JPH02153934A - Low-stress polyimide precursor, photosensitive composition containing the same and polyimide composite molded body using the same - Google Patents

Low-stress polyimide precursor, photosensitive composition containing the same and polyimide composite molded body using the same

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JPH02153934A
JPH02153934A JP1218307A JP21830789A JPH02153934A JP H02153934 A JPH02153934 A JP H02153934A JP 1218307 A JP1218307 A JP 1218307A JP 21830789 A JP21830789 A JP 21830789A JP H02153934 A JPH02153934 A JP H02153934A
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject precursor, having specific recurring units and polymerization degree, excellent in preservation stability, good in water-resistant adhesion to substrates after imidation and capable of photolithography in the precursor stage when photosensitivity is imparted thereto. CONSTITUTION:The objective precursor, containing (B) >=20mol% chemical structural units expressed by formulas III and IV [Ar1 is a group expressed by formulas V, VI, etc.; X1 is a group expressed by formula VII or VIII (Ar2 is a group expressed by formula V, IX, etc.; Ar3 is p-phenylene, etc.; Y is -O-, -S-, etc.)] in (A) a polymer consisting of recurring units expressed by formulas I and II [Ar is 6-30C tetrafunctional aromatic group; X is 6-30C bifunctional organic group; A and B are -OR1 or -NHR1 (R1 is 1-20C organic group), -OH, etc.] and having 10-200ml/g viscosity (the value of etasp/C when C is 1.0g/dl; the solvent is N-methylpyrrolidone at 30 deg.C) and capable of providing a low-stress polyimide.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、特定の化学構造を有する低応力ポリイミドを
与える前駆体及びそれと光重合開始剤とからなる新規な
感光性組成物、並びにそれらを用いてなるポリイミド複
合成形体に関するものである。 本発明による前駆体及び感光性組成物を加熱硬化させる
ことにより得られるポリイミドは、電気電子材料に好適
な高い耐熱性、良好な機械特性、十分な基材との接着性
、及び無機材料と同等の低い熱膨張率を有するため、発
生する熱応力が極めて低いと云う優れた特性を併せ持つ
非常に有用な新しい材料である。又、本発明による感光
性組成物は、優れた保存安定性を有し、かつ、フォ) 
IJソゲラフイーにより容易に微細なパターンを形成す
ることができるため、従来の材料に用いられていたプロ
セスを大幅に改良することができると云う特長を有する
ものである。 〔従来の技術〕 有機ポリマーの熱膨張率は、ガラス転移温度以下の温度
領域においても、殆どのものが4X10に以上であり、
金属や無機物に比べると遥かに大きな値を有するため、
多くの問題が発生する。極言すれば、有機ポリマーの用
途展開が思うように進行しないのもこの為とさえ言える
0例えば、非常に高い耐熱性を持ち、近年ICやLSI
の保Ill!!として使われ始めているポリイミド樹脂
の場合においても、熱膨張率がポリイミドより小さい金
属板や無機質材の上に塗布すると、膨張率の差に起因す
る熱応力によって、変形、膜のクランク、剥離、基材の
破壊等が起こることがある。即ち、ICやLSIの保護
膜としてシリコンウェハー上にコート膜を形成すると、
ウェハーが反って、パターニングのためのフォトリソグ
ラフィーが出来なかったり、或いは解像度が極めて悪く
なると云う問題や、熱応力が大きい場合、パッシベーシ
ョン膜を剥離したり、シリコンウェハー自体に襞間破壊
を起こさせる等の問題がある。又、フィルムと導体とか
らなるフレキシブルプリント基板(FPC)においては
、金属箔に可撓性フィルム材料をコート或いは熱圧着し
て得られるフィルムが望まれているが、コーテイング後
、高温で硬化、乾燥或いは熱圧着しなければならないた
め、室温に冷却後、熱膨張率の差に起因する熱応力によ
ってカールしてしまうと云う問題がある。又、近年では
耐熱性と感光性と云う2種の有用な機能を併せ持つ高分
子材料、特に電子材料や光学材料用としての同材料の開
発が積極的になされている0例えばパッシベーション膜
、α線遮蔽膜、ジャンクションコート膜などの表面保護
膜や多層配線用の眉間絶縁膜のような半導体素子用絶縁
膜或いは液晶表示素子用配向膜、薄膜磁気ヘッド用絶縁
膜などの用途が検討されている〔例えば、「機能材料」
、7月号第9〜19頁(1983年)及び「フォトグラ
フインク・サイエンス・アンド・インクニャリング(P
hotographic 5cience and E
ngineering) )第303〜309頁(19
79年)参照〕、この所謂感光性ポリイミドに代表され
るリソグラフィー用耐熱性高分子材料としては、例えば
、ポリイミド前駆体であるポリイミド酸のエステル側鎖
に二重結合などの活性官能基を導入したポ、リマーに、
光開始剤等を加えてなる感光性組成物(特公昭55−3
0207号公報、特公昭55−41422号公報)や、
ポリアミド酸と二重結合などの活性官能基を有するアミ
ン化合物との混合物を主成分とする感光性組成物(特開
昭57−168942号公報、特開昭54−14579
4号公報、特開昭59−160140号公報)等が挙げ
られる。しかし、これらの材料を加熱硬化して得られる
ポリイミドも、一般の有機材料と同様に大きな熱膨張率
を有するため、これらを用い無機材料との複合成形品を
形成する場合、熱応力に起因する問題が発生し大きな問
題となる。このように有機ポリマーの線熱膨脹率が大き
いための問題は極めて多く、この点を改善した低熱膨張
率を有するポリイミド樹脂の開発がかなり前から強く望
まれていた。 このような状況下にあって、最近、低熱膨張率を有する
ポリイミドが幾つか発表されている0例えば、沼田らに
より特開昭60−152786号公報、特開昭60−2
08358号公報、特開昭60−243120号公報、
特開昭60−250031号公報、特開昭61−607
25号公報等に示されているもの、或いは松浦らにより
特開昭60−210629号公報、特開昭60−210
894号公報、特開昭60−221426号公報、特開
昭80−221427号公報、特開昭61−69833
号公報等に記載されているものなどのように、特定の原
料成分を用いて熱膨張率の低いポリイミドを作った報告
がなされている。 又、特開昭61−175035号公報には、沼田、金城
らにより低い熱膨張率を有する幾つかの芳香族へテロ環
ポリマーが提案されている。 一方、有機材料は一般に水分の影響を受は易く、機械物
性の低下等を引き起こす、ポリイミドにおいても例外で
はなく、これはイミド構造が耐加水分解性に乏しいため
である。これに対し、イミド構造に更にイミダゾール、
オキサゾール等のへテロ環構造を導入したポリマーが、
依田、堂腰らにより特公昭45−24593号公報、特
公昭46−120号公報、「高分子の熱分解と耐熱性」
 (培風館)第86頁以後の“芳香族へテロ環交互共重
合体の合成と応用”において提案されている。又、ジャ
ック・ブレストン、ビリイ・エム・タルベルツソン(J
ack Preston、 5illy M、 Cu1
berLson )らによっても米国特許第4.087
,409号、第3,661.849号明細書において、
高強度、高耐熱性を有する材料として、ヘテロ環を有す
るポリイミドが提案されている。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、前記の沼田、金城ら及び松浦らの技術によって
得られるポリイミド若しくは芳香族へテロ環ポリマーは
、特開昭61−60725号公報に記載されているよう
に、低熱膨張材料としての性能を得るためには、何らか
の配向処理が必要となる。しかしながら、塗布材料とし
て用いられる場合は加熱硬化させる際に特別な配向処理
を行うことができない、従って、何ら特別な配向処理を
行わなくても、低熱膨張材料としての性能を示すような
ポリイミド材料が望まれていた。又、依田、堂腰ら並び
にブレストンらによるヘテロ環を含有するポリイミドは
、高強度、高耐熱性を得るため分子結合に屈曲性を持た
せている。従って、これらの材料は一般に高い熱膨張率
を有し、このため熱膨張率の低い無機材料と組合せた場
合、大きな問題となる。 又、これらの材料は、相当するポリアミド酸を加熱硬化
することにより得られている。しかしながらポリアミド
酸は加熱硬化の際、加水分解を起こし、分子量の低下を
引き起こし物性が著しく低下することが知られている(
特開昭6l−18183ff号公報)。この現象は特に
機械的強度及び熱膨張率特性において顕著に現れる。こ
のため前駆体のポリアミド酸の分子量は、高分子量でな
ければならない、しかし、コーテイング材として用いる
場合、高分子量体にすると、余りに粘度が高くなりすぎ
、コーティングすることが非常に困難となる。又、粘度
を下げるために前駆体のポリアミド酸溶液の濃度を下げ
ることが行われるが、元々前駆体の熔解性が悪いため非
常に希薄溶液になってしまい、所望の厚さの膜が形成で
きないと云う問題がある。 この現象は低熱膨張率を有するポリイミドにおいて特に
顕著である。従って、高濃度でかつ低粘度の前駆体であ
り、又、加熱硬化の際、分子量の低下による物性低下の
ない材料が望まれていた。又、このポリアミド酸は、溶
液の状態で非常に不安定で、容易に加水分解し粘度低下
を起こすので保存安定性が悪いと云う問題点もあり、こ
の点の改良も望まれていた。 又、これまで提案されている低熱膨張率を有するポリイ
ミドは、前駆体がポリアミド酸であり、所謂非感光性タ
イプである。従って、フォトリソグラフィーを行うため
には、別にフォトレジストを用い、しかも得られたポリ
イミドのエツチングを行うために有害なヒドラジンを用
いなくてはならないと言う問題がある。又、エツチング
を行う際の条件が、当該ポリアミド酸の加熱硬化条件に
大きく影響を受けることから、プロセスの再現性にも大
きな問題があった。従って、これらのことから所謂感光
性タイプの低熱膨張率ポリイミドも望まれていた。又、
一般にポリイミドはガラス、金属等無機材料に対する接
着性が良くないと云う問題があった。これに対しこれま
でシランカンブリング剤、チタン或いはアルミニウム等
のキレート剤による処理で改良がなされて来た。しかし
、ポリイミドと無機材料との接着性は、耐湿性加速試験
における加圧加熱水の影響を大きく受ける。 特にこの現象は、低熱膨張性ポリイミドにおいて顕著で
あり、これは膜質特性が水分の影響により損なわれ、そ
の結果接着性が低下したものと考えられる。従って、耐
水接着性に優れた低熱膨張率ポリイミドが強く望まれて
いた。 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、これらの背景を踏まえ、以上の問題点の
ない、即ち、前駆体としては、コーティング剤として要
求される高濃度かつ低粘度と云う特性を満足し、保存安
定性にも優れている材料であること、更にこの前駆体を
熱膨張率の低い無機質材上に塗布した後、加熱硬化を行
っても生成するポリイミドが物性を措なわずに低熱膨張
率化して、碁打上に熱応力が生じず、かつイミド化した
後の基材との耐水接着性にも優れた材料であること、又
、この前駆体に感光性を付与した場合は、更に前駆体段
階でのフォトリソグラフィーが可能となることから、プ
ロセス上大変優れた材料となる0以上、これらの特長を
有する材料を開発することを目的として鋭意研究を重ね
た。その結果、特定の構造を有した低応力ポリイミドを
与える前駆体及びそれに感光性を付与した前駆体と光重
合開始剤とからなる感光性組成物が、その目的に適合し
得ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。 即ち、本発明は、 +1)  −数式(1)及び(II) 〔式中Arは炭素数6〜30の4価の芳香族基、Xは基
であるが、ASB共に一〇H基であることはない。 ここでR1、R2は、炭素数1ないし20の有機基であ
る〕で表される繰り返し単位からなる重合体において、
下記−数式(I[I)及び(IV)(式中Ar、は$、
2  又は 、y@  から選ばれる芳香族基、 Ar3 は、R巨と、−e−又はべ回ヒQX から選ば
造単位を20モル%以上含む粘度数〔ポリマー濃度C=
1.0g/dlの時のvsp/C値、但し、η3p−(
η−η、)/η、であり、η:ボリマー溶液粘度、η。 :溶媒(N−メチルピロリドン)の粘度:測定温度30
℃〕10〜200m1/gの低応力ポリイミドを与え得
る前駆体、 (2)  請求項(1)において、前記一般式〔l〕 
〔■〕(III)  (IV)で、R1、R2が炭素−
炭素二重結合を有する基で表され、粘度数が10〜10
0m1/gである重合体及び光重合開始剤からなる感光
性組成物、(3)請求項(1)記載の低応力ポリイミド
前駆体及び請求項(2)記載の感光性組成物ζ、金属、
セラミック、その他の無機材料とを組合せ、加熱硬化さ
せることにより得られる、電子材料用、低応力ポリイミ
ド複合成形体、 を提供するものである。 本発明において用いられる重合体は、前記一般式([)
及び〔■〕で示される繰り返し華位を有するものであり
、式中のArは炭素数6〜30の4価の芳香族基を示す
、このようなArとしては、例えばベンゼン環やナフタ
レン環、アントラセン環などの縮合多環芳香族環、ピリ
ジン、チオフェンなどの複素環式基、及び一般式(n 
−1)lは0又は1 、Z、はCH3又はCF3である
。〕で示される基などが挙げられる。これらの中で、が
特に好ましい。 一般式(1)、〔■〕におけるXは、炭素数6〜30の
2価の有機基であり、一般式(III)、(IV)にお
けるXIに加え、下記一般式 ヱン〈て、又はツ)図D→Ωぴ1ら選ばれる芳香族(式
中&は同−又は異なり、炭素数1〜5のアルキル基、ア
ルコキシ基、弗素化アルキル基、弗素−〇−o−=o−
0−カラ選バレル基、R4、R,ハ炭ffi数1〜14
の2価の有機基、Rs、Rヮは炭素数1〜16の1価の
有機基、mはO〜4、nは0又はhp、qは1より大き
い整数を示す) で示される基を挙げることができる。 一般式〔■〕、(IV)におけるAr、は(夏、Rφ+
から選ばれる芳香族基、Yは一〇−1−S−1で示され
る基であるが、この中で生成するポリイミドの耐水接着
性、機械的強度及び前駆体の溶解性、保存安定性の点か
ら、特に好ましい組合せと(式中Ar+は (刻又は)×から選ばれる芳香 ・(式中Ar3 % Ylは前記と同じ)で示される基
、〔式中A、Bは前記と同じ、x2は (式中、Ar2、Ar3、Ytは前記と同し)で示され
る基〕が挙げられる。 前記−数式において、A、Bはそれぞれ独立にe Φ −OR,、−NR,、−OR2及び−〇Hから選ばれる
基であり、A、B共に−OHであることはない、ここで
R1、R2は炭素数1ないし20の有機基であり、R1
としては、例えばアルキル基、アルコキシアルキル基、
フェニル基、ベンジル基等及び下記−数式で示される基
を挙げることができる。 −4,R//−0−)−C−C−C8,(1−13r6
 k・ 一、#+ c)[−CH2(1−3) −CH−誌−R”−0−8−t−CHz  (I −4
)−R“−CH鯵C鴫         (I−53−
R”−NH−j−g、−CH2(I −6)c式中R”
は水素原子又はメチル基、R“は炭素数1ないし3のア
ルキレン基、rは1又は2〕このうちR1が上記−数式
(1−1)〜(1−63で示される基の場合、前駆体に
感光性を付与することができるようになるため好ましい
。 R1の具体的な例としては、メチル基、エチル基、n−
プロピル基、1so−プロピル基、n−ブチル基、1s
o−ブチル基、フェニル基、ベンジル基、2−メトキシ
エチル基、2−エトキシエチル基、3−メトキシ−1−
プロピル基、2.3−ジメトキシ−1−プロピル基、及
び−数式(l−1)の具体例として、″2;3− c”
2−o−:j −c”=°“2−g、”s−C”!−°
1−蹴0”゛(1−2)の具体的な例としては、 −CH,−C8,−o−g−CH−co−。 (1−3)の具体的な例としては、 CHz−o−CH”= C)+2、−CHz −CI+
H−CH2、(1−4)の具体的な例としては、 −CH2iH−CH2−0−g−絋C1h−C)Iz−
G−CH2−0−g−C= CHz−C)+2−gH−
CHrCH「0−g−C−C)l。 (1−5)の具体的な例としては、 −C〜−CH−CH,−C)I2−C)l、−C1l雲
C8゜(1−6)の具体的な例としては、 −CH、−N11−g−CI(3G)1.、 −CH2
−CH2−NHI−C=C)12などが挙げられるが、
これらに限定されるものではない。 これらの内、2−メトキシエチル、3−メトキシ−1−
プロピル、2.3−ジメトキシ−1−プロピル等、エー
テル結合を有する基の場合、前駆体の有機溶媒に対する
溶解性が向上し、前駆体での加工性が向上することから
好ましい、又、炭素−炭素二重結合を有する基の場合、
光感度及び保存安定性等から感光性を付与できると云う
点で一般式([7)で示される基が好ましい。 〔式中、Rは炭素数1〜15のアルキル基、アルコキシ
アルキル基、Ro、R8はそれぞれ水素原子又はメチル
基、R〃は炭素数1〜3のアルキレン基、r′はメチル
基又はエチル基〕 これらの内好ましい具体例としては、 −CH2−G=Ch−0−8−g、=、CHt 、−C
)It−G−CH,−0−(、、−C1(−CH。 で示される基などが好ましい。 R,eとしては、下記−M式(1−7)及ヒ(1−83
で示される基を挙げることができるが、前駆体になどが
挙げられる。 前記−数式(1)、(II)におけるA、Bは、前駆体
の熔解性及び安定性の点から、それぞれ独立に一0R0
で示される基が特に好ましく、R1としては前記−数式
(1−1)及び(1−4)で示される基が好ましい。 一般式(I〕及び(ff)で表される繰り返し単位から
なる重合体において、−数式(I[I)及び(IV)で
示される化学構造単位は、20モル%以上であり、好ま
しくは50モル%以上である。これより含有率が少なく
なると、得られる低応力耐熱性樹脂の低熱膨張率特性、
機械的特性及び耐水接着性が低下するので好ましくない
。 前記−数式(1)及び(II)で表される繰り返し単位
からなる重合体の粘度数は10〜200m1/gであり
、感光性組成物として用いる場合の重合体の粘度数は1
0〜100 a+1/gである。粘度数が10m1/g
未満では、十分な強度と低い熱膨張率を有する低応力ポ
リイミドを得ることはできない、又、粘度数が200+
+ l / gを超えると、前駆体溶液の粘度が高くな
りすぎ、基材上でのコーティングが難しくなり、作業性
が落ちる。又、感光性組成物の場合は、粘度数が100
m1/gを超えると、フォトリソグラフィーの際、現像
性が低下するため好ましくない。 本発明に用いられる重合体が、−数式(III)及び(
rV)で示される場合、それが相異なるX、ないしAt
1からなるコポリマーであっても良い、この場合、ホモ
ポリマーとして物理的に不十分なものは、これにより改
良される。又、−数式(1)及び(III)で示される
構造を有する重合体において互いに異なる構造を有する
物同士を混合して用いても良い。 本発明による感光性組成物の場合、用いられる光重合開
始剤としては、例えばアントラキノン、2−メチルアン
トラキノン、2−エチルアントラキノン等のアントラキ
ノン誘導体、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、
ベンゾインブチルエーテル等のベンゾイン誘導体、クロ
ルチオキサントン、ジイソプロピルチオキサントン等の
チオキサントン誘4 体、ベンゾフェノン、4.4’−
ジクロルベンシフノン、ミヒラーケトン〔4,4−ビス
(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4.4’−ビス(
ジエチルアミノ)ベンゾフェノン〕、ジベンゾスベロン
、アンスロン、ビアンスラニル0−ベンゾイル安息香酸
メチル等のベンゾフェノン誘導体、ベンジル、ベンジル
ジメチルケタール、ベンジル−βブトキシエチルアセタ
ール等のヘンシル誘導体、p−ジメチルアミノアセトフ
ェノン、p−ドブチルトリクロロアセトフェノン、2−
ビトロキシ−2−メチルプロピオフェノン、2.2−ジ
ェトキシアセトフェノン等のアセトフェノン誘導体及び
下記の一般式(V)に示すオキシム類を挙げることがで
きる。 ルホニル基、又は炭素数1〜6の脂肪族スルホニル基、
R1,は炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のア
ルコキシ基、炭素数6〜10の芳香族基、又は炭素数6
〜10の了り一ロキシ基を示す〕このうち光感度の点で
オキシム型光重合開始剤が好ましく、例えば、 〔式中R9、R10% R11は、水素原子、炭素数1
〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又はニ
トロ基、べ、は炭素数7〜11の芳香族アシル基、炭素
数2〜7の脂肪族アシル基、炭素数2〜7のアルコキシ
カルボニル基、炭素数6〜10の芳a族スなどが挙げら
れるが、これらに限定されるものではない、なおこれら
は単独でも複数を混合して使用しても良い、これら光重
合開始剤の使用量は特に制限はないが、用いられる重合
体に対し0.1〜20重量%が好ましい、使用量が少な
い場合は光感度が低下し、又、多すぎる場合は、加熱硬
化後の膜特性が低下する。 本発明の感光性組成物には、必要に応じて下記一般式で
示される基を分子末端に有する分子量80〜1000の
化合物を添加することができる。 〔式中R14は補−又は−NH−1R+5は水素原子又
はメチル基である。〕 この化合物は添加することにより光重合反応を容易にす
るような化合物であって、このようなものとしては、2
−エチルへキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチル
アクリレート、N−ビニル−2−ピロリドン、カルピト
ールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレー
ト、イソボルニルアクリレート、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、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、トリメチロールプロパンI・リアクリ
レート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペ
ンタエリスリトールへキサアクリレート、テトラメチロ
ールメタンテトラアクリレート、テトラエチレングリコ
ールジアクリレート、ノナンエチレングリコールジアク
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アクリル
アミドをメタクリレート又はメタクリルアミドに変えた
もの等が挙げられ、これらの中で好ましいものは、二つ
以上の炭素−炭素二重結合を有する化合物である。これ
らの化合物を本組成物中に添加する割合は、用いられる
重合体に対し1〜20重量%が好ましい。 また、本発明の感光性組成物に一般の増感剤を添加する
こともできる。この増感剤は添加することにより該組成
物の光感度を向上させ得るものであり、例えばミヒラー
ズヶトン、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、414゛−ビス(ジ
メチルアミノ)カルコン、4.4゛−ヒス(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、4−ジメチルアミノ
アセトフェノン、4−モルホリノアセトフェノン、4−
ジメチルアミノベンゾフェノン、4−モルホリノペンブ
フェノン、N−フエニルジエタノールアミン、N−p−
)リルジエタノールアミン、N−p−トリルジエチルア
ミン、及び下記一般式に示すクマリン化合物を挙げるこ
とができる。 R四 1 ル基、R71はエトキシカルボニル基、シアノ基、1−
ブトキシカルボニル基、カルボキシル基、又はアセチル
基を示す〕 このうち−数式(1)で示されるクマリン化合物におい
てR1,が炭素数1〜7のアルコキシ基であるものが特
に好ましく、この具体的な例として〔式中R1’lは、
メチル基又はエチル基、−は炭素数1〜4の脂肪族基、
炭素数6〜10の芳香族炭化水素基、又は炭素数1〜7
のアルコキシ基であり、好ましくはメチル基、エチル基
、イソプロピル基、フェニル基、トリル基、メトキシ基
、エトキシ基、n−プロポキシ基、1so−プロポキシ
基、n−ブトキシ基、1so−ブトキシ基、ter’t
−ブトキシ基、ベンジルオキシ基である。R1,はメチ
ル基、エチル基、又はトリフルオロメチル基、R1゜は
水素原子又はメチなどが挙げられる。含有割合について
は、重合体に対し0.01−10重量%、好ましくは0
.05〜5正量%である。 更に必要に応じ本発明感光性組成物にメルカプタン化合
物を添加し、光感度を更に向上させることができる。メ
ルカプタン化合物の例としては、例えば、2−メルカプ
トベンズイミダゾール、2−メルカプトベンゾチアゾー
ル、1〜フェニル−5−メルカプト−IH−テトラゾー
ル、2−メルカプトチアゾール、2−メルカプト−4−
フェニルチアゾール、2−アミノ−5−メルカプト−1
,3,4−チアゾール、2−メルカプトイミダゾール、
2−メルカプト−5〜メチル〜l、3.4−チアジアゾ
ール、5−メルカプト−1−メチル−1トチトラゾール
、2,4.6−ドリメルカブト、S−トリアジン、2−
ジブチルアミノ−4,6−ジメルカブトーs−トリアジ
ン、2.5−ジメルカブl−1,3,4−チアジアゾー
ル、5−メルカプト4,3.4−チアジアゾール、■−
エチルー5−メルカプトー1.2,3.4−テトラゾー
ル、2−メルカプト6−ニトロチアプール、2−メルカ
プトベンゾオキサゾール、4−フェニル−2−メルカプ
トチアゾール、メルカプトピリジン、2−メルカプ1ヘ
キノリン、l−メチル−2−メルカプトイミダゾール、
2−メルカプト−β−ナフトチアゾール等が挙げられる
。含有割合は、重合体に対し10重量%が望ましく、更
に好ましくは5M量%以下である。 又、更に本発明による低応力ポリイミドを与える前駆体
及びそれからなる感光性組成物には、必要に応じてシラ
ン化合物を添加することができる。 このシラン化合物は、本発明組成物の耐熱性高分子膜と
基材であるSi及び無機質材との界面の接着性を向上す
るような化合物であり、基材にプレコートシて用いても
良い。これらの例としては、例えば、γ−アミノプロピ
ルメチ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ンラン、T−メルカプトプ
ロピルメチルジメトキシシラン、ジメトキシ−3−メル
カプトブロビルメナルシラン、3−メタクリロキシプロ
ビルジメトキシメチルンラン、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
リジンノブロビルシラン、ジェトキシ−3−グリシドキ
シプロビルメチルシラン、N−(3−ジェトキシメチル
シリルプロピル)スクシンイミド、3−メククリロキシ
ブロビルトリエトキシシラン等が挙げられる。含有割合
は重合体に対し0.05〜10笛量%、好ましくは0.
1〜5重量%である。 又、本発明による感光性組成物の溶液の保存安定性を向
上させるために、重合禁止剤を添加することもできる。 この重合禁止剤としては、例えばハイドロキノン、N−
ニトロソジフェニルアミン、p−tert−ブチルカテ
コール、フェッチ7ジン、N−フェニルナフチルアミン
、2,6−シーtert−ブチル−ρ−メチルフェノー
ル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない
。含有割合は重合体に対して5重量%以下、好ましくは
o、si量量販以下ある。 、本発明において用いられる正合体:よ、テトラカルボ
ン酸部分、ジアミン部分、及びアルコール又はアミン部
分を化学的に結合して合成したポリアミド酸エステル又
はポリアミド構造を有しており、この中には部分的にポ
リアミド酸又はポリアミド酸塩の構造を有するものも含
まれる。 これを合成する方法には特に制限はないが、相当するテ
トラカルボン酸二無水物とアルコール又はアミンを反応
させ、テトラカルボン酸ジエステル又はテトラカルボン
酸ジアミドを作った後、ジカルボン酸とジアミンとを縮
合するのと同様の縮合反応で相当するジアミンと縮合し
て、ポリアミド酸エステル又はポリアミドを作ると云う
方法を用いることが多い。 縮合反応を行う方法としては、ルブナーらが特公昭55
−41422号公報で用いているような酸塩化物を経由
する方法、検問らにより、特開昭61−72022号公
報、特開昭61−127731号公報、特開昭62−7
2724号公報、特開昭62−74931号公報などに
開示されている有機の脱水縮合剤を用いる方法、上田ら
により高分子論文築:f43E1巻11号787頁に発
表されているような、活性エステル中間体を経由する方
法など種々のものを用いることができる。れらの方法の
うちでは、特開昭61−72022号公報の方法が塩素
イオン等のイオン性の不純物の含有量が非常に1氏いポ
リアミド酸エステル又はポリアミドを合成できることか
らより好ましく、又、特開昭61−127731号公報
の方法が副反応が非常に起こり難いことからより好まし
い。 又、ポリアミド酸エステルを合成する場合、その他の方
法としては、ミネマらにより、特開昭60−26033
号公報に開示されているような、テトラカルボン酸二無
水物とジアミンとを予め反応してポリアミド酸を作って
おき、これに特殊な活性化されたアルコールを反応させ
てポリアミド酸エステルを合成する方法も用いることが
できる。又、アーネらにより特開昭56−35131号
公報に開示されているような予めポリアミド酸を合成し
ておき、これにエポキシ化合物を付加させてポリアミド
酸エステルを合成する方法も用いるごとができる。又不
飽和二重結合等をアミド結合の形で有するポリアミドを
合成する場合、まずポリアミド酸を合成した後、特開昭
60−100143号公報等で開示された方法によりイ
ソシアネート化合物を反応させて得ることもできる。 これらの方法により得られポリマーの末端は、本発明に
よるポリマーを構成するテトラカルボン酸又はジアミン
成分の残基及びその誘導体であり、具体的な例としては
、 −X−N)l、   −X−N J −R1゜(式中A
r、X:A、Bは前記と同じ、R16は水素原子又は−
価の有機基、R1?、I?、は−価の有機基を示す)な
どが挙げられる。 等で示される基を導入することにより、加熱硬化後、生
成するポリイミドの分子量を上げることもできる。 本発明における重合体を得るために用いられるテトラカ
ルボン酸は、その誘導体であり、好ましくは酸無水物で
ある。 前記−数式(I[[)、(IV)においては、とロメリ
フト酸二無水物、3,3°、4,4°−ビフェニルテト
ラヵ/1478二無水物及びp−ターフェニル−3,4
,3g、4μテトラカルボン酸二無水物である。又、前
記−数式(13、(II〕において、−数式[III)
、(IV)で用いる以外のテトラカルボン酸を用いるこ
とも可能であり、この場合、ナフタレン環、アントラセ
ン環などの縮合多環芳香族環、ピリジン、チオフェンな
どの複素環式基、及び前記−数式((1−1)で示され
るものを挙げることができる。これらの具体的な例とし
ては、2,3.3’ 、4’−テトラカルボキシジフェ
ニル、2.3.3’、4’−テトラカルボキシジフェニ
ルエーテル、3,3°、4,4°−テトラカルボキシベ
ンゾフェノン、2.3.3’ 、4’−テトラカルボキ
シベンゾフェノン、2,3,6.7−テトラカルボキシ
ナフタレン、1.4,5.8−テトラカルボキシナフタ
レン、2.3゜6.7−テトラカルボキシナフタレン、
3.3’、4.4°−テトラカルボキシジフェニルメタ
ン、2.2−ビス(3゜4−ジカルボキシフェニル)へ
キサフルオロプロパン、3.3’、4.4’−テトラカ
ルボキシジフェニルスルホン、3,4.9.10−テト
ラカルボキシペリレン、2゜2−ビス(4−(3,4−
ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕プロパン、2.2
−ビス(4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェ
ニル〕へキサフルオロプロパン等があり、これらの誘導
体好ましくは酸無水物を用いることができる。 ジアミンの成分としては、前記−数式(III)、CN
3 に、HいてHz N−XI −NH2として示され
るものであり、ここでX、は、 から選ばれる芳香族基、Yは一〇−1−S−1N− このうち特に前記−数式(I[l−1)〜(lll−4
)、(IV−1)〜(IV−4)において用いられるジ
アミンは)ltN−X、NH,、HIN X3−NH3
、H2N−X4 NH4と示され、式中x2は、 (式中Ar、は寡又はXから選ばれる芳香族×、は (式中 A rs、 Ylは前記と同じ) で示される基、 X4は などが挙げられる。 +1!N−X、−NH。 の例としては、 (式中 ^r2、 r3 ソ、は 前記と同じ) で示され る基である。 以下、 これらのジアミンの具体的な 例を挙げるが、 これらに躍定されるものではない。 flLN  Xl−N)11 の例としては、 などが挙げられる。 Hi、 N −X4−N 超 の例としては、 及び%N  Xz NN2、Hl N −N3− N 
N2.の例として挙げられたジアミンを挙げることがで
きる。 この他、前記−数式(III)、(IV)において、N
2 N  Xl−N112  と示されるジアミンの具
体的な例としては、前記に羅列したちの以外に、 H などを挙げることができる。 これらのへテロ環含有ジアミンは、Makromol。 Chen+、 77、 P33  (1964) 、P
lyIIer、 ll、 P279 (1970) 、
J、 Po1)n++、 Sci、、 54. P51
10961) 、 J、 Po1ya+、 Sci、 
A−1,16,P2275. P1831 (1978
)等の方法により得ることができるが、ポリリン酸を溶
媒兼脱水縮合剤として用いる方法が1段階で目的とする
ジアミンを得ることができるため特に好ましい。合成例
を次式に示す。 (式中Art、^r3 、Yは前記と同じ)ここで上記
反応の原料であるジアミン誘導体裁されている方法によ
り得ることができる。 又、−数式(1)、(II)において、)Ix N−X
−N Hzで示されるジアミンとしては、−数式(II
I)、(IV)におけるHl N−XrN)11以外に
例えば、p−フェニレンジアミン、トフェニレンジアミ
ン、2.5−ジアミノトルエン、2.5−ジメチル−p
−フェニレンジアミン、2.6−ジメチル−p−フェニ
レンジアミン、ジアミノジュレン、2.4−ジアミノト
ルエン、2.6−ジアミノトルエン、1.5−ジアミノ
ナフタレン、2.6−ジアミノナフタレン、4,4“−
ジアミノターフェニル、4゜4′−ジアミノクォーター
フェニル、4,4°−ジアミノジフェニルメタン、4,
4°−ジアミノジフェニルエーテル、ジアミノジフェニ
ルスルホン、2.2−ビス(p−アミノフェニル)プロ
パン、2.2−ビス(p−アミノフェニル)へキサフル
オロプロパン、3,3゜−ジメチルベンジジン、3,3
゛−ジメトキシベンジジン、3.3°−ジメチル−4,
4”−ジアミノジフェニルエーテル、3.3’−ジメチ
ル−4,4゛−ジアミノジフェニルメタン、1,4−ビ
ス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン、4.4’−ビス
(p−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス(
4−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、ジ
アミノアントラキノン、4゜4’−ヒス(3−アミノフ
ェノキシフェニル)ジフェニルスルホン、1.3−ビス
(アニリノ)へキサフルオロプロパン、!、4−ビス(
アニリノ)オクタフルオロブタン、■、5〜ビス(アニ
リノ)デカフルオロベンクン、2,2−ビス(4−(p
−アミノフェノキシ)フェニル〕へキサフルオロプロパ
ン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェ
ニル〕へキサフルオロプロパン、2.2−ビス(4−(
4−アミノフェノキシ) −3,5−ジメチルフェニル
〕へキサフルオロプロパン、2.2−ビス(4−(4−
アミノフェノキシ)−3,5−ジトリフルオロメチルフ
ェニル〕へキサフルオロプロパン、p−ビス(4−アミ
ノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、4
.4’−ビス(4−アミノ)−2−トリフルオロメチル
フェノキシ)ビフェニル、4.4°−ビス(4−アミノ
−3−トリフルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4
,4°−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフ
ェノキシ)ジフェニルスルホン、4.4°−ビス(3−
アミノ−5〜 トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェ
ニルスルホン、2.2−ビス(4−(4−アミノ)3−
トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル〕へキサフル
オロプロパン等が挙げられる。この他ジアミンとじてな
どのシリコーンジアミンを用いることも出来る。 本発明に用いられる重合体を合成する際、前記−数式(
1)及び〔■〕のA、Bがエステル結合の場合、その原
料となるアルコール成分としては、−数式!?、−OH
C式中R+は炭素数1〜20の有機基)で示されるもの
で、このうち好ましい例として、2−メトキシエタノー
ル、2−エトキシエタノール、3−メトキシ−1−プロ
パツール、2.3−ジメトキシ−1−プロパツール等の
エーテル結合を持ったアルコール類が挙げられる。 又、炭素−炭素二重結合を有するものでは、特に前記−
数式(1−1)に相当するアルコールが好ましく、この
具体的な例としては、2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロ
キシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメ
タクリレート等が挙げられる。 又、本発明による重合体において、エステル部分の原料
としてエポキシ化合物を用いることができる。このもの
は、−数式〔I〜4〕に相当するものであり、具体的な
例として、グリシジルメタクリレート、グリシジルアク
リレート等が挙げられる。 本発明による重合体において、前記一般弐N)、CUE
 のAXBがアミド結合の場合、−数式(1−13〜(
1−6)に相当するアミン化合物を用いることもできる
が、好ましいのは、まずポリアミド酸を合成した後、相
当するイソシアネート化合物を反応させる方法である。 この時用いられるイソシアネート化合物としては、炭素
−炭素二重結合を分子内に有するメタクリロイルオキシ
エチルイソシアネート、アクリロイルオキシエチルイソ
シアネート等を前駆体に感光性が付与できると云う点で
好ましい例として挙げることができる。 以上の成分から合成された重合体は、主としてます溶液
とした後、塗布、成形、フィルム化等の加工を行うもの
であるが、その際の溶媒としてはN−メチルピロリドン
、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ−
ブチロラクトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン
、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の極性溶媒が好ま
しく、又必要に応じてその他の溶媒を塗布性の改良のた
めなどに混合することもできる。この溶媒は合成の際の
溶媒と兼ねて合成反応液をそのまま用いることができる
。このようにして得られたン容l夜をフィルターで濾過
した後、例えばスピンコーター、バーコーター、ブレー
ドコーク−、ロールコータ−スクリーン印刷法などで基
材に塗布する方法、基体を該溶液に浸漬する方法、該溶
液を基体に噴霧する方法等を用いることができる。 基材としては、例えば金属、ガラス、シリコン半導体、
化合物半導体、金属酸化物絶縁体、窒化珪素などの耐熱
材料が好ましく、又、加熱処理しない場合は、銅張ガラ
スエポキシ積層板などの材料を用いることができる。 次にこのようにして得られた塗膜を風乾、加熱乾燥、真
空乾燥などの適当な方法で乾燥を行う。 感光性組成物の場合は、次にフォトリソグラフィー工程
に移るが、これは通常フォトマスクを通して露光を行う
、この隔月いる活性光線としては、例えば紫外線、X線
、電子線などが挙げられ、これらの中で紫外線が好まし
く、その光源としては例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、
超高圧水銀灯、ハロゲンランプなどが挙げられる。これ
らの光源の中で超高圧水銀灯が好適であり、更にこ光源
のg線のみを用いて行う露光方法(g線ステッパー)に
より、露光を行うこともできる。又、露光は窒素雰囲気
下で行うことが好ましい。 このようにして露光した後、未照射部を除去すべく、浸
漬法やスプレー法などを用いて現像を行う。この際用い
る現像液としては、例えばN−メチルピロリドン、N−
アセチル−2−ピロリドン、N、 N−ジメチルホルム
アミド、N、N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスル
ホキシド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、N−
ベンジル−2−ピロリドン、T−ブチロラクトンなどの
非プロトン性極性溶媒を単独で用いても良いし、或いは
これらに第2成分として、例えばエタノール、イソプロ
パツールなどのアルコール、トルエン、キシレンなどの
芳香族炭化水素化合物、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトンなどのケトン、酢酸エチル、プロピオン
酸メチルなどのエステル、テトラヒドロフラン、ジオキ
サンのようなエーテル等の溶媒を混合して用いても良い
、更に現像直後に前記第2成分として示したような溶媒
でリンスすることが好ましい。このようにして感光性組
成物においては、所望の微細パターンを得ることができ
る。 次にこの前駆体からなる塗膜を、乾燥後150〜500
℃の温度範囲で加熱することにより、耐熱性構造を有す
るポリマーへと変換する。 こうして得られた低応力耐熱性樹脂は、無機材料と一体
化することにより、以下に挙げるような電子材料用途と
して用いられる複合成形体を作成することが可能となる
。 ■シリコン、ガリウム砒素等のチップ上に塗布し多層配
線層間絶縁膜として利用した多層配線LSI、 ■LSIチップ上に塗布し、パンシベーション膜やα線
遮蔽膜として利用する半導体装置、■シリコン、アルミ
ナ、炭化ケイ素、ジルコン、ベリリア、サファイア等の
基板上にポリイミドを眉間絶縁板として積層させた釜石
基板、■ガラス板上に塗布して液晶配向膜として利用す
る液晶表示装置、 ■金属板上に形成されるプリント回路基板、■磁気テー
プ、磁気ディスク等の磁気記録媒体、■アモモルフスス
太陽電池基板。 〔作用〕 直線状の分子構造を有する剛直なポリイミドが低い熱膨
張率及び高い弾性率とit熱性を有することは知られて
いる。しかし、これらのポリイミドはその剛直性の故に
、ポリイミドの伸度が不足する、耐水接着性が良くない
と云う問題がある。又ポリイミド前駆体がポリアミド酸
であるため保存安定性が悪(、加熱硬化の際にも加水分
解を起こし分子量が低下し、その結果前述した特性が発
現されないと云う開扉がある0通常、高分子量体のポリ
アミド酸を合成し、−物性の極端な低下を防ぐが、ポリ
アミド酸の有機溶剤に対する熔解性が悪いため溶液が非
常に希薄となり、必要な塗膜が形成できず、成形性が悪
いと云う問題がある。又、前述の耐水接着性を改良する
ため、ヘテロ環構造を含むポリイミドが提案されている
が、このものは一般に熱膨張率が大きく、中には熱膨張
率の低い構造のものも存在するが、前駆体がやはりポリ
アミド酸であるため、加熱硬化の際分子量低下を起こし
、物性の低下を招く、又、保存安定性及び溶解性にも問
題があるため、同様にプロセス上大きな問題となる。 又、これらのイミド前駆体は非感光性であるため、リソ
グラフィーを行う際、別にフォトレジストを用いなけれ
ばならず、プロセスが大変煩雑になる。又、−旦形成し
たポリイミド膜を有害なヒドラジン等を用いエツチング
しなければならない。 又、ポリイミド膜の硬化温度により、エツチング速度が
太き(ばらつく等のプロセス上の問題もかなり大きい。 本発明者らは、特定の構造を有する低応力耐熱性樹脂を
与える前駆体及びそれを用いた感光性組成物を用いるこ
とにより、前述の剛直なポリイミドの持つ欠点並びに前
駆体由来の物性面及びプロセス面での欠点を大幅に改良
することができた。 その結果種々の有用な特性を持つ新規な低応力耐熱性t
i4脂を与える前駆体及び感光性組成物を開発すること
ができた。 〔発明の効果〕 本発明による重合体を加熱硬化して得られる低応力耐熱
性塗膜は、従来の有機材料に比べ低い熱膨脹率を有する
ことから、基材との熱膨脹率の差から生じる熱応力が殆
ど無く、又、耐水接着性及び機械特性に優れているため
、広く電気、電子材料、半導体の分野に適用できる。又
、本発明による感光性組成物においては、塗布、パター
ニング、加熱硬化と云う簡単なプロセスにより、基材上
に耐熱性を有する微細なパターンを容易に形成すること
ができる。 更に又本発明による重合体は、有機溶剤に対する溶解性
が高いと共に溶液状態での保存安定性に優れているため
、加工する際の作業性を大幅に改良するものである。 〔実施例〕 以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定さ
れるものではない、なお実施例に用いた重合体、光重合
開始剤及びその他の添加剤(七ツマー1光増感剤、メル
カプタン化合物、シラン化合物、重合禁止剤)を表1に
示す、ここでポリマーの分子量を表す指標として粘度数
(Viscosi tyNumber、以下VNと略す
)を用いたが、以下のようにして求められる。即ち、重
合体1gをN−メチルピロリドン(以下NMPと略す)
 100+++1に溶解させ濃度C−1(g/di)の
溶液を作成する。この溶液10m1をオスワルド粘度計
に採り、30℃で流下時間を測定し、これをη(sec
 )とする、又NMPのみlQ+alを同様にしてオス
ワルド粘度針に計り取り、流下時間を測定し、これを7
o(sec)とする、この時NVは以下のようにして定
義され、この式に基づいて算出されるものである。 VN=1/C(η−ηo /ηo )  (ml/g 
)実施例及び比較例に用いられる表1  (1−1)に
記載のポリマーは以下のようにして合成される。 即ち、温度計、攪拌装置、乾燥管を付したフラスコにf
il  (1−1)に示す量のテトラカルボン酸二無水
物、アルコール成分及び酸無水物に対し2.5倍容のN
 、 N l−ジメチルアセトアミドを入れ、室温にお
いて攪拌しながらピリジン20.6gを加えた。 室温で16時間攪拌した後、ジシクロへキシル力ルホジ
ーfミド54.2gのN、N−ジメチルアミノアセトア
ミド27m1の溶液を水冷下10分間で加え、続いて表
1  (1−1)記載のジアミンを2倍容のN、N−ジ
メチルアセトアミドに懸濁したものを20分間で加えた
。次に室温まで徐々に昇温し、2時間ffl拌した後、
エタノール511Ilを加えて更に1時間攪拌を行った
。反応液中の不溶分を濾過した後、得られた溶液を41
のエタノールに加え、生成した沈殿をエタノールで洗浄
した後、真空乾燥して黄色の粉末を得た。このようにし
て得られたポリマーのVNを併せて記す。 表1  (1−2)に記載のポリマーは、以下のように
して合成される。即ち、温度計、攪拌装置、乾燥管を付
したフラスコに、表1  (L2 )に示されるジアミ
ンを入れ、N、N−ジメチルアセトアミド330gに溶
解し、次いでこれに同表1  (1−2)に示される酸
無水物を粉体のまま少量ずつ15分間かけて投入した。 引続き室温で3時間攪拌した後、なお存在する末端位の
無水物質を結合するため、反応液に2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート1.5gを加える。室温で2時間攪拌
した後、反応溶液にグリシジルメタクリレート65g1
ヘンシルメチルアミン0.7g及びヒドロキノン0.0
5gを加える。引続き溶液を攪拌下に50〜60℃で2
3時間加熱し、次いで激しく攪拌しながらエタノール4
1に滴下する。 その際生じた沈澱を吸引濾過し、真空中室温で乾燥する
。こうして得られたポリマーのVNを同表に記す。 表1(1−2>のポリマー合成において、グリシジルメ
タクリレートの量を18.5gにする以外は、同様にし
て合成を行い、表1  (1−3)に示すポリマーを得
た。 表1  (1−4>記載のポリマーは、以下のようにし
て合成される。即ち、温度針、攪拌装置、乾燥管を付し
たフラスコに、表1  (1−4>に示されるジアミン
を入れ、N、N−ジメチルアセトアミド330gに熔解
し、次いでこれに同表1 (1−4)に示される酸無水
物を粉体のまま少量ずつ15分間かけて投入した。引続
き室温で3時間攪拌した後、なお存在する末端位の無水
物質を結合するため、反応液に2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート1.5gを加える。室温で2時間攪拌した
後、反応溶液に2−イソシアネートエチルメタクリレー
ト12.1gを加え、室温で24時間攪拌反応させる。 反応終了後、この反応液をエタノール41中に攪拌しな
がら滴下する。その際生じた沈澱を吸引濾過し、真空中
室温で乾燥する。こうして得られたポリマーのVNを同
表に示す。 表1 (1−5)に記載のポリマー溶液(ワニス)は、
以下のようにして合成される。即ち、温度針、攪拌装置
、乾燥管を付したフラスコに表1 (1−5)に示す量
のジアミンを入れ、次に、ポリマーP−1(A)、P−
5(A) 、P−10(A) 、P−19(A)につい
ては、濃度が30%になるように、又P−1(AM)P
−42(AM) 、P−47(AM)については濃度が
10%になるようにNMPを加え、攪拌熔解した0次い
で、これに同表記載のテトラカルボン酸二無水物を攪拌
しながら加えた。この反応液を室温で約6時間攪拌、反
応させ、表1(1−5)に示すポリアミド酸ワニスを得
た。なお同表に、このポリアミド酸ワニスをエタノール
中に再沈して得られるポリマーの分子量(VN)を示す
。 なお、下記に実施例及び比較例で用いるテトラカルボン
酸二無水物、ジアミン、及びアルコールの略号を示す。 −−カルボン ニ侮7 ジアミン −PD H?(トNH2 0DA H2N−o−O+NH2 H3 EA CH2=C)I−8−0−C)12−C)12−0)1
EO C)13−0−C)I2−CIl「08表1 化合物−覧表 (]−I1 ボリマー (1−2) ポリマー (1−3) ポリマー (1−4) ポリマ− (1−5)  ポリアミド酸ワニス (2) 光重合開始剤 (3) 七ノマー (7)  重合禁止剤 実施例1〜44.49、比較例1−13表2に示したポ
リマー100重量部に対し、添加剤を同表に示した重量
部加え、150重量部のN、メチルピロリドンに溶解し
感光性組成物とした。ごのン容液をシリコンウェハー上
にスピンコード(2000rpa+ x 3Q秒)し、
70℃空気中で90分間乾燥して均一な塗膜を得た。塗
膜の膜厚は約20μ−であった。 次に窒素雰囲気下でテストパターンフォトマスクを通し
て露光した。露光には、キャノン社製FPA 1550
 MII (シリコンウェハー面での照度は520mW
/cd)を使用した。このウェハーを室温で1時間放置
した後、スプレー式現@機を用いてN−メチルピロリド
ン/イソプロピルアルコール−3/1(体積比)の混合
液で現像し、イソプロピルアルコールでリンスして乾燥
した。テストパターンのうち20μ−のラインとスペー
ス部が奇麗に解像された露光量から光感度を求めた(露
光量が少ないほど光感度は高い。) 得られた結果を同表に示す。 この結果から、本発明による感光性組成物は、従来のポ
リイミド前駆体からなる感光性組成物と同様にパターニ
ングが可能であり、しかも大変シャープなパターンを形
成することができた。又、光増感剤を添加しなくても光
源(g線)対する感度を有することが分かる。 実施例45〜48、比較例14.15 実施例1〜44と同様にして表2に記載のポリマー及び
添加剤からなる感光性組成物を、シリコンウェハー上に
塗布し、膜厚約lθμ―の塗膜を得た。 次に同様にして露光した後、3%コリン水溶液/イソプ
ロピルアルコール/ジグライム−70/ 5 /25(
体積比)溶液により現像、水によりリンスを行い、パタ
ーンを得た。結果を同表に示す、この結果から、本発明
による感光性組成物は、プルカリによる現像も可能であ
る。しかし、溶剤現像、アルカリ現像共にポリマー分子
量が大きくなるに従い現像性が悪くなる。最適な分子量
はVN<80(m17g ) テあり、V N > 1
00  (ml/ g )では現像が出来ないことが分
かる。 実施例50.51 実施例45及び47で調製した感光性組成物に、更にN
、N’−ジメチルアミノエチルメタクリレートをそれぞ
れ11.0g及び19.2g加え、実施例1〜44と同
様にして評価したところ、共に感度は560mJ /−
であった。 (以下余白)
[Industrial Application Field] The present invention relates to a precursor that provides a low stress polyimide having a specific chemical structure, a novel photosensitive composition comprising the same and a photoinitiator, and a polyimide composite molded article using the same. It is related to. The polyimide obtained by heating and curing the precursor and photosensitive composition according to the present invention has high heat resistance suitable for electrical and electronic materials, good mechanical properties, sufficient adhesion to substrates, and equivalent to inorganic materials. It is a very useful new material that also has the excellent property of generating extremely low thermal stress due to its low coefficient of thermal expansion. Moreover, the photosensitive composition according to the present invention has excellent storage stability and
Since fine patterns can be easily formed using IJ sogerafy, it has the advantage of being able to significantly improve the processes used for conventional materials. [Prior Art] Most organic polymers have a thermal expansion coefficient of 4X10 or more even in the temperature range below the glass transition temperature.
Because it has a much larger value compared to metals and inorganic materials,
Many problems occur. To put it bluntly, this may even be the reason why the development of organic polymer applications has not progressed as expected.For example, they have extremely high heat resistance, and in recent years
No protection! ! Even in the case of polyimide resin, which is beginning to be used as a polyimide resin, if it is applied onto a metal plate or inorganic material whose coefficient of thermal expansion is smaller than that of polyimide, thermal stress caused by the difference in coefficient of expansion will cause deformation, film cranking, peeling, and base formation. Damage to the material may occur. That is, when a coating film is formed on a silicon wafer as a protective film for IC or LSI,
There are problems such as warping of the wafer, making it impossible to perform photolithography for patterning, or the resolution becoming extremely poor.If the thermal stress is large, the passivation film may peel off, and the silicon wafer itself may suffer from inter-fold fracture. There is a problem. In addition, for flexible printed circuit boards (FPC) consisting of a film and a conductor, a film obtained by coating or thermocompression bonding a flexible film material on a metal foil is desired, but after coating, it is hardened and dried at high temperature. Alternatively, since thermocompression bonding is required, there is a problem in that after cooling to room temperature, the material curls due to thermal stress caused by a difference in coefficient of thermal expansion. In addition, in recent years, polymer materials that have two useful functions, heat resistance and photosensitivity, have been actively developed, especially for use in electronic and optical materials.For example, passivation films, α-ray Applications are being considered for surface protection films such as shielding films and junction coat films, insulating films for semiconductor devices such as glabellar insulating films for multilayer wiring, alignment films for liquid crystal display devices, and insulating films for thin-film magnetic heads. For example, "functional materials"
, July issue, pp. 9-19 (1983) and “Photographic Science and Inquiry (P.
photographic 5science and E
) pp. 303-309 (19
1979)], heat-resistant polymer materials for lithography, typified by the so-called photosensitive polyimides, include, for example, those in which active functional groups such as double bonds are introduced into the ester side chains of polyimide acid, which is a polyimide precursor. Po, Rimmer,
A photosensitive composition containing a photoinitiator, etc. (Japanese Patent Publication No. 55-3
0207 Publication, Special Publication No. 55-41422),
A photosensitive composition containing as a main component a mixture of polyamic acid and an amine compound having an active functional group such as a double bond (JP-A-57-168942, JP-A-54-14579)
4, JP-A-59-160140), and the like. However, polyimide obtained by heating and curing these materials also has a large coefficient of thermal expansion, just like general organic materials, so when forming composite molded products with inorganic materials using these materials, thermal expansion may occur due to thermal stress. A problem occurs and becomes a big problem. The large coefficient of linear thermal expansion of organic polymers causes many problems, and the development of a polyimide resin having a low coefficient of thermal expansion that improves this problem has been strongly desired for quite some time. Under these circumstances, several polyimides with low coefficients of thermal expansion have been recently announced.
Publication No. 08358, Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-243120,
JP-A-60-250031, JP-A-61-607
25, etc., or by Matsuura et al. in JP-A-60-210629 and JP-A-60-210.
894, JP 60-221426, JP 80-221427, JP 61-69833
There have been reports on the production of polyimide with a low coefficient of thermal expansion using specific raw material components, such as those described in the above publications. Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-open No. 175035/1983, Numata, Kinjo et al. have proposed several aromatic heterocyclic polymers having a low coefficient of thermal expansion. On the other hand, organic materials are generally easily affected by moisture, causing deterioration of mechanical properties. Polyimide is no exception, and this is because the imide structure has poor hydrolysis resistance. On the other hand, in addition to the imide structure, imidazole,
Polymers with a heterocyclic structure such as oxazole are
Yoda, Dogoshi et al., Japanese Patent Publication No. 45-24593, Japanese Patent Publication No. 46-120, "Thermal Decomposition and Heat Resistance of Polymers"
(Baifukan) It is proposed in "Synthesis and Application of Alternating Aromatic Heterocyclic Copolymers" starting from page 86. Also, Jack Breston, Billy M. Talbertsson (J
ack Preston, 5illy M, Cu1
berLson et al. in U.S. Patent No. 4.087
, 409, No. 3,661.849,
Polyimide having a heterocycle has been proposed as a material having high strength and high heat resistance. [Problems to be Solved by the Invention] However, the polyimide or aromatic heterocyclic polymer obtained by the techniques of Numata, Kinjo et al., and Matsuura et al. In order to obtain the performance as a low thermal expansion material, some kind of orientation treatment is required. However, when used as a coating material, no special orientation treatment can be performed during heat curing. Therefore, polyimide materials that exhibit performance as a low thermal expansion material even without any special orientation treatment are available. It was wanted. Further, polyimides containing heterocycles by Yoda, Dogoshi et al. and Breston et al. have flexibility in molecular bonds in order to obtain high strength and high heat resistance. Therefore, these materials generally have a high coefficient of thermal expansion, which poses a major problem when combined with inorganic materials having a low coefficient of thermal expansion. Moreover, these materials are obtained by heating and curing the corresponding polyamic acids. However, it is known that polyamic acid undergoes hydrolysis during heat curing, resulting in a decrease in molecular weight and a significant decrease in physical properties (
(Japanese Unexamined Patent Publication No. 18183ff). This phenomenon is particularly noticeable in mechanical strength and thermal expansion characteristics. For this reason, the molecular weight of the precursor polyamic acid must be high. However, when used as a coating material, if it is made into a high molecular weight product, the viscosity becomes too high, making it very difficult to coat. Additionally, in order to lower the viscosity, the concentration of the precursor polyamic acid solution is lowered, but because the precursor has poor solubility, the solution becomes extremely dilute, making it impossible to form a film with the desired thickness. There is a problem. This phenomenon is particularly noticeable in polyimides that have a low coefficient of thermal expansion. Therefore, there has been a desire for a material that is a precursor with high concentration and low viscosity, and which does not cause a decrease in physical properties due to a decrease in molecular weight during heat curing. Furthermore, this polyamic acid is very unstable in a solution state and easily hydrolyzed, causing a decrease in viscosity, resulting in poor storage stability, and improvements in this point have been desired. Further, the polyimide having a low coefficient of thermal expansion that has been proposed so far has a polyamic acid as a precursor, and is a so-called non-photosensitive type. Therefore, in order to carry out photolithography, a separate photoresist must be used, and in addition, harmful hydrazine must be used to etch the obtained polyimide. Furthermore, since the etching conditions are greatly influenced by the heat curing conditions of the polyamic acid, there is also a major problem in the reproducibility of the process. Therefore, for these reasons, a so-called photosensitive type polyimide with a low coefficient of thermal expansion has also been desired. or,
Polyimide generally has a problem in that it has poor adhesion to inorganic materials such as glass and metals. In response, improvements have been made so far by treatment with silane cambling agents, chelating agents such as titanium or aluminum. However, the adhesiveness between polyimide and inorganic materials is greatly affected by pressurized heated water in accelerated moisture resistance tests. This phenomenon is particularly noticeable in low thermal expansion polyimides, and it is thought that this is because the film quality is impaired by the influence of moisture, resulting in a decrease in adhesiveness. Therefore, a polyimide with a low coefficient of thermal expansion and excellent water-resistant adhesive properties has been strongly desired. [Means for Solving the Problems] Based on these backgrounds, the present inventors have developed a precursor that does not have the above problems, that is, has the characteristics of high concentration and low viscosity required for a coating agent. Furthermore, even if this precursor is applied onto an inorganic material with a low coefficient of thermal expansion and then heated and cured, the resulting polyimide will maintain its physical properties. The material has a low coefficient of thermal expansion, does not cause thermal stress on the Go playing surface, and has excellent water-resistant adhesion to the base material after imidization, and if this precursor is made photosensitive. Furthermore, since photolithography is possible at the precursor stage, we have conducted intensive research with the aim of developing a material that has these features, which will be an extremely superior material in terms of processing. As a result, they found that a photosensitive composition consisting of a precursor that provides a low-stress polyimide with a specific structure, a precursor that imparts photosensitivity to it, and a photopolymerization initiator can be suitable for this purpose. The present invention was completed based on the findings. That is, the present invention provides the following: +1) - Formulas (1) and (II) [wherein Ar is a tetravalent aromatic group having 6 to 30 carbon atoms, and X is a group, both ASB and ASB are 10H groups Never. Here, R1 and R2 are organic groups having 1 to 20 carbon atoms] In a polymer consisting of a repeating unit represented by:
Below - Formulas (I [I) and (IV) (wherein Ar is $,
The aromatic group selected from 2 or , y@, Ar3 is a viscosity number [polymer concentration C=
vsp/C value at 1.0 g/dl, however, η3p-(
η−η, )/η, where η is the viscosity of the polymer solution, η. : Viscosity of solvent (N-methylpyrrolidone): Measurement temperature 30
℃] A precursor capable of providing a low stress polyimide of 10 to 200 m/g (2) In claim (1), the general formula [l]
[■] (III) In (IV), R1 and R2 are carbon-
Represented by a group having a carbon double bond, with a viscosity number of 10 to 10
0 m1/g of a photosensitive composition comprising a polymer and a photopolymerization initiator, (3) the low stress polyimide precursor according to claim (1) and the photosensitive composition ζ according to claim (2), a metal,
The present invention provides a low-stress polyimide composite molded body for electronic materials, which is obtained by combining ceramics and other inorganic materials and curing them by heating. The polymer used in the present invention has the general formula ([)
and [■], and Ar in the formula represents a tetravalent aromatic group having 6 to 30 carbon atoms. Examples of such Ar include benzene rings, naphthalene rings, Condensed polycyclic aromatic rings such as anthracene rings, heterocyclic groups such as pyridine and thiophene, and general formula (n
-1) l is 0 or 1, Z is CH3 or CF3. ] and the like. Among these, these are particularly preferred. X in general formulas (1) and [■] is a divalent organic group having 6 to 30 carbon atoms, and in addition to XI in general formulas (III) and (IV), (T) Aromatic group selected from Figure D → Ωpi1 (in the formula & is the same or different, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group, a fluorinated alkyl group, fluorine -〇-o-=o-
0-kara selection barrel group, R4, R, ha carbonffi number 1 to 14
a divalent organic group, Rs, Rヮ are monovalent organic groups having 1 to 16 carbon atoms, m is O to 4, n is 0 or hp, q is an integer larger than 1) can be mentioned. Ar in the general formula [■], (IV) is (summer, Rφ+
Y is a group represented by 10-1-S-1, and the aromatic group selected from From this point of view, a particularly preferable combination is a group represented by (wherein Ar+ is an aroma selected from (or) (In the formula, Ar2, Ar3, Yt are the same as above.) In the above formula, A and B are each independently e Φ -OR,, -NR,, -OR2 and A group selected from -〇H, and neither A nor B is -OH, where R1 and R2 are organic groups having 1 to 20 carbon atoms, and R1
For example, an alkyl group, an alkoxyalkyl group,
Examples include a phenyl group, a benzyl group, and groups represented by the following formulas. -4,R//-0-)-C-C-C8, (1-13r6
k・ 1, #+ c) [-CH2 (1-3) -CH- magazine-R"-0-8-t-CHz (I -4
)-R"-CH horse mackerel C sushi (I-53-
R"-NH-j-g, -CH2(I-6)c in the formula R"
is a hydrogen atom or a methyl group, R" is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and r is 1 or 2. If R1 is a group represented by the above formulas (1-1) to (1-63), the precursor It is preferable because it can impart photosensitivity to the body.Specific examples of R1 include methyl group, ethyl group, n-
Propyl group, 1so-propyl group, n-butyl group, 1s
o-butyl group, phenyl group, benzyl group, 2-methoxyethyl group, 2-ethoxyethyl group, 3-methoxy-1-
As a specific example of a propyl group, a 2,3-dimethoxy-1-propyl group, and the formula (l-1), "2;3-c"
2-o-:j-c”=°“2-g,”s-C”! −°
A specific example of 1-k0"゛(1-2) is -CH, -C8, -o-g-CH-co-. A specific example of (1-3) is CHz- o-CH"= C)+2, -CHz -CI+
A specific example of H-CH2, (1-4) is -CH2iH-CH2-0-g-絋C1h-C)Iz-
G-CH2-0-g-C= CHz-C)+2-gH-
CHrCH "0-g-C-C)l. A specific example of (1-5) is -C~-CH-CH, -C)I2-C)l, -C1l cloud C8゜(1- Specific examples of 6) include -CH, -N11-g-CI(3G)1., -CH2
-CH2-NHI-C=C)12 and the like,
It is not limited to these. Among these, 2-methoxyethyl, 3-methoxy-1-
Groups having an ether bond, such as propyl and 2,3-dimethoxy-1-propyl, are preferred because they improve the solubility of the precursor in organic solvents and improve the processability of the precursor. In the case of a group having a carbon double bond,
The group represented by the general formula ([7) is preferred because it can impart photosensitivity in terms of photosensitivity, storage stability, etc. [In the formula, R is an alkyl group or an alkoxyalkyl group having 1 to 15 carbon atoms, Ro and R8 are each a hydrogen atom or a methyl group, R is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and r' is a methyl group or an ethyl group. ] Among these, preferred specific examples include -CH2-G=Ch-0-8-g, =, CHt, -C
)It-G-CH, -0-(,, -C1(-CH.
Examples include groups represented by the following, and precursors include the following. A and B in the above-mentioned formulas (1) and (II) are each independently 10R0 from the viewpoint of solubility and stability of the precursor.
The groups represented by the following are particularly preferred, and as R1, the groups represented by the above formulas (1-1) and (1-4) are preferred. In a polymer consisting of repeating units represented by formulas (I) and (ff), the chemical structural units represented by formulas (I[I) and (IV) account for 20 mol% or more, preferably 50 mol% or more. If the content is less than this, the resulting low stress heat resistant resin will have low thermal expansion characteristics,
This is undesirable because mechanical properties and water-resistant adhesive properties deteriorate. The viscosity number of the polymer consisting of repeating units represented by formulas (1) and (II) is 10 to 200 m1/g, and the viscosity number of the polymer when used as a photosensitive composition is 1
0 to 100 a+1/g. Viscosity number is 10m1/g
If it is less than
If it exceeds +l/g, the viscosity of the precursor solution becomes too high, making coating on the substrate difficult and reducing workability. In addition, in the case of a photosensitive composition, the viscosity number is 100
If it exceeds m1/g, developability will deteriorate during photolithography, which is not preferable. The polymer used in the present invention has formula (III) and (
rV), if it is a different X, or At
It may also be a copolymer consisting of 1, in which case what is physically insufficient as a homopolymer is thereby improved. Furthermore, among the polymers having the structures represented by formulas (1) and (III), polymers having different structures may be mixed and used. In the case of the photosensitive composition according to the present invention, the photopolymerization initiators used include, for example, anthraquinone derivatives such as anthraquinone, 2-methylanthraquinone, and 2-ethylanthraquinone, benzoin, benzoin methyl ether,
Benzoin derivatives such as benzoin butyl ether, thioxanthone derivatives such as chlorothioxanthone and diisopropylthioxanthone, benzophenone, 4.4'-
Dichlorobensifunone, Michler's ketone [4,4-bis(dimethylamino)benzophenone, 4,4'-bis(
benzophenone derivatives such as benzyl, benzyl dimethyl ketal, benzyl-β-butoxyethyl acetal, p-dimethylaminoacetophenone, p-dobutyl Trichloroacetophenone, 2-
Examples include acetophenone derivatives such as bitroxy-2-methylpropiophenone and 2,2-jethoxyacetophenone, and oximes represented by the following general formula (V). sulfonyl group, or aliphatic sulfonyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, or 6 carbon atoms
~10 represents a monoloxy group] Among these, oxime type photopolymerization initiators are preferred from the viewpoint of photosensitivity, for example, [In the formula, R9, R10%, R11 is a hydrogen atom,
-6 alkyl group, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or nitro group, and B, aromatic acyl group having 7 to 11 carbon atoms, aliphatic acyl group having 2 to 7 carbon atoms, alkoxy having 2 to 7 carbon atoms These photopolymerization initiators include, but are not limited to, carbonyl groups, aromatic groups having 6 to 10 carbon atoms, and may be used alone or in combination. There is no particular restriction on the amount used, but it is preferably 0.1 to 20% by weight based on the polymer used. If the amount used is small, the photosensitivity will decrease, and if it is too large, the film properties after heat curing will be affected. decreases. A compound having a molecular weight of 80 to 1000 and having a group represented by the following general formula at the molecular end can be added to the photosensitive composition of the present invention, if necessary. [In the formula, R14 is complementary or -NH-1R+5 is a hydrogen atom or a methyl group. ] This compound is a compound that facilitates the photopolymerization reaction by adding it, and as such, 2
-Ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, carpitol acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, isobornyl acrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, ethylene Glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, trimethylolpropane I-reacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, nonane ethylene glycol diacrylate Examples include acrylate, methylenebisacrylamide, N-methylol acrylamide, and those obtained by changing the above acrylate or acrylamide to methacrylate or methacrylamide. Among these, preferred ones have two or more carbon-carbon double bonds. It is a compound. The proportion of these compounds added to the present composition is preferably 1 to 20% by weight based on the polymer used. Moreover, a general sensitizer can also be added to the photosensitive composition of the present invention. This sensitizer can improve the photosensitivity of the composition by adding it, and examples thereof include Michler's Katone, 4,4'-bis(diethylamino)-benzophenone, and 2,5-bis(4''-diethylaminobenzal). ) cyclopentanone, 2°6-bis(4°-diethylaminobenzal)cyclohexanone, 2.6-bis(4
゛-dimethylaminobenzal)-4-methylcyclohexanone, 2.6-bis(4゜-diethylaminobenzal)-4-methylcyclohexanone, 414゛-bis(dimethylamino)chalcone, 4.4゛-his(diethylamino) ) Chalcone, p-dimethylaminocinnamylideneindanone, p-dimethylaminobenzylideneindanone, 2-(p-dimethylaminophenylvinylene)benzothiazole, 2-(p-dimethylaminophenylvinylene)isonaphthothiazole, 1. 3-bis(4'-dimethylaminobenzal)acetone, 1.3-bis(4-diethylaminobenzal)acetone, 4-dimethylaminoacetophenone, 4-morpholinoacetophenone, 4-
Dimethylaminobenzophenone, 4-morpholinopenbuphenone, N-phenyldiethanolamine, N-p-
) Lyldiethanolamine, N-p-tolyldiethylamine, and a coumarin compound represented by the following general formula. R41 group, R71 is ethoxycarbonyl group, cyano group, 1-
represents a butoxycarbonyl group, carboxyl group, or acetyl group] Among these coumarin compounds represented by the formula (1), those in which R1 is an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms are particularly preferred. [In the formula, R1'l is
Methyl group or ethyl group, - is an aliphatic group having 1 to 4 carbon atoms,
Aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, or 1 to 7 carbon atoms
an alkoxy group, preferably a methyl group, ethyl group, isopropyl group, phenyl group, tolyl group, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, 1so-propoxy group, n-butoxy group, 1so-butoxy group, ter 't
-butoxy group, benzyloxy group. Examples of R1 include a methyl group, ethyl group, or trifluoromethyl group, and R1° includes a hydrogen atom or methane. Regarding the content ratio, it is 0.01-10% by weight based on the polymer, preferably 0.
.. 05-5% by mass. Furthermore, if necessary, a mercaptan compound can be added to the photosensitive composition of the present invention to further improve photosensitivity. Examples of mercaptan compounds include 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzothiazole, 1-phenyl-5-mercapto-IH-tetrazole, 2-mercaptothiazole, 2-mercapto-4-
Phenylthiazole, 2-amino-5-mercapto-1
, 3,4-thiazole, 2-mercaptoimidazole,
2-mercapto-5-methyl-l, 3.4-thiadiazole, 5-mercapto-1-methyl-1 totitrazole, 2,4.6-drimerkabuto, S-triazine, 2-
Dibutylamino-4,6-dimercabuto s-triazine, 2,5-dimercabuto-1,3,4-thiadiazole, 5-mercapto 4,3,4-thiadiazole, ■-
Ethyl-5-mercapto 1.2,3.4-tetrazole, 2-mercapto 6-nitrothiapur, 2-mercaptobenzoxazole, 4-phenyl-2-mercaptothiazole, mercaptopyridine, 2-mercapto 1-hequinoline, l-methyl -2-mercaptoimidazole,
Examples include 2-mercapto-β-naphthothiazole. The content ratio is preferably 10% by weight based on the polymer, and more preferably 5M% or less. Furthermore, a silane compound can be added to the precursor for providing the low stress polyimide according to the present invention and the photosensitive composition formed therefrom, if necessary. This silane compound is a compound that improves the adhesion of the interface between the heat-resistant polymer film of the composition of the present invention and the Si and inorganic material serving as the base material, and may be used by pre-coating the base material. Examples of these include, for example, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β-(aminoethyl)
γ-aminopropyldimethoxysilane, γ=glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, T-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, dimethoxy-3-mercaptobrobylmenalsilane, 3-methacryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-methacryloxy Propyltrimethoxysilane, dimethoxymethyl-3-piperidinenobrobylsilane, jetoxy-3-glycidoxypropylmethylsilane, N-(3-jethoxymethylsilylpropyl)succinimide, 3-meccryloxybrobyltriethoxy Examples include silane. The content is 0.05 to 10%, preferably 0.05% to the polymer.
It is 1 to 5% by weight. Further, in order to improve the storage stability of the solution of the photosensitive composition according to the present invention, a polymerization inhibitor may be added. Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, N-
Examples include, but are not limited to, nitrosodiphenylamine, p-tert-butylcatechol, fetch 7 gin, N-phenylnaphthylamine, 2,6-tert-butyl-ρ-methylphenol, and the like. The content ratio is 5% by weight or less based on the polymer, preferably less than O, SI mass commercially available. , the normal polymer used in the present invention: has a polyamic acid ester or polyamide structure synthesized by chemically bonding a tetracarboxylic acid moiety, a diamine moiety, and an alcohol or amine moiety; It also includes those having the structure of a polyamic acid or a polyamic acid salt. There are no particular restrictions on the method for synthesizing this, but after reacting the corresponding tetracarboxylic dianhydride with an alcohol or amine to produce a tetracarboxylic diester or tetracarboxylic diamide, the dicarboxylic acid and diamine are condensed. In many cases, a method is used in which a polyamic acid ester or polyamide is produced by condensing it with a corresponding diamine in a condensation reaction similar to that described above. As a method for carrying out the condensation reaction, Rubner et al.
JP-A-61-72022, JP-A-61-127731, JP-A-62-7
2724, JP-A No. 62-74931, etc., methods using organic dehydration condensation agents, active methods as disclosed by Ueda et al. Various methods can be used, such as a method via an ester intermediate. Among these methods, the method disclosed in JP-A-61-72022 is more preferable because it can synthesize polyamic acid ester or polyamide with a very low content of ionic impurities such as chlorine ions, and The method disclosed in JP-A-61-127731 is more preferred since side reactions are extremely unlikely to occur. In addition, when synthesizing polyamic acid ester, other methods are disclosed in JP-A-60-26033 by Minema et al.
As disclosed in the above publication, a polyamic acid is prepared by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine in advance, and then a special activated alcohol is reacted with the polyamic acid to synthesize a polyamic acid ester. Methods can also be used. It is also possible to use a method such as that disclosed by Arne et al. in JP-A-56-35131, in which a polyamic acid is synthesized in advance and an epoxy compound is added thereto to synthesize a polyamic acid ester. In addition, when synthesizing a polyamide having an unsaturated double bond or the like in the form of an amide bond, it is obtained by first synthesizing polyamic acid and then reacting it with an isocyanate compound by the method disclosed in JP-A-60-100143. You can also do that. The terminal ends of the polymer obtained by these methods are residues of the tetracarboxylic acid or diamine component constituting the polymer according to the present invention and derivatives thereof, and specific examples include -X-N)l, -X- N J −R1゜ (A in the formula
r, X: A, B are the same as above, R16 is a hydrogen atom or -
A valent organic group, R1? ,I? , represents a -valent organic group). By introducing a group represented by the following, it is also possible to increase the molecular weight of the polyimide produced after heat curing. The tetracarboxylic acid used to obtain the polymer in the present invention is a derivative thereof, preferably an acid anhydride. In the above-mentioned formulas (I[[), (IV), and lomelift dianhydride, 3,3°, 4,4°-biphenyltetraca/1478 dianhydride and p-terphenyl-3,4
, 3g, 4μ tetracarboxylic dianhydride. Moreover, in the above-mentioned formula (13, (II)), -formula [III]
, it is also possible to use a tetracarboxylic acid other than that used in (IV), and in this case, a fused polycyclic aromatic ring such as a naphthalene ring or anthracene ring, a heterocyclic group such as pyridine or thiophene, and the above formula - ((1-1). Specific examples of these include 2,3.3',4'-tetracarboxydiphenyl, 2.3.3',4'-tetracarboxydiphenyl, Carboxydiphenyl ether, 3,3°, 4,4°-tetracarboxybenzophenone, 2.3.3', 4'-tetracarboxybenzophenone, 2,3,6.7-tetracarboxynaphthalene, 1.4,5.8 -tetracarboxynaphthalene, 2.3゜6.7-tetracarboxynaphthalene,
3.3', 4.4°-tetracarboxydiphenylmethane, 2.2-bis(3°4-dicarboxyphenyl)hexafluoropropane, 3.3', 4.4'-tetracarboxydiphenylsulfone, 3, 4.9.10-Tetracarboxyperylene, 2゜2-bis(4-(3,4-
dicarboxyphenoxy)phenyl]propane, 2.2
-bis(4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]hexafluoropropane, etc., and derivatives thereof, preferably acid anhydrides, can be used.As the component of the diamine, the above formula (III) is used. , C.N.
3, H is expressed as Hz N-XI-NH2, where X is an aromatic group selected from [l-1) ~ (lll-4
), (IV-1) to (IV-4) are diamines used in )ltN-X, NH,, HIN X3-NH3
, H2N-X4 NH4, where x2 is a group represented by (wherein Ar is an aromatic group selected from aromatic or X, where Ars and Yl are the same as above), and X4 is Examples of +1!N-X, -NH. are groups represented by (in the formula, ^r2, r3, so, are the same as above). Specific examples of these diamines are given below. However, it is not limited to these. Examples of flLN Xl-N)11 include the following. Examples of more than Hi, N -X4-N include and %N Xz NN2, Hl N -N3- N
N2. The diamines mentioned above can be mentioned as examples. In addition, in the above formulas (III) and (IV), N
Specific examples of the diamine represented by 2 N Xl-N112 include H and the like in addition to those listed above. These heterocycle-containing diamines are Makromol. Chen+, 77, P33 (1964), P
lyIIer, ll, P279 (1970),
J, Po1)n++, Sci, 54. P51
10961), J, Po1ya+, Sci.
A-1, 16, P2275. P1831 (1978
), but a method using polyphosphoric acid as both a solvent and a dehydration condensation agent is particularly preferred because the desired diamine can be obtained in one step. A synthesis example is shown in the following formula. (In the formula, Art, ^r3, and Y are the same as above.) Here, the diamine derivative that is the raw material for the above reaction can be obtained by the method described above. Also, - in formulas (1) and (II), )Ix N-X
The diamine represented by -N Hz has the formula (II
In addition to Hl N-XrN) 11 in I) and (IV), for example, p-phenylenediamine, tophenylenediamine, 2.5-diaminotoluene, 2.5-dimethyl-p
-Phenylenediamine, 2.6-dimethyl-p-phenylenediamine, diaminodurene, 2.4-diaminotoluene, 2.6-diaminotoluene, 1.5-diaminonaphthalene, 2.6-diaminonaphthalene, 4,4 “−
Diaminoterphenyl, 4°4'-diaminoquaterphenyl, 4,4°-diaminodiphenylmethane, 4,
4°-diaminodiphenyl ether, diaminodiphenylsulfone, 2,2-bis(p-aminophenyl)propane, 2,2-bis(p-aminophenyl)hexafluoropropane, 3,3°-dimethylbenzidine, 3,3
゛-dimethoxybenzidine, 3.3°-dimethyl-4,
4''-diaminodiphenyl ether, 3.3'-dimethyl-4,4''-diaminodiphenylmethane, 1,4-bis(p-aminophenoxy)benzene, 4.4'-bis(p-aminophenoxy)biphenyl, 2, 2-bis(
4-(p-aminophenoxy)phenyl]propane, diaminoanthraquinone, 4°4'-his(3-aminophenoxyphenyl)diphenylsulfone, 1,3-bis(anilino)hexafluoropropane,! , 4-bis(
anilino) octafluorobutane, ■,5~bis(anilino)decafluorobencune, 2,2-bis(4-(p
-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 2,2-bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 2,2-bis(4-(
4-aminophenoxy)-3,5-dimethylphenyl]hexafluoropropane, 2,2-bis(4-(4-
aminophenoxy)-3,5-ditrifluoromethylphenyl]hexafluoropropane, p-bis(4-amino-2-trifluoromethylphenoxy)benzene, 4
.. 4'-bis(4-amino)-2-trifluoromethylphenoxy)biphenyl, 4.4°-bis(4-amino-3-trifluoromethylphenoxy)biphenyl, 4
, 4°-bis(4-amino-2-trifluoromethylphenoxy)diphenylsulfone, 4.4°-bis(3-
Amino-5-trifluoromethylphenoxy)diphenylsulfone, 2,2-bis(4-(4-amino)3-
Examples include trifluoromethylphenoxy)phenyl]hexafluoropropane. In addition, silicone diamines such as diamine tojishita can also be used. When synthesizing the polymer used in the present invention, the formula (
When A and B in 1) and [■] are ester bonds, the alcohol component that becomes the raw material is - formula! ? , -OH
In formula C, R+ is an organic group having 1 to 20 carbon atoms, and preferred examples thereof include 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 3-methoxy-1-propatol, and 2,3-dimethoxy. Examples include alcohols having an ether bond such as -1-propatol. In addition, in those having a carbon-carbon double bond, especially the above-mentioned -
Alcohols corresponding to formula (1-1) are preferred, and specific examples include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, and 2-hydroxypropyl methacrylate. Furthermore, in the polymer according to the present invention, an epoxy compound can be used as a raw material for the ester moiety. These substances correspond to formulas [I to 4], and specific examples include glycidyl methacrylate and glycidyl acrylate. In the polymer according to the present invention, the general 2N), CUE
When AXB is an amide bond, - formula (1-13 ~ (
Although it is also possible to use an amine compound corresponding to 1-6), a preferred method is to first synthesize a polyamic acid and then react with a corresponding isocyanate compound. Preferred examples of the isocyanate compound used at this time include methacryloyloxyethyl isocyanate and acryloyloxyethyl isocyanate, which have a carbon-carbon double bond in the molecule, since they can impart photosensitivity to the precursor. . The polymer synthesized from the above components is mainly made into a solution and then processed by coating, molding, film formation, etc. The solvent used in this process is N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide. , γ−
Polar solvents such as butyrolactone, cyclohexanone, cyclopentanone, tetrahydrofuran, dioxane and the like are preferred, and other solvents may be mixed as necessary to improve coating properties. This solvent can also be used as a solvent during synthesis, and the synthesis reaction solution can be used as it is. After filtering the solution obtained in this way, the solution is coated on a substrate using, for example, a spin coater, bar coater, blade coater, roll coater or screen printing method, or the substrate is immersed in the solution. A method of spraying the solution onto a substrate, etc. can be used. Examples of base materials include metals, glass, silicon semiconductors,
Heat-resistant materials such as compound semiconductors, metal oxide insulators, and silicon nitride are preferable, and when heat treatment is not performed, materials such as copper-clad glass epoxy laminates can be used. Next, the coating film thus obtained is dried by an appropriate method such as air drying, heating drying, or vacuum drying. In the case of photosensitive compositions, the next step is photolithography, which is usually carried out through a photomask.The bimonthly active rays include, for example, ultraviolet rays, X-rays, and electron beams. Among them, ultraviolet rays are preferred, and examples of the light source include low-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps,
Examples include ultra-high pressure mercury lamps and halogen lamps. Among these light sources, an ultra-high pressure mercury lamp is preferred, and furthermore, exposure can also be performed by an exposure method (g-line stepper) using only the g-line of this light source. Further, it is preferable that the exposure is performed under a nitrogen atmosphere. After exposure in this manner, development is performed using a dipping method, a spray method, or the like in order to remove the unirradiated portions. Examples of the developer used at this time include N-methylpyrrolidone, N-
Acetyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoric triamide, N-
An aprotic polar solvent such as benzyl-2-pyrrolidone or T-butyrolactone may be used alone, or an alcohol such as ethanol or isopropanol, or an aromatic solvent such as toluene or xylene may be used as a second component. Hydrocarbon compounds, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, esters such as ethyl acetate and methyl propionate, and solvents such as tetrahydrofuran and ethers such as dioxane may be used in combination, and the second component may be added immediately after development. It is preferable to rinse with a solvent such as that shown in . In this way, a desired fine pattern can be obtained in the photosensitive composition. Next, a coating film made of this precursor is coated with a coating film of 150 to 500
By heating in the temperature range of °C, it is converted into a polymer with a heat-resistant structure. By integrating the low-stress heat-resistant resin thus obtained with an inorganic material, it becomes possible to create a composite molded body used for electronic material applications such as those listed below. ■Multilayer wiring LSI that is coated on silicon, gallium arsenide, etc. chips and used as a multilayer wiring interlayer insulating film, ■Semiconductor devices that are coated on LSI chips and used as pansivation films and alpha-ray shielding films, ■Silicon, alumina, etc. , Kamaishi substrate made of silicon carbide, zircon, beryllia, sapphire, etc. substrate laminated with polyimide as an insulating plate between the eyebrows, ■ Liquid crystal display device coated on a glass plate and used as a liquid crystal alignment film, ■ Formed on a metal plate. printed circuit boards, ■Magnetic recording media such as magnetic tapes and magnetic disks, ■Amomorphus solar cell substrates. [Operation] It is known that rigid polyimides having a linear molecular structure have a low coefficient of thermal expansion, a high modulus of elasticity, and thermal properties. However, due to their rigidity, these polyimides have problems such as insufficient elongation and poor water-resistant adhesion. In addition, since the polyimide precursor is polyamic acid, it has poor storage stability (and when heated and cured, hydrolysis occurs and the molecular weight decreases, resulting in the failure of the above-mentioned properties). Synthesizes molecular polyamic acid to prevent extreme deterioration of physical properties, but due to the poor solubility of polyamic acid in organic solvents, the solution becomes extremely dilute, making it impossible to form the necessary coating film and poor moldability. In addition, polyimides containing a heterocyclic structure have been proposed to improve the water-resistant adhesion mentioned above, but these generally have a high coefficient of thermal expansion, and some have structures with a low coefficient of thermal expansion. However, since the precursor is polyamic acid, the molecular weight decreases during heat curing, resulting in a decrease in physical properties.Also, there are problems with storage stability and solubility, so it is difficult to process as well. In addition, since these imide precursors are non-photosensitive, a separate photoresist must be used when performing lithography, making the process very complicated. The film must be etched using harmful hydrazine, etc. Also, depending on the curing temperature of the polyimide film, the etching speed is high (variation) and other process problems are also quite large. By using a precursor that provides a low-stress heat-resistant resin and a photosensitive composition using the same, the drawbacks of the aforementioned rigid polyimide and the drawbacks in physical properties and processes derived from the precursor can be significantly improved. As a result, a new low-stress heat-resistant material with various useful properties was developed.
We were able to develop a precursor and photosensitive composition that provides i4 fat. [Effects of the Invention] The low-stress, heat-resistant coating film obtained by heating and curing the polymer of the present invention has a lower coefficient of thermal expansion than conventional organic materials. Since it has almost no stress and has excellent water-resistant adhesion and mechanical properties, it can be widely applied to the fields of electricity, electronic materials, and semiconductors. Further, in the photosensitive composition according to the present invention, a heat-resistant fine pattern can be easily formed on a substrate by a simple process of coating, patterning, and heat curing. Furthermore, the polymer according to the present invention has high solubility in organic solvents and excellent storage stability in a solution state, so that workability during processing is greatly improved. [Example] Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto. The sensitizer, mercaptan compound, silane compound, polymerization inhibitor) are shown in Table 1. Here, the viscosity number (hereinafter abbreviated as VN) was used as an index representing the molecular weight of the polymer. Desired. That is, 1 g of polymer is converted into N-methylpyrrolidone (hereinafter abbreviated as NMP).
100+++1 to prepare a solution with a concentration of C-1 (g/di). 10 ml of this solution was taken into an Oswald viscometer and the flow time was measured at 30°C.
), and in the same way, measure NMP only lQ+al with an Oswald viscosity needle, measure the flow time, and calculate this as 7
o (sec), NV is defined as follows and calculated based on this formula. VN=1/C(η-ηo/ηo) (ml/g
) The polymers listed in Table 1 (1-1) used in Examples and Comparative Examples are synthesized as follows. That is, a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a drying tube was
il 2.5 times the volume of N for the amount of tetracarboxylic dianhydride, alcohol component and acid anhydride shown in (1-1).
, Nl-dimethylacetamide was added thereto, and 20.6 g of pyridine was added while stirring at room temperature. After stirring at room temperature for 16 hours, a solution of 54.2 g of dicyclohexyl sulfodiamide in 27 ml of N,N-dimethylaminoacetamide was added under water cooling for 10 minutes, and then diamines listed in Table 1 (1-1) were added. A suspension in 2 volumes of N,N-dimethylacetamide was added over 20 minutes. Next, the temperature was gradually raised to room temperature, and after stirring for 2 hours,
511 Il of ethanol was added and the mixture was further stirred for 1 hour. After filtering the insoluble matter in the reaction solution, the resulting solution was
The resulting precipitate was washed with ethanol and dried under vacuum to obtain a yellow powder. The VN of the polymer thus obtained is also listed. The polymers listed in Table 1 (1-2) are synthesized as follows. That is, the diamine shown in Table 1 (L2) was placed in a flask equipped with a thermometer, a stirring device, and a drying tube, dissolved in 330 g of N,N-dimethylacetamide, and then added to the diamine shown in Table 1 (1-2). The acid anhydride shown in 1 was added in small portions as a powder over a period of 15 minutes. After subsequent stirring for 3 hours at room temperature, 1.5 g of 2-hydroxyethyl methacrylate are added to the reaction mixture in order to bind the terminal anhydride still present. After stirring at room temperature for 2 hours, 65 g of glycidyl methacrylate was added to the reaction solution.
Hensyl methylamine 0.7g and hydroquinone 0.0
Add 5g. The solution was then stirred at 50-60°C for 2 hours.
Heat for 3 hours, then add 4 mL of ethanol while stirring vigorously.
Drip into 1. The precipitate that forms is filtered off with suction and dried under vacuum at room temperature. The VN of the polymer thus obtained is shown in the same table. In the polymer synthesis of Table 1 (1-2), the synthesis was carried out in the same manner except that the amount of glycidyl methacrylate was changed to 18.5 g, and the polymers shown in Table 1 (1-3) were obtained. Table 1 (1 The polymer described in -4> is synthesized as follows.That is, the diamines shown in Table 1 (1-4> are placed in a flask equipped with a temperature needle, a stirring device, and a drying tube, and N,N - It was dissolved in 330 g of dimethylacetamide, and then the acid anhydrides shown in Table 1 (1-4) were added in powder form little by little over 15 minutes.After stirring at room temperature for 3 hours, the remaining acid anhydrides were added. To bind the anhydride at the terminal position, 1.5 g of 2-hydroxyethyl methacrylate was added to the reaction solution.After stirring at room temperature for 2 hours, 12.1 g of 2-isocyanate ethyl methacrylate was added to the reaction solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. The reaction is stirred for a period of time. After the reaction is complete, this reaction solution is added dropwise to ethanol 41 with stirring. The precipitate formed at this time is suction filtered and dried at room temperature in vacuo. The VN of the polymer thus obtained is shown in the same table. The polymer solution (varnish) listed in Table 1 (1-5) is
It is synthesized as follows. That is, diamines in the amounts shown in Table 1 (1-5) were placed in a flask equipped with a temperature needle, a stirring device, and a drying tube, and then polymers P-1(A) and P-
5(A), P-10(A), and P-19(A), the concentration was 30%, and P-1(AM)P
For -42 (AM) and P-47 (AM), NMP was added so that the concentration was 10%, and the mixture was stirred and dissolved.Next, the tetracarboxylic dianhydride listed in the same table was added to this while stirring. . This reaction solution was stirred and reacted at room temperature for about 6 hours to obtain polyamic acid varnish shown in Table 1 (1-5). The same table shows the molecular weight (VN) of the polymer obtained by reprecipitating this polyamic acid varnish in ethanol. In addition, the abbreviations of tetracarboxylic dianhydride, diamine, and alcohol used in Examples and Comparative Examples are shown below. --Carbon diamine 7 diamine-PD H? (tNH2 0DA H2N-o-O+NH2 H3 EA CH2=C)I-8-0-C)12-C)12-0)1
EO C) 13-0-C) I2-CIl 08 Table 1 Compound List (]-I1 Polymer (1-2) Polymer (1-3) Polymer (1-4) Polymer (1-5) Polyamide Acid varnish (2) Photopolymerization initiator (3) Heptanomer (7) Polymerization inhibitor Examples 1 to 44.49, Comparative Examples 1 to 13 For 100 parts by weight of the polymer shown in Table 2, additives were added in the same amount. Add the parts by weight shown in , and dissolve in 150 parts by weight of N and methylpyrrolidone to obtain a photosensitive composition.The resulting solution was spin-coded onto a silicon wafer (2000 rpa+ x 3 Q seconds).
A uniform coating film was obtained by drying in air at 70° C. for 90 minutes. The film thickness of the coating film was about 20 μ-. Next, it was exposed to light through a test pattern photomask under a nitrogen atmosphere. For exposure, Canon FPA 1550
MII (Illuminance on the silicon wafer surface is 520mW
/cd) was used. After this wafer was left at room temperature for 1 hour, it was developed with a mixed solution of N-methylpyrrolidone/isopropyl alcohol-3/1 (volume ratio) using a spray type developer, rinsed with isopropyl alcohol, and dried. The photosensitivity was determined from the exposure amount at which the 20 μ-line and space portions of the test pattern were clearly resolved (the smaller the exposure amount, the higher the photosensitivity). The obtained results are shown in the same table. From this result, the photosensitive composition according to the present invention was able to be patterned in the same manner as the conventional photosensitive composition made of a polyimide precursor, and was also able to form a very sharp pattern. Furthermore, it can be seen that it has sensitivity to a light source (g-line) even without adding a photosensitizer. Examples 45 to 48, Comparative Example 14.15 In the same manner as Examples 1 to 44, a photosensitive composition consisting of the polymer and additives listed in Table 2 was coated on a silicon wafer, and a film thickness of about lθμ was obtained. A coating film was obtained. Next, after exposure in the same manner, 3% choline aqueous solution/isopropyl alcohol/diglyme-70/5/25 (
A pattern was obtained by developing with a solution (volume ratio) and rinsing with water. The results are shown in the same table. From the results, the photosensitive composition according to the present invention can also be developed using phulkari. However, as the polymer molecular weight increases, the developability deteriorates in both solvent development and alkali development. The optimal molecular weight is VN<80 (m17g), VN>1
It can be seen that development cannot be carried out at 00 (ml/g). Example 50.51 The photosensitive compositions prepared in Examples 45 and 47 were further treated with N.
, N'-dimethylaminoethyl methacrylate were added in an amount of 11.0 g and 19.2 g, respectively, and evaluated in the same manner as in Examples 1 to 44. In both cases, the sensitivity was 560 mJ/-
Met. (Margin below)

【フィルム物性の評価】[Evaluation of film physical properties]

の°1 実施例1〜49、比較例1〜13で用いた感光性組成物
を、厚さa、5a+m 、直径1.5cmのアルミニウ
ム円板上に厚さ約30μmになるように回転塗布した。 70℃で1時間乾燥し、冷却後、超高圧水銀灯(8II
IW/cIi)とフォトマスクを用いて、幅3IIII
11、長さ20mn+の直線部分と挟み込むためのやや
°広い部分を持つダンベル状のパターンを120秒間露
光した。 次いで、これを溶剤又はアルカリにより現像を行い、こ
のようにして得られたパターンを窒素気流下140℃で
2時間、450℃で2時間加熱してポリイミドのパター
ンの付いたアルミ円板を得た。これを3規定の塩酸につ
けてアルミニウムを熔解し、水洗し、70℃で8時間乾
燥することにより、試験片を得た。この試験片から、東
洋ボールドウィン社製引張試験機(TENSION、 
UTM−If−20型)を用いて、引張強度、伸度、引
張弾性率を測定した。 のU 表128のポリアミド酸エステル(P−52)〜(P−
55) 100 ffi量部置部し、NMP 150重
量部を加え、攪拌溶解し、ポリマーワニスとした。この
ポリマー・ワニスと、表1(1−5)記載の非感光性の
ポリアミド酸ワニス及び比較例14.15で用いた組成
物については以下のようにして、そのポリマーフィルム
の機械強度を測定した。即ち、このワニスをガラス板に
アプリケータを用いて均一に塗布し、80〜100℃で
30〜60分乾燥してフィルム状にし、ガラス板から剥
がして鉄枠に固定し、窒素気流下、140℃、400℃
に夫々2時間保持して、約15μ■厚のポリイミドフィ
ルムを得た。これを3 mm X 8(la+sに切出
して試験片を得た。これを用いて機械強度の測定−■と
同様にして測定を行った。 の   −■ 実施例1〜49、比較例1〜13で用いた感光性組成物
を3インチシリコンウェハー上に回転塗布し、70℃で
1時間乾燥して約30μmの塗膜を得た。これを窒素気
流下、超高圧水銀灯(8+mW/mのと所定のフォトマ
スクを用いて1.51角のゴバン目パターンを120秒
間露光した。 以下、機械強度の測定−■で行ったと1司様な方法で現
像及び加熱硬化を行い、シリコンウェハー上に耐水接着
性評価用のゴハン目パターンを得た。 次にこのサンプルを133℃、3気圧、湿度100%の
雰囲気下に100時間放置した後、テープ剥離テスト(
住友3M社製Sco tch■メンディングテープ)を
行い、パターンの残存率を測定した。 の− −■ 表1(1−5)記載の非感光性ポリアミド酸ワニス及び
ポリマー(P−52)〜(P−55)からなるポリマー
ワニスを*3インチ・シリコンウェハー上に回転塗布し
、70℃で1時間乾燥後、窒素気流下、140℃、40
0℃に夫々2時間保持して約15μ講厚のポリイミド塗
膜を得た0次に、この塗膜に5ma+角のカントを入れ
、耐水接着性評価用のサンプルとした。以下、耐水接着
性の評価−■と同様に評価を行った。 *γ−アミノプロピルジメトキシメチルシランの0.2
%メタノール溶液を5000rpmで30秒間回転塗布
し、150℃のホットプレートで10分間加熱したもの
を用いた。 浅溜五dB先肚定 370μm厚の3インチ・シリコンウェハー(非感光性
ポリアミド酸及びポリアミド酸エステルワニスを塗布す
る時は、耐水接着性の評価−■同様シラン処理を行う)
に実施例1〜49、比較例1〜13で用いた感光性組成
物と、表″L(1−5)記載のポリアミド酸ワニスおよ
びポリマー(P−52)〜(P−55)からなるポリマ
ーワニスを膜厚が10−15μmとなるように回転塗布
し、90℃で1時間乾燥し、更に140℃2時間、40
0℃2時間加熱して、ポリイミドの塗膜を得た。冷却後
、ウェハーの裏の中心部分3cn+を接触式表面粗さ針
(SLOAN社製、DEKTAにIIA)・を用いて湾
曲を測定した。得られたほぼ弓形に近似できる図形の弦
の中心部分から弓までの距離を測定し、これをΔとする
と、残留応力δは下記の式(1)で表される。 E:シリコンウェハーのヤング率 ■:シリコンウエハーのポアソン比 り:ベリ定長 Ts :シリコンウエハーの厚み T:塗布膜厚(硬化後) ここで式の点線を付した部分は、シリコンウェハー固有
の値であるので、今回の測定では定数となる。従って、
残留応力δは下記の式(2)で表されることになる。 Δ δ−K・−(2) ここでKの値を計算すると、 K =3.91 (Kg/a+♂〕となる。 次いで塗膜に傷をつけ、同じ接触式表面粗さ計を用いて
塗布膜厚Tを測定し、T、Δ、Kより式(2)に従って
残留応力δの値を得た。 なお、これまでの物性評価を行うに当たり、ボ’J T
−P−1(AM) 、P−42(AM) 、P−47(
AM)より得られるワニスを用いてサンプルを作成する
場合、目的とする膜厚を得るには、多層塗りが必要とな
った。 保104区立11引五 残留応力の測定で用いた感光性組成物とポリアミド酸エ
ステルワニス及びポリアミド酸ワニスの室!2a間放置
後の粘度(23℃E型粘度針による測定値)変化を求め
た。以上の評価結果を表3にまとめて記す。 なお、表中、伸度の欄に「もろい」と記載があるものは
、脆くて測定が不能であったことを意味する。又、保存
安定性評価において、+は粘度上昇、−は粘度低下を意
味する。 これらの結果から、本発明の重合体よりなるポリマーワ
ニス及び感光性組成物から得られる低応力耐熱性塗膜は
、従来のポリイミドに比べ加熱硬化の際、シリコンウェ
ハーに残る応力が非常に小さい低熱膨張率の材料である
ことが分かる。又、従来の低熱膨張率ポリイミドに比べ
、骨格にペテロ構造が入ったことにより、脆さが改善さ
れ、又、イミダゾール環を含むポリマーが若干水分の影
響を受けるものの、それ以外のへテロ環を含有するポリ
イミドは耐水接着性にも大変優れたものとなった。又、
従来水されたベテロ環含有ポリイミドは、一般に熱膨張
率が大きく、シリコンウェハー上での残留応力は通常の
ポリイミド基に大きなものである。更に本発明による重
合体及びそれよりなる感光性組成物は、従来用いられて
来たポリアミド酸に比べ、加水分解に対する安定性が非
常に高いため同一分子量でも、最終的に得られるポリイ
ミドの物性に大きな差が生じていることも分かる。この
問題を解決するために分子量の高いポリアミド酸を用い
物性を改良するが、溶剤に対する溶解性が悪いために、
溶液濃度が非常に希薄となり、望む膜厚のフィルムが容
易には得られない等の成形性の点で問題がある。 本発明の感光性組成物を用いることにより、これらの問
題は解決される。 (以下余白) 実施例52.53、比較例16.11 ポリアミド酸エステル(P−52>、(P−53)及び
(P−54) 、(P−55)を用いて30%NMP溶
液とした設35μmの圧延銅箔に塗布し、空気中80℃
で60分間加熱し、次−1Ii!箔を固定して窒素雰囲
気中140℃で30分、400℃で60分熱処理して膜
厚約20μmのフレキシブル印刷配線板用の基板を得た
。 ポリアミド酸エステル(P−52)、(P−53)によ
り得られた基板は、熱処理後並びにエツチング後共にカ
ールすることは無かった。又、350℃の半田浴に浸漬
しても膨れ及び形状の変化は殆ど無かった。これに対し
ポリアミド酸エステル(P−54)、(P−55>を用
いて作成した基板は、熱処理によりポリイミドフィルム
面を内側にしてカールしてしまった。 実施例54 実施例2で用いた感光性組成物を用いて直径5インチの
シリコンウェハーに形成した多数のメモリ素子上にα線
遮蔽膜を形成した。即ち、まずシリコンウェハーに硬化
後膜厚が約601zmになるように上記感光性組成物を
スピンコーダ一番こより塗布した。次にこれを80℃で
1時間乾燥した後、メモリー素子上にのみボリイ<ド膜
をrAすためフォトマスクを介して露光、現像を行った
後、140℃で1時間、400℃で2時゛間加熱硬化を
行うことにより、メモリー素子上にα線遮蔽膜を形成し
た。 この結果、上記感光性組成物を用いた場合、何の異常も
なく形成することが出来た。ス、乙のウェハーを133
℃、3気圧、100時間のプレッシャー・タンカー・テ
スト(以下PCTと略す)にかけても何の変化も無かっ
た。 比較例1訳19 前記表1  (1−5)記載のポリアミド酸ワニスP−
42(AM) 、P−47(八M)を用いて、実施例5
1と同様にα線遮蔽膜を形成した。即ち、まずシリコン
ウェハー上にT−アミノプロピルジメトキシメチルシラ
ンの0.2%メタノール焙液を塗布し、200℃で15
分間熱処理した。次いで前記ポリアミド酸ワニスをそれ
ぞれ硬化後の厚さが60μmになるようにスピンコータ
ーにより塗布を行ったが、1回の塗布では目的の膜厚、
を形成することかできなかったため、多層塗りを行わな
ければならなかった。 又多層塗りのため均一な塗膜を得ることが難しがった。 次に、乾燥及びハーフキュアを90”C1時間、250
 ’C1時間で行った。次にメモリ素子上にのみレジス
トを残すために、フォトレジストを用いてパターニング
及びヒドラジン、エチレンジアミンの混合液によるエツ
チングを行った。この時ポリイミドのハーフキュア条件
によりエツチングスピードがかなり影響され、プロセス
再現性に問題があった。この後、更にフォトレジストを
除去し、400℃2時間の加熱処理を行うことによりメ
モリー素子上にα線遮蔽膜を形成した。 この結果、P−42(AM)によるポリアミド酸ワニス
を用いた場合は、何の異常もなく形成できたが、このウ
ェハーを133℃、3気圧、100時間のPCTにかけ
たところ、ポリイミド膜が剥離すると云う問題が生じ、
長期信頼性において好ましくない結果が得られた。又、
P−47(^旧によるポリアミド酸ワニスを用いた場合
は、ポリイミド膜のエノチング及び最終処理工程後、熱
応力によりウェハーが大きく湾曲する、又極端な場合メ
モリー素子がウェハーから剥離すると云う問題が生した
。 実施例55 実施例6で用いた感光性組成物を用い、第1図に示すよ
うに2層配線構造を有するLSIを作成した。まず所定
の操作により形成されたLSI21に第1層目の配線用
AI膜をスパッタリングで形成した後、フォトレジスト
を用いてのパターニング、エツチング、レジスト除去工
程を経て第1層目の^l配線22を形成した。この上に
上記感光性組成物を塗布、乾燥後パターニングをし、更
に140℃、30分、400℃1時間の加熱硬化により
、厚さ約1μ−のスルーホールを有するポリイミド層2
3を形成した0次に表面処理した後、2層目のAI配線
24をスパッタリングにより形成し、更に1層目と同様
にポリイミドlllI25を形成した。このポリイミド
膜の表面にプラズマCvDによるstN膜26を形成し
、更にエツチングによる電極形成及びヒートサイクル(
150℃、−50℃)試験後、何の異常も発生しなかっ
た。又、133℃3気圧、100時間のPCT後も何の
変化もなかった。 比較例20 前記表1  (1−5)記載のポリアミド酸ワニスP−
5(A)を用い、同様に2層配線構造を有するLSIを
作成した。まず所定の操作により作成されたLSIに、
第1層目の配線用AI膜をスパッタリングで形成した後
、フォトレジストを用いてのパターニング、エツチング
、レジスト除去工程を経て第1層目のAI配線を形成し
た。 次いで、T−アミノプロピルジメトキシメチルシランの
0.2%メタノール溶液を塗布し、200℃で15分熱
処理した後、上記ポリアミド酸ワニスを硬化後膜厚が約
1μIになるように塗布し、90℃で20分乾燥後、1
50℃で30分、更に350”cで30分硬化した0次
にフォトレジストによるパターニング、エツチング、フ
ォトレジスト除去工程を行い、ポリイミド膜にスルーホ
ールを形成した。次に表面処理した後、2層配線目のA
 I IQをスパッタリングで形成し、1層目と同様に
、11配線をパターニング形成した。以下同様にしてポ
リ・イミド膜を形成した後、プラズマCVDでSiN膜
を形成し、更にエツチングにより電極形成を行ったが、
SiN膜にクランクが生じていた。又、ウェハーを13
3℃、3気圧、24時間放置したものは、内部のAI配
線に腐食が生じていた。 実施例56 50mm角、厚さ1nuaのセラミック基板を屈指洗浄
後、スパッタリングにより、1000人のCrx及び2
500ÅのCuを付着させる。その後メンキレジストの
ためのフォトレジストを6μm厚さにパターニングした
。続いて硫酸銅メツキ浴に入れ、電流密度50mA/c
dで銅メツキを行い、厚さ5μm、ライン幅50μm、
ランド径100μ−、ランド間500μ−の銅パターン
を得た。 メンキレジストを専用リムーバーで除去した後過硫酸ア
ンモニウム水溶液及び硝酸セリウム水溶液で不要のCu
及びCr層をクイックエ・ノチングした。 得られた第−層配線基板に実施例49で調製した感光性
組成物をスピンコード後、70℃の熱風乾燥機を用いて
40分乾燥した。次いで、これに75μmφの黒丸が5
008m格子間隔についているフォトマスクをvE着さ
せ、250−超高圧水銀灯を有した露光機により2分間
露光した。更にこれを現像した後窒素雰囲気下、140
℃で1時間、400℃で2時間加熱硬化することにより
、厚さ10μmのポリイミ。 ド絶縁層を形成させた。 次に数層表面およびバイアホール内を洗浄、粗面化した
後、これに無電解銅メツキの為の前処理を行った後、無
電解銅メツキを行った。次に第−層配線パターンと同様
の方法で電気メツキ法により5μm厚さの第二層配線パ
ターンを形成させた。 同様にして絶縁層形成と配線パターン形成を繰り返し、
配線層が4層からなる多層配線板を製造した。このバイ
アホールを500穴有する多層配線板を用いて420℃
の乾熱放置60分、23℃の室温放置60分のヒートシ
ョックテストを50回行った後、バイアホール接続信頼
性評価を行ったところ、断線等の異常は見られなかった
。又、この多層配線板を133℃、3気圧で、100時
間のPCTにかけたが、何の異常も見られなかった。な
お、第2図に多層配線板製造における各工程での一具体
例を示す。 4、図面の簡単な説明 第1図は、実施例で得られた2層配線構造を有するLS
Iの立断面図を示す、第2図a −jは多層配線板製造
における各工程の一興体例を示す立断面図である。 21・・・LSI(上層5iO1、下層シリコンウェハ
)22・・・アルミ配線 23・・・ポリイミド層 24・・・アルミ配線 25・・・ポリイミド層 26・・・SiN膜 1・・・支持基板 2・・・第1層配線パターン 3・・・感光性組成物 4・・・フォトマスク 5・・・紫外線により硬化した部分 6・ ・ ・ポリイミド層 7・・・バイアホール用穴 8・・・無電解メツキ又はスパンタリング法によるメツ
キ活性層 9・・・メツキ用フォトレジスト 10・・・紫外線で硬化したメツキマスク11・・・電
気メツキによる導体層 特許出願人 代理人 旭化成工業株式会社 弁理士  星野 透
°1 The photosensitive compositions used in Examples 1 to 49 and Comparative Examples 1 to 13 were spin-coated onto an aluminum disk with a thickness of 5a+m and a diameter of 1.5cm to a thickness of about 30μm. . Dry at 70°C for 1 hour, cool, and then use an ultra-high pressure mercury lamp (8II
Width 3III using IW/cIi) and a photomask.
11. A dumbbell-shaped pattern having a straight portion with a length of 20 mm+ and a slightly wider portion for sandwiching was exposed for 120 seconds. Next, this was developed with a solvent or alkali, and the pattern thus obtained was heated under a nitrogen stream at 140°C for 2 hours and at 450°C for 2 hours to obtain an aluminum disk with a polyimide pattern. . This was soaked in 3N hydrochloric acid to melt the aluminum, washed with water, and dried at 70°C for 8 hours to obtain a test piece. From this test piece, a tensile tester (TENSION, manufactured by Toyo Baldwin) was used.
The tensile strength, elongation, and tensile modulus were measured using UTM-If-20 type). U of Table 128 Polyamic acid ester (P-52) to (P-
55) 100 ffi parts were added, 150 parts by weight of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved to obtain a polymer varnish. The mechanical strength of the polymer film of this polymer varnish, the non-photosensitive polyamic acid varnish listed in Table 1 (1-5), and the composition used in Comparative Example 14.15 was measured as follows. . That is, this varnish was applied uniformly to a glass plate using an applicator, dried at 80 to 100°C for 30 to 60 minutes to form a film, peeled off from the glass plate, fixed on an iron frame, and heated for 140 minutes under a nitrogen stream. °C, 400 °C
A polyimide film having a thickness of about 15 μm was obtained by holding the film for 2 hours. This was cut into a 3 mm x 8 (la + s) to obtain a test piece. Using this, the measurement of mechanical strength was carried out in the same manner as in -■ Examples 1 to 49, Comparative Examples 1 to 13 The photosensitive composition used in the above was spin-coated onto a 3-inch silicon wafer and dried at 70°C for 1 hour to obtain a coating film of about 30 μm. A 1.51 square grid pattern was exposed for 120 seconds using a predetermined photomask.Hereafter, development and heat curing were performed in the same manner as in the mechanical strength measurement-■, and a water-resistant pattern was formed on a silicon wafer. A diagonal pattern was obtained for adhesion evaluation. Next, this sample was left in an atmosphere of 133°C, 3 atm, and 100% humidity for 100 hours, and then subjected to a tape peeling test (
Scotch (Mending Tape manufactured by Sumitomo 3M) was used to measure the residual rate of the pattern. -■ A polymer varnish consisting of the non-photosensitive polyamic acid varnish and polymers (P-52) to (P-55) listed in Table 1 (1-5) was spin coated on a *3 inch silicon wafer, and After drying at ℃ for 1 hour, under nitrogen stream, 140℃, 40
A polyimide coating film having a thickness of approximately 15 μm was obtained by holding each sample at 0° C. for 2 hours. Next, a cant of 5 ma+square was placed in this coating film to prepare a sample for evaluation of water-resistant adhesion. Hereinafter, evaluation of water resistant adhesion was carried out in the same manner as in ①. *0.2 of γ-aminopropyldimethoxymethylsilane
% methanol solution was spin-coated at 5000 rpm for 30 seconds and heated on a hot plate at 150° C. for 10 minutes. 3-inch silicon wafer with a shallow depth of 5 dB and a thickness of 370 μm (when applying non-photosensitive polyamic acid and polyamic acid ester varnishes, perform silane treatment as in the evaluation of water-resistant adhesion - ■)
The photosensitive compositions used in Examples 1 to 49 and Comparative Examples 1 to 13, and the polyamic acid varnishes and polymers (P-52) to (P-55) listed in Table "L(1-5)" The varnish was spin-coated to a film thickness of 10-15 μm, dried at 90°C for 1 hour, and then dried at 140°C for 2 hours for 40
It was heated at 0° C. for 2 hours to obtain a polyimide coating. After cooling, the curvature of the central portion 3cn+ of the back of the wafer was measured using a contact type surface roughness needle (manufactured by SLOAN, DEKTA, IIA). The distance from the center of the string of the obtained figure that can be approximated to an almost arch shape to the bow is measured, and if this distance is set as Δ, then the residual stress δ is expressed by the following equation (1). E: Young's modulus of silicon wafer ■: Poisson's ratio of silicon wafer: Veri constant length Ts: Thickness of silicon wafer T: Coating film thickness (after curing) Here, the dotted line in the equation is the value specific to silicon wafer. Therefore, it becomes a constant in this measurement. Therefore,
The residual stress δ is expressed by the following equation (2). Δ δ−K・−(2) Here, the value of K is calculated as K = 3.91 (Kg/a+♂).Next, the paint film was scratched and measured using the same contact type surface roughness meter. The coating film thickness T was measured, and the value of residual stress δ was obtained from T, Δ, and K according to equation (2).
-P-1(AM), P-42(AM), P-47(
When creating a sample using a varnish obtained from AM), multiple layers were required to obtain the desired film thickness. Chamber of the photosensitive composition, polyamic acid ester varnish, and polyamic acid varnish used in the measurement of residual stress! The change in viscosity (value measured with an E-type viscosity needle at 23°C) after standing for 2a was determined. The above evaluation results are summarized in Table 3. In addition, in the table, "brittle" in the elongation column means that it was brittle and could not be measured. In addition, in the storage stability evaluation, + means an increase in viscosity, and - means a decrease in viscosity. From these results, the low-stress, heat-resistant coating film obtained from the polymer varnish and photosensitive composition made of the polymer of the present invention has a low stress and heat-resistant coating film that leaves very little stress on the silicon wafer during heat curing compared to conventional polyimide. It can be seen that it is a material with a high expansion rate. In addition, compared to conventional polyimides with low thermal expansion coefficients, the inclusion of a petrostructure in the skeleton improves brittleness, and although polymers containing imidazole rings are slightly affected by moisture, other heterocycles are The polyimide contained also has excellent water-resistant adhesive properties. or,
Conventionally water-treated betero ring-containing polyimides generally have a large coefficient of thermal expansion, and the residual stress on silicon wafers is greater than that of ordinary polyimide groups. Furthermore, the polymer according to the present invention and the photosensitive composition made from it have extremely high stability against hydrolysis compared to conventionally used polyamic acids, so even if the molecular weight is the same, the physical properties of the final polyimide will be affected. It can also be seen that there is a big difference. To solve this problem, polyamic acid with a high molecular weight was used to improve its physical properties, but due to its poor solubility in solvents,
There are problems in terms of formability, such as the solution concentration being very dilute and a film having the desired thickness not being easily obtained. These problems are solved by using the photosensitive composition of the present invention. (Left below) Example 52.53, Comparative Example 16.11 A 30% NMP solution was prepared using polyamic acid esters (P-52>, (P-53), (P-54), and (P-55)) Coated on rolled copper foil with a thickness of 35 μm and heated at 80°C in air.
Heat for 60 minutes, then -1Ii! The foil was fixed and heat treated in a nitrogen atmosphere at 140° C. for 30 minutes and at 400° C. for 60 minutes to obtain a substrate for a flexible printed wiring board having a film thickness of about 20 μm. The substrates obtained using polyamic acid esters (P-52) and (P-53) did not curl after heat treatment or etching. Further, even when immersed in a solder bath at 350°C, there was almost no swelling or change in shape. On the other hand, the substrates made using polyamic acid esters (P-54) and (P-55>) were curled with the polyimide film surface inward due to heat treatment. Example 54 Photosensitive material used in Example 2 An α-ray shielding film was formed using the photosensitive composition on a large number of memory elements formed on a silicon wafer with a diameter of 5 inches.That is, first, the photosensitive composition was coated on the silicon wafer so that the film thickness after curing would be about 601 zm. After drying it at 80°C for 1 hour, it was exposed to light through a photomask and developed to form a polyimide film only on the memory element, and then heated at 140°C. An α-ray shielding film was formed on the memory element by heat curing at 400°C for 1 hour and 2 hours at 400°C.As a result, when the above photosensitive composition was used, it was formed without any abnormality. I was able to save 133 wafers of
There was no change in the pressure tanker test (hereinafter abbreviated as PCT) for 100 hours at 3 atm at ℃. Comparative Example 1 Translation 19 Polyamic acid varnish P- described in Table 1 (1-5) above
Example 5 using P-42 (AM) and P-47 (8M)
An α-ray shielding film was formed in the same manner as in 1. That is, first, a 0.2% methanol solution of T-aminopropyldimethoxymethylsilane was applied onto a silicon wafer, and the mixture was heated at 200°C for 15 minutes.
Heat treated for minutes. Next, each of the polyamic acid varnishes was applied using a spin coater so that the thickness after curing was 60 μm.
Since it was not possible to form a single layer, multiple layers had to be applied. Furthermore, it was difficult to obtain a uniform coating because of the multilayer coating. Next, dry and half cure at 90"C for 1 hour at 250"C.
'C I went there in 1 hour. Next, in order to leave the resist only on the memory element, patterning was performed using a photoresist and etching was performed using a mixed solution of hydrazine and ethylenediamine. At this time, the etching speed was considerably affected by the half-cure conditions of polyimide, causing problems in process reproducibility. Thereafter, the photoresist was further removed and heat treatment was performed at 400° C. for 2 hours to form an α-ray shielding film on the memory element. As a result, when polyamic acid varnish made of P-42 (AM) was used, it was possible to form the film without any abnormality, but when this wafer was subjected to PCT at 133°C, 3 atm, and 100 hours, the polyimide film peeled off. Then the problem arose,
Unfavorable results were obtained in terms of long-term reliability. or,
P-47 (^ When using the old polyamic acid varnish, there are problems such as the wafer being greatly bent due to thermal stress after the polyimide film etching and final processing steps, and in extreme cases, the memory element may peel off from the wafer. Example 55 Using the photosensitive composition used in Example 6, an LSI having a two-layer wiring structure as shown in FIG. After forming an AI film for wiring by sputtering, a first layer of wiring 22 was formed through patterning using a photoresist, etching, and a resist removal process.The photosensitive composition was coated on top of this. After drying, the polyimide layer 2 having through-holes with a thickness of about 1 μm was formed by patterning and curing by heating at 140° C. for 30 minutes and 400° C. for 1 hour.
After the surface treatment was carried out after forming No. 3, a second layer of AI wiring 24 was formed by sputtering, and polyimide llllI 25 was further formed in the same manner as the first layer. An stN film 26 is formed on the surface of this polyimide film by plasma CVD, and electrodes are formed by etching and heat cycle (
After the test (150°C, -50°C), no abnormality occurred. Further, there was no change after PCT at 133° C. and 3 atm pressure for 100 hours. Comparative Example 20 Polyamic acid varnish P- described in Table 1 (1-5) above
5(A), an LSI having a two-layer wiring structure was similarly created. First, on the LSI created by the predetermined operation,
After forming the first layer of wiring AI film by sputtering, the first layer of AI wiring was formed through patterning using photoresist, etching, and resist removal steps. Next, a 0.2% methanol solution of T-aminopropyldimethoxymethylsilane was applied and heat treated at 200°C for 15 minutes, and then the above polyamic acid varnish was applied so that the film thickness after curing would be about 1 μI, and heated at 90°C. After drying for 20 minutes with
Through-holes were formed in the polyimide film by patterning, etching, and photoresist removal using a 0-order photoresist that had been cured at 50°C for 30 minutes and then at 350"C for 30 minutes. Next, after surface treatment, two layers were formed. A of the wiring
IIQ was formed by sputtering, and 11 wirings were patterned in the same manner as the first layer. After forming a polyimide film in the same manner, a SiN film was formed by plasma CVD, and electrodes were formed by etching.
A crank had occurred in the SiN film. Also, 13 wafers
When left for 24 hours at 3°C and 3 atm, corrosion occurred in the internal AI wiring. Example 56 After cleaning a ceramic substrate of 50 mm square and 1 nua thickness, 1000 Crx and 2
Deposit 500 Å of Cu. Thereafter, a photoresist for the Menki resist was patterned to a thickness of 6 μm. Subsequently, it was placed in a copper sulfate plating bath, and the current density was 50 mA/c.
Copper plating was performed in step d, with a thickness of 5 μm and a line width of 50 μm.
A copper pattern with a land diameter of 100 μm and a land spacing of 500 μm was obtained. After removing the Menki resist with a special remover, remove unnecessary Cu with an ammonium persulfate aqueous solution and a cerium nitrate aqueous solution.
And the Cr layer was quick-notched. The photosensitive composition prepared in Example 49 was spin-coded onto the obtained first-layer wiring board, and then dried for 40 minutes using a hot air dryer at 70°C. Next, 5 black circles with a diameter of 75 μm are added to this.
A photomask with a lattice spacing of 0.08 m was attached with vE, and exposure was performed for 2 minutes using an exposure machine equipped with a 250-m ultra-high pressure mercury lamp. After further developing this, under a nitrogen atmosphere, 140
Polyimide with a thickness of 10 μm was obtained by heating and curing at ℃ for 1 hour and 400℃ for 2 hours. A hard insulating layer was formed. Next, after cleaning and roughening the surface of several layers and the inside of the via hole, this was subjected to pretreatment for electroless copper plating, and then electroless copper plating was performed. Next, a second layer wiring pattern having a thickness of 5 μm was formed by electroplating in the same manner as the first layer wiring pattern. Repeat insulating layer formation and wiring pattern formation in the same way,
A multilayer wiring board consisting of four wiring layers was manufactured. Using a multilayer wiring board with 500 via holes,
After conducting a heat shock test of 60 minutes with dry heat and 60 minutes of leaving at room temperature at 23°C 50 times, via hole connection reliability evaluation was performed, and no abnormality such as disconnection was observed. Further, this multilayer wiring board was subjected to PCT at 133° C. and 3 atm for 100 hours, but no abnormality was observed. Note that FIG. 2 shows a specific example of each step in manufacturing a multilayer wiring board. 4. Brief explanation of the drawings Figure 1 shows an LS with a two-layer wiring structure obtained in the example.
FIGS. 2A-2J are vertical sectional views showing an example of each process in the production of a multilayer wiring board. 21...LSI (upper layer 5iO1, lower layer silicon wafer) 22...aluminum wiring 23...polyimide layer 24...aluminum wiring 25...polyimide layer 26...SiN film 1...support substrate 2 ...First layer wiring pattern 3...Photosensitive composition 4...Photomask 5...Portion hardened by ultraviolet rays 6...Polyimide layer 7...Via hole hole 8...None Plating active layer 9 by electrolytic plating or sputtering method...Photoresist for plating 10...Plating mask 11 cured by ultraviolet rays...Conductor layer by electroplating Patent applicant representative Asahi Kasei Corporation Patent attorney Toru Hoshino

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一般式〔 I 〕及び〔II〕 ▲数式、化学式、表等があります▼…〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼…〔II〕 〔式中A_rは炭素数6〜30の4価の芳香族基、Xは
炭素数6〜30の2価の有機基、A、Bはそれぞれ独立
に−OR_1、▲数式、化学式、表等があります▼及び
−OHから選ばれる基であるが、A、B共に−OH基で
あることはない。 ここでR_1、R_2は、炭素数1ないし20の有機基
である〕で表される繰り返し単位からなる重合体におい
て、下記一般式〔III〕及び〔IV〕 ▲数式、化学式、表等があります▼…〔III〕 ▲数式、化学式、表等があります▼…〔IV〕 〔式中A_r_1は、▲数式、化学式、表等があります
▼又は▲数式、化学式、表等があります▼ から選ばれる芳香族基、A、Bは前記と同じ、X_1は
、▲数式、化学式、表等があります▼又は ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中A_r_2は、▲数式、化学式、表等があります
▼又は▲数式、化学式、表等があります▼か ら選ばれる芳香族基、 A_r_3は▲数式、化学式、表等があります▼又は▲
数式、化学式、表等があります▼から選ば れる芳香族基、Yは▲数式、化学式、表等があります▼
又は▲数式、化学式、表等があります▼ から選ばれる基)で示される〕で示される化学構造単位
を20モル%以上含む粘度数〔ポリマー濃度C=1.0
g/dlの時のηsp/C値、但し、ηsp=(η−η
_ρ)/η_ρであり、η:ポリマー溶液粘度、η_ρ
:溶媒(N−メチルピロリドン)の粘度:測定温度30
℃〕10〜200ml/gの低応力ポリイミドを与え得
る前駆体。
(1) General formulas [I] and [II] ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼…[I] ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼…[II] [In the formula, A_r has 6 to 30 carbon atoms A tetravalent aromatic group, X is a divalent organic group having 6 to 30 carbon atoms, A and B are each independently a group selected from -OR_1, ▲Formula, chemical formula, table, etc.▼ and -OH However, both A and B are not -OH groups. Here, R_1 and R_2 are organic groups having 1 to 20 carbon atoms] In polymers consisting of repeating units represented by the following general formulas [III] and [IV] ▲Mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ …[III] ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼…[IV] [In the formula, A_r_1 is an aromatic group selected from ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ or ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ The groups, A, and B are the same as above, and X_1 is ▲ has a mathematical formula, chemical formula, table, etc. ▼ or ▲ has a mathematical formula, chemical formula, table, etc. ▼ (A_r_2 in the formula is ▲ has a mathematical formula, chemical formula, table, etc.) or ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ A_r_3 is an aromatic group selected from ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ or ▲
There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼The aromatic group selected from Y is ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼
Or ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ A group selected from
g/dl, ηsp/C value, however, ηsp=(η-η
_ρ)/η_ρ, η: polymer solution viscosity, η_ρ
: Viscosity of solvent (N-methylpyrrolidone): Measurement temperature 30
℃] A precursor capable of providing a low stress polyimide of 10 to 200 ml/g.
(2)請求項(1)において、前記一般式〔 I 〕、〔
II〕、〔III〕、〔IV〕で、R_1、R_2が炭素−炭
素二重結合を有する基で表され、粘度数が10〜100
ml/gである重合体及び光重合開始剤からなる感光性
組成物。
(2) In claim (1), the general formula [I], [
II], [III], and [IV], R_1 and R_2 are represented by a group having a carbon-carbon double bond, and the viscosity number is 10 to 100.
ml/g of a polymer and a photoinitiator.
(3)請求項(1)記載の低応力ポリイミド前駆体及び
請求項(2)記載の感光性組成物と、金属、セラミック
、その他の無機材料とを組合せ、加熱硬化させることに
より得られる、電子材料用、低応力ポリイミド複合成形
体。
(3) An electronic material obtained by combining the low stress polyimide precursor according to claim (1) and the photosensitive composition according to claim (2) with a metal, ceramic, or other inorganic material and curing the mixture by heating. Low stress polyimide composite molded body for materials.
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