JPH05224419A - Forming method for polyimide fine pattern - Google Patents

Forming method for polyimide fine pattern

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JPH05224419A
JPH05224419A JP4056104A JP5610492A JPH05224419A JP H05224419 A JPH05224419 A JP H05224419A JP 4056104 A JP4056104 A JP 4056104A JP 5610492 A JP5610492 A JP 5610492A JP H05224419 A JPH05224419 A JP H05224419A
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JP
Japan
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photosensitive
polyimide precursor
photosensitive layer
chemical structure
formula
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4056104A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naohiro Tsuruta
直宏 鶴田
Yoko Tanizaki
洋子 谷崎
Hideo Koizumi
英夫 小泉
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To expand usable range in the use field such as an insulating film between semiconductor layers or surface protecting layer in need of fine machining by using a photosensitive polyimide precursor having a specific chemical structure and by using a developer having a specific solubility in the developing processing. CONSTITUTION:A photosensitive layer made of a photosensitive resin compound containing essentially a photosensitive polyimide precursor having a repeating unit expressed by a formula and a photopolymerization initiator is provided on a substrate. In the formula, X has a chemical structure, in which carboxyl group is removed from aromatic tetracarboxylic acid, Y has a chemical structure, in which amino group is removed from aromatic diamine, R is the residue of an unsaturated compound having ethylene bond at the terminal. And the photosensitive layer is exposed to form an image by energy beam of practically <400nm wave length and is developing processed with a developer having the solubility of >5.0 seconds dissolving time per 1mum photosensitive layer and is heat processed to imide cyclize the polyimide precursor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ポリイミド微細パター
ンの形成方法の改良に関するものである。さらに詳しく
いえば、本発明は、半導体装置や多層配線基板などの電
子材料の作製に好適な、特定の構造のポリイミド前駆体
を利用し、実質上400nm以下の波長のエネルギー
線、特にi線ステッパーにより露光処理して、ポリイミ
ド微細パターンを形成する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improved method for forming a polyimide fine pattern. More specifically, the present invention utilizes a polyimide precursor having a specific structure, which is suitable for the production of electronic materials such as semiconductor devices and multilayer wiring boards, and substantially utilizes energy rays having a wavelength of 400 nm or less, particularly i-line stepper. The present invention relates to a method for forming a polyimide fine pattern by performing an exposure process with.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ポリイミドは機械的強度、耐熱
性、熱安定性などに優れていることから、例えば半導体
装置や多層配線基板などの電子材料の作製に、ポリイミ
ドパターンが利用されるようになってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, since polyimide is excellent in mechanical strength, heat resistance, thermal stability, etc., polyimide patterns have been used for manufacturing electronic materials such as semiconductor devices and multilayer wiring boards. It's coming.

【0003】このポリイミドパターンを形成する方法と
しては、例えば(1)基材上に非感光性ポリイミド層又
はポリイミド前駆体層を設けたのち、フォトレジストを
その表面にパターニングし、次いでこのフォトレジスト
パターンをエッチングマスクとして、該ポリイミド層又
はポリイミド前駆体層をエッチング処理し、ポリイミド
パターンを形成する方法や(2)基材上に感光性ポリイ
ミド前駆体を主体とする感光層を設け、これに活性光を
照射して像形成露光を施し、次いで現像処理してパター
ンを形成したのち、熱処理によりイミド環化させる方
法、などが知られているが、(1)の方法は、パターニ
ング工程が長くなる上、解像度が低いという欠点を有す
るため、通常(2)の方法が行われている。そして、こ
の方法においては、感光性ポリイミド前駆体が一般に4
00nm以下の波長の活性光の吸収力が強いため、画像
形成露光処理にg線(436nm)に、h線(408n
m)を含む紫外線が用いられている。
As a method for forming this polyimide pattern, for example, (1) a non-photosensitive polyimide layer or a polyimide precursor layer is provided on a substrate, a photoresist is patterned on the surface, and then this photoresist pattern is formed. Etching the polyimide layer or the polyimide precursor layer by using as an etching mask to form a polyimide pattern, or (2) providing a photosensitive layer mainly composed of a photosensitive polyimide precursor on a substrate, and activating light There is known a method of irradiating the film with an image to expose it for image formation, then developing it to form a pattern, and then heat-treating it to form an imide cyclization. However, the method (1) requires a long patterning step. However, the method (2) is usually used because it has the drawback of low resolution. In this method, the photosensitive polyimide precursor is generally 4
Since the active light having a wavelength of 00 nm or less is strongly absorbed, the g-line (436 nm) and the h-line (408 n
Ultraviolet rays including m) are used.

【0004】しかるに、近年、半導体製造工程において
は、パターニングの微細化の要求から、i線(365n
m)による露光処理が望まれ、感光性ポリイミド前駆体
のパターニングにおいても、i線ステッパー使用の必要
性が生じてきたが、ポリマー骨格やプロセス条件の制約
などから、i線露光の可能な実用性のある感光性ポリイ
ミド前駆体は、これまで見出されていない。
However, in recent years, in the semiconductor manufacturing process, the i-line (365n
m) is desired, and the need to use i-line stepper has also arisen in the patterning of the photosensitive polyimide precursor. However, due to restrictions on the polymer skeleton and process conditions, it is possible to use i-line exposure. No photosensitive polyimide precursor has been found so far.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、半導体装置や多層配線基板などの電子材
料の作製に好適な、実質上400nm以下の波長のエネ
ルギー線、特にi線ステッパーを用い露光処理して、ポ
リイミド微細パターンを形成する方法を提供することを
目的としてなされたものである。
Under these circumstances, the present invention is suitable for the production of electronic materials such as semiconductor devices and multilayer wiring boards, and has a wavelength of substantially 400 nm or less, particularly i. The purpose of the present invention is to provide a method for forming a polyimide fine pattern by performing exposure processing using a line stepper.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の化学構
造を有する感光性ポリイミド前駆体を用い、かつ現像処
理に特定の溶解度をもつ現像液を用いることにより、そ
の目的を達成しうることを見出し、この知見に基づいて
本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies for achieving the above-mentioned object, the present inventors have used a photosensitive polyimide precursor having a specific chemical structure, and have a specific solubility for development processing. It was found that the purpose can be achieved by using a developing solution having the above-mentioned characteristics, and the present invention has been completed based on this finding.

【0007】すなわち、本発明は、基材上に、(A)一
般式
That is, the present invention is based on the general formula (A)

【化2】 (式中のXは芳香族性テトラカルボン酸のカルボキシル
基を除いた化学構造を、またYは芳香族性ジアミンのア
ミノ基を除いた化学構造をそれぞれ示すものであり、R
は末端エチレン結合をもつ不飽和化合物残基であって、
Xにおける2個の−CO−R基は、アミド基幹鎖を形成
するカルボニル基に対しオルト位置に結合している)で
表わされる繰り返し単位をもつ感光性ポリイミド前駆体
と(B)光重合開始剤とを必須成分として含有する感光
性樹脂組成物から成る感光層を設けたのち、この感光層
に実質上400nm以下の波長のエネルギー線により像
形成露光を施し、次いで該感光層1μm当りの溶解時間
が5.0秒以上の溶解度をもつ現像液で現像処理後、加
熱処理して前記ポリイミド前駆体をイミド環化すること
を特徴とするポリイミド微細パターンの形成方法を提供
するものである。
[Chemical 2] (X in the formula represents the chemical structure of the aromatic tetracarboxylic acid excluding the carboxyl group, and Y represents the chemical structure of the aromatic diamine excluding the amino group.
Is an unsaturated compound residue having a terminal ethylene bond,
The two -CO-R groups in X are bonded to the carbonyl group forming the amide group backbone in the ortho position) and a photosensitive polyimide precursor having a repeating unit represented by (B) a photopolymerization initiator. After providing a photosensitive layer composed of a photosensitive resin composition containing as an essential component, the photosensitive layer is subjected to imagewise exposure with an energy ray having a wavelength of substantially 400 nm or less, and then the dissolution time per 1 μm of the photosensitive layer. Provides a method for forming a fine pattern of polyimide, which comprises subjecting the polyimide precursor to imide cyclization after development with a developer having a solubility of 5.0 seconds or more.

【0008】本発明方法において使用される感光性樹脂
組成物には、(A)成分として前記一般式(I)で表わ
される繰り返し単位をもつ感光性ポリイミド前駆体が用
いられる。前記一般式(I)中のXは、芳香族性テトラ
カルボン酸から4個のカルボキシル基を除いた化学構造
を示すものであるが、ここで芳香族性テトラカルボン酸
とは、芳香族性基すなわち、完全不飽和化された炭素環
又は複素環にカルボキシル基が直接結合した化学構造を
もつ化合物を意味する。
In the photosensitive resin composition used in the method of the present invention, a photosensitive polyimide precursor having a repeating unit represented by the general formula (I) is used as the component (A). X in the general formula (I) represents a chemical structure in which four carboxyl groups have been removed from an aromatic tetracarboxylic acid. Here, the aromatic tetracarboxylic acid means an aromatic group. That is, it means a compound having a chemical structure in which a carboxyl group is directly bonded to a completely unsaturated carbon ring or heterocycle.

【0009】このような芳香族性テトラカルボン酸の例
としては以下に示すグループに属するものを挙げること
ができる。 (1)単環状又は縮合環状の芳香族環1個から構成され
たもの。例えばピロメリット酸、1,2,7,8‐ナフ
タレンテトラカルボン酸、1,2,8,9‐アントラセ
ンテトラカルボン酸、2,3,5,6‐ピリジンテトラ
カルボン酸、2,3,6,7‐キノリンテトラカルボン
酸など。
Examples of such an aromatic tetracarboxylic acid include those belonging to the following groups. (1) One composed of one monocyclic or condensed cyclic aromatic ring. For example, pyromellitic acid, 1,2,7,8-naphthalene tetracarboxylic acid, 1,2,8,9-anthracene tetracarboxylic acid, 2,3,5,6-pyridine tetracarboxylic acid, 2,3,6. 7-quinoline tetracarboxylic acid and the like.

【0010】(2)一般式(2) General formula

【化3】 (式中のXは−CH−,−CO−,−SO−,−
O−,−S−又は−C(CF−であり、aは0又
は1である)で表わされるもの。例えば3,3′,4,
4′‐ジフェニルテトラカルボン酸、3,3′,4,
4′‐ジフェニルエーテルテトラカルボン酸、3,
3′,4,4′‐ベンゾフェノンテトラカルボン酸、
3,4,3′,4′‐ジフェニルメタンテトラカルボン
酸、3,3′,4,4′‐ジフェニルスルホキシドテト
ラカルボン酸など。
[Chemical 3] (X 1 in the formula is —CH 2 —, —CO—, —SO 2 —, —
O -, - S- or -C (CF 3) 2 - a and, a is one represented by a 0 or 1). For example 3,3 ', 4
4'-diphenyltetracarboxylic acid, 3,3 ', 4
4'-diphenyl ether tetracarboxylic acid, 3,
3 ', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid,
3,4,3 ', 4'-diphenylmethane tetracarboxylic acid, 3,3', 4,4'-diphenyl sulfoxide tetracarboxylic acid and the like.

【0011】次に、前記一般式(I)中のYは、芳香族
性ジアミンから2個のアミノ基を除いた化学構造を示す
ものであるが、ここで芳香族性ジアミンとは、芳香族性
基すなわち完全不飽和化された炭素環又は複素環にアミ
ノ基が直接結合した化学構造をもつ化合物を意味する。
Next, Y in the general formula (I) represents a chemical structure obtained by removing two amino groups from an aromatic diamine. Here, the aromatic diamine is an aromatic diamine. It means a compound having a chemical structure in which an amino group is directly bonded to a carboxylic group, that is, a completely unsaturated carbocycle or heterocycle.

【0012】このような芳香族性ジアミンの例としては
以下に示すグループに属するものを挙げることができ
る。 (1)単環状又は縮合環状の芳香族環1個から構成され
たもの。例えば1,4‐フェニレンジアミン、2,7‐
ナフタレンジアミン、3,5‐ジアミノピリジン、5,
8‐ジアミノキノリンなど。
Examples of such aromatic diamines include those belonging to the following groups. (1) One composed of one monocyclic or condensed cyclic aromatic ring. For example, 1,4-phenylenediamine, 2,7-
Naphthalenediamine, 3,5-diaminopyridine, 5,
8-diaminoquinoline and the like.

【0013】(2)一般式(2) General formula

【化4】 (式中のYは−CH−,−CO−,−SO−,−
O−,−S−,−C(CF−,−C(CF
−、二価の芳香族性残基又はシロキサン結合を有する二
価の有機基であり、bは0又は1である)で表わされる
もの。
[Chemical 4] (Y 1 in the formula is —CH 2 —, —CO—, —SO 2 —, —
O -, - S -, - C (CF 3) 2 -, - C (CF 3) 2
-, A divalent organic residue having a divalent aromatic residue or a siloxane bond, and b is 0 or 1.).

【0014】例えば3,4′又は4,4′‐ジアミノジ
フェニル、3,4′又は4,4′‐ジアミノジフェニル
エーテル、4,4′‐ジアミノジフェニルスルホキシ
ド、4,4′‐ジアミノベンゾフェノン、4,4′‐ジ
アミノジフェニルメタン、4,4′‐ジアミノジフェニ
ルスルフィドなど。
For example, 3,4 'or 4,4'-diaminodiphenyl, 3,4' or 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfoxide, 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4 ′ -Diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, etc.

【0015】(3)一般式(3) General formula

【化5】 (式中のY及びbは前記と同じ意味をもつ)で表わさ
れるもの。例えば4,4′‐ビス(3又は4‐アミノフ
ェノキシ)ジフェニルスルホキシド、4,4′‐ビス
(3又は4‐アミノフェノキシ)ジフェニルメタン、
4,4′‐ビス(3又は4‐アミノフェノキシ)ジフェ
ニルエーテル、4,4′‐ビス(3又は4‐アミノフェ
ノキシ)ジフェニルスルフィドなど。
[Chemical 5] (Y 1 and b in the formula have the same meanings as described above). For example, 4,4'-bis (3 or 4-aminophenoxy) diphenyl sulfoxide, 4,4'-bis (3 or 4-aminophenoxy) diphenylmethane,
4,4'-bis (3 or 4-aminophenoxy) diphenyl ether, 4,4'-bis (3 or 4-aminophenoxy) diphenyl sulfide and the like.

【0016】(4)一般式(4) General formula

【化6】 (式中のY及びbは前記と同じ意味をもち、Zは−S
−,−O−又は−NH−である)で表わされるもの。例
えばビス〔2‐(4‐アミノフェニル)‐ベンゾチアゾ
リル〕オキシド、ビス〔2‐(4‐アミノフェニル)‐
ベンズイミダゾリル〕スルホキシド、ビス〔2‐(4‐
アミノフェニル)‐ベンズオキサゾリル〕など。
[Chemical 6] (Y 1 and b in the formula have the same meanings as described above, and Z is —S
-, -O- or -NH-). For example, bis [2- (4-aminophenyl) -benzothiazolyl] oxide, bis [2- (4-aminophenyl)-
Benzimidazolyl] sulfoxide, bis [2- (4-
Aminophenyl) -benzoxazolyl] and the like.

【0017】(5)その他 1,3又は1,4‐ビス(4‐アミノフェノキシ)ベン
ゼン、1,4‐ジ‐(4‐アミノベンゾイルオキシ)ブ
タン、式
(5) Others 1,3 or 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-di- (4-aminobenzoyloxy) butane, formula

【化7】 で表わされるジアミンなど。これらの芳香族性テトラカ
ルボン酸及び芳香族性ジアミン中における芳香族性環
は、さらに炭素数1〜6のアルキル基で置換されていて
もよい。
[Chemical 7] Such as diamine. The aromatic ring in these aromatic tetracarboxylic acids and aromatic diamines may be further substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

【0018】次に、一般式(I)中のRは末端エチレン
結合をもつ不飽和化合物残基であるが、このようなもの
としては、以下のグループに属する基を挙げることがで
きる。(1)一般式
Next, R in the general formula (I) is an unsaturated compound residue having a terminal ethylene bond, and examples thereof include groups belonging to the following groups. (1) General formula

【化8】 (式中のR1は酸素原子又は窒素原子で中断されていて
もよい炭化水素基、R2は水素原子又はメチル基、dは
0又は1である)で表わされる残基。例えばアリルオキ
シ基、2‐アクリロイルオキシエチルオキシ基、2‐メ
タクリロイルオキシプロピルオキシ基など。
[Chemical 8] (R 1 in the formula is a hydrocarbon group which may be interrupted by an oxygen atom or a nitrogen atom, R 2 is a hydrogen atom or a methyl group, and d is 0 or 1). For example, allyloxy group, 2-acryloyloxyethyloxy group, 2-methacryloyloxypropyloxy group and the like.

【0019】(2)一般式(2) General formula

【化9】 (式中のR,R及びdは前記と同じ意味をもつ)で
表わされる残基。例えば2‐アクリロイルオキシエチル
アミノ基、2‐メタクリロイルオキシエチルアミノ基、
2‐アクリロイルオキシプロピルアミノ基など。
[Chemical 9] (R 1 , R 2 and d in the formula have the same meanings as described above). For example, 2-acryloyloxyethylamino group, 2-methacryloyloxyethylamino group,
2-acryloyloxypropylamino group and the like.

【0020】(3)一般式(3) General formula

【化10】 (式中のR,R及びdは前記と同じ意味をもつ)で
表わされる残基。例えば2‐ヒドロキシ‐3‐メタクリ
ロイルオキシプロピルオキシ基、2‐ヒドロキシ‐3‐
アクリロイルオキシプロピルオキシ基、2‐ヒドロキシ
‐4‐ペンテニルオキシ基など。
[Chemical 10] (R 1 , R 2 and d in the formula have the same meanings as described above). For example, 2-hydroxy-3-methacryloyloxypropyloxy group, 2-hydroxy-3-
Acryloyloxypropyloxy group, 2-hydroxy-4-pentenyloxy group, etc.

【0021】前記一般式(I)で表わされる繰り返し単
位をもつ感光性イミド前駆体を含有する感光性樹脂組成
物は、例えば以下の方法によって調製することができ
る。 (1)Rが一般式(VI)で表わされる基の場合 前記一般式(II)で表わされるテトラカルボン酸のジ
無水物と、一般式
The photosensitive resin composition containing the photosensitive imide precursor having the repeating unit represented by the general formula (I) can be prepared, for example, by the following method. (1) When R is a group represented by the general formula (VI): a dianhydride of a tetracarboxylic acid represented by the general formula (II);

【化11】 (式中のR,R及びdは前記と同じ意味をもつ)で
表わされるアルコールとを、不活性溶媒中で反応させ、
次いで、縮合剤例えば塩化チオニル又はジシクロヘキシ
ルカルボジイミドなどの存在下で、前記一般式(II
I)で表わされるジアミンと重縮合させることにより感
光性ポリイミド前駆体を得る。次に、このようにして得
た反応混合物から縮合剤を除去し、さらにイオン交換処
理して不純物を除いたのち、これを水又はアルコール中
に注加して前駆体を析出させる。析出物をろ別し、乾燥
後、所要の溶媒に溶かし、必要な添加剤を加えて感光性
樹脂組成物を調製する。
[Chemical 11] Reacting with an alcohol represented by the formula (R 1 , R 2 and d have the same meaning as described above) in an inert solvent,
Then, in the presence of a condensing agent such as thionyl chloride or dicyclohexylcarbodiimide, the above-mentioned general formula (II
A photosensitive polyimide precursor is obtained by polycondensation with a diamine represented by I). Next, the condensing agent is removed from the reaction mixture thus obtained, and further subjected to ion exchange treatment to remove impurities, which is then poured into water or alcohol to precipitate a precursor. The precipitate is separated by filtration, dried, dissolved in a required solvent, and necessary additives are added to prepare a photosensitive resin composition.

【0022】(2)Rが一般式(VII)で表わされる
基の場合 前記一般式(II)で表わされるテトラカルボン酸のジ
無水物と、前記一般式(III)で表わされるジアミン
とを不活性溶媒中で重縮合させてポリアミック酸を製造
し、次いで、これに一般式
(2) When R is a group represented by the general formula (VII) The dianhydride of tetracarboxylic acid represented by the general formula (II) and the diamine represented by the general formula (III) are not mixed with each other. A polyamic acid is produced by polycondensation in an active solvent, and then a polyamic acid of the general formula

【化12】 (式中のR,R及びdは前記と同じ意味をもつ)で
表わされるイソシアネート化合物を反応させ、感光性ポ
リイミド前駆体溶液を調製する。次に、この溶液を前記
と同様にして精製し、必要な添加剤を加えて感光性樹脂
組成物とする。
[Chemical 12] An isocyanate compound represented by the formula (R 1 , R 2 and d have the same meaning as described above) is reacted to prepare a photosensitive polyimide precursor solution. Next, this solution is purified in the same manner as described above, and necessary additives are added to obtain a photosensitive resin composition.

【0023】(3)Rが一般式(VIII)で表わされ
る基の場合 前記一般式(II)で表わされるテトラカルボン酸のジ
無水物と、前記一般式(III)で表わされるジアミン
とを不活性溶媒中で重縮合させてポリアミック酸を製造
し、次いでこれに一般式
(3) When R is a group represented by the general formula (VIII): The tetracarboxylic acid dianhydride represented by the general formula (II) and the diamine represented by the general formula (III) are not mixed with each other. A polyamic acid is prepared by polycondensation in an active solvent, which is

【化13】 (式中のR,R及びdは前記と同じ意味をもつ)で
表わされるエポキシ化合物を反応させ、感光性ポリイミ
ド前駆体溶液を調製する。次に、この溶液を前記と同様
にして精製し、必要な添加剤を加えて感光性樹脂組成物
とする。
[Chemical 13] An epoxy compound represented by the formula (R 1 , R 2 and d in the formula have the same meanings as described above) is reacted to prepare a photosensitive polyimide precursor solution. Next, this solution is purified in the same manner as described above, and necessary additives are added to obtain a photosensitive resin composition.

【0024】次に、この溶液を前記と同様にして精製
し、必要な添加剤を加えて感光性樹脂組成物とする。
Next, this solution is purified in the same manner as described above, and necessary additives are added to obtain a photosensitive resin composition.

【0025】本発明方法において用いられる感光性樹脂
組成物における(B)成分の光重合開始剤としては、例
えばベンゾフェノン、o‐ベンゾイル安息香酸メチル、
4‐ベンゾイル‐4′‐メチルジフェニルケトン、ジベ
ンジルケトン、フルオレノンなどのベンゾフェノン誘導
体、2,2′‐ジエトキシアセトフェノン、2‐ヒドロ
キシ‐2‐メチルプロピオフェノンなどのアセトフェノ
ン誘導体、1‐ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン、チオキサントン、2‐メチルチオキサントン、2‐
イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン
などのチオキサントン誘導体、ベンジル、ベンジルジメ
チルケタール、ベンジル‐β‐メトキシエチルアセター
ルなどのベンジル誘導体、ベンゾイン、ベンゾインメチ
ルエーテルなどのベンゾイン誘導体、2,6‐ジ(4′
‐ジアジドベンザル)‐4‐メチルシクロヘキサノン、
2,6′‐ジ(4′‐ジアジドベンザル)シクロヘキサ
ノンなどのアジド類、1‐フェニル‐1,2‐ブタンジ
オン‐2‐(o‐メトキシカルボニル)オキシム、1‐
フェニル‐プロパンジオン‐2‐(o‐メトキシカルボ
ニル)オキシム、1‐フェニル‐プロパンジオン‐2‐
(o‐エトキシカルボニル)オキシム、1‐フェニル‐
プロパンジオン‐2‐(o‐ベンゾイル)オキシム、
1,3‐ジフェニル‐プロパントリオン‐2‐(o‐エ
トキシカルボニル)オキシム、1‐フェニル‐3‐エト
キシ‐プロパントリオン‐2‐(o‐ベンゾイル)オキ
シムなどのオキシム類が用いられるが、光感度の点でオ
キシム類が好ましい。これらの光重合開始剤の添加量は
前記の前駆体ポリマー100重量部に対し、1〜15重
量部が好ましい。
Examples of the photopolymerization initiator of the component (B) in the photosensitive resin composition used in the method of the present invention include benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate,
Benzophenone derivatives such as 4-benzoyl-4'-methyldiphenylketone, dibenzylketone and fluorenone, acetophenone derivatives such as 2,2'-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl Ketone, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-
Thioxanthone derivatives such as isopropylthioxanthone and diethylthioxanthone, benzyl derivatives such as benzyl, benzyldimethylketal and benzyl-β-methoxyethylacetal, benzoin, benzoin derivatives such as benzoin methyl ether, 2,6-di (4 '
-Diazidobenzal) -4-methylcyclohexanone,
Azides such as 2,6'-di (4'-diazidobenzal) cyclohexanone, 1-phenyl-1,2-butanedione-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-
Phenyl-propanedione-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-propanedione-2-
(O-Ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-
Propanedione-2- (o-benzoyl) oxime,
Although oximes such as 1,3-diphenyl-propanetrione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime and 1-phenyl-3-ethoxy-propanetrione-2- (o-benzoyl) oxime are used, Oximes are preferable from the viewpoint. The addition amount of these photopolymerization initiators is preferably 1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the precursor polymer.

【0026】本発明に使用する感光性樹脂組成物には、
必要に応じ、光感度向上のためのエチレン性二重結合を
有する不飽和化合物や増感剤、基材との接着性向上のた
めの接着助剤、粘度や高感度などの経時安定性向上のた
めの重合禁止剤などを添加することができる。
The photosensitive resin composition used in the present invention includes
If necessary, an unsaturated compound having an ethylenic double bond or a sensitizer for improving photosensitivity, an adhesion aid for improving adhesion to a substrate, or improving stability over time such as viscosity or high sensitivity. For this purpose, a polymerization inhibitor or the like can be added.

【0027】前記エチレン性二重結合を有する不飽和化
合物としては、例えば1,6‐ヘキサンジオールジアク
リレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、エ
チレングリコールジアクリレート、付加モル数2〜20
のポリエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリ
スリトールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘ
キサアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアク
リレート、メチレンビスアクリルアミド、N‐メチロー
ルアクリルアミド及びこれらのアクリレートやアクリル
アミドに対応するメタクリレートやメタクリルアミドな
どがある。これらの化合物は、前駆体ポリマー100重
量部当り、1〜30重量部の範囲で添加するのが好まし
い。
Examples of the unsaturated compound having an ethylenic double bond include 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, and the number of added moles of 2 to 20.
Polyethylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, methylenebisacrylamide, N-methylolacrylamide, and methacrylates and methacrylamides corresponding to these acrylates and acrylamides. These compounds are preferably added in the range of 1 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the precursor polymer.

【0028】また、増感剤としては、例えばミヒラーズ
ケトン、4,4′‐ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェ
ノン、2,5‐ビス(4′‐ジエチルアミノベンザル)
シクロペンタン、2,6‐ビス(4′‐ジエチルアミノ
ベンザル)シクロヘキサノン、2,6‐ビス(4′‐ジ
メチルアミノベンザル)‐4‐メチルシクロヘキサノ
ン、2,6‐ビス(4′‐ジエチルアミノベンザル)‐
4‐メチルシクロヘキサノン、4,4′‐ビス(ジメチ
ルアミノ)カルコン、4,4′‐ビス(ジエチルアミ
ノ)カルコン、p‐ジメチルアミノシンナミリデンイン
ダノン、p‐ジメチルアミノベンジリデンインダノン、
2‐(p‐ジメチルアミノフェニルビフェニレン)‐ベ
ンゾチアゾール、2‐(p‐ジメチルアミノフェニルビ
ニレン)ベンゾチアゾール、2‐(p‐ジメチルアミノ
フェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3‐ビ
ス(4′‐ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3
‐ビス(4′‐ジエチルアミノベンザル)アセトン、
3,3′‐カルボニル‐ビス(7‐ジエチルアミノクマ
リン)、3‐アセチル‐7‐ジメチルアミノクマリン、
3‐エトキシカルボニル‐7‐ジメチルアミノクマリ
ン、3‐ベンジロキシカルボニル‐7‐ジメチルアミノ
クマリン、3‐メトキシカルボニル‐7‐ジエチルアミ
ノクマリン、3‐エトキシカルボニル‐7‐ジエチルア
ミノクマリン、N‐フェニル‐N′‐エチルエタノール
アミン、N‐フェニルジエタノールアミン、N‐p‐ト
リルジエタノールアミン、N‐フェニルエタノールアミ
ン、4‐モルホリノベンゾフェノン、ジメチルアミノ安
息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミ
ル、2‐メルカプトベンズイミダゾール、1‐フェニル
‐5‐メルカプト‐1H‐テトラゾール、2‐メルカプ
トベンゾチアゾールなどが挙げられる。これらは単独で
又は2ないし5種類の組合せで用いられ、その添加量は
前記の前駆体ポリマー100重量部に対し、0.1〜1
5重量部が好ましい。
Examples of the sensitizer include Michler's ketone, 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone and 2,5-bis (4'-diethylaminobenzal).
Cyclopentane, 2,6-bis (4'-diethylaminobenzal) cyclohexanone, 2,6-bis (4'-dimethylaminobenzal) -4-methylcyclohexanone, 2,6-bis (4'-diethylaminobenzal) )-
4-methylcyclohexanone, 4,4'-bis (dimethylamino) chalcone, 4,4'-bis (diethylamino) chalcone, p-dimethylaminocinnamylideneindanone, p-dimethylaminobenzylideneindanone,
2- (p-dimethylaminophenylbiphenylene) -benzothiazole, 2- (p-dimethylaminophenylvinylene) benzothiazole, 2- (p-dimethylaminophenylvinylene) isonaphthothiazole, 1,3-bis (4'- Dimethylaminobenzal) acetone, 1,3
-Bis (4'-diethylaminobenzal) acetone,
3,3'-carbonyl-bis (7-diethylaminocoumarin), 3-acetyl-7-dimethylaminocoumarin,
3-ethoxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-benzyloxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-methoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, N-phenyl-N'- Ethylethanolamine, N-phenyldiethanolamine, Np-tolyldiethanolamine, N-phenylethanolamine, 4-morpholinobenzophenone, dimethylaminobenzoic acid isoamyl, diethylaminobenzoic acid isoamyl, 2-mercaptobenzimidazole, 1-phenyl-5- Examples thereof include mercapto-1H-tetrazole and 2-mercaptobenzothiazole. These are used alone or in combination of 2 to 5 kinds, and the addition amount thereof is 0.1 to 1 with respect to 100 parts by weight of the precursor polymer.
5 parts by weight is preferred.

【0029】次に、接着助剤としては、例えばγ‐アミ
ノプロピルジメトキシシラン、N‐(β‐アミノエチ
ル)‐γ‐アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ
‐グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ‐
メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3‐メタ
クリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3‐メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメトキシメ
チル‐3‐ピペリジノプロピルシラン、ジエトキシ‐3
‐グリシドキシプロピルメチルシラン、N‐(3‐ジエ
トキシメチルシリルプロピル)スクシンイミド、N‐
〔3‐(トリエトキシシリル)プロピル〕フタルアミド
酸、ベンゾフェノン‐3,3′‐ビス〔N‐(3‐トリ
エトキシシリル)プロピルアミド〕‐4,4′‐ジカル
ボン酸、ベンゼン‐1,4‐ビス〔N‐(3‐トリエト
キシシリル)プロピルアミド〕‐2,5‐ジカルボン酸
などが用いられる。これらの接着助剤の添加量は前記の
前駆体ポリマー100重量部に対し、0.5〜10重量
部の範囲が好ましい。
Next, as an adhesion aid, for example, γ-aminopropyldimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ
-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-
Mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, dimethoxymethyl-3-piperidinopropylsilane, diethoxy-3
-Glycidoxypropylmethylsilane, N- (3-diethoxymethylsilylpropyl) succinimide, N-
[3- (triethoxysilyl) propyl] phthalamic acid, benzophenone-3,3'-bis [N- (3-triethoxysilyl) propylamide] -4,4'-dicarboxylic acid, benzene-1,4-bis [N- (3-triethoxysilyl) propylamide] -2,5-dicarboxylic acid or the like is used. The amount of these adhesion promoters added is preferably in the range of 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the precursor polymer.

【0030】さらに、重合禁止剤としては、例えばヒド
ロキノン、N‐ニトロソジフェニルアミン、p‐ter
t‐ブチルカテコール、フェノチアジン、N‐フェニル
ナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2‐シ
クロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジア
ミン四酢酸、2,6‐ジ‐tert‐ブチル‐p‐メチ
ルフェノール、5‐ニトロソ‐8‐ヒドロキシキノリ
ン、1‐ニトロソ‐2‐ナフトール、2‐ニトロソ‐1
‐ナフトール、2‐ニトロソ‐5‐(N‐エチル‐N‐
スルフォプロピルアミノ)フェノール、N‐ニトロソ‐
N‐フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、N‐
ニトロソ‐N(1‐ナフチル)ヒドロキシルアミンアン
モニウム塩などが用いられる。その添加量は前記の前駆
体ポリマー100重量部に対し、0.005〜5重量部
の範囲が好ましい。
Further, as the polymerization inhibitor, for example, hydroquinone, N-nitrosodiphenylamine, p-ter
t-Butylcatechol, phenothiazine, N-phenylnaphthylamine, ethylenediaminetetraacetic acid, 1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid, glycol etherdiaminetetraacetic acid, 2,6-di-tert-butyl-p-methylphenol, 5-nitroso- 8-hydroxyquinoline, 1-nitroso-2-naphthol, 2-nitroso-1
-Naphthol, 2-nitroso-5- (N-ethyl-N-
Sulfopropylamino) phenol, N-nitroso-
N-phenylhydroxylamine ammonium salt, N-
Nitroso-N (1-naphthyl) hydroxylamine ammonium salt or the like is used. The addition amount is preferably in the range of 0.005 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the precursor polymer.

【0031】本発明の方法で使用する感光性樹脂組成物
における溶剤としては、溶解性の点で極性溶媒が好まし
く、例えばN,N′‐ジメチルホルムアミド、N‐メチ
ルピロリドン、N‐アセチル‐2‐ピロリドン、N,
N′‐ジメチルアセトアミド、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル、シクロペンタノン、γ‐ブチロラクト
ン、α‐アセチル‐γ‐ブチロラクトンなどが用いら
れ、単独又は2種以上の組合せで用いることができる。
The solvent in the photosensitive resin composition used in the method of the present invention is preferably a polar solvent from the viewpoint of solubility. For example, N, N'-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, N-acetyl-2- Pyrrolidone, N,
N′-dimethylacetamide, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone and the like are used, and they can be used alone or in combination of two or more kinds.

【0032】本発明方法において、感光性樹脂組成物を
基材上に塗布する方法としては、例えば、スピンコータ
ー、バーコーター、ブレードコーター、カーテンコータ
ー、スクリーン印刷器などで塗布する方法、スプレーコ
ーターで噴霧塗布する方法などを用いることができる。
塗膜の乾燥方法としては、風乾、オーブン又はホットプ
レートによる加熱乾燥、真空乾燥などの方法が用いられ
る。
In the method of the present invention, the method for applying the photosensitive resin composition onto the substrate may be, for example, a spin coater, a bar coater, a blade coater, a curtain coater, a screen printer, or a spray coater. A method such as spray coating can be used.
As the method for drying the coating film, methods such as air drying, heat drying using an oven or a hot plate, and vacuum drying are used.

【0033】このようにして基材上に形成された感光層
には画像形成露光が施されるが、この画像形成露光はフ
ォトマスクを介して、実質上400nm以下の波長のエ
ネルギー線を照射することによって行われる。この実質
上400nm以下の波長のエネルギー線は、例えば高圧
水銀灯や超高圧水銀灯による紫外線を、バンドパスフィ
ルターなどの光学フィルターでh線(408nm)、g
線(436nm)などの400nmを超える波長をカッ
トすることにより得られる。具体的には、超高圧水銀灯
に色ガラスフィルターUV‐D36C(東芝ガラス社
製)を組み合わせて、400nmを超える波長をカット
した紫外線やi線ステッパーFPA2000i(キャノ
ン社製)やNSR‐1505i(ニコン社製)及びエキ
シマレーザー光源による露光装置やX線露光装置などが
挙げられる。
The photosensitive layer thus formed on the substrate is subjected to image forming exposure, and this image forming exposure irradiates an energy ray having a wavelength of substantially 400 nm or less through a photomask. Done by. The energy rays having a wavelength of substantially 400 nm or less are obtained by using, for example, ultraviolet rays from a high-pressure mercury lamp or an ultra-high-pressure mercury lamp, an h-line (408 nm) and a g-ray with an optical filter such as a bandpass filter.
Obtained by cutting wavelengths above 400 nm, such as the line (436 nm). Specifically, by combining an ultra-high pressure mercury lamp with a colored glass filter UV-D36C (manufactured by Toshiba Glass Co., Ltd.), ultraviolet rays and i-line stepper FPA2000i (manufactured by Canon Inc.) and NSR-1505i (Nikon Inc.) that cut wavelengths exceeding 400 nm are combined. And an X-ray exposure device using an excimer laser light source.

【0034】このようにして画像形成露光を施したの
ち、現像処理が施されるが、本発明においては、この際
現像液として、感光層1μm当りの溶解時間が5.0秒
以上の溶解度をもつものが用いられる。このような溶解
度をもつ現像液は、例えば前記感光性ポリイミド前駆体
に対する良溶媒と必要に応じて用いられる貧溶媒との組
合せから成るものであって、該感光性ポリイミド前駆体
をシリコンウエハー上に塗布し、乾燥して得らた感光層
を、液温23℃の前記溶媒中に静置状態で浸せきした場
合、完全溶解して塗膜がなくなる終点の溶解時間が膜厚
1μm当り、5.0秒以上になるように調整することに
より得られる。
After the image-forming exposure is carried out in this way, a developing treatment is carried out. In the present invention, however, the developing solution has a solubility of 5.0 seconds or more per 1 μm of the photosensitive layer. The one that has is used. The developing solution having such a solubility comprises, for example, a combination of a good solvent for the photosensitive polyimide precursor and a poor solvent used as necessary, and the photosensitive polyimide precursor is placed on a silicon wafer. When the photosensitive layer obtained by coating and drying is immersed in the solvent at a liquid temperature of 23 ° C. in a stationary state, the dissolution time at the end point at which the coating film is completely dissolved and the coating film disappears is 5 μm per film thickness. It is obtained by adjusting the time to be 0 seconds or more.

【0035】この現像液に用いられる良溶媒としては、
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′‐ジメチルアセトアミド、シクロペ
ンタノン、シクロヘキサノン、γ‐ブチロラクトン、α
‐アセチル‐γ‐ブチロラクトンなどが、また、貧溶媒
としてはトルエン、キシレン、メタノール、イソプロピ
ルアルコール及び水などが挙げられる。
The good solvent used in this developer is:
For example, N-methylpyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N, N′-dimethylacetamide, cyclopentanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, α
-Acetyl-γ-butyrolactone and the like, and the poor solvent includes toluene, xylene, methanol, isopropyl alcohol and water.

【0036】現像方法としては、従来知られているフォ
トレジストの現像方法、例えば回転スプレー法、パドル
法、浸せき法や超音波処理を伴う浸せき法などの中から
任意の方法を選ぶことができるが、これらの中でパドル
法が好ましい。特に5μm以上の膜厚を実質上400n
m以下の波長のエネルギー線で露光する場合はパドル法
が好適である。
As the developing method, any known method can be selected from conventionally known photoresist developing methods such as a rotary spray method, a paddle method, a dipping method and a dipping method involving ultrasonic treatment. Of these, the paddle method is preferable. Especially when a film thickness of 5 μm or more is practically 400 n
The paddle method is preferable when exposing with an energy ray having a wavelength of m or less.

【0037】このパドル法の操作の1例を示すと、ま
ず、基材を10〜50rpmの速度で回転させ、基材全
面に広がる量の現像液を滴下する。この際基材が大面積
の場合にはスプレー又は扇型ノズルなどを使用するのが
望ましい。次に、現像液が基材に広がった時点で、現像
液の供給を止め、そのままの回転数で回転を続けたの
ち、基材の回転を上昇し、現像液を振り切る。膜厚が厚
い場合は以上の操作を繰り返し実施する。次いで、未露
光部を除去した時点で、リンス液を基材に滴下又はスプ
レー状に供給し、基材を高速回転して現像液及びリンス
液を振り切る。
An example of the operation of the paddle method will be described. First, the base material is rotated at a speed of 10 to 50 rpm, and an amount of the developing solution spread over the entire surface of the base material is dropped. At this time, when the substrate has a large area, it is desirable to use a spray or a fan-shaped nozzle. Next, when the developing solution spreads on the base material, the supply of the developing solution is stopped, the rotation is continued at the same number of revolutions, and then the rotation of the base material is increased to shake off the developing solution. When the film thickness is thick, the above operation is repeated. Then, when the unexposed portion is removed, the rinse liquid is dropped or sprayed onto the base material, and the base material is rotated at a high speed to shake off the developing solution and the rinse liquid.

【0038】本発明のポリイミドパターンの形成方法に
おいては、現像液の種類を複数にすることも可能であ
る。また、現像・リンス後、再び現像リンスを操作した
り、現像リンス後、いったん50〜110℃の温度で乾
燥し、再び現像・リンスを実施するなどのプロセス上の
操作も有効であり、膜厚や基板面積、露光波長や要求解
像度に応じて、現像液の種類及び溶解度、あるいはプロ
セス条件を適宜決めるのが望ましい。
In the method for forming a polyimide pattern of the present invention, it is possible to use plural kinds of developing solutions. Further, it is effective to operate the developing rinse again after the developing / rinsing, or to perform the developing / rinsing again after the developing rinse after once drying at a temperature of 50 to 110 ° C. It is desirable to appropriately determine the type and solubility of the developing solution, or the process conditions according to the substrate area, the exposure wavelength, the required resolution, or the like.

【0039】本発明方法においては、現像処理後熱処理
を実施するが、この熱処理はイミド環化や添加物の揮散
したものであり、この処理によって機械的物性、熱的物
性の優れたポリイミドパターンが得られる。この熱処理
方法としては、オーブン、チューブ炉、赤外線炉、コン
ベア炉、マイクロ波炉、ホットプレートなどを用いる方
法があり、これらの方法により通常250〜500℃と
いう比較的低い温度範囲で行われる。この際、まず10
0〜250℃の低温下で30分ないし2時間予備的に熱
処理し、250〜500℃での熱処理することによりパ
ターン形状やポリイミド膜質を良好にすることができ
る。
In the method of the present invention, a heat treatment is carried out after the development treatment, but this heat treatment is a imide cyclization or a volatilization of additives, and this treatment produces a polyimide pattern having excellent mechanical and thermal physical properties. can get. As the heat treatment method, there is a method using an oven, a tube furnace, an infrared furnace, a conveyor furnace, a microwave furnace, a hot plate, etc., and these methods are usually carried out in a relatively low temperature range of 250 to 500 ° C. At this time, first 10
Preliminary heat treatment at a low temperature of 0 to 250 ° C. for 30 minutes to 2 hours and heat treatment at 250 to 500 ° C. can improve the pattern shape and the quality of the polyimide film.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明のポリイミドパターンの形成方法
は、従来の先行技術と比べ多くの利点を有している。す
なわち、本発明の方法によると、実質上400nm以下
の波長のエネルギー線、特にi線ステッパー露光で感光
性ポリイミド前駆体を露光・パターニングすることがで
き、微細加工を必要とする半導体層間絶縁膜や表面保護
膜あるいはマルチチップモジュールの層間絶縁膜などの
用途分野で使用可能な範囲が拡大し、電子デバイスの高
速化、高信頼性に寄与することができる。
The method of forming a polyimide pattern of the present invention has many advantages over the conventional prior art. That is, according to the method of the present invention, it is possible to expose and pattern the photosensitive polyimide precursor by an energy ray having a wavelength of substantially 400 nm or less, particularly an i-ray stepper exposure, and a semiconductor interlayer insulating film that requires fine processing or The range of use in a field of application such as a surface protective film or an interlayer insulating film of a multichip module is expanded, which can contribute to speeding up and high reliability of electronic devices.

【0041】また、本発明の技術はポリイミド前駆体の
みならず、露光波長に吸収が強い感光性材料にも適用す
ることができる。
The technique of the present invention can be applied not only to the polyimide precursor but also to a photosensitive material having strong absorption at the exposure wavelength.

【0042】すなわち、5μm以上の膜厚を有する感光
層において露光波長の光線透過率が3%以下の感光性材
料のパターニングを行う場合、該感光層1μm当りの溶
解時間が5.0秒以上の溶解度の現像液で現像処理をす
ることにより、膜厚の良好なパターンが得られる。
That is, when patterning a photosensitive material having a light transmittance of 3% or less at an exposure wavelength in a photosensitive layer having a film thickness of 5 μm or more, the dissolution time per 1 μm of the photosensitive layer is 5.0 seconds or more. A pattern having a good film thickness can be obtained by performing development processing with a developing solution having a solubility.

【0043】[0043]

【実施例】次に参考例、実施例及び比較例により本発明
をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によっ
てなんら限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to Reference Examples, Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0044】参考例 100mlのγ‐ブチロラクトンに、ピロメリット酸無
水物21.8g、2‐ヒドロキシエチルメタクリレート
27.0g、ピリジン16.5gを溶解し、15時間室
温で反応させたのち、これにかきまぜながらチオニルク
ロリド23.8gを滴下した。さらに、4,4′‐ジア
ミノジフェニルエーテル16gをγ‐ブチロラクトン5
0mlでスラリー状にしたものを氷冷下で滴下し、2時
間かきまぜたのち、10lのイオン交換水中にかきまぜ
ながら滴下した。次いで沈殿物をろ過し、水洗したの
ち、真空乾燥して淡黄色の粉末を得た。この粉末のポリ
マーをP‐1とする。
Reference Example 21.8 g of pyromellitic anhydride, 27.0 g of 2-hydroxyethyl methacrylate and 16.5 g of pyridine were dissolved in 100 ml of γ-butyrolactone, and the mixture was reacted at room temperature for 15 hours and then stirred. While adding 23.8 g of thionyl chloride dropwise. Furthermore, 16 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether was added to γ-butyrolactone 5
What was made into a slurry with 0 ml was added dropwise under ice cooling, stirred for 2 hours, and then added dropwise with stirring to 10 l of ion-exchanged water. Then, the precipitate was filtered, washed with water, and then vacuum dried to obtain a pale yellow powder. The polymer of this powder is designated as P-1.

【0045】実施例 参考例で得たP‐1 50g、ベンゾフェノン2g、2
‐イソプロピルチオキサントン1g、テトラエチレング
リコールジアクリレート2g、3‐メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン0.2gを、N‐メチルピロリ
ドン70gに溶解してワニス組成物を調製した。このワ
ニスを6インチシリコンウエハー上にスピン塗布し、9
0℃のホットプレート上で乾燥して20μm厚の塗膜を
得た。
Example 50 g of P-1 obtained in the reference example, 2 g of benzophenone, 2
A varnish composition was prepared by dissolving 1 g of isopropylthioxanthone, 2 g of tetraethylene glycol diacrylate and 0.2 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane in 70 g of N-methylpyrrolidone. This varnish was spin coated on a 6 inch silicon wafer,
It was dried on a hot plate at 0 ° C. to obtain a 20 μm thick coating film.

【0046】一方、シクロペンタノン950mlとエタ
ノール50mlとを混合して現像液‐1を調製し、その
一部をビーカーにとり、23℃に温調したのち、先に作
製した20μm厚の塗膜付シリコンウエハーを入れ静置
した。目視により、塗膜がシリコンウエハーより溶解し
てなくなった時間を測定したところ、250秒であり、
感光層1μm当りの溶解時間は12.5秒であった。
On the other hand, 950 ml of cyclopentanone and 50 ml of ethanol were mixed to prepare a developing solution-1, a portion of which was placed in a beaker and the temperature was adjusted to 23 ° C., after which the previously prepared 20 μm thick coating film was attached. A silicon wafer was placed and left standing. When the time taken for the coating film to dissolve from the silicon wafer to disappear was measured visually, it was 250 seconds,
The dissolution time per 1 μm of the photosensitive layer was 12.5 seconds.

【0047】次に、20μm厚の塗膜の付いた6インチ
シリコンウエハーを、キャノン製i線ステッパーFPA
‐2000iにて400mJ/cmの露光量で露光し
た。露光後、現像液‐1に250秒間浸せきし、次いで
イソプロピルアルコールに浸せきしリンスしたのち、エ
アーブローして風乾した。得られたパターンを観察した
ところ、20μmのライン&スペースの良好なパターン
が得られた。
Next, a 6-inch silicon wafer with a coating film of 20 μm thick was attached to a Canon i-line stepper FPA.
The exposure was performed at -2000i at an exposure dose of 400 mJ / cm 2 . After the exposure, it was dipped in Developer-1 for 250 seconds, then dipped in isopropyl alcohol for rinsing, and then air blown and air dried. When the obtained pattern was observed, a good pattern with a line and space of 20 μm was obtained.

【0048】比較例 実施例で得られたi線ステッパーで露光したウエハー
を、N‐メチルピロリドン500mlとキシレン500
mlとの混合物から成る現像液‐2に60秒間浸せき
し、次いでイソプロピルアルコールでリンスしたのち、
エアーブローで風乾した。得られたパターンは、アンダ
ーカットが激しく、30μm以下の細線パターンは流出
していた。なお、この現像液‐2の23℃における膜厚
1μm当りの溶解度は3.2秒であった。
Comparative Example The wafer exposed by the i-line stepper obtained in the example was treated with 500 ml of N-methylpyrrolidone and 500 xylene.
Immerse in developer-2 consisting of a mixture with ml for 60 seconds, then rinse with isopropyl alcohol,
Air dried with air blow. The obtained pattern was severely undercut, and a fine line pattern of 30 μm or less flowed out. The solubility of this developer-2 at 23 ° C. per 1 μm of film thickness was 3.2 seconds.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027 H05K 3/06 6921−4E ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/027 H05K 3/06 6921-4E

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基材上に、(A)一般式 【化1】 (式中のXは芳香族性テトラカルボン酸のカルボキシル
基を除いた化学構造を、またYは芳香族性ジアミンのア
ミノ基を除いた化学構造をそれぞれ示すものであり、R
は末端エチレン結合をもつ不飽和化合物残基であって、
Xにおける2個の−CO−R基は、アミド基幹鎖を形成
するカルボニル基に対しオルト位置に結合している)で
表わされる繰り返し単位をもつ感光性ポリイミド前駆体
と(B)光重合開始剤とを必須成分として含有する感光
性樹脂組成物から成る感光層を設けたのち、この感光層
に実質上400nm以下の波長のエネルギー線により像
形成露光を施し、次いで該感光層1μm当りの溶解時間
が5.0秒以上の溶解度をもつ現像液で現像処理後、加
熱処理して前記ポリイミド前駆体をイミド環化すること
を特徴とするポリイミド微細パターンの形成方法。
1. A general formula of (A) embedded image on a substrate. (X in the formula represents the chemical structure of the aromatic tetracarboxylic acid excluding the carboxyl group, and Y represents the chemical structure of the aromatic diamine excluding the amino group.
Is an unsaturated compound residue having a terminal ethylene bond,
The two -CO-R groups in X are bonded to the carbonyl group forming the amide group backbone in the ortho position) and a photosensitive polyimide precursor having a repeating unit represented by (B) a photopolymerization initiator. After providing a photosensitive layer composed of a photosensitive resin composition containing as an essential component, the photosensitive layer is subjected to imagewise exposure with an energy ray having a wavelength of substantially 400 nm or less, and then the dissolution time per 1 μm of the photosensitive layer. Is subjected to a development treatment with a developing solution having a solubility of 5.0 seconds or more and then subjected to a heat treatment to imide cyclize the polyimide precursor to form a polyimide fine pattern.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002055449A (en) * 1993-09-03 2002-02-20 Hitachi Chem Co Ltd Relief pattern, buffer coat film for semiconductor and method for producing interlayer dielectric film of multilayer wiring board
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JP2017505464A (en) * 2014-01-13 2017-02-16 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Method for microwave treatment of photosensitive polyimide

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