JPH07219224A - Heat resisatant photosensitive polymer composition and production of relief pattern - Google Patents

Heat resisatant photosensitive polymer composition and production of relief pattern

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JPH07219224A
JPH07219224A JP760394A JP760394A JPH07219224A JP H07219224 A JPH07219224 A JP H07219224A JP 760394 A JP760394 A JP 760394A JP 760394 A JP760394 A JP 760394A JP H07219224 A JPH07219224 A JP H07219224A
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JP
Japan
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photosensitive polymer
polymer composition
heat
relief pattern
group
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Application number
JP760394A
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Japanese (ja)
Inventor
Masataka Nunomura
昌隆 布村
Mitsumasa Kojima
充雅 児嶋
Hiroshi Suzuki
宏 鈴木
Nintei Sato
任廷 佐藤
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a photosensitive polymer compsn. giving a satisfactory pattern shape even in the case of a thick film. CONSTITUTION:This photosensitive polymer compsn. contains a polymer (a) represented by the formula (where R1 is >=2C tetravalent org. group, R2 is >=2C divalent org. group and each carboxyl group bonds at the o-position to each C atom to which an amido bond has been bonded), a compd. (b) contg. one or more unsatd. bonds capable of dimerization or polymn. under chemical rays and one amino group or its quaternized salt and 4,4'-diazido-3,3'- dimethoxybiphenyl (c). This compsn. is applied on a substrate, dried, exposed and developed to produce the objective relief pattern.

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、耐熱性感光性重合体組
成物に関し、さらに詳しくは加熱処理により半導体素子
等の電子部品の表面保護膜、層間絶縁膜等として適用可
能なポリイミド系耐熱性高分子となる耐熱性感光性重合
体組成物及びこの組成物を用いたレリーフパターンの製
造法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat-resistant photosensitive polymer composition, and more specifically, a polyimide-based heat-resistant composition which can be applied as a surface protective film or an interlayer insulating film for electronic parts such as semiconductor elements by heat treatment. The present invention relates to a heat-resistant photosensitive polymer composition which becomes a polymer and a method for producing a relief pattern using this composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリイミドは耐熱性、機械特性に優れ、
また、膜形成が容易、表面を平坦化できる等の利点か
ら、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜として広く使
用されている。ポリイミドを表面保護膜、層間絶縁膜と
して使用する場合、スルーホール等の形成工程は、ホト
レジストを用いるエッチングプロセスによって行われて
いる。しかし、工程にはホトレジストの塗布や剥離が含
まれ、煩雑であるという問題がある。そこで作業工程の
合理化を目的に感光性を兼ね備えた耐熱性材料の検討が
なされてきた。
2. Description of the Related Art Polyimide has excellent heat resistance and mechanical properties,
Further, it is widely used as a surface protective film and an interlayer insulating film of a semiconductor element because of its advantages such as easy film formation and flattened surface. When polyimide is used as the surface protective film and the interlayer insulating film, the step of forming through holes and the like is performed by an etching process using a photoresist. However, there is a problem in that the process includes coating and peeling of the photoresist and is complicated. Therefore, heat-resistant materials having photosensitivity have been studied for the purpose of streamlining the work process.

【0003】感光性ポリイミド組成物に関しては、ポリ
アミド酸に化学線により2量化または重合可能な炭素−
炭素二重結合及びアミノ基を有する化合物と芳香族ビス
アジド化合物を添加した組成物(特公平3−36861
号公報)が知られている。感光性ポリイミド組成物の使
用に際しては、通常、溶液状態で基板上に塗布後乾燥
し、マスクを介して活性光線を照射し、未露光部を現像
液で除去し、パターンを形成する。しかし、上記感光性
ポリイミド組成物は芳香族ビスアジドの露光波長に対す
る光吸光度が大きく、厚膜とする場合にはパターン形状
が悪くなるという問題点がある。
With regard to the photosensitive polyimide composition, carbonic acid which is dimerizable or polymerisable with polyamic acid by actinic radiation is used.
A composition containing a compound having a carbon double bond and an amino group and an aromatic bisazide compound (Japanese Patent Publication No. 3-36861).
No. publication) is known. When the photosensitive polyimide composition is used, it is usually applied on a substrate in a solution state, dried, irradiated with an actinic ray through a mask, and the unexposed portion is removed with a developing solution to form a pattern. However, the above-mentioned photosensitive polyimide composition has a problem that the light absorption of the aromatic bisazide with respect to the exposure wavelength is large and the pattern shape is deteriorated when a thick film is formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した従来
技術の問題点を克服し、厚膜でも得られるパターン形状
が良い耐熱性感光性重合体組成物及びこの組成物を用い
たレリーフパターンの製造法を提供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention overcomes the above-mentioned problems of the prior art, and provides a heat-resistant photosensitive polymer composition having a good pattern shape which can be obtained even in a thick film, and a relief pattern using the composition. It provides a manufacturing method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、(a)一般式
(I)
The present invention comprises (a) general formula (I)

【化2】 (式中、R1は炭素数2以上の4価の有機基を意味し、
2は炭素数2以上の2価の有機基を意味し、各カルボ
キシル基はアミド結合が結合している各炭素原子に対し
てオルト位に結合している)で表されるポリマ、(b)
化学線により、2量化もしくは重合可能な1つもしくは
複数の不飽和結合及び1つのアミノ基又はその四級化塩
を含む化合物及び(c)4,4′−ジアジド−3,3′
−ジメトキシビフェニルを含有してなる耐熱性感光性重
合体組成物及びこの組成物を用いたレリーフパターンの
製造法に関する。耐熱性感光性重合体組成物は(c)成
分に対する増感剤を含有してもよい。
[Chemical 2] (In the formula, R 1 represents a tetravalent organic group having 2 or more carbon atoms,
R 2 represents a divalent organic group having 2 or more carbon atoms, and each carboxyl group is bonded to an ortho position with respect to each carbon atom to which an amide bond is bonded. )
A compound containing one or more unsaturated bonds dimerizable or polymerizable by actinic radiation and one amino group or a quaternized salt thereof, and (c) 4,4′-diazide-3,3 ′
The present invention relates to a heat-resistant photosensitive polymer composition containing dimethoxybiphenyl and a method for producing a relief pattern using this composition. The heat-resistant photosensitive polymer composition may contain a sensitizer for the component (c).

【0006】本発明において、(a)成分は、例えば、
ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを溶媒中で反応
させて得られる。ここで、テトラカルボン酸二無水物と
しては、例えば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、3,
3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物、3,3′,4,4′−ビフェニルエーテルテトラ
カルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸
二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン
酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボ
ン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカル
ボン酸二無水物、2,3,5,6−ピリジンテトラカル
ボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカ
ルボン酸二無水物、4,4′−スルホニルジフタル酸二
無水物、3,3′,4,4′−テトラフェニルシランテ
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)ヘキサフルオロプロパン二無水物等
の公知の酸無水物が単独で又は2種以上を組み合わせて
使用される。
In the present invention, the component (a) is, for example,
It is obtained by reacting diamine and tetracarboxylic dianhydride in a solvent. Here, as the tetracarboxylic dianhydride, for example, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′,
4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,
3 ', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic acid dianhydride, cyclopentane tetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,5 6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5,6- Pyridine tetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride, 4,4'-sulfonyldiphthalic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-tetraphenylsilane Known acid anhydrides such as tetracarboxylic dianhydride and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride may be used alone or in combination of two or more.

【0007】また、ジアミンとしては、例えば、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サルファイド、
ベンジジン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレン
ジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、2,6−ナフ
タレンジアミン等の芳香族ジアミン化合物、次の一般式
(II)
As the diamine, for example, 4,
4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide,
Aromatic diamine compounds such as benzidine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 1,5-naphthalenediamine and 2,6-naphthalenediamine, the following general formula (II)

【化3】 (式中、R3はアルキレン基を意味し、R4はアルキル基
を意味し、qは1以上の整数を意味する)で表されるジ
アミノシロキサン化合物、例えば
[Chemical 3] (Wherein R 3 represents an alkylene group, R 4 represents an alkyl group, and q represents an integer of 1 or more), for example,

【化4】 等の化合物も用いることができる。また、ジアミンとし
ては一般式(III)
[Chemical 4] Compounds such as can also be used. The diamine has the general formula (III)

【化5】 (式中、Arは芳香族基を意味し、YはSO2またはC
Oを意味し、1個のアミノ基とY−NH2とは互いにオ
ルト位に位置する)で表されるジアミノアミド化合物、
例えば、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル−3−
スルホンアミド、3,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ル−4−スルホンアミド、3,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル−3′−スルホンアミド、3,3′−ジアミ
ノジフェニルエーテル−4−スルホンアミド等の化合物
を用いることもできる。これらのジアミンは単独で又は
2種以上を組み合わせて使用できる。
[Chemical 5] (In the formula, Ar means an aromatic group, and Y is SO 2 or C.
A diaminoamide compound represented by the formula (1), which means O, and one amino group and Y—NH 2 are located in the ortho positions with respect to each other.
For example, 4,4'-diaminodiphenyl ether-3-
Compounds such as sulfonamide, 3,4'-diaminodiphenyl ether-4-sulfonamide, 3,4'-diaminodiphenyl ether-3'-sulfonamide, 3,3'-diaminodiphenyl ether-4-sulfonamide can also be used. . These diamines can be used alone or in combination of two or more.

【0008】ジアミンとテトラカルボン酸二無水物の反
応には、例えば、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、ヘキサメチルホスホルアミ
ド、テトラメチレンスルホン、p−クロルフェノール等
の不活性溶媒が用いられる。
For the reaction of diamine and tetracarboxylic dianhydride, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N
-Inert solvents such as dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphoramide, tetramethylene sulfone and p-chlorophenol are used.

【0009】(a)成分であるポリマを製造する場合、
好ましくは先ずジアミンを上記の不活性溶媒に溶解した
後、テトラカルボン酸二無水物を加え、好ましくは約8
0℃以下、より好ましくは室温付近ないし室温以下の温
度を保ちながら撹拌する。ジアミンとテトラカルボン酸
二無水物の好ましい割合(モル比)は0.8/1〜1/
0.8の範囲とされ、より好ましい割合は0.9/1〜
1/0.9の範囲とされる。反応時間は3〜24時間、
好ましい重量平均分子量は20,000以上とされる。
反応はすみやかに進行し、かつ反応系の粘度は次第に上
昇し、ポリマが生成する。
When the polymer as the component (a) is produced,
Preferably the diamine is first dissolved in the above inert solvent and then tetracarboxylic dianhydride is added, preferably about 8
Stirring is performed while maintaining a temperature of 0 ° C. or lower, more preferably around room temperature or lower than room temperature. The preferable ratio (molar ratio) of diamine and tetracarboxylic dianhydride is 0.8 / 1 to 1 /
The range is 0.8, and a more preferable ratio is 0.9 / 1 to
The range is 1 / 0.9. The reaction time is 3 to 24 hours,
A preferable weight average molecular weight is 20,000 or more.
The reaction proceeds promptly, and the viscosity of the reaction system gradually rises to form a polymer.

【0010】本発明に使用される(b)成分の化合物と
しては、例えば一般式(IV)
Examples of the component (b) compound used in the present invention include compounds represented by the general formula (IV)

【化6】 (式中、R5およびR6は炭素数が1〜5のアルキル基を
意味し、R7は炭素数が2〜6のアルキレン基を意味
し、R8は水素原子または炭素数が1〜6のアルキル基
を意味し、Xは−O−または−NH−を意味する)で表
される化合物が使用される。具体的には、
[Chemical 6] (In the formula, R 5 and R 6 represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 7 represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and R 8 represents a hydrogen atom or 1 to 5 carbon atoms. 6 means an alkyl group, and X means —O— or —NH—). In particular,

【化7】 などが挙げられる。(b)成分は、露光部と未露光部の
溶解速度差と、現像条件の許容幅の点から、(a)成分
であるポリマのカルボキシル基に対して好ましくは0.
2〜3当量、より好ましくは0.5〜2当量の範囲で配
合される。
[Chemical 7] And so on. The component (b) is preferably added to the carboxyl group of the polymer as the component (a) from the viewpoint of the difference in dissolution rate between the exposed portion and the unexposed portion and the allowable width of the developing conditions.
The amount is 2 to 3 equivalents, more preferably 0.5 to 2 equivalents.

【0011】本発明に使用される(c)成分は、4,
4′−ジアジド−3,3′−メトキシビフェニルであ
る。(c)成分としては、4,4′−ジアジド−3,
3′−メトキシビフェニル以外の芳香族ビスアジド化合
物を併用してもよい。併用される芳香族ビスアジド化合
物としては、4,4′−ジアジドフェニルエーテル、
4,4′−ジアジドフェニルスルフォン、3,3′−ジ
アジドフェニルスルフォン、4,4′−ジアジドジフェ
ニルジスルフィド、4,4′−ジアジドジフェニルスル
フィド、4,4′−ジアジドスチルベン、4,4′−ジ
アジドカルコン、2,6−ジアジドベンザルシクロヘキ
サノン、2,6−ジアジドベンザル−4−メチルシクロ
ヘキサノン、2,6−ジアジドベンザル−4−ヒドロキ
シシクロヘキサノン、2,6−ジアジドベンザル−4−
カルボキシシクロヘキサノン等があげられる。(c)成
分は、露光部と未露光部の溶解速度差と、膜物性の点か
ら、(a)成分であるポリマ100重量部に対し0.5
〜20重量部、より好ましくは1〜10重量部の範囲で
配合される。
The component (c) used in the present invention is 4,
It is 4'-diazide-3,3'-methoxybiphenyl. Examples of the component (c) include 4,4'-diazide-3,
An aromatic bisazide compound other than 3'-methoxybiphenyl may be used in combination. As the aromatic bisazide compound used in combination, 4,4′-diazidophenyl ether,
4,4'-diazidophenyl sulfone, 3,3'-diazidophenyl sulfone, 4,4'-diazidodiphenyl disulfide, 4,4'-diazidodiphenyl sulfide, 4,4'-diazidostilbene, 4 , 4'-diazidochalcone, 2,6-diazidobenzal cyclohexanone, 2,6-diazidobenzal-4-methylcyclohexanone, 2,6-diazidobenzal-4-hydroxycyclohexanone, 2,6-diazidobenzal-4-
Examples include carboxycyclohexanone. The component (c) is 0.5 with respect to 100 parts by weight of the polymer as the component (a), in view of the difference in dissolution rate between the exposed portion and the unexposed portion and the physical properties of the film.
To 20 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight.

【0012】本発明に使用され得る(c)成分に対する
増感剤としては、3−(2′−ベンズイミダゾリル)−
7−ジエチルアミノクマリン、3−(2′−ベンズチア
ゾリル)−7−ジエチルアミノクマリン、7−ジエチル
アミノ−3−セノイルクマリン、3,3−カルボニルビ
ス(7−ジエチルアミノクマリン)等のクマリン類、ミ
ヒラーケトン、ベンズアントロン、2,6−ジ(4′−
ジエチルアミノベンザル)−N−メチルアザシクロヘキ
サノン等が挙げられる。(d)成分は、露光部と未露光
部の溶解速度差と、パターン形状の点から、(a)成分
であるポリマ100重量部に対し0.01〜2重量部、
より好ましくは0.05〜1重量部の範囲で配合され
る。
As the sensitizer for the component (c) which can be used in the present invention, 3- (2'-benzimidazolyl)-
Coumarins such as 7-diethylaminocoumarin, 3- (2'-benzthiazolyl) -7-diethylaminocoumarin, 7-diethylamino-3-cenoylcoumarin, 3,3-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin), Michler's ketone, benzanthrone , 2,6-di (4'-
Diethylaminobenzal) -N-methylazacyclohexanone and the like. The component (d) is 0.01 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer as the component (a), in view of the difference in dissolution rate between the exposed portion and the unexposed portion and the pattern shape.
It is more preferably blended in the range of 0.05 to 1 part by weight.

【0013】本発明の感光性重合体組成物は、前記
(a)成分、(b)成分、(c)成分、及び必要に応じ
て(c)成分に対する増感剤を適当な有機溶媒に溶解す
ることにより、溶液状態で得られる。この際用いられる
有機溶媒としては、例えば、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、ヘキサメチルホ
スホルアミド、テトラメチレンスルホン、N−アセチル
−ε−カプロラクタム等の不活性溶媒が用いられる。
The photosensitive polymer composition of the present invention comprises a component (a), a component (b), a component (c), and optionally a sensitizer for the component (c) dissolved in a suitable organic solvent. By doing so, it can be obtained in a solution state. Examples of the organic solvent used at this time include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphoramide, tetramethylenesulfone, N-acetyl-. An inert solvent such as ε-caprolactam is used.

【0014】本発明の耐熱性感光性重合体組成物から
は、以下のようにしてポリイミド化合物のレリーフパタ
ーンを得ることができる。すなわちガラス基板、半導
体、金属酸化物絶縁体(例えばTiO2、SiO2等)、
窒化ケイ素などの支持基板上に、この不溶性溶媒を含む
耐熱性感光性重合体組成物をスピンナーなどを用いて回
転塗布後、ホットプレート、オーブンなどを用いて乾燥
する。次いで、支持基板上で被膜となった感光性重合体
組成物に、マスクを介して紫外線、可視光線、放射線な
どの活性光線を照射する。未露光部を現像液で除去する
ことによりレリーフパターンが得られる。現像液として
は、例えば、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、ヘキサメチルホスホルアミド、
テトラメチレンスルホン、N−アセチル−ε−カプロラ
クタム等を単独で、または、水、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、トルエン、キシレン等との混合
溶液を用いることができる。ついで、得られたレリーフ
パターンに150〜450℃の加熱処理をすることによ
りイミド環や他に環状基を持つ耐熱性重合体のレリーフ
パターンになる。
From the heat-resistant photosensitive polymer composition of the present invention, a relief pattern of a polyimide compound can be obtained as follows. That is, a glass substrate, a semiconductor, a metal oxide insulator (for example, TiO 2 , SiO 2, etc.),
The heat-resistant photosensitive polymer composition containing the insoluble solvent is spin-coated on a supporting substrate such as silicon nitride using a spinner or the like, and then dried using a hot plate, an oven, or the like. Then, the photosensitive polymer composition that has formed a film on the supporting substrate is irradiated with an actinic ray such as ultraviolet rays, visible rays, and radiation through a mask. A relief pattern is obtained by removing the unexposed portion with a developing solution. Examples of the developer include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide,
Dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide,
Tetramethylene sulfone, N-acetyl-ε-caprolactam and the like can be used alone or as a mixed solution with water, methanol, ethanol, isopropanol, toluene, xylene and the like. Then, the relief pattern thus obtained is subjected to a heat treatment at 150 to 450 ° C. to form a relief pattern of a heat resistant polymer having an imide ring or other cyclic group.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 実施例1 撹拌機、温度計、窒素導入管、ジムロート冷却管を備え
た0.5リットルのフラスコ中に、N−メチル−2−ピ
ロリドン376.3gを仕込み、4,4′−ジアミノジ
フェニルエーテル40.05gを加え、撹拌溶解した。
次にこの溶液にピロメリット酸二無水物21.81gと
3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物32.22gを加え、25℃で6時間次いで7
0℃で8時間撹拌し反応させた。得られたポリアミド酸
の溶液は、不揮発分濃度が20重量%で粘度が80ポイ
ズであった。この溶液100.0gに2−ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート13.37g、4,4′−ジア
ジド−3,3′−ジメトキシビフェニル0.75gおよ
び3,3−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリ
ン)0.08gを加え、撹拌溶解した。この溶液を3μ
m孔のテフロンフィルタを用いて加圧濾過して感光性重
合体組成物を得た。得られた感光性重合体組成物をスピ
ンナーを使用してシリコンウェハ上に回転塗布し、ホッ
トプレート上で100℃で5分間加熱乾燥を行い、20
μmの塗膜を得た。この塗膜にフォトマスクを介して3
0cmの距離から1kWの高圧水銀灯を用いて75秒間密
着露光した。次いで、N−メチル−2−ピロリドン70
重量部およびメタノール30重量部からなる現像液で2
80秒間パドル現像を行い、エタノールで洗浄してレリ
ーフパターンを得た。得られたレリーフパターンを窒素
雰囲気下で140℃で30分、200℃で30分、35
0℃で1時間加熱処理し、ポリイミド膜のレリーフパタ
ーンを得た。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. Example 1 376.3 g of N-methyl-2-pyrrolidone was charged into a 0.5-liter flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a Dimroth condenser, and 4,4'-diaminodiphenyl ether 40. 05 g was added and dissolved by stirring.
Next, 21.81 g of pyromellitic dianhydride and 32.22 g of 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride were added to this solution, and the mixture was allowed to stand at 25 ° C. for 6 hours and then 7
The mixture was stirred and reacted at 0 ° C. for 8 hours. The obtained polyamic acid solution had a nonvolatile concentration of 20% by weight and a viscosity of 80 poise. To 100.0 g of this solution, 13.37 g of 2-dimethylaminoethyl methacrylate, 0.75 g of 4,4'-diazide-3,3'-dimethoxybiphenyl and 0.08 g of 3,3-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin) were added. Then, the mixture was stirred and dissolved. 3μ of this solution
A photosensitive polymer composition was obtained by pressure filtration using an m-pore Teflon filter. The obtained photosensitive polymer composition was spin-coated on a silicon wafer using a spinner and dried by heating on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes.
A coating film of μm was obtained. 3 through a photomask on this coating
Contact exposure was carried out from a distance of 0 cm for 75 seconds using a high-pressure mercury lamp of 1 kW. Then N-methyl-2-pyrrolidone 70
2 parts by weight of a developing solution consisting of 30 parts by weight of methanol and
Paddle development was carried out for 80 seconds, followed by washing with ethanol to obtain a relief pattern. The obtained relief pattern was placed under a nitrogen atmosphere at 140 ° C. for 30 minutes, and at 200 ° C. for 30 minutes.
Heat treatment was performed at 0 ° C. for 1 hour to obtain a relief pattern of the polyimide film.

【0016】実施例2 撹拌機、温度計、窒素導入管、ジムロート冷却管を備え
た0.5リットルのフラスコ中に、N−メチル−2−ピ
ロリドン395.6gを仕込み、4,4′−ジアミノジ
フェニルエーテル40.05gを加え、撹拌溶解した。
次にこの溶液に3,3′,4,4′−ビフェニルテトラ
カルボン酸二無水物58.84gを加え、25℃で8時
間次いで70℃で7時間撹拌し反応させた。得られたポ
リアミド酸溶液は、不揮発分濃度が20重量%で粘度が
75ポイズであった。この溶液100.0gに2−ジメ
チルアミノエチルメタクリレート12.72g、4,
4′−ジアジド−3,3′−ジメトキシビフェニル0.
70gおよびベンズアントロン0.20gを加え、撹拌
溶解した。この溶液を3μm孔のテフロンフィルタを用
いて加圧濾過して感光性重合体組成物を得た。得られた
感光性重合体組成物をスピンナーを使用してシリコンウ
ェハ上に回転塗布し、ホットプレート上で100℃で5
分間加熱乾燥を行い、20μmの塗膜を得た。この塗膜
にフォトマスクを介して30cmの距離から1kWの高圧
水銀灯を用いて80秒間密着露光した。次いで、N−メ
チル−2−ピロリドン70重量部およびメタノール30
重量部からなる現像液で240秒間パドル現像を行い、
エタノールで洗浄してレリーフパターンを得た。得られ
たレリーフパターンを窒素雰囲気下で140℃で30
分、200℃で30分、350℃で1時間加熱処理し、
ポリイミド膜のレリーフパターンを得た。
Example 2 395.6 g of N-methyl-2-pyrrolidone was placed in a 0.5 liter flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet tube, and a Dimroth condenser tube, and 4,4'-diamino was added. Diphenyl ether (40.05 g) was added and dissolved with stirring.
Next, 58.84 g of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride was added to this solution, and the mixture was reacted at 25 ° C. for 8 hours and then at 70 ° C. for 7 hours for reaction. The obtained polyamic acid solution had a nonvolatile concentration of 20% by weight and a viscosity of 75 poise. To this solution 100.0 g, 2-dimethylaminoethyl methacrylate 12.72 g, 4,
4'-diazide-3,3'-dimethoxybiphenyl 0.
70 g and benzanthrone 0.20 g were added and dissolved with stirring. This solution was pressure-filtered using a Teflon filter having 3 μm pores to obtain a photosensitive polymer composition. The resulting photopolymer composition was spin coated on a silicon wafer using a spinner and heated on a hot plate at 100 ° C. for 5 hours.
It was heated and dried for a minute to obtain a coating film of 20 μm. This coating film was contact-exposed through a photomask from a distance of 30 cm for 80 seconds using a high-pressure mercury lamp of 1 kW. Then 70 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone and 30 parts of methanol
Perform paddle development for 240 seconds with a developer composed of parts by weight,
It was washed with ethanol to obtain a relief pattern. The obtained relief pattern is heated at 140 ° C. under a nitrogen atmosphere for 30 minutes.
Min, heat treatment at 200 ℃ for 30 minutes, 350 ℃ for 1 hour,
A relief pattern of the polyimide film was obtained.

【0017】比較例1 実施例1で得られたポリアミド酸の溶液100.0gに
2−ジメチルアミノエチルアクリレート13.37gと
2,6−ジ(4′−アジドベンザル)−4−カルボキシ
シクロヘキサノン0.94gを加え、撹拌溶解した。こ
の溶液を3μm孔のテフロンフィルタを用いて加圧濾過
して感光性重合体組成物を得た。得られた感光性重合体
組成物をスピンナーを使用してシリコンウェハ上に回転
塗布し、ホットプレート上で100℃で5分間加熱乾燥
を行い、20μmの塗膜を得た。この塗膜にフォトマス
クを介して30cmの距離から1kWの高圧水銀灯を用い
て75秒間密着露光した。次いで、N−メチル−2−ピ
ロリドン70重量部およびメタノール30重量部からな
る現像液で280秒間パドル現像を行い、エタノールで
洗浄してレリーフパターンを得た。得られたレリーフパ
ターンを窒素雰囲気下140℃で30分、200℃で3
0分、350℃で1時間加熱処理し、ポリイミド膜のレ
リーフパターンを得た。実施例1、2、比較例1で得ら
れたレリーフパターンの断面形状をSEMで観察した結
果をそれぞれ図1、図2および図3に示す。図において
1はレリーフパターン、2はシリコンウエハである。実
施例のレリーフパターンが比較例に比べて優れた形状と
なっている。
Comparative Example 1 In 100.0 g of the solution of the polyamic acid obtained in Example 1, 13.37 g of 2-dimethylaminoethyl acrylate and 0.94 g of 2,6-di (4'-azidobenzal) -4-carboxycyclohexanone Was added and dissolved by stirring. This solution was pressure-filtered using a Teflon filter having 3 μm pores to obtain a photosensitive polymer composition. The obtained photosensitive polymer composition was spin-coated on a silicon wafer using a spinner, and dried by heating on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes to obtain a coating film of 20 μm. The coating film was contact-exposed through a photomask from a distance of 30 cm for 75 seconds using a high-pressure mercury lamp of 1 kW. Next, paddle development was performed for 280 seconds with a developer consisting of 70 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone and 30 parts by weight of methanol, and washed with ethanol to obtain a relief pattern. The obtained relief pattern is placed in a nitrogen atmosphere at 140 ° C. for 30 minutes and at 200 ° C. for 3 minutes.
Heat treatment was performed for 0 minutes at 350 ° C. for 1 hour to obtain a relief pattern of the polyimide film. The results of observing the cross-sectional shapes of the relief patterns obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 by SEM are shown in FIGS. 1, 2 and 3, respectively. In the figure, 1 is a relief pattern and 2 is a silicon wafer. The relief pattern of the example has an excellent shape as compared with the comparative example.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明になる感光性重合体組成物は、厚
膜においても良いパターン形状が得られ、半導体素子等
の表面保護膜、層間絶縁膜等に使用することができる。
EFFECTS OF THE INVENTION The photosensitive polymer composition of the present invention has a good pattern even in a thick film, and can be used as a surface protective film for semiconductor elements, an interlayer insulating film and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1で得たレリーフパターンの断面形状を
SEMで観察した結果の略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a result of observing a cross-sectional shape of a relief pattern obtained in Example 1 with an SEM.

【図2】実施例2で得たレリーフパターンの断面形状を
SEMで観察した結果の略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a result of observing a cross-sectional shape of the relief pattern obtained in Example 2 with an SEM.

【図3】比較例1で得たレリーフパターンの断面形状を
SEMで観察した結果の略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of a result of observing a cross-sectional shape of the relief pattern obtained in Comparative Example 1 with an SEM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レリーフパターン 2 シリコンウエハ 1 relief pattern 2 silicon wafer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 任廷 茨城県日立市東町四丁目13番1号 日立化 成工業株式会社山崎工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Sato Court 4-13-1, Higashimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Chemical Co., Ltd. Yamazaki Factory

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)一般式(I) 【化1】 (式中、R1は炭素数2以上の4価の有機基を意味し、
2は炭素数2以上の2価の有機基を意味し、各カルボ
キシル基はアミド結合が結合している各炭素原子に対し
てオルト位に結合している)で表されるポリマ、 (b)化学線により、2量化もしくは重合可能な1つも
しくは複数の不飽和結合及び1つのアミノ基又はその四
級化塩を含む化合物及び (c)4,4′−ジアジド−3,3′−ジメトキシビフ
ェニルを含有してなる耐熱性感光性重合体組成物。
1. (a) General formula (I): (In the formula, R 1 represents a tetravalent organic group having 2 or more carbon atoms,
R 2 represents a divalent organic group having 2 or more carbon atoms, and each carboxyl group is bonded to an ortho position with respect to each carbon atom to which an amide bond is bonded. ) A compound containing one or more unsaturated bonds dimerizable or polymerizable by actinic radiation and one amino group or a quaternized salt thereof, and (c) 4,4'-diazide-3,3'-dimethoxy. A heat-resistant photosensitive polymer composition containing biphenyl.
【請求項2】 さらに(c)成分に対する増感剤を含有
してなる耐熱性感光性重合体組成物。
2. A heat-resistant photosensitive polymer composition which further comprises a sensitizer for the component (c).
【請求項3】 請求項1記載の耐熱性感光性重合体組成
物を支持基板上に塗布、乾燥後、露光、現像するレリー
フパターンの製造法。
3. A method for producing a relief pattern, which comprises coating the heat-resistant photosensitive polymer composition according to claim 1 on a supporting substrate, drying, exposing and developing.
JP760394A 1994-01-27 1994-01-27 Heat resisatant photosensitive polymer composition and production of relief pattern Pending JPH07219224A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6268112B1 (en) 1997-12-18 2001-07-31 The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. Photosensitive resin composition

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