JP2828740B2 - ポジ型感光性樹脂組成物 - Google Patents
ポジ型感光性樹脂組成物Info
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- JP2828740B2 JP2828740B2 JP15404990A JP15404990A JP2828740B2 JP 2828740 B2 JP2828740 B2 JP 2828740B2 JP 15404990 A JP15404990 A JP 15404990A JP 15404990 A JP15404990 A JP 15404990A JP 2828740 B2 JP2828740 B2 JP 2828740B2
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- JP
- Japan
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- weight
- parts
- resin composition
- photosensitive resin
- positive photosensitive
- Prior art date
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高感度、高解像度であると共に高密着性、
高強度、高熱安定性を有し、加工性及び信頼性に優れた
ポジ型感光性樹脂組成物に関するものである。
高強度、高熱安定性を有し、加工性及び信頼性に優れた
ポジ型感光性樹脂組成物に関するものである。
［従来の技術］ 従来、半導体の大容量化、高密度化、高集積化、実装
方法の表面実装化が急速に進展している。それに伴い、
半導体装置の製造方法において数々の問題点が発生して
いる。一つは封止材の薄型化や表面実装方法により、実
装時半導体チップにかかる熱あるいは熱応力が苛酷なも
のとなっていることである。そこで、これらの熱あるい
は熱応力から微細化した半導体回路を保護することが必
要となってくる。一方、半導体チップ上の配線の高密度
化、高集積化を進展させていく上で、配線、多層化の技
術が必要不可欠となりつつある。その実現のためには、
高い耐熱性と密着性、低い誘電率を有する層間絶縁膜が
必要である。そこで優れた耐熱性及び機械特性を有する
ポリイミドなどの高耐熱性ポリマーをパッシベーション
膜、バッファコート膜などのチップ保護膜、あるいは層
間絶縁膜に用いることにより、これらの問題点が解決で
きることが知られている。また近年これらの半導体製造
用高耐熱性ポリマーとして感光性ポリイミドが注目集め
ている（例えば、特公昭55−30207号公報、特開昭54−1
45794号公報など）。これは、ポリイミド樹脂自体に感
光性を付与したものであり、レジストを用いることなく
配線用のビアホールを作製することができる。そのため
ビアホール作製時にレジストの塗布／剥離といった工程
が不要となる。さらに、その加工時にヒドラジンや含ハ
ロゲン溶媒などの有害な薬品を使用せず、通常の有機溶
剤を用いるため、操作の安全性や環境汚染の防止の面に
おいても優れた特長を有している。その中でも注目すべ
き新しい感光性樹脂として、ポリベンゾオキサゾールと
ジアゾキノン化合物より構成されるポジ型感光性ポリベ
ンゾオキサゾール（例えば、特公平１−46862号公報な
ど）を挙げることができる。これは高い耐熱性、易加工
性に加え、低誘電率などの優れた電気特性、微細加工
性、感度をもち、ウェハーコート用途のみならず層間絶
縁膜用樹脂としての可塑性を有している。また、このポ
ジ型の感光性樹脂は、ビアホール部の除去をアルカリ性
水溶液を用いて行うため、他の従来の感光性ポリイミド
のような有機溶媒を必要とせず、作業の安定性は更に向
上している。
方法の表面実装化が急速に進展している。それに伴い、
半導体装置の製造方法において数々の問題点が発生して
いる。一つは封止材の薄型化や表面実装方法により、実
装時半導体チップにかかる熱あるいは熱応力が苛酷なも
のとなっていることである。そこで、これらの熱あるい
は熱応力から微細化した半導体回路を保護することが必
要となってくる。一方、半導体チップ上の配線の高密度
化、高集積化を進展させていく上で、配線、多層化の技
術が必要不可欠となりつつある。その実現のためには、
高い耐熱性と密着性、低い誘電率を有する層間絶縁膜が
必要である。そこで優れた耐熱性及び機械特性を有する
ポリイミドなどの高耐熱性ポリマーをパッシベーション
膜、バッファコート膜などのチップ保護膜、あるいは層
間絶縁膜に用いることにより、これらの問題点が解決で
きることが知られている。また近年これらの半導体製造
用高耐熱性ポリマーとして感光性ポリイミドが注目集め
ている（例えば、特公昭55−30207号公報、特開昭54−1
45794号公報など）。これは、ポリイミド樹脂自体に感
光性を付与したものであり、レジストを用いることなく
配線用のビアホールを作製することができる。そのため
ビアホール作製時にレジストの塗布／剥離といった工程
が不要となる。さらに、その加工時にヒドラジンや含ハ
ロゲン溶媒などの有害な薬品を使用せず、通常の有機溶
剤を用いるため、操作の安全性や環境汚染の防止の面に
おいても優れた特長を有している。その中でも注目すべ
き新しい感光性樹脂として、ポリベンゾオキサゾールと
ジアゾキノン化合物より構成されるポジ型感光性ポリベ
ンゾオキサゾール（例えば、特公平１−46862号公報な
ど）を挙げることができる。これは高い耐熱性、易加工
性に加え、低誘電率などの優れた電気特性、微細加工
性、感度をもち、ウェハーコート用途のみならず層間絶
縁膜用樹脂としての可塑性を有している。また、このポ
ジ型の感光性樹脂は、ビアホール部の除去をアルカリ性
水溶液を用いて行うため、他の従来の感光性ポリイミド
のような有機溶媒を必要とせず、作業の安定性は更に向
上している。
しかし、従来の感光性ポリベンゾオキサゾールは、基
板、特にシリコンウェハーとの密着性に劣り、現像時、
あるい硬化後の吸湿によって樹脂の基板からの剥離が生
じるといった重大な欠陥をも有していた。また、加熱閉
環後のフィルムは、やや強度に乏しく、脆いものであ
る。これらの欠点の克服として、密着性向上成分、可撓
性向上成分等のポリマー主鎖への導入が考えられる。し
かし、実際のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成は、
ジヒドロキシジアミンとカルボン酸ジクロリドとの反応
であり、反応条件幅が狭く、反応性の異なる異種の成分
存在下の共重合の制御は非常に困難である。このよう
に、現状でのポジ型ポリベンゾオキサゾールは、優れた
長所と共に数々の重大な欠点も有しており、その用途も
強く制限されているのが現状である。
板、特にシリコンウェハーとの密着性に劣り、現像時、
あるい硬化後の吸湿によって樹脂の基板からの剥離が生
じるといった重大な欠陥をも有していた。また、加熱閉
環後のフィルムは、やや強度に乏しく、脆いものであ
る。これらの欠点の克服として、密着性向上成分、可撓
性向上成分等のポリマー主鎖への導入が考えられる。し
かし、実際のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成は、
ジヒドロキシジアミンとカルボン酸ジクロリドとの反応
であり、反応条件幅が狭く、反応性の異なる異種の成分
存在下の共重合の制御は非常に困難である。このよう
に、現状でのポジ型ポリベンゾオキサゾールは、優れた
長所と共に数々の重大な欠点も有しており、その用途も
強く制限されているのが現状である。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、ポジ型感光性のポリベンゾオキサゾールの
有する優れた加工性、耐熱性を損うことなく、優れた密
着性及び機械特性をも併せ有する新しいポジ型の感光性
樹脂組成物を提供することを目的とする。
有する優れた加工性、耐熱性を損うことなく、優れた密
着性及び機械特性をも併せ有する新しいポジ型の感光性
樹脂組成物を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、ポリベンゾオキサゾールの前駆体（Ａ）、
有機溶剤に可溶な芳香族基あるいは複素環基よりなる高
耐熱性ポリマーあるいはその前駆体（Ｂ）、感光性ジア
ゾキノン化合物（Ｃ）を、（Ａ）100重量部に対し
（Ｂ）１〜100重量部、（Ｃ）１〜100重量部を配したポ
ジ型の感光性樹脂組成物である。
有機溶剤に可溶な芳香族基あるいは複素環基よりなる高
耐熱性ポリマーあるいはその前駆体（Ｂ）、感光性ジア
ゾキノン化合物（Ｃ）を、（Ａ）100重量部に対し
（Ｂ）１〜100重量部、（Ｃ）１〜100重量部を配したポ
ジ型の感光性樹脂組成物である。
［作用］ 本発明におけるポリベンゾオキサゾール前駆体（Ａ）
としては、下記一般式〔VI〕あるいは〔VII〕で示され
るポリアミドアルコール 又はポリアミドフェノールである。ここで、m,nは１〜5
00の自然数であり、Ar1としては、 （X1は、炭素１〜６の１価の炭化水素基、あるいはハロ
ゲン化炭化水素基又は水素） などを挙げることができる。
としては、下記一般式〔VI〕あるいは〔VII〕で示され
るポリアミドアルコール 又はポリアミドフェノールである。ここで、m,nは１〜5
00の自然数であり、Ar1としては、 （X1は、炭素１〜６の１価の炭化水素基、あるいはハロ
ゲン化炭化水素基又は水素） などを挙げることができる。
Ar2としては、 などを挙げることができる。ここで、X2、X4は のいずれか、 （Y1〜４は、炭素数１〜６の１価の炭化水素基あるいは
ハロゲン価炭化水素基） X3、X5は、上記〔VI〕のAr1の例として挙げた上記官能
基中のいずれか、ｐ、ｑは、１〜100の自然数あるいは
０である。Ar3としては、 などを挙げることができる。
ハロゲン価炭化水素基） X3、X5は、上記〔VI〕のAr1の例として挙げた上記官能
基中のいずれか、ｐ、ｑは、１〜100の自然数あるいは
０である。Ar3としては、 などを挙げることができる。
本発明のポリベンゾオキサゾール前躯体の製造方法
は、Ar1の構造を有するジヒドロキシジアミンとAr2の構
造を有するジカルボン酸二酸クロリドとの縮合、あるい
はAr1の構造を有するジヒドロキシジアミンとAr2の構造
を有するジカルボン酸のジシクロヘキシルカルボジイミ
ド等の脱水縮合剤存在下での縮合、Ar3の構造を有する
ヒドロキシアミノ酸の脱水縮合剤存在下での縮合などの
方法により得ることができる。さらに、樹脂の光パター
ン形成能（透明性、アルカリに対する溶解性）、樹脂の
基板への密着性向上のために、ジヒドロキシジアミンと
して2,2−ビス−（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニ
ル）−ヘキサフルオロプロパンもしくは3,3−ジヒドロ
キシベンジジン、ジカルボン酸としてイソフタル酸、テ
レフタル酸、もしくはジシロキサン含有ジカルボン酸の
二酸クロリドの内のいずれか、又はこれらの混合物をそ
れぞれ用いて縮合し、前駆体を得ることが望ましい。
は、Ar1の構造を有するジヒドロキシジアミンとAr2の構
造を有するジカルボン酸二酸クロリドとの縮合、あるい
はAr1の構造を有するジヒドロキシジアミンとAr2の構造
を有するジカルボン酸のジシクロヘキシルカルボジイミ
ド等の脱水縮合剤存在下での縮合、Ar3の構造を有する
ヒドロキシアミノ酸の脱水縮合剤存在下での縮合などの
方法により得ることができる。さらに、樹脂の光パター
ン形成能（透明性、アルカリに対する溶解性）、樹脂の
基板への密着性向上のために、ジヒドロキシジアミンと
して2,2−ビス−（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニ
ル）−ヘキサフルオロプロパンもしくは3,3−ジヒドロ
キシベンジジン、ジカルボン酸としてイソフタル酸、テ
レフタル酸、もしくはジシロキサン含有ジカルボン酸の
二酸クロリドの内のいずれか、又はこれらの混合物をそ
れぞれ用いて縮合し、前駆体を得ることが望ましい。
本発明の特徴の一つは、感光性樹脂組成物中にポリベ
ンゾオキサゾール前駆体と共に高い耐熱性を有するポリ
マーあるいはその前駆体を必須成分として存在させるこ
とである。この耐熱性ポリマーとして、基板との密着性
あるいは可撓性に優れたポリマーを選ぶことにより、従
来のポリベンゾオキサゾールの長所である優れた微細加
工性や電気特性を損うことなく、欠点であったフィルム
の脆さ及び基板との密着性を改善し、耐熱性をも更に向
上せしめる効果が得られるに至った。この耐熱性ポリマ
ーとしては、ポリイミド、ポリベンゾイミダゾール、ポ
リイミダゾピロロン、ポリベンゾチアゾール、ポリトリ
アゾール、ポリオキサジアゾール、ポリチアジアゾー
ル、ポリベンゾキサジノン、ポリキナゾリンジオン、ポ
リイミドイソインドロキナゾリンジオン、ポリキナゾリ
ン、ポリキナクリドン、ポリアントラゾリン、ポリイン
ドフェナジン、ポリヒダントイン、あるいはこれらポリ
マーの前駆体としてのポリアミック酸、ポリアミドアミ
ン、ポリアミドチオール、ポリヒドラジジン、ポリヒド
ラジド、ポリチオヒドラジド、ポリ尿素酸、ポリアミッ
ク酸モノアミドなどが挙げられる。これらのポリマー及
びその前駆体は、高い耐熱性を実現させるために、上記
Ar1〜３で示されるような芳香族基あるいは複素環基に
よって構成されることが必要である。中でもより効果的
に可撓性及び耐熱性を向上せしめるためには、下記式
〔VIII〕で示される構造のポリアミック酸が望ましい。
ンゾオキサゾール前駆体と共に高い耐熱性を有するポリ
マーあるいはその前駆体を必須成分として存在させるこ
とである。この耐熱性ポリマーとして、基板との密着性
あるいは可撓性に優れたポリマーを選ぶことにより、従
来のポリベンゾオキサゾールの長所である優れた微細加
工性や電気特性を損うことなく、欠点であったフィルム
の脆さ及び基板との密着性を改善し、耐熱性をも更に向
上せしめる効果が得られるに至った。この耐熱性ポリマ
ーとしては、ポリイミド、ポリベンゾイミダゾール、ポ
リイミダゾピロロン、ポリベンゾチアゾール、ポリトリ
アゾール、ポリオキサジアゾール、ポリチアジアゾー
ル、ポリベンゾキサジノン、ポリキナゾリンジオン、ポ
リイミドイソインドロキナゾリンジオン、ポリキナゾリ
ン、ポリキナクリドン、ポリアントラゾリン、ポリイン
ドフェナジン、ポリヒダントイン、あるいはこれらポリ
マーの前駆体としてのポリアミック酸、ポリアミドアミ
ン、ポリアミドチオール、ポリヒドラジジン、ポリヒド
ラジド、ポリチオヒドラジド、ポリ尿素酸、ポリアミッ
ク酸モノアミドなどが挙げられる。これらのポリマー及
びその前駆体は、高い耐熱性を実現させるために、上記
Ar1〜３で示されるような芳香族基あるいは複素環基に
よって構成されることが必要である。中でもより効果的
に可撓性及び耐熱性を向上せしめるためには、下記式
〔VIII〕で示される構造のポリアミック酸が望ましい。
ここで、ｒは１〜500の自然数であり、Ar4としては、 など、Ar5としては （X6〜７は、直接結合、 のいずれか） などをそれぞれ挙げることができるが、より好ましくは
Ar4が のいずれか、Ar5が の組合せである。
Ar4が のいずれか、Ar5が の組合せである。
さらに、上記耐熱ポリマーに下記式〔Ｉ〕 で示されるシロキサンユニットを結合させることによ
り、樹脂の基板に対する密着性が飛躍的に増大する。こ
こでR1〜４は、１価は無置換あるいは置換された脂肪族
あるいは芳香族炭化水素で、効果的に密着性を向上させ
るにはメチル基が望ましい。また、ｌは１〜５の自然
数、特に１がより好ましい。これら耐熱ポリマーの樹脂
組成物への添加量はポリベンゾオキサゾール100重量部
に対して１〜100重量部、好ましくは５〜30重量部であ
る。添加量が１重量部より少ないと耐熱性、可撓性、密
着性の向上効果は見られない。また添加量が100重量部
より多いと光によるパターン形成能や保存安定性が低下
してしまう。
り、樹脂の基板に対する密着性が飛躍的に増大する。こ
こでR1〜４は、１価は無置換あるいは置換された脂肪族
あるいは芳香族炭化水素で、効果的に密着性を向上させ
るにはメチル基が望ましい。また、ｌは１〜５の自然
数、特に１がより好ましい。これら耐熱ポリマーの樹脂
組成物への添加量はポリベンゾオキサゾール100重量部
に対して１〜100重量部、好ましくは５〜30重量部であ
る。添加量が１重量部より少ないと耐熱性、可撓性、密
着性の向上効果は見られない。また添加量が100重量部
より多いと光によるパターン形成能や保存安定性が低下
してしまう。
本発明におけるジアゾキノン化合物は、Ｏ−ベンゾキ
ノンジアジドあるいはＯ−ナフトキノンジアジド構造を
有る化合物であり、それらの感光性については米国特許
明細書第2772972号、第2797213号、第3669658号等より
公知である。すなわち、ジアゾキノン化合物自体はアル
カリ水溶液に難溶な物質であるが、露光によってカルボ
キシル基を生成し、アルカリ水溶液に易溶となる。この
特性を利用して、ジアゾキノン化合物をアルカリ可溶ポ
リマー中に存在させることにより、ポリマーに露光／未
露光でのアルカリ水溶液に対する溶解度差を生じせし
め、光パターニングが可能となる。本発明においては、
アルカリ可溶ポリマーとして、ポリベンゾオキサゾール
前駆体が用いられている。このジアゾキノン化合物に
は、光に対する感度に優れること、ポリマーに添加した
ときそのポリマーのアルカリ水溶液に対する溶解性を強
く低減し、露光後は逆にポリマーの溶解度を著しく増加
させること、ポリマーのフィルムの基板への密着性を損
ねず、望ましくは密着性を逆に向上させること、ポリマ
ーの着色を抑え、光の吸収による感度低下を抑えるこ
と、ポリマーの耐熱性を損ねず、望ましくは耐熱性を逆
に向上させること、などの特性が要求される。これらに
ついて望ましい効果を得ることのできるジアゾキノン化
合物として、 （式中、Q1〜６は水素原子または であり、Q1〜２及びQ3〜６のうち、それぞれ少なくとも
１個は である） などを挙げることができる。これらジアゾキノン化合物
の組成物への添加量は、ポリベンゾオキサゾール100重
量部に対し、１〜100重量部、好ましくは５〜50重量部
である。添加量が１重量部より少ない場合、樹脂の光パ
ターニング性が不良であり、逆に100重量部よりも多い
場合、フィルムの強度が著しく低下する。
ノンジアジドあるいはＯ−ナフトキノンジアジド構造を
有る化合物であり、それらの感光性については米国特許
明細書第2772972号、第2797213号、第3669658号等より
公知である。すなわち、ジアゾキノン化合物自体はアル
カリ水溶液に難溶な物質であるが、露光によってカルボ
キシル基を生成し、アルカリ水溶液に易溶となる。この
特性を利用して、ジアゾキノン化合物をアルカリ可溶ポ
リマー中に存在させることにより、ポリマーに露光／未
露光でのアルカリ水溶液に対する溶解度差を生じせし
め、光パターニングが可能となる。本発明においては、
アルカリ可溶ポリマーとして、ポリベンゾオキサゾール
前駆体が用いられている。このジアゾキノン化合物に
は、光に対する感度に優れること、ポリマーに添加した
ときそのポリマーのアルカリ水溶液に対する溶解性を強
く低減し、露光後は逆にポリマーの溶解度を著しく増加
させること、ポリマーのフィルムの基板への密着性を損
ねず、望ましくは密着性を逆に向上させること、ポリマ
ーの着色を抑え、光の吸収による感度低下を抑えるこ
と、ポリマーの耐熱性を損ねず、望ましくは耐熱性を逆
に向上させること、などの特性が要求される。これらに
ついて望ましい効果を得ることのできるジアゾキノン化
合物として、 （式中、Q1〜６は水素原子または であり、Q1〜２及びQ3〜６のうち、それぞれ少なくとも
１個は である） などを挙げることができる。これらジアゾキノン化合物
の組成物への添加量は、ポリベンゾオキサゾール100重
量部に対し、１〜100重量部、好ましくは５〜50重量部
である。添加量が１重量部より少ない場合、樹脂の光パ
ターニング性が不良であり、逆に100重量部よりも多い
場合、フィルムの強度が著しく低下する。
本発明におけるポジ型感光性樹脂組成物中には、レベ
リング剤、密着性向上剤などの添加剤を添加することも
可能である。
リング剤、密着性向上剤などの添加剤を添加することも
可能である。
これらの成分を溶媒に溶解し、得られたワニスをスピ
ンコート法等で基板上に塗布、露光、アルカリ水溶液に
よる現像、水によるリンス、熱硬化の各工程によって基
板上に樹脂パターンを得ることが可能である。
ンコート法等で基板上に塗布、露光、アルカリ水溶液に
よる現像、水によるリンス、熱硬化の各工程によって基
板上に樹脂パターンを得ることが可能である。
溶剤としては、Ｎ−メチルピロリドン、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、ヘキサメチル燐酸トリアミド、酢酸−
２−メトキシエチル、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル、γ−ブチロクトン等の有機溶剤が使用可能であ
るが、Ｎ−メチルピロリドンの使用が望ましい。露光は
紫外／可視光線、例えば、高圧水銀灯によるｇ線（波長
436nm）、ｉ線（波長365nm）などにより可能である。硬
化は、空気中あるいは窒素中300〜400℃で行うことによ
り耐熱性、密着性並びに機械強度に優れた樹脂パターン
が生成する。
ルアセトアミド、ヘキサメチル燐酸トリアミド、酢酸−
２−メトキシエチル、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル、γ−ブチロクトン等の有機溶剤が使用可能であ
るが、Ｎ−メチルピロリドンの使用が望ましい。露光は
紫外／可視光線、例えば、高圧水銀灯によるｇ線（波長
436nm）、ｉ線（波長365nm）などにより可能である。硬
化は、空気中あるいは窒素中300〜400℃で行うことによ
り耐熱性、密着性並びに機械強度に優れた樹脂パターン
が生成する。
［実施例］ 以下実施例による本発明を具体的に説明するが、本発
明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定される
ものではない。
明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定される
ものではない。
（実施例１） β，β−ビス（４−ヒドロキシ−３−アミノフェニ
ル）−ヘキサフルオロプロパン63重量部を乾燥ジメチル
アセトアミド295重量部に溶解し、ピリジン72重量部を
加えた後、乾燥窒素気流下−15℃においてイソフタル酸
ジクロリド37重量部をシクロヘキサノン105重量部に溶
解したものを30分かけて滴下する。滴下終了後、系を室
温まで戻しつつ、５時間乾燥窒素気流下撹拌を続ける。
その後、系全体を水600重量部中に滴下し、不溶部を濾
別して集め、減圧乾燥することによってポリベンゾオキ
サゾール前駆体を得る。次に、該前駆体30重量部と、下
記構造式で示される感光性ジアゾキノン化合物〔IX〕６
重量部 耐熱性ポリマー前躯体として下記構造式で示されるポリ
アミック酸〔Ｘ〕5.5重量部を Ｎ−メチルピロリドン70重量部に溶解することによって
感光性ワニスが得られる。この感光性ワニスをシリコン
ウェハー上にスピンコーターを用いて塗布、オーブン中
70℃で１時間乾燥し、厚さ約約10μｍの塗膜を得る。こ
の塗膜に凸版印刷（株）製マスク（テストチャートNo.
1;幅50μｍ〜0.88μｍの残しパターン及び抜きパターン
が描かれている）を通して高圧水銀灯からの紫外光線を
200mJ/cm2照射した後、0.95％テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド水溶液に30秒浸漬することによって露光
部を溶解除去した後、水で30秒間現像液を洗い流した
（リンス）。その結果、シリコンウェハー上に膜厚8.7
μｍの微細な塗膜のパターンが形成され、ウェハーより
剥離を起こさない最小の残しパターンの幅（以下この値
を「現像時密着性」と称する）が５μｍと微細パターン
においても現像時の塗膜のハガレが抑制されていること
が確認された。また、この感光性ワニスを調整後１週間
冷凍保存の後も、全く同様のパターン形成が可能であっ
た。このパターンをオーブン中30分/150℃、30分/250
℃、30分/350℃の順で加熱、樹脂を硬化させてもパター
ン形状にも何の変化も生じず良好であった。また、別に
感光性ワニスを同様にシリコンウェハー上に塗布し、プ
リベーク、加熱硬化を行い、得られた塗膜を1mm角に100
個碁盤目カットし、セロハンテープを貼りつけ、引き剥
がして、塗膜をシリコンウェハー上より剥がそうとした
が、剥がれた塗膜の数（これを「硬化膜密着性」称す
る）は０であり、硬化膜のウェハーへの密着性も優れて
いることが確認された。
ル）−ヘキサフルオロプロパン63重量部を乾燥ジメチル
アセトアミド295重量部に溶解し、ピリジン72重量部を
加えた後、乾燥窒素気流下−15℃においてイソフタル酸
ジクロリド37重量部をシクロヘキサノン105重量部に溶
解したものを30分かけて滴下する。滴下終了後、系を室
温まで戻しつつ、５時間乾燥窒素気流下撹拌を続ける。
その後、系全体を水600重量部中に滴下し、不溶部を濾
別して集め、減圧乾燥することによってポリベンゾオキ
サゾール前駆体を得る。次に、該前駆体30重量部と、下
記構造式で示される感光性ジアゾキノン化合物〔IX〕６
重量部 耐熱性ポリマー前躯体として下記構造式で示されるポリ
アミック酸〔Ｘ〕5.5重量部を Ｎ−メチルピロリドン70重量部に溶解することによって
感光性ワニスが得られる。この感光性ワニスをシリコン
ウェハー上にスピンコーターを用いて塗布、オーブン中
70℃で１時間乾燥し、厚さ約約10μｍの塗膜を得る。こ
の塗膜に凸版印刷（株）製マスク（テストチャートNo.
1;幅50μｍ〜0.88μｍの残しパターン及び抜きパターン
が描かれている）を通して高圧水銀灯からの紫外光線を
200mJ/cm2照射した後、0.95％テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド水溶液に30秒浸漬することによって露光
部を溶解除去した後、水で30秒間現像液を洗い流した
（リンス）。その結果、シリコンウェハー上に膜厚8.7
μｍの微細な塗膜のパターンが形成され、ウェハーより
剥離を起こさない最小の残しパターンの幅（以下この値
を「現像時密着性」と称する）が５μｍと微細パターン
においても現像時の塗膜のハガレが抑制されていること
が確認された。また、この感光性ワニスを調整後１週間
冷凍保存の後も、全く同様のパターン形成が可能であっ
た。このパターンをオーブン中30分/150℃、30分/250
℃、30分/350℃の順で加熱、樹脂を硬化させてもパター
ン形状にも何の変化も生じず良好であった。また、別に
感光性ワニスを同様にシリコンウェハー上に塗布し、プ
リベーク、加熱硬化を行い、得られた塗膜を1mm角に100
個碁盤目カットし、セロハンテープを貼りつけ、引き剥
がして、塗膜をシリコンウェハー上より剥がそうとした
が、剥がれた塗膜の数（これを「硬化膜密着性」称す
る）は０であり、硬化膜のウェハーへの密着性も優れて
いることが確認された。
さらに、この感光性ワニスをアルミ板上に同様に塗
布、プリベーク、加熱硬化の後、アルミ板を塩化第二鉄
溶液で溶解除去し、フィルムを得た。このフィルムの引
張強度は8.3kg/mm2と大きく、熱重量分析による重量減
少開始温度も392℃と高いものであった。これらの結果
をまとめて第１表に示す。
布、プリベーク、加熱硬化の後、アルミ板を塩化第二鉄
溶液で溶解除去し、フィルムを得た。このフィルムの引
張強度は8.3kg/mm2と大きく、熱重量分析による重量減
少開始温度も392℃と高いものであった。これらの結果
をまとめて第１表に示す。
このようにして、微細パターンの形成が可能であり、
なおかつ優れた密着性、機械強度、耐熱性を有する樹脂
を得ることができた。
なおかつ優れた密着性、機械強度、耐熱性を有する樹脂
を得ることができた。
（実施例２） 実施例１においてポリアミック酸〔Ｘ〕の代りに下記
構造式で示されるシロキサン変性ポリアミック酸〔XI〕
を同量使用して実施例１と同様の操作を行った。その結
果を第１表に示す。
構造式で示されるシロキサン変性ポリアミック酸〔XI〕
を同量使用して実施例１と同様の操作を行った。その結
果を第１表に示す。
実施例１の結果に比べ、熱分解開始温度が380℃と若
干低下するものの「現像時密着性」は２μｍとさらに向
上し、その他の性能も実施例１同様に高水準のものであ
った。
干低下するものの「現像時密着性」は２μｍとさらに向
上し、その他の性能も実施例１同様に高水準のものであ
った。
（実施例３） 実施例１において感光性ジアゾキノン化合物６重量部
〔IX〕の代りに下記構造式で示される感光性ジアゾキノ
ン化合物〔XII〕11.8重量部を使用して実施例１と同様
の操作を行った。その結果を第１表に示す。
〔IX〕の代りに下記構造式で示される感光性ジアゾキノ
ン化合物〔XII〕11.8重量部を使用して実施例１と同様
の操作を行った。その結果を第１表に示す。
実施例１の結果に比べ、パターン形成後の膜厚が7.8
μｍと若干低下するものの熱分解開始温度は404℃と更
に向上し、その他の性能も実施例１同様に高水準のもの
であった。
μｍと若干低下するものの熱分解開始温度は404℃と更
に向上し、その他の性能も実施例１同様に高水準のもの
であった。
（実施例４） 実施例２において感光性ジアゾキノン化合物〔IX〕６
重量部の代りに上記構造式で示される感光性ジアゾキノ
ン化合物〔XII〕11.8重量部を使用して実施例２と同様
の操作を行った。その結果を第１表に示す。
重量部の代りに上記構造式で示される感光性ジアゾキノ
ン化合物〔XII〕11.8重量部を使用して実施例２と同様
の操作を行った。その結果を第１表に示す。
実施例２の結果に比べ、パターン形成後の膜厚が7.6
μｍと若干低下するものの熱分解開始温度は390℃と更
に向上し、現像時密着性などその他の性能も実施例２同
様に高水準のものであった。
μｍと若干低下するものの熱分解開始温度は390℃と更
に向上し、現像時密着性などその他の性能も実施例２同
様に高水準のものであった。
（比較例１） 実施例１において感光性ジアゾキノン化合物〔IX〕の
添加量を６重量部から36重量部に増やして実施例１と同
様の操作を行った。その結果を第１表に示す。
添加量を６重量部から36重量部に増やして実施例１と同
様の操作を行った。その結果を第１表に示す。
硬化後の塗膜がたいへん脆く、アルミ板溶解後、自己
保持性のあるフィルムが生成せず、引張強度等の測定用
試験片を得ることができなかった。
保持性のあるフィルムが生成せず、引張強度等の測定用
試験片を得ることができなかった。
（比較例２） 実施例１において感光性ジアゾキノン化合物〔IX〕の
添加量を６重量部から0.15重量部に減らして実施例１と
同様の操作を行った。その結果を第１表に示す。
添加量を６重量部から0.15重量部に減らして実施例１と
同様の操作を行った。その結果を第１表に示す。
現像時、塗膜の露光部と未露光部との間の溶解度の差
が小さく、パターンを得ることができなかった。
が小さく、パターンを得ることができなかった。
（比較例３） 実施例１においてポリアミック酸〔Ｘ〕の添加量を5.
5重量部から36重量部に増やして実施例１と同様の操作
を行った。その結果を第１表に示す。
5重量部から36重量部に増やして実施例１と同様の操作
を行った。その結果を第１表に示す。
パターン形成後の膜厚は1.5mmと小さく、しかも感光
性ワニス調整後１週間冷凍保存を行うとパターン形成が
不能となり、ワニスの保存安定性も不良であること確認
された。
性ワニス調整後１週間冷凍保存を行うとパターン形成が
不能となり、ワニスの保存安定性も不良であること確認
された。
（比較例４） 実施例１においてポリアミック酸〔Ｘ〕の添加量を5.
5重量部から0.15重量部に減らして実施例１と同様の操
作を行った。その結果を第１表に示す。
5重量部から0.15重量部に減らして実施例１と同様の操
作を行った。その結果を第１表に示す。
塗膜の現像時密着性及び硬化膜密着性は共に悪いもの
であった。また生成フィルムは非常に脆く、引張強度
は、僅かに1.2kg/mm2であった。また熱分解開始温度も3
62℃と実施例と比べて低いものであった。
であった。また生成フィルムは非常に脆く、引張強度
は、僅かに1.2kg/mm2であった。また熱分解開始温度も3
62℃と実施例と比べて低いものであった。
［発明の効果］ 本発明の特徴は、ポリベンゾオキサゾールと感光性ジ
アゾキノンからなる感光性組成物に、耐熱性、可撓性、
密着性に優れた芳香族ポリマー、あるいはシロキサン変
性芳香族ポリマーを添加させたことである。その結果、
感光性ポリベンゾオキサゾールの優れた光パターン形成
能、電気特性及び耐熱性を損うことなく、その欠点であ
った機械特性、現像時及び硬化後の基板への密着性、さ
らに耐熱性をも著しく改善することが可能となった。
アゾキノンからなる感光性組成物に、耐熱性、可撓性、
密着性に優れた芳香族ポリマー、あるいはシロキサン変
性芳香族ポリマーを添加させたことである。その結果、
感光性ポリベンゾオキサゾールの優れた光パターン形成
能、電気特性及び耐熱性を損うことなく、その欠点であ
った機械特性、現像時及び硬化後の基板への密着性、さ
らに耐熱性をも著しく改善することが可能となった。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−18562（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−109828（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−6947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−96162（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−27140（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−135935（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−13032（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03F 7/075 G03F 7/022 G03F 7/037 G03F 7/039 C08L 79/04
Claims (4)
- 【請求項１】ポリベンゾオキサゾールの前駆体（Ａ）、
芳香族基あるいは複素環基よりなるポリイミド、ポリベ
ンゾイミダゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリトリア
ゾール、ポリオキサジアゾール、ポリチアジアゾール、
ポリベンゾキサジノン、ポリキナゾリンジオン、ポリイ
ミドイソインドロキナゾリンジオン、ポリキナゾロン、
ポリキナクリドン、ポリアントラゾリン、ポリインドフ
ェナジン、ポリヒダントインのうち、一つあるいは二つ
以上の有機溶媒可能ポリマーまたはその前駆体（Ｂ）、
感光性ジアゾキノン化合物（Ｃ）を、（Ａ）100重量
部、（Ｂ）１〜100重量部、（Ｃ）１〜100重量部よりな
ることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。 - 【請求項２】芳香族基あるいは複素環基よりポリマー又
はその前駆体（Ｂ）が下記式〔Ｉ〕で示されるポリシロ
キサンユニットを結合してなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のポジ型感光性樹脂組成物。 （式中、R1〜４は、１価の無置換あるいは置換された脂
肪族あるいは芳香族炭化水素基であり、ｌは１〜５以下
の自然数） - 【請求項３】芳香族基あるいは複素環基よりなる前駆体
（Ｂ）がポリアミック酸であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項及び第２項記載のポジ型感光性樹脂組成
物。 - 【請求項４】感光性ジアゾキノン化合物が下記式〔II〕
〜〔Ｖ〕で示されることを特徴とする特許請求の範囲第
１〜３項記載のポジ型感光性樹脂組成物。 （式中、Q1〜６は水素原子または であり、Q1〜２及びQ3〜６のうち、それぞれ少なくと１
個は である）
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15404990A JP2828740B2 (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | ポジ型感光性樹脂組成物 |
| EP91108689A EP0459395B1 (en) | 1990-05-29 | 1991-05-28 | Positive photo-sensitive resin composition |
| DE69131529T DE69131529T2 (de) | 1990-05-29 | 1991-05-28 | Positiv arbeitende lichtempfindliche Harzzusammensetzung |
| KR1019910008819A KR0183990B1 (ko) | 1990-05-29 | 1991-05-29 | 양성 감광성 수지 조성물 |
| US08/210,417 US5449584A (en) | 1990-05-29 | 1994-03-18 | Positive photo-sensitive resin composition comprising a photosensitive polybenzoxazole or a mixture of a polybenzoxazole, an organic solvent soluble polymer and a diazoquinone and/or a dihydropyridine compound |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15404990A JP2828740B2 (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | ポジ型感光性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0446345A JPH0446345A (ja) | 1992-02-17 |
| JP2828740B2 true JP2828740B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=15575799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15404990A Expired - Lifetime JP2828740B2 (ja) | 1990-05-29 | 1990-06-14 | ポジ型感光性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2828740B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0489469A (ja) * | 1990-07-27 | 1992-03-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | ２−ジアゾ−１，２−キノン誘導体、及びそれを用いた画像形成材料 |
| JP4547087B2 (ja) * | 1997-10-13 | 2010-09-22 | 株式会社ピーアイ技術研究所 | ポジ型感光性ポリイミド組成物 |
| JP4529252B2 (ja) | 1999-09-28 | 2010-08-25 | 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 | ポジ型感光性樹脂組成物、パターンの製造法及び電子部品 |
| US7638254B2 (en) | 2004-05-07 | 2009-12-29 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd | Positive photosensitive resin composition, method for forming pattern, and electronic part |
| US7435525B2 (en) | 2004-05-07 | 2008-10-14 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd. | Positive photosensitive resin composition, method for forming pattern, and electronic part |
| TWI407255B (zh) | 2005-09-22 | 2013-09-01 | Hitachi Chem Dupont Microsys | 負片型感光性樹脂組成物、圖案形成方法以及電子零件 |
| US8298747B2 (en) | 2007-03-12 | 2012-10-30 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems, Ltd. | Photosensitive resin composition, process for producing patterned hardened film with use thereof and electronic part |
| JP5277867B2 (ja) | 2007-10-29 | 2013-08-28 | 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 | ポジ型感光性樹脂組成物、パタ−ンの製造方法及び電子部品 |
| JP6699661B2 (ja) * | 2016-03-28 | 2020-05-27 | 東レ株式会社 | 感光性樹脂成物 |
-
1990
- 1990-06-14 JP JP15404990A patent/JP2828740B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446345A (ja) | 1992-02-17 |
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