JPH05295114A - フェニルキノクザリン‐コポリマー - Google Patents

フェニルキノクザリン‐コポリマー

Info

Publication number
JPH05295114A
JPH05295114A JP4335570A JP33557092A JPH05295114A JP H05295114 A JPH05295114 A JP H05295114A JP 4335570 A JP4335570 A JP 4335570A JP 33557092 A JP33557092 A JP 33557092A JP H05295114 A JPH05295114 A JP H05295114A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
copolymer
formula
phenylquinoxaline
copolymers
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.)
Pending
Application number
JP4335570A
Other languages
English (en)
Inventor
Hellmut Ahne
アーネ ヘルムート
Lothar Dr Zapf
ツアプフ ロタール
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JPH05295114A publication Critical patent/JPH05295114A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/0683Polycondensates containing six-membered rings, condensed with other rings, with nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • C08G73/0694Polycondensates containing six-membered rings, condensed with other rings, with nitrogen atoms as the only ring hetero atoms with only two nitrogen atoms in the ring, e.g. polyquinoxalines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/303Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups H01B3/38 or H01B3/302

Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好な熱的及び電気的特性を有する耐高熱性
有機誘電体の製造に使用することができ、かつその際無
毒性溶剤中で加工することのできるポリマーを提供す
る。 【構成】 一般式: 【化1】 [式中R*は極性部分構造を表す]のフェニルキノクザ
リン−コポリマー並びにこれらのコポリマーを耐高熱性
誘電体を製造するのに使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、極性部分構造を有する
フェニルキノクザリン−コポリマー並びにその用途に関
する。
【0002】
【従来の技術】高い開閉速度を有する多層配線における
誘電体として使用されるポリフェニルキノクザリンは、
ポリイミドをベースとする従来の耐高熱性保護層及び絶
縁層(これに関しては「第35回電子コンポーネント会
議(35th Electr−onic Compon
ents Conference)」、ワシントン(米
国)、1985年5月20日〜22日の議事録、第19
2〜198頁参照)に比べて良好な熱的及び電気的特性
を有する(これに関しては「ポリイミドに関する第1回
ヨーロッパ技術シンポジウム(First Europ
ean Tec−hnical Symposium
on Polyimides)」、モンペリエール、1
989年5月10日〜11日、議事録、第1巻、第B−
2/1〜B2/12頁参照)。その際必要とされる薄膜
にポリマーを加工するには、このポリマーが製造工程に
おいて環境問題と抵触せずに使用できるように、溶剤に
可溶性でなければならない。他の要件としてはこのポリ
マー層がマイクロ電子工学分野に使用される基板に良好
に接着しなければならないことである。しかしこの2つ
の要件はいずれもポリフェニルキノクザリンによっては
決して満たされるものではない。すなわちこれらのポリ
マーはクレゾールのような毒性の顕著なフェノール性溶
剤又は塩素化された炭化水素にのみ可溶性であり、酸化
珪素及び窒化珪素のような典型的な半導体表面には十分
な接着性を示さない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、良好
な熱的及び電気的特性を有する耐高熱性の有機誘電体の
製造に使用でき、かつその際無毒性の溶剤中で加工する
ことのできるポリマーを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によ
り、以下の一般式の極性部分構造を有するフェニルキノ
クザリン−コポリマーにより解決される。
【化7】 [式中m=0又は1及びn=1〜10を表し、Xは以下
を表す:
【化8】 [式中p=1〜18及びq=1〜10、及びZ=1〜1
0個のC原子を有するアルキル又はアリールを表す]
【化9】 [式中Q=H又はOR″を表すが、その際R″は水素
(H)又はオレフィン不飽和基であり、またその際CO
基と隣接する芳香族基の基R′はCOOH基であってよ
く、
【化10】 その際Rは以下のものを表す:
【化11】
【0005】
【作用】本発明によるコポリマーは、フェニルキノクザ
リン構造の他に、オキサゾリン(1)、イミド(1)、
イミダゾリン(2)及びいわゆるピロン(3)、すなわ
ちイミダゾピロンの前駆物質を極性部分構造を有する共
成分として有している。これらのコポリマーは、ポリフ
ェニルキノクザリンの良好な熱的及び電気的特性を十分
に維持しながら、γ−ブチルラクトン及びN−メチルピ
ロリドンのような従来の無毒性溶剤中で良好な可溶性を
示し、また酸化珪素及び窒化珪素のような半導体基板に
良好な接着性を示す。無毒性溶剤中での加工可能性及び
半導体基板への改善された接着性は極性部分構造の導入
により達成される。
【0006】本発明に基づくコポリマーは約400℃に
加熱した場合環化し、ベンズオキサゾール、イミド、ベ
ンズイミダゾール及びピロンの部分構造を形成しながら
全ての有機性溶剤に不溶性となる。その際驚くべきこと
には環化後ポリフェニルキノクザリンの良好な熱的及び
電気的特性スペクトルはそのままである。従ってこれら
のコポリマーは特に耐高熱性誘電体の製造に適してい
る。更にポリイミドに比べてその膜厚の削減は単に10
〜20%であり、従って明らかにポリイミドの30〜5
0%の削減より低いことは利点である。
【0007】更に本発明によるコポリマーは、光反応性
基の導入により、例えばOH、NH2 又はCOOH基を
含む不飽和エポキシドを加えることにより感光性前駆物
質を作り得る利点を有する。その際R″は有利には以下
のオレフィン不飽和基を表す:
【化12】 [式中A=−CH2−及び−CH2−O−[−(CH2S
−O]t−(CH23−、D=H、CH3、Cl、Br及
びCN、及びs=2〜16、t=1〜10を表す]
【0008】上述したように本発明によるコポリマーは
ベンズオキサゾール、イミド、ベンズイミダゾール又は
ピロンの構造を有するコポリマーに環化する。これらの
コポリマーは例えば以下の構造を有する:
【化13】 [式中R*は以下のものを表す:
【化14】
【0009】その際イミド構造を有するコポリマーを製
造する場合、その出発コポリマー中に、CO−NH基と
隣接する芳香族基の基R′はCOOH基であるべきであ
る。これはこの場合芳香族基はH、F又はClである2
個の基R′のみを有していることを意味する。
【0010】
【実施例】本発明を実施例に基づき以下に詳述する。
【0011】例 1 フェニルキノクザリン及びベンズオキサゾール前駆物質
からのコポリマー オキシジベンジル(1モル)を3,4−ジアミノ安息香
酸(2モル)と縮合することによりフェニルキノクザリ
ン単位を有するジカルボン酸を得る。このジカルボン酸
から相応する酸クロリドを作る。それには塩化チオニル
を用いてもよい。引続きジカルボン酸クロリドを3,
3′−ジヒドロキシ−4,4′−ジアミノビフェニル
(1モル)でフェニルキノクザリン単位並びにo−ヒド
ロキシ−アミド基(−CO−NH−)を有するコポリマ
ーに変換する。このポリマーの製造はまたいわゆる塩化
物を含まない合成によっても行い得る(これに関しては
欧州特許出願公開第0391196号明細書参照)。
【0012】このコポリマーの溶液から塗膜が作られる
が、これは約400℃での熱処理に際し水を分離し、o
−ヒドロキシ−アミド基をベンズオキサゾール構造に環
化する。
【0013】例 2 フェニルキノクザリン及びイミド前駆物質からのコポリ
マー 例1と同様にして行うが、その際3,4−ジアミノ安息
香酸の代わりに4,5−ジアミノフタル酸をまた3,
3′−ジヒドロキシ−4,4′−ジアミノビフェニルの
代わりに4,4′−ジアミノビフェニルを用いる。その
際テトラカルボン酸又は中間段階として相応する酸クロ
リドを介してフェニルキノクザリン単位及びo−カルボ
キシ−アミド基(−CO−NH−)を有するコポリマー
が得られ、これは約400℃の温度で熱処理でイミド構
造に環化される。
【0014】4,4′−ジアミノビフェニルの代わりに
3,3′−ジヒドロキシ−4,4′−ジアミノビフェニ
ルを使用すると、同様の方法でヒドロキシイミド構造を
有するコポリマーが得られる。
【0015】例 3 フェニルキノクザリン及びベンズイミダゾール前駆物質
からのコポリマー オキシジベンジル及びイソフタルアルデヒド(モル比
1:1)をN−メチルピロリドンのような適当な溶剤中
で二重分子量の3,3′、4,4′−テトラアミノビフ
ェニルと縮合することによりフェニルキノクザリン単位
並びにo−アミノ−アゾメチン基(−N=CH−)を有
する可溶性コポリマーが得られる。
【0016】このコポリマーは薄膜に加工することがで
きる。約400℃でポリマーの薄膜を熱処理するとo−
アミノ−アゾメチン基はベンズイミダゾール構造に環化
する。
【0017】例 4 フェニルキノクザリン及びピロン前駆物質からのコポリ
マー 3,3′、4,4′−テトラアミノビフェニル及びベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物をモル比6:1で
o−ジアミノ官能基を末端に有するオリゴマーのアミド
カルボン酸に変換する。引続きこのアミドカルボン酸を
オキシジベンジルとモル比6:5でフェニルキノクザリ
ン単位並びにo−アミノ−o′−カルボキシ−アミド基
(−CO−NH−)を有するコポリマーに縮合する。
【0018】このポリマーから作られる薄膜は約400
℃で熱処理する際に水を分離するが、その際o−アミノ
−o′−カルボキシ−アミド基はピロン構造に環化され
る。
【0019】上述のコポリマーはすべてジメチルホルム
アミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド
及びN−メチルピロリドンのような極めて極性の強い溶
剤に極めて可溶性である。N−メチルピロリドンに入れ
たコポリマーの溶液で行われる、例えばシリコンウェハ
の基板の被覆は遠心分離により行われた。この塗膜を約
70℃で1時間乾燥し、引続き約400℃で1時間熱処
理した。
【0020】フェニルキノクザリン−ポリマーとは異な
りこのコポリマーの場合熱処理の際に膜厚の損失が生じ
る。それというのもこの場合部分的に環化されないプレ
ポリマー単位が存在し、これは熱処理(400℃/時
間)により初めて耐高熱性構造に転化されるからであ
る。その際生じる容量収縮はポリイミドの30〜50%
に対して明らかに10〜20%少ない。
【0021】本発明に基づくコポリマーはポリイミドに
比べて高い熱安定性において極めて優れている。すなわ
ち500℃以上の温度で初めて重量減少が起こる。熱挙
動は熱重量分析で検出されたが、その際10℃/分の加
熱率で室温から700℃に加熱し、その際重量損失が記
録された。
【0022】本発明によるコポリマーは極めて良好な絶
縁性を有しており、以下の電気的固有値が測定された。
【0023】
【表1】コポリマー ε tangδ・103 ρ(Ωcm) 例 1 3.03 1.3 1.3・1018 例 3 3.33 3.25 7・1017 例 4 3.08 2.0 1.6・1018
【0024】誘電性の測定は25℃(大気中湿度0%)
で1kHzの測定周波数での容量測定により行われた。
その際ポリマー薄膜をCr/Ni被覆されたシリコンウ
ェハ上に施し、対電極として金膜を蒸着した。膜厚は約
6μmであった。
【0025】
【発明の効果】本発明に基づくコポリマーは熱的及び誘
電的固有値に関しフェニルキノクザリン−ポリマーに類
似する挙動を示す。これらのコポリマーはなおその上に
その可溶性のOH、NH2 及びCOOH基によってγ−
ブチロラクトン及びN−メチルピロリドンのような無毒
性溶剤に良好な可溶性を示す。また同時にコポリマー中
の極性基はSiO2及びSi34のような基板表面上の
接着性の一層良好な改善をもたらす。
【0026】更に本発明によるコポリマーは容易に光構
造化される利点を有する。光構造化は間接的にO2 /R
IEにより二層法で行われるか又は直接感光性に調整さ
れた前駆物質で行ってもよい。その際増感剤及び/又は
光開始剤を有する化学的に結合された光反応性基を有す
るコポリマーからなる混合物を使用するが、その際ポジ
又はネガ構造化を有利には>400nmの波長を有する
光線によって行う。増感剤としては例えば慣用のポジ型
レジストに使用されているようなジアゾキノン又はジア
ゾケトンをベースとする化合物を使用してもよい。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式: 【化1】 [式中m=0又は1及びn=1〜10を表し、Xは以下
    を表す: 【化2】 [式中p=1〜18及びq=1〜10、及びZ=1〜1
    0個のC原子を有するアルキル又はアリールを表す] 【化3】 [式中Q=H又はOR″を表すが、その際R″は水素
    (H)又はオレフィン不飽和基であり、またその際CO
    基と隣接する芳香族基の基R′はCOOH基であってよ
    く、 【化4】 その際Rは以下のものを表す: 【化5】 の極性部分構造を有するフェニルキノクザリン−コポリ
    マー。
  2. 【請求項2】 R″が以下のものを表す: 【化6】 [式中A=−CH2−及び−CH2−O−[−(CH2S
    −O]t−(CH23−、D=H、CH3、Cl、Br及
    びCN、及びs=2〜16、t=1〜10を表す]こと
    を特徴とする請求項1記載のフェニルキノクザリン−コ
    ポリマー。
  3. 【請求項3】 耐高熱性誘電体を製造するのに使用する
    ことを特徴とする請求項1又は2記載のフェニルキノク
    ザリン−コポリマー。
JP4335570A 1991-11-26 1992-11-20 フェニルキノクザリン‐コポリマー Pending JPH05295114A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4138862.3 1991-11-26
DE4138862 1991-11-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05295114A true JPH05295114A (ja) 1993-11-09

Family

ID=6445621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4335570A Pending JPH05295114A (ja) 1991-11-26 1992-11-20 フェニルキノクザリン‐コポリマー

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5278277A (ja)
EP (1) EP0544165B1 (ja)
JP (1) JPH05295114A (ja)
DE (1) DE59206487D1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7668415B2 (en) * 2004-09-27 2010-02-23 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and device for providing electronic circuitry on a backplate

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3852243A (en) * 1969-07-31 1974-12-03 Boeing Co Polyphenylquinoxalines containing latent crosslinking groups
US3852244A (en) * 1973-11-23 1974-12-03 Gen Electric Polyetherquinoxalines
FR2453873A1 (fr) * 1979-01-19 1980-11-07 Inst Francais Du Petrole Resines de polyarylquinoxalines thermodurcissables utilisables notamment dans des vernis d'emaillage
US4375536A (en) * 1981-11-12 1983-03-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Polyphenylquinoxalines containing pendant phenylethynyl and ethynyl groups
US4595745A (en) * 1983-06-27 1986-06-17 Ube Industries, Ltd. Organic solvent-soluble photosensitive polyamide resin
US4788271A (en) * 1987-03-23 1988-11-29 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration Polyphenylquinoxalines containing alkylenedioxy groups
US4914177A (en) * 1987-07-13 1990-04-03 American Telephone And Telegraph Company Polyquinoxaline polymers, and articles comprising same
US4908426A (en) * 1988-09-28 1990-03-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Polyphenylquinoxalines via aromatic nucleophilic displacement
EP0391196A3 (de) * 1989-04-06 1991-02-27 Siemens Aktiengesellschaft Herstellung von Hydroxypolyamiden
US5115078A (en) * 1989-06-20 1992-05-19 The University Of Akron Self polymerizable phenylquinoxalines, their preparation and use in polyphenylquinoxaline homopolymers and copolymers
US5030704A (en) * 1989-06-20 1991-07-09 The University Of Akron Self polymerizable phenylquinoxalines, their preparation and use in polyphenylquinoxaline homopolymers and copolymers
US5045608A (en) * 1989-09-27 1991-09-03 Ibm Corporation Polyimide-poly(phenylquinoxaline) block copolymers
US5162495A (en) * 1989-11-13 1992-11-10 Exxon Research And Engineering Company Synthesis of quinoline and substituted quinoline copolymers
US5175221A (en) * 1990-02-21 1992-12-29 Exxon Research And Engineering Company Quaternary salts of polymers having repeating quinoxaline moieties
US5149773A (en) * 1990-02-21 1992-09-22 Exxon Research And Engineering Company Polyquinoxaline and the method of preparation

Also Published As

Publication number Publication date
US5278277A (en) 1994-01-11
EP0544165A1 (de) 1993-06-02
EP0544165B1 (de) 1996-06-05
DE59206487D1 (de) 1996-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR920000208B1 (ko) 폴리이미드의 제조방법
EP0487857B1 (en) Enhancement of polyimide adhesion on reactive metals
US6297351B1 (en) Polybenzoxazole resin and precursor thereof
US6084053A (en) Electronic part and process for manufacturing the same
JPS63305130A (ja) 耐高熱性誘電体の製造方法
JP2001114893A (ja) ポリベンゾオキサゾール樹脂およびその前駆体
US6204356B1 (en) Polybenzoxazole resin and precursor thereof
JP4042201B2 (ja) 電子部品およびその製造方法
JP4041019B2 (ja) 銅の拡散に対するバリア効果を有する誘電体
JPH0292535A (ja) 金属とポリイミドの複合成形体
US4925912A (en) Auto-photocrosslinkable copolyimides and polyimide compositions
JPH02269743A (ja) 中間分子量ポリイミドの造形品
JP2669420B2 (ja) 電気部品または半導体上の回路上に改良されたプレーナ化を示す、密着性、電気絶縁性および▲高▼い断熱性の中間層を製造する方法
JPH05295114A (ja) フェニルキノクザリン‐コポリマー
US4507333A (en) Biphenylene end-capped quinoxaline polymers and their use as insulating coatings for semiconductor devices
JP4045621B2 (ja) フッ素含有ポリイミド樹脂を含む電気絶縁材料およびそれを用いた電子部品
JP3641901B2 (ja) ポリアミック酸およびポリイミド
JP4423705B2 (ja) 低誘電率重合体
RU2019548C1 (ru) Способ изготовления полиимидного диэлектрического слоя
JPH02167741A (ja) 金属/ポリイミド複合体の製造方法
JP3653888B2 (ja) ポリアミック酸およびポリイミド
JP4240648B2 (ja) 半導体装置用ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物および樹脂膜
Kubota et al. Preparation of quinazolone–imide copolymers and their thermal and chemical etching properties
JP2001139684A (ja) 多層配線用層間絶縁膜並びにそれに用いる樹脂及びその製造方法
JPH04314730A (ja) 弗素含有ポリイミド樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020411