JP3714848B2 - 有機絶縁膜材料、有機絶縁膜及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気特性、熱特性、機械特性及び物理特性に優れた有機絶縁膜材料及び有機絶縁膜に関するものであり、半導体用の層間絶縁膜、保護膜、多層回路の層間絶縁膜、フレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜、液晶配向膜などとして適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
半導体材料には、必要とされる特性に応じて無機系材料、有機系材料などの材料が様々な部分で用いられている。例えば、半導体用の層間絶縁膜としては、化学気相で作製した二酸化シリコン等の無機の絶縁膜が使用されている。しかしながら、近年の半導体の高機能化、高性能化に伴い、二酸化シリコン等の無機絶縁膜では誘電率、吸水率が高いこと等が問題となっている。この改良手段のひとつとして有機材料の適用が検討されつつある。
【０００３】
半導体用途の有機材料としては耐熱性、機械特性などの優れたポリイミド樹脂が挙げられ、ソルダーレジスト、カバーレイ、液晶配向膜などに用いられている。しかしながら、一般にポリイミド樹脂はイミド環にカルボニル基を２個有していることから、電気特性、耐吸水性に問題がある。これらの問題に対してフッ素ならびにトリフルオロメチル基を高分子内に導入することにより電気特性と耐吸水性、耐熱性を改良することも試みられているが、現時点での要求に対応し得ない。
【０００４】
このような事から、ポリイミド樹脂に比べて、電気特性、耐吸水性に関して優れた性能を示すポリベンゾオキサゾール樹脂を半導体用途の絶縁材料に適用することが試みられている。ポリベンゾオキサゾール樹脂は、電気特性、熱特性、物理特性のいずれかの特性のみを満足することは容易であり、例えば、４，４'−ジアミノ−３，３'−ジヒドロキシビフェニルとテレフタル酸からなるポリベンゾオキサゾール樹脂は、非常に優れた耐熱分解性、高Ｔｇ等の耐熱性を有するが、一方、誘電率、誘電正接等の電気特性は満足しない。また、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とテレフタル酸からなるポリベンゾオキサゾール樹脂は、低誘電率等の良好な電気特性を示すが、耐熱性等は好ましくない。近年、さらに誘電率が２．５を下回るような低誘電率材料が期待されており、この要求を満たし、かつ他の電気特性、熱特性、及び物理特性もすぐれた樹脂は得られていないのが現状である。
【０００５】
一方、乾燥空気の誘電率は１であり、樹脂中に空気を導入して誘電率を下げることはScheuerleinらの米国特許第３，８８３，４５２号公報（１９７５年５月１３日発行）の約２０ミクロンの平均孔径を有する発泡重合体を生成させる方法から類推される。しかしながら、空気を樹脂に導入することによって効果的な絶縁体にするためには、樹脂はサブミクロンオーダーで平均化された誘電率を有する必要がある。
【０００６】
サブミクロンオーダーの微細孔を得る技術についてはHedrickらの米国特許第５，７７６，９９０号公報（１９９８年７月７日発行）に、ブロックコポリマーをサブミクロンオーダーに相分離させ、熱分解性のブロック成分を熱分解させることにより、サブミクロンオーダーの微細孔を有する樹脂を生成させることが開示されている。ブロックコポリマーがサブミクロンオーダーに相分離するのは、公知(T.Hashimoto, M.Shibayama, M.Fujimura and H.Kawai,"Microphase Separation and the Polymer-polymer Interphase in Block polymers" in "Block Copolymers-Science and Technology",p.63, Ed. By D.J.Meier (Academic Pub., 1983))のことであり、天井温度の低いポリマー類が容易に分解することも、高分子化学の分野では一般に良く知られていることである。しかしながら、誘電率、機械特性、電気特性、耐吸水性と耐熱性も満足させながら微細孔を有する樹脂組成物を得るためには、樹脂、ブロック化技術、熱分解成分を組み合わせるその選択が非常に限定され、すべての特性を満足できるものは得られていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電気特性、熱特性及び物理特性に優れた有機絶縁膜材料、有機絶縁膜及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記従来の問題点を鑑み、鋭意検討を重ねた結果、一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとを反応させた反応物からなる有機絶縁膜材料と、これを用いた一般式（２）で表される構造を主構造とするポリベンゾオキサゾール樹脂層が微細孔を有してなることを特徴とする有機絶縁膜を見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、（ａ）〜（ｂ）項に記載の通りである。
【００１０】
（ａ） 一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体のカルボン酸末端と、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、メチルメタクリレート、スチレン及びカーボナートからなる群から選ばれる分子量が１００〜１０，０００である繰り返し単位の骨格のアミノ基を有するオリゴマーとを反応させた反応物であって、アミノ基を有するオリゴマーが一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体に対し５〜４０％の重量比でポリベンゾオキサゾール前駆体末端と反応している反応物からなる有機絶縁膜材料。
【００１１】
【化３】
（但し、一般式（１）中のｎは、２〜１０００までの整数を示す。Ｘは４価及びＹは２価の有機基を表す。）
【００１７】
（ｂ） （ａ）項に記載の有機絶縁膜材料により成膜した後、ポリベンゾオキサゾール前駆体を加熱により閉環させてオリゴマー基を含むポリベンゾオキサゾール樹脂膜とし、更に加熱することによりオリゴマー基を熱分解及び気化し、揮散させて微細孔を有する一般式（２）で表される構造を主構造とするポリベンゾオキサゾール樹脂層を得ることを特徴とする有機絶縁膜の製造方法。
【化２】
（但し、一般式（２）中のｎは２〜１０００までの整数を示す。Ｘは４価及びＹは２価の有機基を表す。）
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の有機絶縁膜材料は、一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体のカルボン酸末端とアミノ基を有するオリゴマーとを反応させた反応物からなるものであり、本発明の有機絶縁膜は、前記有機絶縁膜材料を用いた、一般式（２）で表される構造を主構造とするポリベンゾオキサゾール樹脂よりなり、該樹脂により形成される樹脂層が微細孔を有することを特徴とするもので、微細孔により樹脂層全体の誘電率を低減させるものである。
【００１９】
本発明の有機絶縁膜において、樹脂層が有する微細孔は、その直径が５０ｎｍ以下のものであり、好ましくは、１０ｎｍ以下、更に好ましくは、５ｎｍ以下のものである。また、本発明において、微細孔は、前記ポリベンゾオキサーゾル樹脂膜に含まれるオリゴマー基を加熱により、熱分解、気化させて形成するが、有機絶縁膜材料において、一般式（２）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体に対し、オリゴマーが５〜４０％の重量比の割合で、反応していることが好ましい。
【００２０】
本発明に用いるポリベンゾオキサゾール前駆体は、ジアミノフェノール化合物とジカルボン酸とにより合成されるが、ジアミノフェノール化合物としては、一般式（３）で表される通りであり、例えば３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４，４' −ジアミノ−３，３'−ジヒドロキシビフェニル、４，４' −ジアミノ−３，３'−ジヒドロキシビフェニル−エーテル、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシビフェニル−エーテル、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，４−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）テトラフルオロベンゼン、４，４’−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）オクタフルオロビフェニル、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−トリフルオロメチルフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−トリフルオロメチルフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−ペンタフルオロエチルフェニル）ヘキサフルオロプロパン、９，９−ビス−（４−（（３−ヒドロキシ−４−アミノ）−フェニロキシ）−フェニル）−フルオレン、９，９−ビス−（４−（（４−ヒドロキシ−３−アミノ）−フェニロキシ）−フェニル）−フルオレン、２−（３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−トリフルオロメチルフェニル）−２−（３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−ペンタフルオロエチルフェニル）ヘキサフルオロプロパンなどを挙げることができるが、必ずしもこれらに限られるものではない。また２種以上のジアミノフェノール化合物を組み合わせて使用することも可能である。
【００２１】
【化５】
（Ｘは４価の有機基を表す）
【００２２】
本発明のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成に用いるジカルボン酸については、一般式（４）で表される通りであり、例えばイソフタル酸、テレフタル酸、３−フルオロイソフタル酸、２−フルオロイソフタル酸、３−フルオロフタル酸、２−フルオロフタル酸、２−フルオロテレフタル酸、２，４，５，６−テトラフルオロイソフタル酸、３，４，５，６−テトラフルオロフタル酸、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１'−ジカルボン酸、パーフルオロスベリン酸、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ビフェニレンジカルボン酸、４，４’−オキシジフェニル−１，１’−ジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４‘−ビフェニルジカルボン酸，２，２’−ビフェニルジカルボン酸などが挙げられるが、必ずしもこれらに限られるものではない。また２種以上のジカルボン酸を組み合わせて使用することも可能である。
【００２３】
【化６】
（Ｙは２価の有機基を表す）
【００２４】
本発明で用いるオリゴマーは、一般的な方法で、末端にアミノ基を導入したもので、一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体のカルボン酸末端基に反応させた後に熱分解して気化する温度が、反応物のオリゴマー部が、一般式（２）で表されるポリベンゾオキサゾール樹脂の熱分解温度よりも低いオリゴマーであれば良い。例えば、該オリゴマーの骨格がプロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、メチルメタクリレート、スチレン及びカーボナート等の繰り返し単位からなるアミノ基を有するオリゴマー、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイドのブロック共重合体からなるアミノ基を有するオリゴマー、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド−ポリエチレンオキサイドのトリブロック共重合体からなるアミノ基を有するオリゴマーなどが挙げられる。
【００２５】
該オリゴマーは、繰り返し単位部の分子量が、１００〜１０，０００の範囲のものが好ましい。分子量が１００未満であると、誘電率が目的とするレベルまで低くできず、また分子量が１０，０００を越えるものでは、空隙が大きくなりすぎて膜の機械的強度が低くなったり、膜表面に達する連続気泡ができてしまう等の問題が発生する。
【００２６】
該オリゴマーの加熱分解前はポリベンゾオキサゾール前駆体に対して該オリゴマーが５〜４０％の重量比でポリベンゾオキサゾール前駆体のカルボン酸末端と反応していることが望ましい。重量比が５％未満であると誘電率が低くできず、また重量比が４０％を越えると、空隙が多くなりすぎて、機械的強度が低くなったり、絶縁膜表面に連続気泡ができてしまったり、熱的特性にも悪影響がでる等の問題が発生する。
【００２７】
本発明の有機絶縁膜材料の製造方法は、前記ポリベンゾオキサゾール前駆体とアミノ基を有するオリゴマーとの反応により行われる。
【００２８】
即ち、前記一般式（３）で表されるジアミノフェノール化合物と、前記一般式（４）で表されるジカルボン酸とを、活性エステル法や酸クロリド法によりポリベンゾオキサゾール前駆体とし、該前駆体末端のカルボン酸とオリゴマーのアミノ基とを反応させ、有機絶縁膜材料を得ることができる。
【００２９】
必要によりポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応物に各種添加剤として、界面活性剤やカップリング剤等を添加し、半導体用層間絶縁膜、保護膜、多層回路の層間絶縁膜、フレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜、液晶配向膜等として用いることができる。
【００３０】
本発明のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成で用いられる酸クロリドは一般式（５）で表される。
【００３１】
【化７】
（Ｙは２価の有機基を表す）
【００３２】
酸クロリド法による末端をアミノ基を有するオリゴマーと反応させたポリベンゾオキサゾール前駆体の合成の例を挙げると、まずジカルボン酸である４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１’−ジカルボン酸を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、γ―ブチロラクトン等の極性溶媒に溶解し、過剰量の塩化チオニル存在下で室温から７５℃で反応することにより、酸クロリドである４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１−ジカルボン酸クロリドを得る。次いで、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を、乾燥窒素雰囲気下で乾燥したＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解して、１０℃以下に冷却した後、γ−ブチロラクトンに４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１−ジカルボン酸クロリドを溶解したものを滴下する。その後、γ−ブチロラクトンにピリジンを溶解したものを滴下し、続けてオリゴマー末端をアミン化したものをγ−ブチロラクトンに溶解したものを滴下する。滴下終了後、室温まで戻し攪拌する。反応液を濾過してピリジン塩酸塩を除去し、反応液を蒸留水とエタノールの混合溶液に滴下し、沈殿物を集め、乾燥することによりポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応物を得て、有機絶縁膜材料とすることができる。
【００３３】
本発明の有機絶縁膜材料は、通常、これを溶剤に溶解し、ワニス状にして使用するのが好ましい。溶剤としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチル−１，３−ブチレングリコールアセテート、１，３−ブチレングリコール−３−モノメチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メチル−３−メトキシプロピオネート等を１種、または２種以上混合して用いることが出来る。
【００３４】
本発明の有機絶縁膜の製造方法は、まず、有機絶縁膜材料を上記溶剤に溶解し、適当な支持体、例えばガラス、金属、シリコーンウエハーやセラミック基盤等に塗布する。塗布方法としては、スピンナーを用いた回転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング等が挙げられる。このようにして、塗膜を形成した後、窒素下でオリゴマー基が熱分解して気化する温度より低い温度で加熱処理をして、ベンゾオキサゾールを脱水、閉環させポリベンゾオキサゾール樹脂に変換し、この樹脂層を更にオリゴマー基が熱分解して気化する温度以上で、且つポリベンゾオキサゾール樹脂の分解温度より低い温度で加熱することにより、オリゴマー基を熱分解及び気化し揮散させ微細孔を形成することが好ましい。
【００３５】
本発明におけるポリベンゾオキサゾール樹脂とオリゴマーとの反応物は、その前駆体と感光剤としてナフトキノンジアジド化合物とを用いることで、感光性樹脂組成物として用いることが可能である。
【００３６】
【実施例】
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例の内容になんら限定されるものではない。以下、部は重量部を示す。
【００３７】
（酸クロリドの合成）
「合成例１」
４、４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１’−ジカルボン酸２５部、塩化チオニル４５ｍｌ及び乾燥Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下ＤＭＦと略す。）０．５ｍｌを反応容器に入れ、７５℃で２時間反応させた。反応終了後、過剰の塩化チオニルを加熱及び減圧により留去した。残査をヘキサンを用いて再結晶させて、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１'−ジカルボン酸ジクロリドを得た。
【００３８】
（プロピレンオキサイドオリゴマー末端のアミノ基導入）
「合成例２」
オリゴマーとして分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー（第一工業製薬株式会社製ポリハードナＤ−３００）３０部（９．６８ｍｍｏｌ）を乾燥窒素雰囲気下で乾燥したテトラヒドロフラン８０部に溶解し、ピリジン１．１５部（１４．５２ｍｍｏｌ）を滴下後、５℃でテトラヒドロフラン２０部に４−ニトロ安息香酸クロリド２．６３部（１４．５２ｍｍｏｌ）を溶解したものを３０分かけて滴下した。滴下終了後、室温まで戻し、室温で２４時間攪拌した。その後、反応液を濾過してピリジン塩酸塩を除去し、溶媒を濃縮して除去することによりプロピレンオキサイドオリゴマーの４−ニトロ安息香酸エステルを得た。このプロピレンオキサイドオリゴマーの４−ニトロ安息香酸エステルをテトラヒドロフラン１００部に溶解した後、５％パラジウム炭素０．５部を水素ガス雰囲気下で混合し、室温で２４時間攪拌した。その後、反応液をセライトで濾過し、溶媒を濃縮して除去することにより末端を４−アミノ安息香酸エステル化したプロピレンオキサイドオリゴマーを得た。得られたプロピレンオキサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６０℃であった。
【００３９】
「合成例３」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え分子量１０００のプロピレンオキサイドオリゴマー（第一工業製薬株式会社製）１１部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして末端を４−アミノ安息香酸エステル化したプロピレンオキサイドオリゴマーを得た。得られたプロピレンオキサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３５５℃であった。
【００４０】
「合成例４」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え分子量４０００のプロピレンオキサイドオリゴマー（第一工業製薬株式会社製）３９部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして末端を４−アミノ安息香酸エステル化したプロピレンオキサイドオリゴマーを得た。得られたプロピレンオキサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６２℃であった。
【００４１】
「実施例１」
（１）ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成
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４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を、乾燥窒素雰囲気下で乾燥したＮ−メチル−２−ピロリドン２０部に溶解し、１０℃でγ−ブチロラクトン２０部に、合成例１で得た４，４'−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１'−ジカルボン酸ジクロリド５．００部（１１．６５ｍｍｏｌ）を溶解したものを３０分かけて滴下した。続いて室温まで戻し、室温で２時間攪拌した。その後、１０℃でγ−ブチロラクトン２０部にピリジン２．６９部を溶解したものを３０分かけて滴下した。滴下終了後、室温まで戻し、室温で４時間攪拌することによりポリベンゾオキサゾール前駆体溶液を得た。生成した前駆体の数平均分子量は１３，０００、重量平均分子量は２６，０００であった。
【００４２】
（２）ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応とワニスの調整
次いでγ−ブチロラクトン１０部に、合成例２で得た４−アミノ安息香酸エステル化したプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を溶解したものを、上記ポリベンゾオキサゾール前駆体溶液中に滴下し、室温で２４時間攪拌した。反応終了後、反応液を濾過してピリジン塩酸塩を除去し、反応液を蒸留水０．１８リットルとエタノール０．５４リットルの混合溶液に滴下し、沈殿物を集め、乾燥することによりオリゴマーと反応したポリベンゾオキサゾール前駆体を得た。このポリベンゾオキサゾール前駆体をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解して混合し、２０％の溶液とした。０．２mmのテフロンフィルターで濾過しワニスを得た。
【００４３】
（３）微細孔を有したポリベンゾオキサゾール樹脂層の製造
上記調整により得られたワニスをスピンコーターを用いてアルミニウムを蒸着したシリコンウエハー上に塗布した。このとき熱処理後の膜厚が約１μｍとなるようにスピンコーターの回転数と時間を設定した。塗布後、１００℃のホットプレート上で１２０秒間乾燥した後、窒素を流入して酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に制御したオーブンを用いて、１５０℃／３０分、２５０℃／６０分の順で加熱して脱水閉環反応させることで、末端をオリゴマーと反応させたポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を得た。さらに、３５０℃／６０分、４００℃／３０分加熱してオリゴマー基を分解し、細孔を有するポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を得た。皮膜上にアルミニウムを蒸着してパターンニングを行い所定の大きさの電極を形成した。シリコンウエハー側のアルミニウムと、この電極による容量を測定し、測定後に皮膜の電極隣接部を、酸素プラズマによりエッチングして、表面粗さ計により膜厚を測定することにより、周波数１ＭＨｚにおける誘電率を算出したところ２．２であった。この皮膜のＩＲスペクトルをＦＴ−ＩＲにより測定したところ、１６５６ｃｍ-1にオキサゾールのアミドによる吸収は見られず１０５３ｃｍ-1、１６２５ｃｍ-1にオキサゾールによる吸収が観察され、ポリベンゾオキサゾールが生成していることが確認された。ＴＧ−ＤＴＡにより耐熱性を評価したところ窒素雰囲気での５％重量減少温度は５１３℃であった。
また、この皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径５ｎｍで非連続であった。
【００４４】
「実施例２」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．０２部（１０．９８ｍｍｏｌ）とし、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーの２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を４．００部（１．３３ｍｍｏｌ）とする以外は全て実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを得た。オリゴマーとの反応前のポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は１２，０００、重量平均分子量は２３，０００であった。ここで得たワニスを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。
その結果、誘電率は、２．１であった。５％重量減少温度は５０５℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径６ｎｍで非連続であった。
【００４５】
「実施例３」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を３．９６部（１０．８２ｍｍｏｌ）とし、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーの２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を５．００部（１．６７ｍｍｏｌ）とする以外は全て実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。オリゴマーとの反応前のポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は１０，０００、重量平均分子量は２１，０００であった。
その結果、誘電率は、２．０であった。５％重量減少温度は５０２℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径４ｎｍで非連続であった。
【００４６】
「実施例４」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において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４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）に代え４，４' −ジアミノ−３，３'−ジヒドロキシビフェニル２．４５部（１１．３１ｍｍｏｌ）を、４，４'−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１'−ジカルボン酸クロリド５．００部（１１．６５ｍｍｏｌ）に代え合成例１においてカルボン酸にテレフタル酸を用い同様の操作で得たテレフタル酸クロリド２．３７部（１１．６５ｍｍｏｌ）を用いた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。オリゴマーとの反応前のポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は１３，０００、重量平均分子量は２５，５００であった。
その結果、誘電率は、２．２であった。５％重量減少温度は５３０℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径６ｎｍで非連続であった。
【００４７】
「実施例５」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．５８部（１０．６７ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を、合成例３で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量１０００のプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（２．００ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。オリゴマーとの反応前のポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は１０，０００、重量平均分子量は２０，０００であった。
その結果、誘電率は、２．２であった。５％重量減少温度は５１０℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径３ｎｍで非連続であった。
【００４８】
「実施例６」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．２２部（１１．５２ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を、合成例４で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量４０００のプロピレンオキサイドオリゴマー１．００部（０．２５ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。オリゴマーとの反応前のポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は２０，０００、重量平均分子量は４０，０００であった。
その結果、誘電率は、２．１であった。５％重量減少温度は５１０℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径７ｎｍで非連続であった。
【００４９】
（エチレンオキサイドオリゴマー末端のアミノ基導入）
「合成例５」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）を分子量３０００のエチレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代えた以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化したエチレンオキサイドオリゴマーを得た。得られたエチレンオキサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３７６℃であった。
【００５０】
「実施例７」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーを、合成例５で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のエチレンオキサイドオリゴマーの同じ重量部に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にしてポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。
その結果、誘電率は、２．２であった。５％重量減少温度は５１６℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径６ｎｍで非連続であった。
【００５１】
（カーボナートオリゴマー末端のアミノ基導入）
「合成例６」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え分子量３０００のカーボナートオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化したカーボナートオリゴマーを得た。得られたカーボナートオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３５４℃であった。
【００５２】
「実施例８」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーを、合成例６で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のカーボナートオリゴマーの同じ重量部に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。
その結果、誘電率は、２．１であった。５％重量減少温度は５１０℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径５ｎｍで非連続であった。
【００５３】
（スチレンオリゴマー合成とオリゴマー末端のアミノ基導入）
「合成例７」
スチレン１０部（９６ｍｍｏｌ）を、乾燥窒素雰囲気下で乾燥したテトラヒドロフラン１００部に溶解して、−７８℃まで冷却し、ここへ反応試剤としてsec-ブチルリチウムを加えて３時間攪拌した。続けてエチレンエポキサイド０．０４４部（１．０ｍｍｏｌ）を加えて３時間攪拌した後メタノール３部を加え、この溶液を濃縮して溶媒を除去したものをテトラヒドロフラン１００部に溶解し濾過した。得られた濾液を減圧濃縮、乾燥させることにより、末端が水酸基で分子量９６００のスチレンオリゴマーを得た。得られたスチレンオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６５℃であった。
【００５４】
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え上記合成により得られた分子量９６００のスチレンオリゴマー９３部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化した分子量９６００のスチレンオリゴマーを得た。
【００５５】
「実施例９」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．２３部（１１．５５ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を、合成例７で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量９６００のスチレンオリゴマー２．００部（０．２１ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。
その結果、誘電率は、２．１であった。５％重量減少温度は５０９℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径７ｎｍで非連続であった。
【００５６】
（メチルメタクリレートオリゴマー合成とオリゴマー末端のアミノ基導入）
「合成例８」
合成例７のオリゴマー合成において用いたスチレン１０部（９６ｍｍｏｌ）をメチルメタクリレート１０部（９６ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例７と同様にして、オリゴマーを合成して末端を４−アミノ安息香酸エステル化した分子量９６００のメチルメタクリレートオリゴマーを得た。得られたメチルメタクリレートオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６２℃であった。
【００５７】
「実施例１０」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．２３部（１１．５５ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を、合成例８で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量９６００のメチルメタクリレートオリゴマー２．００部（０．２１７ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。
その結果、誘電率は、２．１であった。５％重量減少温度は５１１℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径７ｎｍで非連続であった。
【００５８】
「合成例９」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイド３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え分子量３，３００のポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド−ポリエチレンオキサイドのトリブロック共重合体オリゴマー（第一工業製薬株式会社製）３２部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化したポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド−ポリエチレンオキサイドのトリブロック共重合体オリゴマーを得た。得られたエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−エチレンオキサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６４℃であった。
【００５９】
「実施例１１」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．１６部（１１．３６ｍｍｏｌ）とし、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーの２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を合成例９で得た４−アミノ安息香酸エステル化したポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド−ポリエチレンオキサイドのトリブロック共重合体オリゴマー２．００部（０．５８ｍｍｏｌ）とする以外は全て実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを得た。ここで得たワニスを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。
その結果、誘電率は、２．２であった。５％重量減少温度は５１２℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径５ｎｍで非連続であった。
【００６０】
「合成例１０」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイド３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え分子量２，０００のポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイドのジブロック共重合体オリゴマー（日本油脂株式会社製）１９．４部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化したポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイドジブロック共重合体オリゴマーを得た。得られたエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６２℃であった。
【００６１】
「実施例１２」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．１６部（１１．１５ｍｍｏｌ）とし、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において４−アミノ安息香酸エステル化した分子量２０００のプロピレンオキサイドオリゴマーの２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を合成例１０で得た４−アミノ安息香酸エステル化したポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイドジブロック共重合体オリゴマー２．００部（０．５８ｍｍｏｌ）とする以外は全て実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを得た。ここで得たワニスを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。
その結果、誘電率は、２．２であった。５％重量減少温度は５１３℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径４ｎｍで非連続であった。
【００６２】
「比較例１」
（１）ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成とそのワニスの調整
撹拌装置、窒素導入管、滴下漏斗を付けたセパラブルフラスコ中、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１４．６５部（４０ｍｍｏｌ）を乾燥したジメチルアセトアミド２００部に溶解し、ピリジン７．９２部（２００ｍｍｏｌ）を添加後、乾燥窒素導入下、−１５℃でジメチルアセトアミド１００ｇに４，４'−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１'−ジカルボン酸クロリド１６．９２ｇ（０．０４ｍｏｌ）を溶解したものを３０分かけて滴下し、沈殿物を回収し、乾燥してポリベンゾオキサゾール前駆体の粉末を得た。これをＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解し２０％の溶液とした。０．２mmのテフロンフィルターで濾過しワニスを得た。
【００６３】
（２）ポリベンゾオキサゾール樹脂膜の製造
このワニスをスピンコーターを用いてアルミニウムを蒸着したシリコンウエハー上に塗布した。このとき熱処理後の膜厚が約１μｍとなるようにスピンコーターの回転数と時間を設定した。塗布後、１００℃のホットプレート上で１２０秒間乾燥した後、窒素を流入して酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に制御したオーブンを用いて、１５０℃／３０分、２５０℃／６０分の順で加熱し、さらに、３５０℃／６０分、４００℃／３０分加熱して、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を得た。皮膜上にアルミニウムを蒸着してパターンニングを行い所定の大きさの電極を形成した。シリコンウエハー側のアルミニウムとこの電極による容量を測定し、測定後に皮膜の電極隣接部を酸素プラズマによりエッチングして表面粗さ計により膜厚を測定することにより周波数１ＭＨｚにおける誘電率を算出したところ２．６であった。この皮膜のＩＲスペクトルをＦＴ−ＩＲにより測定したところ、１６５６ｃｍ-1にオキサゾールのアミドによる吸収は見られず１０５３ｃｍ-1、１６２５ｃｍ-1にオキサゾールによる吸収が観察され、ポリベンゾオキサゾールが生成していることが確認された。ＴＧ−ＤＴＡにより耐熱性を評価したところ窒素雰囲気での５％重量減少温度は５１６℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、空隙は、観察されなかった。
【００６４】
「比較例２」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を３．７８部（１０．３２ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーの２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を８．００部（２．６７ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。
その結果、誘電率は、２．０であった。５％重量減少温度は４２０℃であった。また、このポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜は、１００ｎｍ以下の細孔ができていることを確認した。
【００６５】
（カーボナート末端のアミノ基導入）
「合成例１１」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え分子量９０の１−メトキシ−２−プロパノール０．８７部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化したカーボナートを得た。得られたカーボナートの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、２６０℃であった。
【００６６】
「比較例３」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を１．６５部（４．５１ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を、合成例１１で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量９０の１−メトキシ−２−プロパノール３．０３部（１４．２９ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。
その結果、誘電率は、２．６であった。５％重量減少温度は５１６℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、空隙は観察されなかった。
【００６７】
（メチルメタクリレートオリゴマー合成とオリゴマー末端のアミノ基導入）
「合成例１２」
合成例７のオリゴマー合成において用いたスチレン１０部（９６ｍｍｏｌ）に代えメチルメタクリレート３０部（２８８ｍｍｏｌ）を用いた以外は、合成例７と同様にして、分子量３０，０００のメチルメタクリレートポリマーを合成した。得られたメチルメタクリレートポリマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６０℃であった。
【００６８】
次いで合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）を上記合成により得られた分子量３００００のメチルメタクリレートポリマー２９０部（９．６８ｍｍｏｌ）に、ピリジンの１．１５部（１４．５２ｍｍｏｌ）を３．５６部（０．４５ｍｍｏｌ）に、４−ニトロ安息香酸クロリドの２．６３部（１４．５２ｍｍｏｌ）を０．０８部（０．４５ｍｍｏｌ）とした以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０，０００のメチルメタクリレートポリマーを得た。
【００６９】
「比較例４」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．２４部（１１．５９ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーの２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を合成例１２で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３００００のメチルメタクリレートオリゴマー２．００部（０．０７ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。
その結果、誘電率は、上下電極がショートし測定できなかった。５％重量減少温度は４５５℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、１μｍの空孔が観察された。
【００７０】
実施例１〜１２の本発明のポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとを反応させ、加熱操作でオリゴマーを熱分解及び気化し微細孔を含有したポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜はいずれも誘電率が低く２．０〜２．２であり、さらに耐熱性が高いという良好な特性が得られた。
【００７１】
比較例１では、ポリベンゾオキサゾール樹脂に細孔を含んでいないため耐熱性は同等で良好であるが、誘電率は実施例１〜１２より大幅に高い２．６であった。
【００７２】
比較例２では、オリゴマーの重量比が４８％であったために誘電率は２．０と低かったが、熱分解温度は、低い値となった。
【００７３】
比較例３ではオリゴマーの分子量が１００未満と小さかったために誘電率は２．６と実施例１〜１２より大幅に高かった。
【００７４】
比較例４ではオリゴマーの分子量が１００００を越える高分子量物であったため膜厚約１μｍの皮膜を形成した場合には上下に貫通する穴が生成してしまい上下電極がショートしてしまった。
【００７５】
【発明の効果】
本発明により、電気特性、熱特性、機械特性及び物理特性に優れた有機絶縁膜材料及び有機絶縁膜を得ることができる。従って、本発明の有機絶縁膜材料は、電気特性、熱特性、機械特性及び物理特性が要求される様々な分野、例えば半導体用の層間絶縁膜、保護膜、多層回路の層間絶縁膜、フレキシブル銅張版のカバーコート、ソルダーレジスト膜、液晶配向膜などとして適用できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は電気特性、熱特性、機械特性及び物理特性に優れた有機絶縁膜材料及び有機絶縁膜に関するものであり、半導体用の層間絶縁膜、保護膜、多層回路の層間絶縁膜、フレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜、液晶配向膜などとして適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
半導体材料には、必要とされる特性に応じて無機系材料、有機系材料などの材料が様々な部分で用いられている。例えば、半導体用の層間絶縁膜としては、化学気相で作製した二酸化シリコン等の無機の絶縁膜が使用されている。しかしながら、近年の半導体の高機能化、高性能化に伴い、二酸化シリコン等の無機絶縁膜では誘電率、吸水率が高いこと等が問題となっている。この改良手段のひとつとして有機材料の適用が検討されつつある。
【０００３】
半導体用途の有機材料としては耐熱性、機械特性などの優れたポリイミド樹脂が挙げられ、ソルダーレジスト、カバーレイ、液晶配向膜などに用いられている。しかしながら、一般にポリイミド樹脂はイミド環にカルボニル基を２個有していることから、電気特性、耐吸水性に問題がある。これらの問題に対してフッ素ならびにトリフルオロメチル基を高分子内に導入することにより電気特性と耐吸水性、耐熱性を改良することも試みられているが、現時点での要求に対応し得ない。
【０００４】
このような事から、ポリイミド樹脂に比べて、電気特性、耐吸水性に関して優れた性能を示すポリベンゾオキサゾール樹脂を半導体用途の絶縁材料に適用することが試みられている。ポリベンゾオキサゾール樹脂は、電気特性、熱特性、物理特性のいずれかの特性のみを満足することは容易であり、例えば、４，４'−ジアミノ−３，３'−ジヒドロキシビフェニルとテレフタル酸からなるポリベンゾオキサゾール樹脂は、非常に優れた耐熱分解性、高Ｔｇ等の耐熱性を有するが、一方、誘電率、誘電正接等の電気特性は満足しない。また、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とテレフタル酸からなるポリベンゾオキサゾール樹脂は、低誘電率等の良好な電気特性を示すが、耐熱性等は好ましくない。近年、さらに誘電率が２．５を下回るような低誘電率材料が期待されており、この要求を満たし、かつ他の電気特性、熱特性、及び物理特性もすぐれた樹脂は得られていないのが現状である。
【０００５】
一方、乾燥空気の誘電率は１であり、樹脂中に空気を導入して誘電率を下げることはScheuerleinらの米国特許第３，８８３，４５２号公報（１９７５年５月１３日発行）の約２０ミクロンの平均孔径を有する発泡重合体を生成させる方法から類推される。しかしながら、空気を樹脂に導入することによって効果的な絶縁体にするためには、樹脂はサブミクロンオーダーで平均化された誘電率を有する必要がある。
【０００６】
サブミクロンオーダーの微細孔を得る技術についてはHedrickらの米国特許第５，７７６，９９０号公報（１９９８年７月７日発行）に、ブロックコポリマーをサブミクロンオーダーに相分離させ、熱分解性のブロック成分を熱分解させることにより、サブミクロンオーダーの微細孔を有する樹脂を生成させることが開示されている。ブロックコポリマーがサブミクロンオーダーに相分離するのは、公知(T.Hashimoto, M.Shibayama, M.Fujimura and H.Kawai,"Microphase Separation and the Polymer-polymer Interphase in Block polymers" in "Block Copolymers-Science and Technology",p.63, Ed. By D.J.Meier (Academic Pub., 1983))のことであり、天井温度の低いポリマー類が容易に分解することも、高分子化学の分野では一般に良く知られていることである。しかしながら、誘電率、機械特性、電気特性、耐吸水性と耐熱性も満足させながら微細孔を有する樹脂組成物を得るためには、樹脂、ブロック化技術、熱分解成分を組み合わせるその選択が非常に限定され、すべての特性を満足できるものは得られていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電気特性、熱特性及び物理特性に優れた有機絶縁膜材料、有機絶縁膜及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記従来の問題点を鑑み、鋭意検討を重ねた結果、一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとを反応させた反応物からなる有機絶縁膜材料と、これを用いた一般式（２）で表される構造を主構造とするポリベンゾオキサゾール樹脂層が微細孔を有してなることを特徴とする有機絶縁膜を見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、（ａ）〜（ｂ）項に記載の通りである。
【００１０】
（ａ） 一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体のカルボン酸末端と、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、メチルメタクリレート、スチレン及びカーボナートからなる群から選ばれる分子量が１００〜１０，０００である繰り返し単位の骨格のアミノ基を有するオリゴマーとを反応させた反応物であって、アミノ基を有するオリゴマーが一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体に対し５〜４０％の重量比でポリベンゾオキサゾール前駆体末端と反応している反応物からなる有機絶縁膜材料。
【００１１】
【化３】
【００１７】
（ｂ） （ａ）項に記載の有機絶縁膜材料により成膜した後、ポリベンゾオキサゾール前駆体を加熱により閉環させてオリゴマー基を含むポリベンゾオキサゾール樹脂膜とし、更に加熱することによりオリゴマー基を熱分解及び気化し、揮散させて微細孔を有する一般式（２）で表される構造を主構造とするポリベンゾオキサゾール樹脂層を得ることを特徴とする有機絶縁膜の製造方法。
【化２】
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の有機絶縁膜材料は、一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体のカルボン酸末端とアミノ基を有するオリゴマーとを反応させた反応物からなるものであり、本発明の有機絶縁膜は、前記有機絶縁膜材料を用いた、一般式（２）で表される構造を主構造とするポリベンゾオキサゾール樹脂よりなり、該樹脂により形成される樹脂層が微細孔を有することを特徴とするもので、微細孔により樹脂層全体の誘電率を低減させるものである。
【００１９】
本発明の有機絶縁膜において、樹脂層が有する微細孔は、その直径が５０ｎｍ以下のものであり、好ましくは、１０ｎｍ以下、更に好ましくは、５ｎｍ以下のものである。また、本発明において、微細孔は、前記ポリベンゾオキサーゾル樹脂膜に含まれるオリゴマー基を加熱により、熱分解、気化させて形成するが、有機絶縁膜材料において、一般式（２）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体に対し、オリゴマーが５〜４０％の重量比の割合で、反応していることが好ましい。
【００２０】
本発明に用いるポリベンゾオキサゾール前駆体は、ジアミノフェノール化合物とジカルボン酸とにより合成されるが、ジアミノフェノール化合物としては、一般式（３）で表される通りであり、例えば３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４，４' −ジアミノ−３，３'−ジヒドロキシビフェニル、４，４' −ジアミノ−３，３'−ジヒドロキシビフェニル−エーテル、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシビフェニル−エーテル、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，４−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）テトラフルオロベンゼン、４，４’−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）オクタフルオロビフェニル、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−トリフルオロメチルフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−トリフルオロメチルフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−ペンタフルオロエチルフェニル）ヘキサフルオロプロパン、９，９−ビス−（４−（（３−ヒドロキシ−４−アミノ）−フェニロキシ）−フェニル）−フルオレン、９，９−ビス−（４−（（４−ヒドロキシ−３−アミノ）−フェニロキシ）−フェニル）−フルオレン、２−（３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−トリフルオロメチルフェニル）−２−（３−アミノ−４−ヒドロキシ−５−ペンタフルオロエチルフェニル）ヘキサフルオロプロパンなどを挙げることができるが、必ずしもこれらに限られるものではない。また２種以上のジアミノフェノール化合物を組み合わせて使用することも可能である。
【００２１】
【化５】
【００２２】
本発明のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成に用いるジカルボン酸については、一般式（４）で表される通りであり、例えばイソフタル酸、テレフタル酸、３−フルオロイソフタル酸、２−フルオロイソフタル酸、３−フルオロフタル酸、２−フルオロフタル酸、２−フルオロテレフタル酸、２，４，５，６−テトラフルオロイソフタル酸、３，４，５，６−テトラフルオロフタル酸、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１'−ジカルボン酸、パーフルオロスベリン酸、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ビフェニレンジカルボン酸、４，４’−オキシジフェニル−１，１’−ジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４‘−ビフェニルジカルボン酸，２，２’−ビフェニルジカルボン酸などが挙げられるが、必ずしもこれらに限られるものではない。また２種以上のジカルボン酸を組み合わせて使用することも可能である。
【００２３】
【化６】
【００２４】
本発明で用いるオリゴマーは、一般的な方法で、末端にアミノ基を導入したもので、一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体のカルボン酸末端基に反応させた後に熱分解して気化する温度が、反応物のオリゴマー部が、一般式（２）で表されるポリベンゾオキサゾール樹脂の熱分解温度よりも低いオリゴマーであれば良い。例えば、該オリゴマーの骨格がプロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、メチルメタクリレート、スチレン及びカーボナート等の繰り返し単位からなるアミノ基を有するオリゴマー、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイドのブロック共重合体からなるアミノ基を有するオリゴマー、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド−ポリエチレンオキサイドのトリブロック共重合体からなるアミノ基を有するオリゴマーなどが挙げられる。
【００２５】
該オリゴマーは、繰り返し単位部の分子量が、１００〜１０，０００の範囲のものが好ましい。分子量が１００未満であると、誘電率が目的とするレベルまで低くできず、また分子量が１０，０００を越えるものでは、空隙が大きくなりすぎて膜の機械的強度が低くなったり、膜表面に達する連続気泡ができてしまう等の問題が発生する。
【００２６】
該オリゴマーの加熱分解前はポリベンゾオキサゾール前駆体に対して該オリゴマーが５〜４０％の重量比でポリベンゾオキサゾール前駆体のカルボン酸末端と反応していることが望ましい。重量比が５％未満であると誘電率が低くできず、また重量比が４０％を越えると、空隙が多くなりすぎて、機械的強度が低くなったり、絶縁膜表面に連続気泡ができてしまったり、熱的特性にも悪影響がでる等の問題が発生する。
【００２７】
本発明の有機絶縁膜材料の製造方法は、前記ポリベンゾオキサゾール前駆体とアミノ基を有するオリゴマーとの反応により行われる。
【００２８】
即ち、前記一般式（３）で表されるジアミノフェノール化合物と、前記一般式（４）で表されるジカルボン酸とを、活性エステル法や酸クロリド法によりポリベンゾオキサゾール前駆体とし、該前駆体末端のカルボン酸とオリゴマーのアミノ基とを反応させ、有機絶縁膜材料を得ることができる。
【００２９】
必要によりポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応物に各種添加剤として、界面活性剤やカップリング剤等を添加し、半導体用層間絶縁膜、保護膜、多層回路の層間絶縁膜、フレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜、液晶配向膜等として用いることができる。
【００３０】
本発明のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成で用いられる酸クロリドは一般式（５）で表される。
【００３１】
【化７】
【００３２】
酸クロリド法による末端をアミノ基を有するオリゴマーと反応させたポリベンゾオキサゾール前駆体の合成の例を挙げると、まずジカルボン酸である４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１’−ジカルボン酸を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、γ―ブチロラクトン等の極性溶媒に溶解し、過剰量の塩化チオニル存在下で室温から７５℃で反応することにより、酸クロリドである４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１−ジカルボン酸クロリドを得る。次いで、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を、乾燥窒素雰囲気下で乾燥したＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解して、１０℃以下に冷却した後、γ−ブチロラクトンに４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１−ジカルボン酸クロリドを溶解したものを滴下する。その後、γ−ブチロラクトンにピリジンを溶解したものを滴下し、続けてオリゴマー末端をアミン化したものをγ−ブチロラクトンに溶解したものを滴下する。滴下終了後、室温まで戻し攪拌する。反応液を濾過してピリジン塩酸塩を除去し、反応液を蒸留水とエタノールの混合溶液に滴下し、沈殿物を集め、乾燥することによりポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応物を得て、有機絶縁膜材料とすることができる。
【００３３】
本発明の有機絶縁膜材料は、通常、これを溶剤に溶解し、ワニス状にして使用するのが好ましい。溶剤としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチル−１，３−ブチレングリコールアセテート、１，３−ブチレングリコール−３−モノメチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メチル−３−メトキシプロピオネート等を１種、または２種以上混合して用いることが出来る。
【００３４】
本発明の有機絶縁膜の製造方法は、まず、有機絶縁膜材料を上記溶剤に溶解し、適当な支持体、例えばガラス、金属、シリコーンウエハーやセラミック基盤等に塗布する。塗布方法としては、スピンナーを用いた回転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング等が挙げられる。このようにして、塗膜を形成した後、窒素下でオリゴマー基が熱分解して気化する温度より低い温度で加熱処理をして、ベンゾオキサゾールを脱水、閉環させポリベンゾオキサゾール樹脂に変換し、この樹脂層を更にオリゴマー基が熱分解して気化する温度以上で、且つポリベンゾオキサゾール樹脂の分解温度より低い温度で加熱することにより、オリゴマー基を熱分解及び気化し揮散させ微細孔を形成することが好ましい。
【００３５】
本発明におけるポリベンゾオキサゾール樹脂とオリゴマーとの反応物は、その前駆体と感光剤としてナフトキノンジアジド化合物とを用いることで、感光性樹脂組成物として用いることが可能である。
【００３６】
【実施例】
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例の内容になんら限定されるものではない。以下、部は重量部を示す。
【００３７】
（酸クロリドの合成）
「合成例１」
４、４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１’−ジカルボン酸２５部、塩化チオニル４５ｍｌ及び乾燥Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下ＤＭＦと略す。）０．５ｍｌを反応容器に入れ、７５℃で２時間反応させた。反応終了後、過剰の塩化チオニルを加熱及び減圧により留去した。残査をヘキサンを用いて再結晶させて、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１'−ジカルボン酸ジクロリドを得た。
【００３８】
（プロピレンオキサイドオリゴマー末端のアミノ基導入）
「合成例２」
オリゴマーとして分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー（第一工業製薬株式会社製ポリハードナＤ−３００）３０部（９．６８ｍｍｏｌ）を乾燥窒素雰囲気下で乾燥したテトラヒドロフラン８０部に溶解し、ピリジン１．１５部（１４．５２ｍｍｏｌ）を滴下後、５℃でテトラヒドロフラン２０部に４−ニトロ安息香酸クロリド２．６３部（１４．５２ｍｍｏｌ）を溶解したものを３０分かけて滴下した。滴下終了後、室温まで戻し、室温で２４時間攪拌した。その後、反応液を濾過してピリジン塩酸塩を除去し、溶媒を濃縮して除去することによりプロピレンオキサイドオリゴマーの４−ニトロ安息香酸エステルを得た。このプロピレンオキサイドオリゴマーの４−ニトロ安息香酸エステルをテトラヒドロフラン１００部に溶解した後、５％パラジウム炭素０．５部を水素ガス雰囲気下で混合し、室温で２４時間攪拌した。その後、反応液をセライトで濾過し、溶媒を濃縮して除去することにより末端を４−アミノ安息香酸エステル化したプロピレンオキサイドオリゴマーを得た。得られたプロピレンオキサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６０℃であった。
【００３９】
「合成例３」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え分子量１０００のプロピレンオキサイドオリゴマー（第一工業製薬株式会社製）１１部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして末端を４−アミノ安息香酸エステル化したプロピレンオキサイドオリゴマーを得た。得られたプロピレンオキサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３５５℃であった。
【００４０】
「合成例４」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え分子量４０００のプロピレンオキサイドオリゴマー（第一工業製薬株式会社製）３９部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして末端を４−アミノ安息香酸エステル化したプロピレンオキサイドオリゴマーを得た。得られたプロピレンオキサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６２℃であった。
【００４１】
「実施例１」
（１）ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成
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４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を、乾燥窒素雰囲気下で乾燥したＮ−メチル−２−ピロリドン２０部に溶解し、１０℃でγ−ブチロラクトン２０部に、合成例１で得た４，４'−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１'−ジカルボン酸ジクロリド５．００部（１１．６５ｍｍｏｌ）を溶解したものを３０分かけて滴下した。続いて室温まで戻し、室温で２時間攪拌した。その後、１０℃でγ−ブチロラクトン２０部にピリジン２．６９部を溶解したものを３０分かけて滴下した。滴下終了後、室温まで戻し、室温で４時間攪拌することによりポリベンゾオキサゾール前駆体溶液を得た。生成した前駆体の数平均分子量は１３，０００、重量平均分子量は２６，０００であった。
【００４２】
（２）ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応とワニスの調整
次いでγ−ブチロラクトン１０部に、合成例２で得た４−アミノ安息香酸エステル化したプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を溶解したものを、上記ポリベンゾオキサゾール前駆体溶液中に滴下し、室温で２４時間攪拌した。反応終了後、反応液を濾過してピリジン塩酸塩を除去し、反応液を蒸留水０．１８リットルとエタノール０．５４リットルの混合溶液に滴下し、沈殿物を集め、乾燥することによりオリゴマーと反応したポリベンゾオキサゾール前駆体を得た。このポリベンゾオキサゾール前駆体をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解して混合し、２０％の溶液とした。０．２mmのテフロンフィルターで濾過しワニスを得た。
【００４３】
（３）微細孔を有したポリベンゾオキサゾール樹脂層の製造
上記調整により得られたワニスをスピンコーターを用いてアルミニウムを蒸着したシリコンウエハー上に塗布した。このとき熱処理後の膜厚が約１μｍとなるようにスピンコーターの回転数と時間を設定した。塗布後、１００℃のホットプレート上で１２０秒間乾燥した後、窒素を流入して酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に制御したオーブンを用いて、１５０℃／３０分、２５０℃／６０分の順で加熱して脱水閉環反応させることで、末端をオリゴマーと反応させたポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を得た。さらに、３５０℃／６０分、４００℃／３０分加熱してオリゴマー基を分解し、細孔を有するポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を得た。皮膜上にアルミニウムを蒸着してパターンニングを行い所定の大きさの電極を形成した。シリコンウエハー側のアルミニウムと、この電極による容量を測定し、測定後に皮膜の電極隣接部を、酸素プラズマによりエッチングして、表面粗さ計により膜厚を測定することにより、周波数１ＭＨｚにおける誘電率を算出したところ２．２であった。この皮膜のＩＲスペクトルをＦＴ−ＩＲにより測定したところ、１６５６ｃｍ-1にオキサゾールのアミドによる吸収は見られず１０５３ｃｍ-1、１６２５ｃｍ-1にオキサゾールによる吸収が観察され、ポリベンゾオキサゾールが生成していることが確認された。ＴＧ−ＤＴＡにより耐熱性を評価したところ窒素雰囲気での５％重量減少温度は５１３℃であった。
また、この皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径５ｎｍで非連続であった。
【００４４】
「実施例２」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．０２部（１０．９８ｍｍｏｌ）とし、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーの２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を４．００部（１．３３ｍｍｏｌ）とする以外は全て実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを得た。オリゴマーとの反応前のポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は１２，０００、重量平均分子量は２３，０００であった。ここで得たワニスを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。
その結果、誘電率は、２．１であった。５％重量減少温度は５０５℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径６ｎｍで非連続であった。
【００４５】
「実施例３」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を３．９６部（１０．８２ｍｍｏｌ）とし、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーの２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を５．００部（１．６７ｍｍｏｌ）とする以外は全て実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。オリゴマーとの反応前のポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は１０，０００、重量平均分子量は２１，０００であった。
その結果、誘電率は、２．０であった。５％重量減少温度は５０２℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径４ｎｍで非連続であった。
【００４６】
「実施例４」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において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４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）に代え４，４' −ジアミノ−３，３'−ジヒドロキシビフェニル２．４５部（１１．３１ｍｍｏｌ）を、４，４'−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１'−ジカルボン酸クロリド５．００部（１１．６５ｍｍｏｌ）に代え合成例１においてカルボン酸にテレフタル酸を用い同様の操作で得たテレフタル酸クロリド２．３７部（１１．６５ｍｍｏｌ）を用いた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。オリゴマーとの反応前のポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は１３，０００、重量平均分子量は２５，５００であった。
その結果、誘電率は、２．２であった。５％重量減少温度は５３０℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径６ｎｍで非連続であった。
【００４７】
「実施例５」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．５８部（１０．６７ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を、合成例３で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量１０００のプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（２．００ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。オリゴマーとの反応前のポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は１０，０００、重量平均分子量は２０，０００であった。
その結果、誘電率は、２．２であった。５％重量減少温度は５１０℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径３ｎｍで非連続であった。
【００４８】
「実施例６」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．２２部（１１．５２ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を、合成例４で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量４０００のプロピレンオキサイドオリゴマー１．００部（０．２５ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。オリゴマーとの反応前のポリベンゾオキサゾール前駆体の数平均分子量は２０，０００、重量平均分子量は４０，０００であった。
その結果、誘電率は、２．１であった。５％重量減少温度は５１０℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径７ｎｍで非連続であった。
【００４９】
（エチレンオキサイドオリゴマー末端のアミノ基導入）
「合成例５」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）を分子量３０００のエチレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代えた以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化したエチレンオキサイドオリゴマーを得た。得られたエチレンオキサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３７６℃であった。
【００５０】
「実施例７」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーを、合成例５で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のエチレンオキサイドオリゴマーの同じ重量部に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にしてポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。
その結果、誘電率は、２．２であった。５％重量減少温度は５１６℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径６ｎｍで非連続であった。
【００５１】
（カーボナートオリゴマー末端のアミノ基導入）
「合成例６」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え分子量３０００のカーボナートオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化したカーボナートオリゴマーを得た。得られたカーボナートオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３５４℃であった。
【００５２】
「実施例８」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーを、合成例６で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のカーボナートオリゴマーの同じ重量部に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。
その結果、誘電率は、２．１であった。５％重量減少温度は５１０℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径５ｎｍで非連続であった。
【００５３】
（スチレンオリゴマー合成とオリゴマー末端のアミノ基導入）
「合成例７」
スチレン１０部（９６ｍｍｏｌ）を、乾燥窒素雰囲気下で乾燥したテトラヒドロフラン１００部に溶解して、−７８℃まで冷却し、ここへ反応試剤としてsec-ブチルリチウムを加えて３時間攪拌した。続けてエチレンエポキサイド０．０４４部（１．０ｍｍｏｌ）を加えて３時間攪拌した後メタノール３部を加え、この溶液を濃縮して溶媒を除去したものをテトラヒドロフラン１００部に溶解し濾過した。得られた濾液を減圧濃縮、乾燥させることにより、末端が水酸基で分子量９６００のスチレンオリゴマーを得た。得られたスチレンオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６５℃であった。
【００５４】
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え上記合成により得られた分子量９６００のスチレンオリゴマー９３部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化した分子量９６００のスチレンオリゴマーを得た。
【００５５】
「実施例９」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．２３部（１１．５５ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を、合成例７で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量９６００のスチレンオリゴマー２．００部（０．２１ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。
その結果、誘電率は、２．１であった。５％重量減少温度は５０９℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径７ｎｍで非連続であった。
【００５６】
（メチルメタクリレートオリゴマー合成とオリゴマー末端のアミノ基導入）
「合成例８」
合成例７のオリゴマー合成において用いたスチレン１０部（９６ｍｍｏｌ）をメチルメタクリレート１０部（９６ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例７と同様にして、オリゴマーを合成して末端を４−アミノ安息香酸エステル化した分子量９６００のメチルメタクリレートオリゴマーを得た。得られたメチルメタクリレートオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６２℃であった。
【００５７】
「実施例１０」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．２３部（１１．５５ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を、合成例８で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量９６００のメチルメタクリレートオリゴマー２．００部（０．２１７ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。
その結果、誘電率は、２．１であった。５％重量減少温度は５１１℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径７ｎｍで非連続であった。
【００５８】
「合成例９」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイド３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え分子量３，３００のポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド−ポリエチレンオキサイドのトリブロック共重合体オリゴマー（第一工業製薬株式会社製）３２部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化したポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド−ポリエチレンオキサイドのトリブロック共重合体オリゴマーを得た。得られたエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−エチレンオキサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６４℃であった。
【００５９】
「実施例１１」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．１６部（１１．３６ｍｍｏｌ）とし、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーの２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を合成例９で得た４−アミノ安息香酸エステル化したポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド−ポリエチレンオキサイドのトリブロック共重合体オリゴマー２．００部（０．５８ｍｍｏｌ）とする以外は全て実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを得た。ここで得たワニスを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。
その結果、誘電率は、２．２であった。５％重量減少温度は５１２℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径５ｎｍで非連続であった。
【００６０】
「合成例１０」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイド３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え分子量２，０００のポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイドのジブロック共重合体オリゴマー（日本油脂株式会社製）１９．４部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化したポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイドジブロック共重合体オリゴマーを得た。得られたエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドオリゴマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６２℃であった。
【００６１】
「実施例１２」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．１６部（１１．１５ｍｍｏｌ）とし、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において４−アミノ安息香酸エステル化した分子量２０００のプロピレンオキサイドオリゴマーの２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を合成例１０で得た４−アミノ安息香酸エステル化したポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイドジブロック共重合体オリゴマー２．００部（０．５８ｍｍｏｌ）とする以外は全て実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを得た。ここで得たワニスを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。
その結果、誘電率は、２．２であった。５％重量減少温度は５１３℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、得られた空隙は、平均孔径４ｎｍで非連続であった。
【００６２】
「比較例１」
（１）ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成とそのワニスの調整
撹拌装置、窒素導入管、滴下漏斗を付けたセパラブルフラスコ中、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１４．６５部（４０ｍｍｏｌ）を乾燥したジメチルアセトアミド２００部に溶解し、ピリジン７．９２部（２００ｍｍｏｌ）を添加後、乾燥窒素導入下、−１５℃でジメチルアセトアミド１００ｇに４，４'−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェニル−１，１'−ジカルボン酸クロリド１６．９２ｇ（０．０４ｍｏｌ）を溶解したものを３０分かけて滴下し、沈殿物を回収し、乾燥してポリベンゾオキサゾール前駆体の粉末を得た。これをＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解し２０％の溶液とした。０．２mmのテフロンフィルターで濾過しワニスを得た。
【００６３】
（２）ポリベンゾオキサゾール樹脂膜の製造
このワニスをスピンコーターを用いてアルミニウムを蒸着したシリコンウエハー上に塗布した。このとき熱処理後の膜厚が約１μｍとなるようにスピンコーターの回転数と時間を設定した。塗布後、１００℃のホットプレート上で１２０秒間乾燥した後、窒素を流入して酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に制御したオーブンを用いて、１５０℃／３０分、２５０℃／６０分の順で加熱し、さらに、３５０℃／６０分、４００℃／３０分加熱して、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を得た。皮膜上にアルミニウムを蒸着してパターンニングを行い所定の大きさの電極を形成した。シリコンウエハー側のアルミニウムとこの電極による容量を測定し、測定後に皮膜の電極隣接部を酸素プラズマによりエッチングして表面粗さ計により膜厚を測定することにより周波数１ＭＨｚにおける誘電率を算出したところ２．６であった。この皮膜のＩＲスペクトルをＦＴ−ＩＲにより測定したところ、１６５６ｃｍ-1にオキサゾールのアミドによる吸収は見られず１０５３ｃｍ-1、１６２５ｃｍ-1にオキサゾールによる吸収が観察され、ポリベンゾオキサゾールが生成していることが確認された。ＴＧ−ＤＴＡにより耐熱性を評価したところ窒素雰囲気での５％重量減少温度は５１６℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、空隙は、観察されなかった。
【００６４】
「比較例２」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を３．７８部（１０．３２ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーの２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を８．００部（２．６７ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製し評価を行った。
その結果、誘電率は、２．０であった。５％重量減少温度は４２０℃であった。また、このポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜は、１００ｎｍ以下の細孔ができていることを確認した。
【００６５】
（カーボナート末端のアミノ基導入）
「合成例１１」
合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）に代え分子量９０の１−メトキシ−２−プロパノール０．８７部（９．６８ｍｍｏｌ）を用いた以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化したカーボナートを得た。得られたカーボナートの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、２６０℃であった。
【００６６】
「比較例３」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を１．６５部（４．５１ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を、合成例１１で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量９０の１−メトキシ−２−プロパノール３．０３部（１４．２９ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。
その結果、誘電率は、２．６であった。５％重量減少温度は５１６℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、空隙は観察されなかった。
【００６７】
（メチルメタクリレートオリゴマー合成とオリゴマー末端のアミノ基導入）
「合成例１２」
合成例７のオリゴマー合成において用いたスチレン１０部（９６ｍｍｏｌ）に代えメチルメタクリレート３０部（２８８ｍｍｏｌ）を用いた以外は、合成例７と同様にして、分子量３０，０００のメチルメタクリレートポリマーを合成した。得られたメチルメタクリレートポリマーの熱分解温度を窒素雰囲気下で熱重量分析にて測定したところ、３６０℃であった。
【００６８】
次いで合成例２に用いた分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマー３０部（９．６８ｍｍｏｌ）を上記合成により得られた分子量３００００のメチルメタクリレートポリマー２９０部（９．６８ｍｍｏｌ）に、ピリジンの１．１５部（１４．５２ｍｍｏｌ）を３．５６部（０．４５ｍｍｏｌ）に、４−ニトロ安息香酸クロリドの２．６３部（１４．５２ｍｍｏｌ）を０．０８部（０．４５ｍｍｏｌ）とした以外は合成例２と同様にして、末端を４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０，０００のメチルメタクリレートポリマーを得た。
【００６９】
「比較例４」
実施例１のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成において、用いた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の４．１４部（１１．３１ｍｍｏｌ）を４．２４部（１１．５９ｍｍｏｌ）に代え、ポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応において用いた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３０００のプロピレンオキサイドオリゴマーの２．００部（０．６７ｍｍｏｌ）を合成例１２で得られた４−アミノ安息香酸エステル化した分子量３００００のメチルメタクリレートオリゴマー２．００部（０．０７ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成及びポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとの反応を行った後、ワニスを調整し、これを用いて実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜を作製した。
その結果、誘電率は、上下電極がショートし測定できなかった。５％重量減少温度は４５５℃であった。また、このポリベンゾオキサゾールの皮膜について断面をＴＥＭにより観察したところ、１μｍの空孔が観察された。
【００７０】
実施例１〜１２の本発明のポリベンゾオキサゾール前駆体とオリゴマーとを反応させ、加熱操作でオリゴマーを熱分解及び気化し微細孔を含有したポリベンゾオキサゾール樹脂の皮膜はいずれも誘電率が低く２．０〜２．２であり、さらに耐熱性が高いという良好な特性が得られた。
【００７１】
比較例１では、ポリベンゾオキサゾール樹脂に細孔を含んでいないため耐熱性は同等で良好であるが、誘電率は実施例１〜１２より大幅に高い２．６であった。
【００７２】
比較例２では、オリゴマーの重量比が４８％であったために誘電率は２．０と低かったが、熱分解温度は、低い値となった。
【００７３】
比較例３ではオリゴマーの分子量が１００未満と小さかったために誘電率は２．６と実施例１〜１２より大幅に高かった。
【００７４】
比較例４ではオリゴマーの分子量が１００００を越える高分子量物であったため膜厚約１μｍの皮膜を形成した場合には上下に貫通する穴が生成してしまい上下電極がショートしてしまった。
【００７５】
【発明の効果】
本発明により、電気特性、熱特性、機械特性及び物理特性に優れた有機絶縁膜材料及び有機絶縁膜を得ることができる。従って、本発明の有機絶縁膜材料は、電気特性、熱特性、機械特性及び物理特性が要求される様々な分野、例えば半導体用の層間絶縁膜、保護膜、多層回路の層間絶縁膜、フレキシブル銅張版のカバーコート、ソルダーレジスト膜、液晶配向膜などとして適用できる。
Claims (2)
- 一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体のカルボン酸末端と、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、メチルメタクリレート、スチレン及びカーボナートからなる群から選ばれる分子量が１００〜１０，０００である繰り返し単位の骨格のアミノ基を有するオリゴマーとを反応させた反応物であって、アミノ基を有するオリゴマーが一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体に対し５〜４０％の重量比でポリベンゾオキサゾール前駆体末端と反応している反応物からなる有機絶縁膜材料。
- 請求項１に記載の有機絶縁膜材料により成膜した後、ポリベンゾオキサゾール前駆体を加熱により閉環させてオリゴマー基を含むポリベンゾオキサゾール樹脂膜とし、更に加熱することによりオリゴマー基を熱分解及び気化し、揮散させて微細孔を有する一般式（２）で表される構造を主構造とするポリベンゾオキサゾール樹脂層を得ることを特徴とする有機絶縁膜の製造方法。
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