KR100316735B1 - Polyamides having carbonate group and heat-resistant photoresist composition therefrom - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카르보네이트 측쇄를 포함하는 폴리아미드 중합체와 감광성 내열절연체 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 빛에 의해 감광된 부분은 현상액에 의해 용해되고, 빛을 받지 않은 부분은 남아 있다가 후공정인 가열공정에 의해 내열성고분자로 전환이 가능한 기능을 가진 신규 카르보네이트 측쇄를 포함하는 폴리아미드 중합체와, 상기한 폴리아미드 중합체와 소량의 광산발생제를 함유시켜 패시베이션 막(passivation layer), 완충막(buffer coat) 또는 복합 다층인쇄회로기판의 층간 절연막 등으로의 사용이 가능한 감광성 내열절연체 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polyamide polymer comprising a carbonate side chain and a photosensitive heat resistant insulator composition, and more particularly, a portion exposed to light is dissolved by a developer, and a portion not receiving light is left afterwards. A polyamide polymer comprising a novel carbonate side chain having a function capable of converting into a heat resistant polymer by a phosphorus heating process, a passivation layer and a buffer film by containing the polyamide polymer and a small amount of photoacid generator. The present invention relates to a photosensitive heat resistant insulating composition that can be used as a buffer coat or an interlayer insulating film of a composite multilayer printed circuit board.

Description

카르보네이트 측쇄를 포함하는 폴리아미드 중합체와 감광성 내열절연체 조성물{Polyamides having carbonate group and heat-resistant photoresist composition therefrom}Polyamides having carbonate group and heat-resistant photoresist composition therefrom

본 발명은 카르보네이트 측쇄를 포함하는 폴리아미드 중합체와 감광성 내열절연체 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 빛에 의해 감광된 부분은 현상액에 의해 용해되고, 빛을 받지 않은 부분은 남아 있다가 후공정인 가열공정에 의해 내열성고분자로 전환이 가능한 기능을 가진 신규 카르보네이트 측쇄를 포함하는 폴리아미드 중합체와, 상기한 폴리아미드 중합체와 소량의 광산발생제를 함유시켜 패시베이션 막(passivation layer), 완충막(buffer coat) 또는 다층인쇄회로기판의 층간 절연막 등으로의 사용이 가능한 감광성 내열절연체 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polyamide polymer comprising a carbonate side chain and a photosensitive heat resistant insulator composition, and more particularly, a portion exposed to light is dissolved by a developer, and a portion not receiving light is left afterwards. A polyamide polymer comprising a novel carbonate side chain having a function capable of converting into a heat resistant polymer by a phosphorus heating process, a passivation layer and a buffer film by containing the polyamide polymer and a small amount of photoacid generator. A photosensitive heat resistant insulating composition that can be used as a buffer coat or an interlayer insulating film of a multilayer printed circuit board.

반도체의 패시베이션 막(passivation layer), 완충막(buffer coat) 또는 복합 다층인쇄회로기판의 층간 절연막 형성을 목적으로 내열절연체가 사용되고 있다. 또한, 상하층의 전기적 연결 또는 다층배선을 위해 내열절연체의 박막 위에 다시 포토레지스트 코팅, 프리베이크(prebake), UV 조사, 현상, 에칭, 탈막 등과 같은복잡한 리소(lithography) 공정을 행하고 있다.Heat-resistant insulators have been used for the purpose of forming an interlayer insulating film of a passivation layer, a buffer coat, or a composite multilayer printed circuit board of a semiconductor. In addition, a complex lithography process such as photoresist coating, prebake, UV irradiation, development, etching, and film removal is performed again on the thin film of the heat resistant insulator for the electrical connection of the upper and lower layers or the multilayer wiring.

그러나, 내열절연체의 박막재료가 감광기를 보유하게 되면, 상기한 바와 같은 포토레지스트 공정 없이 내열절연층 제막 공정시 전기적 연결에 필요한 구멍의 제조가 가능하여 공정이 대폭 단순화될 수 있으며, 또한, 사용 레지스트 및 화학약품 사용량의 저감, 공정 단축 등으로 생산성의 증가가 가능하다. 그리고 리소공정에서 재현된 패턴이 내열절연체의 에칭공정을 수행함으로써 발생하게 되는 재현성과 해상력의 떨어짐도 방지할 수 있다. 그러므로, 포토레지스트의 기능과 내열절연체 기능을 복합화한 감광성 내열절연체를 사용한다면 공정을 대폭 단순화시킬 수 있다.However, if the thin film material of the heat resistant insulator has a photosensitive device, it is possible to manufacture the holes necessary for the electrical connection in the heat resistant insulation film forming process without the photoresist process as described above, and the process can be greatly simplified, and the resist used And productivity can be increased by reducing the amount of chemicals used, process shortening, and the like. In addition, it is possible to prevent the reproducibility and resolution degradation caused by the pattern reproduced in the litho process by performing the etching process of the heat resistant insulator. Therefore, the process can be greatly simplified by using the photosensitive heat resistant insulator which combines the function of the photoresist and the heat resistant insulator.

또한, 포토레지스트의 경우 노광현상, 에칭 등의 패턴형성 공정이 끝난 후에 탈막시켜 제거하게 되지만, 감광성 내열절연체의 경우는 영구히 반도체 소자 내에 존재하게 되기 때문에 감광성, 해상력, 투명성, 현상성 등의 감광기능 재료로서의 특성들과 함께 절연, 내열, 기계, 저유전 특성 등과 같은 반도체 및 전자 공정재료로서 요구되는 특성이 함께 요구된다. 이러한 감광성 내열절연체는 박막형태의 저유전 재료가 사용되는 모든 분야에 적용이 가능하며, 주로 반도체 소자의 패시베이션 막(passivation layer), 완충막(buffer coat) 또는 다층인쇄회로기판 등에 사용되어진다.In the case of the photoresist, the photoresist is removed by removing the film after the pattern formation process such as exposure and etching, but in the case of the photosensitive heat insulator, the photoresist is permanently present in the semiconductor device. In addition to properties as materials, properties required as semiconductor and electronic process materials such as insulation, heat resistance, mechanical, low dielectric properties, and the like are required. The photosensitive heat insulator is applicable to all fields in which a thin dielectric material is used, and is mainly used in a passivation layer, a buffer coat, or a multilayer printed circuit board of a semiconductor device.

지금까지의 감광성 내열절연체는 독일특허 제2,437,348호 또는J. Macromolecluar Science A21, 1641(1984) 등에 기재된 것과 같이 에스테르기나 이온성기가 측쇄로 도입된 광가교형 폴리이미드 전구체를 이용한 네가티브형 감광성폴리이미드가 주로 개발되었다. 그러나 네가티브형 내열절연체는 포토마스크상에 존재할 수 있는 입자나 균열 등에 의한 잘못된 형상 패턴이 나타날 수 있고, 유기용매를 현상액으로 사용하기 때문에 현상시의 팽윤에 의한 해상력의 감소가 일어날 수 있다.Until now, the photosensitive heat insulator has a negative photosensitive polyimide resin using a photocrosslinked polyimide precursor having an ester group or an ionic group introduced into a side chain, as described in German Patent No. 2,437,348 or J. Macromolecluar Science A21 , 1641 (1984). Mainly developed. However, in the negative type heat resistant insulator, an incorrect shape pattern due to particles or cracks that may exist on the photomask may appear, and since the organic solvent is used as the developer, a reduction in resolution due to swelling during development may occur.

반면에 포지티브형 감광성 내열 저유전체와 관련하여 미국특허 제4,927,736호에서는 나프토퀴논디아지드(naphtoquinone diazide: 이하 NQ로 표시함) 등의 감광제를 히드록시기를 포함하는 방향족 폴리이미드에 유기결합 또는 블랜딩한 바 있다. 히드록시기를 포함하는 방향족 폴리이미드는 광흡수가 커서 결국 양자수율이 낮아지므로, 이에 양자수율을 향상시키기 위해서는 많은 양의 감광제를 사용하여야 한다. 그러나, 비노광부분을 가열하여 내열고분자로 전환하는 과정에서는 사용된 감광제의 극성 열분해물이 필름내에 다량 존재하게 될 뿐 아니라, 고분자 주사슬에 극성기(예: -OH기)가 그대로 잔존하여 유전율을 높이고 내열성을 떨어뜨리는 원인이 된다.On the other hand, in connection with the positive photosensitive heat-resistant low dielectric, US Patent No. 4,927,736 shows that a photosensitive agent such as naphtoquinone diazide (hereinafter referred to as NQ) is organically bonded or blended to an aromatic polyimide containing a hydroxyl group. have. Since the aromatic polyimide containing a hydroxy group has a large light absorption and eventually has a low quantum yield, a large amount of photosensitive agent should be used to improve the quantum yield. However, in the process of heating the non-exposed part and converting it into a heat-resistant polymer, not only a large amount of polar pyrolysates of the used photosensitive agent exist in the film, but also a polar group (for example, -OH group) remains in the polymer main chain to maintain the dielectric constant. It raises and lowers heat resistance.

또 다른 예로서, 감광성과 해상력을 개량하기 위하여 화학증폭형 산민감성기를 히드록시기를 포함하는 방향족 폴리이미드[Polymers for Advanced Technology,vol. 4, 277, 287, 1992년] 또는 아믹산 tert-부틸 에스테르 전구체[유럽특허공개 제0502400A1호]에 도입함으로써 -OH, 또는 -COOH를 블록킹하여 현상제인 염기성 수용액에 대한 용해도를 낮추고, 광산발생제의 광반응 후 발생하는 양성자산에 의해 산민감기가 분해되고 -OH 또는 -COOH가 재생되어 현상제에 가용화된다. 그러나 이 경우에는 양자효율을 증가시키는 화학증폭형의 감광효과는 얻을 수 있으나, 전자의 경우는 최종단계인 열처리과정에서 산민감기가 분해되면서 생성된 -OH가 필름 내에 잔존하는 단점이 있으며, 유럽특허공개 제0502400A1호의 경우에서는 혼합하여 사용하는 광산발생제의 양이 너무 많아 유전율을 높이고 내열성을 떨어뜨리는 원인이 된다.As another example, in order to improve photosensitivity and resolution, an aromatic polyimide containing a hydroxy group as a chemically amplified acid-sensitive group [ Polymers for Advanced Technology , vol. 4 , 277, 287, 1992] or amic acid tert-butyl ester precursor [European Patent Publication No. 0502400A1] to block -OH or -COOH to lower the solubility in the basic aqueous solution, a photoacid generator. Acid sensitization is decomposed by the protons generated after photoreaction, and -OH or -COOH is regenerated and solubilized in the developer. However, in this case, the photosensitization effect of the chemical amplification type which increases the quantum efficiency can be obtained, but in the former case, -OH generated by decomposing the acid sensitizer in the final heat treatment process remains in the film. In the case of Publication No. 0502400A1, the amount of photoacid generators used in a mixture is too high, which causes a high dielectric constant and a low heat resistance.

한편, 미국특허 제5,449,584호와 제5,037,720호에서는 폴리벤조옥사졸로의 열적전환이 가능한 히드록시기를 포함한 폴리아미드를 감광기와 혼합 또는 유기결합한 바도 있다. 이때 사용된 감광기는 나프토퀴논디아지드(NQ) 유도체로서 화학증폭형의 감광제를 사용하고 있지 않기 때문에 다량의 감광제를 사용하여야 하며, 비노광 부분의 전구체를 내열고분자로 전환하는 과정에서는 사용된 감광제의 극성 열분해물이 필름내에 다량 존재하게 되어 유전율을 높이고 기계적 물성을 떨어뜨리는 원인이 된다.On the other hand, U.S. Patent Nos. 5,449,584 and 5,037,720 may have mixed or organically bonded a polyamide including a hydroxyl group capable of thermally converting to polybenzoxazole. At this time, the photosensitive device is a naphthoquinone diazide (NQ) derivative, so it does not use a chemically amplified photosensitive agent. Therefore, a large amount of photosensitive agent should be used. Due to the large amount of polar pyrolysates present in the film, the dielectric constant is increased and mechanical properties are degraded.

이에, 본 발명자들은 기존의 감광성 내열절연체의 단점이었던 열처리 후에 발생되는 -OH로 인한 유전율 증가, 내열성 감소 등의 문제를 근본적으로 개선하고 감광성을 높이는 방법에 대하여 연구 노력하였다. 그 결과, 높은 양자수율이 보장되는 화학증폭형 감광성의 부여 기술과, 유전율을 높이는 원인인 감광제의 사용 최소화 및 미반응 극성기의 제거 기술을 겸비한 새로운 포지티브형 감광성 내열 저유전체 기술을 완성함으로써 이 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have tried to improve the photosensitivity and fundamentally improve problems such as increase in dielectric constant and heat resistance due to -OH generated after heat treatment, which is a disadvantage of the conventional photosensitive heat insulating material. As a result, the present invention has been completed by completing a new positive photosensitive heat-resistant low-dielectric technology that combines a technique for imparting a chemically amplified photosensitive property that ensures high quantum yield, and minimizes the use of a photosensitive agent that causes the dielectric constant and removes unreacted polar groups. It was completed.

따라서, 본 발명은 패턴화된 비노광부를 가열함에 따라 카르보네이트 측쇄가열분해되어 생성된 히드록실기를 내열화 반응으로 유도하여 열적으로 더욱 안정한 벤조옥사졸기로 전환시킴으로써, 잔존하는 히드록시기에 의한 유전율의 증가를 막고, 높은 내열성의 유지가 가능하도록 고도의 분자 설계된 카르보네이트기를 측쇄로 갖는 신규의 카르보네이트 측쇄를 포함하는 폴리아미드 중합체를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention induces a hydroxyl group generated by carbonate side chain pyrolysis upon heating a patterned non-exposed portion and converts it into a thermally more stable benzoxazole group, thereby inducing a dielectric constant due to the remaining hydroxyl group. It is an object to provide a polyamide polymer comprising a novel carbonate side chain having as its side chain a highly molecular designed carbonate group to prevent an increase of and to maintain high heat resistance.

또한, 본 발명은 상기한 폴리아미드 중합체에 최소량의 광산발생제를 함유시켜 낮은 유전율을 보유하도록 하는 신규의 감광성 내열절연체 조성물을 제공하는데 또다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a novel photosensitive heat resistant insulator composition which contains a minimum amount of photoacid generator in the polyamide polymer as described above so as to have a low dielectric constant.

본 발명은 다음 화학식 1을 반복단위로 하는 카르보네이트 측쇄를 포함하는 폴리아미드 중합체를 그 특징으로 한다.The present invention is characterized by a polyamide polymer comprising a carbonate side chain having a repeating unit of the following formula (1).

상기 화학식 1에서 :In Formula 1 above:

Ar1은 4가의 방향족기로서,, Ar 1 is a tetravalent aromatic group , ,

중에서 선택되고, 이때 X1은 -CH2-, -O-, -S- , -SO2-. -CO-, -NHCO-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-,또는을 나타내며; And Wherein X 1 is —CH 2 —, —O—, —S—, —SO 2 —. -CO-, -NHCO-, -C (CH 3 ) 2- , -C (CF 3 ) 2- , or Represents;

Ar2는 2가의 방향족기로서,,,,,,,,,,,,중에서 선택되고, 이때 X1은 상기에서 정의한 바와 같으며;Ar 2 is a divalent aromatic group , , , , , , , , , , , , And Is selected from X 1 wherein X 1 is as defined above;

R1및 R2를 나타내며, 이때 R' 및 R'는 C1∼C4의 저급 탄화수소계 알킬기, 페닐기, 또는 니트로 및 할로겐원자 중에서 선택된 치환기로 치환된 페닐기 를 나타내며;R 1 and R 2 Wherein R 'and R' represent a C 1 to C 4 lower hydrocarbon-based alkyl group, a phenyl group, or a phenyl group substituted with a substituent selected from nitro and halogen atoms;

상기한 Ar1과 Ar2의 조합에 의해 상기 화학식 1을 반복단위로 하는 폴리아미드 중합 체는 단일중합체 또는 공중합일 수 있다.The polyamide polymer having the general formula 1 as a repeating unit by the combination of Ar 1 and Ar 2 may be a homopolymer or a copolymer.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.

본 발명에 따른 카르보네이트 측쇄를 포함하는 폴리아미드 중합체는 상기 화학식 1에 나타낸 바와 같이 -OH 또는 산민감기인 알킬옥시카르보닐옥시기(-OCOOR)를 포함하는 방향족 디아민의 4가 화합물과 디카르복시산 및 그 유도체로부터 합성된 폴리아미드구조를 가진다. 이러한 분자 구조적 특이성으로 인하여 본 발명의 폴리아미드 중합체는 광산발생제와 혼합하여 포지티브형 감광성 내열 저유전체로서의 이용이 가능하다. 즉, 폴리아미드 중합체와 광산발생제를 혼합하여 얻은 감광성 내열절연체 조성물을 기재위에 박막으로 도포한 후에 가시광 또는 자외선으로 패턴이 새겨진 포토마스크를 통하여 노광하게 되면, 노광부에서는 산민감기인 알킬옥시카르보닐옥시(-OCOOR) 측쇄가 열분해 반응하여 히드록실기(-OH)로 전환되어 사메틸암모늄 하이드록사이드(tetramethylammonium hydroxide: 이하 TMAH로 표기함) 등의 염기성 수용액에 의해 용해된다. 반면에, 빛을 수광하지 않은 비노광부는 염기성 수용액에 대한 용해도가 낮기 때문에 폴리아미드 중합체의 포지티브 패턴의 형성이 가능하다. 이 패턴화된 비노광부를 가열함에 따라 폴리아미드 중합체내의 산민감기인 알킬옥시카르보닐옥시기(-OCOOR)가 열분해 반응하여 히드록실기(-OH)가 생성되고, 더욱 높은 온도로 가열하면 -OH가 이웃 반응기인 카르보닐기와 결합하여 내열성이 매우 우수한 저유전체기인 벤조옥사졸기로 전환될 수 있다. 이 폴리벤조옥사졸은 내열성이 매우 우수하여 500℃ 이상의 내열성을 나타내며, 이를 녹일 수 있는 유기용매가 거의 없을 정도의 매우 안정한 물질일 뿐 아니라, 유전율과 흡수율 또한 일반적인 폴리이미드보다 낮다. 뿐만 아니라 산민감기로 사용된 -OCOOR는 분해되어 휘발성 저 분자량의 화학물질(예: 이소부텐, 스티렌 또는 그 유도체)과 CO2로 기체화되어 피막 내부에는 아무런 분해물질이 남지 않기 때문에 나프토퀴논디아지드(NQ)를 사용한 감광성 폴리이미드(PSPI) 또는 tert-부톡시기(이하 t-boc으로 표기함)를 측쇄로 하는 폴리이미드를 사용하는 것보다 훨씬 낮은 유전상수를 나타낸다. 즉, 저유전특성, 내열특성 그리고 전기적특성을 열악하게 하는 원인인 -OH를 고분자내에서 제거할 뿐 아니라, 더 나아가 이를 내열화 반응에 응용한 것이다. 그리고 화학증폭형 개념의 광산발생제와 산민감기를 사용하기 때문에 광 또는 산에 의해 분해될 때 다량의 산이 발생하여 산민감기의 분해를 촉진시킨다. 따라서 양자효율이 높아 광산발생제의 사용량을 최소화할 수 있으며, 광산발생제에 의한 유전율 증가 및 제반 물성의 저하를 최소화 할 수 있다.Polyamide polymer containing a carbonate side chain according to the present invention is a dicarboxylic acid and a dicarboxylic acid of an aromatic diamine containing an alkyl oxycarbonyloxy group (-OCOOR) -OH or an acid sensitive group as shown in the formula (1) And polyamide structures synthesized from the derivatives thereof. Due to this molecular structural specificity, the polyamide polymer of the present invention can be mixed with a photoacid generator and used as a positive photosensitive heat resistant low dielectric material. That is, when a photosensitive heat insulating composition obtained by mixing a polyamide polymer and a photoacid generator is applied on a substrate as a thin film and then exposed through a photomask engraved with visible or ultraviolet light, the exposed portion is alkyloxycarbonyl, which is an acid sensitive group. The oxy (-OCOOR) side chain is thermally decomposed to be converted into a hydroxyl group (-OH) and dissolved in a basic aqueous solution such as tetramethylammonium hydroxide (hereinafter referred to as TMAH). On the other hand, since the non-exposed portion that does not receive light has low solubility in the basic aqueous solution, it is possible to form a positive pattern of the polyamide polymer. As the patterned non-exposed part is heated, an alkyloxycarbonyloxy group (-OCOOR), an acid sensitive group in the polyamide polymer, is pyrolyzed to produce a hydroxyl group (-OH), and when heated to a higher temperature, -OH May be converted to a benzoxazole group which is a low dielectric group having excellent heat resistance by combining with a carbonyl group which is a neighboring reactor. This polybenzoxazole has excellent heat resistance and shows heat resistance of 500 ° C. or higher, and is not only a very stable material with almost no organic solvent capable of dissolving it. The dielectric constant and water absorption rate are also lower than those of general polyimide. In addition, -OCOOR, used as an acid-sensitizer, decomposes and vaporizes into volatile low molecular weight chemicals (e.g. isobutene, styrene or its derivatives) and CO 2 so that no degradant remains inside the coating, naphthoquinonedia It exhibits a much lower dielectric constant than using photosensitive polyimide (PSPI) with zide (NQ) or polyimide with side chains of tert-butoxy groups (hereinafter referred to as t-boc). That is, -OH, which is a cause of low dielectric properties, heat resistance and electrical properties, is not only removed from the polymer, but also applied to the heat-resistant reaction. In addition, since a photo-acid generator and acid sensitizer with a chemical amplification concept are used, a large amount of acid is generated when decomposed by light or acid to promote the decomposition of the acid sensitizer. Therefore, the high quantum efficiency can minimize the amount of photoacid generator used, it is possible to minimize the increase in dielectric constant and deterioration of physical properties by the photoacid generator.

일반적인 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸은 가시광 및 자외선영역에서의 광흡수가 커서 필름의 색깔이 노란색에서 갈색까지의 색깔을 나타내기 때문에 상당량의 자외선이 흡수되어 양자수율이 낮아지는 경향이 있다. 이에 반하여 본 발명에 따른 폴리아미드 중합체는 코팅직후에는 폴리아미드이기 때문에 무색 투명한 고분자가 얻어질 수 있어, 보다 높은 감광성을 나타낼 수 있다.In general, polyimide and polybenzoxazole have a high light absorption in the visible and ultraviolet regions, so that the color of the film is yellow to brown, so that a large amount of ultraviolet light is absorbed and thus the quantum yield tends to be lowered. On the contrary, since the polyamide polymer according to the present invention is a polyamide immediately after coating, a colorless transparent polymer can be obtained, which can exhibit higher photosensitivity.

또한, 본 발명에 따른 폴리아미드 중합체내에 포함된 산민감기(-OCOOR)의 농도 [n/(m+n)]는 1% ∼ 90%, 좋기로는 3% ∼ 70%의 범위를 가지도록 한다. 산민감기(-OCOOR)의 농도가 너무 클 경우에는 현상속도가 떨어지며 장시간의 노광시간 또는 많은 양의 광산발생제의 사용이 필요하게 된다. 또한, 산민감기(-OCOOR)의 농도가 너무 작을 경우에는 해상력의 부족과 두께의 감소 등의 문제점들이 나타날 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 폴리아미드 중합체의 분자량을 나타내는 중합도(m+n)는 5 ∼ 500의 범위를 가진다.In addition, the concentration [n / (m + n) of the acid sensitive group (-OCOOR) contained in the polyamide polymer according to the present invention is in the range of 1% to 90%, preferably 3% to 70%. . If the concentration of the acid-sensitizer (-OCOOR) is too high, the development speed is lowered, and a long exposure time or a large amount of photoacid generator is required. In addition, when the concentration of the acid-sensitizer (-OCOOR) is too small, problems such as lack of resolution and thickness reduction may occur. And the polymerization degree (m + n) which shows the molecular weight of the polyamide polymer which concerns on this invention has the range of 5-500.

또한, 상기 화학식 1의 반복단위를 가지는 폴리아미드 중합체는 Ar1과 Ar2의 조합으로 구성되는 단일 중합체와 공중합체를 모두 포함한다.In addition, the polyamide polymer having a repeating unit of Formula 1 includes both a homopolymer and a copolymer composed of a combination of Ar 1 and Ar 2 .

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 폴리아미드 중합체는 디히드록시기를 갖는 방향족 디아민과 방향족 디카르복시산 또는 그의 유도체로부터 제조하며, 그 과정을 간략히 나타내면 다음 반응식 1과 같다.The polyamide polymer of the present invention as described above is prepared from an aromatic diamine having an dihydroxy group, an aromatic dicarboxylic acid or a derivative thereof, and the process thereof is briefly shown in the following Scheme 1.

상기 반응식 1에서 : Ar1, Ar2, R1및 R2는 각각 상기에서 정의한 바와 같고; X는 -OH, 할로겐원자, 알콕시기 또는 페녹시기를 나타낸다. In Scheme 1: Ar 1 , Ar 2 , R 1 and R 2 are each as defined above; X represents -OH, a halogen atom, an alkoxy group or a phenoxy group.

상기 반응식 1에 따른 폴리아미드 중합체의 중합방법으로는 산클로라이드에 의한 중합, 실릴 클로라이드를 이용한 중합법, 에스테르 치환반응, 그리고 직접중합법 등에 의해 중합이 가능하다. 폴리아미드 중합체의 분자량은 고유점도로0.1 ∼ 2.5 dL/g 까지를 나타낸다. 중합반응온도는 50℃ 이하, 바람직하기로는 30℃ 이하의 저온을 유지시키는 것이 바람직하다. 중합반응온도가 너무 높은 경우에는 과도한 반응이 일어나 용매에 불용인 폴리벤조옥사졸이 생성되기 쉽고 분자량 또한 낮은 고분자가 형성된다.The polymerization method of the polyamide polymer according to Scheme 1 may be polymerized by polymerization with acid chloride, polymerization with silyl chloride, ester substitution reaction, direct polymerization and the like. The molecular weight of a polyamide polymer shows intrinsic viscosity to 0.1-2.5 dL / g. The polymerization temperature is preferably 50 ° C. or lower, preferably 30 ° C. or lower. If the polymerization temperature is too high, excessive reaction occurs to form polybenzoxazole which is insoluble in a solvent, and a polymer having low molecular weight is formed.

그리고, 산민감기인 알킬옥시카르보닐옥시기(-OCOOR)를 고분자에 결합시키는 방법으로는 알킬옥시카르보닐옥시기를 포함하는 산무수물 또는 클로라이드를 과잉으로 사용하여 염기성 용액내에서 반응시킨다. 이때, 반응촉매로서 피리딘, 칼륨 tert-부톡사이드, 트리에틸아민, 디메틸아미노피리딘, 1,4-디아자비시클로[2,2,2]옥탄 등과 같은 염기성 물질을 사용한다. 산민감기 도입 반응은 가능하다면 상온 또는 그 이하에서 진행시키는 것이 바람직하며, 반응 온도가 높은 경우에는 산민감기의 열적분해반응과 폴리벤조옥사졸의 형성이 일어날 수 있다.In addition, as a method of binding the acid sensitized alkyloxycarbonyloxy group (-OCOOR) to the polymer, an acid anhydride or chloride containing an alkyloxycarbonyloxy group is excessively reacted in a basic solution. At this time, a basic substance such as pyridine, potassium tert-butoxide, triethylamine, dimethylaminopyridine, 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane and the like is used as the reaction catalyst. The acid sensitivity introduction reaction is preferably carried out at room temperature or lower if possible. If the reaction temperature is high, thermal decomposition reaction of the acid sensitivity and formation of polybenzoxazole may occur.

한편, 본 발명은 상기 화학식 1을 반복단위로 하는 폴리아미드 중합체와 광산발생제를 함유시켜 얻은 감광성 내열절연체 조성물을 포함한다.On the other hand, the present invention includes a photosensitive heat resistant insulating composition obtained by containing a polyamide polymer having a formula (1) as a repeating unit and a photoacid generator.

본 발명에 따른 감광성 내열절연체 조성물중에 포함되는 광산발생제는 노광에 의해 산을 발생하는 물질로서 문헌을 통하여 알려진 다양한 광산발생제의 사용이 가능하다. 바람직하기로는 함께 사용된 폴리아미드 중합체의 흡광영역보다 긴 흡광영역(300 nm 이상)의 빛을 흡수하여 산을 발생하는 물질을 사용하는 것이다. 이러한 광산발생제를 구체적으로 예시하면 다음과 같은 바, 본 발명에서의 광산발생제가 다음에서 예시된 물질로 한정되는 것은 아니다.Photoacid generators included in the photosensitive heat-resistant insulator composition according to the present invention can be used a variety of photoacid generators known through the literature as a material for generating an acid by exposure. Preferably, a material that absorbs light in an absorption region (300 nm or more) longer than the absorption region of the polyamide polymer used together generates an acid. Specific examples of such a photoacid generator are as follows, and the photoacid generator in the present invention is not limited to the materials exemplified below.

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상기에서 :From above:

R3, R4, R8, R10, R11, 및 R12는 각각 수소원자 또는 C1∼C10의 알콕시기를 나타내고, 구체적으로는 수소원자, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등을 나 타내며; R 3, R 4, R 8 , R 10, R 11, and R 12 each represents a hydrogen atom or an alkoxy group of C 1 ~C 10, specifically, a hydrogen atom, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy Indicating when, etc .;

R5는 C1∼C10의 알킬기, C1∼C10의 할로알킬기, 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐기또는 캄포닐기를 나타내고, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 트리플로오로메틸 기, 페닐기, 4-메틸페닐기, 캄포닐기 등을 나타내며;R 5 represents a C 1 -C 10 alkyl group, a C 1 -C 10 haloalkyl group, a phenyl group or a camphoryl group unsubstituted or substituted, and specifically, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group, a phenyl group, 4 -Methylphenyl group, camphoryl group and the like;

R6, R7, R9은 수소원자, 할로겐원자, C1∼C10의 알킬기를 나타내고, 구체적으로는 수 소원자, 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등을 나타낸다.R 6, R 7, R 9 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group of C 1 ~C 10, specifically, a hydrogen-party, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group And the like.

상기한 바와 같은 광산발생제는 폴리아미드 중합체에 대하여 0.3 ∼ 20 중량% 범위로 함유시킨다. 광산발생제의 사용량이 너무 많을 경우에는 필름내의 유전특성과 기계적 강도, 내열성을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 광투과도가 떨어져 완전한 구멍의 형성이 곤란해지고, 그 사용량이 너무 작을 경우에는 충분한 산이 존재하지 않아 산발생제로서의 역할을 충분히 발휘할 수가 없어 해상도가 나빠진다.The photoacid generator as described above is contained in the range of 0.3 to 20% by weight based on the polyamide polymer. If the amount of photoacid generator is used too much, not only the dielectric properties, mechanical strength and heat resistance of the film may be lowered, but also the light transmittance may be difficult to form a complete hole. If the amount of the photoacid generator is too small, sufficient acid may not be present. It can't fully play its role as zero, resulting in poor resolution.

본 발명에 따른 감광성 내열절연체 조성물은 용액 상태로 제조하여 사용할 수 있는 바, 용매로는 디메틸설포옥사이드, 헥사메틸포스포아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 감마-부티로락톤, 디그라임, 부톡시에탄올, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA) 등의 용매가 사용 가능하나 특정용매로 한정하지는 않는다. 단, 아미드계 용매보다는 에스테르계 또는 에테르계 용매를 사용하는 것이 좋다. 또한, 이들 용매는 박막의 균일도, 두께조절 그리고 접착력 향상을 위하여, 2가지 이상의 용매를 혼합하여 사용할 수도 있다. 감광성 내열절연체 조성물은 0.1 ∼ 70 중량% 농도로 제조하며, 원하는 코팅 두께에 따라 조절하여 사용이 가능하다.The photosensitive heat insulator composition according to the present invention can be prepared and used in a solution state, and as a solvent, dimethylsulfooxide, hexamethylphosphoamide, dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, Solvents such as gamma-butyrolactone, diglyme, butoxyethanol and propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) may be used but are not limited to specific solvents. However, it is preferable to use ester or ether solvent rather than amide solvent. In addition, these solvents may be used by mixing two or more solvents in order to improve the uniformity, thickness control and adhesion of the thin film. The photosensitive heat insulating composition is prepared in a concentration of 0.1 to 70% by weight, and can be used by adjusting it according to a desired coating thickness.

또한, 감광성 내열절연체 조성물을 사용한 박막의 형성은 전자산업에서 많이 사용하고 있는 스핀 코팅이나 바코팅, 덕터블레이드를 사용하는 방법 등 어느 것이나 적용이 가능하다. 박막형성을 위한 건조온도는 40 ∼ 150℃가 적당하며, 건조온도가 너무 낮을 경우는 건조시간이 길어지게 되고, 건조온도가 너무 높을 경우에는 산민감기의 열분해 그리고 벤조옥사졸기의 형성에 의해 진한색으로 전환되기 때문에 투과도의 감소가 일어난다.In addition, the formation of a thin film using the photosensitive heat insulating insulator composition can be applied to any method such as spin coating, bar coating, and duct blades, which are widely used in the electronics industry. The drying temperature is 40 ~ 150 ℃ for thin film formation. If the drying temperature is too low, the drying time is long. If the drying temperature is too high, the color is dark due to pyrolysis of acid sensitivity and the formation of benzoxazole group. Because of the conversion, the decrease in transmittance occurs.

노광은 자외선을 사용하여 200 ∼ 500 nm 파장의 가시광 또는 자외선을 나타내는 노광장치를 사용하면 좋으나, 좋기로는 단색파장을 나타낼 수 있는 필터가 장착된 노광기의 사용이 해상력이나 공정성의 측면에서 더욱 유리하다. 본 발명에서는 특정한 장비나 노광장비를 한정하지는 않는다.An exposure apparatus may be an exposure apparatus that displays visible light or ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 500 nm using ultraviolet rays. However, it is preferable to use an exposure apparatus equipped with a filter capable of displaying monochromatic wavelengths in terms of resolution and fairness. . The present invention does not limit specific equipment or exposure equipment.

노광시간은 실험조건에 따라 변화가 가능하며, 본 발명에서 사용한 365 nm의 필터가 장착된 자외선 노광장치를 사용할 때에는 노광시간을 15 ∼ 110초까지 변화가 가능하였으며, 보다 강력한 노광장치를 사용하는 경우 노광시간은 더욱 짧아질 수 있다. 노광에너지는 에너지미터를 사용하여 정량하며, 해상력은 프로파일로미터를 이용하여 깊이와 폭으로 확인하고, 박막의 단면은 전자현미경으로써 확인한다.The exposure time can be changed according to the experimental conditions, and when using the ultraviolet exposure apparatus equipped with the 365 nm filter used in the present invention, the exposure time was changed from 15 to 110 seconds, and the more powerful exposure apparatus was used. The exposure time can be shorter. The exposure energy is quantified using an energy meter, the resolution is checked by depth and width using a profilometer, and the cross section of the thin film is confirmed by an electron microscope.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The present invention as described above will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not limited thereto.

실시예 1Example 1

질소분위기하에서 500 mL 플라스크에 피리딘 20 mL, 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사플로오로프로판 30 g(0.082 mol)과 이소프탈릭산 디클로라이드 16.62 g(0.082 mol)을 넣고 교반하면서 디메틸아세트아미드에 용해시키고 0℃를 유지하면서 12시간 반응시켰다. 얻어진 점성의 액체를 0℃로 냉각된 메탄올 1 L에서 침전시키고 50℃의 진공오븐에서 건조하였다. 얻어진 흰색의 전구체 분말을 다시 테트라히드로퓨란(THF)에 용해한 후 4배 당량의 디-tert-부틸디카르보네이트 71.5 g을 염기성 촉매인 피리딘 0.5 g과 함께 용해시키면서 12시간 다시 교반을 하여 얻어진 점성의 용액을 0℃로 냉각시킨 메탄올 용액에서 침전시키고 여과하여 수 차례에 걸쳐 메탄올과 물로 세척, 건조하여 산민감기가 결합된 폴리아미드 중합체 분말을 얻었다. 얻어진 고분자의 고유점도는 0.70 dL/g의 분자량이 얻어졌으며, 산민감기 농도는 34% 이었다. 산민감기(-OCOOR1)의 농도는 IR 분광 스펙트럼으로 확인하였는 바, 이러한 산민감기 농도는 IR 분광 스펙트럼상의 방향족 C-H 변형 피크(대략 889 cm-1)를 내부표준으로 하는 카르보네이트 피크(대략 1769 cm-1)의 세기인 것으로, 화학식 1로 표시되는 고분자에서의 n/(n+m) 값이기도 하다.In a 500 mL flask under nitrogen atmosphere, 20 mL of pyridine, 30 g (0.082 mol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 16.62 g (0.082 mol) of isophthalic acid dichloride were added. The solution was dissolved in dimethylacetamide while stirring and reacted for 12 hours while maintaining 0 ° C. The viscous liquid obtained was precipitated in 1 L of methanol cooled to 0 ° C. and dried in a vacuum oven at 50 ° C. The white precursor powder thus obtained was again dissolved in tetrahydrofuran (THF), and 71.5 g of 4-fold equivalent di-tert-butyldicarbonate was dissolved together with 0.5 g of pyridine as a basic catalyst, followed by stirring again for 12 hours. The solution was precipitated in a methanol solution cooled to 0 ° C., filtered, washed several times with methanol and water, and dried to obtain a polyamide polymer powder having an acid sensitivity. The intrinsic viscosity of the obtained polymer was obtained with a molecular weight of 0.70 dL / g, and the acid sensitivity was 34%. The concentration of acid sensitizer (-OCOOR 1 ) was confirmed by IR spectral spectrum. The acid sensitizer concentration was carbonate peak (approximately 1769) based on the aromatic CH modification peak (approximately 889 cm -1 ) on the IR spectral spectrum. cm -1 ), which is also the value of n / (n + m) in the polymer represented by the formula (1).

상기에서 얻은 폴리아미드 중합체(고유점도 0.70 dL/g)와 광산발생제로서 p-니트로벤질-9,10-디메톡시안트라센-2-설포네이트(NBAS)를 다음 표 1에 나타낸 바와 같은 함량으로 감마-부티로락톤 150 mL에 용해시키고 0.25 ㎛ 필터를 통하여 여과하였다. 이 용액을 실리콘 웨이퍼에 스핀코팅하고 110℃에서 5분간 가속건조하여 두께 12 ㎛의 절연체 박막을 얻었다. 365 nm의 필터가 장착된 자외선 노광장비를 사용하여 포토마스크를 통하여 45초간 노광하였다. 이후 110℃에서 5분간 가열한 후 사메틸암모늄 하이드록사이드(TMAH) 2.38 중량%의 현상액에서 현상한 후 물로 세척하였다. 이 패턴이 형성된 웨이퍼를 350℃의 오븐에서 가열하여 경화된 패턴을 얻었다. 해상력은 프로파일로미터를 이용하여 깊이와 폭을 확인하였고, 박막의 단면을 전자현미경으로 관찰하였다. 그 결과는 다음 표 1에 나타내었다.The polyamide polymer (obtained viscosity of 0.70 dL / g) obtained above and p-nitrobenzyl-9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate (NBAS) as a photoacid generator were gamma to a content as shown in Table 1 below. -Dissolved in 150 mL butyrolactone and filtered through a 0.25 μm filter. The solution was spin coated onto a silicon wafer and accelerated to dry at 110 ° C. for 5 minutes to obtain an insulator thin film having a thickness of 12 μm. It was exposed for 45 seconds through a photomask using an ultraviolet exposure apparatus equipped with a 365 nm filter. After heating at 110 ° C. for 5 minutes, it was developed in a developer solution of 2.38 wt% of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) and washed with water. The wafer on which this pattern was formed was heated in 350 degreeC oven, and the hardened pattern was obtained. The resolution was checked for depth and width using a profilometer, and the cross section of the thin film was observed with an electron microscope. The results are shown in Table 1 below.

실시예 2Example 2

상기 실시예 1에서 중합반응의 온도를 50℃로 승온시켜 고유점도 0.25 dL/g의 폴리아미드 중합체를 얻었다. 그리고, 합성된 폴리아미드 중합체와 광산발생제로서 p-니트로벤질-9,10-디메톡시안트라센-2-설포네이트(NBAS) 3 중량%를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 용해, 코팅, 건조, 노광, 현상 및 경화하였다. 그 결과는 다음 표 2에 나타내었다.In Example 1, a polyamide polymer having an intrinsic viscosity of 0.25 dL / g was obtained by raising the temperature of the polymerization reaction to 50 ° C. And dissolving and coating in the same manner as in Example 1 using 3 wt% of p-nitrobenzyl-9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate (NBAS) as a synthesized polyamide polymer and a photoacid generator. Dried, exposed, developed and cured. The results are shown in Table 2 below.

실시예 3Example 3

상기 실시예 1과 동일한 제조 방법으로 폴리아미드 중합체를 제조하되, 첨가하는 디-tert-부틸디카르보네이트의 양을 각각 0.5배 당량, 2배 당량, 10배 당량, 20배 당량으로 변화하여 산민감기인 t-boc의 농도를 각각 15%, 25%, 42%, 52%로 조절하였다. 그리고, 합성된 폴리아미드 중합체와 광산발생제로서 p-니트로벤질-9,10-디메톡시안트라센-2-설포네이트(NBAS) 3 중량%를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 용해, 코팅, 건조, 현상 및 경화하였고, 노광시간은 각각 15초, 25초, 70초, 110초로 하였다. 그 결과는 다음 표 3에 나타내었다.To prepare a polyamide polymer in the same manner as in Example 1, the acid-sensitized group by changing the amount of di-tert- butyl dicarbonate added to 0.5 times equivalent, 2 times equivalent, 10 times equivalent, 20 times equivalent Phosphorus t-boc concentrations were adjusted to 15%, 25%, 42% and 52%, respectively. And dissolving and coating in the same manner as in Example 1 using 3 wt% of p-nitrobenzyl-9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate (NBAS) as a synthesized polyamide polymer and a photoacid generator. It dried, developed, and hardened, and exposure time was 15 second, 25 second, 70 second, and 110 second, respectively. The results are shown in Table 3 below.

실시예 4Example 4

질소분위기하에서 300 mL 플라스크에 피리딘 6 mL, 3,3'-디아미노-4,4'-디히드록시비페닐 10 g(0.046 mol)과 이소프탈릭산 디클로라이드 9.4 g(0.046 mol)을 넣고 교반하면서 디메틸포름아미드에 용해시키고 0℃를 유지하면서 12시간 반응시켰다. 얻어진 점성의 액체를 0℃로 냉각된 메탄올 1 L에서 침전시키고 50℃의 진공오븐에서 건조하였다. 얻어진 연노란색의 전구체 분말을 다시 테트라히드로퓨란(THF)에 용해한 후 4배 당량의 디-tert-부틸디카르보네이트를 염기성 촉매인 칼륨-t-부톡사이드 0.4 g과 함께 용해시키면서 12시간 다시 교반을 하여 얻어진 점성의 용액을 0℃로 냉각시킨 메탄올 용액에서 침전시키고 여과하여 수 차례에 걸쳐 메탄올과 물로 세척, 건조하여 산민감기가 결합된 폴리아미드 중합체 분말을 얻었다. 얻어진 고분자의 고유점도는 0.52 dL/g의 분자량이 얻어졌으며, 산민감기 농도는 40% 이었다.In a 300 mL flask under nitrogen atmosphere, add 6 mL of pyridine, 10 g (0.046 mol) of 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxybiphenyl, and 9.4 g (0.046 mol) of isophthalic acid dichloride. It was dissolved in dimethylformamide while maintaining the reaction at 0 ° C for 12 hours. The viscous liquid obtained was precipitated in 1 L of methanol cooled to 0 ° C. and dried in a vacuum oven at 50 ° C. The resulting light yellow precursor powder was dissolved in tetrahydrofuran (THF) again, and then stirred again for 12 hours while dissolving 4 times the equivalent of di-tert-butyldicarbonate with 0.4 g of potassium-t-butoxide as a basic catalyst. The viscous solution thus obtained was precipitated in a methanol solution cooled to 0 ° C., filtered, washed with methanol and water several times, and dried to obtain a polyamide polymer powder having an acid sensitivity. The intrinsic viscosity of the obtained polymer was obtained at a molecular weight of 0.52 dL / g, and the acid sensitivity was 40%.

그리고, 합성된 폴리아미드 중합체와 광산발생제로서 p-니트로벤질-9,10-디메톡시안트라센-2-설포네이트(NBAS) 3 중량%를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 용해, 코팅, 건조, 현상 및 경화하였고, 노광시간은 75초로 하였다. 그 결과는 다음 표 4에 나타내었다.And dissolving and coating in the same manner as in Example 1 using 3 wt% of p-nitrobenzyl-9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate (NBAS) as a synthesized polyamide polymer and a photoacid generator. It dried, developed, and hardened and the exposure time was 75 second. The results are shown in Table 4 below.

실시예 5Example 5

질소분위기하에서 300 mL 플라스크에 트리에틸아민 5 mL, 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사플로오로프로판 10 g(0.0273 mol)과 옥시디벤조산 클로라이드 8.0 g(0.0273 mol)을 넣고 교반하면서 디메틸포름아미드에 용해시키고 0℃를 유지하면서 12시간 반응시켰다. 얻어진 점성의 액체를 0℃로 냉각된 메탄올 1 L에서 침전시키고 50℃의 진공오븐에서 건조하였다. 얻어진 흰색의 전구체 분말을 다시 테트라히드로퓨란(THF)에 용해한 후 4배 당량의 디-tert-부틸디카르보네이트를 염기성 촉매인 피리딘 0.5 g과 함께 용해시키면서 12시간 다시 교반을 하여 얻어진 점성의 용액을 0℃로 냉각시킨 메탄올 용액에서 침전시키고 여과하여 수 차례에 걸쳐 메탄올과 물로 세척, 건조하여 산민감기가 결합된 폴리아미드 중합체 분말을 얻었다. 얻어진 고분자의 고유점도는 0.47 dL/g의 분자량이 얻어졌으며, 산민감기 농도는 35% 이었다.5 mL of triethylamine, 10 g (0.0273 mol) of hexafluoropropane and 8.0 g (0.0273 mol) of oxydibenzoic acid chloride in a 300 mL flask under nitrogen atmosphere. The solution was dissolved in dimethylformamide while stirring, and reacted for 12 hours while maintaining 0 ° C. The viscous liquid obtained was precipitated in 1 L of methanol cooled to 0 ° C. and dried in a vacuum oven at 50 ° C. The obtained white precursor powder was dissolved in tetrahydrofuran (THF) again, and then stirred again for 12 hours while dissolving 4 times the equivalent of di-tert-butyldicarbonate with 0.5 g of pyridine as a basic catalyst. Precipitated in a methanol solution cooled to 0 ° C., filtered, washed with methanol and water several times, and dried to obtain a polyamide polymer powder having an acid-sensitive group. The intrinsic viscosity of the obtained polymer was obtained with a molecular weight of 0.47 dL / g, and the acid sensitivity was 35%.

그리고, 합성된 폴리아미드 중합체와 광산발생제로서 p-니트로벤질-9,10-디메톡시안트라센-2-설포네이트(NBAS) 4 중량%를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 용해, 코팅, 건조, 노광, 현상 및 경화하였다. 그 결과는 다음 표 5에 나타내었다.And dissolving and coating in the same manner as in Example 1 using 4 wt% of the synthesized polyamide polymer and p-nitrobenzyl-9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate (NBAS) as a photoacid generator. Dried, exposed, developed and cured. The results are shown in Table 5 below.

실시예 6Example 6

질소분위기하에서 300 mL 플라스크에 트리에틸아민 5 mL, 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사플로오로프로판 10 g(0.0273 mol), 이소프탈릭산 디클로라이드 2.27 g 및옥시디벤조산 클로라이드 4.0 g을 혼합하여 넣고 교반하면서 디메틸포름아미드에 용해시키고 0℃를 유지하면서 12시간 반응시켰다. 얻어진 점성의 액체를 0℃로 냉각된 메탄올 1 L에서 침전시키고 50℃의 진공오븐에서 건조하였다. 얻어진 흰색의 공중합 전구체 분말을 다시 테트라히드로퓨란(THF)에 용해한 후 4배 당량의 디-tert-부틸디카르보네이트를 염기성 촉매인 피리딘 0.5 g과 함께 용해시키면서 12시간 다시 교반을 하여 얻어진 점성의 용액을 0℃로 냉각시킨 메탄올 용액에서 침전시키고 여과하여 수 차례에 걸쳐 메탄올과 물로 세척, 건조하여 산민감기가 결합된 폴리아미드 공중합체 분말을 얻었다. 얻어진 고분자의 고유점도는 0.43 dL/g의 분자량이 얻어졌으며, 산민감기 농도는 34% 이었다.5 mL of triethylamine, 10 g (0.0273 mol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2.27 g of isophthalic acid dichloride and oxydibenzoic acid in a 300 mL flask under nitrogen atmosphere 4.0 g of chloride was mixed and dissolved in dimethylformamide while stirring, and reacted for 12 hours while maintaining 0 ° C. The viscous liquid obtained was precipitated in 1 L of methanol cooled to 0 ° C. and dried in a vacuum oven at 50 ° C. The obtained white copolymer precursor powder was again dissolved in tetrahydrofuran (THF), and then viscous solution obtained by stirring again for 12 hours while dissolving 4 times the equivalent of di-tert-butyldicarbonate with 0.5 g of pyridine as a basic catalyst. The precipitate was precipitated in a methanol solution cooled to 0 ° C., filtered, washed with methanol and water several times, and dried to obtain a polyamide copolymer powder having an acid sensitivity. The intrinsic viscosity of the obtained polymer was obtained with a molecular weight of 0.43 dL / g, and the acid sensitivity was 34%.

그리고, 합성된 폴리아미드 중합체와 광산발생제로서 p-니트로벤질-9,10-디메톡시안트라센-2-설포네이트(NBAS) 3 중량%를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 용해, 코팅, 건조, 노광, 현상 및 경화하였다. 그 결과는 다음 표 6에 나타내었다.And dissolving and coating in the same manner as in Example 1 using 3 wt% of p-nitrobenzyl-9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate (NBAS) as a synthesized polyamide polymer and a photoacid generator. Dried, exposed, developed and cured. The results are shown in Table 6 below.

실시예 7Example 7

상기 실시예 1의 제조방법으로 제조된 고유점도 0.70 dL/g의 폴리아미드 중합체와 광산발생제로서 다음 표 7에 나타낸 화합물 각각을 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 용해, 코팅, 건조, 노광, 현상 및 경화하였다. 그 결과는 다음 표 7에 나타내었다.Dissolving, coating, drying, and exposure in the same manner as in Example 1, using the polyamide polymer having an intrinsic viscosity of 0.70 dL / g and the compounds shown in Table 7 as photoacid generators prepared by the method of Example 1, respectively. , Developed and cured. The results are shown in Table 7 below.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 카르보네이트 측쇄를 포함하는 폴리아미드 중합체는 OH기의 내열화 반응 유도가 가능한 기능화된 고분자로서 특히 산민감기로 결합되어 있는 -OCOOR는 분해되어 휘발성 저분자량의 화학물질과 CO2로 기체화되어 피막 내부에는 아무런 분해물질이 남지 않기 때문에 통상적으로 사용되어온 나프토퀴논디아지드(NQ)를 사용한 감광성 내열절연체 또는 tert-부톡시기를 가진 폴리이미드 전구체보다 훨씬 낮은 유전상수를 나타낸다.As described above, the polyamide polymer including the carbonate side chain according to the present invention is a functionalized polymer capable of inducing a heat-resistant reaction of the OH group, in particular, -OCOOR bonded with an acid-sensitized group is decomposed to have a low volatile molecular weight. Much lower dielectric than photosensitive heat-resistant insulators using naphthoquinone diazide (NQ) or polyimide precursors with tert-butoxy groups, which have been gasified with chemicals and CO 2 , leaving no decomposition products inside the coating. Represents a constant.

따라서, 본 발명에 따른 폴리아미드 중합체와 소량의 광산발생제가 포함된 감광성 내열절연체 조성물은 저유전 재료가 사용되는 모든 분야에 사용이 가능하며, 특히 반도체 소자의 패시베이션 막(passivation layer), 완충막(buffer coat) 또는 복합 다층인쇄회로기판의 층간 절연막 재료로 유용하다.Accordingly, the photosensitive heat insulating composition including the polyamide polymer according to the present invention and a small amount of photoacid generator can be used in all fields in which low dielectric materials are used. In particular, a passivation layer and a buffer film of a semiconductor device may be used. It is useful as an interlayer insulating film material for a buffer coat) or a composite multilayer printed circuit board.

Claims (7)

다음 화학식 1을 반복단위로 하는 것임을 특징으로 하는 카르보네이트 측쇄를 포함하는 폴리아미드 중합체.Next, a polyamide polymer comprising a carbonate side chain characterized in that the formula (1) as a repeating unit. 화학식 1Formula 1 상기 화학식 1에서 :In Formula 1 above: Ar1은 4가의 방향족기로서,,,중에서 선택되고, 이때 X1은 -CH2-, -O-, -S-, -SO2-. -CO-, -NHCO-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-,또는을 나타내며;Ar 1 is a tetravalent aromatic group , , , And Wherein X 1 is —CH 2 —, —O—, —S—, —SO 2 —. -CO-, -NHCO-, -C (CH 3 ) 2- , -C (CF 3 ) 2- , or Represents; Ar2는 2가의 방향족기로서,,,,,,,,,,,,중에서 선택되고, 이때 X1은 상기에서 정의한 바와 같으며;Ar 2 is a divalent aromatic group , , , , , , , , , , , , And Is selected from X 1 wherein X 1 is as defined above; R1및 R2는 각각를 나타내며, 이때 R' 및 R'는 C1∼C4의 저급 탄화수소계 알 킬기, 페닐기, 또는 니트로 및 할로겐원자 중에서 선택된 치환기로 치환된 페닐기를 나타내며;R 1 and R 2 are each Wherein R 'and R' represent a C 1 to C 4 lower hydrocarbon-based alkyl group, a phenyl group, or a phenyl group substituted with a substituent selected from nitro and halogen atoms; m+n은 폴리아미드 중합체의 분자량을 나타내는 중합도로서 5 ∼ 500 범위를 나타내 며;m + n is a degree of polymerization which represents the molecular weight of the polyamide polymer, ranging from 5 to 500; 상기한 Ar1과 Ar2의 조합에 의해 상기 화학식 1을 반복단위로 하는 폴리아미드 중합 체는 단일중합체 또는 공중합일 수 있다.The polyamide polymer having the general formula 1 as a repeating unit by the combination of Ar 1 and Ar 2 may be a homopolymer or a copolymer. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 폴리아미드 고분자내에 포함된 산민감기(-OCOOR)의 농도가 3% ∼ 70%인 것임을 특징으로 하는 카르보네이트 측쇄를 포함하는 폴리아미드 중합체.The polyamide polymer comprising a carbonate side chain according to claim 1, wherein the concentration of the acid sensitive group (-OCOOR) contained in the polyamide polymer is 3% to 70%. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리아미드의 고유점도 범위가 0.1 ∼ 2.5 dL/g인 것임을 특징으로 하는 카르보네이트 측쇄를 포함하는 폴리아미드 중합체.The polyamide polymer comprising a carbonate side chain according to claim 1, wherein the polyamide has an inherent viscosity range of 0.1 to 2.5 dL / g. 다음 화학식 1을 반복단위로 하는 폴리아미드 중합체와, 상기한 폴리아미드에 대하여 0.3 ∼ 20 중량%의 광산발생제가 함유되어 있는 것임을 특징으로 하는 감광성 내열절연체 조성물.A polyamide polymer having the following formula (1) as a repeating unit and 0.3 to 20% by weight of a photoacid generator based on the polyamide described above. 화학식 1Formula 1 상기 화학식 1에서 : Ar1, Ar2, R1및 R2는 각각 청구항 1에서 정의한 바와 같다.In Formula 1: Ar 1 , Ar 2 , R 1 and R 2 are as defined in claim 1, respectively. 제 5 항에 있어서, 상기 광산발생제는 폴리아미드 중합체의 흡광영역보다 긴 파장(300 nm 이상) 영역의 빛을 흡수하여 산을 발생하는 물질인 것임을 특징으로 하는 감광성 내열절연체 조성물.6. The photosensitive heat insulating composition according to claim 5, wherein the photoacid generator is a material that absorbs light having a wavelength longer than that of the polyamide polymer (300 nm or more) to generate an acid. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 광산발생제가 다음에서 예시된 화합물중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 감광성 내열절연체 조성물.7. The photosensitive heat insulating composition according to claim 5 or 6, wherein the photoacid generator is selected from the compounds exemplified below. ,, , , ,, , , ,, , , ,, , , 상기에서 :From above: R3, R4, R8, R10, R11, 및 R12는 각각 수소원자 또는 C1∼C10의 알콕시기를 나타내고;R 3 , R 4 , R 8 , R 10 , R 11 , and R 12 each represent a hydrogen atom or a C 1 to C 10 alkoxy group; R5는 C1∼C10의 알킬기, C1∼C10의 할로알킬기, 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐기 또는 캄포닐기를 나타내고;R 5 represents a C 1 -C 10 alkyl group, a C 1 -C 10 haloalkyl group, a phenyl group or camphoryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group; R6, R7, R9은 수소원자, 할로겐원자, C1∼C10의 알킬기를 나타낸다.R 6, R 7, R 9 represents an alkyl group of a hydrogen atom, a halogen atom, C 1 ~C 10.
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