JP2002131906A - 感光性ポリイミド前駆体組成物及びそれを用いたパターンの製造法並びに電子部品 - Google Patents
感光性ポリイミド前駆体組成物及びそれを用いたパターンの製造法並びに電子部品Info
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- precursor composition
- photosensitive polyimide
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- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高感度及び高解像度を示す感光性ポリイミド前
駆体樹脂組成物、またその一部はアルカリ水溶液で良好
な現像が実現でき、優れた耐熱性、耐薬品性を示すパタ
ーンが製造可能なパターンの製造法及び信頼性に優れた
電子部品を提供する。 【解決手段】(A)ポリイミド前駆体、(B)光重合開
始剤及び(C)可塑剤を含有してなる感光性ポリイミド
前駆体組成物及びそれを用いたパターンの製造法並びに
電子部品。
駆体樹脂組成物、またその一部はアルカリ水溶液で良好
な現像が実現でき、優れた耐熱性、耐薬品性を示すパタ
ーンが製造可能なパターンの製造法及び信頼性に優れた
電子部品を提供する。 【解決手段】(A)ポリイミド前駆体、(B)光重合開
始剤及び(C)可塑剤を含有してなる感光性ポリイミド
前駆体組成物及びそれを用いたパターンの製造法並びに
電子部品。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の表面
コート膜等の保護膜や薄膜多層配線板の層間絶縁膜等に
好適な感光性ポリイミド前駆体組成物及びこの組成物を
用いたパターンの製造法並びに電子部品に関し、特に、
加熱処理によりポリイミド系耐熱性高分子となるネガ型
の感光性ポリイミド前駆体組成物及びパターンの製造法
並びに電子部品に関する。
コート膜等の保護膜や薄膜多層配線板の層間絶縁膜等に
好適な感光性ポリイミド前駆体組成物及びこの組成物を
用いたパターンの製造法並びに電子部品に関し、特に、
加熱処理によりポリイミド系耐熱性高分子となるネガ型
の感光性ポリイミド前駆体組成物及びパターンの製造法
並びに電子部品に関する。
【0002】
【従来の技術】感光性樹脂組成物は、UVインキ、印刷
用刷版、また近年はレーザーを用いたホログラムなど幅
広い産業分野で用いられているが、半導体の分野でも微
細加工用のポジ型レジストだけでなく、バッファーコー
ト膜やパッシベーション膜などの保護膜として感光性の
耐熱性高分子が用いられている。これらの材料として、
例えば、感光性ポリイミド、環化ポリブタジエン等をベ
ースポリマとした耐熱感光材料が提案されており、特に
感光性ポリイミドは、その耐熱性が優れていることや不
純物の排除が容易であること等の点から特に注目されて
いる。また、このような感光性ポリイミドとしては、ポ
リイミド前駆体と重クロム酸塩からなる系(特公昭49
−17374号公報)が最初に提案されたが、この材料
は、実用的な光感度を有するとともに膜形成能が高い等
の長所を有する反面、保存安定性に欠け、ポリイミド中
にクロムイオンが残存すること等の欠点があり、実用に
は至らなかった。
用刷版、また近年はレーザーを用いたホログラムなど幅
広い産業分野で用いられているが、半導体の分野でも微
細加工用のポジ型レジストだけでなく、バッファーコー
ト膜やパッシベーション膜などの保護膜として感光性の
耐熱性高分子が用いられている。これらの材料として、
例えば、感光性ポリイミド、環化ポリブタジエン等をベ
ースポリマとした耐熱感光材料が提案されており、特に
感光性ポリイミドは、その耐熱性が優れていることや不
純物の排除が容易であること等の点から特に注目されて
いる。また、このような感光性ポリイミドとしては、ポ
リイミド前駆体と重クロム酸塩からなる系(特公昭49
−17374号公報)が最初に提案されたが、この材料
は、実用的な光感度を有するとともに膜形成能が高い等
の長所を有する反面、保存安定性に欠け、ポリイミド中
にクロムイオンが残存すること等の欠点があり、実用に
は至らなかった。
【0003】このような問題を回避するために、例え
ば、ポリイミド前駆体に感光基を有する化合物を混合す
る方法(特開昭54−109828号公報)、ポリイミ
ド前駆体中の官能基と感光基を有する化合物の官能基と
を反応させて感光基を付与させる方法(特開昭56−2
4343号公報、特開昭60−100143号公報等)
などが提案されている。しかし、これらの感光性ポリイ
ミド前駆体は耐熱性、機械特性に優れる芳香族系モノマ
に基本骨格を用いており、そのポリイミド前駆体自体の
吸収のため、紫外領域での透光性が低く、露光部におけ
る光化学反応を充分効果的に行うことができず、低感度
であったり、パターンの形状が悪化するという問題があ
った。また、最近では、半導体の高集積化に伴い、加工
ルールが益々小さくなり、より高い解像度が求められる
傾向にある。
ば、ポリイミド前駆体に感光基を有する化合物を混合す
る方法(特開昭54−109828号公報)、ポリイミ
ド前駆体中の官能基と感光基を有する化合物の官能基と
を反応させて感光基を付与させる方法(特開昭56−2
4343号公報、特開昭60−100143号公報等)
などが提案されている。しかし、これらの感光性ポリイ
ミド前駆体は耐熱性、機械特性に優れる芳香族系モノマ
に基本骨格を用いており、そのポリイミド前駆体自体の
吸収のため、紫外領域での透光性が低く、露光部におけ
る光化学反応を充分効果的に行うことができず、低感度
であったり、パターンの形状が悪化するという問題があ
った。また、最近では、半導体の高集積化に伴い、加工
ルールが益々小さくなり、より高い解像度が求められる
傾向にある。
【0004】近年、感光性ポリイミド前駆体の加工に
は、半導体の製造ラインに用いられているステッパと呼
ばれる縮小投影露光機が用いられている。これまでステ
ッパとしては、超高圧水銀灯のg線と呼ばれる可視光
(波長:436nmの単色光)を使ったg線ステッパが
主流であったが、さらに加工ルール微細化の要求に対応
するため、i線ステッパ(波長:365nmの単色光)
に移行しつつある。
は、半導体の製造ラインに用いられているステッパと呼
ばれる縮小投影露光機が用いられている。これまでステ
ッパとしては、超高圧水銀灯のg線と呼ばれる可視光
(波長:436nmの単色光)を使ったg線ステッパが
主流であったが、さらに加工ルール微細化の要求に対応
するため、i線ステッパ(波長:365nmの単色光)
に移行しつつある。
【0005】しかしながら、一般に感光性ポリイミド前
駆体のi線(波長:365nm)の透過率は非常に低い
ため、露光部における光化学反応を充分に行うことがで
きず、低感度であったり、パターンの形状が悪化すると
いう問題が見られた。
駆体のi線(波長:365nm)の透過率は非常に低い
ため、露光部における光化学反応を充分に行うことがで
きず、低感度であったり、パターンの形状が悪化すると
いう問題が見られた。
【0006】感光性ポリイミド前駆体は、一般にそれ自
体光反応部位を有している。光反応部位には、エチレン
性不飽和二重結合を含有する化合物として、カルボキシ
ル基及び/又はアミド基と水素結合を形成可能な基を有
する化合物を用いるもの(特開平9−115900号公
報)等がある。
体光反応部位を有している。光反応部位には、エチレン
性不飽和二重結合を含有する化合物として、カルボキシ
ル基及び/又はアミド基と水素結合を形成可能な基を有
する化合物を用いるもの(特開平9−115900号公
報)等がある。
【0007】これは通常、プリベーク後の膜を放置する
とポリマー鎖同士が接近して現像性が低下するのを、添
加物との間に水素結合を形成しポリマー鎖間に挿入する
ことによって現像速度の遅れを抑える。しかし、添加す
る化合物にエチレン性不飽和二重結合がないと、ポリマ
ー鎖間が離れるために光反応性も低下する。
とポリマー鎖同士が接近して現像性が低下するのを、添
加物との間に水素結合を形成しポリマー鎖間に挿入する
ことによって現像速度の遅れを抑える。しかし、添加す
る化合物にエチレン性不飽和二重結合がないと、ポリマ
ー鎖間が離れるために光反応性も低下する。
【0008】また、光反応部位としてエチレン性不飽和
二重結合を有する基を共有結合で導入するもの(特開平
11−24257号公報、同11−38617号公報
等)もある。これらの感光性樹脂組成物には、光感度向
上のためにエチレン性不飽和基を有する化合物を別途添
加することが多い。エチレン性不飽和基を有する化合物
を添加することによって、塗膜中での反応点の動きやす
さを助け、また橋架け密度をあげることができる。しか
しながら、今までの感光性樹脂組成物では、これらのエ
チレン性不飽和基を有する化合物は、相溶性、硬化膜物
性の面からあまり多く配合することはできなかった。
二重結合を有する基を共有結合で導入するもの(特開平
11−24257号公報、同11−38617号公報
等)もある。これらの感光性樹脂組成物には、光感度向
上のためにエチレン性不飽和基を有する化合物を別途添
加することが多い。エチレン性不飽和基を有する化合物
を添加することによって、塗膜中での反応点の動きやす
さを助け、また橋架け密度をあげることができる。しか
しながら、今までの感光性樹脂組成物では、これらのエ
チレン性不飽和基を有する化合物は、相溶性、硬化膜物
性の面からあまり多く配合することはできなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高感度及び
高解像度を示す感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物を提
供するものである。また本発明は、特にi線に高感度で
あり、高解像度及び高密着性であり、またその一部はア
ルカリ水溶液で良好な現像が実現でき、優れた耐熱性、
耐薬品性を示すパターンが製造可能なパターンの製造法
を提供するものである。また本発明は、前記のパターン
を有することにより信頼性に優れた電子部品を提供する
ものである。
高解像度を示す感光性ポリイミド前駆体樹脂組成物を提
供するものである。また本発明は、特にi線に高感度で
あり、高解像度及び高密着性であり、またその一部はア
ルカリ水溶液で良好な現像が実現でき、優れた耐熱性、
耐薬品性を示すパターンが製造可能なパターンの製造法
を提供するものである。また本発明は、前記のパターン
を有することにより信頼性に優れた電子部品を提供する
ものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)ポリイ
ミド前駆体、(B)光重合開始剤及び(C)可塑剤を含
有してなる感光性ポリイミド前駆体組成物に関する。ま
た本発明は、さらに(D)成分として、少なくとも1個
のエチレン性不飽和基を有する化合物を含有する前記感
光性ポリイミド前駆体組成物に関する。
ミド前駆体、(B)光重合開始剤及び(C)可塑剤を含
有してなる感光性ポリイミド前駆体組成物に関する。ま
た本発明は、さらに(D)成分として、少なくとも1個
のエチレン性不飽和基を有する化合物を含有する前記感
光性ポリイミド前駆体組成物に関する。
【0011】また本発明は、前記(C)成分の可塑剤
が、スルホン誘導体である感光性ポリイミド前駆体組成
物に関する。また本発明は、前記スルホン誘導体が、p
−トルエンスルホンアミドである感光性ポリイミド前駆
体組成物に関する。また本発明は、前記(A)成分が、
重量平均分子量が1万〜20万であり、かつ、その量1
00重量部に対して、(B)成分1〜20重量部、
(C)成分1〜20重量部(D)成分5〜50重量部を
含む感光性ポリイミド前駆体組成物に関する。
が、スルホン誘導体である感光性ポリイミド前駆体組成
物に関する。また本発明は、前記スルホン誘導体が、p
−トルエンスルホンアミドである感光性ポリイミド前駆
体組成物に関する。また本発明は、前記(A)成分が、
重量平均分子量が1万〜20万であり、かつ、その量1
00重量部に対して、(B)成分1〜20重量部、
(C)成分1〜20重量部(D)成分5〜50重量部を
含む感光性ポリイミド前駆体組成物に関する。
【0012】また本発明は、前記の各感光性ポリイミド
前駆体組成物を用いて被膜を形成する工程、該被膜に所
定のパターンのマスクを介して光を照射する工程、及び
光照射後の被膜を有機溶媒又は塩基性水溶液を用いて現
像する工程を含むパターンの製造法に関する。また本発
明は、前記現像する工程が、塩基性水溶液を用いて行う
ものであるパターンの製造法に関する。
前駆体組成物を用いて被膜を形成する工程、該被膜に所
定のパターンのマスクを介して光を照射する工程、及び
光照射後の被膜を有機溶媒又は塩基性水溶液を用いて現
像する工程を含むパターンの製造法に関する。また本発
明は、前記現像する工程が、塩基性水溶液を用いて行う
ものであるパターンの製造法に関する。
【0013】また本発明は、前記光を照射する工程が、
波長365nmの単色光であるi線を照射するものであ
るパターンの製造法に関する。さらに本発明は、前記の
製造法により得られるパターンの膜を有してなる電子部
品に関する。
波長365nmの単色光であるi線を照射するものであ
るパターンの製造法に関する。さらに本発明は、前記の
製造法により得られるパターンの膜を有してなる電子部
品に関する。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる(A)ポリイ
ミド前駆体には、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステ
ル、ポリアミド酸アミドなどがあり、特に制限されない
が、光重合可能な炭素−炭素二重結合を有するポリイミ
ド前駆体であることが好ましい。光重合可能な炭素−炭
素二重結合を有するポリイミド前駆体としては、光重合
可能な炭素−炭素二重結合とヒドロキシル基を有する化
合物がポリアミド酸のカルボキシル基の部位に共有結合
してエステル構造を形成したポリアミド酸不飽和エステ
ル(エステル結合型ポリイミド前駆体)、光重合可能な
炭素−炭素二重結合とアミノ基を有する化合物がポリア
ミド酸のカルボキシル基の部位に共有結合してアミド構
造を形成したポリアミド酸不飽和アミド(アミド結合型
ポリイミド前駆体)、ポリアミド酸に炭素−炭素二重結
合を有するアミン化合物を混合して、カルボキシル基と
アミノ基のイオン結合により炭素−炭素二重結合を導入
したもの(イオン結合型ポリイミド前駆体)などが挙げ
られる。これらのポリイミド前駆体において、炭素−炭
素二重結合は、アクリロイル基又はメタクリロイル基の
形で含まれることが好ましい。
ミド前駆体には、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステ
ル、ポリアミド酸アミドなどがあり、特に制限されない
が、光重合可能な炭素−炭素二重結合を有するポリイミ
ド前駆体であることが好ましい。光重合可能な炭素−炭
素二重結合を有するポリイミド前駆体としては、光重合
可能な炭素−炭素二重結合とヒドロキシル基を有する化
合物がポリアミド酸のカルボキシル基の部位に共有結合
してエステル構造を形成したポリアミド酸不飽和エステ
ル(エステル結合型ポリイミド前駆体)、光重合可能な
炭素−炭素二重結合とアミノ基を有する化合物がポリア
ミド酸のカルボキシル基の部位に共有結合してアミド構
造を形成したポリアミド酸不飽和アミド(アミド結合型
ポリイミド前駆体)、ポリアミド酸に炭素−炭素二重結
合を有するアミン化合物を混合して、カルボキシル基と
アミノ基のイオン結合により炭素−炭素二重結合を導入
したもの(イオン結合型ポリイミド前駆体)などが挙げ
られる。これらのポリイミド前駆体において、炭素−炭
素二重結合は、アクリロイル基又はメタクリロイル基の
形で含まれることが好ましい。
【0015】これらのなかで、本発明で使用する(C)
成分と組み合わせ用いることにより優れた感度と現像時
間の短縮が図れることから、下記一般式(I)で示され
る繰り返し単位を有するポリアミド酸不飽和エステルが
好ましいものとして挙げられる。
成分と組み合わせ用いることにより優れた感度と現像時
間の短縮が図れることから、下記一般式(I)で示され
る繰り返し単位を有するポリアミド酸不飽和エステルが
好ましいものとして挙げられる。
【化1】 (式中、R1は4価の有機基、R2は2価、3価又は4価
の有機基、個々のR3は炭素−炭素二重結合を有する1
価の有機基、Aは酸性を示す1価の基、nは0、1又は
2である)
の有機基、個々のR3は炭素−炭素二重結合を有する1
価の有機基、Aは酸性を示す1価の基、nは0、1又は
2である)
【0016】前記一般式(I)で示される繰り返し単位
において、R1で示される4価の有機基は、一般に、ジ
アミンと反応してポリイミド前駆体を形成し得るテトラ
カルボン酸の残基であり、硬化して得られるポリイミド
膜の機械特性、耐熱性及び接着性の観点から、炭素数4
以上の4価の有機基であることが好ましい。炭素数4以
上の4価の有機基の中では、芳香環(ベンゼン環、ナフ
タレン環等)を含む総炭素数6〜30の有機基であるこ
とがより好ましい。また、テトラカルボン酸の4つのカ
ルボキシル基の結合部位は、芳香環のオルト位又はペリ
位に存在する2つの結合手を1組として、その2組から
なる部位であることが好ましい。なお、ポリイミド前駆
体分子中、複数存在する前記繰り返し単位において、す
べてのR 1は、同じであってもよく異なっていてもよ
い。
において、R1で示される4価の有機基は、一般に、ジ
アミンと反応してポリイミド前駆体を形成し得るテトラ
カルボン酸の残基であり、硬化して得られるポリイミド
膜の機械特性、耐熱性及び接着性の観点から、炭素数4
以上の4価の有機基であることが好ましい。炭素数4以
上の4価の有機基の中では、芳香環(ベンゼン環、ナフ
タレン環等)を含む総炭素数6〜30の有機基であるこ
とがより好ましい。また、テトラカルボン酸の4つのカ
ルボキシル基の結合部位は、芳香環のオルト位又はペリ
位に存在する2つの結合手を1組として、その2組から
なる部位であることが好ましい。なお、ポリイミド前駆
体分子中、複数存在する前記繰り返し単位において、す
べてのR 1は、同じであってもよく異なっていてもよ
い。
【0017】一般式(I)において、nが1又は2であ
るものは、塩基性水溶液に対する溶解性に優れる点で好
ましい。Aで示される酸性を示す基としては、スルホン
酸基(−SO3H)、スルフィン酸基(−SO2H)、カ
ルボキシル基(−COOH)及びフェノール性水酸基の
いずれかとすることが良好な可溶性を示すので好まし
く、カルボキシル基及びフェノール性水酸基が、ポリイ
ミド前駆体の合成が容易なのでより好ましく、特にカル
ボキシル基が好ましい。なお、1分子のポリアミド酸エ
ステル中、複数存在する前記繰り返し単位において、全
てのAは、同じであってもよく異なっていてもよい。
るものは、塩基性水溶液に対する溶解性に優れる点で好
ましい。Aで示される酸性を示す基としては、スルホン
酸基(−SO3H)、スルフィン酸基(−SO2H)、カ
ルボキシル基(−COOH)及びフェノール性水酸基の
いずれかとすることが良好な可溶性を示すので好まし
く、カルボキシル基及びフェノール性水酸基が、ポリイ
ミド前駆体の合成が容易なのでより好ましく、特にカル
ボキシル基が好ましい。なお、1分子のポリアミド酸エ
ステル中、複数存在する前記繰り返し単位において、全
てのAは、同じであってもよく異なっていてもよい。
【0018】また、nが0である場合において、塩基性
水溶液に対する溶解性を付与するためには、前記一般式
(I)の繰り返し単位中又はそれ以外の繰り返し単位中
のR 3が水素原子である(即ち、側鎖としてカルボキシ
ル基であること)部位を有すること、すなわちポリアミ
ド酸の部分エステルであることが好ましい。
水溶液に対する溶解性を付与するためには、前記一般式
(I)の繰り返し単位中又はそれ以外の繰り返し単位中
のR 3が水素原子である(即ち、側鎖としてカルボキシ
ル基であること)部位を有すること、すなわちポリアミ
ド酸の部分エステルであることが好ましい。
【0019】一般式(I)において、R2は、通常、テ
トラカルボン酸又はその誘導体と反応してポリイミド前
駆体を形成できるジアミンの残基であり、硬化して得ら
れるポリイミド膜の機械特性、耐熱性及び接着性の観点
から、芳香環を含む有機基であることが好ましく、硬化
して得られるポリイミド膜の機械特性、耐熱性及び接着
性の観点から、芳香環を含む総炭素数6〜30の有機基
であることがより好ましい。なお、ポリイミド前駆体分
子中、複数存在する前記繰り返し単位において、全ての
R2は、同じであってもよく異なっていてもよい。
トラカルボン酸又はその誘導体と反応してポリイミド前
駆体を形成できるジアミンの残基であり、硬化して得ら
れるポリイミド膜の機械特性、耐熱性及び接着性の観点
から、芳香環を含む有機基であることが好ましく、硬化
して得られるポリイミド膜の機械特性、耐熱性及び接着
性の観点から、芳香環を含む総炭素数6〜30の有機基
であることがより好ましい。なお、ポリイミド前駆体分
子中、複数存在する前記繰り返し単位において、全ての
R2は、同じであってもよく異なっていてもよい。
【0020】前記一般式(I)において、R3で示され
るエチレン性不飽和結合を有する基としては、下記一般
式(II―1)又は(II―2)
るエチレン性不飽和結合を有する基としては、下記一般
式(II―1)又は(II―2)
【化2】 (式中、Xは2〜20の整数、Y及びRは独立にH又は
CH3、Zは2〜10の整数を示す)で表される有機基
が、高感度の感光性を付与できるので好ましい。
CH3、Zは2〜10の整数を示す)で表される有機基
が、高感度の感光性を付与できるので好ましい。
【0021】これらの中で、高い感度を実現するのみな
らず、合成も容易であるため、一般式(II―1)の場
合はXが2〜8のものが好ましく、2〜6のものがより
好ましく、Xが2又は4のものが特に高感度なものが得
られるので好ましく、一方、一般式(II―2)の場合
はRがHのものが好ましく、Zが2〜8のものが好まし
く、2〜6のものがより好ましい。
らず、合成も容易であるため、一般式(II―1)の場
合はXが2〜8のものが好ましく、2〜6のものがより
好ましく、Xが2又は4のものが特に高感度なものが得
られるので好ましく、一方、一般式(II―2)の場合
はRがHのものが好ましく、Zが2〜8のものが好まし
く、2〜6のものがより好ましい。
【0022】前記ポリアミド酸エステルは、前記一般式
(I)で示される繰り返し単位以外の繰り返し単位を含
んでいてもよい。一般式(I)で示される繰り返し単位
の割合としては、nが1又は2である場合は全繰り返し
単位中のモル百分率で、10〜100モル%であること
が、塩基性水溶液での現像性及び良好なパターン形状の
バランスに優れるので好ましく、80〜100モル%で
あることがより好ましい。この調整は、材料として使用
するテトラカルボン酸二無水物、ジアミン、エチレン性
不飽和基含有化合物の種類と量により調整することが可
能である。また、nが0である場合は、一般式(I)で
示される繰り返し単位の割合としては、10〜100モ
ル%であることが、パターン形状に優れるので好まし
く、30〜100モル%であることがより好ましく、塩
基性水溶液での現像性を与えるためには、それ以外の単
位、例えば、ポリアミド酸の繰り返し単位が、15〜5
0モル%であることが好ましい。
(I)で示される繰り返し単位以外の繰り返し単位を含
んでいてもよい。一般式(I)で示される繰り返し単位
の割合としては、nが1又は2である場合は全繰り返し
単位中のモル百分率で、10〜100モル%であること
が、塩基性水溶液での現像性及び良好なパターン形状の
バランスに優れるので好ましく、80〜100モル%で
あることがより好ましい。この調整は、材料として使用
するテトラカルボン酸二無水物、ジアミン、エチレン性
不飽和基含有化合物の種類と量により調整することが可
能である。また、nが0である場合は、一般式(I)で
示される繰り返し単位の割合としては、10〜100モ
ル%であることが、パターン形状に優れるので好まし
く、30〜100モル%であることがより好ましく、塩
基性水溶液での現像性を与えるためには、それ以外の単
位、例えば、ポリアミド酸の繰り返し単位が、15〜5
0モル%であることが好ましい。
【0023】前記ポリアミド酸エステルは、例えば、テ
トラカルボン酸二無水物と一般式(II)で示される基
を有するヒドロキシ基含有化合物を混合して反応させ、
テトラカルボン酸のハーフエステルを製造した後、塩化
チオニルにより酸クロリド化し、ついで、ジアミンと反
応させる方法や、前記テトラカルボン酸ハーフエステル
をカルボジイミド類を縮合剤としてジアミンと反応させ
る酸クロライド法、カルボジイミド縮合剤を用いる方
法、イソイミド法等により合成することができる。
トラカルボン酸二無水物と一般式(II)で示される基
を有するヒドロキシ基含有化合物を混合して反応させ、
テトラカルボン酸のハーフエステルを製造した後、塩化
チオニルにより酸クロリド化し、ついで、ジアミンと反
応させる方法や、前記テトラカルボン酸ハーフエステル
をカルボジイミド類を縮合剤としてジアミンと反応させ
る酸クロライド法、カルボジイミド縮合剤を用いる方
法、イソイミド法等により合成することができる。
【0024】前記テトラカルボン酸二無水物としては、
例えば、オキシジフタル酸、ピロメリット酸、3,
3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、
3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸、
1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸、2,
3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸、1,4,
5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,5,6
−ピリジンテトラカルボン酸、3,4,9,10−ペリ
レンテトラカルボン酸、スルホニルジフタル酸、m−タ
ーフェニル−3,3′,4,4′−テトラカルボン酸、
p−ターフェニル−3,3′,4,4′−テトラカルボ
ン酸、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,
2−ビス(2,3−又は3,4−ジカルボキシフェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(2,3−又は3,4−ジ
カルボキシフェニル)プロパン、2,2−ビス{4′−
(2,3−又は3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェ
ニル}プロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフル
オロ−2,2−ビス{4′−(2,3−又は3,4−ジ
カルボキシフェノキシ)フェニル}プロパン、下記一般
式(III)
例えば、オキシジフタル酸、ピロメリット酸、3,
3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、
3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸、
1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸、2,
3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸、1,4,
5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,5,6
−ピリジンテトラカルボン酸、3,4,9,10−ペリ
レンテトラカルボン酸、スルホニルジフタル酸、m−タ
ーフェニル−3,3′,4,4′−テトラカルボン酸、
p−ターフェニル−3,3′,4,4′−テトラカルボ
ン酸、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,
2−ビス(2,3−又は3,4−ジカルボキシフェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(2,3−又は3,4−ジ
カルボキシフェニル)プロパン、2,2−ビス{4′−
(2,3−又は3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェ
ニル}プロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフル
オロ−2,2−ビス{4′−(2,3−又は3,4−ジ
カルボキシフェノキシ)フェニル}プロパン、下記一般
式(III)
【化3】 (式中、R4及びR5は、各々独立に炭素原子数1〜10
の一価の炭化水素基を示し、sは1〜20の整数であ
る)で表されるテトラカルボン酸等の芳香族テトラカル
ボン酸の二無水物が挙げられ、これらは単独で又は2種
類以上を組み合わせて使用される。
の一価の炭化水素基を示し、sは1〜20の整数であ
る)で表されるテトラカルボン酸等の芳香族テトラカル
ボン酸の二無水物が挙げられ、これらは単独で又は2種
類以上を組み合わせて使用される。
【0025】また、一般式(I)で示される繰り返し単
位におけるジアミン残基のうちnが1又は2のものを与
えるジアミンとしては、3,5−ジアミノ安息香酸、
4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジアミノビフェニ
ル、3,4−ジアミノ安息香酸、3,3′−ジヒドロキ
シ−4,4′−ジアミノビフェニル、2,3−ジアミノ
−4−ヒドロキシピリジン、2,2−ビス(4−ヒドロ
キシ−3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
2,4−ジアミノフェノール、2,4−ジアミノ安息香
酸、3−カルボキシ−4,4′−ジアミノジフェニルエ
−テル、3,3′−ジカルボキシ−4,4′−ジアミノ
ジフェニルエ−テル、3−カルボキシ−4,4′−ジア
ミノジフェニルメタン、3,3′−ジカルボキシ−4,
4′−ジアミノジフェニルメタン、3,3′−ジカルボ
キシ−4,4′−ジアミノビフェニル、3,3′,5,
5′−テトラカルボキシ−4,4′−ジアミノビフェニ
ル、3−カルボキシ−4,4′−ジアミノジフェニルス
ルホン、3,3′−ジカルボキシ−4,4′−ジアミノ
ジフェニルスルホン、1,1,1,3,3,3−ヘキサ
フルオロ−2,2−ビス(3−カルボキシ−4−アミノ
フェニル)プロパン等が挙げられる。
位におけるジアミン残基のうちnが1又は2のものを与
えるジアミンとしては、3,5−ジアミノ安息香酸、
4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジアミノビフェニ
ル、3,4−ジアミノ安息香酸、3,3′−ジヒドロキ
シ−4,4′−ジアミノビフェニル、2,3−ジアミノ
−4−ヒドロキシピリジン、2,2−ビス(4−ヒドロ
キシ−3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
2,4−ジアミノフェノール、2,4−ジアミノ安息香
酸、3−カルボキシ−4,4′−ジアミノジフェニルエ
−テル、3,3′−ジカルボキシ−4,4′−ジアミノ
ジフェニルエ−テル、3−カルボキシ−4,4′−ジア
ミノジフェニルメタン、3,3′−ジカルボキシ−4,
4′−ジアミノジフェニルメタン、3,3′−ジカルボ
キシ−4,4′−ジアミノビフェニル、3,3′,5,
5′−テトラカルボキシ−4,4′−ジアミノビフェニ
ル、3−カルボキシ−4,4′−ジアミノジフェニルス
ルホン、3,3′−ジカルボキシ−4,4′−ジアミノ
ジフェニルスルホン、1,1,1,3,3,3−ヘキサ
フルオロ−2,2−ビス(3−カルボキシ−4−アミノ
フェニル)プロパン等が挙げられる。
【0026】一般式(I)で示される繰り返し単位にお
いて、nが0のジアミン残基を与えるジアミンとして
は、4,4′−(又は3,4′−、3,3′−、2,
4′−、2,2′−)ジアミノジフェニルエーテル、
4,4′−(又は3,4′−、3,3′−、2,4′
−、2,2′−)ジアミノジフェニルメタン、4,4′
−(又は3,4′−、3,3′−、2,4′−、2,
2′−)ジアミノジフェニルスルホン、4,4′−(又
は3,4′−、3,3′−、2,4′−、2,2′−)
ジアミノジフェニルスルフィド、パラフェニレンジアミ
ン、メタ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、o−トリジン,o−トリ
ジンスルホン、4,4′−メチレン−ビス−(2,6−
ジエチルアニリン)、4,4′−メチレン−ビス−
(2,6−ジイソプロピルアニリン)、2,4−ジアミ
ノメシチレン、1,5−ジアミノナフタレン、4,4′
−ベンゾフェノンジアミン、ビス−{4−(4′−アミ
ノフェノキシ)フェニル}スルホン、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、ビス{4−(3′−アミノフェノキシ)フェ
ニル}スルホン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)
プロパン等が挙げられ、これらは単独で又は2種類以上
を組み合わせて使用される。
いて、nが0のジアミン残基を与えるジアミンとして
は、4,4′−(又は3,4′−、3,3′−、2,
4′−、2,2′−)ジアミノジフェニルエーテル、
4,4′−(又は3,4′−、3,3′−、2,4′
−、2,2′−)ジアミノジフェニルメタン、4,4′
−(又は3,4′−、3,3′−、2,4′−、2,
2′−)ジアミノジフェニルスルホン、4,4′−(又
は3,4′−、3,3′−、2,4′−、2,2′−)
ジアミノジフェニルスルフィド、パラフェニレンジアミ
ン、メタ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、o−トリジン,o−トリ
ジンスルホン、4,4′−メチレン−ビス−(2,6−
ジエチルアニリン)、4,4′−メチレン−ビス−
(2,6−ジイソプロピルアニリン)、2,4−ジアミ
ノメシチレン、1,5−ジアミノナフタレン、4,4′
−ベンゾフェノンジアミン、ビス−{4−(4′−アミ
ノフェノキシ)フェニル}スルホン、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、ビス{4−(3′−アミノフェノキシ)フェ
ニル}スルホン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)
プロパン等が挙げられ、これらは単独で又は2種類以上
を組み合わせて使用される。
【0027】その他、ジアミン残基としては接着性向上
のために、下記一般式(IV)
のために、下記一般式(IV)
【化4】 (式中、R6及びR7は炭素原子数1〜20の二価の炭化
水素基を示し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、
R8及びR9は炭素原子数1〜10の一価の炭化水素基を
示し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、tは1〜
100の整数である)で表されるジアミノポリシロキサ
ン等のジアミンを使用することもできる。R6及びR7と
しては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等のア
ルキレン基、フェニレン基等のアリーレン基、それらの
結合基などが挙げられ、R8及びR9としては、メチル
基、エチル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール
基などが挙げられる。tは1〜20が好ましい。これら
を用いる場合、全アミン成分に対して、1〜30モル%
用いることが好ましい。
水素基を示し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、
R8及びR9は炭素原子数1〜10の一価の炭化水素基を
示し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、tは1〜
100の整数である)で表されるジアミノポリシロキサ
ン等のジアミンを使用することもできる。R6及びR7と
しては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等のア
ルキレン基、フェニレン基等のアリーレン基、それらの
結合基などが挙げられ、R8及びR9としては、メチル
基、エチル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール
基などが挙げられる。tは1〜20が好ましい。これら
を用いる場合、全アミン成分に対して、1〜30モル%
用いることが好ましい。
【0028】また、ジアミンとして、耐熱性向上のため
に、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、4,4′−ジ
アミノジフェニルエーテル−3−カルボキサミド、3,
4′−ジアミノジフェニルエーテル−4−カルボキサミ
ド、3,4′−ジアミノジフェニルエーテル−3′−カ
ルボキサミド、3,3′−ジアミノジフェニルエーテル
−4−カルボキサミド等のスルホンアミド基又はカルボ
キサミド基を有するジアミン化合物を使用することもで
きる。これらを用いる場合、全アミン成分に対して、1
〜30モル%用いることが好ましい。これらの、ジアミ
ンは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
に、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、4,4′−ジ
アミノジフェニルエーテル−3−カルボキサミド、3,
4′−ジアミノジフェニルエーテル−4−カルボキサミ
ド、3,4′−ジアミノジフェニルエーテル−3′−カ
ルボキサミド、3,3′−ジアミノジフェニルエーテル
−4−カルボキサミド等のスルホンアミド基又はカルボ
キサミド基を有するジアミン化合物を使用することもで
きる。これらを用いる場合、全アミン成分に対して、1
〜30モル%用いることが好ましい。これらの、ジアミ
ンは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
【0029】本発明において、ポリイミド前駆体(A)
の分子量は、重量平均分子量で1万〜20万が好まし
く、2万〜8万がより好ましい。分子量が1万未満であ
ると、機械強度が劣る傾向にあり、20万を超えると現
像性が劣る傾向がある。なおここでいう重量平均分子量
は、ゲル・パーミェーション・クロマトグラフィー法
(GPC法)によるポリスチレン換算の分子量である。
の分子量は、重量平均分子量で1万〜20万が好まし
く、2万〜8万がより好ましい。分子量が1万未満であ
ると、機械強度が劣る傾向にあり、20万を超えると現
像性が劣る傾向がある。なおここでいう重量平均分子量
は、ゲル・パーミェーション・クロマトグラフィー法
(GPC法)によるポリスチレン換算の分子量である。
【0030】ポリイミド前駆体以外の成分について、つ
ぎに説明する。さらに本発明は(B)成分として光重合
開始剤を含む。この光重合開始剤としては、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(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、2,6
−ビス(p−ジエチルアミノベンザル)−4−メチル−
4−アザシクロヘキサノン、N−エチル−N−(p−ク
ロロフェニル)グリシン、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、3,3,−カルボ
ニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、ビス(シク
ロペンタジエニル)−ビス−[2,6−ジフルオロ−3
−(ピリ−1−イル)フェニル]チタン、ヘキサアリー
ルビイミダゾール化合物等が挙げられる。これらは単独
で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
ぎに説明する。さらに本発明は(B)成分として光重合
開始剤を含む。この光重合開始剤としては、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(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、2,6
−ビス(p−ジエチルアミノベンザル)−4−メチル−
4−アザシクロヘキサノン、N−エチル−N−(p−ク
ロロフェニル)グリシン、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、3,3,−カルボ
ニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、ビス(シク
ロペンタジエニル)−ビス−[2,6−ジフルオロ−3
−(ピリ−1−イル)フェニル]チタン、ヘキサアリー
ルビイミダゾール化合物等が挙げられる。これらは単独
で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
【0031】(B)光重合開始剤の含有量は、(A)成
分のポリイミド前駆体100重量部に対して、0.1〜
15重量部とすることが好ましく、0.5〜10重量部
とすることがより好ましい。この使用量が0.1重量部
未満では、光感度が劣る傾向があり、15重量部を超え
ると、フィルムの機械特性が劣る傾向がある。
分のポリイミド前駆体100重量部に対して、0.1〜
15重量部とすることが好ましく、0.5〜10重量部
とすることがより好ましい。この使用量が0.1重量部
未満では、光感度が劣る傾向があり、15重量部を超え
ると、フィルムの機械特性が劣る傾向がある。
【0032】さらに光重合開始剤とともに、アミンなど
の水素供与体を加えることにより、さらに高感度化する
ことが可能となる。水素供与体として特に好ましい化合
物としては、アリールグリシン系の化合物及びメルカプ
ト化合物が挙げられる。
の水素供与体を加えることにより、さらに高感度化する
ことが可能となる。水素供与体として特に好ましい化合
物としては、アリールグリシン系の化合物及びメルカプ
ト化合物が挙げられる。
【0033】アリールグリシン系化合物としては、N−
フェニルグリシン(NPG)、N−(p−クロロフェニ
ル)グリシン、N−(p−ブロモフェニル)グリシン、
N−(p−シアノフェニル)グリシン、N−(p−メチ
ルフェニル)グリシン、N−メチル−N−フェニルグリ
シン、N−(p−ブロモフェニル)−N−メチルグリシ
ン、N−(p−クロロフェニル)−N−エチルグリシン
等が挙げられる。これらの化合物の含有量は、(A)ポ
リイミド前駆体100重量部に対して、0.1〜10重
量部とすることが好ましく、0.5〜6重量部とするこ
とがより好ましい。
フェニルグリシン(NPG)、N−(p−クロロフェニ
ル)グリシン、N−(p−ブロモフェニル)グリシン、
N−(p−シアノフェニル)グリシン、N−(p−メチ
ルフェニル)グリシン、N−メチル−N−フェニルグリ
シン、N−(p−ブロモフェニル)−N−メチルグリシ
ン、N−(p−クロロフェニル)−N−エチルグリシン
等が挙げられる。これらの化合物の含有量は、(A)ポ
リイミド前駆体100重量部に対して、0.1〜10重
量部とすることが好ましく、0.5〜6重量部とするこ
とがより好ましい。
【0034】またメルカプト化合物としては、メルカプ
トベンゾキサゾール、メルカプトベンゾチアゾール、メ
ルカプトベンゾイミダゾール、2、5−メルカプト−
1,3,4−チアジアゾール、1−フェニル−5−メル
カプト−1H−テトラゾ−ル、5−メチル−1,3,4
−チアジアゾール−2−チオール、3−メルカプト−4
−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール等が挙げら
れる。この化合物の含有量は、(A)ポリイミド前駆体
100重量部に対して、0.1〜10重量部とすること
が好ましく、0.5〜6重量部にすることがより好まし
い。
トベンゾキサゾール、メルカプトベンゾチアゾール、メ
ルカプトベンゾイミダゾール、2、5−メルカプト−
1,3,4−チアジアゾール、1−フェニル−5−メル
カプト−1H−テトラゾ−ル、5−メチル−1,3,4
−チアジアゾール−2−チオール、3−メルカプト−4
−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール等が挙げら
れる。この化合物の含有量は、(A)ポリイミド前駆体
100重量部に対して、0.1〜10重量部とすること
が好ましく、0.5〜6重量部にすることがより好まし
い。
【0035】本発明の感光性ポリイミド前駆体組成物
は、必要に応じて増感剤を含有してもよい。増感剤とし
ては、例えば7−N,N−ジエチルアミノクマリン、7
−ジエチルアミノ−3−テノニルクマリン、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−N,N−ジメトキ
シ)クマリン、3−チエニルカルボニル−7−N,N−
ジエチルアミノクマリン、3−ベンゾイルクマリン、3
−ベンゾイル−7−N,N−メトキシクマリン、3−
(4′−メトキシベンゾイル)クマリン、3,3′−カ
ルボニルビス−5,7−(ジメトキシ)クマリン、ベン
ザルアセトフェノン、4′−N,N−ジメチルアミノベ
ンザルアセトフェノン、4′−アセトアミノベンザル−
4−メトキシアセトフェノン、ジメチルアミノベンゾフ
ェノン、ジエチルアミノベンゾフェノン(EAB)、
4,4′−ビス(N−エチル,N−メチル)アミノベン
ゾフェノン(MEAB)等が挙げられる。これらの含有
量は(A)ポリイミド前駆体100重量部に対して0.
01〜2重量部とすることが好ましく、0.05〜1.
5重量部とすることがより好ましい。
は、必要に応じて増感剤を含有してもよい。増感剤とし
ては、例えば7−N,N−ジエチルアミノクマリン、7
−ジエチルアミノ−3−テノニルクマリン、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−N,N−ジメトキ
シ)クマリン、3−チエニルカルボニル−7−N,N−
ジエチルアミノクマリン、3−ベンゾイルクマリン、3
−ベンゾイル−7−N,N−メトキシクマリン、3−
(4′−メトキシベンゾイル)クマリン、3,3′−カ
ルボニルビス−5,7−(ジメトキシ)クマリン、ベン
ザルアセトフェノン、4′−N,N−ジメチルアミノベ
ンザルアセトフェノン、4′−アセトアミノベンザル−
4−メトキシアセトフェノン、ジメチルアミノベンゾフ
ェノン、ジエチルアミノベンゾフェノン(EAB)、
4,4′−ビス(N−エチル,N−メチル)アミノベン
ゾフェノン(MEAB)等が挙げられる。これらの含有
量は(A)ポリイミド前駆体100重量部に対して0.
01〜2重量部とすることが好ましく、0.05〜1.
5重量部とすることがより好ましい。
【0036】本発明においては(C)成分として可塑剤
を用いる。ここでいう可塑剤は、感光性ポリイミド前駆
体組成物を用いて形成されるフィルムを可塑化し、フィ
ルムの流動性を高めるものである。本発明においては、
加えてこの成分により、光重合が促進される。本発明
は、特に、塩基性水溶液現像用(アルカリ現像用)の組
成物において、感度、解像度、パターン性等の向上効果
が大きい。
を用いる。ここでいう可塑剤は、感光性ポリイミド前駆
体組成物を用いて形成されるフィルムを可塑化し、フィ
ルムの流動性を高めるものである。本発明においては、
加えてこの成分により、光重合が促進される。本発明
は、特に、塩基性水溶液現像用(アルカリ現像用)の組
成物において、感度、解像度、パターン性等の向上効果
が大きい。
【0037】可塑剤には数多くの化合物があり、アジピ
ン酸カプリル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、ア
ジピン酸イソオクチル、アジピン酸イソデシル、アジピ
ン酸n−オクチル−n−デシル、アジピン酸イソオクチ
ルイソデシル等のアジピン酸誘導体、アゼライン酸ジ−
2−エチルヘキシル等のアゼライン酸誘導体、ジエチレ
ングリコールジベンゾエート、ジプロピレングリコール
ジベンゾエート等の安息香酸誘導体、エポキシ化油、エ
ポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸オク
チル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシ脂肪酸モ
ノエステル等のエポキシ誘導体、クエン酸トリエチル、
クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリエチル、ア
セチルクエン酸トリブチル等のクエン酸誘導体、メチル
フタリルエチルグリコレート、エチルフタリルエチルグ
リコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等のグ
リコール酸誘導体、グリセロールトリアセテート、グリ
セロールトリブチレート等のグリセリン誘導体、ジペン
タエリスリトールエステル等のジペンタエリスリトール
誘導体、五塩化脂肪酸エステル、塩素化脂肪酸エステ
ル、五塩化ステアリン酸メチル、オレイン酸ブチル、リ
シノール酸メチルアセチル、リシノール酸アルキルアシ
ル等の脂肪酸エステル類、p−トルエンスルホンアミ
ド、o−トルエンスルホンアミド、p−トルエンスルホ
ン−N−エチルアミド、p−トルエンスルホン−N−シ
クロへキシルアミド等のスルホン酸誘導体、石油誘導
体、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘ
キシル等のセバシン酸誘導体、テトラヒドロフタル酸ジ
−2−エチルヘキシル、テトラヒドロフタル酸ジ−n−
オクチル、テトラヒドロフタル酸ジイソデシル等のテト
ラヒドロフタル酸テトラヒドロフタル酸誘導体、トリメ
リット酸トリ−2−エチルヘキシル、トリメリット酸ト
リイソオクチル、トリメリット酸トリ−n−オクチル、
トリメリット酸トリイソデシル等のトリメリット酸誘導
体、三塩化ジフェニル、四塩化ジフェニル、五塩化ジフ
ェニル、六塩化ジフェニル等のビフェニル誘導体、ピロ
メリット酸テトラ−2−エチルヘキシル、ピロメリット
酸テトラ−n−オクチル等のピロメリット酸誘導体、フ
タル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチ
ル、フタル酸ジアリル、フタル酸イソブチル、フタル酸
ジシクロヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジヘ
キシル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジ−2−
エチルヘキシル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソデ
シル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、
フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジメトキシエチル等
のフタル酸誘導体、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオク
チル等のフマル酸誘導体、塩素化パラフィン等のパラフ
ィン誘導体、ポリエステル類、リン酸トリメチル、リン
酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン酸トリオクチ
ル、リン酸トリクレジル、リン酸トリフェニル、リン酸
トリクロルエチル、リン酸トリブロムエチル、リン酸ト
リブトキシエチル、リン酸トリキシレニル、リン酸トリ
(2−エチルへキシル)等のリン酸誘導体等が挙げら
れ、いずれを用いてもよいが、なかでもトリメリット酸
誘導体、リン酸誘導体、スルホン酸誘導体が好ましく、
スルホン酸誘導体がより好ましく、p−トルエンスルホ
ンアミド誘導体がさらに好ましく、p−トルエンスルホ
ンアミドが特に好ましい。これらは単独で又は2種以上
を組み合わせて使用される。
ン酸カプリル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、ア
ジピン酸イソオクチル、アジピン酸イソデシル、アジピ
ン酸n−オクチル−n−デシル、アジピン酸イソオクチ
ルイソデシル等のアジピン酸誘導体、アゼライン酸ジ−
2−エチルヘキシル等のアゼライン酸誘導体、ジエチレ
ングリコールジベンゾエート、ジプロピレングリコール
ジベンゾエート等の安息香酸誘導体、エポキシ化油、エ
ポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸オク
チル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシ脂肪酸モ
ノエステル等のエポキシ誘導体、クエン酸トリエチル、
クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリエチル、ア
セチルクエン酸トリブチル等のクエン酸誘導体、メチル
フタリルエチルグリコレート、エチルフタリルエチルグ
リコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等のグ
リコール酸誘導体、グリセロールトリアセテート、グリ
セロールトリブチレート等のグリセリン誘導体、ジペン
タエリスリトールエステル等のジペンタエリスリトール
誘導体、五塩化脂肪酸エステル、塩素化脂肪酸エステ
ル、五塩化ステアリン酸メチル、オレイン酸ブチル、リ
シノール酸メチルアセチル、リシノール酸アルキルアシ
ル等の脂肪酸エステル類、p−トルエンスルホンアミ
ド、o−トルエンスルホンアミド、p−トルエンスルホ
ン−N−エチルアミド、p−トルエンスルホン−N−シ
クロへキシルアミド等のスルホン酸誘導体、石油誘導
体、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘ
キシル等のセバシン酸誘導体、テトラヒドロフタル酸ジ
−2−エチルヘキシル、テトラヒドロフタル酸ジ−n−
オクチル、テトラヒドロフタル酸ジイソデシル等のテト
ラヒドロフタル酸テトラヒドロフタル酸誘導体、トリメ
リット酸トリ−2−エチルヘキシル、トリメリット酸ト
リイソオクチル、トリメリット酸トリ−n−オクチル、
トリメリット酸トリイソデシル等のトリメリット酸誘導
体、三塩化ジフェニル、四塩化ジフェニル、五塩化ジフ
ェニル、六塩化ジフェニル等のビフェニル誘導体、ピロ
メリット酸テトラ−2−エチルヘキシル、ピロメリット
酸テトラ−n−オクチル等のピロメリット酸誘導体、フ
タル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチ
ル、フタル酸ジアリル、フタル酸イソブチル、フタル酸
ジシクロヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジヘ
キシル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジ−2−
エチルヘキシル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソデ
シル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、
フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジメトキシエチル等
のフタル酸誘導体、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオク
チル等のフマル酸誘導体、塩素化パラフィン等のパラフ
ィン誘導体、ポリエステル類、リン酸トリメチル、リン
酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン酸トリオクチ
ル、リン酸トリクレジル、リン酸トリフェニル、リン酸
トリクロルエチル、リン酸トリブロムエチル、リン酸ト
リブトキシエチル、リン酸トリキシレニル、リン酸トリ
(2−エチルへキシル)等のリン酸誘導体等が挙げら
れ、いずれを用いてもよいが、なかでもトリメリット酸
誘導体、リン酸誘導体、スルホン酸誘導体が好ましく、
スルホン酸誘導体がより好ましく、p−トルエンスルホ
ンアミド誘導体がさらに好ましく、p−トルエンスルホ
ンアミドが特に好ましい。これらは単独で又は2種以上
を組み合わせて使用される。
【0038】(C)成分の使用量は(A)成分であるポ
リイミド前駆体100重量部に対して、0.1〜50重
量部使用することが好ましく、1〜20重量部使用する
ことがより好ましい。この使用量が0.1重量部未満で
は、望ましい添加効果を得ることができない傾向があ
り、50重量部を超えると、フィルムの機械的特性に劣
る傾向がある。
リイミド前駆体100重量部に対して、0.1〜50重
量部使用することが好ましく、1〜20重量部使用する
ことがより好ましい。この使用量が0.1重量部未満で
は、望ましい添加効果を得ることができない傾向があ
り、50重量部を超えると、フィルムの機械的特性に劣
る傾向がある。
【0039】本発明においては、さらに(D)成分とし
て、少なくとも1個のエチレン性不飽和基を有する化合
物を用いることができる。この具体的な例としては、多
価アルコールとα,β−不飽和カルボン酸とを縮合して
得られる化合物があり、例えば、エチレングリコールジ
(メタ)アクリレート((メタ)アクリレートとはアク
リレート又は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、トリメチロールプ
ロパントリアクリレートエチレンオキサイド付加物、ト
リメチロールプロパントリアクリレートプロピレンオキ
サイド付加物、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)
アクリレート等)、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、
ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペン
タエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエ
リスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、テトラメチ
ロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート等が挙げら
れ、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用さ
れる。
て、少なくとも1個のエチレン性不飽和基を有する化合
物を用いることができる。この具体的な例としては、多
価アルコールとα,β−不飽和カルボン酸とを縮合して
得られる化合物があり、例えば、エチレングリコールジ
(メタ)アクリレート((メタ)アクリレートとはアク
リレート又は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、トリメチロールプ
ロパントリアクリレートエチレンオキサイド付加物、ト
リメチロールプロパントリアクリレートプロピレンオキ
サイド付加物、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)
アクリレート等)、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、
ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペン
タエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエ
リスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、テトラメチ
ロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート等が挙げら
れ、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用さ
れる。
【0040】(D)成分を使用する場合、その使用量
は、(A)成分であるポリイミド前駆体100重量部に
対して、5〜50重量部使用することが好ましく、10
〜40重量部使用することがより好ましい。この使用量
が5重量部未満では、感度、解像性が劣る傾向があり、
50重量部を超えると、フィルムの機械的特性に劣る傾
向がある。本発明の感光性ポリイミド前駆体組成物は、
一般に有機溶剤を含有する。また、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。
は、(A)成分であるポリイミド前駆体100重量部に
対して、5〜50重量部使用することが好ましく、10
〜40重量部使用することがより好ましい。この使用量
が5重量部未満では、感度、解像性が劣る傾向があり、
50重量部を超えると、フィルムの機械的特性に劣る傾
向がある。本発明の感光性ポリイミド前駆体組成物は、
一般に有機溶剤を含有する。また、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。
【0041】本発明のパターン製造法は、前記の感光性
ポリイミド前駆体組成物を用いて、フォトリソグラフィ
技術により該組成物の硬化物からなるポリイミド膜を形
成する方法である。本発明のパターン製造法では、ま
ず、支持基板表面に本発明の感光性ポリイミド前駆体組
成物からなる被膜が形成される。なお、本発明のパター
ン製造法では、被膜又は加熱硬化後のポリイミド被膜と
支持基板との接着性を向上させるため、あらかじめ支持
基板表面を接着助剤で処理しておいてもよい。
ポリイミド前駆体組成物を用いて、フォトリソグラフィ
技術により該組成物の硬化物からなるポリイミド膜を形
成する方法である。本発明のパターン製造法では、ま
ず、支持基板表面に本発明の感光性ポリイミド前駆体組
成物からなる被膜が形成される。なお、本発明のパター
ン製造法では、被膜又は加熱硬化後のポリイミド被膜と
支持基板との接着性を向上させるため、あらかじめ支持
基板表面を接着助剤で処理しておいてもよい。
【0042】被膜は、例えば、感光性ポリイミド前駆体
組成物のワニスを塗布して膜を形成した後、これを乾燥
させることにより形成される。ワニスの塗布は、ワニス
の粘度などに応じて、スピンナを用いた回転塗布、浸
漬、噴霧印刷、スクリーン印刷などの手段から適宜選択
された手段により行う。なお、被膜の膜厚は、塗布条
件、本組成物の固形分濃度等によって調節できる。ま
た、あらかじめ支持体上に形成した被膜を支持体から剥
離してポリイミド前駆体組成物から得られるシートを形
成しておき、このシートを上記支持基板の表面に貼り付
けることにより、上述の被膜を形成してもよい。
組成物のワニスを塗布して膜を形成した後、これを乾燥
させることにより形成される。ワニスの塗布は、ワニス
の粘度などに応じて、スピンナを用いた回転塗布、浸
漬、噴霧印刷、スクリーン印刷などの手段から適宜選択
された手段により行う。なお、被膜の膜厚は、塗布条
件、本組成物の固形分濃度等によって調節できる。ま
た、あらかじめ支持体上に形成した被膜を支持体から剥
離してポリイミド前駆体組成物から得られるシートを形
成しておき、このシートを上記支持基板の表面に貼り付
けることにより、上述の被膜を形成してもよい。
【0043】つぎに、この被膜に、所定のパターンのフ
ォトマスクを介して光を照射した後、有機溶剤又は塩基
性水溶液により未露光部を溶解除去して、所望のレリー
フパターンを得る。特に本発明の感光性ポリイミド前駆
体組成物は、露光に用いる光源としてi線単色光を用い
ても良好なパターンを得ることができる。
ォトマスクを介して光を照射した後、有機溶剤又は塩基
性水溶液により未露光部を溶解除去して、所望のレリー
フパターンを得る。特に本発明の感光性ポリイミド前駆
体組成物は、露光に用いる光源としてi線単色光を用い
ても良好なパターンを得ることができる。
【0044】現像工程は、特に制限はなく、通常のポジ
型フォトレジスト現像装置を用いて行ってもよい。現像
に用いる溶液としては、有機溶媒を用いることもできる
が、耐環境性等の面から、塩基性水溶液が好ましいもの
として挙げられる。
型フォトレジスト現像装置を用いて行ってもよい。現像
に用いる溶液としては、有機溶媒を用いることもできる
が、耐環境性等の面から、塩基性水溶液が好ましいもの
として挙げられる。
【0045】前記有機溶媒としては、γ−ブチロラクト
ン、シクロペンタノン、N−メチルピロリドン、ジメチ
ルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、これらの混合
溶液などが挙げられる。前記塩基性水溶液は、通常、塩
基性化合物を水に溶解した溶液である。塩基性化合物の
濃度は、通常0.1〜50重量%とするが、支持基板等
への影響などから好ましく、0.1〜30重量%とする
ことがより好ましい。なお、ポリイミド前駆体の溶解性
を改善するため、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、イソプロピルアルコール、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
ルアセトアミド等の水溶性有機溶媒を、さらに含有して
いてもよい。上記塩基性化合物としては、例えば、アル
カリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウムイオン
の、水酸化物又は炭酸塩や、アミン化合物などが挙げら
れる。
ン、シクロペンタノン、N−メチルピロリドン、ジメチ
ルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、これらの混合
溶液などが挙げられる。前記塩基性水溶液は、通常、塩
基性化合物を水に溶解した溶液である。塩基性化合物の
濃度は、通常0.1〜50重量%とするが、支持基板等
への影響などから好ましく、0.1〜30重量%とする
ことがより好ましい。なお、ポリイミド前駆体の溶解性
を改善するため、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、イソプロピルアルコール、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
ルアセトアミド等の水溶性有機溶媒を、さらに含有して
いてもよい。上記塩基性化合物としては、例えば、アル
カリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウムイオン
の、水酸化物又は炭酸塩や、アミン化合物などが挙げら
れる。
【0046】得られたレリーフパターンは、150℃か
ら450℃までの範囲から選ばれた温度で加熱処理する
ことによりポリイミド前駆体が閉環反応し、ポリイミド
からなるパターンが高解像度で得られる。このパターン
は、耐熱性が高く、ウエハ応力等の機械特性に優れる。
ら450℃までの範囲から選ばれた温度で加熱処理する
ことによりポリイミド前駆体が閉環反応し、ポリイミド
からなるパターンが高解像度で得られる。このパターン
は、耐熱性が高く、ウエハ応力等の機械特性に優れる。
【0047】本発明の感光性ポリイミド前駆体組成物
は、半導体装置や多層配線板等の電子部品用に使用する
ことができ、具体的には、半導体装置の表面保護膜や層
間絶縁膜、多層配線板の層間絶縁膜等の形成に使用する
ことができる。本発明の半導体装置は、前記組成物を用
いて形成されるパターンの膜を有すること以外は特に制
限されず、様々な構造をとることができる。
は、半導体装置や多層配線板等の電子部品用に使用する
ことができ、具体的には、半導体装置の表面保護膜や層
間絶縁膜、多層配線板の層間絶縁膜等の形成に使用する
ことができる。本発明の半導体装置は、前記組成物を用
いて形成されるパターンの膜を有すること以外は特に制
限されず、様々な構造をとることができる。
【0048】本発明の半導体装置の製造工程の一例を以
下に説明する。図1は多層配線構造の半導体装置の製造
工程図である。図1において、回路素子を有するSi基
板等の半導体基板は、回路素子の所定部分を除いてシリ
コン酸化膜等の保護膜2で被覆され、露出した回路素子
上に第1導体層が形成されている。前記半導体基板上に
スピンコート法等で層間絶縁膜としてのポリイミド樹脂
等の膜4が形成される(工程(a))。
下に説明する。図1は多層配線構造の半導体装置の製造
工程図である。図1において、回路素子を有するSi基
板等の半導体基板は、回路素子の所定部分を除いてシリ
コン酸化膜等の保護膜2で被覆され、露出した回路素子
上に第1導体層が形成されている。前記半導体基板上に
スピンコート法等で層間絶縁膜としてのポリイミド樹脂
等の膜4が形成される(工程(a))。
【0049】次に塩化ゴム系、フェノールノボラック系
等の感光性樹脂層5が前記層間絶縁膜4上にスピンコー
ト法で形成され、公知の写真食刻技術によって所定部分
の層間絶縁膜4が露出するように窓6Aが設けられてい
る(工程(b))。前記窓6Aの層間絶縁膜4は、酸
素、四フッ化炭素等のガスを用いるドライエッチング手
段によって選択的にエッチングされ、窓6Bがあけられ
ている。ついで窓6Bから露出した第1導体層3を腐食
することなく、感光樹脂層5のみを腐食するようなエッ
チング溶液を用いて感光樹脂層5が完全に除去される
(工程(c))。
等の感光性樹脂層5が前記層間絶縁膜4上にスピンコー
ト法で形成され、公知の写真食刻技術によって所定部分
の層間絶縁膜4が露出するように窓6Aが設けられてい
る(工程(b))。前記窓6Aの層間絶縁膜4は、酸
素、四フッ化炭素等のガスを用いるドライエッチング手
段によって選択的にエッチングされ、窓6Bがあけられ
ている。ついで窓6Bから露出した第1導体層3を腐食
することなく、感光樹脂層5のみを腐食するようなエッ
チング溶液を用いて感光樹脂層5が完全に除去される
(工程(c))。
【0050】さらに公知の写真食刻技術を用いて、第2
導体層7を形成させ、第1導体層3との電気的接続が完
全に行われる(工程(d))。3層以上の多層配線構造
を形成する場合は、上記の工程を繰り返して行い各層を
形成することができる。
導体層7を形成させ、第1導体層3との電気的接続が完
全に行われる(工程(d))。3層以上の多層配線構造
を形成する場合は、上記の工程を繰り返して行い各層を
形成することができる。
【0051】次に表面保護膜8が形成される。この図の
例では、この表面保護膜を前記感光性ポリイミド前駆体
組成物をスピンコート法にて塗布、乾燥し、所定部分に
窓6Cを形成するパターンを描いたマスク上から光を照
射した後、現像液にて現像してパターンを形成し、加熱
してポリイミド膜とする。このポリイミド膜は、導体層
を外部からの応力、α線などから保護するものであり、
得られる半導体装置は信頼性に優れる。なお、上記例に
おいて、層間絶縁膜を本発明の感光性ポリイミド前駆体
組成物を用いて形成することも可能であり、これにより
レジスト塗布及びエッチング工程を省略することができ
る。
例では、この表面保護膜を前記感光性ポリイミド前駆体
組成物をスピンコート法にて塗布、乾燥し、所定部分に
窓6Cを形成するパターンを描いたマスク上から光を照
射した後、現像液にて現像してパターンを形成し、加熱
してポリイミド膜とする。このポリイミド膜は、導体層
を外部からの応力、α線などから保護するものであり、
得られる半導体装置は信頼性に優れる。なお、上記例に
おいて、層間絶縁膜を本発明の感光性ポリイミド前駆体
組成物を用いて形成することも可能であり、これにより
レジスト塗布及びエッチング工程を省略することができ
る。
【0052】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。 合成例1 ポリイミド前駆体1の合成 (1)酸クロライドの合成 200mlの四つ口フラスコに、ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物(sBPDA)8.82g(0.03モ
ル)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEM
A)7.809g(0.06モル)、1,8−ジアザビ
シクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU)0.
137g、t−ブチルカテコール0.03g、ジメチル
アセトアミド(DMAC)40gを入れ60℃で攪拌す
ると、2時間で透明な溶液になった。この溶液を室温で
その後7時間攪拌した後、フラスコを氷で冷却し、塩化
チオニル7.852g(0.066モル)を10分で滴
下した。その後室温で1時間攪拌し、酸クロライドを含
む溶液を得た。
ボン酸二無水物(sBPDA)8.82g(0.03モ
ル)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEM
A)7.809g(0.06モル)、1,8−ジアザビ
シクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU)0.
137g、t−ブチルカテコール0.03g、ジメチル
アセトアミド(DMAC)40gを入れ60℃で攪拌す
ると、2時間で透明な溶液になった。この溶液を室温で
その後7時間攪拌した後、フラスコを氷で冷却し、塩化
チオニル7.852g(0.066モル)を10分で滴
下した。その後室温で1時間攪拌し、酸クロライドを含
む溶液を得た。
【0053】(2)ポリイミド前駆体(ポリアミド酸エ
ステル)の合成 別の200mlの四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ
安息香酸4.104g0.027モル)、ピリジン5.
22g(0.066モル)、t−ブチルカテコール0.
03g、ジメチルアセトアミド(DMAC)40gを入
れフラスコを氷で冷却し攪拌しながら(10℃以下を保
って)、上記で得た酸クロライド溶液を1時間でゆっく
りと滴下した。その後室温で1時間攪拌し、1リットル
の水へ投入して、析出したポリマを濾取して水で2度洗
い、真空乾燥したところ、ポリアミド酸エステルが22
g得られた。このポリアミド酸エステルの重量平均分子
量をGPC(ゲルパーミェーションクロマトグラフィ
ー)で測定したところ、ポリスチレン換算で19,00
0であった。
ステル)の合成 別の200mlの四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ
安息香酸4.104g0.027モル)、ピリジン5.
22g(0.066モル)、t−ブチルカテコール0.
03g、ジメチルアセトアミド(DMAC)40gを入
れフラスコを氷で冷却し攪拌しながら(10℃以下を保
って)、上記で得た酸クロライド溶液を1時間でゆっく
りと滴下した。その後室温で1時間攪拌し、1リットル
の水へ投入して、析出したポリマを濾取して水で2度洗
い、真空乾燥したところ、ポリアミド酸エステルが22
g得られた。このポリアミド酸エステルの重量平均分子
量をGPC(ゲルパーミェーションクロマトグラフィ
ー)で測定したところ、ポリスチレン換算で19,00
0であった。
【0054】合成例2 ポリイミド前駆体2の合成 合成例1の(1)の酸クロライドの合成において、2−
ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)7.80
9g(0.06モル)のかわりに、4−ヒドロキシブチ
ルメタクリレート9.885g(0.06モル)を用い
たほかは合成例1と同様にしてポリアミド酸エステルを
得た。このポリアミド酸エステルの重量平均分子量をG
PC(ゲルパーミェーションクロマトグラフィー)で測
定したところ、ポリスチレン換算で17,200であっ
た。
ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)7.80
9g(0.06モル)のかわりに、4−ヒドロキシブチ
ルメタクリレート9.885g(0.06モル)を用い
たほかは合成例1と同様にしてポリアミド酸エステルを
得た。このポリアミド酸エステルの重量平均分子量をG
PC(ゲルパーミェーションクロマトグラフィー)で測
定したところ、ポリスチレン換算で17,200であっ
た。
【0055】実施例1〜2、比較例1〜2 (1)ポリイミド前駆体組成物の調製 前記合成例で得られたポリアミド酸エステル10gをγ
−ブチロラクトン16gに溶解し、表1に示す光橋架け
剤及び感光剤を配合した後、3μm孔のフィルタを用い
て加圧濾過して、溶液状の感光性ポリイミド前駆体組成
物を得た。
−ブチロラクトン16gに溶解し、表1に示す光橋架け
剤及び感光剤を配合した後、3μm孔のフィルタを用い
て加圧濾過して、溶液状の感光性ポリイミド前駆体組成
物を得た。
【0056】
【表1】 PTSA(溶液):p−トルエンスルホンアミド(57
%DMF溶液) PDO:1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−
(o−エトキシカルボニル)オキシム NPG:N−フェニルグリシン EMK:4,4−ビス(N−エチル、N−エチル)アミ
ノベンゾフェノン
%DMF溶液) PDO:1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−
(o−エトキシカルボニル)オキシム NPG:N−フェニルグリシン EMK:4,4−ビス(N−エチル、N−エチル)アミ
ノベンゾフェノン
【0057】(2)パターンの形成 前記(1)で調製した感光性ポリイミド前駆体組成物
を、シリコンウエハ上に回転塗布し、ホットプレート上
90℃で200秒加熱して17μm厚の塗膜を得た。こ
の塗膜をこの塗膜をi線ステッパにより100(mJ/
cm2)ステップで100〜900(mJ/cm2)で露
光を行った。その際マスクパターンには、解像性評価の
ための開口パターンと細線密着性評価のための島残しの
パターンの2種類を用いて評価した。その水酸化テトラ
メチルアンモニウム(TMAH)2.38%水溶液で現
像し、水でリンスした。
を、シリコンウエハ上に回転塗布し、ホットプレート上
90℃で200秒加熱して17μm厚の塗膜を得た。こ
の塗膜をこの塗膜をi線ステッパにより100(mJ/
cm2)ステップで100〜900(mJ/cm2)で露
光を行った。その際マスクパターンには、解像性評価の
ための開口パターンと細線密着性評価のための島残しの
パターンの2種類を用いて評価した。その水酸化テトラ
メチルアンモニウム(TMAH)2.38%水溶液で現
像し、水でリンスした。
【0058】現像後のパターンの膜厚と形状を測定、観
察した。そこで1μmのライン/スペースパターンを密
着させるのに必要な露光量(mJ/cm2)を感度、そ
のときの最小解像ライン/スペースを解像度として表2
に示した。また実施例2と比較例2の、露光量と最少島
残しとの関係を図2、感度曲線を図3に示した。
察した。そこで1μmのライン/スペースパターンを密
着させるのに必要な露光量(mJ/cm2)を感度、そ
のときの最小解像ライン/スペースを解像度として表2
に示した。また実施例2と比較例2の、露光量と最少島
残しとの関係を図2、感度曲線を図3に示した。
【0059】
【表2】
【0060】(3)ポリイミドパターンの形成 実施例1で得られたパターンを用いて、窒素雰囲気下
で、100℃で30分間、200℃で30分間、350
℃で60分間加熱し、ポリイミドパターンを得た。得ら
れたポリイミドパターンの膜厚は7.0μmであり、良
好なポリイミドパターンが得られた。
で、100℃で30分間、200℃で30分間、350
℃で60分間加熱し、ポリイミドパターンを得た。得ら
れたポリイミドパターンの膜厚は7.0μmであり、良
好なポリイミドパターンが得られた。
【0061】(4)反応率の測定 実施例1、2及び比較例1の感光性ポリイミド前駆体組
成物を透明支持フィルム上にアプリケータでバーコート
し、膜厚約20μmの塗膜を得た。この塗膜をフォトD
SCを用いて照射光量1.0mW/cm2にて10分間
照射し、発生した熱量を測定し、初期の2.5分間の光
反応速度Rpを算出した。PTSA量とRpの関係を図
4に示す。
成物を透明支持フィルム上にアプリケータでバーコート
し、膜厚約20μmの塗膜を得た。この塗膜をフォトD
SCを用いて照射光量1.0mW/cm2にて10分間
照射し、発生した熱量を測定し、初期の2.5分間の光
反応速度Rpを算出した。PTSA量とRpの関係を図
4に示す。
【0062】表3、図2、図3から明らかなように実施
例のPTSAを用いた感光性ポリイミド前駆体組成物
は、比較例におけるPTSAを用いていない感光性ポリ
イミド前駆体組成物に比べて、感度及び解像性、密着性
が向上する。図4から明らかなように実施例のPTSA
を用いた感光性ポリイミド前駆体組成物は、比較例にお
けるPTSAを用いていない感光性ポリイミド前駆体組
成物に比べて、光反応速度が向上する。
例のPTSAを用いた感光性ポリイミド前駆体組成物
は、比較例におけるPTSAを用いていない感光性ポリ
イミド前駆体組成物に比べて、感度及び解像性、密着性
が向上する。図4から明らかなように実施例のPTSA
を用いた感光性ポリイミド前駆体組成物は、比較例にお
けるPTSAを用いていない感光性ポリイミド前駆体組
成物に比べて、光反応速度が向上する。
【0063】
【発明の効果】本発明の感光性ポリイミド前駆体樹脂組
成物は、光反応速度が高く、高感度、高解像度を示す。
また本発明のパターンの製造法によれば、i線露光にお
いても高解像度で、またその一部はアルカリ水溶液で良
好な現像が実現でき、優れた耐熱性、耐薬品性を示すパ
ターンが製造可能である。また本発明の電子部品は、前
記のパターンを有することにより信頼性に優れる。
成物は、光反応速度が高く、高感度、高解像度を示す。
また本発明のパターンの製造法によれば、i線露光にお
いても高解像度で、またその一部はアルカリ水溶液で良
好な現像が実現でき、優れた耐熱性、耐薬品性を示すパ
ターンが製造可能である。また本発明の電子部品は、前
記のパターンを有することにより信頼性に優れる。
【図1】 多層配線構造の半導体装置の製造工程図であ
る。
る。
【図2】 露光量と最少島残しとの関係を示す。
【図3】 露光量と残膜率の関係を示す。
【図4】 光照射時間とConversionの関係を示す。
1…半導体基板、2…保護膜、3…第1導体層、4…層
間絶縁膜層、5…感光樹脂層、6A、6B、6C…窓、
7…第2導体層、8…表面保護膜層。
間絶縁膜層、5…感光樹脂層、6A、6B、6C…窓、
7…第2導体層、8…表面保護膜層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/435 C08K 5/435 C08L 79/08 C08L 79/08 A G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 7/027 7/027 H01L 21/312 H01L 21/312 B Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AB15 AB16 AC01 BC31 CA00 CB25 CB55 CC05 FA17 4J002 CD162 CM041 EA048 EE036 EE056 EH047 EH078 EH097 EH147 EK006 EL027 EN006 EN066 EN106 EU116 EU236 EV016 EV046 EV287 EV316 EZ006 FD022 FD027 FD146 FD208 4J011 AA05 CA01 CA08 CC10 PA45 PB23 PC02 QA11 QA12 QA17 QA19 QA21 QA22 QB17 QB18 SA01 SA21 SA63 SA64 SA76 SA78 SA82 SA83 UA01 VA01 WA01 4J027 AH03 AH05 BA17 BA18 BA19 BA23 BA25 BA27 CA26 CB10 CC05 CD10 5F058 AC02 AC06 AC07 AF04 AG01 AH02 AH03
Claims (9)
- 【請求項1】(A)ポリイミド前駆体、(B)光重合開
始剤及び(C)可塑剤を含有してなる感光性ポリイミド
前駆体組成物。 - 【請求項2】さらに(D)成分として、少なくとも1個
のエチレン性不飽和基を有する化合物を含有する請求項
1記載の感光性ポリイミド前駆体組成物。 - 【請求項3】(C)成分の可塑剤が、スルホン酸誘導体
である請求項1又は2記載の感光性ポリイミド前駆体組
成物。 - 【請求項4】スルホン酸誘導体が、p−トルエンスルホ
ンアミドである請求項3記載の感光性ポリイミド前駆体
組成物。 - 【請求項5】(A)成分が、重量平均分子量が1万〜2
0万であり、かつ、その量100重量部に対して、
(B)成分1〜20重量部、(C)成分1〜20重量
部、(D)成分5〜50重量部を含む請求項2、3又は
4記載の感光性ポリイミド前駆体組成物。 - 【請求項6】請求項1〜5のいずれかに記載の感光性ポ
リイミド前駆体組成物を用いて被膜を形成する工程、該
被膜に所定のパターンのマスクを介して光を照射する工
程、及び光照射後の被膜を有機溶媒又は塩基性水溶液を
用いて現像する工程を含むパターンの製造法。 - 【請求項7】現像する工程が、塩基性水溶液を用いて行
うものである請求項6記載のパターンの製造法。 - 【請求項8】光を照射する工程が、波長365nmの単
色光であるi線を照射するものである請求項6又は7記
載のパターンの製造法。 - 【請求項9】請求項6、7又は8記載の製造法により得
られるパターンの膜を有してなる電子部品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000330708A JP2002131906A (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | 感光性ポリイミド前駆体組成物及びそれを用いたパターンの製造法並びに電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002131906A true JP2002131906A (ja) | 2002-05-09 |
Family
ID=18807174
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JP2000330708A Pending JP2002131906A (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | 感光性ポリイミド前駆体組成物及びそれを用いたパターンの製造法並びに電子部品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002131906A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008091415A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
JP2009057458A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Toyohashi Univ Of Technology | 耐熱性樹脂組成物 |
JP2017198977A (ja) * | 2016-04-14 | 2017-11-02 | 旭化成株式会社 | 感光性樹脂組成物及び硬化レリーフパターンの製造方法 |
WO2019189327A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 富士フイルム株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化膜、積層体およびこれらの応用 |
JP2020064205A (ja) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 旭化成株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの製造方法 |
US11467493B2 (en) | 2017-11-01 | 2022-10-11 | Lg Chem, Ltd. | Chemically amplified photoresist composition and photoresist film using the same |
-
2000
- 2000-10-30 JP JP2000330708A patent/JP2002131906A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008091415A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
JP2009057458A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Toyohashi Univ Of Technology | 耐熱性樹脂組成物 |
JP2017198977A (ja) * | 2016-04-14 | 2017-11-02 | 旭化成株式会社 | 感光性樹脂組成物及び硬化レリーフパターンの製造方法 |
US11467493B2 (en) | 2017-11-01 | 2022-10-11 | Lg Chem, Ltd. | Chemically amplified photoresist composition and photoresist film using the same |
WO2019189327A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 富士フイルム株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化膜、積層体およびこれらの応用 |
JPWO2019189327A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2021-03-11 | 富士フイルム株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化膜、積層体およびこれらの応用 |
JP7068441B2 (ja) | 2018-03-30 | 2022-05-16 | 富士フイルム株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化膜、積層体およびこれらの応用 |
TWI797291B (zh) * | 2018-03-30 | 2023-04-01 | 日商富士軟片股份有限公司 | 感光性樹脂組成物、感光性樹脂組成物的製造方法、硬化膜、積層體、硬化膜的製造方法、積層體的製造方法及半導體器件 |
JP2020064205A (ja) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 旭化成株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの製造方法 |
JP7241502B2 (ja) | 2018-10-18 | 2023-03-17 | 旭化成株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの製造方法 |
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---|---|---|---|
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