JP2008280261A - Polyimide having hydroxyamide group, precursor thereof, photosensitive resin composition using them, and cured product thereof - Google Patents

Polyimide having hydroxyamide group, precursor thereof, photosensitive resin composition using them, and cured product thereof Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyimide having a hydroxyamide group, and high transmissivity of h-ray (405 nm) or g-ray (435 nm), a precursor thereof, a positive-type photosensitive resin composition containing a diazonaphthoquinone-based photosensitizer, and a polybenzoxazole-imide obtained through an alkali development, washing and thermal dehydration cyclization reaction steps after pattern exposure thereof, and useful as a protective membrane of a semiconductor element. <P>SOLUTION: The polyimide precursor containing the hydroxyamide group is obtained, for example, by reacting a hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by formula (1) with a diamine. The polybenzoxazole-imide is obtained by using the polyimide precursor containing the hydroxyamide group as a raw material, and subjecting the compound to heat treatment. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は高いh線(405nm)またはg線(435nm)透過率を有するヒドロキシアミド基含有ポリイミド膜またはその前駆体膜中にジアゾナフトキノン系感光剤を含有して成るポジ型感光性樹脂組成物、およびこれをパターン露光後、アルカリ現像・洗浄・加熱脱水環化反応工程を経て得られる、半導体素子の保護膜として有用なポリベンゾオキサゾールイミド膜とその微細パターンに関する。   The present invention relates to a positive photosensitive resin composition comprising a hydroxyamide group-containing polyimide film having high h-line (405 nm) or g-line (435 nm) transmittance or a precursor film containing a diazonaphthoquinone photosensitizer, Further, the present invention relates to a polybenzoxazole imide film useful as a protective film for a semiconductor element and a fine pattern thereof obtained through an alkali development / washing / heat dehydration cyclization reaction process after pattern exposure.

近年電子機器における耐熱絶縁材料として、ポリイミドの重要性が益々高まっている。ポリイミドは優れた耐熱性のみならず、耐薬品性、耐放射線性、電気絶縁性、優れた機械的性質などの特性を併せ持つことから、フレキシブルプリント配線回路(FPC)用基板、テープオートメーションボンディング(TAB)用基材、チップオンフィルム(COF)用基材、半導体素子の保護膜、集積回路の層間絶縁膜等、様々な用途に現在広く利用されている。   In recent years, the importance of polyimide as a heat-resistant insulating material in electronic devices has been increasing. Polyimide has not only excellent heat resistance, but also chemical resistance, radiation resistance, electrical insulation, and excellent mechanical properties, so it can be used for flexible printed circuit (FPC) substrates, tape automation bonding (TAB). ) Base materials, chip-on-film (COF) base materials, protective films for semiconductor elements, interlayer insulating films for integrated circuits, and the like.

ポリイミド膜は、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物をN−メチル−2−ピロリドン等の溶媒中無触媒で等モル重付加反応させて溶媒可溶性の前駆体(ポリアミド酸)を重合し、この溶液(ワニス)を溶液キャスト製膜・乾燥・加熱脱水閉環反応(イミド化反応)することで容易に製造することができる。
このようにポリイミド膜は、その簡便な製造工程加え、膜純度が極めて高いことから、電気特性の低下を招く恐れのある残留ハロゲンや金属イオン等を嫌う半導体用途に適している。また入手可能な様々なモノマーを用いて物性改良を行いやすく、近年益々多様化する要求特性に対応しやすいという点においても有利である。
The polyimide film is obtained by polymerizing a solvent-soluble precursor (polyamic acid) by subjecting diamine and tetracarboxylic dianhydride to an equimolar polyaddition reaction in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone without catalyst. The varnish can be easily produced by solution cast film formation, drying, and heat dehydration cyclization (imidation reaction).
In this way, the polyimide film is suitable for semiconductor applications that hate residual halogens, metal ions, and the like that may cause a decrease in electrical characteristics because the film purity is extremely high in addition to its simple manufacturing process. Further, it is advantageous in that it is easy to improve the physical properties using various available monomers and easily cope with the increasingly demanded characteristics in recent years.

また、半導体チップ表面の保護コーティング材料として、エポキシ樹脂等の封止材の硬化収縮からのチップの保護、ハンダリフロー工程における熱衝撃および封止材料の急激な熱膨張ストレスからのチップの保護、チップ上に無機パッシベーション膜を形成した場合そのクラックの防止、封止材中の無機充填剤に含まれる微量なウランやトリウムからのα線遮蔽によるソフトエラー防止、多層配線回路の層間絶縁、平坦化による配線の断線防止等を目的として現在耐熱性のポリイミドが使用されている。   Moreover, as a protective coating material on the surface of the semiconductor chip, the chip is protected from curing shrinkage of the sealing material such as epoxy resin, the chip is protected from the thermal shock and the rapid thermal expansion stress of the sealing material in the solder reflow process, the chip When an inorganic passivation film is formed on top, preventing cracks, preventing soft errors due to α-ray shielding from trace amounts of uranium and thorium contained in the inorganic filler in the sealing material, interlayer insulation of multilayer wiring circuits, and flattening Heat resistant polyimide is currently used for the purpose of preventing disconnection of wiring.

保護コーティング材はボンディングパッド部にプラズマエッチングやアルカリエッチングによりビアホール形成等の微細加工が施される。プラズマエッチング等の乾式法では一般に解像度に優れているが、設備面でコストがかかるため、アルカリ水溶液等を用いた湿式エッチングがより簡便である。   The protective coating material is subjected to fine processing such as via hole formation by plasma etching or alkali etching on the bonding pad portion. A dry method such as plasma etching is generally excellent in resolution, but is expensive in terms of equipment, so that wet etching using an alkaline aqueous solution or the like is simpler.

従来ポリイミド膜の微細加工は、ポリイミド膜上にフォトレジスト層を形成し、現像により露出した部分をヒドラジンや強アルカリでエッチングして行っていたが、ポリイミドあるいはその前駆体自身に感光性能を付与した感光性ポリイミドを用いることで、ポリイミドの微細加工工程が大幅に短縮され、半導体製造速度と歩留率を飛躍的に高めることが可能となる。   Conventionally, microfabrication of a polyimide film was performed by forming a photoresist layer on the polyimide film and etching the exposed portion with hydrazine or strong alkali, but imparted photosensitive performance to the polyimide or its precursor itself. By using photosensitive polyimide, the microfabrication process of polyimide can be greatly shortened, and the semiconductor manufacturing speed and yield can be dramatically increased.

この目的のため、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸膜中にジアゾナフトキノン系感光剤を分散させたアルカリ現像可能なポジ型感光性ポリイミドが検討されている。しかしながら、ポリアミド酸中のカルボキシル基はpKa値が4〜5と低いため、半導体製造工程で現像液として通常使用されているテトラアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液に対してポリアミド酸のアルカリ溶解性が元々高すぎるために露光部と未露光部との間の十分な溶解度差が得られにくく、高解像度の微細加工には適さないといった問題が指摘されている。   For this purpose, a positive photosensitive polyimide capable of alkali development in which a diazonaphthoquinone photosensitizer is dispersed in a polyamic acid film as a polyimide precursor has been studied. However, since the carboxyl group in the polyamic acid has a low pKa value of 4 to 5, the alkali solubility of the polyamic acid is originally inherent in the aqueous solution of tetraammonium hydroxide (TMAH) that is usually used as a developing solution in the semiconductor manufacturing process. A problem has been pointed out that it is difficult to obtain a sufficient solubility difference between the exposed portion and the unexposed portion because it is too high, and is not suitable for high-resolution fine processing.

近年、高解像度化およびパターン形状の精密制御の観点から上記のようにアルカリ現像に不向きなポリイミド前駆体の代わりに、適度なpKa値(10程度)を有するフェノール性ヒドロキシ基含有ポリベンゾオキサゾール前駆体を用いてこれとジアゾナフトキノン系感光剤(以下DNQと称する)を組み合わせたポジ型感光性ポリベンゾオキサゾールシステムが注目されている。   In recent years, a phenolic hydroxy group-containing polybenzoxazole precursor having an appropriate pKa value (about 10) instead of a polyimide precursor unsuitable for alkali development as described above from the viewpoint of high resolution and precise pattern shape control A positive photosensitive polybenzoxazole system that combines this with a diazonaphthoquinone photosensitizer (hereinafter referred to as DNQ) has attracted attention.

ポリベンゾオキサゾール前駆体であるポリヒドロキシアミド(以下PHAと称する)の熱閉環反応により得られるポリベンゾオキサゾール(以下PBOと称する)はポリイミドと同等な耐熱性を有するのに加え、ポリイミドより優れた低吸水性を有しているという点で、半導体保護コーティング材料として非常に優れた材料である。   Polybenzoxazole (hereinafter referred to as PBO) obtained by thermal ring-closing reaction of polyhydroxyamide (hereinafter referred to as PHA), which is a polybenzoxazole precursor, has heat resistance equivalent to that of polyimide, and is superior to polyimide. It is an excellent material as a semiconductor protective coating material in that it has water absorption.

しかしながら、PBO前駆体であるPHAの製造工程はポリイミド前駆体であるポリアミド酸系ほど単純ではない。ポリアミド酸系ではN−メチル−2−ピロリドン(NMP)等アミド系溶媒中、テトラカルボン酸二無水物とジアミンの等モル重付加反応により、無触媒・室温で極めて容易に高重合体が得られるのに対して、PHA系ではジカルボン酸をまず活性アシルとし、これをビス(o−アミノフェノール)と加熱条件で重縮合し、更にPHAの単離・生成工程を必要とするため重合工程がより煩雑である。   However, the process for producing PHA, which is a PBO precursor, is not as simple as the polyamic acid system, which is a polyimide precursor. In the case of polyamic acid, a high polymer can be obtained very easily without catalyst and at room temperature by an equimolar polyaddition reaction of tetracarboxylic dianhydride and diamine in an amide solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). On the other hand, in the PHA system, the dicarboxylic acid is first converted to an active acyl, which is polycondensed with bis (o-aminophenol) under heating conditions, and further requires a PHA isolation / generation step, so that the polymerization step is further performed. It is complicated.

更にビス(o−アミノフェノール)は工業的に入手可能なものが事実上3,3’−ジヒドロキシベンジジン(HAB)か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(BAHF)に限られており、モノマーの選択範囲の広いポリイミド系とは対照的に、益々多様化する半導体用材料の要求特性に対して対応しにくいのが現状である。   In addition, bis (o-aminophenol) is commercially available in nature as 3,3′-dihydroxybenzidine (HAB) or 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (BAHF). In contrast to polyimide systems with a wide monomer selection range, it is difficult to meet the increasingly demanding characteristics of semiconductor materials.

また、PBO前駆体であるPHAは多くの場合、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸よりも溶媒に対する溶解性が低い。これは、ポリアミド酸が溶媒和に有利なカルボキシル基を側鎖に有し、更に重合過程で生ずる主鎖のアミド結合がパラ/メタランダム連鎖になり、溶媒に溶けやすい構造であるのに対して、PHA系では側鎖が溶媒和に不利なヒドロキシ基であり、アミド結合もランダム連鎖にはならないためである。   In many cases, PHA as a PBO precursor has lower solubility in a solvent than polyamic acid as a polyimide precursor. This is because the polyamic acid has a carboxyl group which is advantageous for solvation in the side chain, and the amide bond of the main chain generated in the polymerization process becomes a para / metarandom chain and is easily soluble in the solvent. This is because in the PHA system, the side chain is a hydroxy group which is disadvantageous for solvation, and the amide bond is not a random chain.

上記のように感光性ポリイミド系と感光性PBO系では一長一短があるが、もしポリイミド系の利点である重合工程の容易さおよび物性改善のしやすさ(入手可能なモノマーの多様さ)と、PBO系の利点である高解像度加工のしやすさを共に有する耐熱材料があれば、上記産業分野において極めて有益な材料を提供しうるが、そのような感光性耐熱材料は殆ど知られていないのが現状である。   As described above, there are advantages and disadvantages between the photosensitive polyimide system and the photosensitive PBO system. However, if the polymerization process is an advantage of the polyimide system and the physical property is easily improved (various available monomers), the PBO If there is a heat-resistant material that has both high resolution processing ease, which is an advantage of the system, it can provide a very useful material in the industrial field, but such a photosensitive heat-resistant material is hardly known. Currently.

例えば下式(8)で表されるフェノール性ヒドロキシ基含有ポリイミドとDNQを組み合わせた感光性樹脂組成物を用いることで鮮明なポジ型パターンを形成可能であることが知られている(例えば非特許文献1および特許文献1参照)。

Figure 2008280261
(式(8)中、Xは4価の芳香族基を表す。) For example, it is known that a clear positive pattern can be formed by using a photosensitive resin composition in which a phenolic hydroxy group-containing polyimide represented by the following formula (8) and DNQ are combined (for example, non-patent) Reference 1 and Patent Reference 1).
Figure 2008280261
(In formula (8), X represents a tetravalent aromatic group.)

式(8)で表されるフェノール性OH基含有ポリイミドはビス(o−アミノフェノール)をジアミン成分として用い、テトラカルボン酸二無水物と等モル重付加反応してまずOH基含有ポリアミド酸を重合した後これを熱イミド化反応させて製造される。しかしながらこのフェノール性OH基含有ポリイミドは、通常のPBO前駆体と異なり、アルカリ現像によりポジ型パターン形成後これを加熱処理してもフェノール性OH基は消滅せずに残存することになる。このため例えばバッファーコート膜等の半導体用途のような、集積回路の永久保護膜として長期にわたって使用される用途においては、フェノール性OH基の存在が引き金となりイオンマイグレーション、吸水率の増加等の問題の他、予期せぬ様々な不具合を生じる恐れがある。   The phenolic OH group-containing polyimide represented by formula (8) uses bis (o-aminophenol) as a diamine component, and equimolar polyaddition reaction with tetracarboxylic dianhydride to first polymerize the OH group-containing polyamic acid. After that, it is produced by a thermal imidization reaction. However, unlike a normal PBO precursor, this phenolic OH group-containing polyimide does not disappear but remains phenolic OH groups even if it is heat-treated after forming a positive pattern by alkali development. For this reason, in applications that are used for a long time as a permanent protective film of an integrated circuit, such as a semiconductor application such as a buffer coat film, the presence of a phenolic OH group is a trigger, which causes problems such as ion migration and increased water absorption. In addition, various unexpected problems may occur.

また、下式(9)で表されるテトラカルボン酸二無水物を用いて下式(10)で表されるポリイミド前駆体を重合し、これを用いてポジ型パターンを形成する技術が開示されている(例えば特許文献2参照)。

Figure 2008280261
Figure 2008280261
(式(10)中、Rは2価の芳香族基を表す。) Also disclosed is a technique for polymerizing a polyimide precursor represented by the following formula (10) using a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (9) and using this to form a positive pattern. (For example, refer to Patent Document 2).
Figure 2008280261
Figure 2008280261
(In formula (10), R represents a divalent aromatic group.)

しかしながら、式(9)で表されるテトラカルボン酸二無水物はフェノール性OH基の部分的な酸化により着色しやすく、これを用いて得られるポリイミド前駆体およびポリイミドのキャストフィルムはしばしば著しく着色し、g線透過率の低下(即ち感度の低下)といった好ましくない結果をもたらす。   However, the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (9) is likely to be colored due to partial oxidation of the phenolic OH group, and the polyimide precursor and the polyimide cast film obtained using this are often markedly colored. , Leading to undesirable results such as reduced g-ray transmission (ie reduced sensitivity).

また、半導体集積回路のバッファーコート膜用途では熱硬化後のガラス転移温度が300℃以上であることが好ましいが、式(10)で表されるポリイミド前駆体を加熱硬化して得られるフィルムでは、分子間力を弱める作用を持つトリフルオロメチル基を有するため、十分高いガラス転移温度が得られない恐れがある。   In addition, the glass transition temperature after thermosetting is preferably 300 ° C. or higher for the buffer coat film application of the semiconductor integrated circuit, but in the film obtained by heat curing the polyimide precursor represented by the formula (10), Since it has a trifluoromethyl group that acts to weaken the intermolecular force, a sufficiently high glass transition temperature may not be obtained.

もしBAHF以外のビス(o−アミノフェノール)を用いて感光性フィルムの着色を抑制することが可能で、しかも加熱硬化後のフィルムのガラス転移温度が300℃以上となるフェノール性OH基含有ポリイミド前駆体あるいはポリイミド系が得られれば上記産業分野に有益な材料を提供しうるが、そのような材料は知られていない。   If the bis (o-aminophenol) other than BAHF can be used to suppress the coloring of the photosensitive film, and the glass transition temperature of the film after heat curing is 300 ° C. or higher, the phenolic OH group-containing polyimide precursor If a body or a polyimide system is obtained, a material useful for the industrial field can be provided, but such a material is not known.

Journal of Applied Polymer Science,53巻,1513−1524(1994)Journal of Applied Polymer Science, 53, 1513-1524 (1994) WO01/034679号公報WO01 / 034679 特開平11−100503号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-100503

本発明はh線(405nm)またはg線(435nm)において高い透過率を有するヒドロキシアミド基含有ポリイミドまたはその前駆体およびジアゾナフトキノン系感光剤を含有して成るポジ型感光性樹脂組成物、およびこれをパターン露光後、アルカリ現像・洗浄・加熱脱水環化反応工程を経て得られる、半導体素子の保護膜として有用なポリベンゾオキサゾールイミドを提供するものである。 The present invention relates to a positive photosensitive resin composition comprising a hydroxyamide group-containing polyimide having a high transmittance at h-line (405 nm) or g-line (435 nm) or a precursor thereof and a diazonaphthoquinone photosensitizer, and After the pattern exposure, polybenzoxazole imide useful as a protective film for a semiconductor element obtained through an alkali development / washing / heat dehydration cyclization reaction step is provided.

以上の問題を鑑み、鋭意研究を積み重ねた結果、下記式(3)で表されるヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体または下式(6)で表されるヒドロキシアミド基含有ポリイミドおよびジアゾナフトキノン系感光剤を含有する感光性樹脂組成物は優れた感光特性を示し、更にこれを加熱硬化して得られた下記式(7)で表されるポリベンゾオキサゾールイミドは300℃以上の高いガラス転移温度を有することから、半導体素子の集積回路の保護膜として有益な材料となることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research in view of the above problems, a hydroxyamide group-containing polyimide precursor represented by the following formula (3) or a hydroxyamide group-containing polyimide represented by the following formula (6) and a diazonaphthoquinone photosensitizer The polybenzoxazole imide represented by the following formula (7) obtained by heat-curing the composition further has a high glass transition temperature of 300 ° C. or higher. As a result, it has been found that the material is useful as a protective film for an integrated circuit of a semiconductor element, and the present invention has been completed.

即ち本発明の要旨は以下に示すものである。
1.下式(1)で表されるヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物。

Figure 2008280261

2.下式(2)で表されるヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物。
Figure 2008280261

3.下式(3):
Figure 2008280261
で表される反復単位を含有するヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体。(式(3)中、Aは下式(4)または(5)で表され、Bは2価の芳香族基または脂肪族基を表す。)
Figure 2008280261
Figure 2008280261

4.固有粘度が0.4dL/g以上である、要旨3に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体。

5.下式(6):
Figure 2008280261

で表される反復単位を含有するヒドロキシアミド基含有ポリイミド。(式(6)中、AおよびBは式(3)におけるのと同じ意味を表す。)

6.固有粘度が0.4dL/g以上である、要旨5に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミド。

7.435nm(g線)および405nm(h線)におけるキャストフィルム(膜厚10μm)の光透過率がそれぞれ50%以上および10%以上である請求項5または6に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミド。

8.下式(7):
Figure 2008280261
で表される反復単位を含有するポリベンゾオキサゾールイミド。(式(7)中、AおよびBは式(3)におけるのと同じ意味を表す。)

9.300℃以上のガラス転移温度を有することを特徴とする、要旨8に記載のポリベンゾオキサゾールイミド。

10.要旨3または4に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を加熱あるいは脱水環化試薬を用いてイミド化反応させることを特徴とする要旨5〜7のいずれかに記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミドの製造方法。

11.要旨3または4に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体あるいは、要旨5〜7のいずれかに1項に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミドを加熱あるいは脱水環化試薬を用いて脱水閉環反応することを特徴とする要旨8または9に記載のポリベンゾオキサゾールイミドの製造方法。

12.要旨3または4のいずれかに記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体あるいは、要旨5〜7のいずれか1項に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミドおよびジアゾナフトキノン系感光剤を含有して成るポジ型感光性樹脂組成物。

13.要旨12に記載の感光性樹脂組成物からなる膜をパターン露光およびアルカリ現像後、加熱あるいは脱水環化試薬で処理して得られることを特徴とするポリベンゾオキサゾールイミドの微細パターン。

14.要旨8または9に記載のポリベンゾオキサゾールイミドを含有してなる半導体素子の保護膜。 That is, the gist of the present invention is as follows.
1. A hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (1):
Figure 2008280261

2. A hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (2):
Figure 2008280261

3. The following formula (3):
Figure 2008280261
A hydroxyamide group-containing polyimide precursor containing a repeating unit represented by: (In formula (3), A is represented by the following formula (4) or (5), and B represents a divalent aromatic group or aliphatic group.)
Figure 2008280261
Figure 2008280261

4). 4. The hydroxyamide group-containing polyimide precursor according to summary 3, having an intrinsic viscosity of 0.4 dL / g or more.

5. The following formula (6):
Figure 2008280261

A hydroxyamide group-containing polyimide containing a repeating unit represented by: (In formula (6), A and B represent the same meaning as in formula (3).)

6). The hydroxyamide group-containing polyimide according to summary 5, wherein the intrinsic viscosity is 0.4 dL / g or more.

7. The hydroxyamide group-containing polyimide according to claim 5 or 6, wherein the light transmittance of the cast film (film thickness: 10 μm) at 7.435 nm (g line) and 405 nm (h line) is 50% or more and 10% or more, respectively.

8). The following formula (7):
Figure 2008280261
A polybenzoxazole imide containing a repeating unit represented by: (In Formula (7), A and B represent the same meaning as in Formula (3).)

9. The polybenzoxazole imide according to item 8, which has a glass transition temperature of 300 ° C. or higher.

10. The production of a hydroxyamide group-containing polyimide according to any one of points 5 to 7, wherein the hydroxyamide group-containing polyimide precursor according to summary 3 or 4 is heated or subjected to an imidization reaction using a dehydrating cyclization reagent. Method.

11. The hydroxyamide group-containing polyimide precursor described in Summary 3 or 4 or the hydroxyamide group-containing polyimide described in any one of Summary 5 to 7 is heated or subjected to a dehydration cyclization reaction using a dehydration cyclization reagent. 10. A method for producing a polybenzoxazole imide according to the feature 8 or 9.

12 A positive photosensitive material comprising the hydroxyamide group-containing polyimide precursor according to any one of Summary 3 or 4 or the hydroxyamide group-containing polyimide according to any one of Summary 5 to 7 and a diazonaphthoquinone photosensitizer. Resin composition.

13. A fine pattern of polybenzoxazole imide obtained by subjecting a film comprising the photosensitive resin composition described in the summary 12 to pattern exposure and alkali development, and then treating with a heating or dehydrating cyclization reagent.

14 A protective film for a semiconductor element, comprising the polybenzoxazole imide according to item 8 or 9.

本発明のヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物はジアミンと高い重合反応性を示し、高重合度のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体およびポリイミドを与える。これらの樹脂およびジアゾナフトキノン系感光剤を含有する本発明の感光性樹脂組成物は高解像度のポジ型パターン形成を可能にし、これを加熱硬化(脱水環化反応)して得られるポリベンゾオキサゾールイミドは300℃以上の高ガラス転移温度を有することから、集積回路のバッファーコート膜として極めて有用である。 The hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride of the present invention exhibits high polymerization reactivity with diamine, and gives a hydroxyamide group-containing polyimide precursor and polyimide having a high degree of polymerization. The photosensitive resin composition of the present invention containing these resins and a diazonaphthoquinone photosensitizer makes it possible to form a high-resolution positive pattern, and polybenzoxazole imide obtained by heat curing (dehydration cyclization reaction). Has a high glass transition temperature of 300 ° C. or higher, and is extremely useful as a buffer coat film for integrated circuits.

<分子設計>
まず本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミドおよびその前駆体を製造するために用いられるテトラカルボン酸二無水物モノマーについて説明する。本発明によれば、下記式(1)または(2)で表されるヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物を使用することで、上記要求特性を満たす感光材料を得ることができる。

Figure 2008280261
Figure 2008280261
<Molecular design>
First, the tetracarboxylic dianhydride monomer used for producing the hydroxyamide group-containing polyimide and the precursor thereof of the present invention will be described. According to the present invention, a photosensitive material satisfying the above required characteristics can be obtained by using a hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (1) or (2).
Figure 2008280261
Figure 2008280261

上記テトラカルボン酸二無水物は、その原料であるビス(o−アミノフェノール)として従来のBAHFを用いる代わりに、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン(以下ABPSと称する)または3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル(以下ADPEと称する)を用い、トリメリット酸無水物と反応させて合成される。本発明のヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物は、これらのビス(o−アミノフェノール)を使用することで、BAHFを用いた場合よりも着色の少ないテトラカルボン酸二無水物を製造することができる。着色が少ないことで、これを用いて得られる本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミドおよびその前駆体フィルムは通常使用される照射光源である高圧水銀の輝線即ちg線(435nm)、h線(405nm)またはi線(365nm)において高い透過率を有する。透過率が低いと照射紫外線が膜中に分散された感光剤に効率的に吸収されず、パターン形成に必要な紫外線照射時間の著しい増加(感度の低下)を招く恐れがある。   The tetracarboxylic dianhydride is obtained by using bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone (hereinafter referred to as ABPS) or 3, instead of using conventional BAHF as the raw material bis (o-aminophenol). It is synthesized by reacting with trimellitic anhydride using 3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenyl ether (hereinafter referred to as ADPE). The hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride according to the present invention uses these bis (o-aminophenols) to produce a tetracarboxylic dianhydride that is less colored than when BAHF is used. Can do. Due to the little coloring, the hydroxyamide group-containing polyimide of the present invention and its precursor film obtained by using this are the emission lines of high-pressure mercury, ie g-line (435 nm) and h-line (405 nm), which are commonly used irradiation light sources. Or it has a high transmittance in i-line (365 nm). When the transmittance is low, the irradiated ultraviolet rays are not efficiently absorbed by the photosensitive agent dispersed in the film, and there is a possibility that the ultraviolet irradiation time necessary for pattern formation is significantly increased (decrease in sensitivity).

本発明の特徴はヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を溶液中、温和な条件で加熱処理することで、ヒドロキシアミド基に影響を与えることなく(環化させずに)、熱イミド化のみ行ってヒドロキシアミド基含有ポリイミドを製造することができ、更にポジ型パターン形成後より高温で熱処理することでヒドロキシアミド基をベンザオキサゾール環へ完全に変換することができるという点にある。このように最終的にはフェノール性OH基を完全に消失させることができるため、半導体素子の保護膜として適用した際に、イオンマイグレーションや吸水が原因となって引き起こされる予期せぬ深刻な問題を回避することができる。   A feature of the present invention is that the hydroxyamide group-containing polyimide precursor is heat-treated in a solution under mild conditions, so that only the thermal imidization is performed without affecting the hydroxyamide group (without cyclization). An amide group-containing polyimide can be produced, and the hydroxyamide group can be completely converted into a benzoxazole ring by heat treatment at a higher temperature after forming a positive pattern. In this way, the phenolic OH group can be completely eliminated in the end, so that when it is applied as a protective film of a semiconductor element, unexpected serious problems caused by ion migration and water absorption are caused. It can be avoided.

本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミドとDNQを組み合わせ、溶液キャスト法により感光性樹脂組成物膜を作製する場合、ヒドロキシアミド基含有ポリイミドはDMAcやNMP等の溶媒に対して高い溶解性且つワニスの安定性(ゲル化等を引き起こさないこと)を有する必要がある。一般にポリイミドはイミド基同士の強い分子間力に由来して溶媒溶解性が乏しいが、本発明のポリイミドは、使用したビス(o−アミノフェノール)中のスルホニル基またはエーテル基の存在により高い溶媒溶解性を保持している。特にABPS中のスルホニル基の存在は溶媒溶解性の改善に加えて、加熱硬化後に得られるポリベンゾオキサゾールイミドのガラス転移温度の向上にも寄与する。またADPE中のエーテル基はフィルムの靭性を改善するのに極めて有効である。   When the photosensitive resin composition film is prepared by combining the hydroxyamide group-containing polyimide of the present invention and DNQ by a solution casting method, the hydroxyamide group-containing polyimide is highly soluble in a solvent such as DMAc and NMP and stable in varnish. It is necessary to have a property (do not cause gelation or the like). Generally, polyimide has poor solvent solubility due to strong intermolecular forces between imide groups, but the polyimide of the present invention has high solvent solubility due to the presence of sulfonyl or ether groups in the bis (o-aminophenol) used. Holds sex. In particular, the presence of a sulfonyl group in ABPS contributes to an improvement in the glass transition temperature of polybenzoxazole imide obtained after heat curing in addition to an improvement in solvent solubility. The ether group in ADPE is extremely effective for improving the toughness of the film.

<ヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物の製造方法>
該ヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物の製造方法は特に限定されず、公知の方法を適用することができる。具体的にはその原料ABPSまたはADPEとトリメリット酸無水物誘導体を用いてアミド化反応を行う。
以下にABPSを用いた場合について説明する。
この際適用できる方法として、ABPSのアミノ基とトリメリット酸無水物のカルボキシル基を高温で直接脱水反応させるか、亜燐酸トリフェニル/ピリジンやジシクロヘキシルカルボジイミド等の縮合剤を用いてアミド化する方法、トリメリット酸無水物のカルボキシル基を酸ハライドに変換し、これとABPSとを脱酸剤(塩基)の存在下で反応させる方法(酸ハライド法)等が挙げられる。上述の方法の中でも酸ハライド法が経済性、反応性の点で好ましく適用できる。
<Method for producing hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride>
The manufacturing method of this hydroxyamide group containing tetracarboxylic dianhydride is not specifically limited, A well-known method is applicable. Specifically, an amidation reaction is performed using the raw material ABPS or ADPE and a trimellitic anhydride derivative.
The case where ABPS is used will be described below.
As a method applicable at this time, a method of directly dehydrating the amino group of ABPS and the carboxyl group of trimellitic anhydride at a high temperature or amidating using a condensing agent such as triphenyl phosphite / pyridine or dicyclohexylcarbodiimide, Examples include a method (acid halide method) in which the carboxyl group of trimellitic anhydride is converted to an acid halide, and this is reacted with ABPS in the presence of a deoxidizer (base). Among the above-mentioned methods, the acid halide method can be preferably applied in terms of economy and reactivity.

酸ハライド法を適用する場合、トリメリット酸無水物クロリドが好適に用いられる。これとABPSを反応させる際に、反応の選択性を高める意味でシリル化剤を用いることもできる。即ちABPS中のヒドロキシル基への反応(エステル化反応)を避けるためABPS中のアミノ基およびヒドロキシル基の両方をシリル化剤を用いてシリル化することで、シリル化ヒドロキシル基は反応性を失い、アミド化反応を選択的に行うことができる。通常、−20〜0℃のような低温で反応を行うことで実質的にアミド化反応を選択的に行うことができる。   When the acid halide method is applied, trimellitic anhydride chloride is preferably used. When this and ABPS are reacted, a silylating agent can also be used in order to increase the selectivity of the reaction. That is, in order to avoid a reaction (esterification reaction) with a hydroxyl group in ABPS, both the amino group and the hydroxyl group in ABPS are silylated with a silylating agent, whereby the silylated hydroxyl group loses its reactivity. The amidation reaction can be selectively performed. Usually, the amidation reaction can be substantially selectively carried out by carrying out the reaction at a low temperature such as −20 to 0 ° C.

次に該ヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物の酸ハライド法による合成方法について具体的に説明するが、該合成方法は以下の説明に特に限定されない。まずトリメリット酸無水物クロリド(Amol)を溶媒に溶解し、セプタムキャップで密栓する。この溶液を、ABPS(0.5×Amol)および適当量の脱酸剤を同一溶媒に溶解したものにシリンジまたは滴下ロートにてゆっくりと滴下する。滴下終了後、反応混合物を3時間撹拌する。合成に用いた溶媒に対する目的物の溶解度が高い場合は、反応混合物からまず生成した塩酸塩を濾別し、濾液をエバポレーターで溶媒留去し、20〜100℃で24時間真空乾燥して粉末状の粗生成物を得る。目的物の溶解度が低い場合には、目的物を濾別する。脱酸剤としてピリジンを用いた場合はピリジンの塩酸塩との混合物として析出するのでこれを大量の水で洗浄して塩酸塩のみ溶解除去する。次に一部洗浄工程で一部加水分解を受けた粗生成物を20〜100℃で真空乾燥する。このようにして得られた粗生成物を適当な溶媒で再結晶、洗浄、真空乾燥工程を経て重合に供することのできる高純度の該ヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物が得られる。   Next, a method for synthesizing the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride by the acid halide method will be specifically described, but the synthesis method is not particularly limited to the following description. First, trimellitic anhydride chloride (Amol) is dissolved in a solvent and sealed with a septum cap. This solution is slowly dropped with a syringe or a dropping funnel into ABPS (0.5 × Amol) and an appropriate amount of a deoxidizing agent dissolved in the same solvent. After the addition is complete, the reaction mixture is stirred for 3 hours. If the target compound is highly soluble in the solvent used in the synthesis, first the hydrochloride formed is filtered from the reaction mixture, the filtrate is evaporated using an evaporator, and dried in a vacuum at 20-100 ° C. for 24 hours to form a powder. To obtain a crude product. If the solubility of the target product is low, the target product is filtered off. When pyridine is used as the deoxidizer, it precipitates as a mixture with pyridine hydrochloride, and is washed with a large amount of water to dissolve and remove only the hydrochloride. Next, the crude product partially hydrolyzed in the partial washing step is vacuum-dried at 20 to 100 ° C. The hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride having a high purity can be obtained by subjecting the crude product thus obtained to polymerization through an appropriate solvent through recrystallization, washing, and vacuum drying.

この反応の際、使用可能な溶媒としては、原料となるトリメリット酸無水物クロリドおよびABPSに対して不活性で且つ目的物を溶解するものであれば特に限定されないが、アセトン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ピコリン、ピリジン、クロロホルム、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,2−ジメトキシエタン−ビス(2−メトキシエチル)エーテル等の非プロトン性溶媒、およびフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−クロロフェノール、m−クロロフェノール、p−クロロフェノール等のプロトン性溶媒が挙げられる。またこれらの溶媒を単独でも、2種類以上混合して用いてもよい。反応試薬の溶解性、留去のしやすさの観点からアセトン、テトラヒドロフランおよび1,4−ジオキサンが好適に用いられる。   The solvent that can be used in this reaction is not particularly limited as long as it is inert to trimellitic anhydride chloride and ABPS as raw materials and dissolves the target compound, but acetone, tetrahydrofuran, 1, 4-dioxane, picoline, pyridine, chloroform, toluene, xylene, dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N, N- Aprotic solvents such as dimethylformamide, hexamethylphosphoramide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,2-dimethoxyethane-bis (2-methoxyethyl) ether, And phenol, o-cresol, m-crezo And protic solvents such as alcohol, p-cresol, o-chlorophenol, m-chlorophenol, and p-chlorophenol. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Acetone, tetrahydrofuran and 1,4-dioxane are preferably used from the viewpoint of solubility of the reaction reagent and easiness of distillation.

上記アミド化反応は、−20〜30℃で行われるが、副生成物を抑制するという観点から−20〜0℃で冷却しながら行うことが望ましい。反応温度が50℃よりも高いと一部副反応が起こり、収率が低下する恐れがあり、好ましくない。   The amidation reaction is performed at -20 to 30 ° C, but it is desirable to perform the reaction while cooling at -20 to 0 ° C from the viewpoint of suppressing by-products. If the reaction temperature is higher than 50 ° C., some side reactions occur, which may reduce the yield, which is not preferable.

該ヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物を得る反応は、溶質濃度5〜50重量%の範囲で行われる。原料の溶解性、副反応の制御、沈殿の濾過工程を考慮して、好ましくは10〜40重量%の範囲で行われる。   The reaction for obtaining the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride is carried out in a solute concentration range of 5 to 50% by weight. In consideration of solubility of raw materials, side reaction control, and filtration step of precipitation, it is preferably carried out in the range of 10 to 40% by weight.

反応に用いる脱酸剤としては、特に限定されないが、プロピレンオキサイド等のエポキシ化合物、ピリジン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルアニリン等の有機3級アミン類、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム等の無機塩基が用いられる。反応により塩酸塩が生じず単離工程が簡略化されるという観点からプロピレンオキサイドが好適に用いられる。   Although it does not specifically limit as a deoxidizer used for reaction, Inorganic bases, such as epoxy compounds, such as a propylene oxide, organic tertiary amines, such as a pyridine, a triethylamine, N, N- dimethylaniline, potassium carbonate, and sodium hydroxide. Used. Propylene oxide is preferably used from the viewpoint that the reaction does not produce hydrochloride and simplifies the isolation process.

反応により生成した沈殿物は、脱酸剤としてピリジンを使用した場合、水溶性のピリジン塩酸塩を含んでいる。この場合、例えば溶媒としてテトラヒドロフランを用いた場合、ピリジン塩酸塩は殆どその溶媒に溶解しないため、反応溶液を濾過するだけで、塩酸塩をほぼ完全に分離することができる。通常、目的物の溶解度が高い場合、目的物は濾液中に溶解しているので、濾液から溶媒を留去し、適当な溶媒から再結晶するだけで、高収率で十分高い純度の目的物が得られる。
例えば以上のようにABPSを使用し、本発明のヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物が得られるが、ABPSの代わりにADPEを使用すれば、上記と同様にして本発明のヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物が得られる。
The precipitate produced by the reaction contains water-soluble pyridine hydrochloride when pyridine is used as a deoxidizing agent. In this case, for example, when tetrahydrofuran is used as the solvent, pyridine hydrochloride is hardly dissolved in the solvent, so that the hydrochloride can be separated almost completely only by filtering the reaction solution. Usually, when the solubility of the target product is high, the target product is dissolved in the filtrate. Therefore, the target product with sufficiently high purity and high yield can be obtained simply by distilling off the solvent from the filtrate and recrystallizing from a suitable solvent. Is obtained.
For example, when ABPS is used as described above, the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride of the present invention is obtained. Tetracarboxylic dianhydride is obtained.

一般に用いられているテトラカルボン酸二無水物は重合に使用する前に無水酢酸等の有機無水酸で処理するか加熱真空乾燥処理して、空気中の水分を吸湿してわずかに加水分解し開環した部分を完全に無水化する前処理がしばしば行われる。しかしながら本発明のヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物の場合、無水酢酸で処理すると、反応条件によってはヒドロキシル基がアセチル化される恐れがあるため注意を要する。また高温で加熱するとヒドロキシアミド基のベンゾオキサゾール環への閉環反応だけでなく、ヒドロキシル基と酸無水物基との間の分子間エステル化反応等、好ましくない副反応が起こる恐れがあるため、100℃以上で加熱処理するべきではない。   Generally used tetracarboxylic dianhydride is treated with an organic acid anhydride such as acetic anhydride before heating for polymerization, or heated and dried under vacuum to absorb moisture in the air and slightly hydrolyze it. A pretreatment is often performed to completely dehydrate the ring portion. However, in the case of the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride of the present invention, care must be taken when it is treated with acetic anhydride because the hydroxyl group may be acetylated depending on the reaction conditions. Further, when heated at a high temperature, there is a risk that undesirable side reactions such as an intermolecular esterification reaction between a hydroxyl group and an acid anhydride group may occur in addition to a cyclization reaction of a hydroxyamide group to a benzoxazole ring. It should not be heat treated above ℃.

<ヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体の製造方法>
本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を製造する方法は特に限定されず、公知の方法を適用することができる。具体的には以下の方法により製造される。まず1成分または他成分からなるジアミンを脱水した重合溶媒に溶解し、これに本発明のヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分を粉末まま徐々に添加し、メカニカルスターラーを用いて攪拌する。この際テトラカルボン酸二無水物の総量とジアミンの総量は実質的に等モルで仕込まれる。2種以上のテトラカルボン酸二無水物粉末を添加する際は酸二無水物粉末をあらかじめ混合した後溶液に添加しても、順次添加しても差し支えない。
<Method for producing hydroxyamide group-containing polyimide precursor>
The method for producing the hydroxyamide group-containing polyimide precursor of the present invention is not particularly limited, and a known method can be applied. Specifically, it is manufactured by the following method. First, a diamine composed of one component or another component is dissolved in a dehydrated polymerization solvent, and a tetracarboxylic dianhydride component containing a hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride according to the present invention is gradually added as powder to this, Stir using a mechanical stirrer. At this time, the total amount of tetracarboxylic dianhydride and the total amount of diamine are charged in substantially equimolar amounts. When two or more kinds of tetracarboxylic dianhydride powders are added, the acid dianhydride powders may be added to the solution after being mixed in advance or sequentially.

以下、本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を製造する方法の好ましい具体例について述べる。まずジアミンを重合溶媒に溶解し、これに該ヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分粉末を徐々に添加し、メカニカルスターラーを用い、0〜100℃、好ましくは5〜60℃で0.5〜100時間好ましくは1〜50時間攪拌する。この際全モノマー濃度は1〜50重量%、好ましくは5〜30重量%である。このモノマー濃度範囲で重合を行うことにより均一で高重合度のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体溶液を得ることができる。   Hereinafter, preferred specific examples of the method for producing the hydroxyamide group-containing polyimide precursor of the present invention will be described. First, a diamine is dissolved in a polymerization solvent, and then a tetracarboxylic dianhydride component powder containing the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride is gradually added thereto. Using a mechanical stirrer, 0-100 ° C., preferably Stir at 5-60 ° C. for 0.5-100 hours, preferably 1-50 hours. In this case, the total monomer concentration is 1 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight. By carrying out polymerization in this monomer concentration range, a uniform and high degree of polymerization can be obtained.

ヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体およびヒドロキシアミド基含有ポリイミドの製膜性および基板との接着性、これらの熱硬化(環化)物であるポリベンゾオキサゾールイミドの膜靭性の観点から、該ヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体の重合度はできるだけ高いことが望ましいが、定性的に分子量の大きさを表す固有粘度値が0.4dL/g以上であれば製膜性、接着性、膜靭性に支障はない。固有粘度値がこの値を下回ると製膜性や膜靭性が急激に低下し、上記産業分野に適用不可となる重大な問題を生じる恐れがある。上記モノマー濃度範囲よりも低濃度で重合を行うと、ヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体の重合度が十分高くならず、ヒドロキシアミド基含有ポリイミドおよびポリベンゾオキサゾールイミド膜が脆弱になる恐れがあり、好ましくない。またこの範囲より高濃度で重合を行うと、モノマーや生成するポリマーの溶解が不十分となり、重合が均一に進行しなくなる恐れがある。   From the viewpoints of film formation of the hydroxyamide group-containing polyimide precursor and hydroxyamide group-containing polyimide, adhesion to the substrate, and film toughness of polybenzoxazolimide, which is a thermoset (cyclized) product thereof, the hydroxyamide group The degree of polymerization of the contained polyimide precursor is desirably as high as possible, but if the intrinsic viscosity value qualitatively indicating the molecular weight is 0.4 dL / g or more, there is no problem in film forming property, adhesiveness, and film toughness. . If the intrinsic viscosity value is lower than this value, the film-forming property and film toughness are drastically lowered, which may cause a serious problem that cannot be applied to the industrial field. When the polymerization is performed at a concentration lower than the above monomer concentration range, the degree of polymerization of the hydroxyamide group-containing polyimide precursor is not sufficiently high, and the hydroxyamide group-containing polyimide and the polybenzoxazole imide film may become brittle. Absent. On the other hand, if the polymerization is carried out at a concentration higher than this range, the monomer and the polymer to be produced are not sufficiently dissolved, and the polymerization may not proceed uniformly.

本発明において重合に使用する全テトラカルボン酸二無水物中、本発明のヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物の含有率は、ポジ型パターン形成の観点から5〜100mol%の範囲であり、より好ましくは30〜100mol%である。更に好ましくは50〜100mol%の範囲である。5mol%以下であると、TMAH水溶液に対する溶解速度の著しい低下を招くか、または露光部と未露光部との間の溶解度差が制御不能となり、鮮明な微細パターンの形成が困難となる恐れがあり好ましくない。   In all tetracarboxylic dianhydrides used for polymerization in the present invention, the content of the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride of the present invention is in the range of 5 to 100 mol% from the viewpoint of positive pattern formation, More preferably, it is 30-100 mol%. More preferably, it is the range of 50-100 mol%. If it is 5 mol% or less, the dissolution rate in the TMAH aqueous solution may be significantly reduced, or the difference in solubility between the exposed and unexposed areas may become uncontrollable, and it may be difficult to form a clear fine pattern. It is not preferable.

ヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を重合する際の反応性、ヒドロキシアミド基含有ポリイミドの溶媒溶解性、製膜性およびポリベンゾオキサゾールイミド膜の要求特性を損なわない範囲で、該ヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物以外で部分的に使用可能なテトラカルボン酸二無水物として、特に限定されないが、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、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酸二無水物、2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ハイドロキノン−ビス(トリメリテートアンハイドライド)、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。共重合成分としてこれらを単独あるいは2種類以上用いてもよい。   The hydroxyamide group-containing tetracarboxylic acid is within the range that does not impair the reactivity when polymerizing the hydroxyamide group-containing polyimide precursor, the solvent solubility of the hydroxyamide group-containing polyimide, the film forming property, and the required characteristics of the polybenzoxazole imide film. As tetracarboxylic dianhydride that can be partially used other than acid dianhydride, it is not particularly limited, but pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfonetetra Carboxylic dianhydride, 2,2′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropanoic dianhydride, 2,2′-bis (3, -Dicarboxyphenyl) propanoic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, hydroquinone-bis (trimellitate) Anhydride), cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, and the like. These may be used alone or in combination of two or more as copolymerization components.

本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を調製する際のジアミンとしては、芳香族ジアミンまたは脂肪族ジアミン等が挙げられる。
本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を重合する際の反応性、ヒドロキシアミド基含有ポリイミドの溶媒溶解性、製膜性およびポリベンゾオキサゾールイミド膜の要求特性を損なわない範囲で使用可能な芳香族ジアミンとして、特に限定されないが、例えば、p−フェニレンジアミン、m−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、2,4−ジアミノキシレン、2,4−ジアミノデュレン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−メチレンビス(2−メチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−エチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルアニリン)、4,4’−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、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、2,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、ベンジジン、3,3’−ジヒドロキシベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、o−トリジン、m−トリジン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、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、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、p−ターフェニレンジアミン等が例として挙げられる。またこれらを2種類以上併用することもできる。
Examples of the diamine for preparing the hydroxyamide group-containing polyimide precursor of the present invention include aromatic diamine and aliphatic diamine.
Aromatics that can be used within a range that does not impair the reactivity when polymerizing the hydroxyamide group-containing polyimide precursor of the present invention, the solvent solubility of the hydroxyamide group-containing polyimide, the film-forming property, and the required characteristics of the polybenzoxazole imide film Although it does not specifically limit as diamine, For example, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 2,5-diaminotoluene, 2,4-diaminoxylene, 2,4-diaminodurene, 4, 4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-methylenebis (2-methylaniline), 4,4'-methylenebis (2-ethylaniline), 4,4'-methylenebis (2,6-dimethylaniline), 4,4 '-Methylenebis (2,6-diethylaniline), 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'- Diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 2,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 3,3′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3′- Diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzanilide, benzidine, 3,3'-dihydroxybenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, o-tolidine, m-tolidine, 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-amino) Phenoxy) biphenyl, bis (4- (3-aminophenoxy) phenyl) sulfone, bis ( -(4-aminophenoxy) phenyl) sulfone, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, 2 , 2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, p-terphenylenediamine and the like. Two or more of these may be used in combination.

本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を重合する際の反応性、ヒドロキシアミド基含有ポリイミドの溶媒溶解性、製膜性およびポリベンゾオキサゾールイミド膜の要求特性を損なわない範囲で使用可能な脂肪族ジアミンとして、特に限定されないが、例えば、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、イソホロンジアミン、トランス−1,4−ジアミノシクロヘキサン、シス−1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、2,5−ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、2,6−ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、3,8−ビス(アミノメチル)トリシクロ〔5.2.1.0〕デカン、1,3−ジアミノアダマンタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−プロパンジアミン、1,4−テトラメチレンジアミン、1,5−ペンタメチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,7−ヘプタメチレンジアミン、1,8−オクタメチレンジアミン、1,9−ノナメチレンジアミン等が挙げられる。またこれらを2種類以上併用することもできる。   Aliphatics that can be used as long as they do not impair the reactivity when polymerizing the hydroxyamide group-containing polyimide precursor of the present invention, the solvent solubility of the hydroxyamide group-containing polyimide, the film formability, and the required properties of the polybenzoxazole imide film Although it does not specifically limit as diamine, For example, 4,4'- methylenebis (cyclohexylamine), isophoronediamine, trans-1,4-diaminocyclohexane, cis-1,4-diaminocyclohexane, 1,4-cyclohexanebis (methyl) Amine), 2,5-bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, 2,6-bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, 3,8-bis (aminomethyl) Tricyclo [5.2.1.0] decane, 1,3-diaminoadamantane, 2,2-bis (4- Minocyclohexyl) propane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) hexafluoropropane, 1,3-propanediamine, 1,4-tetramethylenediamine, 1,5-pentamethylenediamine, 1,6-hexamethylenediamine 1,7-heptamethylenediamine, 1,8-octamethylenediamine, 1,9-nonamethylenediamine and the like. Two or more of these may be used in combination.

使用可能な重合溶媒としては特に限定されないが、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド溶媒、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−メチル−γ−プチロラクトン等の環状エステル溶媒、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート溶媒、トリエチレングリコール等のグリコール系溶媒、m−クレゾール、P−クレゾール、3−クロロフェノール、4−クロロフェノール等のフェノール系溶媒、アセトフェノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルホラン、ジメチルスルホキシドなどが好ましく採用される。さらに、その他の一般的な有機溶剤、即ちフェノール、o−クレゾール、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプチル、プロピレングリコールメチルアセテート、エチルセロソルプ、プチルセロソルプ、2−メチルセロソルプアセテート、エチルセロソルプアセテート、プチルセロソルプアセテート、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、ジプチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルイソプチルケトン、ジイソプチルケトン、シクロへキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、ブタノール、エタノール、キシレン、トルエン、クロルベンゼン、ターペン、ミネラルスピリット、石油ナフサ系溶媒なども前記溶媒に添加して使用できる。   The polymerization solvent that can be used is not particularly limited, but amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ -Cyclic ester solvents such as caprolactone, ε-caprolactone, α-methyl-γ-ptyrolactone, carbonate solvents such as ethylene carbonate and propylene carbonate, glycol solvents such as triethylene glycol, m-cresol, P-cresol, 3-chloro Phenol solvents such as phenol and 4-chlorophenol, acetophenone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane, dimethyl sulfoxide and the like are preferably employed. In addition, other common organic solvents such as phenol, o-cresol, butyl acetate, ethyl acetate, isoptyl acetate, propylene glycol methyl acetate, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, 2-methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, petit Lucerosorb acetate, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, diethoxyethane, diptyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, methylisobutyl ketone, diisoptyl ketone, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone, butanol, ethanol, xylene, toluene, chlorobenzene, terpene Mineral spirits, petroleum naphtha solvents and the like can also be added to the solvent.

本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体は重合溶液(ワニス)をそのままあるいは適度に希釈し基板上に塗付・乾燥して得られるキャストフィルムおよびワニス中に感光剤等を添加・溶解しこれをキャスト製膜して得られる感光性樹脂組成物膜としての使用形態の他、ワニスを適度に希釈後、大量の水やメタノール等の貧溶媒中に滴下・濾過・乾燥し、粉末として単離することもできる。   The hydroxyamide group-containing polyimide precursor of the present invention is obtained by adding or dissolving a photosensitizer or the like in a cast film and a varnish obtained by coating or drying a polymerization solution (varnish) as it is or appropriately on a substrate. In addition to the usage form as a photosensitive resin composition film obtained by casting, the varnish is appropriately diluted and then dropped, filtered and dried in a large amount of poor solvent such as water or methanol, and isolated as a powder. You can also

本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を含む感光性樹脂組成物中には感光剤の他、必要に応じて酸化安定剤、フィラー、シランカップリング剤、接着促進剤、湿熱安定化剤、光重合開始剤、増感剤、末端封止剤、架橋剤、難燃剤等の添加物を加えることができる。   In the photosensitive resin composition containing the hydroxyamide group-containing polyimide precursor of the present invention, in addition to the photosensitive agent, an oxidation stabilizer, filler, silane coupling agent, adhesion promoter, wet heat stabilizer, light as required. Additives such as a polymerization initiator, a sensitizer, an end-capping agent, a crosslinking agent, and a flame retardant can be added.

<ヒドロキシアミド基含有ポリイミドの製造方法>
本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミドは、上記の方法で得られたヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体をヒドロキシアミド基に影響を与えず(残したまま)イミド化反応のみ行うことで製造することができる。これはヒドロキシアミド基のベンゾキサゾール環への熱環化反応に要する温度領域がイミド化反応よりも十分(100℃以上)高いためである。
<Method for producing hydroxyamide group-containing polyimide>
The hydroxyamide group-containing polyimide of the present invention can be produced by performing only the imidation reaction of the hydroxyamide group-containing polyimide precursor obtained by the above method without affecting the hydroxyamide group (while leaving it). . This is because the temperature range required for the thermal cyclization reaction of the hydroxyamide group to the benzoxazole ring is sufficiently higher (100 ° C. or higher) than the imidization reaction.

本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミドの使用形態は溶液(ワニス)、キャストフィルム、感光剤等を配合した感光性樹脂組成物膜の他、ワニスを適度に希釈後、大量の水やメタノール等の貧溶媒中に滴下・濾過・乾燥して得られる粉末である。   The form of use of the hydroxyamide group-containing polyimide of the present invention includes a photosensitive resin composition film containing a solution (varnish), a cast film, a photosensitizer, etc., and a poor amount of water, methanol, etc. after appropriately diluting the varnish. It is a powder obtained by dropping, filtering and drying in a solvent.

まずヒドロキシアミド基含有ポリイミドワニスおよび粉末の製造方法について説明する。重合反応により得られた該ヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体のワニスをそのままかあるいは溶媒で適度に希釈した後、これを窒素雰囲気中で加熱・還流することで、本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミドワニスを容易に得ることができる。この際の還流温度は120〜220℃、還流時間は10分〜12時間であり、より好ましくは150〜190℃で1〜5時間である。この際、還流温度が120℃を下回るとイミド化を完結するために著しく長時間を要するため、生産性の点で採用されない。また220℃を越えるとイミド化だけでなく、残すべきヒドロキシアミド基までもが環化し始め、更に生成物が着色しやすくなるため好ましくない。還流温度および時間を制御して、適度にヒドロキシアミド基を環化させ、フェノール性OH基の含有率を制御することも可能である。イミド化反応の副生成物である水を共沸留去するために、トルエンやキシレン等を添加しても差し支えない。また触媒としてγ―ピコリン等の塩基を添加することができる。   First, a method for producing a hydroxyamide group-containing polyimide varnish and powder will be described. The hydroxyamide group-containing polyimide varnish of the present invention is obtained by heating or refluxing the varnish of the hydroxyamide group-containing polyimide precursor obtained by the polymerization reaction as it is or appropriately with a solvent, and then heating and refluxing in a nitrogen atmosphere. Can be easily obtained. The reflux temperature at this time is 120 to 220 ° C., and the reflux time is 10 minutes to 12 hours, more preferably 150 to 190 ° C. for 1 to 5 hours. At this time, if the reflux temperature is lower than 120 ° C., it takes a very long time to complete imidization, so it is not adopted in terms of productivity. On the other hand, if it exceeds 220 ° C., not only imidation but also the remaining hydroxyamide group starts to cyclize, and the product is more likely to be colored, which is not preferable. It is also possible to control the reflux temperature and time to appropriately cyclize the hydroxyamide group and control the content of the phenolic OH group. To azeotropically distill off water, which is a by-product of the imidization reaction, toluene, xylene or the like may be added. Further, a base such as γ-picoline can be added as a catalyst.

本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミドは、ポリイミド前駆体重合に通常使用される各種重合溶媒に対して極めて高い溶解性を有するため、上記熱イミド化反応後に沈殿することはなく、均一なワニスが得られる。   Since the hydroxyamide group-containing polyimide of the present invention has extremely high solubility in various polymerization solvents usually used for polyimide precursor polymerization, a uniform varnish is obtained without precipitation after the thermal imidization reaction. It is done.

ヒドロキシアミド基含有ポリイミドの製膜性および基板との接着性、これらの熱硬化(環化)物であるポリベンゾオキサゾールイミドの膜靭性の観点から、該ヒドロキシアミド基含有ポリイミドの重合度はできるだけ高いことが望ましいが、固有粘度値が0.4dL/g以上であれば製膜性、接着性、膜靭性に支障はない。固有粘度値がこの値を下回ると製膜性や膜靭性が急激に低下し、上記産業分野に適用不可となる重大な問題を生じる恐れがある。   From the viewpoint of film formability of the hydroxyamide group-containing polyimide, adhesion to the substrate, and film toughness of polybenzoxazolimide, which is a thermoset (cyclized) product thereof, the degree of polymerization of the hydroxyamide group-containing polyimide is as high as possible. However, if the intrinsic viscosity value is 0.4 dL / g or more, there is no problem in film forming property, adhesiveness, and film toughness. If the intrinsic viscosity value is lower than this value, the film-forming property and film toughness are drastically lowered, which may cause a serious problem that cannot be applied to the industrial field.

溶液中でのイミド化後、添加剤や副生成物および溶媒等を除去する目的で、上記のようにして得られたワニスを水やメタノール等の大量の貧溶媒中に滴下・濾過・乾燥し該ヒドロキシアミド基含有ポリイミドを粉末として単離することもできる。またこの粉末を上記の各種溶媒に再溶解して再度ワニスとすることもできる。   After imidization in the solution, the varnish obtained as described above is dropped, filtered and dried in a large amount of poor solvent such as water or methanol for the purpose of removing additives, by-products and solvents. The hydroxyamide group-containing polyimide can also be isolated as a powder. Moreover, this powder can be redissolved in the above-mentioned various solvents to form a varnish again.

また上記イミド化反応は、熱的に行う代わりにヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体ワニス中にピリジンやトリエチルアミン等の3級アミン触媒および無水酢酸等の有機無水酸脱水環化試薬を添加し、室温〜100℃で10分〜24時間攪拌することによって行うことも可能である。この際、上記の化学イミド化試薬の添加量等の反応条件を調節することで、イミド化率を制御することもできる。しかしながら反応条件によっては該ヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体中のヒドロキシル基が無水酢酸と反応してアセチル化されるので、アセチル化を避けたい場合は化学イミド化より熱イミド化の方が好ましく採用されるが、ヒドロキシル基を部分的あるいは完全にアセチル化することを目的とする場合は、化学イミド化試薬の添加量等の反応条件調節することでアセチル化率を制御することも可能である。   In addition, the imidization reaction is carried out by adding a tertiary amine catalyst such as pyridine or triethylamine and an organic acid dehydration cyclization reagent such as acetic anhydride into the hydroxyamide group-containing polyimide precursor varnish instead of being performed thermally. It is also possible to carry out by stirring at 100 ° C. for 10 minutes to 24 hours. At this time, the imidation rate can also be controlled by adjusting the reaction conditions such as the amount of the chemical imidizing reagent added. However, since the hydroxyl group in the hydroxyamide group-containing polyimide precursor reacts with acetic anhydride to be acetylated depending on the reaction conditions, thermal imidization is preferably used rather than chemical imidization when it is desired to avoid acetylation. However, when the purpose is to partially or completely acetylate the hydroxyl group, the acetylation rate can be controlled by adjusting the reaction conditions such as the addition amount of the chemical imidizing reagent.

本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミドは、ヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物を含む酸二無水物成分とジアミン成分を溶媒中高温で反応(ワンポット重合)させることにより、ヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を単離することなく、一段階で重合することができる。重合反応温度は120〜220℃、還流時間は10分〜12時間であり、より好ましくは150〜190℃で1〜5時間である。この際、重合温度が120℃を下回ると重合を完結するために著しく長時間を要するため、生産性の点で採用されない。また220℃を越えると重合だけでなく、残すべきヒドロキシアミド基までもが環化し始め、更に生成物が着色しやすくなるため好ましくない。重合温度および時間を制御して、適度にヒドロキシアミド基を環化させ、フェノール性OH基の含有率を制御することも可能である。重合反応時の副生成物である水を共沸留去するために、トルエンやキシレン等を添加しても差し支えない。また触媒としてγ―ピコリン等の塩基を添加することもできる。   The hydroxyamide group-containing polyimide of the present invention is obtained by reacting an acid dianhydride component containing a hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride and a diamine component at a high temperature in a solvent (one-pot polymerization), thereby producing a hydroxyamide group-containing polyimide precursor. Polymerization can be performed in one step without isolating the body. The polymerization reaction temperature is 120 to 220 ° C., the reflux time is 10 minutes to 12 hours, and more preferably 150 to 190 ° C. for 1 to 5 hours. At this time, if the polymerization temperature is lower than 120 ° C., it takes a very long time to complete the polymerization, and thus it is not adopted in terms of productivity. On the other hand, if it exceeds 220 ° C., not only polymerization but also the hydroxyamide group to be left begins to cyclize, and the product is more likely to be colored, which is not preferable. It is also possible to control the polymerization temperature and time to appropriately cyclize the hydroxyamide group and control the content of the phenolic OH group. To azeotropically distill off water, which is a by-product during the polymerization reaction, toluene, xylene or the like may be added. A base such as γ-picoline can also be added as a catalyst.

ワンポット重合に使用可能な溶媒は特に限定さないが、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性溶媒が好適な例として挙げられが、m?クレゾール等のフェノール系溶媒やNMP等のアミド系溶媒も使用可能である。ワンポット重合後、得られたワニス溶を水やメタノール等の大量の貧溶媒中に滴下・濾過しポリイミドを粉末として単離することができる。またその粉末を各種溶媒に再溶解してワニスとすることができる。   Solvents that can be used for one-pot polymerization are not particularly limited, but aprotic solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and dimethyl sulfoxide are preferred examples. However, phenol solvents such as m-cresol and amide solvents such as NMP can also be used. After the one-pot polymerization, the resulting varnish solution can be dropped and filtered into a large amount of poor solvent such as water or methanol to isolate the polyimide as a powder. The powder can be redissolved in various solvents to form a varnish.

次にヒドロキシアミド基含有ポリイミドフィルムの製造方法について説明する。本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体のワニスを不溶性ポリイミドフィルム、ガラス、銅、アルミニウム、ステンレス、シリコン等の基板上に流延し、オーブン中40〜180℃、好ましくは50〜150℃で乾燥する。得られたヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体フィルムを基板上で真空中、窒素等の不活性ガス中、あるいは空気中、180〜300℃、好ましくは200〜280℃で加熱することで本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミドフィルムを製造することができる。加熱条件としてイミド化の閉環反応を十分に行なうという観点から180℃以上、ヒドロキシアミド基の環化を抑えるという観点から300℃以下の温度が採用される。またイミド化は真空中あるいは不活性ガス中で行うことが望ましいが、イミド化温度が高すぎなければ空気中で行っても差し支えない。   Next, the manufacturing method of a hydroxyamide group containing polyimide film is demonstrated. The hydroxyamide group-containing polyimide precursor varnish of the present invention is cast on a substrate such as an insoluble polyimide film, glass, copper, aluminum, stainless steel or silicon, and dried in an oven at 40 to 180 ° C., preferably 50 to 150 ° C. To do. The obtained hydroxyamide group-containing polyimide precursor film is heated on a substrate in a vacuum, in an inert gas such as nitrogen, or in air at 180 to 300 ° C., preferably 200 to 280 ° C. An amide group-containing polyimide film can be produced. As a heating condition, a temperature of 180 ° C. or higher is employed from the viewpoint of sufficiently carrying out the imidization ring-closing reaction, and a temperature of 300 ° C. or lower is employed from the viewpoint of suppressing cyclization of the hydroxyamide group. The imidization is preferably performed in a vacuum or in an inert gas, but may be performed in air if the imidization temperature is not too high.

また上記ヒドロキシアミド基含有ポリイミドのワニスを上記基板上に流延・乾燥することで、ヒドロキシアミド基含有ポリイミドフィルムを作製することもできる。この際乾燥する温度は溶媒が完全に蒸発・除去されれば特に制限は無く、40〜300℃、好ましくは100〜280℃で乾燥される。   The hydroxyamide group-containing polyimide film can also be produced by casting and drying the hydroxyamide group-containing polyimide varnish on the substrate. The drying temperature is not particularly limited as long as the solvent is completely evaporated and removed, and the drying is performed at 40 to 300 ° C, preferably 100 to 280 ° C.

本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミド膜中には感光剤の他、必要に応じて酸化安定剤、フィラー、シランカップリング剤、接着促進剤、湿熱安定化剤、光重合開始剤、増感剤、末端封止剤、架橋剤、難燃剤等の添加物を加えることができる。
本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミド膜は、膜厚10μmの435nm(g線)および405nm(h線)における光透過率はそれぞれ50%以上および10%以上である。
In the hydroxyamide group-containing polyimide film of the present invention, in addition to the photosensitive agent, if necessary, an oxidation stabilizer, a filler, a silane coupling agent, an adhesion promoter, a wet heat stabilizer, a photopolymerization initiator, a sensitizer, Additives such as end-capping agents, crosslinking agents, flame retardants and the like can be added.
The hydroxyamide group-containing polyimide film of the present invention has a light transmittance of 50% or more and 10% or more at 435 nm (g line) and 405 nm (h line) with a film thickness of 10 μm, respectively.

<ポリベンゾオキサゾールイミドの製造方法>
次に本発明のポリベンゾオキサゾールイミドの製造方法について説明する。その使用形態はワニス、キャストフィルム、感光剤等を配合した感光性樹脂組成物膜の他、ワニスを適度に希釈後、大量の水やメタノール等の貧溶媒中に滴下・濾過・乾燥して得られる粉末である。
<Method for producing polybenzoxazole imide>
Next, the manufacturing method of the polybenzoxazole imide of this invention is demonstrated. In addition to the photosensitive resin composition film blended with varnish, cast film, photosensitizer, etc., the use form is obtained by appropriately diluting the varnish and then dropping, filtering and drying in a large amount of poor solvent such as water or methanol. Powder.

まずポリベンゾオキサゾールイミドフィルムの製造方法について説明する。1つの方法は本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を用いる方法である。即ちヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体ワニスを不溶性ポリイミドフィルム、ガラス、銅、アルミニウム、ステンレス、シリコン等の基板上に流延し、オーブン中40〜180℃、好ましくは50〜150℃で乾燥する。得られたヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体フィルムを基板上で真空中、窒素等の不活性ガス中、あるいは空気中、250〜400℃で、好ましくは270〜350℃で加熱することでイミド化とベンゾオキサゾール化が共に起こり本発明のポリベンゾオキサゾールイミドフィルムを製造することができる。この熱硬化(環化)工程は真空中あるいは不活性ガス中で行うことが望ましいが、処理温度が高すぎなければ空気中で行っても差し支えない。   First, a method for producing a polybenzoxazole imide film will be described. One method is a method using the hydroxyamide group-containing polyimide precursor of the present invention. That is, the hydroxyamide group-containing polyimide precursor varnish is cast on a substrate such as an insoluble polyimide film, glass, copper, aluminum, stainless steel, or silicon, and dried in an oven at 40 to 180 ° C., preferably 50 to 150 ° C. The obtained hydroxyamide group-containing polyimide precursor film is imidized by heating on a substrate in vacuum, in an inert gas such as nitrogen, or in air at 250 to 400 ° C., preferably 270 to 350 ° C. Both the benzoxazolations occur and the polybenzoxazole imide film of the present invention can be produced. This thermosetting (cyclization) step is desirably performed in vacuum or in an inert gas, but may be performed in air if the treatment temperature is not too high.

もう1つの方法は本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミドを用いる方法である。即ちヒドロキシアミド基含有ポリイミドワニスを上記の基板上に流延し、オーブン中40〜180℃、好ましくは50〜150℃で乾燥する。得られたヒドロキシアミド基含有ポリイミドフィルムを基板上で真空中、窒素等の不活性ガス中、あるいは空気中、250〜400℃で、好ましくは270〜350℃で加熱することでヒドロキシアミド基が完全にベンゾオキサゾール環へ変換され、ポリベンゾオキサゾールイミドフィルムが得られる。この熱硬化(環化)工程は真空中あるいは不活性ガス中で行うことが望ましいが、処理温度が高すぎなければ空気中で行っても差し支えない。   Another method is a method using the hydroxyamide group-containing polyimide of the present invention. That is, a hydroxyamide group-containing polyimide varnish is cast on the above substrate and dried in an oven at 40 to 180 ° C., preferably 50 to 150 ° C. The obtained hydroxyamide group-containing polyimide film is heated at 250 to 400 ° C., preferably 270 to 350 ° C. in vacuum, in an inert gas such as nitrogen, or in the air on the substrate, whereby the hydroxyamide group is completely formed. To a benzoxazole ring to obtain a polybenzoxazole imide film. This thermosetting (cyclization) step is desirably performed in vacuum or in an inert gas, but may be performed in air if the treatment temperature is not too high.

また該ポリベンゾオキサゾールイミドは、該ヒドロキシアミド基含有ポリイミドおよびその前駆体のワニスを、180〜250℃で加熱還流することによっても得られる。その際、該ポリベンゾオキサゾールイミドがその溶媒に可溶である場合は均一なワニスとして得られ、不溶である場合は、沈殿として得られる。ポリベンゾオキサゾールイミドのワニスが得られる場合には、これを上記基板上に流延・乾燥することで、ポリベンゾオキサゾールイミドフィルムを作製することもできる。この際乾燥する温度は溶媒が完全に蒸発・除去されれば特に制限は無く、40〜400℃、好ましくは100〜350℃で乾燥される。   The polybenzoxazole imide can also be obtained by heating and refluxing the hydroxyamide group-containing polyimide and its precursor varnish at 180 to 250 ° C. At that time, when the polybenzoxazole imide is soluble in the solvent, it is obtained as a uniform varnish, and when it is insoluble, it is obtained as a precipitate. When a varnish of polybenzoxazole imide is obtained, a polybenzoxazole imide film can be produced by casting and drying the varnish on the substrate. The drying temperature is not particularly limited as long as the solvent is completely evaporated and removed, and the drying is performed at 40 to 400 ° C, preferably 100 to 350 ° C.

上記のようにして得られたポリベンゾオキサゾールイミドフィルムは集積回路のバッファーコート膜や多層基板の絶縁層として適用するためには、耐熱性の指標であるガラス転移温度が300℃以上であることが望ましい。300℃を下回ると、実装時の熱工程においてフィルムの変形、発泡、接着不良など不都合な問題を生ずる恐れがある。また、膜靭性の指標として180°折曲簡易試験により、破断が認められなければ大きな支障はないが、引っ張り試験における破断伸びが5%以上であることが好ましく、10%以上であることがより好ましい。   In order to apply the polybenzoxazole imide film obtained as described above as a buffer coat film of an integrated circuit or an insulating layer of a multilayer substrate, the glass transition temperature as an index of heat resistance should be 300 ° C. or higher. desirable. If the temperature is lower than 300 ° C., there is a possibility that inconveniences such as film deformation, foaming and adhesion failure may occur in the heat process during mounting. Further, as a measure of film toughness, there is no major problem unless breakage is observed in the 180 ° bending simple test, but the break elongation in the tensile test is preferably 5% or more, more preferably 10% or more. preferable.

本発明のポリベンゾオキサゾールイミドからなる膜中には、必要に応じて酸化安定剤、フィラー、シランカップリング剤、接着促進剤、湿熱安定化剤、架橋剤、末端封止剤、難燃剤等の添加物を加えることができる。   In the film made of the polybenzoxazole imide of the present invention, an oxidation stabilizer, a filler, a silane coupling agent, an adhesion promoter, a wet heat stabilizer, a crosslinking agent, a terminal sealing agent, a flame retardant, etc. Additives can be added.

<ポジ型感光性樹脂組成物の製造方法>
次に本発明のポジ型感光性樹脂組成物の製造方法について説明するが、該製造方法は以下の説明に限定されない。本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミドまたはその前駆体のワニスにジアゾナフトキノン(DNQ)系感光剤を添加・溶解し、これを基板上に塗布、40〜120℃、好ましくは60〜100℃で1分〜3時間温風乾燥して、膜厚0.1〜20μmのポジ型感光性樹脂組成物膜を得ることができる。
<Method for producing positive photosensitive resin composition>
Next, although the manufacturing method of the positive photosensitive resin composition of this invention is demonstrated, this manufacturing method is not limited to the following description. A diazonaphthoquinone (DNQ) photosensitizer is added and dissolved in the hydroxyamide group-containing polyimide of the present invention or its precursor varnish, and this is coated on a substrate, 40 to 120 ° C., preferably 60 to 100 ° C. for 1 minute. The positive photosensitive resin composition film having a film thickness of 0.1 to 20 μm can be obtained by drying with warm air for ˜3 hours.

本発明のヒドロキシアミド基含有ポリイミドまたはその前駆体は、アルカリ溶解性が適度に制御されていることが特徴である。ジアゾナフトキノン(DNQ)系感光剤を分散しない場合は、アルカリ可溶性であるが、溶解抑制作用を持つDNQ系感光剤含有することで、アルカリ不溶性となる。この感光性樹脂組成物膜にフォトマスクを介して紫外線を照射すると露光部におけるDNQ系感光剤が光反応によりアルカリ可溶なインデンカルボン酸に変化するので、露光部のみがアルカリ水溶液に可溶となる。よって、ポジ型パターン形成が可能となる。   The hydroxyamide group-containing polyimide or precursor thereof of the present invention is characterized in that the alkali solubility is appropriately controlled. When a diazonaphthoquinone (DNQ) photosensitizer is not dispersed, it is alkali-soluble, but by containing a DNQ photosensitizer having a dissolution inhibiting action, it becomes alkali-insoluble. When this photosensitive resin composition film is irradiated with ultraviolet rays through a photomask, the DNQ photosensitizer in the exposed area is changed to alkali-soluble indenecarboxylic acid by a photoreaction, so that only the exposed area is soluble in an alkaline aqueous solution. Become. Therefore, a positive pattern can be formed.

DNQ系感光剤としては、1,2-ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホン酸、1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−4−スルホン酸の低分子ヒドロキシ化合物、例えば2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、2−および4−メチル−フェノール、4,4’−ヒドロキシープロパンのエステル等を例として挙げられる。   Examples of DNQ-based photosensitizers include 1,2-naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonic acid and 1,2-naphthoquinone-2-diazide-4-sulfonic acid low-molecular hydroxy compounds such as 2,3,4-trimethyl. Examples include hydroxybenzophenone, 1,3,5-trihydroxybenzene, 2- and 4-methyl-phenol, esters of 4,4′-hydroxy-propane, and the like.

このポジ型感光性樹脂組成物中に分散するDNQ系感光剤の配合割合は、少なすぎる場合には、露光部と未露光部の溶解度差が小さすぎて、現像によりパターン形成不能となり、多すぎる場合には最終熱硬化物であるポリベンゾオキサゾールイミドの膜物性(ガラス転移温度、膜靭性、熱安定性等)に悪影響を及ぼす恐れがある他、加熱硬化工程時の膜減りが大きいといったな問題が生じるので、DNQ系感光剤含有量は好ましくは5〜40重量%、より好ましくは10〜30重量%である。   When the mixing ratio of the DNQ photosensitizer dispersed in the positive photosensitive resin composition is too small, the difference in solubility between the exposed part and the unexposed part is too small, and it becomes impossible to form a pattern by development. In some cases, the film properties (glass transition temperature, film toughness, thermal stability, etc.) of polybenzoxazole imide, which is the final thermoset, may be adversely affected, and the film may be greatly reduced during the heat curing process. Therefore, the DNQ photosensitizer content is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight.

上記製膜工程は120℃以下で行うことが好ましい。この温度を越えるとDNQ系感光剤が熱分解し始める恐れがある。例えば60℃で製膜した場合、塗膜中に多量の溶媒が残留している。その場合露光工程に先立ち80〜120℃で1〜30分間プリベイクして余分な溶媒を除去することは現像時の膜の膨潤や微細パターンの崩れを防止するのに有効である。また塗膜を1〜5分間水中に浸漬することによっても溶媒を抽出・除去できる。   The film forming step is preferably performed at 120 ° C. or lower. If this temperature is exceeded, the DNQ photosensitizer may start to thermally decompose. For example, when a film is formed at 60 ° C., a large amount of solvent remains in the coating film. In that case, pre-baking at 80 to 120 ° C. for 1 to 30 minutes prior to the exposure step to remove excess solvent is effective in preventing the swelling of the film and the collapse of the fine pattern during development. The solvent can also be extracted and removed by immersing the coating film in water for 1 to 5 minutes.

上記感光性樹脂組成物膜にフォトマスクを介して高圧水銀灯のg線、h線、i線または混合線を室温で5秒〜1時間照射し、アルカリ水溶液で現像する。現像の際使用可能なアルカリ水溶液として、例えばテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、トリエチルアミン、エタノールアミン等の有機アルカリの他、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機アルカリが挙げられる。多くの電子機器では残留金属が電気特性に悪影響を及ぼす恐れがあるため、有機アルカリが好適に用いられ、半導体プロセスで通常使用されているTMAH水溶液が好適に用いられる。   The photosensitive resin composition film is irradiated with g-line, h-line, i-line or mixed line of a high-pressure mercury lamp at room temperature for 5 seconds to 1 hour through a photomask, and developed with an alkaline aqueous solution. Examples of alkaline aqueous solutions that can be used for development include organic alkalis such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH), triethylamine, and ethanolamine, and inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, and sodium bicarbonate. Can be mentioned. In many electronic devices, residual metals may adversely affect electrical characteristics, so organic alkalis are preferably used, and TMAH aqueous solutions usually used in semiconductor processes are preferably used.

この際TMAH水溶液の濃度は0.05〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%、更に好ましくは通常使用される2.38重量%水溶液をそのまま用いて室温で10秒〜10分間現像し、更に純水でリンスすることにより鮮明なポジ型パターンを得ることができる。   In this case, the concentration of the TMAH aqueous solution is 0.05 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight, and more preferably, a 2.38% by weight aqueous solution usually used is used as it is for 10 seconds to 10 minutes at room temperature. Further, a clear positive pattern can be obtained by rinsing with pure water.

現 像液およびリンス液には必要に応じて、アルコール類やグリコール類等の水溶性溶媒を添加することができる。 A water-soluble solvent such as alcohols or glycols can be added to the image liquid and the rinse liquid as necessary.

<ポリベンゾオキサゾールイミドの微細パターンの製造方法>
上記のようにして基板上に形成されたヒドロキシアミド基含有ポリイミドまたはその前駆体の微細パターンを空気中、窒素等の不活性ガス雰囲気中あるいは真空中250〜400℃、好ましくは270〜350℃で加熱することで、ポリベンゾオキサゾールイミドの鮮明なパターンが得られる。この際250℃を下回ると閉環反応が不完全となる恐れがあり好ましくなく、400℃を越えるとポリベンゾオキサゾールイミドが一部熱分解したり、溶融してパターン形状が崩れる恐れがあるため好ましくない。また加熱硬化工程は真空中あるいは不活性ガス中で行うことが望ましいが、処理温度が高すぎなければ空気中で行っても、差し支えない。
<Method for producing fine pattern of polybenzoxazole imide>
The fine pattern of the hydroxyamide group-containing polyimide or precursor thereof formed on the substrate as described above is 250 to 400 ° C, preferably 270 to 350 ° C in air, in an inert gas atmosphere such as nitrogen or in vacuum. By heating, a clear pattern of polybenzoxazole imide can be obtained. In this case, if the temperature is lower than 250 ° C., the ring-closing reaction may be incomplete, which is not preferable. If the temperature exceeds 400 ° C., the polybenzoxazole imide may partially be thermally decomposed or melted and the pattern shape may be lost. . The heat curing step is preferably performed in a vacuum or in an inert gas, but may be performed in air if the treatment temperature is not too high.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、これら実施例に限定されるものではない。なお、以下の例における物性値は、次の方法により測定した。
<赤外吸収線スペクトル>
フーリエ変換赤外分光光度計(日本分光社製FT−IR5300)を用い、KBr法にてヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物の赤外線吸収スペクトルを測定した。また透過法にてヒドロキシアミド基含有ポリイミドおよびポリベンゾオキサゾールイミド薄膜(膜厚約5μm)の赤外線吸収スペクトルを測定した。
<1H−NMRスペクトル>
日本電子社製NMR分光光度計(ECP400)を用い、重水素化ジメチルスルホキシド中でヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物の1H−NMRスペクトルを測定した。
<固有粘度>
0.5重量%のヒドロキシアミド基含有ポリイミドおよびその前駆体の溶液を、オストワルド粘度計を用いて30℃で測定した。
<ガラス転移温度:Tg>
ブルカーエイエックス社製熱機械分析装置(TMA4000)を用いて動的粘弾性測定により、周波数0.1Hz、昇温速度5℃/分における損失ピークからポリベンゾオキサゾールイミドフィルム(膜厚約20μm)のガラス転移温度を求めた。
<線熱膨張係数:CTE>
ブルカーエイエックス社製熱機械分析装置(TMA4000)を用いて、熱機械分析により、荷重0.5g/膜厚1μm、昇温速度5℃/分における試験片の伸びより、100〜200℃の範囲での平均値としてポリベンゾオキゾールイミドフィルム(膜厚約20μm)のフィルム面方向の線熱膨張係数を求めた。
<5%重量減少温度:T
ブルカーエイエックス社製熱重量分析装置(TG−DTA2000)を用いて、窒素中または空気中、昇温速度10℃/分での昇温過程において、ポリベンゾオキサゾールイミドフィルムの初期重量が5%減少した時の温度を測定した。これらの値が高いほど、熱安定性が高いことを表す。
<誘電率:εcal
アタゴ社製アッベ屈折計(アッベ屈折計4T、ナトリウムランプ使用、波長589nm)を用いて、ポリベンゾオキサゾールイミドフィルム(20μm厚)のフィルム面に平行な方向(nin)と垂直な方向即ち膜厚方向(nout)の屈折率を測定し、平均屈折率〔nav=(2nin+nout)/3〕に基づいて次式:εcal=1.1×nav により1MHzにおけるポリベンゾオキサゾールイミドフィルムの誘電率(εcal)を算出した。
<吸水率>
50℃で24時間真空乾燥したポリベンゾオキゾールイミドフィルム(膜厚20〜30μm)を24℃の水に24時間浸漬した後、余分の水分を拭き取り、重量増加分から吸水率(%)を求めた。
<弾性率、破断強度および破断伸び>
東洋ボールドウィン社製引張試験機(テンシロンUTM−2)を用いて、ポリベンゾオキゾールイミドフィルム(膜厚約20μm)の試験片(3mm×30mm)について引張試験(延伸速度:8mm/分)を実施し、応力―歪曲線の初期の勾配から弾性率を、フィルムが破断した時の伸び率および応力からそれぞれ破断伸び(%)と破断強度を求めた。
<光透過率(透明性)>
日本分光社製紫外可視分光光度計(V−530)を用い、ヒドロキシアミド基含有ポリイミドフィルム(膜厚:約10μm)の可視・紫外線透過率を200nmから800nmの範囲で測定し、h線(405nm)とg線(435nm)における光透過率を求めた。
<カットオフ波長(透明性)>
日本分光社製紫外可視分光光度計(V−530)を用い、ヒドロキシアミド基含有ポリイミド膜(膜厚:約10μm)の可視・紫外線透過率を200nmから900nmの間で測定し、透過率が0.5%以下となる波長(カットオフ波長)を透明性の指標とした。カットオフ波長が短い程、フィルムの透明性が良好であることを意味する。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, it is not limited to these Examples. The physical property values in the following examples were measured by the following methods.
<Infrared absorption line spectrum>
Using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR5300, manufactured by JASCO Corporation), the infrared absorption spectrum of the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride was measured by the KBr method. Moreover, the infrared absorption spectrum of the hydroxyamide group containing polyimide and the polybenzoxazole imide thin film (film thickness of about 5 micrometers) was measured with the transmission method.
<1H-NMR spectrum>
A 1H-NMR spectrum of the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride was measured in deuterated dimethyl sulfoxide using a JEOL NMR spectrophotometer (ECP400).
<Intrinsic viscosity>
A solution of 0.5% by weight of a hydroxyamide group-containing polyimide and its precursor was measured at 30 ° C. using an Ostwald viscometer.
<Glass transition temperature: Tg>
Using a thermomechanical analyzer (TMA4000) manufactured by Bruker Ax, the polybenzoxazole imide film (film thickness: about 20 μm) was measured from a loss peak at a frequency of 0.1 Hz and a heating rate of 5 ° C./min by dynamic viscoelasticity measurement. The glass transition temperature was determined.
<Linear thermal expansion coefficient: CTE>
The range of 100 to 200 ° C. from the elongation of the test piece at a load of 0.5 g / film thickness of 1 μm and a heating rate of 5 ° C./min by thermomechanical analysis using a Bruker Ax thermomechanical analyzer (TMA4000). The linear thermal expansion coefficient in the film surface direction of a polybenzoxazole imide film (film thickness of about 20 μm) was determined as an average value at.
<5% weight loss temperature: T d 5 >
Using a Bruker Ax thermogravimetric analyzer (TG-DTA2000), the initial weight of the polybenzoxazole imide film is reduced by 5% in the temperature rising process at 10 ° C./min in nitrogen or air. The temperature was measured. Higher values indicate higher thermal stability.
<Dielectric constant: ε cal >
Using an Abbe refractometer (Abbe refractometer 4T, using a sodium lamp, wavelength 589 nm) manufactured by Atago Co., Ltd., a direction perpendicular to the direction (n in ) parallel to the film surface of the polybenzoxazole imide film (20 μm thickness), that is, the film thickness The refractive index in the direction (n out ) is measured, and based on the average refractive index [n av = (2 n in + n out ) / 3], polybenzoxazole at 1 MHz according to the following formula: ε cal = 1.1 × n av 2 The dielectric constant (ε cal ) of the imide film was calculated.
<Water absorption rate>
A polybenzoxazole imide film (film thickness: 20 to 30 μm) vacuum-dried at 50 ° C. for 24 hours was immersed in water at 24 ° C. for 24 hours, and then excess water was wiped off, and the water absorption (%) was determined from the weight increase. .
<Elastic modulus, breaking strength and breaking elongation>
Using a tensile tester (Tensilon UTM-2) manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd., a tensile test (stretching speed: 8 mm / min) was performed on a test piece (3 mm × 30 mm) of a polybenzooxolimide film (film thickness: about 20 μm). Then, the elastic modulus was obtained from the initial gradient of the stress-strain curve, and the elongation at break (%) and the breaking strength were obtained from the elongation rate and stress when the film was broken.
<Light transmittance (transparency)>
Using a UV-visible spectrophotometer (V-530) manufactured by JASCO Corporation, the visible / ultraviolet light transmittance of a hydroxyamide group-containing polyimide film (film thickness: about 10 μm) was measured in the range of 200 nm to 800 nm, and h-line (405 nm ) And g-line (435 nm).
<Cutoff wavelength (transparency)>
Using a UV-Vis spectrophotometer (V-530) manufactured by JASCO Corporation, the visible / ultraviolet ray transmittance of a hydroxyamide group-containing polyimide film (film thickness: about 10 μm) was measured between 200 nm and 900 nm, and the transmittance was 0. The wavelength (cut-off wavelength) of 5% or less was used as an index of transparency. The shorter the cutoff wavelength, the better the transparency of the film.

(実施例1)
<ヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物の合成>
トリメリット酸無水物クロリド(22mmol)を脱水済みのアセトンに溶解し、セプタムキャップでフラスコを密栓した。次に別のフラスコにABPS(10mmol)をとり脱水アセトンに溶解しこれに脱酸剤としプロピレンオキシド(50mmol)を加えた。この反応の際、全溶質濃度は15重量%であった。塩化ナトリウムを溶かした氷浴中で冷却しながらABPS溶液にトリメリット酸無水物クロリド溶液をシリンジでゆっくりと滴下した。滴下終了後、反応混合物を3時間撹拌した。析出した沈殿物を濾別し、トルエンおよびヘキサンで過剰量のトリメリット酸無水物クロリドを溶解・除去した。これを40℃で12時間真空乾燥して収率72%で生成物を得た。赤外吸収(FT−IR)スペクトルおよびH−NMRスペクトルより、生成物は目的とするヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物であることが確認された。図1および図2にFT−IRスペクトルおよびH−NMRスペクトルを示す。
Example 1
<Synthesis of hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride>
Trimellitic anhydride chloride (22 mmol) was dissolved in dehydrated acetone, and the flask was sealed with a septum cap. Next, ABPS (10 mmol) was taken in another flask, dissolved in dehydrated acetone, and propylene oxide (50 mmol) was added thereto as a deoxidizer. During this reaction, the total solute concentration was 15% by weight. The trimellitic anhydride chloride solution was slowly added dropwise to the ABPS solution with a syringe while cooling in an ice bath in which sodium chloride was dissolved. After completion of dropping, the reaction mixture was stirred for 3 hours. The deposited precipitate was separated by filtration, and excess trimellitic anhydride chloride was dissolved and removed with toluene and hexane. This was vacuum-dried at 40 ° C. for 12 hours to obtain a product with a yield of 72%. From the infrared absorption (FT-IR) spectrum and 1 H-NMR spectrum, it was confirmed that the product was the target hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride. 1 and 2 show the FT-IR spectrum and 1 H-NMR spectrum.

(実施例2)
ABPSの代わりにADPEを用いた以外は実施例1に記載された方法に従って式(2)で表されるヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物を合成した。
(Example 2)
A hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (2) was synthesized according to the method described in Example 1 except that ADPE was used instead of ABPS.

(実施例3)
<ヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体の重合、熱環化およびポリベンゾオキサゾールイミドの膜特性評価>
よく乾燥した攪拌機付密閉反応容器中に4,4’−オキシジアニリン(以下ODAと称する)5mmolを入れ、モレキュラーシーブス4Aで十分に脱水したNMPに溶解した後、この溶液に式(1)で表される実施例1に記載のヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物粉末5mmolを徐々に加えた。重合反応は全モノマー濃度30重量%で開始した。重合反応が進行し、溶液粘度が増加して攪拌が困難になったため同一の溶媒を加えて全モノマー濃度を20重量%まで希釈した。更に室温で24時間撹拌し透明、均一で粘稠なヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体ワニスを得た。このワニスを適度に希釈した後、窒素雰囲気中、160℃で3時間還流してヒドロキシアミド基含有ポリイミドのワニスを得た。これを大量の水中に滴下して粉末として単離した生成物のFT−IRスペクトルおよびH−NMRスペクトルより、生成物はヒドロキシアミド基が閉環されることなくイミド化のみ完結しており、目的とするヒドロキシアミド基含有ポリイミドであることが確認された。得られたヒドロキシアミド基含有ポリイミドの固有粘度は0.48dL/gであった。ヒドロキシアミド基含有ポリイミドのワニス(溶媒:NMP、20重量%)は室温で20日間貯蔵しても沈澱、ゲル化は起こらず、高い溶液貯蔵安定を示した。このワニスをガラス基板に塗布、60℃で2時間乾燥して得られたヒドロキシアミド基含有ポリイミドフィルム(膜厚約10μm)はh線およびg線に対して十分な光透過率を示した。同様にしてヒドロキシアミド基含有ポリイミド膜を基板上に製膜後、減圧下320℃で1時間ヒドロキシアミド基の閉環脱水反応熱を行い、残留応力を除去するために基板から剥がして更に300℃で1時間、熱処理を行うことで、膜厚20μmのポリベンゾオキサゾールイミド膜を得た。このフィルムは180°折曲げ試験によっても破断せず、可撓性を示した。このフィルムについて動的粘弾性測定を行った結果、323℃にガラス転移点が観測された。また線熱膨張係数は49.6ppm/Kであった。平均屈折率より見積もった誘電率は3.02、吸水率は2.8%であった。5%重量減少温度は窒素中で494℃、空気中で497℃と高い熱安定性を示した。機械的特性は、引張弾性率(ヤング率)3.12GPa、破断強度0.12GPaであり、破断伸びは10.4%と十分な膜靭性を示した。表1にこれらの物性値をまとめた。図3および図4にヒドロキシアミド基含有ポリイミドおよびポリベンゾオキサゾールイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルを示す。
(Example 3)
<Polymerization of hydroxyamide group-containing polyimide precursor, thermal cyclization, and film property evaluation of polybenzoxazole imide>
In a well-dried sealed reaction vessel with a stirrer, 5 mmol of 4,4′-oxydianiline (hereinafter referred to as ODA) was placed and dissolved in NMP sufficiently dehydrated with Molecular Sieves 4A. 5 mmol of hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride powder described in Example 1 is gradually added. The polymerization reaction was started at a total monomer concentration of 30% by weight. Since the polymerization reaction progressed and the solution viscosity increased and stirring became difficult, the same solvent was added to dilute the total monomer concentration to 20% by weight. Furthermore, it stirred at room temperature for 24 hours and obtained the transparent and uniform and viscous hydroxyamide group containing polyimide precursor varnish. The varnish was appropriately diluted and then refluxed at 160 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a hydroxyamide group-containing polyimide varnish. From the FT-IR spectrum and 1 H-NMR spectrum of the product isolated as a powder by dripping it into a large amount of water, the product was completed only for imidization without the ring closure of the hydroxyamide group. This was confirmed to be a hydroxyamide group-containing polyimide. The resulting hydroxyamide group-containing polyimide had an intrinsic viscosity of 0.48 dL / g. The hydroxyamide group-containing polyimide varnish (solvent: NMP, 20 wt%) did not precipitate or gel when stored for 20 days at room temperature, and showed high solution storage stability. The hydroxyamide group-containing polyimide film (thickness: about 10 μm) obtained by applying this varnish to a glass substrate and drying at 60 ° C. for 2 hours showed sufficient light transmittance for h-line and g-line. Similarly, after forming a hydroxyamide group-containing polyimide film on a substrate, heat treatment for ring closure dehydration reaction of the hydroxyamide group is performed at 320 ° C. under reduced pressure for 1 hour, and then peeled off from the substrate to remove residual stress. By performing heat treatment for 1 hour, a polybenzoxazole imide film having a thickness of 20 μm was obtained. This film did not break even in the 180 ° bending test and showed flexibility. As a result of dynamic viscoelasticity measurement of this film, a glass transition point was observed at 323 ° C. The linear thermal expansion coefficient was 49.6 ppm / K. The dielectric constant estimated from the average refractive index was 3.02, and the water absorption was 2.8%. The 5% weight loss temperature was 494 ° C. in nitrogen and 497 ° C. in air, indicating high thermal stability. The mechanical properties were a tensile modulus (Young's modulus) of 3.12 GPa, a breaking strength of 0.12 GPa, and a breaking elongation of 10.4%, indicating sufficient film toughness. Table 1 summarizes these physical property values. 3 and 4 show infrared absorption spectra of the hydroxyamide group-containing polyimide and the polybenzoxazole imide thin film.

(実施例4)
ジアミン成分としてODAを用いる代わりに2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジ)(以下TFMBと称する)を用いた以外は、実施例3に記載した方法に従って、ヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を重合し、イミド化、製膜、熱環化してポリベンゾオキサゾールイミド膜を作製し、同様に物性評価した。図5および図6にヒドロキシアミド基含有ポリイミドのH−NMRスペクトルおよびその薄膜の赤外線吸収スペクトル、図7にポリベンゾオキサゾールイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルを示す。物性値を表1に示す。
Example 4
According to the method described in Example 3, except that 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidi) (hereinafter referred to as TFMB) was used instead of ODA as the diamine component, a hydroxyamide group-containing polyimide precursor was prepared. Polymerization, imidization, film formation, and thermal cyclization produced a polybenzoxazole imide film, and physical properties were similarly evaluated. 5 and 6 show the 1 H-NMR spectrum of the polyimide containing a hydroxyamide group and the infrared absorption spectrum of the thin film, and FIG. 7 shows the infrared absorption spectrum of the polybenzoxazole imide thin film. The physical property values are shown in Table 1.

(実施例5)
ジアミン成分としてODAを用いる代わりに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(以下HFBAPPと称する)を用いた以外は、実施例3に記載した方法に従って、ヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を重合し、イミド化、製膜、熱環化してポリベンゾオキサゾールイミド膜を作製し、同様に物性評価した。図8および図9にヒドロキシアミド基含有ポリイミドおよびポリベンゾオキサゾールイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルを示す。物性値を表1に示す。
(Example 5)
According to the method described in Example 3, except that 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane (hereinafter referred to as HFBAPP) was used instead of ODA as the diamine component. A group-containing polyimide precursor was polymerized, imidized, formed into a film, and thermally cyclized to produce a polybenzoxazole imide film, and the physical properties were similarly evaluated. 8 and 9 show infrared absorption spectra of the hydroxyamide group-containing polyimide and polybenzoxazole imide thin film. The physical property values are shown in Table 1.

Figure 2008280261
Figure 2008280261

表1中の略号は以下を表す。
ηinh:固有粘度
Tg:ガラス転移温度
CTE:線膨張係数
:窒素中での5%重量減少温度
air:空気中での5%重量減少温度
T%405:405nmにおける光透過率
T%435:435nmにおける光透過率
Cut−Off:カットオフ波長
:吸水率
:破断伸び
Modulus:引張弾性率
Abbreviations in Table 1 represent the following.
η inh : intrinsic viscosity Tg: glass transition temperature CTE: linear expansion coefficient T d 5 N 2 : 5% weight reduction temperature in nitrogen T d 5 air: 5% weight reduction temperature in air T% 405 : at 405 nm light transmittance T% 435: light transmission cut-off in 435 nm: cut-off wavelength W A: water absorption E b: elongation at break the modulus: tensile modulus

(実施例6)
<ポジ型パターン形成>
ジアミン成分としてODAを単独で用いる代わりにODAとHFBAPPを共に使用(共重合モル比ODA:HFBAPP=75:25)した以外は実施例3に記載した方法に従って、ヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を重合し、これをイミド化してヒドロキシアミド基含有ポリイミドを得た。このワニスにジアゾナフトキノン系感光剤として2,3,4−トリス(1−オキソ−2−ジアゾナフトキノン−5−スルフォキシ)ベンゾフェノン(東洋合成製、NT−200)を、上記ヒドロキシアミド基含有ポリイミドの実量に対して30重量%になるように添加し、溶解させた。これをシランカップリング剤で表面処理したガラス基板上に塗布し、60℃で2時間、熱風乾燥器中で乾燥させて、膜厚5μmの感光性樹脂組成物フィルムを得た。これを100℃で10分間プリベイク後、フォトマスクを介し、落射式高圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング社製トスキュア251)の3線混合線(365nmでの照射光強度=約150mW/cm)を20秒間照射した。これを2−プロパノールを10重量%含む2.38重量%TMAH水溶液にて23℃で25秒間現像を行い、水でリンス後、60℃で数分乾燥し、線幅20μmの鮮明なレリーフパターンが得られた。また熱環化反応後もパターンの崩れはみられなかった。図10に得られたポジ型パターンの走査型電子顕微鏡写真を示す。実施例5に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミドを用いた場合も同様に鮮明なポジ型パターンが得られた。
(Example 6)
<Positive pattern formation>
A hydroxyamide group-containing polyimide precursor was polymerized according to the method described in Example 3 except that both ODA and HFBAPP were used instead of ODA alone as the diamine component (copolymerization molar ratio ODA: HFBAPP = 75: 25). This was imidized to obtain a hydroxyamide group-containing polyimide. To this varnish, 2,3,4-tris (1-oxo-2-diazonaphthoquinone-5-sulfoxy) benzophenone (NT-200, manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.) as a diazonaphthoquinone photosensitizer It was added and dissolved so as to be 30% by weight with respect to the amount. This was apply | coated on the glass substrate surface-treated with the silane coupling agent, and it was made to dry in a hot air dryer at 60 degreeC for 2 hours, and the photosensitive resin composition film with a film thickness of 5 micrometers was obtained. This was pre-baked at 100 ° C. for 10 minutes, and then a 20-line mixed line (irradiated light intensity at 365 nm = about 150 mW / cm 2 ) of an epi-illumination type high-pressure mercury lamp (Toscure 251 manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co.) was passed through a photomask. Irradiated for 2 seconds. This was developed with a 2.38 wt% TMAH aqueous solution containing 10 wt% of 2-propanol at 23 ° C. for 25 seconds, rinsed with water, dried at 60 ° C. for several minutes, and a clear relief pattern with a line width of 20 μm was obtained. Obtained. Also, no pattern collapse was observed after the thermal cyclization reaction. FIG. 10 shows a scanning electron micrograph of the positive pattern obtained. When the hydroxyamide group-containing polyimide described in Example 5 was used, a clear positive pattern was similarly obtained.

(比較例1)
実施例1に記載のヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物の代わりに、類似化合物である3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物を用い、実施例5に記載のジアミンを用いてポリイミド前駆体を得た。これを用いて実施例6に記載の方法に従って感光性フィルム作製し、パターン形成を試みたが、露光部と未露光部との間のアルカリ溶解性の差が不十分であり、パターン形成が困難であった。またこのポリイミド前駆体をイミド化したものを用いた場合アルカリ溶解速度が遅く、パターン形成は同様に困難であった。これらの結果は本発明のヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物を使用しなかったためである。
(Comparative Example 1)
In place of the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride described in Example 1, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, which is a similar compound, was used. A polyimide precursor was obtained using the diamine. Using this, a photosensitive film was produced according to the method described in Example 6 and pattern formation was attempted. However, the difference in alkali solubility between the exposed and unexposed areas was insufficient, and pattern formation was difficult. Met. Further, when an imidized polyimide precursor was used, the alkali dissolution rate was slow, and pattern formation was similarly difficult. These results are because the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride of the present invention was not used.

(比較例2)
実施例1に記載のヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物の代わりに、類似化合物である式(9)で表される本発明外のテトラカルボン酸二無水物を用い、実施例3に記載の方法に従って本発明外のヒドロキシアミド基含有ポリイミドを重合した。固有粘度は0.27dL/gであった。これを用いて実施例3に記載の方法に従ってフィルム(膜厚約10μm)を作製した。このフィルムは極めて脆弱であった。これは固有粘度が低く、分子量が十分高くないためである。またこのフィルムのh線およびg線における光透過率はそれぞれ、1.6%、37.0%と不十分であった。これは重合の際に本発明のヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物を使用しなかったためである。
(Comparative Example 2)
In place of the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride described in Example 1, a tetracarboxylic dianhydride other than the present invention represented by the formula (9), which is an analogous compound, was used and described in Example 3. According to the method, a hydroxyamide group-containing polyimide outside the present invention was polymerized. Intrinsic viscosity was 0.27 dL / g. Using this, a film (film thickness of about 10 μm) was produced according to the method described in Example 3. This film was extremely fragile. This is because the intrinsic viscosity is low and the molecular weight is not sufficiently high. Further, the light transmittances of the film at h-line and g-line were 1.6% and 37.0%, respectively, which were insufficient. This is because the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride of the present invention was not used during the polymerization.

実施例1で得られたヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物のFT−IRスペクトルFT-IR spectrum of the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride obtained in Example 1 実施例1で得られたヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物のH−NMRスペクトル 1 H-NMR spectrum of the hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride obtained in Example 1 実施例3で得られたヒドロキシアミド基含有ポリイミドの赤外線吸収スペクトルInfrared absorption spectrum of the hydroxyamide group-containing polyimide obtained in Example 3 実施例3で得られたポリベンゾオキサゾールイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルInfrared absorption spectrum of the polybenzoxazole imide thin film obtained in Example 3 実施例4で得られたヒドロキシアミド基含有ポリイミドのH−NMRスペクトル 1 H-NMR spectrum of the hydroxyamide group-containing polyimide obtained in Example 4 実施例4で得られたヒドロキシアミド基含有ポリイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルInfrared absorption spectrum of the hydroxyamide group-containing polyimide thin film obtained in Example 4 実施例4で得られたポリベンゾオキサゾールイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルInfrared absorption spectrum of the polybenzoxazole imide thin film obtained in Example 4 実施例5で得られたヒドロキシアミド基含有ポリイミドの赤外線吸収スペクトルInfrared absorption spectrum of the hydroxyamide group-containing polyimide obtained in Example 5 実施例5で得られたポリベンゾオキサゾールイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルInfrared absorption spectrum of the polybenzoxazole imide thin film obtained in Example 5 実施例6で得られたポジ型パターンの走査型電子顕微鏡写真Scanning electron micrograph of the positive pattern obtained in Example 6

Claims (14)

下式(1)で表されるヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物。
Figure 2008280261
A hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (1):
Figure 2008280261
下式(2)で表されるヒドロキシアミド基含有テトラカルボン酸二無水物。
Figure 2008280261
A hydroxyamide group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (2):
Figure 2008280261
下式(3):
Figure 2008280261
で表される反復単位を含有するヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体。(式(3)中、Aは下式(4)または(5)で表され、Bは2価の芳香族基または脂肪族基を表す。)
Figure 2008280261
Figure 2008280261
The following formula (3):
Figure 2008280261
A hydroxyamide group-containing polyimide precursor containing a repeating unit represented by: (In formula (3), A is represented by the following formula (4) or (5), and B represents a divalent aromatic group or aliphatic group.)
Figure 2008280261
Figure 2008280261
固有粘度が0.4dL/g以上である、請求項3に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体。 The hydroxyamide group-containing polyimide precursor according to claim 3, wherein the intrinsic viscosity is 0.4 dL / g or more. 下式(6):
Figure 2008280261
で表される反復単位を含有するヒドロキシアミド基含有ポリイミド。(式(6)中、AおよびBは式(3)におけるのと同じ意味を表す。)
The following formula (6):
Figure 2008280261
A hydroxyamide group-containing polyimide containing a repeating unit represented by: (In Formula (6), A and B represent the same meaning as in Formula (3).)
固有粘度が0.4dL/g以上である、請求項5に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミド。 The hydroxyamide group-containing polyimide according to claim 5, wherein the intrinsic viscosity is 0.4 dL / g or more. 435nm(g線)および405nm(h線)におけるキャストフィルム(膜厚10μm)の光透過率がそれぞれ50%以上および10%以上である請求項5または6に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミド。 The hydroxyamide group-containing polyimide according to claim 5 or 6, wherein the light transmittance of a cast film (film thickness: 10 µm) at 435 nm (g line) and 405 nm (h line) is 50% or more and 10% or more, respectively. 下式(7):
Figure 2008280261
で表される反復単位を含有するポリベンゾオキサゾールイミド。(式(7)中、AおよびBは式(3)におけるのと同じ意味を表す。)
The following formula (7):
Figure 2008280261
A polybenzoxazole imide containing a repeating unit represented by: (In Formula (7), A and B represent the same meaning as in Formula (3).)
300℃以上のガラス転移温度を有することを特徴とする、請求項8に記載のポリベンゾオキサゾールイミド。   The polybenzoxazole imide according to claim 8, which has a glass transition temperature of 300 ° C. or higher. 請求項3または4に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体を加熱あるいは脱水環化試薬を用いてイミド化反応させることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミドの製造方法。   The hydroxyamide group according to any one of claims 5 to 7, wherein the hydroxyamide group-containing polyimide precursor according to claim 3 or 4 is subjected to an imidization reaction by heating or using a dehydrating cyclization reagent. The manufacturing method of a containing polyimide. 請求項3または4に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体あるいは、請求項5〜7のいずれか1項に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミドを加熱あるいは脱水環化試薬を用いて脱水閉環反応することを特徴とする請求項8または9に記載のポリベンゾオキサゾールイミドの製造方法。   The hydroxyamide group-containing polyimide precursor according to claim 3 or 4 or the hydroxyamide group-containing polyimide according to any one of claims 5 to 7 is subjected to a dehydration ring-closing reaction by heating or using a dehydration cyclization reagent. A process for producing a polybenzoxazole imide according to claim 8 or 9. 請求項3または4に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミド前駆体あるいは、請求項5〜7のいずれか1項に記載のヒドロキシアミド基含有ポリイミドおよびジアゾナフトキノン系感光剤を含有して成るポジ型感光性樹脂組成物。 A positive photosensitive resin comprising the hydroxyamide group-containing polyimide precursor according to claim 3 or 4, or the hydroxyamide group-containing polyimide according to any one of claims 5 to 7 and a diazonaphthoquinone photosensitizer. Resin composition. 請求項12に記載の感光性樹脂組成物からなる膜をパターン露光およびアルカリ現像後、加熱あるいは脱水環化試薬で処理して得られることを特徴とする微細パターン。 A fine pattern obtained by treating a film comprising the photosensitive resin composition according to claim 12 with patterning exposure and alkali development, followed by heating or a dehydrating cyclization reagent. 請求項8または9に記載のポリベンゾオキサゾールイミドを含有してなる半導体素子の保護膜。 The protective film of the semiconductor element formed by containing the polybenzoxazole imide of Claim 8 or 9.
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