JPH06348016A - 感光性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式（Ｉ） 【化１】 で示される構造単位を含むポリアミド酸１００重量部に
対し、一般式（II） 【化２】 で示されるエポキシ基を有するシリコン化合物０．５〜
３０重量部及び光照射により酸を発生する化合物０．５
〜４０重量部を含有する感光性樹脂組成物。 【効果】 製造が容易で、ポジ型のパターン形成がで
き、基板との密着性に優れる感光性樹脂組成物が提供さ
れた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感光性樹脂組成物に関す
る。更に詳しくは製造が容易であり、基板との密着性が
良好なポジ型の感光性樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】感光性ポリイミドは耐熱性感光材料とし
て半導体の絶縁膜やパッシベーション膜などに広く使用
されている。ネガ型感光材料としてたとえば特開昭５４
−１４５７９４号公報、特公昭５５−４１４２２号公
報、特開平２−１４４５３９号公報などに光照射によっ
て重合可能な炭素−炭素二重結合を有する化合物をポリ
イミド前駆体に混合したもの、エステル結合によって化
学的に結合したものなどが報告されている。しかしなが
ら、基板上に塗布された樹脂の一部を穴開けなどのパタ
ーン加工を行う際、加工を必要とする面積が全塗膜面に
対して小さい場合には、ネガ型の感光材料では露光工程
でマスク上のゴミや傷などの影響を受けやすいので、ポ
ジ型の感光材料を使用する方が好ましい。ポジ型の感光
性ポリイミドとしては、特開昭６３−２０６７４３号公
報、特開昭６４−６１７４７号公報にポリアミド酸のカ
ルボキシル基にアミドやエステル結合を介してオルト位
にニトロ基を有するフェニル誘導体を結合させたもの、
特開平３−２０９４７８号公報、特開平３−２４７６５
５号公報に水酸基などを有するポリイミドを利用するも
の、特開平３−７６３号公報、特開平４−１２０１７１
号公報に光照射によって酸を発生する化合物と発生した
酸による分解でアルカリ可溶性となる樹脂を混合したも
のなどが開示されている。しかし、上記ポジ型感光材料
は、製造が煩雑で、感光性とするためにはポリイミドの
構造が特殊なものに限定され、また基板との密着性に欠
けるといった問題を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の従来技術の問題に鑑み、製造が容易であり、基板との
密着性に優れ、最終焼成物として得られるポリイミドが
構造上の限定を受けないポジ型の感光性樹脂組成物を提
供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、公知技術
にかかわる上述の問題点を解決すべく鋭意検討を行った
結果、ポリアミド酸にエポキシ基と加水分解性のアルコ
キシル基を有するシリコン化合物及び光照射により酸を
発生する化合物を必須成分として含有させることによ
り、上述の種々の問題を解決しうることを知見し、本発
明の感光性樹脂組成物を完成するに至った。すなわち、

【０００５】本発明感光性樹脂組成物は、下記一般式
（Ｉ）

【化９】 で示される構造単位を含むポリアミド酸を１００重量
部、下記一般式（II)

【化１０】 で示されるエポキシ基を有するシリコン化合物０．５〜
３０重量部、及び光照射により酸を発生する化合物０．
５〜４０重量部を含有することからなる感光性樹脂組成
物、

【０００６】｛ただし、式（Ｉ）においてＲ¹は４価の
有機基、Ｒ²は少なくとも２個の炭素原子を有する２価
の有機基または２価のポリシロキサン基を表す、また式
（II）においてＺは

【化１１】

【化１２】 または

【化１３】 であり、Ｒ³は

【化１４】

【化１５】 または

【化１６】 （ただし、ｓは０〜４の整数、ｔは１〜４の整数を表
す）であり、Ｒ⁴は独立に炭素数１〜６のアルキル基、
Ｒ⁵は独立に炭素数１〜６の飽和または不飽和の炭化水
素基を表し、１≦ｋ≦３である。｝。

【０００７】本発明の組成物に使用するポリアミド酸
は、前記式（Ｉ）で示される構造単位を有するが、その
式（Ｉ）におけるＲ¹は４価の芳香族基、４価の複素環
式基、４価の脂環式炭化水素基、４価の脂肪族炭化水素
基などの４価の有機基を表す。また、Ｒ²は脂肪族基、
環式脂肪族基、炭素環式芳香族基、複素環式基などの炭
素数２以上の２価の有機基またはポリシロキサン基であ
る。また、Ｒ¹またはＲ²はハロゲン原子（例えばフッ
素、塩素または臭素）もしくは炭素数１〜４のアルキレ
ン基などの１個で置換されたものでもよい。

【０００８】本発明の組成物に使用するポリアミド酸
は、Ｒ¹で示される４価の有機基を有するテトラカルボ
ン酸二無水物とＲ²で示される２価の有機基を有するジ
アミンを反応させて得られる式（Ｉ）で示される構造単
位を有するものである。

【０００９】Ｒ¹で示される４価の有機基を有するテト
ラカルボン酸二無水物の具体的な化合物を示すと、４価
の芳香族基を有する芳香族テトラカルボン酸二無水物と
してはピロメリット酸二無水物、３，３′，４，４′−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２′，３，
３′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，
３′，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物、２，２′，３，３′−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物、２，３，３′，４′−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸二無水物、ビス−（３，４−ジカ
ルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス−（３，４
−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、１，２，
５，６−ナフタリンテトラカルボン酸二無水物、２，
３，６，７−ナフタリンテトラカルボン酸二無水物、
２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサ
フロロプロパン二無水物などが挙げられ、４価の脂環式
炭化水素基を有する脂環式テトラカルボン酸二無水物と
してはシクロブタンテトラカルボン酸二無水物、メチル
シクロブタンテトラカルボン酸二無水物などが挙げら
れ、４価の脂肪炭化水素基を有する脂肪族テトラカルボ
ン酸二無水物としては１，２，３，４−テトラカルボキ
シブタン二無水物など、４価の複素環式基を有する化合
物としては、チオフェン−２，３，４，５−テトラカル
ボン酸二無水物、ピラジン−２，３，５，６−テトラカ
ルボン酸二無水物、ピリジン−２，３，５，６−テトラ
カルボン酸二無水物などの化合物を挙げることができ
る。しかし、必ずしもこれらの化合物に限定されるもの
ではない。

【００１０】Ｒ²で示される２価の有機基を有するジア
ミンの具体的な化合物を示すと、芳香族ジアミンとして
は４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，４′−
ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ジアミノジフ
ェニルメタン、４，４′−ジアミノジフェニルスルホ
ン、４，４′−ジアミノジフェニルスルフィド、４，
４′−ジ（メタアミノフェノキシ）ジフェニルスルホ
ン、４，４′−ジ（パラアミノフェノキシ）ジフェニル
スルホン、オルトフェニレンジアミン、メタフェニレン
ジアミン、パラフェニレンジアミン、ベンジジン、３，
３′−ジアミノベンゾフェノン、４，４′−ジアミノベ
ンゾフェノン、４，４′−ジアミノジフェニル−２，２
−プロパン、１，５−ジアミノナフタレン、１，８−ジ
アミノナフタレン、４，４′−ビス（４−アミノフェノ
キシ）ビフェニル、２，２−ビス｛４−（４−アミノフ
ェノキシ）フェニル｝ヘキサフロロプロパン、１，４−
ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス
（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４′−ジアミ
ノ−３，３′−ジエチル−５，５′−ジメチルジフェニ
ルメタン、４，４′−ジアミノ−３，３′，５，５′−
テトラメチルジフェニルメタン、１，４−ジアミノトル
エン、メタキシリレンジアミン、２，２′−ジメチルベ
ンジジンなどが挙げられ、脂肪族ジアミンとしてはトリ
メチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミン、２，１１−ドデカンジアミンなどが挙
げられ、シリコン系ジアミンとしてはビス（パラアミノ
フェノキ）ジメチルシラン、１，４−ビス（３−アミノ
プロピルジメチルシリル）ベンゼンなどが挙げられ、脂
環式ジアミンとしては１，４−ジアミノシクロヘキサ
ン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、イソフ
ォロンジアミンなど、グアナミン類としてはアセトグア
ナミン、ベンゾグアナミンなどが挙げられる。しかし、
必ずしもこれらの化合物に限定されるものではない。

【００１１】また、Ｒ²で示される２価のポリシロキサ
ン基を有するジアミノポリシロキサンとしては、次式
（１）〜（９）

【化１７】

【化１８】

【化１９】

【化２０】

【化２１】

【化２２】

【化２３】

【化２４】

【化２５】 （ただし、式中ｐは１〜１００である）で示される化合
物をあげることができる。しかし、これらの化合物に限
定されるものではない。

【００１２】本発明の組成物に用いるポリアミド酸の対
数粘度数は製膜性の点から０．１〜５ｄｌ／ｇの範囲が
望ましい。この対数粘度数とは式（III)

【数１】 （ここでη及びη_oはウベローデ粘度計を使用し、温度
３０±０．０１℃で測定した値である。ηは溶液、η_o
は溶媒のみの測定値であり、Ｃは溶液濃度０．５ｇ／ｄ
ｌである。）で表されるη_inhのことである。

【００１３】本発明の組成物に使用する前記一般式（I
I）で示されるエポキシ基を有するシリコン化合物は、
一分子中にエポキシ基と加水分解性のアルコキシル基と
を有することが必要である。具体的な化合物としては３
−グリシドキシプロピルジイソプロピルエトキシシラ
ン、３−グリシドキシプロピルジイソプロピルメトキシ
シラン、３−グリシドキシプロピルジｎ−プロピルメト
キシシラン、３−グリシドキシプロピルジｎ−プロピル
エトキシシラン、３−グリシドキシプロピルジメチルエ
トキシシラン、３−グリシドキシプロピルジメチルメト
キシシラン、３−グリシドキシプロピルジメチルイソプ
ロポキシシラン、３−グリシドキシプロピルジメチルｎ
−プロポキシシラン、３−グリシドキシプロピルジエチ
ルエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルジエチル
メトキシシラン、３−グリシドキシプロピルジエチルイ
ソプロポキシシラン、３−グリシドキシプロピルジエチ
ルｎ−プロポキシシラン、（３−グリシドキシプロピ
ル）メチルジエトキシシラン、（３−グリシドキシプロ
ピル）メチルジメトキシシラン、（３−グリシドキシプ
ロピル）メチルジイソプロポキシシラン、（３−グリシ
ドキシプロピル）メチルジｎ−プロポキシシラン、（３
−グリシドキシプロピル）エチルジメトキシシラン、
（３−グリシドキシプロピル）エチルジメトキシシラ
ン、（３−グリシドキシプロピル）エチルジイソプロポ
キシシラン、（３−グリシドキシプロピル）エチルジｎ
−プロポキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチル
ジイソプロペノキシシラン、３−グリシドキシプロピル
エチルジイソプロペノキシシラン、３−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピル
トリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリｎ
−プロポキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘ
キシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシランなどを
挙げることができるが、これらの化合物に限定されるも
のではない。

【００１４】本発明の組成物における前記一般式（II）
で示されるエポキシ基を有するシリコン化合物の組成物
中の含有量は、前記ポリアミド酸１００重量部に対して
０．５〜３０重量部、好ましくは３〜１５重量部であ
る。０．５重量部未満の場合は感光性を示さず、３０重
量部をこえる場合は感度が低くなる。

【００１５】本発明の組成物で使用する光照射により酸
を発生する化合物は、かかる性質を有するものとして公
知の化合物類及びそれらの混合物、例えばアンモニウム
塩、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム
塩、セレニウム塩、アルソニウム塩などの各種オニウム
化合物類、フェニルトリハロメチルスルホン化合物類、
ハロメチルトリアジン化合物類、ハロメチルオキサジア
ゾール化合物などの有機ハロゲン化合物類、１，２−ナ
フトキノンジアジド−（２）−４−スルホン酸のエステ
ルもしくはアミド化合物類、ニトロベンジルアルコール
のスルホン酸エステル化合物類、オキシムのスルホン酸
エステル化合物類、Ｎ−ヒドロキシアミドまたはイミド
のスルホン酸エステル化合物類、β−ケトスルホン系化
合物類、ベンゾインのスルホン酸エステル化合物類など
に属するものが広く適する。

【００１６】これらの具体的な例としては以下の化合物
を挙げることができる。すなわち、ジ（パラタ−シャリ
−ブチルフェニル）ジフェニルヨードニウムトリフルオ
ロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムテトラ
フルオロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフル
オロホスフェート、ジフェニルヨードニウムトリフルオ
ロメタンスルホネート、ベンゼンジアゾニウムパラトル
エンスルホネート、４−ｐ−トリル−メルカプト−２，
５−ジエトキシ−ベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロ
ホスフェート、ジフェニルアミン−４−ジアゾニウムサ
ルフェート、トリ（タ−シャリ−ブチルフェニル）スル
ホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニ
ルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリ
フェニルセレニウムテトラフルオロボレート、オルトニ
トロベンジルパラトルエンスルホネート、ベンゾイント
シレート、ベンゾインメタンスルホネート、ベンゾイン
トリフルオロメタンスルホネート、ベンゾイン−２−ト
リフルオロメタンベンゼンスルホネート、アニソイント
シレート、アニソインメタンスルホネート、アニソイン
トリフルオロメタンスルホネート、アニソイン−２−ト
リフルオロメタンベンゼンスルホネート、１−ベンゾイ
ル−１−メチルスルホニルオキシ−シクロヘキサン、２
−［（ｐ−トリルスルホニル）オキシ］−１−フェニル
−１−オクタノン、２−［（β−ナフチルスルホニル）
オキシ］−１−フェニル−１−プロパノン、２−［（ｐ
−アセトアミドフェニルスルホニル」オキシ］−１−フ
ェニル−１−プロパノン、安息香酸アミドトシレート、
安息香酸アミドメタンスルホネート、Ｎ−トシロキシフ
タルイミド、Ｎ−［（２−トリフルオロメタンベンゼン
スルホニル）オキシ］フタルイミド、Ｎ−トシロキシ−
１，８−ナフタルイミド、Ｎ−［（２−トリフルオロメ
タンベンゼンスルホニル）オキシ］−１，８−ナフタル
イミド、Ｎ−トシロキシ−２，３−ジフェニルマレイミ
ド、Ｎ−［（２−トリフルオロメタンベンゼンスルホニ
ル）オキシ］−２，３−ジフェニルマレイミド、４−
（ジ−ｎ−プロピルアミノ）−ベンゾニウムテトラフル
オロボレート、４−メチル−６−トリクロロメチル−２
−ピロン、

【００１７】４−（３，４，５−トリメトキシスチリ
ル）−６−トリクロロメチル−２−ピロン、４−（４−
メトキシスチリル）−６−（３，３，３−トリクロロ−
プロペニル）−２−ピロン、２−トリクロロメチル−ベ
ンズイミダゾール、２−トリブロモメチル−キノン、
２，４−ジメチル−１−トリブロモアセチル−ベンゼ
ン、４−ジブロモアセチル−安息香酸、１，４−ビス−
ジブロモメチル−ベンゼン、トリス−ジブロモメチル−
ｓ−トリアジン、２−（６−メトキシナフチル−２−イ
ル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−ｓ−トリアジ
ン、２−（ナフチル−１−イル）−４，６−ビス−トリ
クロロメチル−ｓ−トリアジン、２−（ナフチル−２−
イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−ｓ−トリア
ジン、２−（４−エトキシナフチル−１−イル）−４，
６−ビス−トリクロロメチル−ｓ−トリアジン、２−
（ベンゾピラニル−３−イル）−４，６−ビス−トリク
ロロメチル−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシアン
トラシ−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル
−ｓ−トリアジン、２−（フェネチル−９−イル）−
４，６−ビス−トリクロロメチル−ｓ−トリアジン、ｏ
−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、２
−フェニル−５−トリクロロメチルオキサジアゾール、
２−（ｐ−メトキシフェニル）−５−トリクロロメチル
オキサジアゾール、２−スチリル−５−トリクロロメチ
ルオキサジアゾール、２−（ｎ−ブチル）−５−トリク
ロロメチルオキサジアゾール、α−トリフルオロアセト
フェノンオキシム−４−ヒドロキシベンゼンスルホネー
ト、９−（４−ヒドロキシベンゼンスルホニルオキシイ
ミノ）−フルオレン、９−（４−メタクリルアミドメチ
ルベンゼンスルホニルオキシイミノ）−フルオレン、２
−（４−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロ
ロメチル）−Ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシナフ
チル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリ
アジン、ジフェニル（４−チオフェノキシフェニル）ス
ルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、（４−メト
キシフェニル）フェニルヨードニウムトリフルオロメタ
ンスルホネート、（４−メトキシフェニル）フェニルヨ
ードニウムトリフルオロメタンスルホネート、２，６−
ジニトロベンジルトシレートなどを挙げることができ
る。しかし、これらの化合物に限定されるものではな
い。

【００１８】光照射によって酸を発生する化合物の組成
物中の含有量は、前記ポリアミド酸１００重量部に対し
て０．５〜４０重量部、好ましくは３〜２０重量部であ
る。０．５重量部未満の場合は感度が低く、４０重量部
をこえると、硬化後のポリイミドの膜質を低下させるの
で好ましくない。

【００１９】本発明の感光性樹脂組成物においては、必
要に応じて増感剤、染料、顔料、界面活性剤などを使用
することもできる。

【００２０】本発明の組成物に用いるポリアミド酸は、
極性溶媒中、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを温
度０〜１００℃、好ましくは１０〜３０℃で反応するこ
とにより得ることかできる。またポリアミド酸の分子量
をコントロールすることを目的に一官能性の酸無水物ま
たはアミンを添加して反応する。このポリアミド酸を得
る反応成分であるテトラカルボン酸二無水物、ジアミン
は前述のとおりである。一官能性の酸無水物やアミンと
しては無水フタル酸、無水マレイン酸、アニリン、モノ
アリルアミンなどを挙げることができるが、これらに限
定されない。

【００２１】好ましい溶媒の具体例として、Ｎ−メチル
−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド、テトラメチル尿素、ピリジン、ヘキサメチルホスホ
ルアミド、メチルホルムアミド、Ｎ−アセチル−２−ピ
ロリドン、２−メトキシエタノール、２−エトキシブタ
ノール、２−ブトキシエタノール、ジエチレングリコー
ルモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、シクロペンタノン、クレゾール、γ−ブチロラクト
ン、イソホロン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ，
Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメトキシ
アセトアミド、テトラヒドロフラン、Ｎ−メチル−ε−
カプロラクタム、テトラヒドロチオフェンジオキシド
｛スルフォラン（ｓｕｌｐｈｏｌａｎｅ）｝などを挙げ
ることができる。また、溶媒として上記有機溶媒を、他
の非プロトン性（中性）有機溶媒、例えば、芳香族、脂
環式もしくは脂肪族炭化水素、またはそれら（例えば、
ベンゼン、トルエン、キシレンなど、シクロヘキサン、
ペンタン、ヘキサン、石油エーテル、塩化メチレンな
ど）の塩素化誘導体またはアルコールやジオキサンなど
で希釈したものを用いることもできる。

【００２２】本発明の感光性樹脂組成物は、前記式
（Ｉ）で示される構造単位を含むポリアミド酸に、前記
式（II）で示されるエポキシ基を有するシリコン化合物
と光照射により酸を発生する化合物とを配合することに
より得ることができる。通常は溶液の状態で供される。

【００２３】本発明の感光性樹脂組成物を用いたパター
ン化されたアミド酸及びポリイミドの形成方法について
説明する。本発明の感光性樹脂組成物はスピンコート、
浸漬、印刷、ディスペンスあるいはロールコーターなど
公知の方法によりシリコンウエハー、金属板、プラスチ
ック板、あるいはガラス板などの基板上に塗布する。得
られた塗膜は電気炉あるいはホットプレートなどの加熱
手段を用いて３０〜１１０℃、より好ましくは６０〜１
００℃の温度で数分〜数十分プリベークを行うことによ
り塗膜中の大部分の溶媒の除去する。この溶媒を除去し
た塗膜にネガマスクを置き、化学線を照射する。化学線
としてはＸ線、電子線、紫外線、あるいは可視光線など
が例として挙げられるが、紫外線または電子線が特に好
適である。引き続き上記加熱手段により１１０〜１９０
℃、より好ましくは１２０〜１７０℃で３０秒〜１５分
間加熱を行う。

【００２４】次いで露光部を現像液で溶解除去すること
によりポジ型のレリーフパターンを得る。ここで使用さ
れる現像液は反応溶媒の例として前述した有機溶媒また
はこれにアルコール、キシレン、水などの貧溶媒を混合
したものを使用することができる。次に必要によりアル
コール、水などの貧溶媒中でリンスし、更に１５０℃以
下の温度で乾燥を行う。またプリベーク後のいずれかの
時点で基板からフィルムを剥し、単独のフィルムとして
使用することも可能である。

【００２５】現像により形成されたレリーフパターンの
ポリアミド酸はポリイミドの前駆体であるため、これを
上記加熱手段により２００〜５００℃、好ましくは３０
０〜４００℃の温度で数分〜数十分加熱することによ
り、閉環してイミド化し、パターン化されたポリイミド
膜を得る。

【００２６】以上のようにして得るポジ型レリーフパタ
ーンはつぎのような反応で形成する。すなわち、マスク
を通して光照射が行なわれると未露光部では、エポキシ
基を有するシリコン化合物のエポキシ基は開環しない
が、露光部では発生した酸によって、エポキシ基が開環
する。この後、さらに熱を加えると未露光部ではポリア
ミド酸のカルボキシル基はエポキシ基を有するシリコン
化合物のエポキシ基に付加するが、露光部ではエポキシ
基は開環しているため、カルボキシル基との反応は起こ
らない。更に加熱中にシリコン化合物のアルコキシ基間
の縮合も一部進行するため未露光部ではポリアミド酸の
カルボキシル基を介した架橋構造が形成され、溶剤に対
する溶解性が著しく減少するか、または不溶となる。こ
のため、露光部と未露光部に溶剤に対する溶解性の差が
生じ、露光部を溶剤で除去することによって、ポジ型の
レリーフパターンを形成する。また、このようにして得
たパターン化されたポリアミド酸や、更に加熱による脱
水でイミド化した硬化物は、組成中に含まれるエポキシ
基を有するシリコン化合物が基板との密着性にも寄与す
るため、基板との密着性に極めて優れており、そのため
カップリング剤などによる基板処理を必要としない。

【００２７】このようにして本発明の感光性樹脂組成物
からパターン化されたポリイミド膜を得ることができ
る。本発明の感光性樹脂組成物は電子材料用途、特に半
導体用の各種保護膜、平坦化膜、パッシベーション膜、
バッファーコート膜、ＬＳＩメモリーのα線遮蔽膜、層
間絶縁膜、プリント配線板の多層板の層間膜、液晶配向
膜あるいはサーマルヘッドの蓄熱材などに適用可能であ
る。

【００２８】

【実施例】以下に実施例によって、本発明を更に具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら
限定されるものではない。

【００２９】合成例１（ポリアミド酸の合成１） 撹拌装置、滴下ロート、温度計、コンデンサー及び窒素
置換装置を付した１リットルのフラスコを高温槽中に固
定した。脱水精製した５００ｇのＮ−メチル−２−ピロ
リドン（以下「ＮＭＰ」と略記する。）、２１．２９ｇ
（０．１０６３モル）の４，４′−ジアミノジフェニル
エーテル（以下「ＤＤＥ」と略記する。）を投入し撹拌
を続け溶解させた。この溶液に３４．２６ｇ（０．１０
６３モル）の３，４，３′，４′−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物（以下「ＢＴＤＡ」と略記す
る。）を添加し、２０〜３０℃で８時間反応を行い濃度
１０．０重量％のポリアミド酸を得た。

【００３０】合成例２（ポリアミド酸の合成２） 合成例１と同様の装置を用い、脱水精製した５００ｇの
ＮＭＰ中に３４．２０ｇ（０．１７０８モル）のＤＤＥ
を投入し撹拌を続け溶解させた。この溶液に３１．０６
ｇ（０．１４２３モル）のピロメリット酸二無水物（以
下「ＰＭＤＡ」と略記する。）と９．４５７ｇ（０．０
５６９モル）の無水フタル酸を添加し、２０〜３０℃で
８時間反応を行い、末端に無水フタルが付加した濃度１
３．０重量％のポリアミド酸を得た。

【００３１】合成例３（ポリアミド酸の合成３） 合成例１と同様の装置を用い、脱水精製した５００ｇの
ＮＭＰ中に１５．９７ｇ（０．１４７０モル）のパラフ
ェニレンジアミン（以下「ＰＤＡ」と略す。）と３．１
４ｇ（０．０４１８モル）のアリルアミンを投入し撹拌
を続け溶解させた。この溶液に４９．２１ｇ（０．１６
７２モル）の３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカ
ルボン酸二無水物（以下「ＢＰＤＡ」と略す。）を添加
し、２０〜３０℃で８時間反応を行い、末端にアリルア
ミンの付加した濃度１２．０重量％のポリアミド酸を得
た。

【００３２】合成例４〜５（ポリアミド酸の合成） 反応成分の量以外は、合成例１と同様の装置、溶媒およ
び方法によって種々のポリアミド酸溶液を得た。表１中
にはテトラカルボン酸二無水物、ジアミン、その他の反
応成分のｇ数とモル数および溶液中のポリアミド酸濃度
を合成例１、２、３と共に示した。

【００３３】なお、表１に記載されている略号はつぎの
とおりである。 テトラカルボン酸二無水物： ＢＴＤＡ：３，４，３′４′ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物 ＰＭＤＡ：無水ピロメリット酸 ＢＰＤＡ：３，４，３′４′−ビフェニルトラカルボン
酸二無水物 ６ＦＤＡ：２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニ
ル）ヘキサフロロプロパン二無水物 ＯＤＰＡ：ビス−（３，４−ジカルボキシフェニル）エ
ーテル二無水物 ジアミン： ＤＤＥ：４，４′−ジアミノジフェニルエーテル ＰＤＡ：パラフェニレンジアミン ＢＡＰＳ：４，４′−ジ（パラアミノフェノキシ）ジフ
ェニルスルホン ＤＤＳ：３，３′−ジアミノジフェニルスルホン ＡＰＤＳ：ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジ
シロキサン 溶媒： ＮＭＰ：Ｎ−メチル−２−ピロリドン

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例１ 合成例１で合成したポリアミド酸の溶液１０．０ｇにエ
ポキシ基を有するシリコン化合物（以下シリコン化合物
と称す）として０．０５０ｇの３−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン（以下ＥＳ−１と略称する）と光
照射によって酸を発生する化合物（以下光酸発生剤と略
す）として０．１５０ｇの２−（４−メトキシスチリル
−４，６−ビス（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジン
（以下、ＰＡ−１と称す）を添加して感光性樹脂組成物
を調製した。この感光性樹脂組成物をシリコンウエハー
上に回転塗布し、ホットプレート上で８０℃で３分間の
乾燥を行った。この時乾燥後の膜厚が約１〜２μｍとな
るように塗布時の回転を調整した。次に１０μｍ角の穴
開け用のパターンが描かれたポジ用のマスクを通し、超
高圧水銀灯（９ｍＷ／ｃｍ²）で露光を行った。露光
後、１４０℃のホットプレート上で２分間加熱し、ＮＭ
Ｐ７０重量部、イソプロピルアルコール３０重量部の混
合溶液で現像を行い、水でリンスした後乾燥した。この
ようにして１０μｍ角の鮮明なパターンが得られた。こ
れを１５０℃で３０分間、さらに４００℃で６０分間焼
成を行った。パターンの崩れは見られなかった。

【００３６】実施例２〜７ ポリアミド酸溶液、シリコン化合物、光酸発生剤を表２
参照のごとく用いる以外は実施例１と同様にして感光性
樹脂組成物を調製した。また露光条件を表２参照のごと
く変える以外は実施例１と同様にしてパターン化および
焼成を行った。何れもパターンの崩れは見られなかっ
た。

【００３７】表２に記載されているシリコン化合物の略
号はつぎのとおりである。 ＥＳ−１：３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン ＥＳ−２：（３−グリシドキシプロピル）メチルジエト
キシシラン ＥＳ−３：２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エ
チルトリメトキシシラン ＥＳ−４：３−グリシドキシプロピルジイソプロピルエ
トキシシラン また、同じく光酸発生剤の略号はつぎのとおりである。 ＰＡ−１：２−（４−メトキシスチル）−４，６−ビス
（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジン

【化２６】 ＰＡ−２：２−（４−メトキシナフチル）−４，６−ビ
ス（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジン

【化２７】 ＰＡ−３：ジフェニル（４−チオフェノキシフェニル）
スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート

【化２８】 ＰＡ−４：（４−メトキシフェニル）フェニルヨードニ
ウムトリフルオロメタンスルホネート

【化２９】 ＰＡ−５：ベンゾイントシレート

【化３０】 ＰＡ−６：２，６−ジニトロベンジルトシレート

【化３１】

【００３８】また、基板との密着性を確認するためマス
クを使用しない以外は上述の実施例と同様の方法でシリ
コンウエハー上に硬化膜を形成せしめた後、その硬化膜
に切り目を入れて一辺２ｍｍの正方形１００個の小片に
細分し、その表面にセロハンテープを貼り付けて直ちに
剥した。その時の剥がれた個数を数えることにより密着
性の評価を行った。結果を表２に示した。

【００３９】比較例１ 合成例１で合成したポリアミド酸溶液１０ｇにシリコン
化合物をいれない以外は実施例１と同様にして組成物を
調製し、実施例１と同様の方法でパターン化を試みた
が、現像中にポリアミド酸がすべて溶解して、パターン
を得ることができなかった。

【００４０】比較例２ 合成例１で合成したポリアミド酸溶液１０ｇに光酸発生
剤をいれない以外は実施例１と同様にして組成物を調製
し、実施例１と同様の方法でパターン化を試みた。その
結果、光を照射した部分も現像に使用した混合溶液に対
して不溶化し、１０μｍ角の穴開けはできなかった。

【００４１】比較例３ 合成例１で合成したポリアミド酸溶液をシリコンウエハ
ー上に実施例１と同様に回転塗布し、８０℃で３分間乾
燥した後１５０℃で３０分間、さらに４００℃で６０分
間焼成することによって、シリコンウエハー上に硬化膜
を形成させた。これを実施例と同様の方法で密着性の評
価を行った。結果を表２に示した。

【００４２】実施例と比較例から本発明の感光性樹脂組
成物は、基板との密着性に優れた感光材料であることが
わかる。

【００４３】

【表２】

【００４４】

【発明の効果】本発明における感光性樹脂組成物は、容
易に製造することができ、ポジ型の鮮明なレリーフパタ
ーンを形成することができ、基板との密着性に優れる。

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（Ｉ） 【化１】 で示される構造単位を含むポリアミド酸を１００重量
   部、下記一般式（II) 【化２】 で示されるエポキシ基を有するシリコン化合物０．５〜
   ３０重量部、及び光照射により酸を発生する化合物０．
   ５〜４０重量部を含有することからなる感光性樹脂組成
   物、｛ただし、式（Ｉ）においてＲ¹は４価の有機基、
   Ｒ²は少なくとも２個の炭素原子を有する２価の有機基
   または２価のポリシロキサン基を表す、また式（II）に
   おいてＺは 【化３】 【化４】 または 【化５】 であり、Ｒ³は 【化６】 【化７】 もしくは 【化８】 （ただし、ｓは０〜４の整数、ｔは１〜４の整数を表
   す）であり、Ｒ⁴は独立に炭素数１〜６のアルキル基、
   Ｒ⁵は独立に炭素数１〜６の飽和または不飽和の炭化水
   素基を表し、１≦ｋ≦３である。｝。