JP2007246440A - ジアミン化合物およびそれを用いたアルカリ可溶性樹脂、感光性樹脂組成物 - Google Patents

ジアミン化合物およびそれを用いたアルカリ可溶性樹脂、感光性樹脂組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2007246440A
JP2007246440A JP2006072160A JP2006072160A JP2007246440A JP 2007246440 A JP2007246440 A JP 2007246440A JP 2006072160 A JP2006072160 A JP 2006072160A JP 2006072160 A JP2006072160 A JP 2006072160A JP 2007246440 A JP2007246440 A JP 2007246440A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
group
compound
alkali
resin composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006072160A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Tomikawa
真佐夫 富川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2006072160A priority Critical patent/JP2007246440A/ja
Publication of JP2007246440A publication Critical patent/JP2007246440A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

【課題】熱膨張率と吸水率がともに低い耐熱性樹脂を得ることができるジアミン化合物、およびこれを用いた感光性樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】(a)下記一般式(1)で表されるジアミン化合物。
【化1】
Figure 2007246440

(上記式中、R〜Rはそれぞれ同じでも異なってもよく、炭素数1〜10の1価の有機基、ニトロ基、ヒドロキシル基、塩素原子、フッ素原子および臭素原子からなる群から選ばれる。mおよびpは0〜3の整数を表す。qは0〜10の整数を表す。)
【選択図】 なし

Description

本発明は、新規ジアミン化合物およびそれを用いた感光性樹脂組成物に関する。より詳しくは、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜、有機電界発光素子の絶縁層などに適した、耐熱性樹脂の原料となるジアミン、およびこれを用いた感光性樹脂組成物に関する。
半導体素子の保護膜、再配線膜、ディスプレーの絶縁膜などには、優れた耐熱性、電気絶縁性が要求される。これに適した有機材料として、ポリイミド系の材料が幅広く用いられてきた。特に最近は、感光性を有した材料が要求され、感光性ポリイミド、感光性ポリベンゾオキサゾールなどが開発されている。
しかしながら、多くの感光性ポリイミド樹脂組成物は吸湿率が2〜3%と大きく、湿度の影響を受けやすいものであった。吸湿率を低くするために、ポリイミドを構成するモノマーの一部にエステル結合を導入したもの(例えば、特許文献1参照)、あるいはビシクロ環を有したジアミンを使用したポリイミド(例えば、特許文献2参照)、フルオレン基を有するジアミンを用いたポリイミド(例えば、特許文献3参照)、フッ素を含有するポリイミド前駆体(例えば、特許文献4参照)などが提案されている。しかしながら、このようなものは熱膨張率が大きくなるために、半導体の保護膜などに用いると半導体基板の熱膨張率との差が大きくなり、半導体基板が反るなどの課題があった。また、低熱膨張率のポリイミドも提案されているが(例えば、特許文献5参照)、これらは吸水率の大きなものであった。このようなことから、吸水率が小さくかつ、低熱膨張率を有した耐熱材料が求められていた。
特開2005−200435号公報(請求項2、5) 特開2004−83814号公報(請求項1) 特開2005−325332号公報(請求項1) 特開2002−37885号公報(請求項1) 特開2004−285129号公報(請求項1)
本発明は、熱膨張率と吸水率がともに低い耐熱性樹脂を得ることができるジアミン化合物、およびこれを用いた感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は主として次の構成を有する。すなわち、(a)下記一般式(1)で表されるジアミン化合物である。
Figure 2007246440
上記式中、R〜Rはそれぞれ同じでも異なってもよく、炭素数1〜10の1価の有機基、ニトロ基、ヒドロキシル基、塩素原子、フッ素原子および臭素原子からなる群から選ばれる。mおよびpは0〜3の整数を表す。qは0〜10の整数を表す。
本発明のジアミン化合物を用いることにより、低吸水率かつ低熱膨張率の耐熱性樹脂を提供することができる。
本発明のジアミン化合物は、下記一般式(1)で表される。特に一般式(5)で表されるものが好ましい。
Figure 2007246440
上記一般式中、R〜Rはそれぞれ同じでも異なってもよく、炭素数1〜10の1価の有機基、ニトロ基、ヒドロキシル基、塩素原子、フッ素原子および臭素原子からなる群から選ばれる。炭素数1〜10の1価の有機基としては、例えばアルキル基、アルケニル基、フルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、アルキニル基、アシル基、カルボキシル基、アミド基、エステル基、シアノ基などが挙げられる。好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基である。また、mおよびpは0〜3の整数、qは0〜10の整数、rは0〜8の整数を表す。mおよびpは0または1が好ましく、qは1〜3の整数が好ましい。
本発明のジアミン化合物は、例えばカンファージフェノールをニトロ化してジニトロカンファージフェノールを得、その後、ニトロ基を還元することで得ることができる。また、これ以外の方法で得ることも可能である。
より詳しくは、カンファージフェノールを硫酸、酢酸、無水酢酸などに溶解し、硝酸と硫酸を混合した混酸を用いて、−10℃〜100℃の範囲でニトロ化を行うことでジニトロ体を得ることができる。ニトロ化反応は、これ以外の方法で行っても良い。このようにして得られたジニトロ体を還元して、本発明のジアミン化合物を得ることができる。還元の手法としては、接触還元、化学還元などが挙げられる。
接触還元の場合、ジニトロ体をエタノールやメトキシエタノールなどのアルコール類に溶解し、パラジウム−炭素やラネーニッケルなどの触媒を加え、高圧の水素を加えることで行うことができる。また、水素源として高圧水素の代わりにヒドラジンやギ酸アンモニウムなど、分解して水素を発生する化合物を添加して反応させることもできる。接触還元法では、温度は−10℃〜200℃の範囲で、圧力は大気圧から10気圧程度の範囲で行うことが好ましい。
また、化学還元により、すなわち、NaBH、LiAlHなどの還元性の大きな薬品とジニトロ体を、アルコール類やエステル類、エーテル類、酸水溶液、あるいはこれらの混合物の中で反応させることによっても、本発明のジアミン化合物を得ることができる。
還元反応では、反応性が大きすぎると、ベンゼン環の水素添加が起こる可能性があるので注意を要する。
このようにして得られたジアミン化合物は、例えばカラムにより精製すること、エタノールなどにより再結晶すること、あるいは減圧下に昇華することで、より純度を高めることができる。感光性樹脂組成物の原料として用いる場合には、純度90%以上であることが好ましく、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは99%以上である。
本発明のジアミン化合物と、ジカルボン酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸より選ばれた1種または複数種を反応させることにより、本発明の感光性樹脂組成物に好適に用いられるアルカリ可溶性樹脂を得ることができる。
本発明のジアミン化合物とジカルボン酸を反応させることにより、下記一般式(2)に例示されるような、水酸基を有するポリアミド樹脂を得ることができる。これは、さらに加熱をすると、ポリベンゾオキサゾールとなり、さらに耐熱性を高めることができる。中でも、一般式(6)で表されるものが好ましい。
Figure 2007246440
上記一般式中、R〜Rはそれぞれ同じでも異なってもよく、炭素数1〜10の1価の有機基、ニトロ基、ヒドロキシル基、塩素原子、フッ素原子および臭素原子からなる群から選ばれる。炭素数1〜10の1価の有機基としては、例えばアルキル基、アルケニル基、フルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、アルキニル基、アシル基、カルボキシル基、アミド基、エステル基、シアノ基などが挙げられる。好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基である。また、mおよびpは0〜3、qは0〜10の整数、rは0〜8の整数を表す。mおよびpは0〜1の範囲が好ましく、qは1〜3の範囲が好ましい。Rは炭素数2〜40の2価の有機基を表す。nは1〜100000の範囲を表す。
本発明のジアミン化合物と反応させるジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ヘキサフルオロフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェニルメタンジカルボン酸、ジフェニルカンファージカルボン酸、ジフェニルフルオレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、ターフェニルジカルボン酸、エチレンジカルボン酸、プロピルジカルボン酸、アジピン酸などを挙げることができる。吸水率と熱膨張率を低くするためには、特にビフェニルジカルボン酸、テレフタル酸、ターフェニルジカルボン酸などを用いることが好ましい。
上記一般式(2)で表される水酸基を有するポリアミド樹脂は、本発明のジアミン化合物とジカルボン酸を100℃以上の高温で反応させ、反応で生成する水を系外に出す手法、ジカルボン酸を酸クロリド化し、トリエチルアミンやピリジンの存在下にアミド化する方法、p−ニトロフェノールやヒドロキシスクシイミド、ヒドロキシベンゾトリアゾールなどをジカルボン酸と反応させ、活性エステルを作り、ジアミン化合物と混合してアミド化する方法、ジカルボン酸とジアミン化合物をジシクロヘキシルカルボジイミドなどの脱水縮合剤の存在下にアミド化を進める方法などにより得ることができる。また、ジアミン化合物をシリル化したり、イソシアネート基に変更したりすることで活性を高めてポリアミドを得ることもできる。
さらに脱水閉環反応が進むと、下記一般式(4)で示されるようなポリアゾールを得ることができる。中でも、一般式(8)で表されるものが好ましい。
Figure 2007246440
上記式中、R〜Rはそれぞれ同じでも異なってもよく、炭素数1〜10の1価の有機基、ニトロ基、ヒドロキシル基、塩素原子、フッ素原子および臭素原子からなる群から選ばれる。炭素数1〜10の1価の有機基としては、例えばアルキル基、アルケニル基、フルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、アルキニル基、アシル基、カルボキシル基、アミド基、エステル基、シアノ基などが挙げられる。好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基である。また、mおよびpは0〜3の整数、qは0〜10の整数、rは0〜8の整数を表す。mおよびpは0〜1の範囲が好ましく、qは1〜3の範囲が好ましい。Rは炭素数2〜40の2価の有機基を表す。AはCO、NH、S、OまたはSOを表す。bは1〜100000の範囲を表す。
本発明のジアミン化合物とトリカルボン酸を反応させると、ポリアミドイミド、あるいはその前駆体を得ることができる。トリカルボン酸としては、2つのカルボキシル基が隣りあっており、1つのカルボキシル基が、これとは離れているものが好ましい。このような例としては、トリメリット酸、3,3’、4−トリカルボキシルジフェニルエーテル、3,3’、4−トリカルボキシルベンゾフェノン、3,3’、4−トリカルボキシルビフェニル、3,3’、4−トリカルボキシルジフェニルスルホンなどの芳香族トリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、トリメリット酸水添体、シクロヘキサントリカルボン酸、ヘキサントリカルボン酸、シクロペンタントリカルボン酸、ペンタントリカルボン酸などを挙げることができる。
本発明のジアミン化合物とトリカルボン酸から得られるポリアミドイミドまたはその前駆体は、トリカルボン酸の1酸無水物・酸クロリドを用い、トリエチルアミンなどの3級アミンの存在下、本発明のジアミン化合物と混合することで得ることができる。また、ジアミン化合物のアミノ基をイソシアネート基に変換し、トリカルボン酸と反応させることによっても得ることができる。その他、ポリアミドイミドを得る方法として、トリカルボン酸とジアミンを高温で脱水しながらアミド化する手法があるが、この方法では枝別れ構造を作り、ゲル化する可能性があるので注意を要する。ゲル化をなるべく抑えるためには、重合時の濃度をなるべく低く抑えて反応させることが好ましい。
本発明のジアミン化合物とテトラカルボン酸を反応させると、下記一般式(3)に例示されるような、ポリイミドあるいはポリイミド前駆体を得ることができる。中でも、一般式(7)で表されるものが好ましい。
Figure 2007246440
上記一般式中、R〜Rはそれぞれ同じでも異なってもよく、炭素数1〜10の1価の有機基、ニトロ基、ヒドロキシル基、塩素原子、フッ素原子および臭素原子からなる群から選ばれる。炭素数1〜10の有機基としては、例えばアルキル基、アルケニル基、フルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、アルキニル基、アシル基、カルボキシル基、アミド基、エステル基、シアノ基などが挙げられる。好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基である。また、mおよびpは0〜3の整数、qは0〜10の整数、rは0〜8の整数を表す。mおよびpは0〜1の範囲が好ましく、qは1〜3の範囲が好ましい。Rは炭素数2〜40の4価の有機基を表す。aは1〜100000の範囲を表す。
本発明に好ましく用いられるRの例として、下記に示す基を挙げることができる。
Figure 2007246440
本発明のジアミン化合物と反応させるテトラカルボン酸としては、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ビス(ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸などの芳香族テトラカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、ペンタンテトラカルボン酸、ヘサンテトラカルボン酸、シクロブタンテトラカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸などの脂肪族テトラカルボン酸を挙げることができる。特にテトラカルボン酸のカルボキシル基の2つずつが隣り合っていることが好ましい。吸水率と熱膨張率を低くするためには、特にビフェニルテトラカルボン酸、p−メチルフェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)などを用いることが好ましい。
本発明のジアミン化合物とテトラカルボン酸を反応させるには、テトラカルボン酸の4つのカルボキシル基の中の2つずつから水を除去した酸無水物基を2つ作り、このテトラカルボン酸二無水物と本発明のジアミン化合物を反応させることが、最も容易である。この場合、反応は−20℃〜100℃で10分〜100時間反応させることが好ましい。また、テトラカルボン酸のカルボキシル基のうち2つをメチルエステルやエチルエステル、ヒドロキシエチルメタクリル酸エステルなどにして、残り2つのカルボキシル基をp−ニトロフェノールやヒドロキシスクシイミド、ヒドロキシベンゾトリアゾールなどにより置換して活性エステルを作り、ジアミンと混合してアミド化する方法、ジカルボン酸ジエステルとジアミンをジシクロヘキシルカルボジイミドなどの脱水縮合剤の存在下にアミド化を進める方法などを用いることもできる。
本発明のアルカリ可溶性樹脂は、前記一般式(2)〜(4)で示された構造単位からなる群から選ばれた少なくとも1つの構造単位を主成分としてなる。ここで、本発明において主成分とは、アルカリ可溶性樹脂全体の70重量%以上を意味する。
本発明のジアミン化合物に、フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジフェニルスルフィド、ナフタレンジアミン、アミノフェノキシベンゼン、ビス(アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(アミノフェノキシフェニル)プロパン、ビス(アミノフェノキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、テトラメチルジアミノビフェニル、ジアミノビフェニル、ビス(トリフルオロメチル)ベンチジン、あるいはこれらの芳香族環の水素をアルキル基やハロゲン原子で置換した化合物や、脂肪族のシクロヘキシルジアミン、メチレンビスシクロヘキシルアミンなどを1〜80モル%共重合したり、これらのジアミン化合物を使用したポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアミド酸などを1〜30重量%混合することで、アルカリ可溶性樹脂を望ましい性能に改質することができる。
本発明のジアミン化合物を用いたアルカリ可溶性樹脂を含有する感光性樹脂組成物として、光照射した部分がアルカリ水溶液などに溶解するポジ型感光性樹脂組成物、光照射した部分が不溶化するネガ型の感光性樹脂組成物を挙げることができる。
一般にポジ型の感光性樹脂組成物としては、アルカリ可溶性樹脂と光酸発生剤を含有するもの、あるいはアルカリ水溶液に溶解する樹脂のアルカリ水溶液可溶性を与えている基を酸などで脱離する基で保護した樹脂と、光酸発生剤を含有し、紫外線照射で発生した酸により樹脂の保護基を分解させ、露光部のみアルカリ水溶液に可溶にする組成物などがある。同様にアルカリ可溶性樹脂のアルカリ水溶液可溶性を与えている基をアルカリで脱離する基で保護した樹脂と、光塩基発生剤を加えることで、露光部のみ溶解するものを得ることができる。また、ネガ型の感光性樹脂組成物としては、アルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物および光重合開始剤を含有するものが挙げられる。これとは別に、アルカリ可溶性樹脂と光塩基発生剤を加え、露光後に加熱することで、アルカリ可溶性樹脂の閉環反応を進めて、アルカリ水溶液に対する溶解性を抑えて、露光部が溶解しなくなるネガ型の感光性樹脂組成物を得ることもできる。
本発明の感光性樹脂組成物の第一の構成は、(a)前記一般式(2)〜(4)で示された構造単位からなる群から選ばれた少なくとも1つの構造単位を主成分とするアルカリ可溶性樹脂、(b)光酸発生剤または光塩基発生剤、および(c)溶媒を含有することを特徴とし、ポジ型の感光性を有する。また、本発明の感光性樹脂組成物の第二の構成は、(a)前記一般式(2)〜(4)で示された構造単位からなる群から選ばれた少なくとも1つの構造単位を主成分とするアルカリ可溶性樹脂、(e)光重合性化合物、(f)光重合開始剤および(c)溶剤を含有することを特徴とし、ネガ型の感光性を有する。ここで、本発明において主成分とは、アルカリ可溶性樹脂全体の70重量%以上を意味する。(a)成分のアルカリ可溶性樹脂としては、一般式(2)〜(4)で表される構造単位を有する樹脂1種あるいは複数を混合、あるいは共重合して使用することができる。さらに、アルカリ可溶性樹脂全体の30重量%未満の範囲で、他のアルカリ可溶性樹脂を混合あるいは共重合することができる。
本基板に対する接着性、酸素プラズマやUVオゾン処理に対する耐性を高めることができることから、ジメチルシランジフタル酸、1,3−ビス(フタル酸)テトラメチルジシロキサンなどのシリコン原子含有テトラカルボン酸を酸成分の1〜30モル%共重合あるいは混合すること、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(4−アニリノ)テトラメチルジシロキサンなどのシリコン原子含有ジアミンをジアミン成分の1〜30モル%を共重合あるいは混合することが好ましい。
また、本発明において(a)アルカリ可溶性樹脂は、樹脂末端に末端封止剤を反応させることができる。末端封止を行うことで、樹脂の分子量を好ましい範囲に調整することが容易となり、また、末端基として種々の有機基を導入することができるため、感光性樹脂組成物の粘度安定性を高めたり、現像性を改良することができる。末端封止剤は、モノアミン、酸無水物、モノカルボン酸、モノ酸クロリド化合物、モノ活性エステル化合物などを用いることができる。
末端封止剤に用いられるモノアミンは、5−アミノ−8−ヒドロキシキノリン、4−アミノ−8−ヒドロキシキノリン、1−ヒドロキシ−8−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−4−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−3−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−2−アミノナフタレン、1−アミノ−7−ヒドロキシナフタレン、2−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−4−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−3−アミノナフタレン、1−アミノ−2−ヒドロキシナフタレン、1−カルボキシ−8−アミノナフタレン、1−カルボキシ−7−アミノナフタレン、1−カルボキシ−6−アミノナフタレン、1−カルボキシ−5−アミノナフタレン、1−カルボキシ−4−アミノナフタレン、1−カルボキシ−3−アミノナフタレン、1−カルボキシ−2−アミノナフタレン、1−アミノ−7−カルボキシナフタレン、2−カルボキシ−7−アミノナフタレン、2−カルボキシ−6−アミノナフタレン、2−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−カルボキシ−4−アミノナフタレン、2−カルボキシ−3−アミノナフタレン、1−アミノ−2−カルボキシナフタレン、2−アミノニコチン酸、4−アミノニコチン酸、5−アミノニコチン酸、6−アミノニコチン酸、4−アミノサリチル酸、5−アミノサリチル酸、6−アミノサリチル酸、3−アミノ−O−トルイック酸、アメライド、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、2−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノベンゼンスルホン酸、4−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノ−4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール、5−アミノ−8−メルカプトキノリン、4−アミノ−8−メルカプトキノリン、1−メルカプト−8−アミノナフタレン、1−メルカプト−7−アミノナフタレン、1−メルカプト−6−アミノナフタレン、1−メルカプト−5−アミノナフタレン、1−メルカプト−4−アミノナフタレン、1−メルカプト−3−アミノナフタレン、1−メルカプト−2−アミノナフタレン、1−アミノ−7−メルカプトナフタレン、2−メルカプト−7−アミノナフタレン、2−メルカプト−6−アミノナフタレン、2−メルカプト−5−アミノナフタレン、2−メルカプト−4−アミノナフタレン、2−メルカプト−3−アミノナフタレン、1−アミノ−2−メルカプトナフタレン、3−アミノ−4,6−ジメルカプトピリミジン、2−アミノチオフェノール、3−アミノチオフェノール、4−アミノチオフェノール、2−エチニルアニリン、3−エチニルアニリン、4−エチニルアニリン、2,4−ジエチニルアニリン、2,5−ジエチニルアニリン、2,6−ジエチニルアニリン、3,4−ジエチニルアニリン、3,5−ジエチニルアニリン、1−エチニル−2−アミノナフタレン、1−エチニル−3−アミノナフタレン、1−エチニル−4−アミノナフタレン、1−エチニル−5−アミノナフタレン、1−エチニル−6−アミノナフタレン、1−エチニル−7−アミノナフタレン、1−エチニル−8−アミノナフタレン、2−エチニル−1−アミノナフタレン、2−エチニル−3−アミノナフタレン、2−エチニル−4−アミノナフタレン、2−エチニル−5−アミノナフタレン、2−エチニル−6−アミノナフタレン、2−エチニル−7−アミノナフタレン、2−エチニル−8−アミノナフタレン、3,5−ジエチニル−1−アミノナフタレン、3,5−ジエチニル−2−アミノナフタレン、3,6−ジエチニル−1−アミノナフタレン、3,6−ジエチニル−2−アミノナフタレン、3,7−ジエチニル−1−アミノナフタレン、3,7−ジエチニル−2−アミノナフタレン、4,8−ジエチニル−1−アミノナフタレン、4,8−ジエチニル−2−アミノナフタレン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらのうち、5−アミノ−8−ヒドロキシキノリン、1−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−4−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−カルボキシ−7−アミノナフタレン、1−カルボキシ−6−アミノナフタレン、1−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−カルボキシ−7−アミノナフタレン、2−カルボキシ−6−アミノナフタレン、2−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、4−アミノサリチル酸、5−アミノサリチル酸、6−アミノサリチル酸、2−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノベンゼンスルホン酸、4−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノ−4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール、2−アミノチオフェノール、3−アミノチオフェノール、4−アミノチオフェノール、3−エチニルアニリン、4−エチニルアニリン、3,4−ジエチニルアニリン、3,5−ジエチニルアニリン等が好ましい。
末端封止剤として用いられる酸無水物、モノカルボン酸、モノ酸クロリド化合物、モノ活性エステル化合物は、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水ナジック酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、3−ヒドロキシフタル酸無水物等の酸無水物、2−カルボキシフェノール、3−カルボキシフェノール、4−カルボキシフェノール、2−カルボキシチオフェノール、3−カルボキシチオフェノール、4−カルボキシチオフェノール、1−ヒドロキシ−8−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−7−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−6−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−5−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−4−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−3−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−2−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−8−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−7−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−6−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−5−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−4−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−3−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−2−カルボキシナフタレン、2−カルボキシベンゼンスルホン酸、3−カルボキシベンゼンスルホン酸、4−カルボキシベンゼンスルホン酸、2−エチニル安息香酸、3−エチニル安息香酸、4−エチニル安息香酸、2,4−ジエチニル安息香酸、2,5−ジエチニル安息香酸、2,6−ジエチニル安息香酸、3,4−ジエチニル安息香酸、3,5−ジエチニル安息香酸、2−エチニル−1−ナフトエ酸、3−エチニル−1−ナフトエ酸、4−エチニル−1−ナフトエ酸、5−エチニル−1−ナフトエ酸、6−エチニル−1−ナフトエ酸、7−エチニル−1−ナフトエ酸、8−エチニル−1−ナフトエ酸、2−エチニル−2−ナフトエ酸、3−エチニル−2−ナフトエ酸、4−エチニル−2−ナフトエ酸、5−エチニル−2−ナフトエ酸、6−エチニル−2−ナフトエ酸、7−エチニル−2−ナフトエ酸、8−エチニル−2−ナフトエ酸等のモノカルボン酸類およびこれらのカルボキシル基が酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物、およびテレフタル酸、フタル酸、マレイン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、3−ヒドロキシフタル酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、1,2−ジカルボキシナフタレン、1,3−ジカルボキシナフタレン、1,4−ジカルボキシナフタレン、1,5−ジカルボキシナフタレン、1,6−ジカルボキシナフタレン、1,7−ジカルボキシナフタレン、1,8−ジカルボキシナフタレン、2,3−ジカルボキシナフタレン、2,6−ジカルボキシナフタレン、2,7−ジカルボキシナフタレン等のジカルボン酸類のモノカルボキシル基だけが酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物、モノ酸クロリド化合物とN−ヒドロキシベンゾトリアゾールやN−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドとの反応により得られる活性エステル化合物等が挙げられる。
これらのうち、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水ナジック酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、3−ヒドロキシフタル酸無水物等の酸無水物、3−カルボキシフェノール、4−カルボキシフェノール、3−カルボキシチオフェノール、4−カルボキシチオフェノール、1−ヒドロキシ−7−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−6−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−5−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−7−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−6−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−5−カルボキシナフタレン、3−カルボキシベンゼンスルホン酸、4−カルボキシベンゼンスルホン酸、3−エチニル安息香酸、4−エチニル安息香酸、3,4−ジエチニル安息香酸、3,5−ジエチニル安息香酸等のモノカルボン酸類、およびこれらのカルボキシル基が酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物、テレフタル酸、フタル酸、マレイン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、1,5−ジカルボキシナフタレン、1,6−ジカルボキシナフタレン、1,7−ジカルボキシナフタレン、2,6−ジカルボキシナフタレン等のジカルボン酸類のモノカルボキシル基だけが酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物、モノ酸クロリド化合物とN−ヒドロキシベンゾトリアゾールやN−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドとの反応により得られる活性エステル化合物等が好ましい。
末端封止剤に用いられるモノアミンの導入割合は、アルカリ可溶性樹脂の全アミン成分に対して、0.1〜60モル%の範囲が好ましく、特に好ましくは5〜50モル%である。末端封止剤として用いられる酸無水物、モノカルボン酸、モノ酸クロリド化合物およびモノ活性エステル化合物から選ばれた化合物の導入割合は、アルカリ可溶性樹脂のジアミン成分に対して、0.1〜100モル%の範囲が好ましく、特に好ましくは5〜90モル%である。複数の末端封止剤を反応させることにより、複数の異なる末端基を導入しても良い。
樹脂中に導入された末端封止剤は、以下の方法で容易に検出できる。例えば、末端封止剤が導入された樹脂を酸性溶液に溶解し、樹脂の構成単位であるアミン成分と酸無水成分に分解し、これをガスクロマトグラフィー(GC)や、NMR測定することにより、末端封止剤を容易に検出できる。その他に、末端封止剤が導入された樹脂を直接、熱分解ガスクロマトグラフ(PGC)や赤外スペクトルあるいはC13NMRスペクトル測定することによっても、容易に検出可能である。
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる(b)光酸発生剤または光塩基発生剤のうち、好ましく用いられる光酸発生剤としては、キノンジアジド化合物、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩などを挙げることができるが、キノンジアジド化合物がより好ましい。キノンジアジド化合物は、5−ナフトキノンジアジドスルホニル基を有したもの、4−ナフトキノンジアジドスルホニル基を有したものがあり、これらのいずれも好ましく用いられる。該キノンジアジドスルホン酸エステルは、ポリヒドロキシ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステルで結合したもの、ポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がスルホンアミド結合したもの、ポリヒドロキシポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステル結合および/またはスルホンアミド結合したものなどが挙げられる。これらポリヒドロキシ化合物やポリアミノ化合物の全ての官能基がキノンジアジドで置換されていなくても良いが、官能基全体の50モル%以上がキノンジアジドで置換されていることが好ましい。官能基の50モル%以上がキノンジアジドで置換されていることで、当該光酸発生剤のアルカリ水溶液に対する溶解性がほぼ無くなり、感光性樹脂組成物の未露光部の溶解性を低下させ、露光した部分との溶解性の差を大きく取ることができ、優れた感光性能を示す。
このようなキノンジアジド化合物を用いることで、一般的な紫外線である水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)に感光するポジ型の感光性樹脂組成物を得ることができる。4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のi線領域に吸収を持っており、i線露光に適している。5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のg線領域まで吸収が伸びており、g線露光に適している。本発明においては、露光する波長によって4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物、5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を選択することが好ましい。また、同一分子中に4−ナフトキノンジアジドスルホニル基、5−ナフトキノンジアジドスルホニル基を併用した、ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を得ることもできるし、4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物と5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を混合して使用することもできる。
ポリヒドロキシ化合物は、Bis−Z、BisP−EZ、TekP−4HBPA、TrisP−HAP、TrisP−PA、TrisP−SA、TrisOCR−PA、BisOCHP−Z、BisP−MZ、BisP−PZ、BisP−IPZ、BisOCP−IPZ、BisP−CP、BisRS−2P、BisRS−3P、BisP−OCHP、メチレントリス−FR−CR、BisRS−26X、DML−MBPC、DML−MBOC、DML−OCHP、DML−PCHP、DML−PC、DML−PTBP、DML−34X、DML−EP,DML−POP、ジメチロール−BisOC−P、DML−PFP、DML−PSBP、DML−MTrisPC、TriML−P、TriML−35XL、TML−BP、TML−HQ、TML−pp−BPF、TML−BPA、TMOM−BP、HML−TPPHBA、HML−TPHAP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、BIR−OC、BIP−PC、BIR−PC、BIR−PTBP、BIR−PCHP、BIP−BIOC−F、4PC、BIR−BIPC−F、TEP−BIP−A、46DMOC、46DMOEP、TM−BIP−A(以上、商品名、旭有機材工業(株)製)、2,6−ジメトキシメチル−4−t−ブチルフェノール、2,6−ジメトキシメチル−p−クレゾール、2,6−ジアセトキシメチル−p−クレゾール、ナフトール、テトラヒドロキシベンゾフェノン、没食子酸メチルエステル、ビスフェノールA、ビスフェノールE、メチレンビスフェノール、BisP−AP(商品名、本州化学工業(株)製)などが挙げられるが、これらに限定されない。
ポリアミノ化合物は、1,4−フェニレンジアミン、1,3−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4,4‘−トリアミノジフェニルエーテル等が挙げられるが、これらに限定されない。
また、ポリヒドロキシポリアミノ化合物は、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、3,3’−ジヒドロキシベンジジン等が挙げられるが、これらに限定されない。
また、キノンジアジド化合物の分子量が5000より大きくなると、その後の熱処理においてキノンジアジド化合物が十分に熱分解しないために、得られる膜の耐熱性が低下する、機械特性が低下する、接着性が低下するなどの問題が生じる可能性がある。このような観点より見ると、好ましいキノンジアジド化合物の分子量は300〜3000である。さらに好ましくは、350〜1500である。
機械特性を向上させるためには、キノンジアジド化合物の分解温度が300℃以上であることが好ましい。このようなものの例としては、TekP−4HBPA、TrisP−HAP、TrisP−PA、BisRS−2P、ナフトールなどを使用したキノンジアジド化合物を挙げることができる。
また、キノンジアジド化合物の含有量は、(a)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、好ましくは1〜50重量部であり、さらに好ましくは3〜40重量部の範囲である。
本発明に用いられるキノンジアジド化合物は、特定のフェノール化合物から、次の方法により合成される。例えば5−ナフトキノンジアジドスルホニルクロライドとフェノール化合物をトリエチルアミン存在下で反応させる方法などがある。フェノール化合物の合成方法は、酸触媒下で、α−(ヒドロキシフェニル)スチレン誘導体を多価フェノール化合物と反応させる方法などがある。
また、キノンジアジド化合物に加え、他の光酸発生剤を含有することもできる。このような光酸発生剤としては、オニウム塩類、ジアゾメタン類、スルホンイミド類、ハロゲン含有類などがある。オニウム塩類の中で好ましいものは、ジフェニルヨードニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムナフタレンスルホネート、(ヒドロキシフェニル)ベンジルメチルスルホニウム、トルエンスルホネートなどがある。ジアゾメタン類の中で好ましいものは、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−キシリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−クロロフェニルスルホニル)ジアゾメタン、メチルスルホニル−p−トルエンスルホニルジアゾメタン、シクロヘキシルスルホニル(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、フェニルスルホニル(ベンゾイル)ジアゾメタンなどがある。スルホンイミド類で好ましいものは、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N−(カンファスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(カンファスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(カンファスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(カンファスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(カンファスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(カンファスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(カンファスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2−フルオロフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミドなどがある。ハロゲンを含んだものの例としては、1,1−ビス(4−クロロフェニル)−2,2,2−トリクロロエタン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ナフチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジンなどがある。特に本発明の感光性樹脂組成物は永久膜として使用するため、リン等が残存することは環境上好ましくなく、また膜の色調も考慮する必要があることから、これらの中ではスルホニウム塩が好ましく用いられる。これらの光酸発生剤は、(a)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部含有することが好ましい。
また、光塩基発生剤としては、ブロモペンタアンモニアコバルト過塩素酸塩、ブロモペンタメチルアミンコバルト過塩素酸塩、ブロモペンタプロピルアミンコバルト過塩素酸塩、ヘキサアンモニアコバルト過塩素酸塩、ヘキサメチルアミンコバルト過塩素酸塩、ヘキサプロピルアミンコバルト過塩素酸塩、[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]メチルアミン、[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]プロピルアミン、[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキシルアミン、[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]シクロヘキシルアミン、[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]アニリン、[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ピペリジン、ビス[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキサメチレンジアミン、ビス[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]フェニレンジアミン、ビス[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]トルエンジアミン、ビス[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ジアミノジフェニルメタン、ビス[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ピペラジン、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]メチルアミン、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]プロピルアミン、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキシルアミン、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]シクロヘキシルアミン、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]アニリン、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ピペリジン、ビス[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキサメチレンジアミン、ビス[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]フェニレンジアミン、ビス[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]トルエンジアミン、ビス[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ジアミノジフェニルメタン、ビス[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ピペラジン、[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]メチルアミン、[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]プロピルアミン、[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキシルアミン、[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]シクロヘキシルアミン、[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]アニリン、[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]ピペリジン、ビス[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキサメチレンジアミン、ビス[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]フェニレンジアミン、ビス[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]トルエンジアミン、ビス[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]ジアミノジフェニルメタン、ビス[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]ピペラジン、プロピオニルアセトフェノンオキシム、プロピオニルベンゾフェノンオキシム、プロピオニルアセトンオキシム、ブチリルアセトフェノンオキシム、ブチリルベンゾフェノンオキシム、ブチリルアセトンオキシム、アジポイルアセトフェノンオキシム、アジポイルベンゾフェノンオキシム、アジポイルアセトンオキシム、アクロイルアセトフェノンオキシム、アクロイルベンゾフェノンオキシム、アクロイルアセトンオキシムなどを挙げることができる。光塩基発生剤の配合量は、(a)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、好ましくは0.5重量部以上、より好ましくは1重量部以上であり、50重量部以下、より好ましくは20重量部以下である。
本発明に使用する(c)溶媒は、樹脂、感光成分を溶解するものであれば特に限りはなく、N−メチル−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドなどのアミド系の溶媒、ガンマブチロラクトン、乳酸エチル、プロピオンカーボネートなどのエステル系のもの、ジアセトンアルコール、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどのケトン系のもの、プロピレングリコールモノメチルエーテル、カルビトールなどのエーテル系の溶媒などを挙げることができ、これらを1種あるいは複数種含有することができる。さらに、塗布性を高めるためにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブタノール、ブチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブ、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチルなどの本発明のアルカリ可溶樹脂に対する溶解性の低い溶媒を1〜40重量%含有してもよい。本発明において、溶剤は、感光性樹脂組成物の粘度を適切な範囲にするために必要な量を含有することができる。(a)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、(c)溶剤含有量は20〜3000重量部の範囲にすることが一般的な範囲であるが、これ以外の範囲にすることもできる。
次に、(a)アルカリ可溶性樹脂のアルカリ可溶基を保護し、これに光酸発生剤あるいは光塩基発生剤を加えて、ポジ型の感光性樹脂組成物を得る手法について説明する。アルカリ可溶性樹脂のアルカリ可溶基を保護する手法としては、t−ブトキシカルボニル基で保護する手法が一般的であるが、他にトリチル基、ベンジル基、トリメチルシリル基、イソプロピリデンアセタール基、アセチル基などを用いて、樹脂のアルカリ可溶基の1〜100%を保護し、ここに光酸発生剤あるいは光塩基発生剤を用いて、紫外線照射で発生した酸あるいは塩基により、保護基の脱離を行い、露光された部分のみアルカリ現像液に可溶になり、必要な樹脂パターンを得ることができる。
次に、本発明の感光性樹脂組成物の第二の構成について説明する。この感光性樹脂組成物は、(a)前記一般式(2)〜(4)から選ばれる構造単位を主成分とするアルカリ可溶性樹脂、(e)光重合性化合物、(f)光重合開始剤および(c)溶剤を含有する。
(e)光重合性化合物はアクリルモノマー類が好ましく、具体的には、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、1,2−ジヒドロナフタレン、1,3−ジイソプロペニルベンゼン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−ビニルナフタレン、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、1,10−デカンジオールジメタクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、1,3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパン、1,3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、 2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルメタクリレート、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルアクリレート、N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルメタクリレート、N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルアクリレート、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタムなどが挙げられるが、これらに限定されない。これらのアクリルモノマー類は1種類でもいいし、2種以上含有しても良く、1官能のもの、2官能のもの、3官能以上のものを適度に含有することが好ましい。
(e)光重合性化合物の含有量は、(a)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、好ましくは5重量部以上、より好ましくは10重量部以上であり、300重量部以下、より好ましくは150重量部以下である。
本発明に好ましく用いられる(f)光重合開始剤としては、ミヒラーズケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、2−t−ブチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、2,2−ジメトキシー2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノー1−プロパノン、ベンジル、ジフェニルジスルフィド、フェナンスレンキノン、2−イソプロピルチオキサントン、リボフラビンテトラブチレート、2,6−ビス(p−ジエチルアミノベンザル)−4−メチル−4−アザシクロヘキサノン、N−エチル−N−(p−クロロフェニル)グリシン、N−フェニルジエタノールアミン、2−(o−エトキシカルボニル)オキシイミノプロパンー1−オン、3,3,4,4−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス−[2,6−ジフルオロー3−(ピリー1−イル)フェニル]チタン、ヘキサアリールビイミダゾール化合物等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらの(f)光重合開始剤の含有量は、(a)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して1〜40重量部が好ましい。
(c)溶剤としては、先述の第一の構成において例示したものを挙げることができる。溶剤は、感光性樹脂組成物の粘度を適切な範囲にするために必要な量を含有することができる。(a)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、(c)溶剤含有量は20〜3000重量部の範囲にすることが一般的な範囲であるが、これ以外の範囲にすることもできる。
また、本発明では、ネガ型の感光性樹脂組成物を得る別の手法として、(a)前記一般式(2)〜(4)から選ばれる構造単位を主成分とするアルカリ可溶性樹脂、(d)酸または塩基により重合する化合物、前述した(b)光酸発生剤、光塩基発生剤、(c)溶媒を組み合わせて用いることもできる。(d)酸または塩基により重合する化合物としては、2価以上のメチロール基、炭素数1〜10のアルキル基で保護されたアルコキシメチロール基を有した化合物、あるいはトリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、4−クロロ−1,3−フェニレンジイソシアネート、ジベンジルジイソシアネート、ベンゼントリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、1,8−ジイソシアナト−4−イソシアナトメチルオクタンまたはこれらの多価イソシアネートをメタノールなどの低脂肪族アルコール、メチルエチルオキシムなどのオキシム、カプロラクタムなどのラクタムでブロックしたブロック化イソシアネートなどを挙げることができる。このような化合物のうち、好ましいものとして、下記一般式(9)で表される化合物を例示することができる。一般式(9)で表される化合物は、紫外線により光酸発生剤より発生した酸の作用を受け、R12に相当する基が外れ、(a)アルカリ可溶性樹脂と反応することで、ポリマー同士の架橋を進め、露光部が溶解しないネガ型の感光性樹脂を得ることができる。一般式(9)で表される化合物以外にも、2つ以上のエポキシ基を有する化合物でも同様の反応が期待できる。このような化合物は、(a)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対し、0.1〜50重量部含有することが好ましい。
Figure 2007246440
上記式中、Eは炭素数3〜50の有機基、R12は炭素数2〜10のアルキル基または水素原子、sは1〜12の整数を表す。
一般式(9)で表される化合物のうち、好ましいものを例示すると下記のような構造のものを挙げることができる。
Figure 2007246440
また、本発明の感光性樹脂組成物に、さらにシリコン成分として、トリメトキシアミノプロピルシラン、トリメトキシエポキシシラン、トリメトキシビニルシラン、トリメトキシチオールプロピルシランなどのシランカップリング剤を含有することも好ましい。これにより、基板に対する接着性を高めるとともに、酸素プラズマ、UVオゾン処理に対する耐性を高めることができる。
次に、本発明の感光性樹脂組成物から耐熱性樹脂被膜を形成する方法を説明する。感光性樹脂組成物被膜上に所望のパターンを有するマスクを通して化学線を照射し、露光する。露光に用いられる化学線としては紫外線、可視光線、電子線、X線などがあるが、本発明では水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)を用いるのが好ましい。
感光性樹脂組成物被膜から耐熱性樹脂のパタ−ンを形成するには、露光後、現像液を用いて露光部を除去すればよい。現像液は、テトラメチルアンモニウムの水溶液、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、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、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルカリ性を示す化合物の水溶液が好ましい。また場合によっては、これらのアルカリ水溶液にN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジメチルアクリルアミドなどの極性溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソブチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類などを単独あるいは数種を組み合わせたものを含有してもよい。現像後は水にてリンス処理をする。ここでもエタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類などを水に加えてリンス処理をしても良い。
現像後、200〜500℃の温度を加えて耐熱性樹脂被膜に変換する。この加熱処理は温度を選び、段階的に昇温するか、ある温度範囲を選び連続的に昇温しながら5分から5時間実施することが一般的である。一例としては、130℃、200℃、350℃で各30分ずつ熱処理する。あるいは室温より400℃まで2時間かけて直線的に昇温するなどの方法が挙げられる。
本発明による感光性耐熱性前駆体組成物により形成した耐熱性樹脂被膜は、半導体のパッシベーション膜、半導体素子の保護膜、高密度実装用多層配線の層間絶縁膜、有機電界発光素子の絶縁層などの用途に好適に用いられる。
実施例1:ジアミン1の合成
テルペンジフェノール64.8g(0.2モル、ヤスハラケミカル(株)製)に酢酸200mLを加え40℃に加温した。ここに硫酸(96%)30mLを加えた。この溶液の温度を70℃にし、硝酸(70%)40mLを30分かけて滴下した。滴下後、70℃で4時間攪拌を続けた。攪拌終了後、溶液を冷却し、析出してくる黒褐色の沈殿をポリフロンフィルターで集めた。集めた黒褐色固体を水で十分に洗浄した。
次に、上記黒色固体80g(0.193モル)と5%−Pd/C(和光純薬(株)製)3gを秤量し、500mLのナス型フラスコに入れた。ここに攪拌子を入れ、メトキシエタノール150mL、THF150mLに入れ、黒褐色固体を溶解させた。ここに飽水ヒドラジン60g(1.2モル)をメトキシエタノール80mLで希釈した溶液を30分以上かけて滴下した。滴下終了後、このまま4時間攪拌を続けた。
この溶液をろ過してPd/Cを除去し、ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮し、析出した褐色固体をろ過で集めた。この固体をエタノールで再結晶して、ジアミン1を得た。
実施例2
窒素導入管、攪拌棒、温度計を取り付けた100mLの3つ口フラスコに、実施例1で合成したジアミン1 7.08g(0.02モル)をN−メチル−2−ピロリドン30mL(三菱化学(株)製、NMP)に40℃で溶解させた。ここに3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物10.3g(0.03モル、マナック(株)製、ODPA)を一度に加え、40℃で1時間攪拌を続けた。その後、3−アミノフェノール9.81g(東京化成(株)製、0.02モル)を加えて、さらに1時間40℃で攪拌した後、蒸留トラップを付け、溶液の温度を180℃にまで上げ、発生する水分を除きながら、さらに4時間攪拌を続けた。この後、溶液を室温にまで下がったところで、この溶液を水2L中に投入し、析出する淡黄色のポリマーの沈殿を集めた。
このようにして集めたポリマーの沈殿を50℃で72時間真空乾燥し、水を除去した。その後、乾燥したポリマー10gにキノンジアジド化合物(2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンに5−ナフトキノンジアジドスルホン酸を75%エステル化した化合物、東洋合成(株)製 4NT−300)2gをガンマブチロラクトン10gと乳酸エチル10gに溶解し、ポジ型の感光性樹脂組成物を得た。
この感光性樹脂組成物を1μmのポリテトラフルオロエチレン製のフィルター(住友電工(株)製)でろ過し、6インチのシリコンウェハーに120℃で4分のベーク後の膜厚が10μmになるように、東京エレクトロン(株)製のMark−7を用いてスピンコート法で塗布した。その後、Mark−7を用いて120℃で4分間ホットプレートでプリベークを行い、I線ステッパー(GCA社製 DSW−8750)で500J/m〜10000J/mの露光量で露光した。露光後、Mark−7の現像装置を用いて、2.38重量%のテトラメチルアンモニウム水溶液(三菱ガス化学(株)製、ELD)を用いてパドル法で現像液の吐出時間10秒、パドル時間50秒の現像を2回繰り返し、その後純水で15秒1000回転でリンスし、3000回転で15秒振り切り乾燥した。このようにして得られたパターンを光学顕微鏡で観察したところ、5000J/m以上のところで5μmのパターンが解像していた。また、現像後の膜厚は8.2μmであった。
次に感光性樹脂組成物を6インチのシリコンウェハーに120℃で4分のプリベーク後10μmとなるようにスピンコート法で塗布し、120℃で4分プリベーク後、光陽サーモシステム(株)社製のイナートオーブンINH−9を用いて、酸素濃度20ppm以下で170℃で30分加熱し、その後3.5℃/分で280℃まで昇温し、280℃で1時間加熱処理を行った。温度が50℃以下になったところでウェハーを取り出し、45%のフッ化水素酸に7分浸漬することで、ウェハーより樹脂組成物の膜を剥がした。この膜を幅1cm、長さ13cmになるように切断し、測定部分として10cmとなるように、テンシロンRTM−10を用いて、引張速度50mm/分で機械特性を測定したところ、破断伸度20%、破断強度110MPaであった。次に同じフィルムを用いて、幅2mm、長さ2cmに切断し、これを筒状に丸め、セイコーインスツルメンツ(株)製の静的熱機械測定装置TMA−6100を用いて、25℃から200℃まで2℃/分で昇温し、50℃〜100℃の間の熱膨張率を求めたところ、35ppm/℃であった。
次に、このフィルムの残りを23℃で水に24時間浸漬し、その後、フィルム表面に付着している水をかるく拭い重量を測定した(W1とする)。その後、200℃で2時間乾燥し、デシケーターでフィルムを冷却してから重量を測定した(W2とする)。吸水率は、(W1−W2)/W2×100(%)より算出した結果、0.3%であった。
別に、本実施例で得たポリマー10gをNMP30gに溶解した。この溶液を用いて、上記方法で吸水率、熱膨張率を求めたところ、熱膨張率30ppm/℃、吸水率0.3%であった。
実施例3
実施例1で合成したジアミン1 7.08g(0.02モル)をジメチルアセトアミド50mLとピリジン 1.58g(和光純薬(株)製、0.02モル)の溶液に溶解させ、液温を−10℃にまで冷却した。ここに、テレフタル酸ジクロリド 2.03g(東京化成(株)製、0.01モル)とイソフタル酸ジクロリド 2.03g(東京化成(株)製、0.01モル)をシクロヘキサンノン30mL(東京化成(株)製)に溶解した溶液を、前記ジアミン1の溶液に、温度が0℃を越えないように徐々に滴下した。滴下終了後、3時間この温度で攪拌を続け、その後30分以上かけて室温に戻した。その後、溶液をろ過して、ろ液をメタノールを50重量%含んだ水1Lに投入し、淡黄色の沈殿を得た。この沈殿をさらに水2Lで洗浄した。その後、50℃の真空乾燥機で72時間乾燥した。
その後、乾燥した樹脂10gにキノンジアジド化合物2gをN−メチルピロリドン20gに溶解し、ポジ型の感光性樹脂組成物を得た。
この感光性樹脂組成物を2μmのポリテトラフルオロエチレン製のフィルター(住友電工(株)製)でろ過し、4インチのシリコンウェハーに120℃で4分のベーク後の膜厚が10μmになるように、大日本スクリーン(株)製のコーターデベロッパーSCW−636を用いて、120℃×4分のプリベーク後の膜厚が10μm±1μmになるようにスピン塗布した。その後、キャノン(株)製コンタクトアライナーPLA−501を用いて、グレースケールマスクを通して10000J/mの露光量で露光した。グレースケールマスクでは、透過率を1%〜100%まで段階的に変えることができる。露光後、2.38重量%のテトラメチルアンモニウム水溶液を用いて90秒間ディップ現像した。その後、純水で洗浄し、窒素ブローを行い乾燥した。このパターンを光学顕微鏡で観察したところ、40%以上(露光量:4000J/m以上)のところで、10μm以上のパターンが良好に解像していた。また、現像後の膜厚は7.5μmであった。
次に感光性樹脂組成物を6インチのシリコンウェハーに120℃で4分のプリベーク後10μmとなるようにスピンコート法で塗布し、120℃で4分プリベーク後、光陽サーモシステム(株)社製のイナートオーブンINH−9を用いて、酸素濃度20ppm以下で170℃で30分加熱し、その後3.5℃/分で320℃まで昇温し、320℃で1時間加熱処理を行った。温度が50℃以下になったところでウェハーを取り出し、45%のフッ化水素酸に7分浸漬することで、ウェハーより樹脂組成物の膜を剥がした。実施例2と同様にしてこの膜の機械特性、熱膨張率、吸水率を測定したところ、破断伸度15%、破断強度100MPa、熱膨張率28ppm/℃、吸水率0.3%であった。
別に、本実施例で得たポリマー10gをNMP30gに溶解した。この溶液を用いて、上記方法で吸水率、熱膨張率を求めたところ、熱膨張率25ppm/℃、吸水率0.3%であった。
実施例4
攪拌装置、温度計、窒素導入管を付けた100mLの4つ口フラスコに実施例1で合成したジアミン1 15.9g(0.045モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン 1.24g(信越化学工業(株)製、0.005モル)をNMP 30mLに溶解させた。ここに無水ピロメリット酸6.54g(ダイセル化学工業(株)製、0.03モル)、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物6.44g(ダイセル化学工業(株)製、0.02モル)をNMP10gとともに加え、40℃で3時間攪拌した。その後、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン25.2g(東京化成(株)製、0.3モル)、パラトルエンスルホン酸(東京化成(株)製)0.4gを加えて、60℃で4時間攪拌を続けた。攪拌終了後、溶液の温度が室温にまで低下したら、水2Lに投入して淡黄色の沈殿を得た。この沈殿をろ過で集め、その後水3Lでさらに洗浄した。その後、50℃の真空乾燥機で72時間乾燥した。
その後、乾燥した樹脂10gにキノンジアジド化合物2gをNMP20gに溶解し、ポジ型の感光性樹脂組成物を得た。
この感光性樹脂組成物を2μmのポリテトラフルオロエチレン製のフィルター(住友電工(株)製)でろ過し、4インチのシリコンウェハーに120℃で4分のベーク後の膜厚が10μmになるように、大日本スクリーン(株)製のコーターデベロッパーSCW−636を用いて、120℃×4分のプリベーク後の膜厚が10μm±1μmになるようにスピン塗布した。その後、キャノン(株)製コンタクトアライナーPLA−501を用いて、グレースケールマスクを通して10000J/mの露光量で露光した。グレースケールマスクでは、透過率を1%〜100%まで段階的に変えることができる。露光後、2.38重量%のテトラメチルアンモニウム水溶液を用いて90秒間ディップ現像した。その後、純水で洗浄し、窒素ブローを行い乾燥した。このパターンを光学顕微鏡で観察したところ、40%以上のところ(露光量:4000J/m)のところで、10μm以上のパターンが良好に解像していた。また、現像後の膜厚は7.5μmであった。
次に感光性樹脂組成物を6インチのシリコンウェハーに120℃で4分のプリベーク後10μmとなるようにスピンコート法で塗布し、120℃で4分プリベーク後、光陽サーモシステム(株)社製のイナートオーブンINH−9を用いて、酸素濃度20ppm以下で170℃で30分加熱し、その後3.5℃/分で320℃まで昇温し、320℃で1時間加熱処理を行った。温度が50℃以下になったところでウェハーを取り出し、45%のフッ化水素酸に7分浸漬することで、ウェハーより樹脂組成物の膜を剥がした。実施例2と同様にしてこの膜の機械特性、熱膨張率、吸水率を測定したところ、破断伸度15%、破断強度100MPa、熱膨張率33ppm/℃、吸水率0.8%であった。
実施例5
実施例2で合成した樹脂10gと架橋性の化合物としてDMOM−PTBT(本州化学工業(株)製)2gとニカラックMX−270(三和化成(株)製)0.5gと光酸発生剤としてトリフルオロメタンスルホン酸−1,8−ナフタルイミド(みどり化学(株)製、NAI−105)0.5gをガンマブチロラクトン5gとプロピレングリコールモノメチルエーテル15gに溶解し、ネガ型の感光性樹脂組成物を得た。この感光性樹脂組成物を実施例3と同様の方法によりキュアした膜を得た。実施例2と同様にしてこの膜の熱膨張率、吸水率を測定した結果、熱膨張率36ppm/℃、吸水率0.5%であった。
この感光性樹脂組成物を2μmのポリテトラフルオロエチレン製のフィルター(住友電工(株)製)でろ過し、4インチのシリコンウェハーに120℃で4分のベーク後の膜厚が10μmになるように、大日本スクリーン(株)製のコーターデベロッパーSCW−636を用いて、100℃×2分のプリベーク後の膜厚が10μm±1μmになるようにスピン塗布した。その後、キャノン(株)製コンタクトアライナーPLA−501を用いて、グレースケールマスクを通して10000J/mの露光量で露光した。グレースケールマスクでは、透過率を1%〜100%まで段階的に変えることができる。露光後、115℃のホットプレートで90秒ベークした。その後、2.38重量%のテトラメチルアンモニウム水溶液を用いて90秒間ディップ現像した。その後、純水で洗浄し、窒素ブローを行い乾燥した。このパターンを光学顕微鏡で観察したところ、50%以上(露光量:5000J/m以上)のところで、15μm以上のパターンが良好に解像していた。また、現像後の膜厚は8.0μmであった。
実施例6
実施例3で合成した樹脂10gと架橋性のアクリル化合物としてエチレングリコールジメタクリレート(新中村化学(株)製)1gとトリメチロールプロパントリアクリレート(新中村工業(株)製)0.2g、光重合開始剤としてイルガキュア124(チバスペシャリティーケミカル(株)製)0.5gをガンマブチロラクトン10gと乳酸エチル10gに溶解し、ネガ型の感光性樹脂組成物を得た。この感光性樹脂組成物を実施例2と同様な方法でパターン加工したところ、露光量2000J/m以上で10μm以上のパターンが良好に解像していた。また、現像後の膜厚は8.8μmであった。また、実施例2と同様にしてこの膜の熱膨張率、吸水率を測定した結果、熱膨張率30ppm/℃、吸水率0.4%であった。
実施例7
実施例4で合成した樹脂10gと架橋性化合物として、DMOM−PTBT 1g、エピコート828 3g、光酸発生剤として、UVI−6990 1g(ユニオンカーバイド社製)をジアセトンアルコール10mL、ガンマブチロラクトン20mLに溶解させ、ネガ型の感光性樹脂組成物を得た。この感光性樹脂組成物を実施例2と同様な方法でパターン加工したところ、露光量2500J/m以上で30μm以上のパターンが良好に解像していた。現像後の膜厚は9.3μmであった。また、実施例2と同様にしてこの膜の熱膨張率、吸水率を測定した結果、熱膨張率35ppm/℃、吸水率0.7%であった。
比較例1
無水ピロメリット酸21.8g(0.1モル、ダイセル(株)製)と4,4’−ジアミノベンズアニリド22.7g(0.1モル、和歌山精化工業(株)製)をNMP400g中で窒素気流下、室温で8時間攪拌して、ポリイミド前駆体の溶液を得た。この溶液50gに乳酸エチル20gを加えたところ、ポリマーが析出して沈殿が発生した。これよりこのポリイミド前駆体の溶解性が低いことが分かる。
このポリイミド前駆体溶液を実施例3と同じ方法でシリコンウェハー上に塗布してポリイミド膜を得た。この膜の熱膨張率は15ppm/℃であったが、吸水率は2%であった。
比較例2
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(0.1モル、セントラル硝子(株)製)と4−ジフェニルエーテルジカルボン酸25.8g(東京化成(株)製、0.1モル)をポリリン酸200mL中で、180℃で4時間攪拌し、ポリベンゾオキサゾールポリマーを得た。反応終了後、溶液が室温になったところで、本溶液を水5Lに投入し、白色沈殿を得た。この沈殿をろ過で集め、さらに水10Lで洗浄を繰り返した。その後、200℃の真空乾燥機で72時間乾燥を行った。
その後、乾燥した樹脂10gをNMP20gに溶解した。このポリマー溶液を実施例3と同様の方法によりキュアした膜を得た。この膜の吸水率を測定した結果、0.6%であったが、熱膨張率は55ppm/℃と大きなものであった。

Claims (5)

  1. (a)下記一般式(1)で表されるジアミン化合物。
    Figure 2007246440
    (上記式中、R〜Rはそれぞれ同じでも異なってもよく、炭素数1〜10の1価の有機基、ニトロ基、ヒドロキシル基、塩素原子、フッ素原子および臭素原子からなる群から選ばれる。mおよびpは0〜3の整数を表す。qは0〜10の整数を表す。)
  2. (a)下記一般式(2)〜(4)で示された構造単位からなる群から選ばれた少なくとも1つの構造単位を主成分としてなるアルカリ可溶性樹脂。
    Figure 2007246440
    (上記式中、R〜Rはそれぞれ同じでも異なってもよく、炭素数1〜10の1価の有機基、ニトロ基、ヒドロキシル基、塩素原子、フッ素原子および臭素原子からなる群から選ばれる。mおよびpは0〜3の整数を表す。qは0〜10の整数を表す。RおよびRは炭素数2〜40の2価の有機基を表す。Rは炭素数2〜40の4価の有機基を表す。AはCO、NH、S、OまたはSOを表す。)
  3. (a)請求項2記載のアルカリ可溶性樹脂、(b)光酸発生剤または光塩基発生剤、および(c)溶媒を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物。
  4. さらに(d)酸またはアルカリにより重合する化合物を含有することを特徴とする請求項3記載の感光性樹脂組成物。
  5. (a)請求項2記載のアルカリ可溶性樹脂、(e)光重合性化合物、(f)光重合開始剤および(c)溶剤を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物。
JP2006072160A 2006-03-16 2006-03-16 ジアミン化合物およびそれを用いたアルカリ可溶性樹脂、感光性樹脂組成物 Pending JP2007246440A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006072160A JP2007246440A (ja) 2006-03-16 2006-03-16 ジアミン化合物およびそれを用いたアルカリ可溶性樹脂、感光性樹脂組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006072160A JP2007246440A (ja) 2006-03-16 2006-03-16 ジアミン化合物およびそれを用いたアルカリ可溶性樹脂、感光性樹脂組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007246440A true JP2007246440A (ja) 2007-09-27

Family

ID=38591107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006072160A Pending JP2007246440A (ja) 2006-03-16 2006-03-16 ジアミン化合物およびそれを用いたアルカリ可溶性樹脂、感光性樹脂組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007246440A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009057638A1 (ja) * 2007-10-29 2009-05-07 Hitachi Chemical Dupont Microsystems, Ltd. ポジ型感光性樹脂組成物、パターンの製造方法及び電子部品
WO2010047271A1 (ja) * 2008-10-20 2010-04-29 日本化薬株式会社 ポリイミド樹脂及びその組成物
WO2010150518A1 (ja) * 2009-06-26 2010-12-29 住友ベークライト株式会社 アルカリ可溶性樹脂、ポジ型感光性樹脂組成物、硬化膜、保護膜、絶縁膜およびそれを用いた半導体装置、表示体装置
JP2011157522A (ja) * 2010-02-03 2011-08-18 Autonetworks Technologies Ltd 改質ポリエステル樹脂及びそれを用いた成形品
JP2012168487A (ja) * 2011-02-17 2012-09-06 Toray Ind Inc ポジ型感光性樹脂組成物
US8758977B2 (en) 2005-09-22 2014-06-24 Hitachi Chemical Dupont Microsystems, Ltd. Negative-type photosensitive resin composition, pattern forming method and electronic parts
US10308735B2 (en) 2014-12-18 2019-06-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Material for organic light-emitting device and organic light-emitting device including the same

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8758977B2 (en) 2005-09-22 2014-06-24 Hitachi Chemical Dupont Microsystems, Ltd. Negative-type photosensitive resin composition, pattern forming method and electronic parts
US8871422B2 (en) 2005-09-22 2014-10-28 Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd. Negative-type photosensitive resin composition, pattern forming method and electronic parts
WO2009057638A1 (ja) * 2007-10-29 2009-05-07 Hitachi Chemical Dupont Microsystems, Ltd. ポジ型感光性樹脂組成物、パターンの製造方法及び電子部品
KR101275474B1 (ko) * 2007-10-29 2013-06-14 히다치 가세이듀퐁 마이쿠로시스데무즈 가부시키가이샤 포지티브형 감광성 수지 조성물, 패턴의 제조방법 및 전자부품
WO2010047271A1 (ja) * 2008-10-20 2010-04-29 日本化薬株式会社 ポリイミド樹脂及びその組成物
JPWO2010047271A1 (ja) * 2008-10-20 2012-03-22 日本化薬株式会社 ポリイミド樹脂及びその組成物
JP5649118B2 (ja) * 2008-10-20 2015-01-07 日本化薬株式会社 ポリイミド樹脂及びその組成物
WO2010150518A1 (ja) * 2009-06-26 2010-12-29 住友ベークライト株式会社 アルカリ可溶性樹脂、ポジ型感光性樹脂組成物、硬化膜、保護膜、絶縁膜およびそれを用いた半導体装置、表示体装置
JP2011157522A (ja) * 2010-02-03 2011-08-18 Autonetworks Technologies Ltd 改質ポリエステル樹脂及びそれを用いた成形品
JP2012168487A (ja) * 2011-02-17 2012-09-06 Toray Ind Inc ポジ型感光性樹脂組成物
US10308735B2 (en) 2014-12-18 2019-06-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Material for organic light-emitting device and organic light-emitting device including the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI686425B (zh) 樹脂、感光性樹脂組成物、耐熱性被膜及其製造方法、以及使用耐熱性被膜之電子零件、顯示裝置
JP5087923B2 (ja) 感光性樹脂組成物およびパターンの形成方法
JP4826415B2 (ja) 感光性樹脂組成物
TW201615696A (zh) 樹脂及感光性樹脂組成物
KR101012569B1 (ko) 감광성 수지 전구체 조성물
JP2007246440A (ja) ジアミン化合物およびそれを用いたアルカリ可溶性樹脂、感光性樹脂組成物
TWI572640B (zh) 聚醯胺酸及含有其之樹脂組成物
KR101074173B1 (ko) 내열감광성 수지조성물, 해당 조성물을 이용한 패턴 제조방법 및 전자부품
KR101969197B1 (ko) 포지티브형 감광성 수지 조성물
JP2018123103A (ja) ジアミン化合物、それを用いた耐熱性樹脂および樹脂組成物
JP2010229210A (ja) 樹脂組成物
JP5115045B2 (ja) ポリイミドワニス
JP4337389B2 (ja) 耐熱性樹脂前駆体組成物の製造方法
JP2009192760A (ja) ポジ型感光性樹脂組成物
JP2010210851A (ja) 感光性樹脂組成物
JP4931634B2 (ja) ポジ型感光性樹脂組成物
JP2007212602A (ja) ポジ型感光性樹脂前駆体組成物
JP2020166125A (ja) 中空構造体の製造方法
JP2021148891A (ja) 感光性樹脂組成物、硬化膜、表示装置及び硬化膜の製造方法
KR20180061155A (ko) 경화막 및 그의 제조 방법
JP2009227697A (ja) 架橋剤およびそれを用いた感光性樹脂組成物
JP2004264537A (ja) 耐熱感光性樹脂組成物、該組成物を用いたパターン製造方法、及び電子部品
JP2006083307A (ja) 感光性ポリイミドシロキサンおよびその組成物
WO2024095573A1 (ja) ポリイミド前駆体及び樹脂組成物
WO2021193091A1 (ja) 感光性樹脂シート、電子部品、弾性波フィルター、及び弾性波フィルターの製造方法