JP3031434B2 - ポリイミドのパターン形成方法 - Google Patents
ポリイミドのパターン形成方法Info
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Description
基板などの電子材料の製造に好適な、ポリイミド前駆体
を利用した新規なポリイミドのパターン形成方法に関す
るものである。
用いるフォトレジストとしては、キノンジアジド化合
物、ケイ皮酸ビニル、アクロイル化合物、シンナミリデ
ン化合物などの感光性成分を含有する感光性樹脂組成物
が広く用いられているが、最近、機械的強度、耐熱性、
熱安定性、加工性などの物性がすぐれていることから感
光性ポリイミドを感光性成分としたフォトレジストが注
目を浴びるようになってきた。
もつポリイミドの前駆体を光重合又は光架橋させ、現像
処理して未露光部を除去し、パターンを形成したのち、
熱処理によりイミド環化させるもので、上記の前駆体と
しては、ポリアミック酸にエステル結合やイオン結合に
よって感光基を結合した化学構造を有している。
光性ポリイミドは、感光基を揮散させる必要上、イミド
環化に至る熱処理温度が、通常の非感光性ポリイミドに
比べ高くなる傾向がある。したがって、これをアルミニ
ウム配線や化合物半導体材料のように熱処理温度に制限
のある分野のフォトレジストとして用いる場合には、不
適当であるし、また、多層配線板の層間絶縁膜として使
用する場合には、構成体内に生じる熱ひずみを低減させ
る上からも熱処理温度が低い方がよいため、感光性ポリ
イミドの熱処理温度を低くする方法が要望されていた。
リイミドの熱処理温度を低下させることについて種々検
討した結果、特定の化学構造を有する、感光性ポリイミ
ド前駆体を用い、マイクロ波照射によりイミド環化させ
ることによりその目的を達成しうることを見出し、この
知見に基づいて本発明をなすに至った。
基を除いた化学構造を、またYは芳香族性ジアミンのア
ミノ基を除いた化学構造をそれぞれ示すものであり、R
は末端エチレン結合をもつ不飽和化合物残基であって、
Xにおける2個の−CO−R基は、アミド基幹鎖を形成
するカルボニル基に対しオルト位置に結合している)で
表わされる繰り返し単位をもつ感光性ポリイミド前駆体
と光重合開始剤を必須成分として含有する感光性樹脂組
成物からなる感光層を有する基材に像形成露光を施し、
次いで現像したのち、マイクロ波を照射して前記ポリイ
ミド前駆体のイミド環化を行うことを特徴とするポリイ
ミドのパターン形成方法を提供するものである。
ラカルボン酸から4個のカルボキシル基を除いた化学構
造を示すものであるが、ここで芳香族性テトラカルボン
酸とは、芳香族性基すなわち、完全不飽和化された炭素
環又は複素環にカルボキシル基が直接結合した化学構造
をもつ化合物を意味する。
としては、以下に示すグループに属するものを挙げるこ
とができる。
から構成されたもの。例えばピロメリット酸、1,2,
7,8‐ナフタレンテトラカルボン酸、1,2,8,9
‐アントラセンテトラカルボン酸、2,3,5,6‐ピ
リジンテトラカルボン酸、2,3,6,7‐キノリンテ
トラカルボン酸など。
−,−S−又は−C(CF3)2−であり、aは0又は1
である)で表わされるもの。例えば3,3′,4,4′
‐ジフェニルテトラカルボン酸、3,3′,4,4′‐
ジフェニルエーテルテトラカルボン酸、3,3′,4,
4′‐ベンゾフェノンテトラカルボン酸、3,4,
3′,4′‐ジフェニルメタンテトラカルボン酸、3,
3′,4,4′‐ジフェニルスルホキシドテトラカルボ
ン酸など。
性ジアミンから2個のアミノ基を除いた化学構造を示す
ものであるが、ここで芳香族性ジアミンとは、芳香族性
基すなわち完全不飽和化された炭素環又は複素環にアミ
ノ基が直接結合した化学構造をもつ化合物を意味する。
このような芳香族性ジアミンの例としては以下に示すグ
ループに属するものを挙げることができる。
から構成されたもの。例えば1,4‐フェニレンジアミ
ン、2,7‐ナフタレンジアミン、3,5‐ジアミノピ
リジン、5,8‐ジアミノキノリンなど。
−,−S−又は−C(CF3)2−であり、bは0又は1
である)で表わされるもの。例えば3,4′又は4,
4′‐ジアミノジフェニル、3,4′又は4,4′‐ジ
アミノジフェニルエーテル、4,4′‐ジアミノジフェ
ニルスルホキシド、4,4′‐ジアミノベンゾフェノ
ン、4,4′‐ジアミノジフェニルメタン、4,4′‐
ジアミノジフェニルスルフィドなど。
れるもの。例えば4,4′‐ビス(3又は4‐アミノフ
ェノキシ)ジフェニルスルホキシド、4,4′‐ビス
(3又は4‐アミノフェノキシ)ジフェニルメタン、4,
4′‐ビス(3又は4‐アミノフェノキシ)ジフェニル
エーテル、4,4′‐ビス(3又は4‐アミノフェノキ
シ)ジフェニルスルフィドなど。
−,−O−又は−NH−である)で表わされるもの。例
えばビス[2‐(4‐アミノフェニル)‐ベンゾチアゾ
リル]オキシド、ビス[2‐(4‐アミノフェニル)‐
ベンズイミダゾリル]スルホキシド、ビス[2‐(4‐
アミノフェニル)‐ベンズオキサゾリル]など。
ンゼン、1,4‐ジ‐(4‐アミノベンゾイルオキシ)
ブタン、式
香族性ジアミン中における芳香族環は、さらに炭素数1
〜6のアルキル基で置換されていてもよい。
チレン結合をもつ不飽和化合物残基であるが、このよう
なものとしては、以下のグループに属する基を挙げるこ
とができる。 (1)一般式
もよい炭化水素基、R2は水素原子又はメチル基、dは
0又は1である)で表わされる残基。例えばアリルオキ
シ基、2‐アクリロイルオキシエチルオキシ基、2‐メ
タクリロイルオキシプロピルオキシ基など。
わされる残基。例えば2‐アクリロイルオキシエチルア
ミノ基、2‐メタクリロイルオキシエチルアミノ基、2
‐アクリロイルオキシプロピルアミノ基など。
わされる残基。例えば2‐ヒドロキシ‐3‐メタクリロ
イルオキシプロピルオキシ基、2‐ヒドロキシ‐3‐ア
クリロイルオキシプロピルオキシ基、2‐ヒドロキシ‐
4‐ペンテニルオキシ基など。
R3,R4及びR5はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜4
のアルキル基である)で表わされる残基。例えば2‐ア
クリロイルオキシエチル・ジメチルアンモニウム基、2
‐メタクリロイルオキシプロピル・トリメチルアンモニ
ウム基など。
位をもつ感光性イミド前駆体は、例えば以下の方法によ
って製造することができる。 (1)Rが一般式(VI)で表わされる基の場合 前記一般式(II)で表わされるテトラカルボン酸のジ
無水物と、一般式
わされるアルコールとを、不活性溶媒中で反応させ、次
いで縮合剤、例えば塩化チオニル又はジシクロヘキシル
カルボジイミドなどの存在下で、前記一般式(III)
で表わされるジアミンを重縮合させることにより感光性
ポリイミド前駆体を得る。次にこのようにして得た反応
混合物から縮合剤を除去し、さらにイオン交換処理して
不純物を除いたのち、これを水又はアルコール中に注加
して前駆体を析出させる。析出物をろ別し、乾燥後、所
要の溶媒に溶かし、必要な添加剤を加えて感光性組成物
を調製する。
基の場合 前記一般式(II)で表わされるテトラカルボン酸のジ
無水物と、前記一般式(III)で表わされるジアミン
とを不活性溶媒中で重縮合させてポリアミック酸を製造
し、次いでこれに一般式
わされるイソシアネートを反応させ、感光性ポリイミド
前駆体溶液を調製する。次にこの溶液を前記と同様にし
て精製し、必要な添加剤を加えて感光性組成物とする。
る基の場合 前記一般式(II)で表わされるテトラカルボン酸のジ
無水物と、前記一般式(III)で表わされるジアミン
とを不活性溶媒中で重縮合させてポリアミック酸を製造
し、次いでこれに一般式
わされるエポキシ化合物を反応させ、感光性ポリイミド
前駆体溶液を調製する。次にこの溶液を前記と同様にし
て精製し、必要な添加剤を加えて感光性組成物とする。
の場合 前記一般式(II)で表わされるテトラカルボン酸のジ
無水物と、前記一般式(III)で表わされるジアミン
とを不活性溶媒中で重縮合させてポリアミック酸を製造
し、次いでこれに一般式(IX)で表わされる第四化合
物残基をもつ、塩を反応させ、感光性ポリイミド前駆体
溶液を調製する。次にこの溶液を前記と同様にして精製
し、必要な添加剤を加えて感光性組成物とする。
合開始剤としては、例えばベンゾフェノン、o‐ベンゾ
イル安息香酸メチル、4‐ベンゾイル‐4′‐メチルジ
フェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノンなど
のベンゾフェノン誘導体、2,2′‐ジエトキシアセト
フェノン、2‐ヒドロキシ‐2‐メチルプロピオフェノ
ンなどのアセトフェノン誘導体、1‐ヒドロキシシクロ
ヘキシルフェニルケトン、チオキサントン、2‐メチル
チオキサントン、2‐イソプロピルチオキサントン、ジ
エチルチオキサントンなどのチオキサントン誘導体、ベ
ンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジル‐β‐メ
トキシエチルアセタールなどのベンジル誘導体、ベンゾ
イン、ベンゾインメチルエーテルなどのベンゾイン誘導
体、2,6‐ジ(4′‐ジアジドベンザル)‐4‐メチ
ルシクロヘキサノン、2,6‐ジ(4′‐ジアジドベン
ザル)シクロヘキサノンなどのアジド類、1‐フェニル
‐1,2‐ブタンジオン‐2‐(o‐メトキシカルボニ
ル)オキシム、1‐フェニル‐プロパンジオン‐2‐
(o‐メトキシカルボニル)オキシム、1‐フェニル‐
プロパンジオン‐2‐(o‐エトキシカルボニル)オキ
シム、1‐フェニル‐プロパンジオン‐2‐(o‐ベン
ゾイル)オキシム、1,3‐ジフェニル‐プロパントリ
オン‐2‐(o‐エトキシカルボニル)オキシム、1‐
フェニル‐3‐エトキシ‐プロパントリオン‐2‐(o
‐ベンゾイル)オキシムなどのオキシム類が用いられる
が、光感度の点でオキシム類が好ましい。これらの光重
合開始剤の添加量は前記の前駆体ポリマー100重量部
に対し、1〜15重量部が好ましい。
度向上のために反応性炭素‐炭素二重結合を有する化合
物を加えることもできる。このような化合物としては、
例えば1,6‐ヘキサンジオールジアクリレート、ネオ
ペンチルグリコールジアクリレート、エチレングリコー
ルジアクリレート、付加モル数2〜20のポリエチレン
グリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジア
クリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、メチ
レンビスアクリルアミド、N‐メチロールアクリルアミ
ド及び上記のアクリレート又は相当するメタクリレー
ト、メタクリルアミドなどがある。これらの化合物は、
前駆体ポリマー100重量部当り、1〜30重量部の範
囲で添加するのが好ましい。
は、光感度向上のための増感剤を添加することができ
る。このような増感剤としては、例えばミヒラーズケト
ン、4,4′‐ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノ
ン、2,5‐ビス(4′‐ジエチルアミノベンザル)シ
クロペンタノン、2,6‐ビス(4′‐ジエチルアミノ
ベンザル)シクロヘキサノン、2,6‐ビス(4′‐ジ
メチルアミノベンザル)‐4‐メチルシクロヘキサノ
ン、2,6‐ビス(4′‐ジエチルアミノベンザル)‐
4‐メチルシクロヘキサノン、4,4′‐ビス(ジメチ
ルアミノ)カルコン、4,4′‐ビス(ジエチルアミ
ノ)カルコン、p‐ジメチルアミノシンナミリデンイン
ダノン、p‐ジメチルアミノベンジリデンインダノン、
2‐(p‐ジメチルアミノフェニルビフェニレン)‐ベ
ンゾチアゾール、2‐(p‐ジメチルアミノフェニルビ
ニレン)ベンゾチアゾール、2‐(p‐ジメチルアミノ
フェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3‐ビ
ス(4′‐ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3
‐ビス(4′‐ジエチルアミノベンザル)アセトン、
3,3′‐カルボニル‐ビス(7‐ジエチルアミノクマ
リン)、3‐アセチル‐7‐ジメチルアミノクマリン、
3‐エトキシカルボニル‐7‐ジメチルアミノクマリ
ン、3‐ベンジロキシカルボニル‐7‐ジメチルアミノ
クマリン、3‐メトキシカルボニル‐7‐ジエチルアミ
ノクマリン、3‐エトキシカルボニル‐7‐ジエチルア
ミノクマリン、N‐フェニル‐N′‐エチルエタノール
アミン、N‐フェニルジエタノールアミン、N‐p‐ト
リルジエタノールアミン、N‐フェニルエタノールアミ
ン、4‐モルホリノベンゾフェノン、ジメチルアミノ安
息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミ
ル、2‐メルカプトベンズイミダゾール、1‐フェニル
‐5‐メルカプト‐1H‐テトラゾール、2‐メルカプ
トベンゾチアゾールなどが挙げられる。これらは単独で
又は2ないし5種類の組合せで用いられ、その添加量は
前記の前駆体ポリマー100重量部に対し、0.1〜1
5重量部が好ましい。
には、基材との接着性向上のため接着助剤を添加するこ
ともできる。この接着助剤としては例えばγ‐アミノプ
ロピルジメトキシシラン、N‐(β‐アミノエチル)‐
γ‐アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ‐グリ
シドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ‐メルカ
プトプロピルメチルジメトキシシラン、3‐メタクリロ
キシプロピルジメトキシメチルシラン、3‐メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン、ジメトキシメチル‐
3‐ピペリジノプロピルシラン、ジエトキシ‐3‐グリ
シドキシプロピルメチルシラン、N‐(3‐ジエトキシ
メチルシリルプロピル)スクシンイミド、N‐[3‐
(トリエトキシシリル)プロピル]フタルアミド酸、ベ
ンゾフェノン‐3,3′‐ビス(N‐[3‐トリエトキ
シシリル]プロピルアミド)‐4,4′‐ジカルボン
酸、ベンゼン‐1,4‐ビス(N‐[3‐トリエトキシ
シリル]プロピルアミド)‐2,5‐ジカルボン酸など
が用いられる。これらの接着助剤の添加量は前記の前駆
体ポリマー100重量部に対し、0.5〜10重量部の
範囲が添加するのが好ましい。
には、保存時の組成物溶液の粘度や光感度の安定性を向
上させるために熱重合薬止剤を添加することができる。
この熱重合禁止剤としては、例えばヒドロキノン、N‐
ニトロソジフェニルアミン、p‐tert‐ブチルカテ
コール、フェノチアジン、N‐フェニルナフチルアミ
ン、エチレンジアミン四酢酸、1,2‐シクロヘキサン
ジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、
2,6‐ジ‐tert‐ブチル‐p‐メチルフェノー
ル、5‐ニトロソ‐8‐ヒドロキシキノリン、1‐ニト
ロソ‐2‐ナフトール、2‐ニトロソ‐1‐ナフトー
ル、2‐ニトロソ‐5‐(N‐エチル‐N‐フルフォプ
ロピルアミノ)フェノール、N‐ニトロソ‐N‐フェニ
ルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、N‐ニトロソ‐
N(1‐ナフチル)ヒドロキシルアミンアンモニウム塩
などが用いられる。その添加量は前記の前駆体ポリマー
100重量部に対し、0.005〜5重量部の範囲が好
ましい。
る溶媒としては、溶解性の点で極性溶媒が好ましく、例
えばN,N′‐ジメチルホルムアミド、N‐メチルピロ
リドン、N‐アセチル‐2‐ピロリドン、N,N′‐ジ
メチルアセトアミド、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル、シクロベンタノン、γ‐ブチロラクトン、α‐
アセチル‐γ‐ブチロラクトンなどが用いられ、これら
は単独又は2種以上の組合せで用いることができる。
上に塗布する方法としては、例えばスピンコーター、バ
ーコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、ス
クリーン印刷器等で塗布する方法、スプレーコーターで
噴霧塗布する方法などを用いることができる。塗膜の乾
燥方法としては、風乾、オーブン又はホットプレートに
よる加熱乾燥、真空乾燥などの方法が用いられる。
通して、又はステッパーの投影露光装置により、X線、
紫外線により露光される。これらのうち取り扱い性の点
で紫外線が好ましく、その光源としては、高圧水銀灯、
超高圧水銀灯などが用いられ、照度の点で後者が好まし
い。
重合体に対する良溶媒と貧溶媒の組合せが好ましく、こ
の良溶媒としては、N‐メチルピロリドン、N‐アセチ
ル‐2‐ピロリドン、N,N′‐ジメチルアセトアミ
ド、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、γ‐ブチロ
ラクトン、α‐アセチル‐γ‐ブチロラクトンなどが、
また、貧溶媒としてはトルエン、キシレン、メタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール及び水などが
用いられる。全溶媒に対する貧溶媒の割合は1〜50%
(容量/容量)であり、各溶媒を数種類組み合わせて用
いることもできる。現像方法は、これまで常用されてい
る方法例えば回転を伴うスプレー法、パドル法、超音波
処理を伴う浸せき法などの中から任意に選ぶことができ
る。
たパターンに対し、マイクロ波を照射してイミド環化さ
せることが必要である。この際のマイクロ波の周波数と
しては、2GHz以上が好ましく、その出力としては5
00W以上が好ましい。熱処理温度は、250〜500
℃の範囲で400℃以下が好ましく、100〜250℃
の範囲で、同じ炉又はホットプレートなどにより前処理
をしてもよい。
は、従来の先行技術と比べ多くの利点を有している。す
なわち本発明の方法によると、熱処理温度を低下させる
ことができ、これにより半導体保護膜や多層配線構造絶
縁膜等の用途分野で使用可能な範囲が拡大し、また、熱
処理時の温度変化がより少なくなるため、熱処理後に基
材と該ポリイミド材料との熱膨張係数の相違により発生
する残留応力を低下させることができる。さらに、低め
の熱処理温度でも十分な機械特性を得ることができ、こ
の機械特性を評価して膜物性の尺度とすることができ
る。
さらに詳細に説明する。 参考例1 500ml容のセパラブルフラスコに、3,3′,4,
4′‐ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物16.1
g及びピロメリット酸無水物10.9g、2‐ヒドロキ
シエチルメタクリレート27.0g及びα‐ブチロラク
トン100mlを装入し、氷冷下、かきまぜながらピリ
ジン17.0gを加えた。室温で16時間かきまぜたの
ち、ジシクロヘキシルカルボジイミド41.2gを含む
γ‐ブチロラクトン40mlの溶液を氷冷下、30分間
で加え、続いて4,4′‐ジアミノジフェニルエーテル
19.0gを60分間で加えた。氷冷下、3時間かきま
ぜたのち、エタノール5mlを加えて、さらに1時間か
きまぜ、沈殿をろ過した反応液を10lのエタノールに
加え、生成した沈殿をろ過したのち、真空乾燥した。こ
のポリマーをP‐1とする。P‐1のN‐メチルピロリ
ドン中、30℃、1g/dlでの固有粘度は0.17で
あった。
無水物21.8g、2‐ヒドロキシエチルメタクリレー
ト27.0g及びγ‐ブチロラクトン100mlを入
れ、氷冷下、かきまぜながらピリジン17.0gを加え
た。室温で16時間かきまぜたのち、ジシクロヘキシル
カルボジイミド41.2gを含むγ‐ブチロラクトン4
0mlの溶液を氷冷下、30分間で加え、続いて式
次いで氷冷下、3時間かきまぜたのち、エタノール5m
lを加えて、さらに1時間かきまぜ、沈殿をろ過した反
応液を10lのエタノールに加え、生成した沈殿をろ過
したのち、真空乾燥した。このポリマーをP‐2とす
る。P‐2のN‐メチルピロリドン中、30℃、1g/
dlでの固有粘度は0.34であった。
ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物64.4g及び
N,N’‐ジメチルアセトアミド(以下DMAcとい
う)462mlを入れ、かきまぜながらジアミノメシチ
レン28.0gを含むDMAc100mlを加え、室温
で16時間かきまぜたのち、氷冷下、2‐イソシアネー
トエチルメタクリレート31gを加え、3時間かきまぜ
た。このポリマーをP‐3とする。P‐3のN‐メチル
ピロリドン中、30℃、1g/dlでの固有粘度は0.
24であった。
‐メチルピリロドン770gに溶解し、ピロメリット酸
無水物120gを加え、6時間反応させた。この溶液5
0gに、ジエチルアミノエチルメタクリレート2.5g
を50gのN‐メチルピロリドンに溶解した溶液を加え
た。このポリマー溶液をP‐4とする。P‐4のN‐メ
チルピロリドン中、30℃、1g/dlでの固有粘度は
0.32であった。
ルジアミノメタン86.2gを、N‐メチルピロリドン
400mlに溶解し、3,3′,4,4′‐ビフェニル
テトラカルボン酸ジカルボン酸無水物88.2gを加
え、室温で12時間かきまぜた。次に、グリシジルメタ
クリレート85.3gを加え、70℃で36時間かきま
ぜた。このポリマー溶液をP‐5とする。P‐5のN‐
メチルピロリドン中、30℃、1g/dlでの固有粘度
は0.28であった。次に実施例を示すが、例中の各成
分に対する略号は、以下のものを意味する。
(S‐1)0.2g、(S‐6)1g、(S‐11)
1.5g、(A‐1)1g、(Z‐1)0.05gをN
‐メチルピロリドン100gに溶解して組成物ワニスと
した。このワニスを3”シリコンウエハー上にスピン塗
布・乾燥して20ミクロン厚の塗膜を得た。この塗膜に
フォトマスクを通して、PLA501F露光機(キャノ
ン製)により、300mJ/mm2のエネルギーで露光
した。このウエハーをγ‐ブチロラクトン/キシレン
〔50/50(vol/vol%)〕の現像液によりス
プレー現像後、キシレンによりリンスしたところシャー
プなパターンが得られた。このウエハーを、マイクロ波
炉(SUPERWAVE社製、SUPERTHERM‐
1M)を用いて、2.45GHzのマイクロ波により窒
素雰囲気下、140℃1時間、300℃1時間熱処理し
て、ポリイミドのパターンを得た。また、フォトマスク
を使用せず、現像しないで、上記と同じ処理をしたウエ
ハーの反りより求めた残留応力は、3.7kg/mm2
であり、フィルムをウエハーより剥離して膜物性を測定
したところ、引張強度19kg/mm2、伸度27%と
実用上問題ない値を示した。
(S‐7)0.5g、(S‐12)1g、(A‐2)
1.5g、(Z‐2)1gをN‐メチルピロリドン10
0gに溶解して組成物ワニスとした。このワニスを3″
シリコンウエハー上にスピン塗布・乾燥して20ミクロ
ン厚の塗膜を得た。この塗膜に縮小投影ステッパー露光
機NSR‐1505G2A(ニコン製)により、レチク
ルを通して、g線(436nm)光源で500mJ/m
m2のエネルギーで露光した。このウエハーをN‐メチ
ルピロリドン/キシレン/水〔48/46/6(vol
/vol%)〕の現像液によりパドル現像後、イソプロ
ピルアルコールによりリンスしたところシャープなパタ
ーンが得られた。このウエハーをホットプレートで20
0℃、10分ベーキングし、さらにマイクロ波炉(SU
PERWAVE社製、SUPERTHERM‐1M)を
用いて、2.45GHzのマイクロ波により窒素雰囲気
下、350℃1時間熱処理して、ポリイミドのパターン
を得た。また、レチクルを使用せず、現像しないで、上
記と同じ処理をしたウエハーの反りより求めた残留応力
は、1.7kg/mm2であり、フィルムをウエハーよ
り剥離して膜物性を測定したところ、引張強度23kg
/mm2、伸度14%と実用上問題ない値を示した。
3)0.8g、(S‐2)0.05g、(S‐8)0.
3g、(S‐13)0.15g、(A‐3)0.1g、
(Z‐3)0.01gを溶解して組成物ワニスとした。
このワニスを3″シリコンウエハー上にスピン塗布・乾
燥して10ミクロン厚の塗膜を得た。この塗膜にフォト
マスクを通して、PLA501F露光機(キャノン製)
により、600mJ/mm2のエネルギーで露光した。
このウエハーをN,N′‐ジメチルアセトアミド/エタ
ノール〔80/20(vol/vol%)〕の現像液に
よりスプレー現像後、イソプロピルアルコールによりリ
ンスしたところシャープなパターンが得られた。このウ
エハーを、マイクロ波炉(SUPERWAVE社製、S
UPERTHERM‐1M)を用いて、2.45GHz
のマイクロ波により窒素雰囲気下、140℃1時間、3
00℃1時間熱処理して、ポリイミドのパターンを得
た。また、フォトマスクを使用せず、現像しないで、上
記と同じ処理をしたウエハーの反りより求めた残留応力
は、3.5kg/mm2であり、フィルムをウエハーよ
り剥離して膜物性を測定したところ、引張強度16kg
/mm2、伸度26%と実用上問題ない値を示した。
4)0.8g、(S‐3)0.05g、(S‐9)0.
2g、(S‐11)0.1g、(A‐4)0.1g、
(Z‐4)0.01gを溶解して組成物ワニスとした。
このワニスを3″シリコンウエハー上にスピン塗布・乾
燥して10ミクロン厚の塗膜を得た。この塗膜にフォト
マスクを通して、PLA501F露光機(キャノン製)
により、400mJ/mm2のエネルギーで露光した。
このウエハーをN,N’‐ジメチルアセトアミド/エタ
ノール〔80/20(vol/vol%)〕の現像液に
よりスプレー現像後、イソプロピルアルコールによりリ
ンスしたところシャープなパターンが得られた。このウ
エハーを、マイクロ波炉(SUPERWAVE社製、S
UPERTHERM‐1M)を用いて、2.45GHz
のマイクロ波により窒素雰囲気下、140℃1時間、3
00℃1時間熱処理して、ポリイミドのパターンを得
た。また、フォトマスクを使用せず、現像しないで、上
記と同じ処理をしたウエハーの反りより求めた残留応力
は、3.5kg/mm2であり、フィルムをウエハーよ
り剥離して膜物性を測定したところ、引張強度13kg
/mm2、伸度22%と実用上問題ない値を示した。
5)0.6g、(S‐4)0.03g、(S‐10)
0.15g、(S‐12)0.2g、(A‐5)0.3
g、(Z‐5)0.005g及びN‐メチルピロリドン
7.3gを加え溶解して組成物ワニスとした。このワニ
スを3″シリコンウエハー上にスピン塗布・乾燥して2
0ミクロン厚の塗膜を得た。この塗膜に縮小投影ステッ
パー露光機NSR‐1505G2A(ニコン製)によ
り、レチクルを通して、g線(436nm)光源で60
0mJ/mm2のエネルギーで露光した。このウエハー
をシクロヘキサノン/キシレン/イソプロピルアルコー
ル〔70/20/10(vol/vol%)〕の現像液
によりスプレー現像後、イソプロピルアルコールにより
リンスしたところシャープなパターンが得られた。この
ウエハーをホットプレートで200℃、10分ベーキン
グし、さらにマイクロ波炉(SUPERWAVE社製、
SUPERTHERM‐1M)を用いて、2.45GH
zのマイクロ波により、窒素雰囲気下、250℃1時間
熱処理して、ポリイミドのパターンを得た。また、レチ
クルを使用せず、現像しないで、上記と同じ処理をした
ウエハーの反りより求めた残留応力は、3.2kg/m
m2であり、フィルムをウエハーより剥離して膜物性を
測定したところ引張強度14kg/mm2、伸度22%
と実用上問題ない値を示した。
熱処理条件を、イナートオーブン中で、窒素雰囲気下、
140℃1時間、300℃1時間に変更する以外、実施
例1と同じ処理をしたフィルムをウエハーより剥離して
膜物性を測定したところ、膜物性は引張強度12kg/
mm2、伸度16%を示した。
熱処理条件をホットプレートで200℃、10分ベーキ
ングし、さらに縦型キュア炉中で、窒素雰囲気下、35
0℃1時間に変更する以外、実施例2と同じ処理をした
フィルムをウエハーより剥離して膜物性を測定したとこ
ろ、膜物性は引張強度8kg/mm2、伸度5%と実用
に耐えない値を示した。
熱処理条件をイナートオーブン中で、窒素雰囲気下、1
40℃1時間、400℃1時間に変更する以外、実施例
1と同じ処理をしたウエハーの反りより求めた残留応力
は、4.2kg/mm2であり、フィルムをウエハーよ
り剥離して膜物性を測定したところ、引張強度22kg
/mm2、伸度26%を示した。
熱処理条件をホットプレートで200℃、10分ベーキ
ングし、さらに縦型キュア炉中で、窒素雰囲気下、45
0℃1時間に変更する以外、実施例2と同じ処理をした
ウエハーの反りより求めた残留応力は、2.2kg/m
m2であり、フィルムをウエハーより剥離して膜物性を
測定したところ、引張強度27kg/mm2、伸度10
%を示した。
Claims (2)
- 【請求項1】 一般式 【化1】 (式中のXは芳香族性テトラカルボン酸のカルボキシル
基を除いた化学構造を、またYは芳香族性ジアミンのア
ミノ基を除いた化学構造をそれぞれ示すものであり、R
は末端エチレン結合をもつ不飽和化合物残基であって、
Xにおける2個の−CO−R基は、アミド基幹鎖を形成
するカルボニル基に対しオルト位置に結合している)で
表わされる繰り返し単位をもつ感光性ポリイミド前駆体
と光重合開始剤を必須成分として含有する感光性樹脂組
成物からなる感光層を有する基材に像形成露光を施し、
次いで現像したのち、マイクロ波を照射して前記ポリイ
ミド前駆体のイミド環化を行うことを特徴とするポリイ
ミドのパターン形成方法。 - 【請求項2】 化1におけるRの末端エチレン結合をも
つ不飽和化合物残基が一般式 【化2】 (式中のR1は酸素原子又は窒素原子で中断されていて
もよい炭化水素基、R2は水素原子又はメチル基、dは
0又は1である)で表わされる請求項1記載のパターン
形成方法。
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JP3221188A JP3031434B2 (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | ポリイミドのパターン形成方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3221188A JP3031434B2 (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | ポリイミドのパターン形成方法 |
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JPH0540339A JPH0540339A (ja) | 1993-02-19 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US8420291B2 (en) | 2007-10-29 | 2013-04-16 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems, Ltd. | Positive photosensitive resin composition, method for forming pattern, electronic component |
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-
1991
- 1991-08-07 JP JP3221188A patent/JP3031434B2/ja not_active Expired - Lifetime
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WO2008111470A1 (ja) | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems, Ltd. | 感光性樹脂組成物、該樹脂組成物を用いたパターン硬化膜の製造方法及び電子部品 |
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