JPH07271028A - 光開始剤、感光性組成物、感光材料およびパターンの製造法 - Google Patents

光開始剤、感光性組成物、感光材料およびパターンの製造法

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JPH07271028A
JPH07271028A JP6205028A JP20502894A JPH07271028A JP H07271028 A JPH07271028 A JP H07271028A JP 6205028 A JP6205028 A JP 6205028A JP 20502894 A JP20502894 A JP 20502894A JP H07271028 A JPH07271028 A JP H07271028A
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誠 鍛治
Yasunori Kojima
康則 小島
Shigeki Katogi
茂樹 加藤木
Masataka Nunomura
昌隆 布村
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた感光特性を示す感光性組成物および感
光材料を提供する光開始剤、これを用いた感光性組成
物、感光材料およびパターンの製造法を提供する。 【構成】 下記の式(I)で示される3−置換クマリン
化合物 【化1】 (式中、R1、R2、R3、R4およびR5は、水素原子、
1個の炭素数1から5のアルキル基で置換されたアミノ
基等、R6はフェニル基等)、下記の式(II)で示され
るチタノセン化合物 【化2】 (式中、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R
14、R15およびR16は、水素原子、ハロゲン原子、炭素
数1〜20のアルコキシ基または複素環)および下記の
式(III)で示されるN−アリール−α−アミノ酸 【化3】 (式中、R17、R18、R19、R20およびR21は水素、ハ
ロゲン原子等)を含有してなる光開始剤、これを用いた
感光性組成物、感光材料およびこの感光材料を用いたパ
ターンの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光開始剤、感光性組成
物、感光材料およびパターンの製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリイミドまたはその前駆体であってそ
れ自体でフォトパターニング性を兼備しているものは感
光性ポリイミドと呼ばれ、半導体の表面保護膜用等に用
いられる。感光性ポリイミドにはいくつかの感光性付与
方式が知られている。代表的なものには、特公昭55−
41422号公報で提案されているようなポリアミド酸
のヒドロキシアクリレートとのエステルとしたものや、
特開昭57−170929号公報や特開昭54−145
794号公報で提案されているようなポリアミド酸にア
ミノアクリレートのようなものを配合し感光性基を塩結
合で導入するものが知られている。前者の場合、フォト
パターニング性は比較的優れているが、高分子量化しに
くく、感光性基の除去が不完全になりやすいことから膜
特性に劣る欠点を有している。また、後者の場合、高分
子量が得られ易く、また感光性基が揮散しやすいため膜
特性に優れるもののフォトパターニング性が十分でない
欠点を有していた。特に、硬化後膜厚が5μm以上の厚
膜用感光性ポリイミドにおいては、i線ステッパ(36
5nm光を使用)およびg線ステッパ(435nm光を使
用)や、水銀灯の全波長を用いるミラープロジェクショ
ンタイプの露光機で露光した場合に良好なパターニング
性が得られない問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、優れ
た感光特性を示す感光性組成物および感光材料を生成す
る光開始剤、これを用いた感光性組成物、感光材料およ
びパターンの製造法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の式
(I)で示される3−置換クマリン化合物
【化4】 (式中、R1、R2、R3、R4およびR5は、水素原子、
1個の炭素数1から5のアルキル基で置換されたアミノ
基、2個の炭素数1から5のアルキル基で置換されたア
ミノ基、炭素数1から5のアルコキシ基、アシルオキシ
基、アリール基、ハロゲン原子または炭素数1から5の
チオアルキル基であり、R6はフェニル基、ビフェニル
基、ナフチル基、チエニル基、ベンゾフリル基、フリル
基、ピリジン基、クマリニル基、アミノ基、炭素数1か
ら5のアルキル基で置換されたアミノ基、シアノ基、炭
素数1から5のアルコキシ基、炭素数1から5のアルキ
ル基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、ホルミル基、炭
素数1から5のアルコキシカルボニル基または炭素数1
から5のアシルオキシ基であり、フェニル基、ビフェニ
ル基、ナフチル基、チエニル基、ベンゾフリル基、フリ
ル基、ピリジン基およびクマリニル基は炭素数1〜5の
アシル基で置換されてもよい)、下記の式(II)で示さ
れるチタノセン化合物
【化5】 (式中、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R
14、R15およびR16は水素原子、ハロゲン原子、炭素数
1〜20のアルコキシ基または1−ピロリル、2−ピロ
リル、3−ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル等の複
素環である)および下記の式(III)で示されるN−ア
リール−α−アミノ酸
【化6】 (式中、R17、R18、R19、R20およびR21は水素原
子、ハロゲン原子、炭素数1から4のアルキル基、シア
ノ基または炭素数1から4のアルキルスルホン基であっ
て、R17、R18、R19、R20およびR21のうち少なくと
も1つがシアノ基または炭素数1から4のアルキルスル
ホン基であり、R22は水素原子、炭素数1から12のア
ルキル基、シクロアルキル基、炭素数1から12のヒド
ロキシアルキル基、炭素数2から12のアルコキシアル
キル基、炭素数1から12のアミノアルキル基またはア
リール基であり、R23およびR24は水素原子または炭素
数1から8のアルキル基であり、R17、R18、R19、R
20、R21、R22、R23およびR24は同一でもよい)を含
有してなる光開始剤に関する。
【0005】以下に述べる本発明の感光性組成物および
感光材料には、必要に応じてその他の光開始剤をさらに
含有してもよい。その他の光開始剤としては例えば、ミ
ヒラーズケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイ
ンエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、
2−t−ブチルアントラキノン、2−エチルアントラキ
ノン、4,4′−ビス(N,N−ジエチルアミノ)ベン
ゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキ
サントン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフ
ェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン、2−メチル−[4−(メチルチオ)フェニル]−2
−モルフォリノ−1−プロパノン、ベンジル、ジフェニ
ルジスルフィド、フェナンスレンキノン、2−イソプロ
ピルチオキサントン、リボフラビンテトラブチレート、
N−フェニルジエタノールアミン、2−(O−エトキシ
カルボニル)オキシイミノ−1,3−ジフェニルプロパ
ンジオン、1−フェニル−2−(O−エトキシカルボニ
ル)オキシイミノプロパン−1−オン、3,3′,4,
4′−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベン
ゾフェノン、2−(O−エトキシカルボニル)オキシイ
ミノ−1,3−ジフェニル−1,2,3−トリオン、2
−(O−フェノキシカルボニル)オキシイミノ−1,3
−ジフェニル−1,2,3−トリオン、2−{O−
(2′−メトキシ)エトキシカルボニル}オキシイミノ
−1,3−ジフェニル−1,2,3−トリオン、2−
(O−n−ヘプチルオキシカルボニル)オキシイミノ−
1,3−ジフェニル−1,2,3−トリオン、2−(O
−ベンジルオキシカルボニル)オキシイミノ−1,3−
ジフェニル−1,2,3−トリオン、
【化7】 等が挙げられる。これらの光開始剤の使用量については
特に制限はない。
【0006】また、本発明は、常圧において100℃以
上の沸点を有する付加重合性化合物および上記の光開始
剤を含有してなる感光性組成物に関する。
【0007】また、本発明は、ポリアミド酸、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およびア
ミノ基またはその四級化塩を有する化合物、上記の光開
始剤を含有してなる感光材料ならびにこの感光材料を用
いたパターンの製造法に関する。
【0008】上記の式(I)で示される3−置換クマリ
ン化合物の例としては、3−ベンゾイルクマリン、3−
ベンゾイル−7−メトキシクマリン、3−ベンゾイル−
5,7−ジメトキシクマリン、3−(4′シアノベンゾ
イル)−クマリン、3−(4′シアノベンゾイル)−7
−メトキシクマリン、3−(4′−シアノベンゾイル)
−5,7−ジメトキシクマリン、3−チエニルカルボニ
ルクマリン、7−メトキシ−3−チエニルカルボニルク
マリン、5,7−ジメトキシ−3−チエニルカルボニル
クマリン、7−N,N−ジエチルアミノ−3−チエニル
カルボニルクマリン、7−N,N−ジメチルアミノ−3
−チエニルカルボニルクマリン、3−(4′−メトキシ
ベンゾイル)クマリン、3−(4′−メトキシベンゾイ
ル)−7−メトキシクマリン、3−(4′−メトキシベ
ンゾイル)−5,7−ジメトキシクマリン、3,3′−
カルボニルビス(7−N,N−ジエチルアミノクマリ
ン)、3,3′−カルボニルビス(7−メトキシクマリ
ン)、3,3′−カルボニルビス(5,7−ジメトキシ
クマリン)等が挙げられる。これらは二種以上を組み合
わせて用いてもよい。
【0009】上記の式(II)で示されるチタノセン化合
物の例としては、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス
[2,6−ジフルオロ−3−(2−(ピロール−1−イ
ル)エチル)フェニル]チタン、ビス(シクロペンタジ
エニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2−(ピ
ロール−1−イル)プロピル)フェニル]チタン、ビス
(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ
−3−(2−(ピロール−1−イル)メチル)フェニ
ル]チタン、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス
[2,6−ジフルオロ−3−(ピロール−1−イル)フ
ェニル]チタン、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス
[2,6−ジフルオロ−3−(2,5−ジメチルピロー
ル−1−イル)フェニル]チタン、ビス(シクロペンタ
ジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2,5
−ジエチルピロール−1−イル)フェニル]チタン、ビ
ス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオ
ロ−3−(2,5−ジイソプロピルピロール−1−イ
ル)フェニル]チタン、ビス(シクロペンタジエニル)
−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2,5−ビスジメ
チルアミノピロール−1−イル)フェニル]チタン、ビ
ス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオ
ロ−3−(2,5−ジメチル−3−メトキシピロール−
1−イル)フェニル]チタン、ビス(シクロペンタジエ
ニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−メトキシフェ
ニル]チタン、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス
[2,6−ジフルオロ−3−エトキシフェニル]チタ
ン、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジ
フルオロ−3−イソプロポキシフェニル]チタン、ビス
(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ
−3−n−プロポキシフェニル]チタン等が挙げられ
る。これらは二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0010】上記の式(III)で示されるN−アリール
−α−アミノ酸の例としては、N−(p−メチルスルホ
ニルフェニル)−N−メチルグリシン、N−(p−メチ
ルスルホニルフェニル)−N−エチルグリシン、N−
(p−メチルスルホニルフェニル)−N−n−プロピル
グリシン、N−(p−メチルスルホニルフェニル)−N
−n−ブチルグリシン、N−(p−シアノフェニル)−
グリシン、N−(p−シアノメチルスルホニルフェニ
ル)−N−メチルグリシン、N−(p−シアノメチルス
ルホニルフェニル)−N−エチルグリシン、N−(p−
シアノメチルスルホニルフェニル)−N−n−プロピル
グリシン、N−(p−シアノメチルスルホニルフェニ
ル)−N−n−ブチルグリシン、N−(p−エチルスル
ホニルフェニル)−N−メチルグリシン、N−(p−エ
チルスルホニルフェニル)−N−エチルグリシン、N−
(p−エチルスルホニルフェニル)−N−n−プロピル
グリシン、N−(p−エチルスルホニルフェニル)−N
−n−ブチルグリシン、N−(p−2′−シアノエチル
スルホニルフェニル)−N−メチルグリシン、N−(p
−2′−シアノエチルスルホニルフェニル)−N−エチ
ルグリシン、N−(p−2′−シアノエチルスルホニル
フェニル)−N−n−プロピルグリシン、N−(p−
2′−シアノエチルスルホニルフェニル)−N−n−ブ
チルグリシン、N−(p−シアノフェニル)−N−メチ
ルグリシン、N−(p−シアノフェニル)−N−エチル
グリシン、N−(p−シアノフェニル)−N−n−プロ
ピルグリシン、N−(p−シアノフェニル)−N−n−
ブチルグリシン、N−(p−n−プロピルスルホニルフ
ェニル)−N−メチルグリシン、N−(p−n−ブチル
スルホニルフェニル)−N−メチルグリシン、N−(p
−カルボキシアミドフェニル)−N−メチルグリシン、
N−(p−カルボキシアミドフェニル)−N−エチルグ
リシン、N−(p−カルボキシアミドフェニル)−N−
n−プロピルグリシン、N−(p−カルボキシアミドフ
ェニル)−N−n−ブチルグリシン、N−(p−エトキ
シカルボニルフェニル)−N−メチルグリシン、N−
(p−エトキシカルボニルフェニル)−N−エチルグリ
シン、N−(p−エトキシカルボニルフェニル)−N−
n−プロピルグリシン、N−(p−エトキシカルボニル
フェニル)−N−n−ブチルグリシン、N−(p−メト
キシカルボニルフェニル)−N−メチルグリシン、N−
(p−メトキシカルボニルフェニル)−N−エチルグリ
シン、N−(p−メトキシカルボニルフェニル)−N−
n−プロピルグリシン、N−(p−メトキシカルボニル
フェニル)−N−n−ブチルグリシン等がある。これら
は二種以上を組み合わせて用いてもよい。式(III)で
示されるN−アリール−α−アミノ酸を、R17、R18
19、R20およびR21のうち少なくとも1つがシアノ基
または炭素数1から4のアルキルスルホニル基であるこ
とが好ましい。N−アリール−α−アミノ酸は、例えば
相当する置換ハロベンゼンとグリシン化合物の芳香族求
核置換反応を行わせることによって得られる。
【0011】上記の3−置換クマリン化合物、チタノセ
ン化合物およびN−アリール−α−アミノ酸の使用割合
には、特に制限はないが、通常、N−アリール−α−ア
ミノ酸およびチタノセン化合物を3−置換クマリン化合
物よりも多い重量部として用いる。
【0012】本発明の感光性組成物に含まれる付加重合
性化合物は常圧において100℃以上の沸点を有するも
のが用いられる。常圧において沸点が100℃より低い
ものでは系内に含有する溶剤を乾燥等によって除去する
際または活性光線を照射する際、該付加重合性化合物が
揮散して特性上好ましくないからである。また付加重合
性化合物は光開始剤等と均一な組成物とするために、通
常用いられる有機溶剤に可溶なものが好ましい。
【0013】有機溶剤としては、例えばアセトン、メチ
ルエチルケトン、トルエン、クロロホルム、メタノー
ル、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノー
ル、1−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノー
ル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレン
グリコールモノエチルエーテル、キシレン、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−
ピロリドン、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシ
ド、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
スルホラン等が用いられる。
【0014】常圧において100℃以上の沸点を有する
付加重合性化合物としては、多価アルコールとα,β−
不飽和カルボン酸とを縮合して得られる化合物、例えば
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート(ジアクリ
レートまたはジメタクリレートの意味、以下同じ)、ト
リエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラ
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチ
ロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロー
ルプロパントリ(メタ)アクリレート、1,2−プロピ
レングリコールジ(メタ)アクリレート、ジ(1,2−
プロピレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、トリ
(1,2−プロピレングリコール)ジ(メタ)アクリレ
ート、テトラ(1,2−プロピレングリコール)ジ(メ
タ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジ
エチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、1,4−
ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキ
サンジオールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリ
トールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトー
ルテトラ(メタ)アクリレート、スチレン、ジビニルベ
ンゼン、4−ビニルトルエン、4−ビニルピリジン、N
−ビニルピロリドン、2−ヒドロキシエチル(メタ)ア
クリレート、1,3−(メタ)アクリロイルオキシ−2
−ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、
N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチロールアク
リルアミドなどがあげられ、これらは二種以上を組み合
わせて用いてもよい。N−(p−シアノフェニル)−グ
リシン、7−N,N−ジエチルアミノ−3−チエニルカ
ルボニルクマリン、ビス(シクロペンタジエニル)−ビ
ス[2,6−ジフルオロ−3−ピロール−1−イル)フ
ェニル]チタン、3−ジメチルアミノプロピルメタクリ
レートおよびポリアミド酸の組み合わせが好ましい。
【0015】光開始剤は、光感度とフィルム強度の点か
ら、常圧において100℃以上の沸点を有する付加重合
性化合物に対して0.01から30重量%、好ましくは
0.05から10重量%の添加量で用いられる。
【0016】本発明になる感光性組成物は、必要に応じ
て一種以上の高分子量有機重合体を含有してもよい。該
高分子量有機重合体の分子量は、10,000から70
0,000を有するものが好ましい。例えば次のものが
用いられる。
【0017】(A)コポリエステル 多価アルコール、例えばジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメ
チロールプロパン、ネオペンチルグリコール等と多価カ
ルボン酸、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、セバシ
ン酸、アジピン酸等とから製造したコポリエステル
【0018】(B)ビニルポリマ メタクリル酸、アクリル酸、メタクリル酸またはアクリ
ル酸のアルキルエステル例えばメチル(メタ)アクリレ
ート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)ア
クリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)
アクリレート、2−ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等
のビニル単量体のホモポリマまたはコポリマ
【0019】(C)ポリホルムアルデヒド (D)ポリウレタン (E)ポリカーボネート (F)ポリアミド (G)ポリアミド酸
【0020】ポリアミド酸は、次のようなテトラカルボ
ン酸二無水物とジアミン化合物を材料とした付加重合に
よって得られる。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′
−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、2,3,5,6−ピリジ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、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、m−ターフェニル−3,3″,4,4″−テトラカ
ルボン酸二無水物、p−ターフェニル−3,3″,4,
4″−テトラカルボン酸二無水物、4,4′−オキシジ
フタル酸二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキサフ
ルオロ−2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニ
ル)プロパン二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキ
サフルオロ−2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェ
ニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカ
ルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、
1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビ
ス[4−(2,3−ジカルボキシフェノキシ)フェニ
ル]プロパン二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキ
サフルオロ−2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキ
シフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物が挙げられ
る。ジアミン化合物としては、例えば、p−フェニレン
ジアミン、m−フェニレンジアミン、p−キシリレンジ
アミン、m−キシリレンジアミン、1,5−ジアミノナ
フタレン、ベンジジン、3,3′−ジメチルベンジジ
ン、3,3′−ジメトキシベンジジン、4,4′(また
は3,4′−、3,3′−、2,4′−)−ジアミノジ
フェニルメタン、4,4′(または3,4′−、3,
3′−、2,4′−)−ジアミノジフェニルエーテル、
4,4′(または3,4′−、3,3′−、2,4′
−)−ジアミノジフェニルスルホン、4,4′(または
3,4′−、3,3′−、2,4′−)−ジアミノジフ
ェニルスルフィド、4,4′−ベンゾフェノンジアミ
ン、3,3′−ベンゾフェノンジアミン、4,4′−ジ
(4−アミノフェノキシ)フェニルスルホン、4,4′
−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、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、1,1,1,3,
3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(4−アミノフ
ェニル)プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフ
ェノキシ)フェニル]プロパン、3,3′−ジメチル−
4,4′ジアミノジフェニルメタン、3,3′,5,
5′−テトラメチル−4,4′ジアミノジフェニルメタ
ン、4,4′−ジ(3−アミノフェノキシ)フェニルス
ルホン、3,3′−ジアミノジフェニルスルホン、2,
2′−ビス(4−アミノフェニル)プロパン等の芳香族
ジアミン、2,6−ジアミノピリジン、2,4−ジアミ
ノピリミジン、2,4−ジアミノ−S−トリアジン、
2,7−ジアミノジベンゾフラン、2,7−ジアミノカ
ルバゾール、3,7−ジアミノフェノチアジン、2,5
−ジアミノ−1,3,4−チアジアゾール、2,4−ジ
アミノ−6−フェニル−s−トリアジン等の複素環式ジ
アミン、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、2,2−ジメチルプロピ
レンジアミン、下記に示すジアミノポリシロキサン等の
脂肪族ジアミンなどが挙げられる。
【化8】 (n、mは1〜10の整数であり、nとmは同じでも良
い)
【0021】上記のテトラカルボン酸二無水物およびジ
アミン化合物はそれぞれ単独で用いても二種以上を組み
合わせて用いてもよい。
【0022】(H)セルロースエステル例えばメチルセ
ルロース、エチルセルロース
【0023】感光性組成物中に高分子量有機重合体を加
えることによって、基体への接着性、耐薬品性、フィル
ム性等の特性を改良することができる。この高分子量有
機重合体は、光硬化性の点から該高分子量有機重合体と
前記の付加重合性化合物の合計重量を基準として20〜
80重量%の範囲とすることが好ましい。高分子量有機
重合体を用いる場合にも、光開始剤の使用量は、常圧に
おいて100℃以上の沸点を有する付加重合性化合物に
対して0.01から30重量%、好ましくは0.05か
ら10重量%の範囲とされる。
【0024】本発明になる感光性組成物はまた必要に応
じて染料、顔料等の着色物質を含有してもよい。着色物
質としては、例えばフクシン、クリスタルバイオレッ
ト、メチルオレンジ、ナイルブルー2B、ビクトリアピ
ュアブルー、マラカイトグリーン、ナイトグリーンB、
スピロンプルー等があげられる。
【0025】本発明になる感光性組成物は保存時の安定
性を高めるためにラジカル重合禁止剤またはラジカル重
合抑制剤を含有してもよい。このようなものとしてはp
−メトキシフェノール、p−ベンゾキノン、ハイドロキ
ノン、ピロガロール、ナフチルアミン、フェノチアジ
ン、アリールフォスファイト、ニトロソアミン等があ
る。
【0026】本発明になる感光性組成物は感光性樹脂組
成物に用いることが知られている他の添加物、例えば可
塑剤、接着促進剤等の添加物を含有してもよい。
【0027】本発明の感光材料は、上記のポリアミド
酸、上記の常圧において100℃以上の沸点を有する付
加重合性化合物中の化学線により2量化または重合可能
な炭素炭素二重結合およびアミノ基またはその四級化塩
を有する化合物ならびに光開始剤を含むものである。こ
れらの使用割合は、感光性組成物の場合と同様とされ
る。ポリアミド酸は、化学線により2量化または重合可
能な炭素、炭素二重結合およびアミノ基またはその四級
化塩を有する化合物を、ポリアミド酸の有するカルボキ
シル基と等モルとなる量で用いることが好ましい。
【0028】本発明の感光材料を基材上に塗布、乾燥
し、露光、現像してパターンが製造される。本発明の感
光材料は、浸漬法、スプレー法、スクリーン印刷法、回
転塗布法等によってシリコンウエーハ、金属基板、ガラ
ス基板、セラミック基板等の基材上に塗布され、溶剤の
大部分を加熱乾燥することにより粘着性のない塗膜とす
ることが出来る。この塗膜上に、所望のパターンが描か
れたマスクを通して活性光線または化学線を照射する。
照射する活性光線または化学線としては、紫外線、遠紫
外線、可視光、電子線、X線などがある。照射後未照射
部を適当な現像液で溶解除去することにより所望のパタ
ーンを得る。現像液としては、N,N−ジメチルホルム
アミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−
2−ピロリドンなどの良溶媒やこれらと低級アルコー
ル、水、芳香族炭化水素などの貧溶媒との混合溶媒が用
いられる。現像後は必要に応じて貧溶媒などでリンスを
行い、100℃前後で乾燥しパターンを安定なものとす
る。
【0029】感光材料はビスアジド化合物を含んでもよ
く、ビスアジド化合物の例としては
【化9】
【化10】 等が挙げられる。ビスアジド化合物は、ポリアミドに対
して0.01〜10重量%の範囲で用いることが好まし
い。
【0030】感光材料に含まれる化学線により2量化ま
たは重合可能な炭素炭素二重結合およびアミノ基または
その四級化塩を有する化合物の例としては次の化合物が
あげられる。
【化11】
【0031】
【実施例】以下に本発明を実施例を用いて更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例によって制限される
ものではない。 実施例1〜6、比較例1〜3 N−(4−シアノフェニル)−グリシンの合成 4−シアノアニリン(100g、847.4mmol)を5
00mlの三つ首フラスコに入れ、水300mlをさらに加
え、水流冷却管、メカニカルスターラおよび滴下ロート
をセットし、油温100℃で加熱し、良く撹拌しなが
ら、モノクロロ酢酸(104g、1116mmol)の水溶
液(水150ml)を約30分かけて滴下し、さらに2.
5時間加熱還流した。放冷後、酢酸エチルを約100ml
加え、不溶分を溶解せしめ、この有機層を分液ロートで
分けた。残りの水層と、この有機層を100mlの重量5
%NaOH水で抽出した水層を合わせ、1/10NのH
Clで酸析し、生じた沈殿を濾別し、さらに水洗を数度
行い洗浄した。60℃のオーブンで3時間加熱乾燥した
後、真空デシケータで一晩乾燥させた。得られた、淡い
ベージュ色のパウダーは融点を示さず、233.1℃で
分解した。収量は38.8g(26%)であった。
【0032】N−(4−シアノフェニル)−N−メチル
グリシンの合成 4−フルオロベンゾニトリル(10.44g、86.2
6mmol)、N−メチルグリシン(8.45g、94.8
9mmol)および炭酸カリウム(14.28g、103.
48mmol)を500mlのナス型フラスコに加え、さら2
00mlのジメチルスルホキシドを溶媒として加え、水流
冷却管をつけてマグネチックスターラで撹拌しながら1
00℃の油浴で9時間加熱した。放冷後、水1リットル
中に溶解させて1/10NのHClで酸析し、沈殿を濾
別した。良く水洗した後に、ヘキサン/ベンゼン(容積
比4/1)でさらに洗浄した。乾燥後の生成物の収量は
14.21g(74.79mmol、86.7%)、融点は
64.5℃であった。
【0033】4,4′−ジアミノジフェニルエーテルと
ピロメリット酸二無水物とを等モルで常法により反応さ
せて得られたポリアミド酸のN−メチル−2−ピロリド
ン溶液10g(固形分20重量%)、2−ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート1.8gおよび表2に示す光開
始剤を配合した後撹拌混合し感光材料とした。フィルタ
で濾過した後シリコンウエーハ上に回転塗布した。次い
で、ホットプレート上100℃で200秒加熱し、溶剤
を乾燥させて感光性塗膜とした。乾燥後の膜厚は20ミ
クロンであった。塗膜上にフォトマスクを介し超高圧水
銀灯を光源とするミラープロジェクション露光機でパタ
ーン露光を行った。このときの露光量は500mJ/cm2
あった。このあとN−メチル−2−ピロリドンとメチル
アルコールの混合溶液(容積比:4/1)で浸漬現像を
行った。さらにイソプロパノールでリンスした。現像後
のパターン形状を測定、観察し、得られた残膜率(膜厚
を初期の膜厚で割った値)と最小開口スルホール径(開
口径)を表1に示した。実施例4のウエーハについて
は、これを窒素雰囲気下で100℃で15分、200℃
で20分、350℃で60分加熱し最終硬化膜とした。
最終硬化膜厚10ミクロンの良好なポリイミドパターン
が得られた。実施例に示したように本発明の感光性組成
物は比較例の組成物に比べて感光特性に優れたものであ
る。
【表1】 実施例7〜10および比較例4〜6 実施例1から6及び比較例1から3と同様の配合組成
に、さらにビスアジド化合物を加えた感光材料について
同様の試験を行った結果を、組成とともに表2に示し
た。実施例に示したようにビスアジド化合物をさらに加
えることによって現像後の残膜率が向上した。
【表2】
【0034】
【発明の効果】本発明になる光開始剤により、優れた感
光特性を示す感光性組成物および感光材料を得ることが
でき、この感光材料により良好なパターンを製造するこ
とができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/027 502 504 514 7/038 504 H01L 21/027 21/312 B (72)発明者 布村 昌隆 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

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の式(I)で示される3−置換クマ
    リン化合物 【化1】 (式中、R1、R2、R3、R4およびR5は、水素原子、
    1個の炭素数1から5のアルキル基で置換されたアミノ
    基、2個の炭素数1から5のアルキル基で置換されたア
    ミノ基、炭素数1から5のアルコキシ基、アシルオキシ
    基、アリール基、ハロゲン原子または炭素数1から5の
    チオアルキル基であり、R6はフェニル基、ビフェニル
    基、ナフチル基、チエニル基、ベンゾフリル基、フリル
    基、ピリジン基、クマリニル基、アミノ基、炭素数1か
    ら5のアルキル基で置換されたアミノ基、シアノ基、炭
    素数1から5のアルコキシ基、炭素数1から5のアルキ
    ル基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、ホルミル基、炭
    素数1から5のアルコキシカルボニル基または炭素数1
    から5のアシルオキシ基であり、フェニル基、ビフェニ
    ル基、ナフチル基、チエニル基、ベンゾフリル基、フリ
    ル基、ピリジン基およびクマリニル基は炭素数1から5
    のアシル基で置換されてもよい)、下記の式(II)で示
    されるチタノセン化合物 【化2】 (式中、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R
    14、R15およびR16は、水素原子、ハロゲン原子、炭素
    数1〜20のアルコキシ基または複素環である)および
    下記の式(III)で示されるN−アリール−α−アミノ
    酸 【化3】 (式中、R17、R18、R19、R20およびR21は水素原
    子、ハロゲン原子、炭素数1から4のアルキル基、シア
    ノ基または炭素数1から4のアルキルスルホン基であっ
    て、R22は水素原子、炭素数1から12のアルキル基、
    シクロアルキル基、炭素数1から12のヒドロキシアル
    キル基、炭素数2から12のアルコキシアルキル基、炭
    素数1から12のアミノアルキル基またはアリール基で
    あり、R23およびR24は水素原子または炭素数1から8
    のアルキル基であり、R17、R18、R19、R20、R21
    22、R23およびR24は同一でもよい)を含有してなる
    光開始剤。
  2. 【請求項2】 式(III)で示されるN−アリール−α
    −アミノ酸を、R17、R18、R19、R20およびR21のう
    ち少なくとも1つがシアノ基または炭素数1から4のア
    ルキルスルホニル基であるN−アリール−α−アミノ酸
    とした請求項1記載の光開始剤。
  3. 【請求項3】 常圧において100℃以上の沸点を有す
    る付加重合性化合物および請求項1記載の光開始剤を含
    有してなる感光性組成物。
  4. 【請求項4】 ポリアミド酸、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およびアミノ基またはそ
    の四級化塩を有する化合物ならびに請求項1記載の光開
    始剤を含有してなる感光材料。
  5. 【請求項5】 さらにビスアジド化合物を含有する請求
    項4記載の感光材料。
  6. 【請求項6】 請求項3または4記載の感光材料を基材
    上に塗布、乾燥し、露光、現像することを特徴とするパ
    ターンの製造法。
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