの酸を発生し、未照射
部は影響を受けず、アルカリ性水溶液に不溶化したまま
なので、これまで以上に高コントラストで高感度なポジ
型パターンを形成することが可能となった。さらに、こ
の塗膜を熱処理し、樹脂組成物をイミド化する工程で、
イミド化と同時にR1 、R2 、R3 、R4 、R5骨格に
含まれる二重結合または三重結合部位が、同様の骨格を
有する別のポリマー中の二重結合または三重結合部位と
反応するため、これ迄以上に膜特性に優れるポリイミド
膜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 present inventors have made intensive studies and as a result have found a positive pattern formation mechanism described below and have increased the sensitivity. In the positive pattern forming method, the resin composition may be a general formula having R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 skeletons in a drying step of drying the insolubilized coating film after spin coating on a substrate. R 6 , R 7 , R 8 , R 9 of the polyimide precursor
Carboxyl or phenolic hydroxyl site with a skeleton, react chemically with the compounds having the R 10 skeleton, insolubilized in an alkali aqueous solution. Next, by irradiating the insolubilized coating film with actinic rays such as ultraviolet rays, the photoacid generator in the actinic ray-exposed area is decomposed to generate an acid. Further, in the exposure coating film decomposition step of heating, the generated acid decomposes the chemical bond, and again R 1 , R 2 , R 3 , R 4
It returns to the polyimide precursor polymer having a skeleton to regenerate carboxyl groups or phenolic hydroxyl groups. The carboxyl group or phenolic hydroxyl group of this polymer has high solubility in an alkaline aqueous solution. As a result, only the part irradiated with actinic rays such as ultraviolet rays shows high solubility in the alkaline aqueous solution, and the unirradiated part is insolubilized. It does not melt at all. Due to this high contrast, the photosensitive resin composition of the present invention can form a positive pattern with high resolution and good dimensional control. In addition, since a compound that promotes the decomposition of the photoacid generating photosensitizer described above was found, the decomposition of the photoacid generating photosensitizer in the active light irradiation portion was further promoted by irradiating actinic rays such as ultraviolet rays, and many acids were exposed. Since the unirradiated portion is not affected and remains insoluble in an alkaline aqueous solution, a positive pattern having higher contrast and higher sensitivity than before can be formed. Further, in the step of heat-treating this coating film to imidize the resin composition,
Simultaneously with imidation, the double bond or triple bond site contained in the R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 skeleton reacts with the double bond or triple bond site in another polymer having a similar skeleton. Therefore, it has become possible to form a polyimide film having better film characteristics than ever before.

【0023】更に、これまで提案されているジアゾナフ
トキノン化合物を含有する樹脂組成物では、活性光線へ
の低感度が課題とされてきた。主原因は、ジアゾナフト
キノン化合物に由来している。つまり、ジアゾナフトキ
ノン化合物は大量の添加によって活性光線の透過率を落
とすため、感度が低下する。本発明の感光性樹脂組成物
では、ジアゾナフトキノン化合物を使用しないでポジ型
パターンを形成するため、良好な活性光線透過率を有す
るばかりでなく、光酸発生感光剤より生成する酸を繰り
返し使用することができ、かつ増感することが可能であ
るため、低い活性光線量においても十分なパターン形成
能を発揮できる。この反応機構は、増幅的に化学反応を
起こすことが可能であるため、本発明において高感度な
感光性樹脂組成物を提供することが可能となった。
Further, in the resin compositions containing the diazonaphthoquinone compounds proposed so far, low sensitivity to actinic rays has been an issue. The main cause is derived from diazonaphthoquinone compounds. That is, the addition of a large amount of the diazonaphthoquinone compound lowers the transmittance of actinic rays, thereby lowering the sensitivity. In the photosensitive resin composition of the present invention, in order to form a positive pattern without using a diazonaphthoquinone compound, not only has a good active light transmittance, but also repeatedly uses an acid generated from a photoacid generator. Therefore, sufficient pattern forming ability can be exhibited even with a low amount of active light. Since this reaction mechanism can cause a chemical reaction in an amplifying manner, it has become possible to provide a highly sensitive photosensitive resin composition in the present invention.

【0024】[0024]

【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.

【0025】実施例1 まず、窒素導入管を備えた反応フラスコに2molの
4,4′−ジアミノジフェニルエーテルと2LのN−メ
チル−2−ピロリドンを加えて1時間攪拌溶解させる。
次に1molのベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物を3回に分けて添加し、その状態で6時間縮合反応さ
せる。その後、2molのマレイン酸無水物を3回に分
けて添加し、この状態で6時間重合させる。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。乾燥した固形樹脂20gとトリエチレングリコ
ールジビニルエーテル10gと1,8−ナフタリミジル
トリフレート1.0gとピレン0.5gを30g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 First, 2 mol of 4,4'-diaminodiphenyl ether and 2 L of N-methyl-2-pyrrolidone were added to a reaction flask equipped with a nitrogen introducing tube, and the mixture was stirred and dissolved for 1 hour.
Next, 1 mol of benzophenonetetracarboxylic dianhydride is added in three portions, and a condensation reaction is performed for 6 hours in this state. Thereafter, 2 mol of maleic anhydride is added in three portions, and polymerization is carried out for 6 hours in this 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. 20 g of dried solid resin, 10 g of triethylene glycol divinyl ether, 1.0 g of 1,8-naphthalimidyl triflate and 0.5 g of pyrene were added to 30 g of N-
It was dissolved in methyl-2-pyrrolidone, and the obtained slurry was filtered at 1 μm to give Sample 1.

【0026】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、ベーク板上に
て100℃で4分間加熱乾燥することによって膜厚10
μm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100
mj/cm2 のエネルギーでテストパターンを照射し、
続けて120℃で1分間加熱した。次に2.38%のT
MAH(テトラメチルアンモニウムハイドライド)水溶
液にて60秒間のパドル現像を行い、続けて純水にて洗
浄した。この操作によって塗膜の紫外線照射部のみを溶
解させたポジ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、3.0μm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。また、この時、現像での膜厚変
化は0.3μmと殆ど変化がなく、不溶化していること
が観察された。
This sample 1 was coated on a 6-inch silicon wafer using a spin coater, and dried by heating at 100 ° C. for 4 minutes on a bake plate.
A μm coating was obtained. The coating film was irradiated with an ultraviolet light using a filter that transmits only 365 nm to a thickness of 100 nm.
irradiating a test pattern with energy of mj / cm 2 ,
Subsequently, the mixture was heated at 120 ° C. for 1 minute. Then the 2.38% T
Paddle development was performed for 60 seconds using an aqueous solution of MAH (tetramethylammonium hydride), followed by washing with pure water. By this operation, a positive relief pattern in which only the ultraviolet irradiation part of the coating film was dissolved was obtained.
Observation of the obtained pattern with an optical microscope confirmed that a pattern up to 3.0 μm was formed sharply. At this time, the change in film thickness during development was 0.3 μm, which was almost unchanged, and it was observed that the film was insoluble.

【0027】更にこのパターンを150℃で1時間、2
50℃で1時間、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、
上記加熱処理においても崩れることなく、シャープなプ
ロファイルを保っていた。
Further, this pattern was applied at 150 ° C. for 1 hour and 2 hours.
Heat treatment at 50 ° C for 1 hour and 350 ° C for 1 hour,
The imidization of the coating film was completed. This imide pattern is
A sharp profile was maintained without collapse even in the heat treatment.

【0028】実施例2 まず、窒素導入管を備えた反応フラスコに2molの
4,4′−ジアミノジフェニルエーテルと2LのN−メ
チル−2−ピロリドンを加えて1時間攪拌溶解させる。
次に1molのビフェニルテトラカルボン酸二無水物を
3回に分けて添加し、その状態で6時間縮合反応させ
る。その後、2molのナジック酸無水物を3回に分け
て添加し、この状態で6時間重合させる。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。乾燥した固形樹脂20gと2,2−ビス[4−
(2−ビニロキシエトキシ)フェニル]プロパンと10
gと1,8−ナフタリミジルトリフレート1.0gとピ
レン0.5gを30g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 First, 2 mol of 4,4'-diaminodiphenyl ether and 2 L of N-methyl-2-pyrrolidone were added to a reaction flask equipped with a nitrogen introducing tube, and the mixture was stirred and dissolved for 1 hour.
Next, 1 mol of biphenyltetracarboxylic dianhydride is added in three portions, and a condensation reaction is performed for 6 hours in this state. Thereafter, 2 mol of nadic anhydride is added in three portions, and polymerization is carried out for 6 hours in this 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. 20 g of the dried solid resin and 2,2-bis [4-
(2-vinyloxyethoxy) phenyl] propane and 10
g, 1.0 g of 1,8-naphthalimidyl triflate and 0.5 g of pyrene were dissolved in 30 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and the obtained slurry was filtered at 1 μm to give Sample 2.

【0029】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、ベーク板上に
て100℃で4分間加熱乾燥することによって膜厚10
μm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100
mj/cm2 のエネルギーでテストパターンを照射し、
続けて120℃で1分間加熱した。次に2.38%のT
MAH(テトラメチルアンモニウムハイドライド)水溶
液にて60秒間のパドル現像を行い、続けて純水にて洗
浄した。この操作によって塗膜の紫外線照射部のみを溶
解させたポジ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、3.0μm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。また、この時、現像での膜厚変
化は0.3μmと殆ど変化がなく、不溶化していること
が観察された。
This sample 2 was coated on a 6-inch silicon wafer using a spin coater, and dried by heating at 100 ° C. for 4 minutes on a bake plate.
A μm coating was obtained. The coating film was irradiated with an ultraviolet light using a filter that transmits only 365 nm to a thickness of 100 nm.
irradiating a test pattern with energy of mj / cm 2 ,
Subsequently, the mixture was heated at 120 ° C. for 1 minute. Then the 2.38% T
Paddle development was performed for 60 seconds using an aqueous solution of MAH (tetramethylammonium hydride), followed by washing with pure water. By this operation, a positive relief pattern in which only the ultraviolet irradiation part of the coating film was dissolved was obtained.
Observation of the obtained pattern with an optical microscope confirmed that a pattern up to 3.0 μm was formed sharply. At this time, the change in film thickness during development was 0.3 μm, which was almost unchanged, and it was observed that the film was insoluble.

【0030】更にこのパターンを150℃で1時間、2
50℃で1時間、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、
上記加熱処理においても崩れることなく、シャープなプ
ロファイルを保っていた。
Further, this pattern was applied at 150 ° C. for 1 hour and 2 hours.
Heat treatment at 50 ° C for 1 hour and 350 ° C for 1 hour,
The imidization of the coating film was completed. This imide pattern is
A sharp profile was maintained without collapse even in the heat treatment.

【0031】実施例3 まず、窒素導入管を備えた反応フラスコ1に1molの
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と2LのN−
メチル−2−ピロリドンとP−ヒドロキシベンジルアル
コールを2.1mol加えて攪拌し、続けて2.1mo
l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、反応終了後に1.0molの4,4′
−ジアミノジフェニルエーテルを加えて30分間攪拌し
溶解させる。次に、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
縮合反応する。また、別の窒素導入管を備えた反応フラ
スコ2にマレイン酸無水物を2molと1LのN−メチ
ル−2−ピロリドンとP−ヒドロキシベンジルアルコー
ルを2.1mol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
時間放置した後、反応フラスコ1に反応フラスコ2の溶
液を混合し、30分間攪拌する。次に、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。乾燥した固形樹脂20gとトリエチレングリコール
ジビニルエーテル10gと1,8−ナフタリミジルトリ
フレート1.0gとピレン0.5gを30g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3とした。
Example 3 First, 1 mol of benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 2 L of N-
2.1 mol of methyl-2-pyrrolidone and P-hydroxybenzyl alcohol were added and stirred.
1 of triethylamine is added dropwise over 30 minutes. After standing for 3 hours in this state, 1.0 mol of 4,4 '
Add diaminodiphenyl ether and stir for 30 minutes to dissolve. Next, 2.1 mol of diphenyl (2,3
-Dihydro-2-thioxo-3-benzoxazole)
The phosphonate is added in five portions, and a condensation reaction is performed for 5 hours in that state. Further, 2 mol of maleic anhydride and 2.1 mol of 1 L of N-methyl-2-pyrrolidone and P-hydroxybenzyl alcohol were added to a reaction flask 2 equipped with another nitrogen inlet tube, and stirred, followed by 2.1 mol. Of triethylamine is added dropwise over 30 minutes. 3 in this state
After standing for a time, the solution in the reaction flask 2 is mixed with the reaction flask 1 and stirred for 30 minutes. Next, 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. 20 g of the dried solid resin, 10 g of triethylene glycol divinyl ether, 1.0 g of 1,8-naphthalimidyl triflate and 0.5 g of pyrene are dissolved in 30 g of N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a slurry. Was filtered by 1 μm to obtain Sample 3.

【0032】このサンプル3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、ベーク板上に
て100℃で4分間加熱乾燥することによって膜厚10
μm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100
mj/cm2 のエネルギーでテストパターンを照射し、
続けて120℃で1分間加熱した。次に2.38%のT
MAH(テトラメチルアンモニウムハイドライド)水溶
液にて60秒間のパドル現像を行い、続けて純水にて洗
浄した。この操作によって塗膜の紫外線照射部のみを溶
解させたポジ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、3.0μm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。また、この時、現像での膜厚変
化は0.3μmと殆ど変化がなく、不溶化していること
が観察された。
This sample 3 was coated on a 6-inch silicon wafer using a spin coater, and dried by heating at 100 ° C. for 4 minutes on a baking plate.
A μm coating was obtained. The coating film was irradiated with an ultraviolet light using a filter that transmits only 365 nm to a thickness of 100 nm.
irradiating a test pattern with energy of mj / cm 2 ,
Subsequently, the mixture was heated at 120 ° C. for 1 minute. Then the 2.38% T
Paddle development was performed for 60 seconds using an aqueous solution of MAH (tetramethylammonium hydride), followed by washing with pure water. By this operation, a positive relief pattern in which only the ultraviolet irradiation part of the coating film was dissolved was obtained.
Observation of the obtained pattern with an optical microscope confirmed that a pattern up to 3.0 μm was formed sharply. At this time, the change in film thickness during development was 0.3 μm, which was almost unchanged, and it was observed that the film was insoluble.

【0033】更にこのパターンを150℃で1時間、2
50℃で1時間、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、
上記加熱処理においても崩れることなく、シャープなプ
ロファイルを保っていた。
Further, this pattern was applied at 150 ° C. for 1 hour and 2 hours.
Heat treatment at 50 ° C for 1 hour and 350 ° C for 1 hour,
The imidization of the coating film was completed. This imide pattern is
A sharp profile was maintained without collapse even in the heat treatment.

【0034】実施例4 まず、窒素導入管を備えた反応フラスコ1にヘキサフル
オロイソプロリデン−2,2′−ビスフタル酸二無水物
を1molと2LのN−メチル−2−ピロリドンとP−
ヒドロキシベンジルアルコールを2.1mol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、反応終了後
に1.0molの4,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ルを加えて30分間攪拌し溶解させる。次に、2.1m
ol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。また、別の窒
素導入管を備えた反応フラスコ2にナジック酸無水物を
2molと1LのN−メチル−2−ピロリドンとP−ヒ
ドロキシベンジルアルコールを2.1mol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時間放置した後、反応フラス
コ1に反応フラスコ2の溶液を混合し、30分間攪拌す
る。次に、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
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。乾燥した固形樹脂20gと
2,2−ビス[4−(2−ビニロキシエトキシ)フェニ
ル]プロパンと10gと1,8−ナフタリミジルトリフ
レート1.0gとピレン0.5gを30g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4とした。
EXAMPLE 4 First, 1 mol of hexafluoroisopropylidene-2,2'-bisphthalic dianhydride and 2 L of N-methyl-2-pyrrolidone and P-
2.1 mol of hydroxybenzyl alcohol was added and stirred, and then 2.1 mol of triethylamine was added to 30 mol.
Drop in minutes. In this state, the mixture is left for 3 hours, and after completion of the reaction, 1.0 mol of 4,4'-diaminodiphenyl ether is added, and the mixture is stirred and dissolved for 30 minutes. Next, 2.1m
ol 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. Further, 2 mol of nadic anhydride and 2.1 mol of 1 L of N-methyl-2-pyrrolidone and P-hydroxybenzyl alcohol were added to a reaction flask 2 equipped with another nitrogen inlet tube, followed by stirring, followed by 2.1 mol. Of triethylamine is added dropwise over 30 minutes. After being left for 3 hours in this state, the solution in the reaction flask 2 is mixed with the reaction flask 1 and stirred for 30 minutes. Next, 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. 20 g of the dried solid resin, 2,2-bis [4- (2-vinyloxyethoxy) phenyl] propane, 10 g, 1.0 g of 1,8-naphthalimidyl triflate and 0.5 g of pyrene are added to 30 g of N-methyl. -2 was dissolved in pyrrolidone, and the obtained slurry was filtered at 1 μm to give Sample 4.

【0035】このサンプル4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、ベーク板上に
て100℃で4分間加熱乾燥することによって膜厚10
μm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100
mj/cm2 のエネルギーでテストパターンを照射し、
続けて120℃で1分間加熱した。次に2.38%のT
MAH(テトラメチルアンモニウムハイドライド)水溶
液にて60秒間のパドル現像を行い、続けて純水にて洗
浄した。この操作によって塗膜の紫外線照射部のみを溶
解させたポジ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、3.0μm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。また、この時、現像での膜厚変
化は0.3μmと殆ど変化がなく、不溶化していること
が観察された。
This sample 4 was coated on a 6-inch silicon wafer using a spin coater, and was dried by heating at 100 ° C. for 4 minutes on a bake plate.
A μm coating was obtained. The coating film was irradiated with an ultraviolet light using a filter that transmits only 365 nm to a thickness of 100 nm.
irradiating a test pattern with energy of mj / cm 2 ,
Subsequently, the mixture was heated at 120 ° C. for 1 minute. Then the 2.38% T
Paddle development was performed for 60 seconds using an aqueous solution of MAH (tetramethylammonium hydride), followed by washing with pure water. By this operation, a positive relief pattern in which only the ultraviolet irradiation part of the coating film was dissolved was obtained.
Observation of the obtained pattern with an optical microscope confirmed that a pattern up to 3.0 μm was formed sharply. At this time, the change in film thickness during development was 0.3 μm, which was almost unchanged, and it was observed that the film was insoluble.

【0036】更にこのパターンを150℃で1時間、2
50℃で1時間、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、
上記加熱処理においても崩れることなく、シャープなプ
ロファイルを保っていた。
Further, this pattern was applied at 150 ° C. for 1 hour and 2 hours.
Heat treatment at 50 ° C for 1 hour and 350 ° C for 1 hour,
The imidization of the coating film was completed. This imide pattern is
A sharp profile was maintained without collapse even in the heat treatment.

【0037】実施例5 まず、窒素導入管を備えた反応フラスコ1にヘキサフル
オロイソプロリデン−2,2′−ビスフタル酸二無水物
を1molと2LのN−メチル−2−ピロリドンと3,
5−ジヒドロキシベンジルアルコールを2.1mol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、反応終
了後に1.0molの4,4′−ジアミノジフェニルエ
ーテルを加えて30分間攪拌し溶解させる。次に、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時間縮合反応する。また、別
の窒素導入管を備えた反応フラスコ2にナジック酸無水
物を2molと1LのN−メチル−2−ピロリドンと
3,5−ジヒドロキシベンジルアルコールを2.1mo
l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
後、反応フラスコ1に反応フラスコ2の溶液を混合し、
30分間攪拌する。次に、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。乾燥した固
形樹脂20gと2,2−ビス[4−(2−ビニロキシエ
トキシ)フェニル]プロパン10gと1,8−ナフタリ
ミジルトリフレート1.0gとピレン0.5gを30g
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5とした。
Example 5 First, 1 mol of hexafluoroisopropylidene-2,2'-bisphthalic dianhydride and 2 L of N-methyl-2-pyrrolidone were added to a reaction flask 1 equipped with a nitrogen inlet tube.
2.1 mol of 5-dihydroxybenzyl alcohol is added and stirred, followed by dropwise addition of 2.1 mol of triethylamine in 30 minutes. In this state, the mixture is left for 3 hours, and after completion of the reaction, 1.0 mol of 4,4'-diaminodiphenyl ether is added, and the mixture is stirred and dissolved for 30 minutes. Next, 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. In a reaction flask 2 equipped with another nitrogen inlet tube, 2 mol of nadic anhydride and 2.1 mol of 1 L of N-methyl-2-pyrrolidone and 3,5-dihydroxybenzyl alcohol were added.
Then, 2.1 mol of triethylamine is added dropwise over 30 minutes. After being left for 3 hours in this state, the solution of the reaction flask 2 was mixed with the reaction flask 1,
Stir for 30 minutes. Next, 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. 30 g of dried solid resin 20 g, 2,2-bis [4- (2-vinyloxyethoxy) phenyl] propane 10 g, 1,8-naphthalimidyl triflate 1.0 g and pyrene 0.5 g
Was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone, and the resulting slurry was filtered at 1 μm to give Sample 5.

【0038】このサンプル5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、ベーク板上に
て100℃で4分間加熱乾燥することによって膜厚10
μm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100
mj/cm2 のエネルギーでテストパターンを照射し、
続けて120℃で1分間加熱した。次に2.38%のT
MAH(テトラメチルアンモニウムハイドライド)水溶
液にて60秒間のパドル現像を行い、続けて純水にて洗
浄した。この操作によって塗膜の紫外線照射部のみを溶
解させたポジ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、3.0μm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。また、この時、現像での膜厚変
化は0.3μmと殆ど変化がなく、不溶化していること
が観察された。
This sample 5 was coated on a 6-inch silicon wafer using a spin coater, and dried by heating at 100 ° C. for 4 minutes on a baking plate.
A μm coating was obtained. The coating film was irradiated with an ultraviolet light using a filter that transmits only 365 nm to a thickness of 100 nm.
irradiating a test pattern with energy of mj / cm 2 ,
Subsequently, the mixture was heated at 120 ° C. for 1 minute. Then the 2.38% T
Paddle development was performed for 60 seconds using an aqueous solution of MAH (tetramethylammonium hydride), followed by washing with pure water. By this operation, a positive relief pattern in which only the ultraviolet irradiation part of the coating film was dissolved was obtained.
Observation of the obtained pattern with an optical microscope confirmed that a pattern up to 3.0 μm was formed sharply. At this time, the change in film thickness during development was 0.3 μm, which was almost unchanged, and it was observed that the film was insoluble.

【0039】更にこのパターンを150℃で1時間、2
50℃で1時間、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、
上記加熱処理においても崩れることなく、シャープなプ
ロファイルを保っていた。
Further, this pattern was applied at 150 ° C. for 1 hour and 2 hours.
Heat treatment at 50 ° C for 1 hour and 350 ° C for 1 hour,
The imidization of the coating film was completed. This imide pattern is
A sharp profile was maintained without collapse even in the heat treatment.

【0040】比較例 まず、窒素導入管を備えた反応フラスコ1にヘキサフル
オロイソプロリデン−2,2′−ビスフタル酸二無水物
を1molと2LのN−メチル−2−ピロリドンとP−
ヒドロキシベンジルアルコールを2.1mol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、反応終了後
に1.0molの4,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ルを加えて30分間攪拌し溶解させる。次に、2.1m
ol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。また、別の窒
素導入管を備えた反応フラスコ2にナジック酸無水物を
2molと1LのN−メチル−2−ピロリドンとP−ヒ
ドロキシベンジルアルコールを2.1mol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時間放置した後、反応フラ
スコ1に反応フラスコ2の溶液を混合し、30分間攪拌
する。次に、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。乾燥した固形樹脂20gと
ベンゾフェノン型の2置換体ジアゾナフトキノン化合物
5gを30gのN−メチル−2−ピロリドン溶解させ、
得られたスラリー状物を1μm濾過してサンプル6とし
た。
Comparative Example First, 1 mol of hexafluoroisopropylidene-2,2'-bisphthalic acid dianhydride and 2 L of N-methyl-2-pyrrolidone and P-
2.1 mol of hydroxybenzyl alcohol was added and stirred, and then 2.1 mol of triethylamine was added to 30 mol.
Drop in minutes. In this state, the mixture is left for 3 hours, and after completion of the reaction, 1.0 mol of 4,4'-diaminodiphenyl ether is added, and the mixture is stirred and dissolved for 30 minutes. Next, 2.1m
ol 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. Further, 2 mol of nadic acid anhydride and 2.1 mol of 1 L of N-methyl-2-pyrrolidone and P-hydroxybenzyl alcohol were added to a reaction flask 2 equipped with another nitrogen inlet tube, followed by stirring. 1 mol of triethylamine is added dropwise over 30 minutes. After being left for 3 hours in this state, the solution in the reaction flask 2 is mixed with the reaction flask 1 and stirred for 30 minutes. Next, 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. 20 g of the dried solid resin and 5 g of a benzophenone-type disubstituted diazonaphthoquinone compound were dissolved in 30 g of N-methyl-2-pyrrolidone,
The obtained slurry was filtered at 1 μm to obtain Sample 6.

【0041】このサンプル6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、ベーク板上に
て120℃で4分間加熱乾燥することによって膜厚10
μm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500
mj/cm2 のエネルギーでテストパターンを照射し、
続けて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のみを溶解さ
せたポジ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、1
5.0μmまでのパターンが形成されていることが確認
できた。しかし、このパターンは膨潤していてシャープ
な形状ではなかった。
This sample 6 was coated on a 6-inch silicon wafer using a spin coater, and was dried by heating at 120 ° C. for 4 minutes on a baking plate.
A μm coating was obtained. This coating film was irradiated with an ultraviolet light using a filter that transmits only 365 nm to a thickness of 500 nm.
irradiating a test pattern with energy of mj / cm 2 ,
Subsequently, paddle development was performed for 1 minute with a 2.38% aqueous solution of TMAH (tetramethylammonium hydride). By this operation, a positive relief pattern in which only the ultraviolet irradiation part of the coating film was dissolved was obtained. Observation of the obtained pattern with an optical microscope revealed that
It was confirmed that a pattern up to 5.0 μm was formed. However, this pattern was swollen and not a sharp shape.

【0042】更にこのパターンを150℃で1時間、2
50℃で1時間、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 applied at 150 ° C. for 1 hour and 2 hours.
Heat treatment at 50 ° C for 1 hour and 350 ° C for 1 hour,
The imidization of the coating film was completed. This imide pattern is
It was firmly adhered on the silicon wafer, and no resin crack or peeling was observed in the pattern.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明は、ポジ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。更
に本発明の感光性樹脂組成物は、紫外線に対して化学増
幅的に反応するため、高いコントラストを有し、高感度
でかつ、寸法制御性のよい極めてシャープなポジ型パタ
ーンを得ることができる。しかも酸の分解を促進する化
合物を加えることで、より高感度化することができる。
さらに、樹脂組成物を熱処理し、イミド化すると同時
に、ポリマー間で三次元架橋反応が起こるため、膜特性
に優れたポリイミド膜が得られる。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。これらは全く新規な発想に基
ずくものであり、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 positive pattern forming ability, and an alkaline aqueous solution can be used for pattern formation. Furthermore, since the photosensitive resin composition of the present invention reacts chemically with ultraviolet light, it has a high contrast, a high sensitivity, and a very sharp positive pattern with good dimensional control can be obtained. . Moreover, by adding a compound that promotes the decomposition of acid, higher sensitivity can be achieved.
Furthermore, the resin composition is heat-treated and imidized, and at the same time, a three-dimensional crosslinking reaction occurs between the polymers, so that a polyimide film having excellent film properties can be obtained. Since the polyimide film finally obtained is excellent in heat resistance and chemical resistance,
It has become possible to use the same as a commonly used semiconductor device protective film. These are based on a completely new idea, and it can be easily understood that they are unique and excellent inventions.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/027 H01L 21/30 502R Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA04 AA06 AB16 AC01 AD03 BE00 BE10 BG00 CB25 CB41 CC03 CC20 FA17 FA29 FA40 2H096 AA25 BA11 DA01 EA02 GA08 HA01 4J026 AB34 BA15 BA17 DB36 FA05 GA06 4J043 PA02 QB15 QB26 QB31 RA34 SA06 TA14 TA22 XA36 XA38 ZB47 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/027 H01L 21/30 502R F-term (Reference) 2H025 AA01 AA02 AA04 AA06 AB16 AC01 AD03 BE00 BE10 BG00 CB25 CB41 CC03 CC20 FA17 FA29 FA40 2H096 AA25 BA11 DA01 EA02 GA08 HA01 4J026 AB34 BA15 BA17 DB36 FA05 GA06 4J043 PA02 QB15 QB26 QB31 RA34 SA06 TA14 TA22 XA36 XA38 ZB47

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)次の一般式で示されるポリイミド
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 ,R3 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(C
3 2 −で結合された2価の有機基であり、R4 ,R
5 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
−、−SO 2 −、−CH2 −若しくは−C(CF3 2
−で結合された2価の有機基である。また、R6
7 ,R8 ,R9 は、それぞれ、水素原子であるか又は
1個以上のフェノール性水酸基を有する芳香族アルコー
ル化合物をエステル化した残基である。)(B)次の一
般式で示されるビニルオキシ基含有化合物、 【化2】 (但し、式中、R10は、2価または3価の脂肪族基若し
くは芳香族基、又は複数の脂肪族環若しくは芳香族環が
単結合、−O−、−CO−、−SO2 −、−CH 2 −、
−NH−若しくは−C(CF3 2 −で結合された2価
または3価の有機基である。また、iは1〜3の整数、
nは2〜3の整数である。)(C)紫外線等活性光線に
対して分解して酸を発生する感光剤、(D)(C)の感
光剤の分解を促進する増感剤および(E)溶剤からなる
ことを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
(A) a polyimide represented by the following general formula:
Precursor,(However, in the formula, R1Is a tetravalent aromatic group, a plurality of aromatic groups
A tetravalent organic group having a single bond or a plurality of aromatic rings
-O-, -CO-, -SOTwo-, -CHTwo-Or-
C (CFThree)TwoA tetravalent organic group linked by-
Two, RThreeIs a divalent aromatic group, in which a plurality of aromatic rings are a single bond
Divalent organic group or a plurality of aromatic rings is -O-,-
CO-, -SOTwo-, -CHTwo-Or -C (C
FThree)TwoA divalent organic group linked by-Four, R
FiveIs a divalent aromatic group in which a plurality of aromatic rings are single-bonded
A divalent organic group, or a plurality of aromatic rings represented by -O-, -CO
-, -SO Two-, -CHTwo-Or -C (CFThree)Two
-Is a divalent organic group linked by-. Also, R6,
R7, R8, R9Is a hydrogen atom or
Aromatic alcohol having one or more phenolic hydroxyl groups
This is the residue obtained by esterifying the compound. (B) Next one
A vinyloxy group-containing compound represented by the general formula:(However, in the formula, RTenIs a divalent or trivalent aliphatic group
Or an aromatic group or a plurality of aliphatic or aromatic rings
Single bond, -O-, -CO-, -SOTwo-, -CH Two−,
-NH- or -C (CFThree)TwoDivalent linked with-
Or a trivalent organic group. I is an integer of 1 to 3,
n is an integer of 2 to 3. (C) For actinic rays such as ultraviolet rays
On the other hand, a photosensitizer that decomposes to generate an acid, (D) and (C)
Consisting of a sensitizer and a solvent (E) for accelerating the decomposition of the photosensitizer
A positive photosensitive resin composition, characterized in that:
【請求項2】 請求項1記載のポジ型感光性樹脂組成物
を基板上にコーティングし、70〜150℃で乾燥させ
てアルカリ性水溶液に対する不溶化塗膜を形成する不溶
化塗膜形成工程と、得られた不溶化塗膜にポジ型マスク
パターンを透して活性紫外線を露光した後、70〜15
0℃で加熱して不溶化塗膜の露光部分のみを分解する露
光塗膜分解工程と、露光塗膜をアルカリ性水溶液を使用
し露光分解部分のみを溶解してポジ型パターンに現像す
るポジ型パターン現像工程と、現像したポジ型パターン
を熱処理してポリイミドのポジ型パターンを形成するイ
ミド化熱処理工程とを含むポジ型パターン形成方法。
2. An insolubilized coating film forming step of coating the positive photosensitive resin composition according to claim 1 on a substrate and drying at 70 to 150 ° C. to form an insolubilized coating film for an alkaline aqueous solution. After exposing the insolubilized coating film to active ultraviolet light through a positive mask pattern,
Exposure coating decomposing step of heating at 0 ° C to decompose only the exposed part of the insolubilized coating, and positive pattern development of dissolving only the exposed decomposition part using an alkaline aqueous solution and developing the exposed coating into a positive pattern A positive pattern forming method, comprising: a step of heat treating the developed positive pattern to form a polyimide positive pattern by heat treatment.
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