JPH0368066B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0368066B2
JPH0368066B2 JP29534590A JP29534590A JPH0368066B2 JP H0368066 B2 JPH0368066 B2 JP H0368066B2 JP 29534590 A JP29534590 A JP 29534590A JP 29534590 A JP29534590 A JP 29534590A JP H0368066 B2 JPH0368066 B2 JP H0368066B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
group
pattern
weight
general formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP29534590A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03179057A (en
Inventor
Fumio Kataoka
Fusaji Shoji
Isao Obara
Kazunari Takemoto
Ataru Yokono
Tokio Isogai
Mitsumasa Kojima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP29534590A priority Critical patent/JPH03179057A/en
Publication of JPH03179057A publication Critical patent/JPH03179057A/en
Publication of JPH0368066B2 publication Critical patent/JPH0368066B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

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

本発明は、耐熱性高分子となる新規な感光性重
合体組成物を用い耐熱性に優れたポリイミドのパ
ターン形成法に関するものである。 従来、耐熱性高分子となる感光性重合組体成物
として(a)ポリイミドの前駆体たるポリアミド酸を
主成分とするポリマーと、化学線により二量化又
は重合可能な炭素一炭素二重結合およびアミノ基
又はその四級化塩を含む化合物とを混合したも
の、(b)ポリアミド酸のカルボキシル基にアミド結
合で不飽和結合を有する基(ビニル基)を導入
し、さらにビスアジド化合物を加えた系からなる
感光性耐熱重合体組成物が知られている。 しかし、上記(a)の組成物は、感度が数百〜数千
mJ/cm2程度あり、実用に供するには不十分であ
り、上記(b)の組成物は、現像時に露光部のパター
ンが溶出され易いため細かなパターンが形成され
ないのみならず、パターンの端面が鮮明でない欠
点があつた。 本発明の目的は前記した従来技術の欠点をなく
し、高感度で解像度の良好な感光性重合体組成物
を用いたポリイミドのパターン形成法を提供する
にある。 上記目的を達成するために鋭意検討した結果、 (i) 一般式 (但し、〔〕式中R1は3価または4価の有
機基、R2は2価の有機基を表わし、nは1又
は2である。)で表わされる繰り返し単位を主
成分とするポリマ100重量部と、 (ii) 一般式 〔但し、〔)式中Xは−OH,−OR3,−R4
−OH,−SiR3 3,−COOH,−COOR3,−NR2 3,−
NH2,(R3は低級アルキル基、R4はアルキレン
を表わす)から選択された基を表わし、mは0
または1である。〕で表わされる芳香族ビスア
ジド化合物0.1〜100重量部と、 (iii) 一般式 (但し、R5,R6,R7,R9は水素、低級アル
キル基、フエニル基、ビニル基の中から選択さ
れた基、R8はアルキレンを表わす。)で表わさ
れるアミン化合物1〜400重量部と、 (iv) 必要に応じて加える増感剤とから成る感光性
重合体組成物が前記した従来法に比べて高感度
でかつ解像度が良好であることを見い出した。 本発明のパターン形成法に用いる感光性重合体
組成物は、通常、対象とする基板上に塗膜として
形成された後、所望の箇所に紫外線等の化学線を
照射して未照射部と照射部の溶剤に対する溶解性
の差を生じさせ、現像液(溶剤)で処理すること
によつて本重合体組成物で成る所望のネガ型パタ
ーンと成る。 上記のパターン形成法は化学線が照射される
と、受光部分では光架橋反応が起つてポリマ間に
架橋が形成され、このために溶剤に対する不溶性
が増大することに依ると考えられる。本感光性重
合体組成物は、この光架橋反応を生じせしめるた
めに光架橋剤として光感反性の高いことで知られ
ているビスアジド化合物を用いている。このビス
アジド化合物の持つアジド基(−N3)は、光を
吸収すると活性種ナイトレン(−N:)を形成
し、二重結合への付加、C−H結合への挿入、水
素引き抜き反応等を起して結合を形成する。ビス
アジド化合物は、このアジド基を分子の両端に持
つことによつて分子両端で化学結合を形成するこ
とができ、従つてポリマの架橋にあずかることが
できるが、式〔〕で示されるポリアミド酸は活
性種ナイトレンとの反応基を持つていない。そこ
で、本感光性重合体組成物では、第3の成分とし
てポリアミド酸と結合する基(アミノ基)を持ち
かつ活性種ナイトレンと効率良く反応する基(炭
素一炭素二重結合、アリル位のC−H基等)を持
つ化合物を用い、ポリアミド酸との架橋を可能な
らしめている。この時、上記の第3成分として用
いる化合物はそのアミノ基がポリアミド酸のカル
ボキシル基とイオン結合することによつてポリア
ミド酸に組み込まれると考えられる。 ポリアミド酸以外に用いるビスアジド化合物と
ナイトレンとの反応基を持つアミン化合物が必須
成分であり、従つて上記反応が架橋の主反応であ
ると考えられるのは以下の実験例に基ずく。ポリ
アミド酸にそのカルボキシル基のモル数に対して
等モル量の3′−(N,N−ジメチルアミノ)プロ
ピル−3−ブテンカルボキシレートと、0.2倍モ
ル量の2,6−ジ(4′−アジドベンザル)−4−
ヒドロキシシクロヘキサノンを加えた感光性重合
体組成物は、塗膜厚4μm、照射光源350W高圧水
銀灯を用い、フオトマスクを介して光源から30cm
の距離で光照射し、N−メチル−2−ピロリドン
4容、エタノール1容から成る現像液で現像した
場合、20秒の照射によつてパターンが形成される
のに対し、上記組成のうちポリアミド酸のみの場
合、ポリアミド酸とビスアジドまたはポリアミド
酸とアミン化合物の2成分を用いた組成の場合、
上記と全く同一の実験条件で15分光照射してもパ
ターンは形成されず塗布膜は全て現像液に溶解し
た。 ポリアミド酸とアミン化合物から成る系のう
ち、アミン化合物が光反応(二量化、重合等)す
る二重結合を持つ場合においても、ビスアジド化
合物が共存する場合には圧倒的にビスアジドから
生成する活性種ナイトレンの付加による架橋反応
が主反応となる。例えばポリアミド酸と2−(N,
N−ジメチルアミノ)エチルメタクリレートから
成る組成物は、上記の照射条件で感度(塗布膜に
対して現像後厚が1/2となる照射量)3200mJ/cm2
であるが、これにアミン成分のモル数に対して
0.1倍モルの2,6−ジ(4′−アジドベンザル)−
4−ヒドロキシシクロヘキサノンを加えた感光性
重合体組成物は感度40mJ/cm2であり、前者の1.3
%照射量でパターン形成が可能となつた。即ち、
ビスアジド化合物のナイトレンの光分解とそれに
続く二重結合への付加が極めて短時陥でかつ好率
良く起きていることを意味している。 本発明のパターン形成法に用いる感光性重合体
組成物は、実用的でかつ高感度なものとするため
に前記した感光性付与成分自身にも工夫を加え
た。従来、フオトレジスト材料の感光剤成分とし
てゴム系ポリマ等の極性の低いポリマをベースと
して用いる材料については、ビスアジド化合物
(例えば2,6−ビス−(パラアジドベンザル)−
4−メチルシクロヘキサノン)を用いる方法は知
られているが、極性の高いポリアミド酸にビスア
ジド化合物を用いて製品化した例は知られていな
い。これは、ビスアジド化合物がポリアミド酸と
の相溶性が低いため塗膜を形成する際に上記ビス
アジド化合物が析出したり、又ポリアミド酸の溶
剤(極性溶剤)に対する溶解性が低く添加量に限
界があるため高感度のものを得ることができない
ためである。本発明においては、上記相溶性、溶
解性を解決するためにはビスアジド化合物として
極性な置換基を持つものを用いて、ポリアミド酸
および極性溶剤に対する相互作用を高めれば良い
と考えた。又フイルム中での反応の場合は反応種
同士の相互の位置が近接していたり、また易動度
の高い事が反応効率を高める因子であると考え、
この観点からもポリアミド酸との相溶性の良い極
性な感光性付与成分を用いれば良いと考えた。本
発明の感光性重合体組成物は、上記の考えに従
い、ビスアジド化合物としてはシクロヘキサノン
環の4位に極性基を持つた一般式〔〕で表わさ
れる化合物を用い、アミン成分としては極性なエ
ステル基を持つた一般式〔〕で表わされる化合
物を用いることによつて塗膜形成能に優れ、かつ
数〜数十mJ/cm2台の高感度な材料とすることが
できた。 以下、本発明で使用する材料について説明す
る。 一般式〔〕で示されるポリアミド酸は、加熱
処理によつてポリイミドと成り得るものであり、
これらポリイミドは耐熱性を有する。一般式
〔〕で表わされる繰り返し単位を主成分とする
ポリマは、一般式〔〕で示されるポリアミド酸
のみからなるものでも、これと他の繰り返し単位
との共重合体であつても良い。これらの例として
はポリエステルアミド酸、ポリヒドラジドアミド
酸などが挙げられる。共重合に用いられる繰り返
し単位の種類、量は最終加熱処理によつて得られ
るポリイミドの耐熱性を著しく損なわない範囲で
選択するのが望しい。ポリイミドの耐熱性として
は窒素雰囲気中300〜400℃に1時間加熱しても形
成したレリーフパターンが保持されるものが望ま
しい。 一般式〔〕中のR1,R2は、ポリイミドとし
た時の耐熱性の面から含芳香族環有機基、含複素
環有機基が望しい。これらの例はU.S.P.3,179,
614,U.S.P.3,740,305,特公昭48−2956号に示
されている。ただし、ポリイミドに耐熱性を与え
るものであればこらに限定されない。 R1は具体的には、
The present invention relates to a method for forming a polyimide pattern with excellent heat resistance using a novel photosensitive polymer composition that is a heat-resistant polymer. Conventionally, as a photosensitive polymer composition that becomes a heat-resistant polymer, (a) a polymer whose main component is polyamic acid, which is a precursor of polyimide, and a carbon-carbon double bond that can be dimerized or polymerized by actinic radiation; (b) A system in which a group (vinyl group) having an unsaturated bond is introduced into the carboxyl group of polyamic acid through an amide bond, and a bisazide compound is added. A photosensitive heat-resistant polymer composition is known. However, the composition (a) above has a sensitivity of several hundred to several thousand
mJ/ cm2 , which is insufficient for practical use, and the composition (b) above not only does not form a fine pattern because the pattern in the exposed area is easily eluted during development, but also the end surface of the pattern. There was a drawback that the image was not clear. An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above and to provide a method for forming patterns on polyimide using a photosensitive polymer composition with high sensitivity and good resolution. As a result of intensive study to achieve the above objectives, (i) General formula (However, in the [formula], R 1 represents a trivalent or tetravalent organic group, R 2 represents a divalent organic group, and n is 1 or 2.) 100 parts by weight, (ii) general formula [However, in the formula [), X is -OH, -OR 3 , -R 4
−OH, −SiR 3 3 , −COOH, −COOR 3 , −NR 2 3 , −
NH 2 , (R 3 is a lower alkyl group, R 4 is an alkylene), m is 0
or 1. ] 0.1 to 100 parts by weight of an aromatic bisazide compound represented by (iii) general formula (However, R 5 , R 6 , R 7 , and R 9 are hydrogen, a group selected from a lower alkyl group, a phenyl group, and a vinyl group, and R 8 is an alkylene.) It has been found that a photosensitive polymer composition consisting of parts by weight and (iv) a sensitizer added as necessary has higher sensitivity and better resolution than the conventional method described above. The photosensitive polymer composition used in the pattern forming method of the present invention is usually formed as a coating film on a target substrate, and then irradiated with actinic radiation such as ultraviolet rays at desired locations to remove unirradiated areas and irradiated areas. By creating a difference in the solubility of the polymer composition in the solvent and treating it with a developer (solvent), a desired negative pattern made of the polymer composition can be obtained. It is believed that the above pattern forming method is based on the fact that when actinic radiation is irradiated, a photocrosslinking reaction occurs in the light-receiving portion, forming crosslinks between the polymers, thereby increasing the insolubility in solvents. The present photosensitive polymer composition uses a bisazide compound known to have high photoreactivity as a photocrosslinking agent in order to cause this photocrosslinking reaction. When the azide group (-N 3 ) of this bisazide compound absorbs light, it forms the active species nitrene (-N:), which is capable of adding to double bonds, inserting into C-H bonds, hydrogen abstraction reactions, etc. to form a bond. By having this azide group at both ends of the molecule, bisazide compounds can form chemical bonds at both ends of the molecule, and therefore can participate in crosslinking of polymers, but polyamic acids represented by the formula [] The active species does not have a reactive group with nitrene. Therefore, in this photosensitive polymer composition, the third component has a group (amino group) that binds to polyamic acid and reacts efficiently with the active species nitrene (carbon-carbon double bond, C -H group, etc.) to enable crosslinking with polyamic acid. At this time, it is thought that the compound used as the third component is incorporated into the polyamic acid by ionic bonding of its amino group with the carboxyl group of the polyamic acid. It is based on the following experimental examples that the bisazide compound used in addition to the polyamic acid and the amine compound having a reactive group with nitrene are essential components, and therefore the above reaction is considered to be the main reaction for crosslinking. 3'-(N,N-dimethylamino)propyl-3-butenecarboxylate in an equimolar amount relative to the number of moles of carboxyl groups in the polyamic acid, and 2,6-di(4'- azidobenzal)-4-
The photosensitive polymer composition to which hydroxycyclohexanone has been added has a coating thickness of 4 μm, and is irradiated using a 350W high-pressure mercury lamp and 30 cm from the light source through a photomask.
When irradiated with light at a distance of In case of acid only, in case of composition using two components of polyamic acid and bisazide or polyamic acid and amine compound,
Even when irradiated with light for 15 minutes under exactly the same experimental conditions as above, no pattern was formed and the coating film was completely dissolved in the developer. In a system consisting of a polyamic acid and an amine compound, even if the amine compound has a double bond that undergoes photoreaction (dimerization, polymerization, etc.), if a bisazide compound coexists, the active species generated overwhelmingly from the bisazide. The main reaction is the crosslinking reaction due to the addition of nitrene. For example, polyamic acid and 2-(N,
The composition consisting of N-dimethylamino)ethyl methacrylate has a sensitivity (irradiation dose that reduces the thickness of the coated film to 1/2 after development) of 3200 mJ/cm 2 under the above irradiation conditions.
However, with respect to the number of moles of the amine component,
0.1 times the mole of 2,6-di(4'-azidobenzal)-
The photosensitive polymer composition containing 4-hydroxycyclohexanone has a sensitivity of 40 mJ/ cm2 , compared to 1.3 of the former.
It became possible to form patterns with % irradiation dose. That is,
This means that the photodecomposition of nitrene in the bisazide compound and its subsequent addition to the double bond occur in an extremely short time and with high efficiency. In order to make the photosensitive polymer composition used in the pattern forming method of the present invention practical and highly sensitive, the above-mentioned photosensitizing component itself has also been modified. Conventionally, for materials that are based on low polarity polymers such as rubber polymers as the photosensitizer component of photoresist materials, bisazide compounds (for example, 2,6-bis-(paraazidobenzal)-
Although a method using bisazide compound (4-methylcyclohexanone) is known, there is no known example of producing a product using a bisazide compound in a highly polar polyamic acid. This is because the bisazide compound has low compatibility with polyamic acid, so the bisazide compound may precipitate when forming a coating film, and the solubility of polyamic acid in solvents (polar solvents) is low, so there is a limit to the amount that can be added. This is because high sensitivity cannot be obtained. In the present invention, in order to solve the above-mentioned compatibility and solubility, it was thought that it would be sufficient to use a bisazide compound having a polar substituent to enhance the interaction with the polyamic acid and the polar solvent. In addition, in the case of reactions in films, it is believed that the proximity of the reacting species to each other and their high mobility are factors that increase the reaction efficiency.
From this point of view as well, we thought that it would be better to use a polar photosensitizing component that has good compatibility with polyamic acid. In accordance with the above idea, the photosensitive polymer composition of the present invention uses a compound represented by the general formula [ ] having a polar group at the 4-position of the cyclohexanone ring as the bisazide compound, and a polar ester group as the amine component. By using a compound represented by the general formula [], we were able to create a material with excellent coating film-forming ability and high sensitivity of several to several tens of mJ/ cm2 . The materials used in the present invention will be explained below. The polyamic acid represented by the general formula [] can be converted into polyimide by heat treatment,
These polyimides have heat resistance. The polymer having the repeating unit represented by the general formula [] as a main component may consist only of the polyamic acid represented by the general formula [], or may be a copolymer of this and other repeating units. Examples of these include polyesteramic acid, polyhydrazideamic acid, and the like. The type and amount of repeating units used in the copolymerization are desirably selected within a range that does not significantly impair the heat resistance of the polyimide obtained by the final heat treatment. As for the heat resistance of the polyimide, it is desirable that the formed relief pattern is maintained even when heated at 300 to 400° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. R 1 and R 2 in the general formula [] are preferably an aromatic ring-containing organic group or a heterocyclic-containing organic group from the viewpoint of heat resistance when formed into a polyimide. Examples of these are USP3, 179,
614, USP 3, 740, 305, and Special Publication No. 1983-2956. However, the material is not limited to these as long as it imparts heat resistance to polyimide. Specifically, R 1 is

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】 (式中、結合手はポリマ主鎖のカルボキシル基
との結合を表わし、カルボキシル基は結合手に対
してオルト位に位置する。)などが挙げられる。 R2は具体的には、
[Formula] (In the formula, the bond represents a bond with the carboxyl group of the polymer main chain, and the carboxyl group is located at the ortho position to the bond.). Specifically, R 2 is

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】 などが挙げられる。 また、これらがポリイミドの耐熱性に悪影響を
与えない範囲でアミノ基、アミド基、カルボキシ
ル基、スルホン酸基などの置換基を有していても
さしつかえない。 なお、一般式〔〕で表わされるポリアミド酸
で好ましいものとしてはピロメリツト酸二無水物
と4,4′−ジアミノジフエニルエーテル、ピロメ
リツト酸二無水物および3,3′,4,4′−ベンゾ
フエノンテトラカルボン酸二無水物と4,4′ジア
ミノジフエニルエーテル、ピロメリツト酸二無水
物および3,3′,4,4′−ベンゾフエノンテトラ
カルボン酸二無水物と4,4′−ジアミノジフエニ
ルエーテル及び3,3′,4,4′−ベンゾフエノン
テトラカルボン酸二無水物と4,4′−ジアミノジ
フエニルエーテル−3−カルボアミド、ピロメリ
ツト酸二無水物および3,3′,4,4′−ベンゾフ
エノンテトラカルボン酸二無水物と4,4′−ジア
ミノジフエニルエーテルおよびビス(3−アミノ
プロピル)テトラメチルジシロキサンから導かれ
るポリアミド酸などが挙げられる。 一般式〔〕で表わされるポリアミド酸は上記
のように、通常ジアミン化合物に酸二無水物をほ
ぼ当モル量反応させることによつて得られるが、
この場合に用いる反応溶媒としては、反応基質お
よび生成するポリアミド酸の溶解性等の点から非
プロトン性極性溶媒が好しく用いられる。N−メ
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、N−アセチル−ε−カプロラク
タムおよび1,3−ジメチル−2−イミダゾリジ
ノンなどが典型的な例として挙げられる。 一般式〔〕で示されるビスアジド化合物とし
ては などが好適な例として挙げられるがこれらに限定
されない。 一般式〔〕で示されるビスアジド化合物の配
合割合は、一般式〔〕で表わされる繰り反し単
位を主成分とするポリマ100重量部に対して0.1重
量部以上100重量部以下が良く、さらに好しくは
0.5重量部以上50重量部以下で用いるのが好まし
い。この範囲を逸脱すると、現像性ワニスの保存
安定性等に悪影響を及ぼす。 一般式〔〕で示されるアミン化合物としては
2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルアクリレ
ート、2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルメ
タクリレート、3−(N,N−ジメチルアミノ)
プロピルアクリレート、3−(N,N−ジメチル
アミノ)プロピルメタクリレート、4−(N,N
−ジメチルアミノ)ブチルアクリレート、4−
(N,N−ジメチルアミノ)ブチルメタクリレー
ト、5−(N,N−ジメチルアミノ)ペンチルア
クリレート、5−(N,N−ジメチルアミノ)ペ
ンチルメタクリレート、6−(N,N−ジメチル
アミノ)ヘキシルアクレート、6−(N,N−ジ
メチルアミノ)ヘキシルメタクレレート、2−
(N,N−ジメチルアミノ)エチルシンナメート、
3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルシンナ
メートなどが好適な例として挙げられるが、ビス
アジド〔〕と効率良く反応するものであれば良
くこれらに限定されない。 アミン化合物〔〕の配合割合は一般式〔〕
で表わされる繰り返し単位を主成分とするポリマ
100重量部に対して1重量部以上、400重量部以下
で用いるが、好しくは10重量部以上400重量部以
下で用いるのが望しい。上記範囲を逸脱すると、
現像性や最終生成物のポリイミドの膜質に悪影響
をもたらす。 本発明による感光性重合体組成物は上記構成分
を適当な有機溶剤に溶解した溶液状態で用いる
が、この場合用いる溶剤としては溶解性の観点か
ら非プロトン性極性溶媒が望しく、N−メチル−
2−ピロリドン、N−アセチル−2−ピロリド
ン、N−ベンジル−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
ホルトリアミド、N−アセチル−ε−カプロラク
タム、ジメチルイミダゾリジノンなどが例として
挙げられる。これらは単独で用いても良いし、混
合して用いることも可能である。溶剤の量は一般
式〔〕で表わされる繰り返し単位を主成分とす
るポリマ、一般式〔〕で表わされるビスアジド
化合物、一般式〔〕で表わされるアミン化合物
の総和を100重量部とした時、これに対して100重
量部以上10000重量部以下で用いるのが望しく、
さらに好しくは200重量部以上5000重量部以下で
用いるのが望しく、この範囲を逸脱すると成膜性
に影響を及ぼす。 上記組成物には感度向上の目的で適宜増感剤を
添加してもさしつかえないが、添加量は一般式
〔〕で表わされる繰り返し単位を主成分とする
ポリマ、一般式〔〕で表わされるビスアジド化
合物、アミン化合物の総重量の0.1重量部以上10
重量部以下で用いるのが望しく、この範囲を逸脱
すると現像性、最終生成物のポリイミドの耐熱性
に悪影響をもたらす。 芳香族ビスアジド化合物の増感に有効な化合物
は角田、山岡〔Phot.Sci.Eng.,17〜,390(1973)〕
らによつて詳しく報告されている。なかでもアン
トロン、1,9−ベンゾアントロン、アクリジ
ン、シアノアクリジン、ニトロピレン、1,8−
ジニトロピレン、ミヒラケトン、5−ニトロアセ
ナフテン、2−ニトロフルオレン、ピレン−1,
6−キノン、9−フルオレノン、1,2−ベンゾ
アントラキノン、アントアントロン、2−クロロ
−1,2−ベンズアントラキノン、2−プロモベ
ンズアントラキノン、2−クロロ−1,8−フタ
ロイルナフタレンなどが好ましい。 本発明のパターン形成法の工程で感光性重合体
組成物の塗膜または加熱硬化後のポリイミド被膜
と支持基板の接着性を向上させるために適宜支持
基板を接着助剤で処理してもさしつかえない。 支持基板としては、金属、ガラス、半導体、金
属酸化物絶縁体(例えば、TiO2,Ta2O5,SiO2
など)、窒化ケイ素などが例として挙げられる。 本発明による感光性重合体組成物は通常の微細
加工技術でパターン加工が可能である。上記支持
体への本重合体組成物の塗布にはスピンナを用い
た回転塗布、浸漬、噴霧印刷などの手段が可能で
あり、適宜選択することができる。塗布膜厚に塗
布手段、本重合体組成物のワニスの固形分濃度、
粘度等によつて調節可能である。 示持基板上で塗膜となつた本発明による感光性
重合体組成物に紫外線を照射し、次に未露光部を
現像液で溶解除去することによりレリーフ・パタ
ーンを得る。 現像液としてはN−メチル−2−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
ルトリアミド、ジメチルイミダゾリジノン、N−
ベンジル−2−ピロリドン、N−アセチル−ε−
カプロラクタムなどの非プロトン性極性溶媒を単
独あるいはメタノール、エタノール、イソプロピ
ルアルコール、ベンゼン、トルエンキシレン、メ
チルセロソルブなどのポリアミド酸の非溶媒との
混合液として用いることができる。 現像によつて形成したレリーフ・パターンは次
いでリンス液によつて洗浄し、現像溶媒を除去す
る。リンス液には現像液との混和性の良いポリア
ミド酸の非溶媒を用いるが、メタノール、エタノ
ール、イソプロピルアルコール、ベンゼン、トル
エン、キシレン、メチレンセロソルブなどが好適
な例として挙げられる。 上記の処理によつて得られたレリーフ・パター
ンのポリマはポリイミドの前駆体であり、150℃
から450℃までの範囲から選ばれた加熱温度で処
理することによりイミド環や他の環状基を持つ耐
熱性ポリマのレリーフ・パターンとなる。 以下、本発明を実施例によつて説明する。 実施例 1 窒素気流下に4,4ジアミノジフエニルエーテ
ル100g(0.5モル)をN−メチル−2−ピロリド
ン1791gに溶解し、アミン溶液を調合した。次
に、この溶液を氷冷によつて約15℃の温度に保ち
ながら、攪拌下にピロメリツト酸二無水物109g
(0.5モル)を加えた。加え終つてからさらに約15
℃で3時間反応させて、粘度60ポアズ(30℃)の
ポリアミド酸 の溶液(A)を得た。 上記によつて得られた溶液(A)20gに(N,N−
ジメチルアミノ)エチルメタクリレート0.79g
(0.005モル)、2,6−ジ(4′−アジドベンザル)
−4−ヒドロキシシクロヘサキノン0.74g
(0.002モル)を溶解し、次いで5μm孔のフイルタ
を用いて加圧ろ過した。 得られた溶液をスピンナでシリコンウエハ上に
回転塗布し、次いで70℃、30分乾燥して、1、
2μm厚の塗膜を得た。この塗膜を縞模様のソーダ
ガラス製フオトマスクで密着被覆し、500WのXe
−Hg灯で紫外線照射した。受光面での紫外線強
度は365nmの波長8mW/cm2であつた。露光後、
N−メチル−2−ピロリドン4容、エタノール1
容から成る混液で現像し、次いでエタノールでリ
ンスして最小線幅2μmのレリーフ・パターンを得
た。感度(現像後の膜厚が初期厚に対して1/2と
なる照射量)は40mJ/cm2であり、得られたパタ
ーンを400℃、60分加熱してもパターンのぼやけ
は認められなかつた。 実施例 2 窒素気流下に4,4′−ジアミノジフエニルエー
テル90g(0.45モル)、ビス(3−アミノプロピ
ル)テトラメチルジシロキサン9.6g(0.05モル)
をN−メチル−2−ピロリドン1765gに溶解し、
アミン溶液を調合した。次に、この溶液を氷冷に
よつて約15℃の温度に保ちながら、攪拌下にピロ
メリツト酸二無水物54.5g(0.25モル)、3,3′,
4,4′−ベンゾフエノンテトラカルボン酸二水物
80.5g(0.25モル)を加えた。加え終えてからさ
らに約15℃で3時間反応させて粘度50ポアズ(30
℃)のポリアミド酸
[Formula] etc. Further, these may have substituents such as amino groups, amide groups, carboxyl groups, sulfonic acid groups, etc., as long as they do not adversely affect the heat resistance of the polyimide. Preferred polyamic acids represented by the general formula [] include pyromellitic dianhydride, 4,4'-diaminodiphenyl ether, pyromellitic dianhydride, and 3,3',4,4'-benzophenyl ether. Nontetracarboxylic dianhydride and 4,4' diaminodiphenyl ether, pyromellitic dianhydride and 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether enyl ether and 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether-3-carboxamide, pyromellitic dianhydride and 3,3',4, Examples include polyamic acids derived from 4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4,4'-diaminodiphenyl ether, and bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane. As mentioned above, the polyamic acid represented by the general formula [] is usually obtained by reacting a diamine compound with an acid dianhydride in an approximately equimolar amount,
As the reaction solvent used in this case, an aprotic polar solvent is preferably used from the viewpoint of solubility of the reaction substrate and the polyamic acid to be produced. Typical examples include N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-acetyl-ε-caprolactam and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. It is mentioned as. As a bisazide compound represented by the general formula [] Suitable examples include, but are not limited to, the following. The blending ratio of the bisazide compound represented by the general formula [] is preferably 0.1 parts by weight or more and 100 parts by weight or less, more preferably 0.1 parts by weight or more and 100 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the polymer whose main component is a repeating unit represented by the general formula []. teeth
It is preferably used in an amount of 0.5 parts by weight or more and 50 parts by weight or less. If it deviates from this range, it will adversely affect the storage stability of the developable varnish. The amine compounds represented by the general formula [] include 2-(N,N-dimethylamino)ethyl acrylate, 2-(N,N-dimethylamino)ethyl methacrylate, and 3-(N,N-dimethylamino)
Propyl acrylate, 3-(N,N-dimethylamino)propyl methacrylate, 4-(N,N
-dimethylamino)butyl acrylate, 4-
(N,N-dimethylamino)butyl methacrylate, 5-(N,N-dimethylamino)pentyl acrylate, 5-(N,N-dimethylamino)pentyl methacrylate, 6-(N,N-dimethylamino)hexyl acrylate , 6-(N,N-dimethylamino)hexyl methacrylate, 2-
(N,N-dimethylamino)ethylcinnamate,
Preferred examples include 3-(N,N-dimethylamino)propyl cinnamate, but are not limited to these as long as they react efficiently with bisazide []. The compounding ratio of the amine compound [] is the general formula []
A polymer whose main component is a repeating unit represented by
It is used in an amount of 1 part by weight or more and 400 parts by weight or less per 100 parts by weight, preferably 10 parts by weight or more and 400 parts by weight or less. If you deviate from the above range,
This has an adverse effect on developability and the quality of the polyimide film in the final product. The photosensitive polymer composition according to the present invention is used in the form of a solution in which the above-mentioned components are dissolved in a suitable organic solvent. In this case, the solvent used is preferably an aprotic polar solvent from the viewpoint of solubility; −
2-pyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N-benzyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphortriamide, N-acetyl-ε-caprolactam , dimethylimidazolidinone and the like. These may be used alone or in combination. The amount of solvent is based on 100 parts by weight of the polymer whose main component is a repeating unit represented by the general formula [], the bisazide compound represented by the general formula [], and the amine compound represented by the general formula []. It is preferable to use 100 parts by weight or more and 10,000 parts by weight or less,
More preferably, it is used in an amount of 200 parts by weight or more and 5,000 parts by weight or less; deviations from this range will affect film-forming properties. A sensitizer may be appropriately added to the above composition for the purpose of improving sensitivity, but the amount of addition is limited to a polymer whose main component is a repeating unit represented by the general formula [], a bisazide represented by the general formula [] 0.1 part by weight or more of the total weight of the compound, amine compound10
It is desirable to use it in an amount of less than 1 part by weight, and if it is outside this range, it will have an adverse effect on the developability and the heat resistance of the final polyimide product. Compounds that are effective for sensitizing aromatic bisazide compounds are Tsunoda and Yamaoka [Phot.Sci.Eng., 17-, 390 (1973)]
It has been reported in detail by et al. Among them, anthrone, 1,9-benzanthrone, acridine, cyanoacridine, nitropyrene, 1,8-
Dinitropyrene, Mihiraketone, 5-nitroacenaphthene, 2-nitrofluorene, pyrene-1,
Preferred are 6-quinone, 9-fluorenone, 1,2-benzanthraquinone, anthantrone, 2-chloro-1,2-benzanthraquinone, 2-promobenzanthraquinone, 2-chloro-1,8-phthaloylnaphthalene, and the like. In order to improve the adhesion between the coating film of the photosensitive polymer composition or the heat-cured polyimide film and the supporting substrate in the step of the pattern forming method of the present invention, the supporting substrate may be appropriately treated with an adhesion aid. . Support substrates include metals, glass, semiconductors, metal oxide insulators (e.g. TiO 2 , Ta 2 O 5 , SiO 2
), silicon nitride, etc. The photosensitive polymer composition according to the present invention can be patterned using conventional microfabrication techniques. The present polymer composition can be applied to the support by means such as spin coating using a spinner, dipping, and spray printing, which can be selected as appropriate. The thickness of the coating film, the coating method, the solid content concentration of the varnish of the present polymer composition,
It can be adjusted by adjusting the viscosity, etc. A relief pattern is obtained by irradiating the photosensitive polymer composition of the present invention in the form of a coating on a support substrate with ultraviolet rays, and then dissolving and removing the unexposed areas with a developer. As a developer, N-methyl-2-pyrrolidone,
N-acetyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphortriamide, dimethylimidazolidinone, N-
Benzyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-ε-
An aprotic polar solvent such as caprolactam can be used alone or as a mixture with a non-solvent for polyamic acid such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, benzene, toluene xylene, methyl cellosolve. The relief pattern formed by development is then washed with a rinse solution to remove the development solvent. For the rinsing solution, a polyamic acid non-solvent having good miscibility with the developer is used, and suitable examples include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, benzene, toluene, xylene, and methylene cellosolve. The relief pattern polymer obtained by the above treatment is a precursor of polyimide, and
By processing at a heating temperature selected from a range of 450°C to 450°C, relief patterns of heat-resistant polymers containing imide rings and other cyclic groups are obtained. Hereinafter, the present invention will be explained with reference to Examples. Example 1 100 g (0.5 mol) of 4,4 diaminodiphenyl ether was dissolved in 1791 g of N-methyl-2-pyrrolidone under a nitrogen stream to prepare an amine solution. Next, while keeping this solution at a temperature of about 15°C by ice-cooling, 109 g of pyromellitic dianhydride was added while stirring.
(0.5 mol) was added. Approximately 15 more after adding
Polyamic acid with a viscosity of 60 poise (30°C) was obtained by reacting at ℃ for 3 hours. A solution (A) was obtained. To 20g of the solution (A) obtained above, (N,N-
Dimethylamino)ethyl methacrylate 0.79g
(0.005 mol), 2,6-di(4'-azidobenzal)
-4-Hydroxycyclohesaquinone 0.74g
(0.002 mol) was dissolved and then filtered under pressure using a 5 μm pore filter. The obtained solution was spin-coated onto a silicon wafer using a spinner, and then dried at 70°C for 30 minutes.
A coating film with a thickness of 2 μm was obtained. This coating was closely covered with a striped soda glass photomask, and a 500W Xe
-Ultraviolet irradiation was performed using a Hg lamp. The intensity of ultraviolet light at the light receiving surface was 8 mW/cm 2 at a wavelength of 365 nm. After exposure,
4 volumes of N-methyl-2-pyrrolidone, 1 volume of ethanol
A relief pattern with a minimum line width of 2 μm was obtained by developing with a mixed solution consisting of 2 μm and then rinsing with ethanol. The sensitivity (the dose at which the film thickness after development is 1/2 of the initial thickness) is 40 mJ/ cm2 , and no pattern blurring was observed even when the resulting pattern was heated at 400°C for 60 minutes. Ta. Example 2 90 g (0.45 mol) of 4,4'-diaminodiphenyl ether and 9.6 g (0.05 mol) of bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane under nitrogen flow.
was dissolved in 1765 g of N-methyl-2-pyrrolidone,
An amine solution was prepared. Next, while keeping this solution at a temperature of about 15°C by ice-cooling, 54.5 g (0.25 mol) of pyromellitic dianhydride, 3,3',
4,4'-Benzophenonetetracarboxylic acid dihydrate
80.5 g (0.25 mol) was added. After the addition, the reaction was continued for 3 hours at approximately 15°C until the viscosity was 50 poise (30
°C) polyamic acid

【式】(但しR19[Formula] (However, R 19 is

【式】と[Formula] and

【式】が 1:1、R20[Formula] is 1:1, R 20 is

【式】と が9:1)の溶液(B)を得た。 上記によつて得られた溶液(B)20gに2−(N,
N−ジメチルアミノ)エチルメタクリレート1.57
g(0.01モル)、2.6−ジ(4′−アジドシンナミリ
デン)−4−ヒドロキシシクロヘキサノン0.42
(0.001モル)を溶解し、次いで5μm孔のフイルタ
を用いて加圧ろ過した。 得られた溶液をスピンナでシリコンウエハ上に
回転塗布し、次いで70℃、30分乾燥して3.3μm厚
の塗膜を得た。この塗膜を縞模様のソーダガラス
製フオトマスクで密着被覆し、500W高圧水銀灯
で紫外線照射し、次いでN−メチル−2−ピロリ
ドン5容、エタノール1容から成る混液で現像
し、エタノールで洗浄して最小線幅6μmのレリー
フ・パターンを得た。感度は35mJ/cm2であり、
得られたパターンを400℃、60分加熱してもパタ
ーンのぼやけは認められなかつた。形成したポリ
イミド膜は基板との密着性が向上した。 実施例 3 窒素気流下に4,4′−ジアミノジフエニルエー
テル90g(0.45モル)、4,4′−ジアミノジフエ
ニルエーテル−3−カルボンアミド1.14g(0.05
モル)をN−メチル−2−ピロリドン1764gに溶
解し、アミン溶液を調合した。次に、この溶液を
氷冷によつて約15℃の温度に保ちながら、攪拌下
にピロメリツト酸二無水物54.5g(0.25モル)、
3,3′,4,4′−ベンゾフエノンテトラカルボン
酸二無水物80.5g(0.25モル)を加えた。加え終
えてから、さらに約15℃で3時間反応させて粘度
55ポアズ(30℃)のポリアミド酸 (但し、R17
[Formula] and A solution (B) of 9:1) was obtained. 2-(N,
N-dimethylamino)ethyl methacrylate 1.57
g (0.01 mol), 2.6-di(4'-azidocinnamylidene)-4-hydroxycyclohexanone 0.42
(0.001 mol) was dissolved and then filtered under pressure using a 5 μm pore filter. The obtained solution was spin-coated onto a silicon wafer using a spinner, and then dried at 70°C for 30 minutes to obtain a coating film with a thickness of 3.3 μm. This coating was closely covered with a striped soda glass photomask, irradiated with ultraviolet light using a 500W high-pressure mercury lamp, developed with a mixture of 5 volumes of N-methyl-2-pyrrolidone and 1 volume of ethanol, and washed with ethanol. A relief pattern with a minimum line width of 6 μm was obtained. The sensitivity is 35mJ/ cm2 ,
Even when the obtained pattern was heated at 400°C for 60 minutes, no blurring of the pattern was observed. The formed polyimide film had improved adhesion to the substrate. Example 3 90 g (0.45 mol) of 4,4'-diaminodiphenyl ether, 1.14 g (0.05 mol) of 4,4'-diaminodiphenyl ether-3-carbonamide under a nitrogen stream
mol) in 1764 g of N-methyl-2-pyrrolidone to prepare an amine solution. Next, while keeping this solution at a temperature of about 15°C by ice-cooling, 54.5 g (0.25 mol) of pyromellitic dianhydride was added to the solution while stirring.
80.5 g (0.25 mol) of 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride was added. After the addition is complete, let the reaction continue for 3 hours at approximately 15°C to reduce the viscosity.
55 poise (30℃) polyamic acid (However, R 17 is

【式】と[Formula] and

【式】が1:1、 R18[Formula] is 1:1, R 18 is

【式】と[Formula] and

【式】が9:1の溶 液(C)を得た。 上記によつて得られた溶液(B)20gに3−(N,
N−ジメチルアミノ)プロピルメタクリレート
1.71g(0.01モル)、2,6−ジ(4′−アジドベン
ザル)−4−ヒドロキシシクロヘキサノン0.37g
(0.001モル)を溶解し、次いで1μm孔のフイルタ
を用いて加圧ろ過した。 得られた溶液をスピンナでシリコンウエハ上に
回転塗布し、次いで70℃で30分間乾燥して5.2μm
厚の塗膜を得た。この塗膜を縞模様のソーダガラ
ス製フオトマスクで密着被覆し、500W高圧水銀
灯(受光面での光強度は365nmの波長で4mW/
cm2)で紫外線照射してN−メチル−2−ピロリド
ン4容、エタノール1容から成る混液で現像し、
次いでエタノールでリンスして最小線幅6μmのレ
リーフ・パターンを得た。感度は8mJ/cm2であ
り、得られたパターンを400℃、60分加熱しても
パターンのぼやけは認められなかつた。 実施例 4 実施例3で得られた溶液(C)20gに3−(N,N
−ジメチルアミノ)プロピルメタクリレート1.71
g(0.01モル)、2,6−ジ(4′−アジドベンザ
ル)−4−メトキシシクロヘキサノン0.39g
(0.001モル)を溶解し、次いで1μm孔のフイルタ
を用いて加圧ろ過した。 得られた溶液をスピンナでシリコンウエハ上に
回転塗布し、次いで70℃で30分間乾燥して4.9μm
厚の塗膜を得た。この塗膜を縞模様のソーダガラ
ス製フオトマスクで密着被覆し、500W高圧水銀
灯(受光面での光強度は365nmの波長で4mW/
cm2)で紫外線照射してN−メチル−2−ピロリド
ン4容、エタノール1容から成る混液で現像し、
次いでエタノールでリンスして最小線幅6μmのレ
リーフ・パターンを得た。感度は15mJ/cm2であ
り、得られたパターンを400℃に60分間加熱して
もパターンのぼやけは認められなかつた。 実施例 5 実施例3で得られた溶液(C)20gに3−(N,N
−ジメチルアミノ)プロピルメタクリレート、
1.71g(0.01モル)、2,6−ジ(4′アジドベンザ
ル)−4−メチロールシクロヘキサノン0.39g
(0.001モル)を溶解し、次いで1μm孔のフイルタ
を用いて加圧ろ過した。 得られた溶液をスピンナでシリコンウエハ上に
回転塗布し、次いで70℃で30分間乾燥して5.2μm
厚の塗膜を得た。この塗膜を縞模様のソーダガラ
ス製フオトマスクで密着被覆し、500W高圧水銀
灯(受光面での光強度は365nmの波長で4mW/
cm2)で紫外線照射してN−メチル−2−ピロリド
ン4容、エタノール1容から成る混液で現像し、
次いでエタノールでリンスして最小線幅6μmのレ
リーフ・パターンを得た。感度は7mJ/cm2であ
り、得られたパターンを400℃で60分間加熱して
もパターンのぼやけは認められなかつた。 実施例 6 実施例3で得られた溶液(C)20gに3−(N,N
−ジメチルアミノ)プロピルメタクリレート1.71
g(0.01モル)、2,6−ジ(4′アジドベンザル)
−4−カルボキシシクロヘキサン0.04g(0.001
モル)を溶解し、次いで1μm孔のフイルタを用い
て加圧ろ過した。 得られた溶液をスピンナでシリコンウエハ上に
回転塗布し、次いで70℃で30分間乾燥して5.0μm
厚の塗膜を得た。この塗膜を縞模様のソーダガラ
ス製フオトマスクで密着被覆し、500Wの高圧水
銀灯(受光面での光強度は365nmの波長で
4mW/cm2)で紫外線照射してN−メチル−2−
ピロリドン3容、メタノール2容から成る混液で
現像し、次いでエタノールでリンスして最小線幅
5μmのレリーフ・パターンを得た。感度は6mJ/
cm2を示し、得られたパターンは400℃で60分間加
熱してもパターンのぼやけは認められなかつた。 実施例 7 実施例3で得られた溶液(C)20gに3−(N,N
−ジメチルアミノ)プロピルメタクリレート1.71
g(0.01モル)、2,6−ジ(4′−アジドベンザ
ル)−4−トリメチルシリルシクロヘキサノン
0.43g(0.001モル)を溶解し、次いで1μm孔のフ
イルタを用いて加圧ろ過した。 得られた溶液をスピンナでシリコンウエハ上に
回転塗布し、次いで70℃で30分間乾燥して5.3μm
厚の塗膜を得た。この塗膜を縞模様のソーダ、ガ
ラス製フオトマスクで密着被覆し、500W高圧水
銀灯(受光面での光強度は365nmの波長で
4mW/cm2)で紫外線照射してN−メチル−2−
ピロリドン4容、メタノール1容から成る混液で
現像し、次いでエタノールでリンスして最小線幅
6μmのレリーフ・パターンを得た。感度は
10mJ/cm2を示し、得られたパターンは400℃で60
分間加熱してもパターンのぼやけは認められなか
つた。 実施例 8 実施例3で得られた溶液(C)20gに4−(N,N
−ジメチルアミノ)ブチルメタクリレート1.85g
(0.01モル)、2,6−ジ(4′−アジドベンザル)
−4−ヒドロキシシクロヘキサノン0.37g
(0.001モル)を溶解し、次いで1μm孔のフイルタ
を用いて加圧ろ過した。 得られた溶液をスピンナでシリコンウエハ上に
回転塗布し、次いで70℃に30分間乾燥して4.7μm
厚の塗膜を得た。この塗膜を縞模様のソーダガラ
ス製フオトマスクで密着被覆し、500Wの高圧水
銀灯(受光面での光強度は365nmの波長で
4mW/cm2)で紫外線照射してN−メチル−2−
ピロリドン4容、エタノール1容から成る混液で
現像し、次いでエタノールでリンスして最小線
5μmのレリーフ・パターンを得た。感度は6mJ/
cm2であり、得られたパターンを400℃で60分間加
熱してもパターンのぼやけは認められなかつた。 比較例 1 ポリアミド酸を主成分とするポリマに化学線に
より二量化又は重合可能な炭素一炭素二重結合及
びアミノ基又はその四級化塩を添加する方法によ
る実験結果を以下に比較例として示す。 実施例1で得られた溶液(A)20gに2−(N,N
−ジメチルアミノ)エチルメタクリレート1.57g
(0.01モル)を溶解し、5μm孔のフイルタを用い
て加圧ろ過した。 得られた溶液をスピンナでシリコンウエハ上に
回転塗布し、次いで70℃、30分乾燥して3.2μm厚
の塗膜を得た。この塗膜を縞模様のソーダガラス
製フオトマスクで密着被覆し、500Wの高圧水銀
灯で紫外線照射した。露光後、N,N−ジメチル
アセトアミド5容、エタノール1容から成る混液
で現像し、次いでエタノールで洗浄してレリー
フ・パターンを得た。感度は3200mJ/cm2であり、
実施例1〜8のいずれに比べても低感度であつ
た。 比較例 2 ポリアミド酸のカルボキシル基にアミド結合で
不飽和結合を有する基(ビニル基)を導入し、さ
らにビスアジド化合物を加えた系から成る感光性
耐熱重合体組成物による実験結果を以下に比較例
として示す。 攪拌棒、冷却管、塩化カルシウム管、ガス導入
管を取り付けた三つ口フラスコに窒素気流下4,
4′−ジアミノジフエニルエーテル2.0g(0.01モ
ル)を入れ、N−メチル−2−ピロリドン25gで
溶解させる。次に溶器を氷冷し5℃以下に保ちな
がら徐々に無水ピロメリツト酸2.2g(0.01モル)
を加え完全に溶解した後室温にもどし5時間攪拌
した。得られたポリマ溶液にトリエチルアミン2
g(0.02モル)、ヘキサクロロシクロトリホスフ
アトリアゼン7.0g(0.02モル)を加え室温で1
時間攪拌し、次いでアリルアミン6.8g(0.12モ
ル)を加え室温で3時間攪拌した。この溶液に
4,4′−ジアジドスチルベン1.5gを加えて感光
性ポリアミド酸ワニスを調製した。このワニスを
ガラス板上に回転塗布し乾燥、縞模様のマスクを
用い500Wの高圧水銀灯で露光、N−メチル−2
−ピロリドンで現像し、エタノールでリンスした
ところ、マスクされた部分は溶媒に溶け、マスク
されない部分は溶媒に不溶となつた。 解像性は実施例1〜8に比べて著しく低く、得
られたレリーフ・パターンの端面は波打つており
かつ、解像度も最小線幅1000μmのパターンが得
られるにとどまつた。 以上述べたように本発明による組成物を用いた
ポリイミドのパターン形成法によれば、従来問題
のあつた感光性被膜の感光感度、解像性及び最終
的に得られるポリイミド膜の耐熱性、機械特性を
向上されることが可能になります。そして本発明
の感光性重合体組成物を用いたポリイミドのパタ
ーン形成法は半導体の多層配線用層間絶縁膜、耐
熱性フオトレジストなどに適用される。
A solution (C) having the formula of 9:1 was obtained. 3-(N,
N-dimethylamino)propyl methacrylate
1.71g (0.01mol), 2,6-di(4'-azidobenzal)-4-hydroxycyclohexanone 0.37g
(0.001 mol) was dissolved and then filtered under pressure using a 1 μm pore filter. The resulting solution was spin-coated onto a silicon wafer using a spinner, and then dried at 70°C for 30 minutes to form a 5.2 μm layer.
A thick coating film was obtained. This coating film was closely covered with a striped soda glass photomask, and a 500W high-pressure mercury lamp (light intensity at the light receiving surface was 4mW at a wavelength of 365nm) was used.
cm 2 ) and developed with a mixture of 4 volumes of N-methyl-2-pyrrolidone and 1 volume of ethanol.
It was then rinsed with ethanol to obtain a relief pattern with a minimum line width of 6 μm. The sensitivity was 8 mJ/cm 2 , and no blurring of the pattern was observed even when the resulting pattern was heated at 400°C for 60 minutes. Example 4 To 20 g of the solution (C) obtained in Example 3, 3-(N,N
-dimethylamino)propyl methacrylate 1.71
g (0.01 mol), 2,6-di(4'-azidobenzal)-4-methoxycyclohexanone 0.39 g
(0.001 mol) was dissolved and then filtered under pressure using a 1 μm pore filter. The resulting solution was spin-coated onto a silicon wafer using a spinner, and then dried at 70°C for 30 minutes to form a 4.9 μm layer.
A thick coating film was obtained. This coating film was closely covered with a striped soda glass photomask, and a 500W high-pressure mercury lamp (light intensity at the light receiving surface was 4mW at a wavelength of 365nm) was used.
cm 2 ) and developed with a mixture of 4 volumes of N-methyl-2-pyrrolidone and 1 volume of ethanol.
It was then rinsed with ethanol to obtain a relief pattern with a minimum line width of 6 μm. The sensitivity was 15 mJ/cm 2 , and no blurring of the pattern was observed even when the resulting pattern was heated to 400° C. for 60 minutes. Example 5 To 20 g of the solution (C) obtained in Example 3, 3-(N,N
-dimethylamino)propyl methacrylate,
1.71g (0.01mol), 2,6-di(4'azidobenzal)-4-methylolcyclohexanone 0.39g
(0.001 mol) was dissolved and then filtered under pressure using a 1 μm pore filter. The resulting solution was spin-coated onto a silicon wafer using a spinner, and then dried at 70°C for 30 minutes to form a 5.2 μm layer.
A thick coating film was obtained. This coating film was closely covered with a striped soda glass photomask, and a 500W high-pressure mercury lamp (light intensity at the light receiving surface was 4mW at a wavelength of 365nm) was used.
cm 2 ) and developed with a mixture of 4 volumes of N-methyl-2-pyrrolidone and 1 volume of ethanol.
It was then rinsed with ethanol to obtain a relief pattern with a minimum line width of 6 μm. The sensitivity was 7 mJ/cm 2 , and no blurring of the pattern was observed even when the resulting pattern was heated at 400° C. for 60 minutes. Example 6 3-(N,N
-dimethylamino)propyl methacrylate 1.71
g (0.01 mol), 2,6-di(4'azidobenzal)
-4-Carboxycyclohexane 0.04g (0.001
mol) was dissolved and then filtered under pressure using a 1 μm pore filter. The resulting solution was spin-coated onto a silicon wafer using a spinner, and then dried at 70°C for 30 minutes to form a 5.0 μm layer.
A thick coating film was obtained. This coating was closely covered with a striped soda glass photomask, and a 500W high-pressure mercury lamp (the light intensity at the light receiving surface was at a wavelength of 365nm) was used.
N-methyl- 2-
Develop with a mixture of 3 volumes of pyrrolidone and 2 volumes of methanol, then rinse with ethanol to minimize line width.
A relief pattern of 5 μm was obtained. Sensitivity is 6mJ/
cm2 , and no blurring of the pattern was observed even after heating at 400°C for 60 minutes. Example 7 To 20 g of the solution (C) obtained in Example 3, 3-(N,N
-dimethylamino)propyl methacrylate 1.71
g (0.01 mol), 2,6-di(4'-azidobenzal)-4-trimethylsilylcyclohexanone
0.43 g (0.001 mol) was dissolved and then filtered under pressure using a 1 μm pore filter. The resulting solution was spin-coated onto a silicon wafer using a spinner, and then dried at 70°C for 30 minutes to form a 5.3 μm layer.
A thick coating film was obtained. This coating was closely covered with a striped soda mask and a glass photomask, and a 500W high-pressure mercury lamp (the light intensity at the light receiving surface was at a wavelength of 365 nm) was used.
N-methyl- 2-
Develop with a mixture of 4 volumes of pyrrolidone and 1 volume of methanol, then rinse with ethanol to minimize line width.
A relief pattern of 6 μm was obtained. The sensitivity is
10mJ/ cm2 , and the resulting pattern was 60mJ/cm2 at 400℃.
No blurring of the pattern was observed even after heating for several minutes. Example 8 To 20 g of the solution (C) obtained in Example 3, 4-(N,N
-dimethylamino)butyl methacrylate 1.85g
(0.01 mol), 2,6-di(4'-azidobenzal)
-4-hydroxycyclohexanone 0.37g
(0.001 mol) was dissolved and then filtered under pressure using a 1 μm pore filter. The resulting solution was spin-coated onto a silicon wafer using a spinner, and then dried at 70°C for 30 minutes to form a 4.7 μm layer.
A thick coating film was obtained. This coating was closely covered with a striped soda glass photomask, and a 500W high-pressure mercury lamp (the light intensity at the light receiving surface was at a wavelength of 365nm) was used.
N-methyl- 2-
Develop with a mixture of 4 volumes of pyrrolidone and 1 volume of ethanol, then rinse with ethanol to
A relief pattern of 5 μm was obtained. Sensitivity is 6mJ/
cm2 , and no blurring of the pattern was observed even when the resulting pattern was heated at 400°C for 60 minutes. Comparative Example 1 Experimental results obtained by adding a carbon-carbon double bond, an amino group, or a quaternized salt thereof that can be dimerized or polymerized by actinic radiation to a polymer mainly composed of polyamic acid are shown below as a comparative example. . 2-(N,N
-dimethylamino)ethyl methacrylate 1.57g
(0.01 mol) was dissolved and filtered under pressure using a 5 μm pore filter. The obtained solution was spin-coated onto a silicon wafer using a spinner, and then dried at 70°C for 30 minutes to obtain a coating film with a thickness of 3.2 μm. This coating was closely covered with a striped soda glass photomask and exposed to ultraviolet light using a 500W high-pressure mercury lamp. After exposure, it was developed with a mixture of 5 volumes of N,N-dimethylacetamide and 1 volume of ethanol, and then washed with ethanol to obtain a relief pattern. The sensitivity is 3200mJ/ cm2 ,
The sensitivity was low compared to any of Examples 1 to 8. Comparative Example 2 The experimental results of a photosensitive heat-resistant polymer composition consisting of a system in which a group (vinyl group) having an unsaturated bond through an amide bond is introduced into the carboxyl group of polyamic acid and a bisazide compound is added are shown below as a comparative example. Shown as A three-necked flask equipped with a stirring bar, a cooling tube, a calcium chloride tube, and a gas introduction tube was heated under a nitrogen stream for 4 days.
Add 2.0 g (0.01 mol) of 4'-diaminodiphenyl ether and dissolve with 25 g of N-methyl-2-pyrrolidone. Next, cool the melter on ice and gradually add 2.2 g (0.01 mol) of pyromellitic anhydride while keeping the temperature below 5℃.
After the mixture was completely dissolved, the mixture was returned to room temperature and stirred for 5 hours. Add triethylamine 2 to the obtained polymer solution.
g (0.02 mol) and 7.0 g (0.02 mol) of hexachlorocyclotriphosphatriazene were added to
The mixture was stirred for an hour, and then 6.8 g (0.12 mol) of allylamine was added and stirred at room temperature for 3 hours. 1.5 g of 4,4'-diazidostilbene was added to this solution to prepare a photosensitive polyamic acid varnish. This varnish was spin-coated onto a glass plate, dried, and exposed using a 500W high-pressure mercury lamp using a striped mask.
- When developed with pyrrolidone and rinsed with ethanol, the masked areas were soluble in the solvent, and the unmasked areas were insoluble. The resolution was significantly lower than in Examples 1 to 8, the end faces of the relief patterns obtained were wavy, and the resolution was only a pattern with a minimum line width of 1000 μm. As described above, according to the polyimide pattern forming method using the composition according to the present invention, it is possible to improve the photosensitivity and resolution of the photosensitive film and the heat resistance and mechanical properties of the polyimide film finally obtained. It becomes possible to improve the characteristics. The polyimide pattern forming method using the photosensitive polymer composition of the present invention is applied to interlayer insulating films for semiconductor multilayer wiring, heat-resistant photoresists, and the like.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (i) 一般式 (但し、〔〕式中R1は3価または4価の有
機基、R2は2価の有機基を表わし、nは1又
は2である。)で表わされる繰り返し単位を主
成分とするポリマ100重量部と、 (ii) 一般式 (但し、〔)式中Xは−OH,−OR3,−R4
−OH,−SiR3 3,−COOH,−COOR3,−NR2 3,−
NH2,(R3は低級アルキル基、R4はアルキレン
を表わす)から選択さた基を表わし、mは0ま
たは1である。)で表わされる芳香族ビスアジ
ド化合物0.1〜100重量部と、 (iii) 一般式 (但し、〔〕式中R5,R6,R7,R9は水素、
低級アルキル基、フエニル基、ビニル基の中か
ら選択された基、R8はアルキレンを表わす。)
で表わされるアミン化合物1〜400重量部とか
ら成る組成物の溶液を基板上に塗布した後乾燥
して皮膜を形成し、該被膜を所望のパターンを
有するホトマスクを介して水銀灯により露光
し、更に現像、加熱処理によつて耐熱性に優れ
たポリイミドのパターンを形成することを特徴
とするパターン形成法。 2 上記組成物の溶液に増感剤を加えたことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のパターン形
成法。
[Claims] 1 (i) General formula (However, in the [formula], R 1 represents a trivalent or tetravalent organic group, R 2 represents a divalent organic group, and n is 1 or 2.) 100 parts by weight, (ii) general formula (However, in the formula [), X is -OH, -OR 3 , -R 4
−OH, −SiR 3 3 , −COOH, −COOR 3 , −NR 2 3 , −
NH 2 , (R 3 is a lower alkyl group, R 4 is an alkylene), and m is 0 or 1. ) 0.1 to 100 parts by weight of an aromatic bisazide compound represented by (iii) general formula (However, in the formula [], R 5 , R 6 , R 7 , R 9 are hydrogen,
A group selected from a lower alkyl group, a phenyl group, a vinyl group, and R 8 represents an alkylene group. )
A solution of a composition consisting of 1 to 400 parts by weight of an amine compound represented by is applied onto a substrate and dried to form a film, and the film is exposed to light with a mercury lamp through a photomask having a desired pattern, and A pattern forming method characterized by forming a polyimide pattern with excellent heat resistance through development and heat treatment. 2. The pattern forming method according to claim 1, wherein a sensitizer is added to the solution of the composition.
JP29534590A 1990-11-02 1990-11-02 Method for forming pattern Granted JPH03179057A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29534590A JPH03179057A (en) 1990-11-02 1990-11-02 Method for forming pattern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29534590A JPH03179057A (en) 1990-11-02 1990-11-02 Method for forming pattern

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4277982A Division JPS57170929A (en) 1982-03-19 1982-03-19 Photosensitive polymeric composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03179057A JPH03179057A (en) 1991-08-05
JPH0368066B2 true JPH0368066B2 (en) 1991-10-25

Family

ID=17819412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29534590A Granted JPH03179057A (en) 1990-11-02 1990-11-02 Method for forming pattern

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03179057A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5338033B2 (en) * 2006-05-31 2013-11-13 東レ株式会社 Heat resistant resin composition, metal resin composite using the same, and electronic component

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03179057A (en) 1991-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0065352B1 (en) Light-sensitive polymer composition
TW200428153A (en) Novel photosensitive resin compositions
US20020048726A1 (en) Photosensitive polyimide precursor and its use for pattern formation
JPH0336861B2 (en)
JPS60135457A (en) Photopolymer composition
JPS63318549A (en) Heatresistant photosensitive polymer composition
JPH11153866A (en) Photosensitive composition
JPH0658534B2 (en) Actinic radiation-sensitive polymer composition
JP2000273172A (en) Polyamic ester, its production, photopolymer composition, production of pattern therefrom, and electronic component
JPH03179354A (en) Chemical ray sensitive polymer composition
JPH0368066B2 (en)
JPH0675376A (en) Heat resistant negative photo-resist composition, photosensitive base material and negative pattern forming method
JPH01283554A (en) Thermoresisting photosensitive polymer composition
JPH0337652A (en) Actinic ray sensitive polymer composition
JP2559720B2 (en) Photosensitive polymer composition
JPS6337823B2 (en)
JPH0488347A (en) Chemical ray sensitive polymer composition
JPH0339357A (en) Actinic radiation-sensitive polymer composition
JP2000122299A (en) Polymide precursor composition and pattern forming method using that
JP2890491B2 (en) Actinic radiation sensitive polymer composition
JPH0149929B2 (en)
JPS63256663A (en) Photosensitive polyimide composition
JPS58143341A (en) Photosensitive polymer composition
JPH01216345A (en) Photosensitive resin composition
JP3339134B2 (en) Actinic radiation sensitive polymer composition