JPH1130862A - 化学線感応性重合体組成物 - Google Patents
化学線感応性重合体組成物Info
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- JPH1130862A JPH1130862A JP10133393A JP13339398A JPH1130862A JP H1130862 A JPH1130862 A JP H1130862A JP 10133393 A JP10133393 A JP 10133393A JP 13339398 A JP13339398 A JP 13339398A JP H1130862 A JPH1130862 A JP H1130862A
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Abstract
る化学線感応性重合体組成物を提供する。 【解決手段】(a)ポリアミド酸側鎖のカルボキシル基
に光架橋性基を有するアミン化合物を相互作用させて得
たポリイミド前駆体組成物と(b)光開始剤および/ま
たは光増感剤を含む組成物のうち、ポリマーのイミド化
率Iaが0.03≦Ia≦0.6であることを特徴とす
る化学線感応性重合体組成物。
Description
体組成物に関するものであり、さらに詳しくは、室温に
おける粘度の経時安定性と感光性能の双方が良好である
感光性ポリイミドコーティング剤組成物に関するもので
ある。
性を有するため、通常の非感光性ポリイミドをレジスト
等を用いてパターン加工する場合と比べて、プロセスの
簡略化が可能である。そのため、半導体の保護膜、絶縁
膜などに広く実用化されている。
定化させるため、粘度の経時安定性が良好な感光性ポリ
イミドが求められている。
ミドのうち、ポリアミド酸構造を含むものは、ポリマー
の加水分解などによる粘度低下が起こるために、経時安
定性が十分であると言えなかった。
た結果、ポリアミド酸のイミド化率と光架橋基の数を制
御することで、室温での粘度の経時安定性と感光性能の
双方が良好である組成物を発明するに至った。
性と感光性能の双方が良好な化学線感応性重合体組成物
を提供することにある。
以下の構成を採ることにより達成される。すなわち本発
明は、(a)ポリアミド酸のカルボキシル基に光架橋性
基を有するアミン化合物を相互作用させて得たポリイミ
ド前駆体と(b)光開始剤および/または光増感剤を含
む組成物のうち、ポリマーのイミド化率Iaが0.03
≦Ia≦0.6であることを特徴とする化学線感応性重
合体組成物に関する。
としては、ポリアミド酸のカルボキシル基に光架橋性基
を有するアミン化合物を相互作用させて得たポリマーを
表し、加熱あるいは適当な触媒によりイミド環や、その
他環状構造を有するポリマー(以後、「ポリイミド系ポ
リマー」と呼ぶ)となり得るものを挙げることができ
る。
するポリアミド酸に、上記一般式(2)の構造を有する
アミン化合物を加えてなるものを表す。
個の炭素原子を有する3価または4価の有機基である。
耐熱性のすぐれたポリイミド系ポリマーを得るために、
R1は炭素数6〜30の3価または4価の基であり、か
つ芳香族環または芳香族複素環を含有していることが好
ましい。より好ましくは芳香族環を含有していることで
ある。R1の好ましい具体的な例としては、3,3’,
4,4’−ビ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’−ジフェニルヘキサフルオロプロパンテ
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、3,3’,4,4’−ジフェニルス
ルホンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、ブタンテト
ラカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸などの
残基が挙げられるが、これらに限定されない。耐熱性の
すぐれたポリイミド系ポリマーを得るために特に好まし
い具体例としては、3,3’,4,4’−ビフェニルテ
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’−ジフェニ
ルヘキサフルオロプロパンテトラカルボン酸、3,
3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、
3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボ
ン酸、ピロメリット酸、などが挙げられる。
有機基のうちの1種から構成されていても良いし、2種
以上から構成される共重合体であっても構わない。
個以上の炭素原子を有する2価の有機基である。耐熱性
のすぐれたポリイミド系ポリマーを得るために、R2は
炭素数6〜35の2価の基であり、かつ芳香族環または
芳香族複素環を含有していることが好ましい。より好ま
しくは芳香族環を含有していることである。R2はの好
ましい具体的な例としては、フェニレンジアミン、メチ
ルフェニレンジアミン、ジメチルフェニレンジアミン、
トリメチルフェニレンジアミン、テトラメチルフェニレ
ンジアミン、トリフルオロメチルフェニレンジアミン、
ビス(トリフルオロ)メチルフェニレンジアミン、メト
キシフェニレンジアミン、トリフルオロメトキシフェニ
レンジアミン、フルオロフェニレンジアミン、クロロフ
ェニレンジアミン、ブロモフェニレンジアミン、カルボ
キシフェニレンジアミン、メトキシカルボニルフェニレ
ンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ビス(アミノ
メチルフェニル)メタン、ビス(アミノトリフルオロメ
チルフェニル)メタン、ビス(アミノエチルフェニル)
メタン、ビス(アミノクロロフェニル)メタン、ビス
(アミノジメチルフェニル)メタン、ビス(アミノジエ
チルフェニル)メタン、ジアミノジフェニルプロパン、
ビス(アミノメチルフェニル)プロパン、ビス(アミノ
トリフルオロメチルフェニル)プロパン、ビス(アミノ
エチルフェニル)プロパン、ビス(アミノクロロフェニ
ル)プロパン、ビス(アミノジメチルフェニル)プロパ
ン、ビス(アミノジエチルフェニル)プロパン、ジアミ
ノジフェニルヘキサフルオロプロパン、ビス(アミノメ
チルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(アミノ
トリフルオロメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ン、ビス(アミノエチルフェニル)ヘキサフルオロプロ
パン、ビス(アミノクロロフェニル)ヘキサフルオロプ
ロパン、ビス(アミノジメチルフェニル)ヘキサフルオ
ロプロパン、ビス(アミノジエチルフェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン、ジアミノジフェニルスルホン、ビス
(アミノメチルフェニル)スルホン、ビス(アミノエチ
ルフェニル)スルホン、ビス(アミノトリフルオロメチ
ルフェニル)スルホン、ビス(アミノジメチルフェニ
ル)スルホン、ビス(アミノジエチルフェニル)スルホ
ン、ジアミノジフェニルエーテル、ビス(アミノメチル
フェニル)エーテル、ビス(アミノトリフルオロメチル
フェニル)エーテル、ビス(アミノエチルフェニル)エ
ーテル、ビス(アミノジメチルフェニル)エーテル、ビ
ス(アミノジエチルフェニル)エーテル、ジメチルベン
ジジン、ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、ジク
ロロベンジジン、ビス(アミノフェノキシ)ベンゼン、
ビス(アミノフェノキシフェニル)プロパン、ビス(ア
ミノフェノキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビ
ス(アミノフェノキシフェニル)エーテル、ビス(アミ
ノフェノキシフェニル)メタン、ビス(アミノフェノキ
シフェニル)スルホンなど以下に示される化合物の残基
などが挙げられる。
有機基のうちの1種から構成されていても良いし、2種
以上から構成される共重合体であっても構わない。
上させるために、R2の3〜20モル%がシロキサン結
合を有する脂肪族性の基であることが好ましい。この範
囲より多いと、粘度の経時安定性が悪く、かつ、ポリマ
ーの耐熱性を損なう。また、この範囲より少ないと十分
な接着強度が出ないので注意を要する。好ましい具体例
としては、ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジ
シロキサン、ビス(4−アミノフェニル)テトラメチル
ジシロキサン、ビス(α,ω−アミノプロピル)ペルメ
チルポリシロキサンなどが挙げられるが、これらに限定
されない。
々水素または炭素数1〜30の有機基を表し、うち少な
くとも1つが光架橋性を有する有機基である。光架橋性
を有しない有機基である場合は炭素数1〜30の脂肪族
有機基が好ましく、炭化水素基の他に水酸基、カルボニ
ル基、カルボキシル基、ウレタン基、ウレア基、アミド
基などを構造中に含んでいても良い。好ましい具体例と
しては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ブチル
基、t−ブチル基などが挙げられるがこれらに限定され
ない。また、光架橋性を有する有機基である場合は、エ
チレン性不飽和結合を含む有機基、芳香族アジド基、芳
香族スルホニルアジド基などを含んでいることが好まし
い。具体例としてはメタクリロイロキシエチル基、アク
リロイロキシエチル基、メタクリロイロキシプロピル
基、アクリロイロキシプロピル基、メタクリルアミド−
N−エチル基、メタクリルアミド−N−プロピル基、ア
クリルアミド−N−エチル基、アクリルアミド−N−プ
ロピル基、アジド安息香酸エチル基、アジド安息香酸プ
ロピル基、アジドスルホニル安息香酸エチル基、アジド
スルホニル安息香酸プロピル基などが挙げられるがこれ
らに限定されない。
いし、2種以上の有機基の混合であってもよい。
ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチ
ル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸
ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノプ
ロピル、メタクリル酸ジメチルアミノブチル、メタクリ
ル酸ジメチルアミノヘキシル、N−(2−ジメチルアミ
ノエチル)メタクリルアミド、N−(3−ジメチルアミ
ノプロピル)メタクリルアミド、N−(2−ジエチルア
ミノエチル)メタクリルアミド、N−(3−ジエチルア
ミノプロピル)アクリルアミド、N−(2−ジメチルア
ミノエチル)アクリルアミド、N−(3−ジメチルアミ
ノプロピル)アクリルアミド、N−(2−ジエチルアミ
ノエチル)アクリルアミド、N−(3−ジエチルアミノ
プロピル)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン、
メタクリロイルモルホリン、アクリロイルピペリジン、
メタクリロイルピペリジン、アリルアミン、ジアリルア
ミン、トリアリルアミン、メタリルアミン、ビニルピリ
ジン、メタクリル酸エチルトリメチルアンモニウム塩、
メタクリル酸−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアン
モニウム塩、パラ(またはメタ)アジド安息香酸ジメチ
ルアミノエチルエステル、パラ(またはメタ)アジド安
息香酸ジエチルアミノエチルエステル、パラ(またはメ
タ)アジド安息香酸ジメチルアミノプロピルエステル、
パラ(またはメタ)アジド安息香酸ジエチルアミノプロ
ピルエステル、パラ(またはメタ)アジドスルホニル安
息香酸ジメチルアミノエチルエステル、パラ(またはメ
タ)アジドスルホニル安息香酸ジエチルアミノエチルエ
ステル、パラ(またはメタ)アジドスルホニル安息香酸
ジメチルアミノプロピルエステル、パラ(またはメタ)
アジドスルホニル安息香酸ジエチルアミノプロピルエス
テルなどが挙げられるがこれらに限定されない。
て、上記した具体例のうち、感光性能向上のために特に
好ましい例としてはエチレン性不飽和結合を有するもの
を挙げることができる。
表される構造単位の1種または2種以上から成るもので
ある。また、他の構造単位、例えばポリアミド、ポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリウレアとの共重合体あるい
はブレンド体であっても良い。その際、一般式(1)で
表される構造単位を80%以上含有していることが好ま
しい。共重合またはブレンドに用いられる構造単位の種
類、量は最終加熱処理によって得られるポリイミド系ポ
リマの耐熱性を著しく損なわない範囲で選択するのが好
ましい。
であるために必要なイミド化率Iaは、ポリマ構造によ
って異なる。通常は0.03≦Ia≦0.6であること
が好ましく、0.06≦Ia≦0.5であることがより
好ましく、0.08≦Ia≦0.4であることがさらに
好ましく、0.1≦Ia≦0.35であることが最も好
ましい。一般式(1)で表される構造単位が2種以上か
らなる場合も、後述する測定によって得た平均のイミド
化率Iaが、上記の範囲に入っていることが必要であ
る。
く異なる点は、本発明が化学感応性重合体組成物に関す
るものであって、粘度の経時安定性と感光性能の双方が
良好である組成物であることに発明の意義がある点であ
る。イミド化率の増加に伴い、ポリアミド酸のカルボキ
シル基の数は減少する。イミド化率が0.6以上である
場合、カルボキシル基と相互作用する、一般式(2)で
表される光架橋性のアミン化合物の数が極端に少なくな
る。このため、組成物の粘度安定性が良好であっても、
感度が著しく低下するという問題が生じる。また、イミ
ド化率が0.03以下であると、室温粘度安定性が悪い
ので好ましくない。
5モル%以上に電子親和力の高いピロメリット酸残基を
用いることで、粘度の経時安定性を確保するのに必要な
イミド化率を、ピロメリット酸残基を含まない構造のも
のより小さくすることができる。ポリアミド酸のイミド
化率を小さくすると、カルボキシル基の数が増加する。
そのため、カルボキシル基と相互作用する、一般式
(2)で表される光架橋性のアミン化合物の数も増え
る。その結果、感度がさらに向上するという利点がある
ので好ましく用いることができる。
的には一般式(1)で表されるポリアミド酸に一般式
(2)で表されるアミン化合物を添加させることによっ
て得られる。粘度の経時安定性と感光性能の双方が良好
である組成物を得るためには一般式(2)で表されるア
ミン化合物の量を規定して光架橋基の数を一定量以上に
制御する必要がある。添加量としては、ポリアミド酸分
子中のカルボキシル基に対し、0.4〜5倍モル当量、
好ましくは1〜5倍モル当量、混合するのが望ましい。
0.4倍当量以下であると、イミド化率の高い組成物に
おいては著しく感度が低下する問題が生じる。5倍モル
当量以上であると、ポリマー構造によっては、露光時に
おいて露光部の膜収縮が大きくなり、現像時にパターン
の浮きやクラックを生じるもの、あるいは、キュア膜の
物性が著しく低下するものもあるので注意を要する。
(波長365nm)である場合は、イミド化率の上昇に
伴って、膜のi線透過率が低下するという問題が新たに
生じる。しかし、上記イミド化率、光架橋性基の数に加
えて、i線透過率を制御することで、粘度安定性とi線
露光における感光性能の双方が良好な組成物を得ること
ができる。
のプリベーク膜の波長365nmにおける光透過率が2
%以上40%以下になるよう調節されることが望まし
い。望ましくは2%以上30%以下であり、より望まし
くは4%以上30%以下であり、さらに望ましくは4%
以上20%以下であり、さらに望ましくは4%以上15
%以下であり、最も望ましくは4%以上10%以下であ
る。
65nmにおける光透過率が2%以下であると、i線ス
テッパーでパターン加工した際にパターンエッジの抉れ
が生じてしまうので好ましくない。また、光透過率が4
0%以上であると、基板からの反射の影響が大きくな
り、パターン底部にスカムが生じやすくなるので好まし
くない。ここで「厚さ10ミクロンのプリベーク膜」と
は、ワニスをガラス基板に塗布後、ホットプレートを用
いて70〜85℃で2〜5分、ついで90〜105℃で
2〜5分加熱処理して形成された厚さ10ミクロンの膜
を示す。
の20モル%以上が下記一般式(3)及び(4)から選
ばれる1種以上のジアミン残基からなることである。
透過率をより高くすることができる。このため、これら
の構造を含まない組成物よりも粘度安定性が良好で、か
つ、i線加工に適用できるイミド化率の範囲が大きくな
る利点がある。
(CH3 )2 −、−C(CF3 )2 −、−SO2 −、ま
たは単結合を表す。)
(CH3)3C−、F、CH3O−、またはフェニル基を
表す。) 具体的な例としては、ビス(アミノフェノキシフェニ
ル)プロパン、ビス(アミノフェノキシフェニル)ヘキ
サフルオロプロパン、ビス(アミノフェノキシフェニ
ル)エーテル、ビス(アミノフェノキシフェニル)メタ
ン、ビス(アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス
(アミノフェノキシフェニル)ビフェニル2,2’−ジ
メチルベンジジン、2,2’−ビス(トリフルオロメチ
ル)ベンジジン、2,2’−ジエチルベンジジン、2,
2’−ビス(t−ブチル)ベンジジン、2,2’−ビス
(ペンタフルオロエチル)ベンジジン、2,2’−ジフ
ルオロベンジジン、2,2’−ジメトキシベンジジンな
どに示される化合物の残基などが挙げられる。
測定によって、試料となる化学線感応性重合体組成物
(以下試料ワニスと称する)のイミド基に起因する波数
における吸光度を求め、これより算出する。吸光度測定
に用いるイミド基に起因する振動波数としては、通常、
1750〜1800cm-1を用いる。試料ワニス中に1
750〜1800cm-1に吸収を持つイミド基以外の有
機基が含有される場合のみ1350〜1400cm-1の
波数を用いる。以下、算出法の詳細ついて述べる。
シリコンウェハー上に塗布する。ついで30℃で10時
間減圧乾燥して膜とし、IR測定により、イミド基の吸
光度Iを求める。次に、この膜をオーブンにて窒素気流
下350℃で2時間熱処理(キュア)してイミド化を1
00%進行させる。この時、350℃で2時間キュア後
の膜厚が所定の膜厚になるように、あらかじめ製膜時に
おいてスピンコートの回転数を調節して製膜する。こ
の、100%イミド化させた試料についてIR測定を行
い、イミド基に起因する波数の吸光度I1を求める。
化率Iaの関係を示す式(1)は、Ia=I/I1とな
る。
度の測定は、図1のように、求めるピークの両端を結ん
で補助線を引き、ピークの頂点からIRスペクトルの横
軸に垂直に降ろした線との交点を求める。その交点とピ
ークの頂点との長さXを吸光度とする。
時間キュア後膜厚で0.5ミクロン以上6ミクロン以下
の範囲、つまり、30℃で10時間減圧乾燥後の膜厚で
は0.7ミクロン以上18ミクロン以下の範囲にあるこ
とが好ましい。この範囲を外れると、試料作製時の減圧
乾燥による溶媒除去が不十分であったり、イミドに起因
するIRピークの強度が弱くなったりして測定誤差が大
きくなるので注意を要する。
て生じる膜厚の減少の度合いは試料ワニスの組成によっ
て異なる。よって、それに併せて、キュア後所定の膜厚
に対応するスピンコートの回転数が適切に選択される。
であるか否かの判別は、放置前のワニスの粘度に対し
て、そのワニスを室温(23℃)で6日間放置した後の
粘度が何%低下しているかで判別する。この時の低下が
10%以上であるワニスをシリコンウェハー上に毎日同
じ回転数で塗布していくと、ポリイミド膜の膜厚は日を
追うごとに薄くなる。この場合、製膜プロセスが安定し
ているとは言い難い。よって、室温(23℃)で6日間
放置した後の粘度低下が10%以上であるワニスは経時
安定性が良好でないと判別する。室温で6日放置後の粘
度低下が10%未満であるワニスを用いた場合、塗布膜
厚の低下はごくわずかであり、製膜プロセスが安定であ
るための許容範囲内に収まる。よって、室温(23℃)
で6日間放置した後の粘度低下が10%未満であるワニ
スは経時安定性が良好であると判別する。特に、室温で
6日放置後の粘度低下が5%未満であるワニスは最も好
ましく用いることができる。
の際の重合温度や重合時間、重合後または感光化後ワニ
スを熱処理もしくは熟成する際の温度や時間などによっ
て行うことができるが、これら手法に限定されない。
スを混合する方法も有効である。
によって合成される。すなわち、ポリアミド酸の場合は
テトラカルボン酸2無水物とジアミンとを選択的に組み
合わせ、これらを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、ヘキサメチルホスホロトリ
アミド、γ−ブチロラクトンなどの非プロトン性極性溶
媒を主成分とする溶媒中で反応させることによって合成
される。
ェニルジエタノールアミン、N−フェニルグリシン、ミ
ヒラーズケトンなどの芳香族アミン、3−フェニル−5
−イソオキサゾロンに代表される環状オキシム化合物、
1−フェニルプロパンジオン−2−(O−エトキシカル
ボニル)オキシムに代表される鎖状オキシム化合物など
が挙げられるがこれらに限定されない。
ントラキノン、アジドベンザルアセトフェノンなどの芳
香族モノアジド、3,3’−カルボニルビス(ジエチル
アミノクマリン)などのクマリン化合物、ベンズアント
ロン、フェナントレンキノンなどの芳香族ケトンなど一
般に光硬化性樹脂に使用されるようなものである。その
他にも、電子写真の電荷移動剤として使用されるもので
あれば好ましく使用できることもある。
1〜30重量%、さらに好ましくは0.1〜20重量%
添加するのが好ましい。この範囲を外れると感光性が低
下したり、ポリマの機械特性が低下したりするので注意
を要する。これらの光開始剤や増感剤は、単独で、ある
いは2種以上混合して用いることができる。
に、適宜、光反応性モノマーを用いることもできる。
シエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリ
レート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレング
リコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメ
タクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレー
ト、テトラエチレングリコールジメタクリレート、プロ
ピレングリコールジメタクリレート、メチレンビスアク
リルアミド、メチレンビスメタクリルアミド、N,N−
ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルア
ミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジ
エチルメタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、
メタクリル酸グリシジル、N−メチロールメタクリルア
ミドなどが挙げられるが、これらに限定されない。
重量%以下の範囲で添加するのが好ましい。この範囲を
外れると感光性が低下したり、ポリマーの機械特性が低
下したりするので注意を要する。これらの光反応性モノ
マーは、単独で、あるいは2種以上混合して用いること
ができる。
ポリイミド被膜と支持体との接着性を向上させるために
適宜接着助剤を用いることもできる。
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−
メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランなどの有
機珪素化合物、あるいはアルミニウムモノエチルアセト
アセテートジイソプロピレート、アルミニウムトリス
(アセチルアセトネート)などのアルミニウムキレート
化合物あるいはチタニウムビス(アセチルアセトネー
ト)などのチタニウムキレート化合物などが好ましく用
いられる。
は基板との接着改良剤を感度と耐熱性が大幅に低下しな
い範囲で含んでいても良い。
明をする。本発明の組成物は化学線を用いた周知の微細
加工技術でパターン加工が可能である。
に塗布する。支持体の材質としては、例えば、金属、ガ
ラス、半導体、金属酸化絶縁膜、窒化ケイ素などが挙げ
られるが、これらに限定されない。
転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印
刷、ロールコーティングなどの手段が可能である。塗布
膜厚は塗布手段、組成物の固形分濃度、粘度によって調
節することができるが、通常0.1〜150μmの範囲
になるように塗布される。
燥して、ポリイミド前駆体組成物被膜を得る。乾燥は、
オーブン、ホットプレート、赤外線などを利用し、50
〜180℃の範囲で行うのが好ましく、75〜150℃
の範囲で行うのがより好ましい。乾燥時間は1分〜数時
間行うのが好ましい。
い、露光を行う。露光量としては50〜1000mJ/
cm2の範囲が好ましい。特に好ましい範囲は100〜
700mJ/cm2である。
現像条件の許容幅が増大する場合には、現像前にベーク
処理をする工程を取り入れても差し支えない。この温度
としては50〜180℃の範囲が好ましく、特に60〜
150℃の範囲がより好ましい。時間は10秒〜数時間
が好ましい。この範囲を外れると、反応が進行しなかっ
たり、全ての領域が溶解しなくなるなどの恐れがあるの
で注意を要する。
とによりレリーフ・パターンを得る。現像液はポリマの
構造に合わせて適当なものを選択することができる。た
とえば、アンモニア、テトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド、ジエタノールアミンなどのアルカリ水溶
液などを好ましく使用することができる。また、本組成
物の溶媒であるN−メチル−2−ピロリドン、N−アセ
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トリアミドなどを単独で用
いるか、あるいは、メタノール、エタノール、イソプロ
ピルアルコール、水、メチルカルビトール、エチルカル
ビトール、トルエン、キシレン、乳酸エチル、ピルビン
酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチ
ル−3−エトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、酢
酸エチルなど、組成物の貧溶媒との混合液にして用いて
も良い。
あるいは、霧状にして放射する、現像液中に浸漬する、
あるいは浸漬しながら超音波をかけるなどの方法によっ
て行うことができる。
したレリーフ・パターンを洗浄することが好ましい。リ
ンス液としては有機溶媒でリンスをする場合、現像液と
の混和性の良いメタノール、エタノール、イソプロピル
アルコール、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−
3−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプ
ロピオネート、2−ヘプタノン、酢酸エチルなどが好ま
しく用いられる。
ーンのポリマは耐熱性を有するポリイミド系ポリマの前
駆体であり、加熱処理によりイミド環やその他の環状構
造を有する耐熱性ポリマとなる。熱処理温度としては、
135〜500℃で行うのが好ましく、300〜450
℃で行うのがより好ましい。熱処理は通常、段階的にあ
るいは連続的に昇温しながら行われる。
明するが、本発明はこれらに限定されない。
粘度計)を用いて25℃の温度下で行った。
00(日本分光製)にて、ブランクにダミーウェハーを
用いて行った。スペクトル測定サンプルはスピンナ(ミ
カサ製)を用いて、350℃で2時間キュア後の膜厚が
4ミクロンになるように回転数を選択して塗布し、つい
で、真空オーブンDP−32(yamato製)を用い
て減圧乾燥した。キュアは窒素気流下にて行った。
0(島津製)にて、ブランクにガラス基板(サンプル作
製に用いたものと同一のもの)を用いて行った。スペク
トル測定サンプルはスピンナ(ミカサ製)を用いて、ベ
ーク後の膜厚が10ミクロンになるよう回転数を調節し
て行い、真空吸着式ホットプレートSCW−636(大
日本スクリーン製)を用いて、80℃で2分、次いで1
00℃で2分ベークし作製した。
ず、厚さ10μmのプリベーク膜を作製し、露光した。
次いで現像前にベークを施し、現像、リンスを行った。
現像後に、400mJ/cm2で露光した部分の膜厚を
測定し、7μm以上の膜が残っているならば感度が良好
であると判定した。
学顕微鏡を用いて、100μm×100μmのビアホー
ルを観察することで判定した。
4’−ジアミノジフェニルエーテル38.0g(0.1
9モル)、ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジ
シロキサン2.49g(0.01モル)をN−メチル−
2−ピロリドン220gに20℃で溶解させた。その
後、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸二無水物32.2g(0.10モル)、無水ピロメ
リト酸21.8g(0.10モル)を加え、55℃で1
時間、さらに85℃で2時間反応させた。その後20℃
に冷却し、N−フェニルグリシン4.73g、メタクリ
ル酸ジエチルアミノエチル74.0g、N−メチル−2
−ピロリドン91.3gを加えて、乾燥空気気流下25
℃で2時間攪拌し、濃度19.5%の感光性ポリイミド
前駆体組成物を得た。このワニスの粘度を測定したとこ
ろ68ポイズであった。
ア後の膜厚が4ミクロンになるように回転数を調節して
シリコンウェハー上にスピンコート塗布し、30℃で1
0時間減圧乾燥後赤外スペクトルの測定を行った。イミ
ド基に起因するピークとして1750〜1800cm-1
に現れるピークを選択し、この波数における吸光度を測
定したところ0.0301であった。次に、この試料を
350℃で2時間キュアして100%イミド化させた。
この、厚さ4ミクロンのキュア膜のイミド基に起因する
波数(1750〜1800cm-1)における吸光度を求
めたところ0.301であった。これら吸光度の値より
本文中の検量式(1)を用いて試料のイミド化率を算出
したところ、0.1であった。
コートして厚さ10ミクロンの膜を作製し、紫外・可視
スペクトルの測定を行ったところ、365nmにおける
光透過率は6.5%であった。
した後粘度を測定したところ69ポイズであり、粘度低
下が10%未満と経時安定性が良好であった。
スピンコートし、ホットプレートSCW−636(大日
本スクリーン製)を用いて80℃で2分、次いで95℃
で2分ベークし、膜厚10ミクロンの膜を得た。次に、
i線ステッパー、DSW−8500−70i(GCA
製)を用いて、マスクを介してフィルム表面を、露光量
については100mJ/cm2刻みで100〜700m
J/cm2、フォーカスについては0ミクロンにて露光
した。この膜をNMP、キシレン、水の比が7:2:1
の現像液で現像したところ、400mJ/cm2以上の
高露光量側において膜厚7ミクロン以上のパターンが得
られた。パターンエッジの抉れは無く良好なパターンで
あった。これを、200℃、300℃、400℃それぞ
れの温度にて30分窒素気流下で熱処理して、ポリイミ
ドパターンを得た。
わりに4,4’−ジアミノジフェニルエーテル38.0
g(0.19モル)を用いたほかは実施例1と同様に、
N−メチル−2−ピロリドン215gに溶解させた。そ
の後、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物30.9g(0.096モル)、無水ピ
ロメリト酸20.9g(0.096モル)を加え、55
℃で1時間、さらに70℃で2時間反応させた。その
後、N−メチル−2−ピロリドン138gを加えた他
は、実施例1と同様に行い、濃度17.6%の感光性ポ
リイミド前駆体組成物を得た。このワニスの粘度は58
ポイズであった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.0206、0.3
43であり、これらの値、および検量式(1)よりイミ
ド化率は0.06であった。
る光透過率を測定したところ、1.3%であった。ま
た、6日間室温(23℃)放置後の粘度は59ポイズで
あり、粘度低下が10%未満と経時安定性が良好であっ
た。
得た後、コンタクトアライナー、PLA−501FA
(キャノン製)を用いて、i線カット用のフィルター、
および、マスクを介してフィルム表面を、露光量につい
ては100mJ/cm2刻みで100〜700mJ/c
m2の範囲で露光した。実施例1と同じ現像条件で、4
00mJ/cm2以上の高露光量側において膜厚7ミク
ロン以上のパターンが得られた。パターンエッジの抉れ
は無く良好なパターンであった。これを実施例1と同じ
条件で熱処理することで、ポリイミドパターンを得た。
わりに、3,3’,5,5’−テトラメチルジアミノジ
フェニルメタン48.3g(0.19モル)を用い、ジ
アミンをN−メチル−2−ピロリドン245gに溶解さ
せた以外は実施例1と同様に、55℃で1時間、さらに
85℃で8時間反応させた。その後、N−フェニルグリ
シン5.24g、メタクリル酸ジメチルアミノヘキシル
58.0g、N−メチル−2−ピロリドン7.60gを
加えた他は、実施例1と同様に行い、濃度24.9%の
感光性ポリイミド前駆体組成物を得た。このワニスの粘
度は42ポイズであった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.133、0.27
7であり、これらの値、および検量式(1)よりイミド
化率は0.48であった。
る光透過率を測定したところ30%であった。また6日
間室温(23℃)放置後の粘度は41ポイズであり、粘
度低下が10%未満と経時安定性が良好であった。
膜を形成、露光し、この膜をNMP、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート、水の比が9:3:
2の現像液で現像したところ、400mJ/cm2以上
の高露光量側において膜厚7ミクロン以上のパターンが
得られた。パターンエッジの抉れは無く良好なパターン
であった。これを実施例1と同じ条件で熱処理すること
で、ポリイミドパターンを得た。
わりに、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル]スルホン47.6g(0.11モル)、4,4’−
ジアミノジフェニルエーテル16.0g(0.08モ
ル)を用い、N−メチル−2−ピロリドン324gに溶
解させた以外は実施例1と同様に、55℃で1時間、さ
らに85℃で4時間反応させた。その後、N−フェニル
グリシンを6.93g、N−メチル−2−ピロリドンを
31.9g用いた他は、実施例1と同様に行い、濃度2
1.5%の感光性ポリイミド前駆体組成物を得た。この
ワニスの粘度は43ポイズであった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.0281、0.2
81であり、これらの値、および検量式(1)よりイミ
ド化率は0.1であった。また、実施例1と同様に36
5nmにおける光透過率を測定したところ10%であっ
た。また、6日間室温(23℃)放置後の粘度は45ポ
イズであり、粘度低下が10%未満と経時安定性が良好
であった。
膜を形成、露光し、実施例3と同じ現像液を用いて現像
したところ、400mJ/cm2以上の高露光量側にお
いて膜厚7ミクロン以上のパターンが得られた。パター
ンエッジの抉れは無く良好なパターンであった。これを
実施例1と同じ熱処理することで、ポリイミドパターン
を得た。
わりに、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフ
ェニル73.7g(0.19モル)を用い、N−メチル
−2−ピロリドン304gに溶解させた以外は実施例1
と同様に、55℃で1時間、さらに75℃で4時間反応
させた。その後、N−フェニルグリシンを6.51g、
N−メチル−2−ピロリドンを135.3g用いたほか
は、実施例1と同様に行い、濃度20.0%の感光性ポ
リイミド前駆体組成物を得た。このワニスの粘度は56
ポイズであった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.0251、0.2
51であり、これらの値、および検量式(1)よりイミ
ド化率は0.1であった。また、実施例1と同様に36
5nmにおける光透過率を測定したところ、6%であっ
た。また、6日間室温(23℃)放置後の粘度は54ポ
イズであり、粘度低下が10%未満と経時安定性が良好
であった。
膜を形成、露光し、実施例3と同じ現像液で現像したと
ころ、400mJ/cm2以上の高露光量側において膜
厚7ミクロン以上のパターンが得られた。パターンエッ
ジの抉れは無く良好なパターンであった。これを実施例
1と同じ条件で熱処理して、ポリイミドパターンを得
た。
わりに、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]スルホン82.2g(0.19モル)を用い、N−
メチル−2−ピロリドン324gに溶解させた以外は実
施例1と同様にして、55℃で1時間、さらに75℃で
4時間反応させた。その後、N−フェニルグリシンを
6.93g、N−メチル−2−ピロリドンを150g用
いたほかは、実施例1と同様に行い、濃度20.0%の
感光性ポリイミド前駆体組成物を得た。このワニスの粘
度は68ポイズであった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.0167、0.1
67であり、これらの値、および検量式(1)よりイミ
ド化率は0.1であった。
る光透過率を測定したところ6%であった。また、6日
間室温(23℃)放置後の粘度は68ポイズであり、粘
度低下が10%未満と経時安定性が良好であった。
膜を形成、露光し、実施例3と同じ現像液で現像したと
ころ、400mJ/cm2以上の高露光量側において膜
厚7ミクロン以上のパターンが得られた。パターンエッ
ジの抉れは無く良好なパターンであった。これを実施例
1と同じ条件で熱処理してポリイミドパターンを得た。
3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
を58.8g(0.20モル)にして、55℃で1時
間、さらに85℃で3時間反応させた。その後、N−フ
ェニルグリシンを4.97g、N−メチル−2−ピロリ
ドンを51.6gを用いた他は、実施例1と同様に行
い、濃度21.5%の感光性ポリイミド前駆体組成物を
得た。このワニスの粘度は85ポイズであった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.0797、0.4
69であり、これらの値、および検量式(1)よりイミ
ド化率は0.17であった。また、実施例1と同様にし
て365nmにおける光透過率を測定したところ10%
であった。また、6日間室温(23℃)放置後の粘度は
83ポイズであり、粘度低下が10%未満と経時安定性
が良好であった。
膜を形成、露光し、実施例3と同じ現像液で現像したと
ころ、400mJ/cm2以上の高露光量側において膜
厚7ミクロン以上のパターンが得られた。パターンエッ
ジの抉れは無く良好なパターンであった。これを実施例
1と同じ条件で熱処理してポリイミドパターンを得た。
水物313.6g(1.07モル)とN−メチル−2−
ピロリドン600g とγ−ブチロラクトン240gを
1リットルの4つ口フラスコに加え、乾燥空気を導入し
ながら室温で攪拌した。次に4,4’−ジアミノジフェ
ニルエーテル78.2g(0.39モル)とビス(3−
アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン11.2g
(0.045モル)とN−メチル−2−ピロリドン3
8.0g、γ−ブチロラクトン20.0gを加え、乾燥
空気下60℃で1時間攪拌した。次に2−ヒドロキシエ
チルメタクリレート138.6gとγ−ブチロラクトン
20.0gを添加し、乾燥空気下60℃で3時間攪拌
し、室温に冷却した。次に4,4’−ジアミノジフェニ
ルエーテル19.6g(0.098モル)とp−フェニ
レンジアミン57.6g(0.53モル)、γ−ブチロ
ラクトン12.0gを加え乾燥空気下60℃で5時間攪
拌した。その後室温に冷却し、4−アジドベンザルアセ
トフェノン4.80gとN−フェニルグリシン28.8
g、エチレングリコールジメタクリレート24.0g、
N−メチル−2−ピロリドン185.0g、γ−ブチロ
ラクトン113.4gを添加して乾燥空気下25℃で4
時間攪拌して濃度23.5%の感光性ポリイミド前駆体
組成物を得た。このワニスを23℃で6日間熟成した後
に粘度を測定したところ98.8ポイズであった。
ミド基に起因するピークとして1350〜1400cm
-1に現れるピークを選択した他は、実施例1と同様に、
キュア前後の各吸光度を測定した。キュア前の吸光度は
0.264、キュア後の吸光度は1.2であり、検量式
(1)よりイミド化率は0.22であった。
る光透過率を測定したところ0%であった。また、6日
間室温(23℃)放置後の粘度は100ポイズであり、
粘度低下が10%未満と経時安定性が良好であった。
クした他は、実施例1と同様に膜厚10ミクロンの膜を
得た。次に、g線ステッパー、NSR−1505G6E
(ニコン製)を用いて、実施例1と同じように露光、現
像したところ、400mJ/cm2以上の高露光量側に
おいて膜厚7ミクロン以上のパターンが得られた。パタ
ーンエッジの抉れは無く良好なパターンであった。これ
を実施例1と同じ条件で熱処理してポリイミドパターン
を得た。
(0.13モル)、2,2’−ビス(トリフルオロメチ
ル)ベンジジン19.2g(0.06モル)を用い、N
−メチル−2−ピロリドン232gに溶解させた以外は
実施例1と同様に、、3,3’,4,4’−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸二無水物を19.3g(0.06
モル)、無水ピロメリト酸を13.1g(0.06モ
ル)、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラ
カルボン酸二無水物24.8g(0.08モル)を用
い、55℃で1時間、さらに75℃で3時間反応させ
た。その後、N−フェニルグリシンを4.97g、N−
メチル−2−ピロリドンを92.7g用いた他は、実施
例1と同様に行い、濃度20.0%の感光性ポリイミド
前駆体組成物を得た。このワニスの粘度は85ポイズで
あった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.0499、0.3
84であり、これらの値、および検量式(1)よりイミ
ド化率は0.13であった。
る光透過率を測定したところ18%であった。また、6
日間室温(23℃)放置後の粘度は83ポイズであり、
粘度低下が10%未満と経時安定性が良好であった。
膜を形成、露光し、実施例3と同じ現像液で現像したと
ころ、400mJ/cm2以上の高露光量側において膜
厚7ミクロン以上のパターンが得られた。パターンエッ
ジの抉れは無く良好なパターンであった。これを実施例
1と同じ条件で熱処理してポリイミドパターンを得た。
わりに、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル]スルホン82.2g(0.19モル)を用い、N−
メチル−2−ピロリドン324gに溶解させた以外は実
施例1と同様にして、3,3’,4,4’−ジフェニル
エーテルテトラカルボン酸二無水物を24.8g(0.
08モル)、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカ
ルボン酸二無水物を35.3g(0.12モル)を用
い、55℃で1時間、さらに85℃で4時間反応させ
た。その後、N−フェニルグリシンを6.93g、N−
メチル−2−ピロリドンを123.7g用いた他は、実
施例1と同様に行い、濃度21.5%の感光性ポリイミ
ド前駆体組成物を得た。このワニスの粘度は23ポイズ
であった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.0250、0.3
13であり、これらの値、および検量式(1)よりイミ
ド化率は0.08であった。
ける光透過率を測定したところ30%であった。また、
6日間室温(23℃)放置後の粘度は24ポイズであ
り、粘度低下が10%未満と経時安定性が良好であっ
た。
膜を形成、露光し、実施例3と同じ現像液で現像したと
ころ、400mJ/cm2以上の高露光量側において膜
厚7ミクロン以上のパターンが得られた。パターンエッ
ジの抉れは無く良好なパターンであった。これを実施例
1と同じ条件で熱処理してポリイミドパターンを得た。
二無水物を31.3g(0.097モル)、無水ピロメ
リト酸を21.2g(0.097モル)を用いた以外は
実施例1と同様にして、10℃で10時間反応させた。
その後、N−メチル−2−ピロリドンを76.2gを用
いた他は、実施例1と同様に行い、濃度20.0%の感
光性ポリイミド前駆体組成物を得た。このワニスの粘度
は68ポイズであった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.006、0.30
1であり、これらの値、および検量式(1)よりイミド
化率は0.02であった。
る光透過率を測定してところ8.5%であった。また、
6日間室温(23℃)放置後の粘度は54ポイズであ
り、粘度低下が15%以上と経時安定性が悪かった。
させ、その後、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸二無水物30.3g(0.094モ
ル)、無水ピロメリト酸20.5g(0.094モル)
を加えた以外は実施例2と同様にして、10℃で10時
間反応させた。その後、N−メチル−2−ピロリドンを
51.4g用いた他は、実施例2と同様に行い、濃度2
0.0%の感光性ポリイミド前駆体組成物を得た。この
ワニスの粘度は92ポイズであった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.007、0.34
3であり、これらの値、および検量式(1)よりイミド
化率は0.02であった。
おける光透過率を測定したところ2%であった。また、
6日間室温(23℃)放置後の粘度は78ポイズであ
り、粘度低下が10%以上と経時安定性が悪かった。
ン241gに溶解させ、3,3’,4,4’−ベンゾフ
ェノンテトラカルボン酸二無水物を31.3g(0.0
97モル)、無水ピロメリト酸を21.2g(0.09
7モル)用いた以外は実施例3と同様にして、10℃で
10時間反応させた。その後、N−フェニルグリシンを
5.24g、N−メチル−2−ピロリドンを92.9g
用い、乾燥空気気流下10℃で5時間攪拌した他は、実
施例3と同様に行い、濃度20.0%の感光性ポリイミ
ド前駆体組成物を得た。このワニスの粘度は136ポイ
ズであった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.006、0.27
7であり、これらの値、および検量式(1)よりイミド
化率は0.02であった。
る光透過率を測定したところ60%であった。また、6
日間室温(23℃)放置後の粘度は102ポイズであ
り、粘度低下が20%以上と経時安定性が悪かった。
わりに、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル]スルホン82.2g(0.19モル)を用い、N−
メチル−2−ピロリドン320gに溶解させた以外は実
施例1と同様にして、3,3’,4,4’−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸二無水物を31.3g(0.09
7モル)、無水ピロメリト酸を21.2g(0.097
モル)用い、10℃で10時間反応させた。その後、N
−フェニルグリシンを6.93g、N−メチル−2−ピ
ロリドンを148g用い、乾燥空気気流下10℃で5時
間攪拌した他は、実施例1と同様に行い、濃度20.0
%の感光性ポリイミド前駆体組成物を得た。このワニス
の粘度は39ポイズであった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.005、0.26
1であり、これらの値、および検量式(1)よりイミド
化率は0.02であった。
おける光透過率は測定したところ40%であった。ま
た、6日間室温(23℃)放置後の粘度は24ポイズで
あり、粘度低下が30%以上と経時安定性が悪かった。
わりに、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル38.
0g(0.19モル)を用い、N−メチル−2−ピロリ
ドン215gに溶解させた以外は実施例1と同様にし
て、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸二無水物を30.9g(0.096モル)、無水ピ
ロメリト酸を20.9g(0.096モル)用い、55
℃で1時間、さらに70℃で2.5時間反応させ、メタ
クリル酸ジエチルアミノエチルを用いず、N−メチル−
2−ピロリドンを187g用いた他は、実施例1と同様
に行い、濃度18.5%の感光性ポリイミド前駆体組成
物を得た。このワニスの粘度は58ポイズであった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.0206、0.3
43であり、これらの値、および検量式(1)よりイミ
ド化率は0.06であった。
における光透過率を測定したところ1.3%であった。
また、6日間室温(23℃)放置後の粘度は59ポイズ
であり、粘度低下が10%未満と経時安定性が良好であ
った。
膜を形成、露光、現像したところ、膜が全て溶解してし
まい、パターンが形成されることはなかった。
70℃で2時間反応させ、かつ、反応後にトリ−n−ブ
チルアミン74.0g、N−メチル−2−ピロリドンを
138gを用いた他は、比較例5と同様に行い、濃度1
7.6%の感光性ポリイミド前駆体組成物を得た。この
ワニスの粘度は58ポイズであった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.0207、0.3
43であり、これらの値、および検量式(1)よりイミ
ド化率は0.06であった。
る光透過率を測定したところ1.3%であった。また、
6日間室温(23℃)放置後の粘度は59ポイズであ
り、粘度低下が10%未満と経時安定性が良好であっ
た。
膜を形成、露光、現像したところ、膜が全て溶解してし
まい、パターンが形成されることはなかった。
わりに、3,3’,5,5’−テトラメチルジアミノジ
フェニルメタン48.3g(0.19モル)を用い、N
−メチル−2−ピロリドン245gに溶解させた以外は
実施例1と同様にして、55℃で1時間、さらに100
℃で8時間反応させた。その後、N−フェニルグリシン
を5.24g、メタクリル酸ジメチルアミノエチルのか
わりにメタクリル酸ジメチルアミノヘキシルを58.0
g、N−メチル−2−ピロリドンを7.60g用いた他
は、実施例1と同様に行い、濃度24.9%の感光性ポ
リイミド前駆体組成物を得た。このワニスの粘度は12
ポイズであった。
ア後の吸光度を測定したところ、0.194、0.27
7であり、これらの値、および検量式(1)よりイミド
化率は0.7であった。
る光透過率を測定したところ20%であった。また、6
日間室温(23℃)放置後の粘度は12.5ポイズであ
り、粘度低下が5%以下と経時安定性が良好であった。
膜を形成、露光し、実施例3と同じ現像液で現像したと
ころ、700mJ/cm2の高露光量領域においても膜
厚が5ミクロンのパターンしか得られなかった。
85℃で6時間反応させ、反応後に、N−メチル−2−
ピロリドンを23.0g用いた他は、実施例1と同様に
行った。こうして、濃度22.7%の感光性ポリイミド
前駆体組成物を作製し、ワニスAとした。得られたワニ
スAの粘度は64ポイズであった。
わりに、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル38.
0g(0.19モル)を用い、反応後にN−メチル−2
−ピロリドンを147g用いた他は、合成例1と同様に
行った。こうして濃度17.5%の感光性ポリイミド前
駆体組成物を作製し、ワニスBとした。得られたワニス
Bの粘度は40ポイズであった。
わりに、3,3’,5,5’−テトラメチルジアミノジ
フェニルメタン48.3g(0.19モル)を用い、反
応後にN−メチル−2−ピロリドンを24.6g用いた
他は、合成例1と同様に行った。こうして濃度23.1
%の感光性ポリイミド前駆体組成物を作製し、ワニスC
とした。得られたワニスの粘度は49ポイズであった。
ンテトラカルボン酸二無水物を31.3g(0.097
モル)、無水ピロメリト酸を21.2g(0.097モ
ル)用い、10℃で10時間反応させ、反応後にN−メ
チル−2−ピロリドンを76.2g用い、乾燥空気気流
下10℃で5時間攪拌した他は、合成例1と同様に行っ
た。こうして濃度20.0%の感光性ポリイミド前駆体
組成物を作製し、ワニスDとした。得られたワニスDの
粘度は68ポイズであった。
わりに、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル38.
0g(0.19モル)を用い、N−メチル−2−ピロリ
ドン235gに溶解させ、3,3’,4,4’−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物を30.3g(0.
094モル)、無水ピロメリト酸を20.5g(0.0
94モル)用い、10℃で10時間反応させ、反応後に
N−メチル−2−ピロリドンを51.4g用い、乾燥空
気気流下10℃で5時間攪拌した他は、合成例1と同様
に行った。こうして濃度20.0%の感光性ポリイミド
前駆体組成物を作製し、ワニスEとした。得られたワニ
スEの粘度は92ポイズであった。
わりに、3,3’,5,5’−テトラメチルジアミノジ
フェニルメタン48.3g(0.19モル)を用い、N
−メチル−2−ピロリドン241gに溶解させ、3,
3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物を31.3g(0.097モル)、無水ピロメリト
酸を21.2g(0.097モル)用い、10℃で10
時間反応させ、反応後にN−フェニルグリシンを5.2
4g、N−メチル−2−ピロリドンを92.9g用い、
乾燥空気気流下10℃で5時間攪拌した他は、合成例1
と同様に行った。こうして濃度20.0%の感光性ポリ
イミド前駆体組成物を作製し、ワニスFとした。得られ
たワニスFの粘度は136ポイズであった。
わりに、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル]スルホン82.2g(0.19モル)を用い、N−
メチル−2−ピロリドン320gに溶解させ、3,
3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物を31.3g(0.097モル)、無水ピロメリト
酸を21.2g(0.097モル)用い、10℃で10
時間反応させ、反応後にN−フェニルグリシンを6.9
3g、N−メチル−2−ピロリドンを148g用い、乾
燥空気気流下10℃で5時間攪拌した他は、合成例1と
同様に行った。こうして濃度20.0%の感光性ポリイ
ミド前駆体組成物を作製し、ワニスGとした。得られた
ワニスGの粘度はを39ポイズであった。
例1〜7によって作製したワニスを混合することによっ
て行った。
を測定したところ85ポイズであった。実施例1と同様
にキュア前の吸光度、キュア後の吸光度を測定したとこ
ろ、0.0361、0.328であり、これらの値、お
よび検量式(1)よりイミド化率は0.11であった。
は86ポイズとなり、粘度低下が10%未満と経時安定
性が良好であった。
膜を形成、露光、現像したところ、400mJ/cm2
以上の高露光量側において膜厚7ミクロン以上のパター
ンが得られた。パターンエッジの抉れは無く良好なパタ
ーンであった。これを実施例1と同じ条件で熱処理して
ポリイミドパターンを得た。
を測定したところ72ポイズであった。実施例1と同様
にキュア前の吸光度、キュア後の吸光度を測定したとこ
ろ、0.0837、0.299であり、これらの値、お
よび検量式(1)よりイミド化率は0.28であった。
は70ポイズとなり、粘度低下が10%未満と経時安定
性が良好であった。
膜を形成、露光、現像したところ、400mJ/cm2
以上の高露光量側において膜厚7ミクロン以上のパター
ンが得られた。パターンエッジの抉れは無く良好なパタ
ーンであった。これを実施例1と同じ条件で熱処理して
ポリイミドパターンを得た。
を測定したところ47ポイズであった。実施例1と同様
にキュア前の吸光度、キュア後の吸光度を測定したとこ
ろ、0.0407、0.271であり、これらの値、お
よび検量式(1)よりイミド化率は0.15であった。
は48ポイズとなり、粘度低下が10%未満と経時安定
性が良好であった。
膜を形成、露光、現像したところ、400mJ/cm2
以上の高露光量側において膜厚7ミクロン以上のパター
ンが得られた。パターンエッジの抉れは無く良好なパタ
ーンであった。これを実施例1と同じ条件で熱処理して
ポリイミドパターンを得た。
測定したところ50ポイズであった。実施例1と同様に
キュア前の吸光度、キュア後の吸光度を測定したとこ
ろ、0.115、0.280であり、これらの値、およ
び検量式(1)よりイミド化率は0.41であった。
は52ポイズとなり、粘度低下が10%未満と経時安定
性が良好であった。
膜を形成、露光、現像したところ、400mJ/cm2
以上の高露光量側において膜厚7ミクロン以上のパター
ンが得られた。パターンエッジの抉れは無く良好なパタ
ーンであった。これを実施例1と同じ条件で熱処理して
ポリイミドパターンを得た。
を測定したところ66ポイズであった。実施例1と同様
にキュア前の吸光度、キュア後の吸光度を測定したとこ
ろ、0.0184、0.307であり、これらの値、お
よび検量式(1)よりイミド化率は0.06であった。
は65ポイズとなり、粘度低下が10%未満と経時安定
性が良好であった。
膜を形成、露光、現像したところ、400mJ/cm2
以上の高露光量側において膜厚7ミクロン以上のパター
ンが得られた。パターンエッジの抉れは無く良好なパタ
ーンであった。これを実施例1と同じ条件で熱処理して
ポリイミドパターンを得た。
を測定したところ62ポイズであった。実施例1と同様
にキュア前の吸光度、キュア後の吸光度を測定したとこ
ろ、0.115、0.329であり、これらの値、およ
び検量式(1)よりイミド化率は0.35であった。
は60ポイズとなり、粘度低下が10%未満と経時安定
性が良好であった。
膜を形成、露光、現像したところ、400mJ/cm2
以上の高露光量側において膜厚7ミクロン以上のパター
ンが得られた。パターンエッジの抉れは無く良好なパタ
ーンであった。これを実施例1と同じ条件で熱処理して
ポリイミドパターンを得た。
測定したところ41ポイズであった。実施例1と同様に
キュア前の吸光度、キュア後の吸光度を測定したとこ
ろ、0.0160、0.267であり、これらの値、お
よび検量式(1)よりイミド化率は0.06であった。
は40ポイズとなり、粘度低下が10%未満と経時安定
性が良好であった。
膜を形成、露光、現像したところ、400mJ/cm2
以上の高露光量側において膜厚7ミクロン以上のパター
ンが得られた。パターンエッジの抉れは無く良好なパタ
ーンであった。これを実施例1と同じ条件で熱処理して
ポリイミドパターンを得た。
定性と感光性能の双方が良好な化学線感応性重合体組成
物を得ることができる。
を求める方法を示す概略図。
Claims (14)
- 【請求項1】(a)ポリアミド酸側鎖のカルボキシル基
に光架橋性基を有するアミン化合物を相互作用させて得
たポリイミド前駆体組成物と(b)光開始剤および/ま
たは光増感剤を含む組成物のうち、ポリマーのイミド化
率Iaが0.03≦Ia≦0.6であることを特徴とす
る化学線感応性重合体組成物。 - 【請求項2】ポリイミド前駆体組成物(a)が一般式
(1)で表される構造単位を主成分とするポリマーに一
般式(2)で表されるアミン化合物をポリマーのカルボ
キシル基に対して0.4〜5倍モル当量加えてなること
を特徴とする請求項1記載の化学線感応性重合体組成
物。 【化1】 (R1は少なくとも2個の炭素原子を有する3価または
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、Kは0または1である。) 【化2】 (R3、R4、R5は各々水素または炭素数1〜30の有
機基を表し、うち少なくとも1つが光架橋性基を有する
有機基である。) - 【請求項3】一般式(2)で表されるアミン化合物をポ
リマーのカルボキシル基に対して1〜5倍モル当量加え
てなることを特徴とする請求項2記載の化学線感応性重
合体組成物。 - 【請求項4】イミド化率Iaが0.06≦Ia≦0.5
であることを特徴とする請求項1記載の化学線感応性重
合体組成物。 - 【請求項5】イミド化率Iaが0.08≦Ia≦0.4
であることを特徴とする請求項1記載の化学線感応性重
合体組成物。 - 【請求項6】イミド化率Iaが0.1≦Ia≦0.35
であることを特徴とする請求項1記載の化学線感応性重
合体組成物。 - 【請求項7】厚さ10ミクロンのプリベーク膜の波長3
65nmの光透過率が2%以上40%以下である請求項
1記載の化学線感応性重合体組成物。 - 【請求項8】厚さ10ミクロンのプリベーク膜の波長3
65nmの光透過率が2%以上30%以下である請求項
1記載の化学線感応性重合体組成物。 - 【請求項9】厚さ10ミクロンのプリベーク膜の波長3
65nmの光透過率が4%以上30%以下である請求項
1記載の化学線感応性重合体組成物。 - 【請求項10】厚さ10ミクロンのプリベーク膜の波長
365nmの光透過率が4%以上20%以下である請求
項1記載の化学線感応性重合体組成物。 - 【請求項11】厚さ10ミクロンのプリベーク膜の波長
365nmの光透過率が4%以上15%以下である請求
項1記載の化学線感応性重合体組成物。 - 【請求項12】一般式(1)においてR1の15モル%
以上がピロメリット酸の残基からなることを特徴とする
請求項2記載の化学線感応性重合体組成物。 - 【請求項13】一般式(1)においてR2のうち3〜2
0モル%がシロキサン結合を有する脂肪族性の基を含有
するジアミンの残基からなることを特徴とする請求項2
記載の化学線感応性重合体組成物。 - 【請求項14】一般式(1)においてR2の20モル%
以上が一般式(3)及び(4)から選ばれる1種以上の
ジアミン残基で表されることを特徴とする請求項2記載
の化学線感応性重合体組成物。 【化3】 (Y1 、Y2、Y3は−O−、−S−、−CH2 −、−C
(CH3 )2 −、−C(CF3 )2 −、−SO2 −、ま
たは単結合を表す。) 【化4】 (R6、R7はCH3−、CF3−、C2H5−、C2F5−、
(CH3)3C−、F、CH3O−、またはフェニル基を
表す。)
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JP12770697 | 1997-05-16 | ||
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-
1998
- 1998-05-15 JP JP13339398A patent/JP4051759B2/ja not_active Expired - Fee Related
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