JP2002278061A - Positive type photosensitive resin precursor composition - Google Patents
Positive type photosensitive resin precursor compositionInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の表面
保護膜、層間絶縁膜などに適した、紫外線で露光した部
分がアルカリ水溶液に溶解するポジ型の感光性ポリイミ
ド前駆体組成物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive photosensitive polyimide precursor composition suitable for a surface protective film, an interlayer insulating film and the like of a semiconductor element, in which a portion exposed to ultraviolet light is dissolved in an alkaline aqueous solution.
【0002】[0002]
【従来の技術】露光した部分が現像により溶解するポジ
型の耐熱性樹脂前駆体組成物としては、ポリアミド酸に
キノンジアジドを添加したもの、水酸基を有した可溶性
ポリイミドにキノンジアジドを添加したもの、水酸基を
有したポリアミドにキノンジアジドを添加したものなど
が知られていた。またキノンジアジド化合物について
は、フッ素含有キノンジアジド(特開平4−31860
号公報)、イソプロピル残基を含有したキノンジアジド
(特開平7−281441号公報)などがある。2. Description of the Related Art Positive heat-resistant resin precursor compositions in which exposed portions are dissolved by development include polyamic acid to which quinonediazide is added, soluble polyimide having hydroxyl group to which quinonediazide is added, and hydroxyl group. There have been known polyamides having quinonediazide added thereto. As for the quinonediazide compound, a fluorine-containing quinonediazide (JP-A-4-31860)
And quinonediazides containing an isopropyl residue (JP-A-7-281441).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常の
ポリアミド酸にキノンジアジドを添加したものではキノ
ンジアジドのアルカリに対する溶解阻害効果よりポリア
ミド酸のカルボキシル基の溶解性が高いために、ほとん
どの場合希望するパターンを得ることが出来ないという
問題点があった。また、水酸基を有した可溶性ポリイミ
ド樹脂を添加したものでは、今述べたような問題点は少
なくなったものの、可溶性にするために構造が限定され
ること、得られるポリイミド樹脂の耐溶剤性が悪い点な
どが問題であった。水酸基を有したポリアミド樹脂にキ
ノンジアジドを添加したものも、溶解性を出すために構
造が限定されること、そのために熱処理後に得られる樹
脂の耐溶剤性に劣ることなどが問題であった。However, when quinonediazide is added to ordinary polyamic acid, the solubility of the carboxyl group of polyamic acid is high due to the dissolution inhibiting effect of quinonediazide on alkali. There was a problem that it could not be obtained. In addition, in the case of adding a soluble polyimide resin having a hydroxyl group, although the problems just described have been reduced, the structure is limited in order to make it soluble, and the solvent resistance of the obtained polyimide resin is poor. Points were problems. Even when a quinonediazide is added to a polyamide resin having a hydroxyl group, there are problems in that the structure is limited in order to obtain solubility, and that the resin obtained after heat treatment is inferior in solvent resistance.
【0004】以上の点を考慮し、本発明は現像時の残膜
率が高く、かつキュア時の収縮率が小さく、良好なパタ
ーン形状が得られるポジ型の耐熱性樹脂組成物を提供す
ることにある。In view of the above, the present invention provides a positive heat-resistant resin composition having a high residual film ratio during development, a small shrinkage ratio during curing, and a good pattern shape. It is in.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、
(a)一般式(1)で表される構造単位を主成分とする
ポリマーと、(b)感光剤からなるポジ型感光性樹脂前
駆体組成物であって、(b)感光剤が水酸基を少なくと
も3個有するフェノール化合物とキノンジアジドとの縮
合体であり、該フェノール化合物1分子中にキノンジア
ジドを少なくとも3個縮合したものが(b)感光剤全体
の50%以上であることを特徴とするポジ型感光性樹脂
前駆体組成物である。That is, the present invention provides:
A positive photosensitive resin precursor composition comprising (a) a polymer having a structural unit represented by the general formula (1) as a main component and (b) a photosensitizer, wherein (b) the photosensitizer has a hydroxyl group. (B) a condensate of a phenol compound having at least three quinonediazides and quinonediazide, wherein at least three quinonediazides are condensed in one molecule of the phenol compound, wherein (b) 50% or more of the entire photosensitive agent It is a photosensitive resin precursor composition.
【0006】[0006]
【化6】 Embedded image
【0007】(式中R1は2個以上の炭素原子を有する2
価から8価の有機基、R2は2個以上の炭素原子を有す
る2価から6価の有機基、R3は水素、または炭素数1
から20までの有機基を示す。nは10から10000
0までの整数、mは0から2までの整数、p、qは0か
ら4までの整数を示す。ただしp+q>0である。)(Wherein R 1 is a group having 2 or more carbon atoms)
A valent to octavalent organic group, R 2 is a divalent to hexavalent organic group having two or more carbon atoms, R 3 is hydrogen,
To 20 to 20 organic groups. n is 10 to 10000
An integer up to 0, m represents an integer from 0 to 2, and p and q represent an integer from 0 to 4. However, p + q> 0. )
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明における一般式(1)で表
される構造単位を主成分とするポリマーとは、加熱ある
いは適当な触媒により、イミド環、オキサゾール環、そ
の他の環状構造を有するポリマーとなり得るものであ
る。環構造となることで、耐熱性、耐溶剤性が飛躍的に
向上する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polymer having a structural unit represented by the general formula (1) as a main component in the present invention is a polymer having an imide ring, an oxazole ring, or another cyclic structure by heating or an appropriate catalyst. It can be By having a ring structure, heat resistance and solvent resistance are dramatically improved.
【0009】上記一般式(1)は、水酸基を有したポリ
アミド酸を表しており、この水酸基の存在のために、ア
ルカリ水溶液に対する溶解性が水酸基を有さないポリア
ミド酸よりも良好になる。特に、水酸基の中でもフェノ
ール性の水酸基がアルカリ水溶液に対する溶解性より好
ましい。また、フッ素原子を一般式(1)中に10重量
%以上有することで、アルカリ水溶液で現像する際に、
膜の界面に撥水性が適度に出るために、界面のしみこみ
などが抑えられる。しかしながら、フッ素原子含有量が
20重量%を越えると、アルカリ水溶液に対する溶解性
が低下すること、熱処理により環状構造にしたポリマー
の耐有機溶媒性が低下すること、発煙硝酸に対する溶解
性が低下するために好ましくない。このように、フッ素
原子は10重量%以上20重量%以下含まれることが好
ましい。The general formula (1) represents a polyamic acid having a hydroxyl group. Due to the presence of the hydroxyl group, the solubility in an aqueous alkali solution is better than that of a polyamic acid having no hydroxyl group. In particular, among the hydroxyl groups, phenolic hydroxyl groups are more preferable than solubility in an aqueous alkali solution. Further, by having a fluorine atom in the general formula (1) at 10% by weight or more, when developing with an aqueous alkali solution,
Since moderate water repellency appears at the interface of the film, penetration of the interface can be suppressed. However, when the fluorine atom content exceeds 20% by weight, the solubility in an aqueous alkali solution decreases, the organic solvent resistance of the polymer formed into a cyclic structure by heat treatment decreases, and the solubility in fuming nitric acid decreases. Not preferred. As described above, it is preferable that the fluorine atom is contained in an amount of 10% by weight to 20% by weight.
【0010】上記一般式(1)中、R1は酸二無水物の
構造成分を表しており、この酸二無水物は芳香族環を含
有し、かつ、水酸基を1個〜4個有した、2個以上の炭
素原子を有する2価〜8価の有機基であることが好まし
く、炭素数6〜30の3価または4価の有機基がさらに
好ましい。In the general formula (1), R 1 represents a structural component of an acid dianhydride. The acid dianhydride contains an aromatic ring and has 1 to 4 hydroxyl groups. It is preferably a divalent to octavalent organic group having 2 or more carbon atoms, and more preferably a trivalent or tetravalent organic group having 6 to 30 carbon atoms.
【0011】具体的には、一般式(2)に示されるよう
な構造のものが好ましく、この場合、R4、R6は得られ
るポリマーの耐熱性より芳香族環を含んだものが好まし
く、その中でも特に好ましい構造としてトリメリット
酸、トリメシン酸、ナフタレントリカルボン酸残基のよ
うなものを挙げることができる。またR5は炭素数3〜
20より選ばれる水酸基を有した3価〜6価の有機基が
好ましい。さらに、水酸基はアミド結合と隣り合った位
置にあることが好ましい。このような例として、フッ素
原子を含んだ、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(3−ヒドロキシ
−4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、フッ
素原子を含まない、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン、ビス(3−ヒドロキシ−4−アミ
ノフェニル)プロパン、3,3’−ジアミノ−4,4’
−ジヒドロキシビフェニル、3,3’−ジアミノ−4,
4’−ジヒドロキシビフェニル、2,4−ジアミノ−フ
ェノール、2,5−ジアミノフェノール、1,4−ジア
ミノ−2,5−ジヒドロキシベンゼンのアミノ基が結合
したものなどを挙げることができる。Specifically, those having a structure represented by the general formula (2) are preferred. In this case, R 4 and R 6 are preferably those containing an aromatic ring in view of the heat resistance of the obtained polymer. Among them, particularly preferred structures include those such as trimellitic acid, trimesic acid, and naphthalene tricarboxylic acid residues. R 5 has 3 to 3 carbon atoms.
A trivalent to hexavalent organic group having a hydroxyl group selected from 20 is preferable. Further, the hydroxyl group is preferably located at a position adjacent to the amide bond. As such examples, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) hexafluoropropane containing a fluorine atom, bis (3-amino-4-aminophenyl) hexafluoropropane, 3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) propane, 3,3′-diamino-4,4 ′
-Dihydroxybiphenyl, 3,3'-diamino-4,
Examples thereof include those in which the amino group of 4'-dihydroxybiphenyl, 2,4-diamino-phenol, 2,5-diaminophenol, and 1,4-diamino-2,5-dihydroxybenzene is bonded.
【0012】また、R7、R8は水素、および/または炭
素数1〜20までの有機基が良い。炭素数が20より大
きくなるとアルカリ現像液に対する溶解性が低下する。
o、sは1または2をあらわしており、rは1〜4まで
の整数を表している。rが5より大きくなると、得られ
る耐熱性樹脂膜の特性が低下する。R 7 and R 8 are preferably hydrogen and / or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. When the number of carbon atoms is more than 20, the solubility in an alkali developer decreases.
o and s represent 1 or 2, and r represents an integer of 1 to 4. When r is larger than 5, the properties of the obtained heat-resistant resin film deteriorate.
【0013】一般式(1)のR1(COOR3)m(O
H)pが一般式(2)で表される化合物の中で、好まし
い化合物を例示すると下記に示したような構造のものが
挙げられるが、これらに限定されない。In the general formula (1), R 1 (COOR 3 ) m (O
H) Among the compounds in which p is represented by the general formula (2), preferred compounds include those having the structures shown below, but are not limited thereto.
【0014】[0014]
【化7】 Embedded image
【0015】また、アルカリに対する溶解性、感光性
能、耐熱性を損なわない範囲で、水酸基を有していない
テトラカルボン酸、ジカルボン酸で変性することもでき
る。この例としては、ピロメリット酸、ベンゾフェノン
テトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ジフ
ェニルエーテルテトラカルボン酸、ジフェニルスルホン
テトラカルボン酸などの芳香族テトラカルボン酸やその
カルボキシル基2個をメチル基やエチル基にしたジエス
テル化合物、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脂肪族のテトラカルボン酸やそ
のカルボキシル基2個をメチル基やエチル基にしたジエ
ステル化合物、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニ
ルエーテルジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸など
の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸などの脂肪族ジカル
ボン酸などを挙げることができる。これらは、酸成分の
50モル%以下の変性が好ましいが、さらに好ましくは
30モル%以下である。50モル%より大きい変性を行
うと、アルカリに対する溶解性、感光性が損なわれる恐
れがある。Further, as long as the solubility in alkali, the photosensitivity and the heat resistance are not impaired, it can be modified with tetracarboxylic acid or dicarboxylic acid having no hydroxyl group. For example, aromatic tetracarboxylic acids such as pyromellitic acid, benzophenonetetracarboxylic acid, biphenyltetracarboxylic acid, diphenylethertetracarboxylic acid, and diphenylsulfonetetracarboxylic acid, and two carboxyl groups thereof were converted to methyl groups or ethyl groups. Diester compounds, aliphatic tetracarboxylic acids such as butanetetracarboxylic acid and cyclopentanetetracarboxylic acid, and diester compounds in which two carboxyl groups are converted to methyl groups or ethyl groups, terephthalic acid, isophthalic acid, diphenyletherdicarboxylic acid, naphthalenedicarboxylic acid Examples thereof include aromatic dicarboxylic acids such as acids, and aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid. These are preferably modified by not more than 50 mol% of the acid component, more preferably not more than 30 mol%. If the denaturation is more than 50 mol%, the solubility in alkali and the photosensitivity may be impaired.
【0016】上記一般式(1)中、R2はジアミンの構
造成分を表している。この中で、R2の好ましい例とし
ては、得られるポリマーの耐熱性より芳香族を有し、か
つ水酸基を有するものが好ましく、具体的な例としては
フッ素原子を有した、ビス(アミノ−ヒドロキシ−フェ
ニル)ヘキサフルオロプロパン、フッ素原子を有さな
い、ジアミノジヒドロキシピリミジン、ジアミノジヒド
ロキシピリジン、ヒドロキシ−ジアミノ−ピリミジン、
ジアミノフェノール、ジヒドロキシベンチジンなどの化
合物や一般式(3)、(4)、(5)に示す構造のもの
をあげることができる。In the above general formula (1), R 2 represents a structural component of a diamine. Among them, preferred examples of R 2 include those having an aromatic group and a hydroxyl group in view of the heat resistance of the obtained polymer, and specific examples thereof include bis (amino-hydroxy) having a fluorine atom. -Phenyl) hexafluoropropane, having no fluorine atom, diaminodihydroxypyrimidine, diaminodihydroxypyridine, hydroxy-diamino-pyrimidine,
Examples thereof include compounds such as diaminophenol and dihydroxybenzidine and those having structures represented by general formulas (3), (4) and (5).
【0017】この中で、一般式(3)のR9、R11、一
般式(4)のR13、一般式(5)のR16は、得られるポ
リマーの耐熱性より芳香族環、水酸基を有した有機基が
好ましい。一般式(3)のR10、一般式(4)のR12、
R14、一般式(5)のR15は、得られるポリマーの耐熱
性より芳香族環を有した有機基が好ましい。また一般式
(3)のt、uは1あるいは2の整数を示し、一般式
(4)のv、一般式(5)のwは1〜4までの整数を示
す。Among them, R 9 and R 11 in the general formula (3), R 13 in the general formula (4), and R 16 in the general formula (5) represent an aromatic ring or a hydroxyl group depending on the heat resistance of the obtained polymer. Is preferred. R 10 of the general formula (3), R 12 of the general formula (4),
R 14 and R 15 in the general formula (5) are preferably an organic group having an aromatic ring from the viewpoint of the heat resistance of the obtained polymer. Further, t and u in the general formula (3) represent an integer of 1 or 2, and v in the general formula (4) and w in the general formula (5) represent an integer of 1 to 4.
【0018】一般式(1)のR2(OH)qを一般式
(3)で表される具体例を下記に示す。Specific examples in which R 2 (OH) q in the general formula (1) is represented by the general formula (3) are shown below.
【0019】[0019]
【化8】 Embedded image
【0020】また、一般式(1)のR2(OH)qを一
般式(4)で表される具体例を下記に示す。A specific example in which R 2 (OH) q in the general formula (1) is represented by the general formula (4) is shown below.
【0021】[0021]
【化9】 Embedded image
【0022】一般式(1)のR2(OH)qを一般式
(5)で表される具体例を下記に示す。Specific examples in which R 2 (OH) q in the general formula (1) is represented by the general formula (5) are shown below.
【0023】[0023]
【化10】 Embedded image
【0024】一般式(3)において、R9、R11は炭素
数2〜20より選ばれる水酸基を有した3価〜4価の有
機基を示しており、得られるポリマーの耐熱性より芳香
族環を有したものが好ましい。具体的にはヒドロキシフ
ェニル基、ジヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチ
ル基、ジヒドロキシナフチル基、ヒドロキシビフェニル
基、ジヒドロキシビフェニル基、ビス(ヒドロキシフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパン基、ビス(ヒドロキシフ
ェニル)プロパン基、ビス(ヒドロキシフェニル)スル
ホン基、ヒドロキシジフェニルエーテル基、ジヒドロキ
シジフェニルエーテル基などを表す。また、ヒドロキシ
シクロヘキシル基、ジヒドロキシシクロヘキシル基など
の脂肪族の基も使用することができる。R10は炭素数2
〜30までの2価の有機基を表している。得られるポリ
マーの耐熱性よりは芳香族を有した2価の基がよく、こ
のような例としてはフェニル基、ビフェニル基、ジフェ
ニルエーテル基、ジフェニルヘキサフルオロプロパン
基、ジフェニルプロパン基、ジフェニルスルホン基など
をあげることができるが、これ以外にも脂肪族のシクロ
ヘキシル基なども使用することができる。In the general formula (3), R 9 and R 11 each represent a trivalent to tetravalent organic group having a hydroxyl group selected from 2 to 20 carbon atoms. Those having a ring are preferred. Specifically, hydroxyphenyl, dihydroxyphenyl, hydroxynaphthyl, dihydroxynaphthyl, hydroxybiphenyl, dihydroxybiphenyl, bis (hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis (hydroxyphenyl) propane, bis (hydroxyphenyl) ) Represents a sulfone group, a hydroxydiphenylether group, a dihydroxydiphenylether group and the like. In addition, aliphatic groups such as a hydroxycyclohexyl group and a dihydroxycyclohexyl group can also be used. R 10 has 2 carbon atoms
Represents a divalent organic group of up to 30. An aromatic divalent group is better than the heat resistance of the obtained polymer. Examples of such a group include a phenyl group, a biphenyl group, a diphenyl ether group, a diphenylhexafluoropropane group, a diphenylpropane group, and a diphenylsulfone group. Examples thereof include aliphatic cyclohexyl groups and the like.
【0025】一般式(4)において、R12、R14は炭素
数2〜20までの2価の有機基を表している。得られる
ポリマーの耐熱性よりは芳香族を有した2価の基がよ
く、このような例としてはフェニル基、ビフェニル基、
ジフェニルエーテル基、ジフェニルヘキサフルオロプロ
パン基、ジフェニルプロパン基、ジフェニルスルホン基
などをあげることができるが、これ以外にも脂肪族のシ
クロヘキシル基なども使用することができる。R13は、
炭素数3〜20より選ばれる水酸基を有した3価〜6価
の有機基を示しており、得られるポリマーの耐熱性より
芳香族環を有したものが好ましい。具体的にはヒドロキ
シフェニル基、ジヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナ
フチル基、ジヒドロキシナフチル基、ヒドロキシビフェ
ニル基、ジヒドロキシビフェニル基、ビス(ヒドロキシ
フェニル)ヘキサフルオロプロパン基、ビス(ヒドロキ
シフェニル)プロパン基、ビス(ヒドロキシフェニル)
スルホン基、ヒドロキシジフェニルエーテル基、ジヒド
ロキシジフェニルエーテル基などを表す。また、ヒドロ
キシシクロヘキシル基、ジヒドロキシシクロヘキシル基
などの脂肪族の基も使用することができる。In the general formula (4), R 12 and R 14 represent a divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms. An aromatic divalent group is better than the heat resistance of the obtained polymer. Examples of such a group include a phenyl group, a biphenyl group,
Examples thereof include a diphenyl ether group, a diphenylhexafluoropropane group, a diphenylpropane group, and a diphenylsulfone group. In addition, an aliphatic cyclohexyl group and the like can also be used. R 13 is
It represents a trivalent to hexavalent organic group having a hydroxyl group selected from 3 to 20 carbon atoms, and preferably has an aromatic ring from the heat resistance of the obtained polymer. Specifically, hydroxyphenyl, dihydroxyphenyl, hydroxynaphthyl, dihydroxynaphthyl, hydroxybiphenyl, dihydroxybiphenyl, bis (hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis (hydroxyphenyl) propane, bis (hydroxyphenyl) )
It represents a sulfone group, a hydroxydiphenyl ether group, a dihydroxydiphenyl ether group, or the like. In addition, aliphatic groups such as a hydroxycyclohexyl group and a dihydroxycyclohexyl group can also be used.
【0026】一般式(5)においてR15は炭素数2〜2
0より選ばれる2価の有機基を表している。得られるポ
リマーの耐熱性から芳香族を有した2価の基がよく、こ
のような例としてはフェニル基、ビフェニル基、ジフェ
ニルエーテル基、ジフェニルヘキサフルオロプロパン
基、ジフェニルプロパン基、ジフェニルスルホン基など
をあげることができるが、これ以外にも脂肪族のシクロ
ヘキシル基なども使用することができる。R16は炭素数
3〜20より選ばれる水酸基を有した3価〜6価の有機
基を示しており、得られるポリマーの耐熱性より芳香族
環を有したものが好ましい。具体的にはヒドロキシフェ
ニル基、ジヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル
基、ジヒドロキシナフチル基、ヒドロキシビフェニル
基、ジヒドロキシビフェニル基、ビス(ヒドロキシフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパン基、ビス(ヒドロキシフ
ェニル)プロパン基、ビス(ヒドロキシフェニル)スル
ホン基、ヒドロキシジフェニルエーテル基、ジヒドロキ
シジフェニルエーテル基などを表す。また、ヒドロキシ
シクロヘキシル基、ジヒドロキシシクロヘキシル基など
の脂肪族の基も使用することができる。In the general formula (5), R 15 has 2 to 2 carbon atoms.
Represents a divalent organic group selected from 0. A divalent group having an aromatic group is preferred from the viewpoint of heat resistance of the obtained polymer. Examples of such a group include a phenyl group, a biphenyl group, a diphenyl ether group, a diphenylhexafluoropropane group, a diphenylpropane group, and a diphenylsulfone group. However, an aliphatic cyclohexyl group or the like can also be used. R 16 represents a trivalent to hexavalent organic group having a hydroxyl group selected from 3 to 20 carbon atoms, and preferably has an aromatic ring from the heat resistance of the obtained polymer. Specifically, hydroxyphenyl, dihydroxyphenyl, hydroxynaphthyl, dihydroxynaphthyl, hydroxybiphenyl, dihydroxybiphenyl, bis (hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis (hydroxyphenyl) propane, bis (hydroxyphenyl) ) Represents a sulfone group, a hydroxydiphenylether group, a dihydroxydiphenylether group and the like. In addition, aliphatic groups such as a hydroxycyclohexyl group and a dihydroxycyclohexyl group can also be used.
【0027】また、1〜40モル%の範囲の、他のジア
ミン成分を用いて変性することもできる。これらの例と
しては、フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエー
テル、アミノフェノキシベンゼン、ジアミノジフェニル
メタン、ジアミノジフェニルスルホン、ビス(トリフル
オロメチル)ベンチジン、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)ス
ルホンあるいはこれらの芳香族環にアルキル基やハロゲ
ン原子で置換した化合物などを挙げることができる。こ
のような例として、フェニレンジアミン、ジアミノジフ
ェニルエーテル、アミノフェノキシベンゼン、ジアミノ
ジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ビス
(トリフルオロメチル)ベンチジン、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)スルホンあるいはこれらの芳香族環にアルキル
基やハロゲン原子で置換した化合物など、脂肪族のシク
ロヘキシルジアミン、メチレンビスシクロヘキシルアミ
ンなどが挙げられる。このようなジアミン成分を40モ
ル%より大きい範囲で共重合すると得られるポリマーの
耐熱性が低下する。Further, it can be modified with another diamine component in the range of 1 to 40 mol%. Examples of these include phenylenediamine, diaminodiphenyl ether, aminophenoxybenzene, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, bis (trifluoromethyl) benzidine, bis (aminophenoxyphenyl) propane, bis (aminophenoxyphenyl) sulfone and their aromatics. Examples thereof include compounds in which an aromatic ring is substituted with an alkyl group or a halogen atom. Such examples include phenylenediamine, diaminodiphenyl ether, aminophenoxybenzene, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, bis (trifluoromethyl) benzidine, bis (aminophenoxyphenyl) propane, bis (aminophenoxyphenyl) sulfone, and aromatics thereof. Aliphatic cyclohexyldiamine, methylenebiscyclohexylamine, and the like, such as compounds in which an aromatic ring is substituted with an alkyl group or a halogen atom, may be mentioned. When such a diamine component is copolymerized in a range of more than 40 mol%, the heat resistance of the obtained polymer is reduced.
【0028】一般式(1)のR3は水素、または炭素数
1〜20の有機基を表している。得られるポジ型感光性
樹脂前駆体溶液の安定性からは、R3は有機基が好まし
いが、アルカリ水溶液の溶解性より見ると水素が好まし
い。本発明においては、水素原子とアルキル基を混在さ
せることができる。このR3の水素と有機基の量を制御
することで、アルカリ水溶液に対する溶解速度が変化す
るので、この調整により適度な溶解速度を有したポジ型
感光性樹脂前駆体組成物を得ることができる。好ましい
範囲は、R3の10%〜90%が水素原子であることで
ある。R3の炭素数が20を越えるとアルカリ水溶液に
溶解しなくなる。以上よりR3は、炭素数1〜16まで
の炭化水素基を少なくとも1つ以上含有し、その他は水
素原子であることが好ましい。R 3 in the general formula (1) represents hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. R 3 is preferably an organic group from the viewpoint of the stability of the obtained positive photosensitive resin precursor solution, but is preferably hydrogen from the viewpoint of the solubility of the aqueous alkali solution. In the present invention, a hydrogen atom and an alkyl group can be mixed. By controlling the amount of hydrogen and the organic group of R 3, the dissolution rate in an alkaline aqueous solution changes, so that a positive photosensitive resin precursor composition having an appropriate dissolution rate can be obtained by this adjustment. . The preferred range is that from 10% to 90% of the R 3 is a hydrogen atom. If the carbon number of R 3 exceeds 20, it will not be dissolved in an aqueous alkaline solution. R 3 than or contains at least one hydrocarbon group of 1 to 16 carbon atoms, it is preferred that the others are hydrogen atoms.
【0029】また一般式(1)のmはカルボキシル基の
数を示しており、0〜2までの整数を示している。一般
式(1)のnは本発明のポリマーの構造単位の繰り返し
数を示しており、10〜100000の範囲であること
が好ましい。In the general formula (1), m represents the number of carboxyl groups, and represents an integer of 0 to 2. In the general formula (1), n represents the number of repeating structural units of the polymer of the present invention, and preferably ranges from 10 to 100,000.
【0030】ポリアミド酸と類似の耐熱性高分子前駆体
としてポリヒドロキシアミドをポリアミド酸の代わりに
使用することも出来る。このようなポリヒドロキシアミ
ドの製造方法としては、ビスアミノフェノール化合物と
ジカルボン酸を縮合反応させることで得ることが出来
る。具体的には、ジシクロヘキシルカルボジイミド(D
CC)のような脱水縮合剤と酸を反応させ、ここにビス
アミノフェノール化合物を加える方法やピリジンなどの
3級アミンを加えたビスアミノフェノール化合物の溶液
にジカルボン酸ジクロリドの溶液を滴下するなどがあ
る。Polyhydroxyamide can be used instead of polyamic acid as a heat-resistant polymer precursor similar to polyamic acid. Such a polyhydroxyamide can be produced by a condensation reaction between a bisaminophenol compound and a dicarboxylic acid. Specifically, dicyclohexylcarbodiimide (D
A method of reacting a dehydrating condensing agent such as CC) with an acid and adding a bisaminophenol compound thereto, or a method of dropping a solution of dicarboxylic acid dichloride into a solution of a bisaminophenol compound to which a tertiary amine such as pyridine is added. is there.
【0031】ポリヒドロキシアミドを使用する場合、ポ
リヒドロキシアミドの溶液にナフトキノンジアジドスル
ホン酸エステルのような感光剤を加えることで、紫外線
で露光した部分をアルカリ水溶液で除去できるポジ型の
感光性耐熱性樹脂前駆体組成物を得ることが出来る。When a polyhydroxyamide is used, a photosensitive agent such as naphthoquinonediazide sulfonic acid ester is added to a solution of the polyhydroxyamide, so that a portion exposed to ultraviolet rays can be removed with an alkaline aqueous solution. A resin precursor composition can be obtained.
【0032】さらに、基板との接着性を向上させるため
に、耐熱性を低下させない範囲で一般式(1)のR1、
R2にシロキサン構造を有する脂肪族の基を共重合して
もよい。具体的には、ジアミン成分として、ビス(3−
アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、ビス(p
−アミノ−フェニル)オクタメチルペンタシロキサンな
どを1〜10モル%共重合したものなどがあげられる本
発明のポジ型感光性樹脂組成物は一般式(1)で表され
る構造単位のみからなるものであっても良いし、他の構
造単位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90モ
ル%以上含有していることが好ましい。共重合あるいは
ブレンドに用いられる構造単位の種類および量は最終加
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
損なわない範囲で選択することが好ましい。Further, in order to improve the adhesion to the substrate, R 1 of the general formula (1),
R 2 may be copolymerized with an aliphatic group having a siloxane structure. Specifically, as the diamine component, bis (3-
Aminopropyl) tetramethyldisiloxane, bis (p
(Amino-phenyl) octamethylpentasiloxane and the like are copolymerized with 1 to 10 mol%. The positive photosensitive resin composition of the present invention comprises only a structural unit represented by the general formula (1). Or a copolymer or a blend with other structural units. In this case, it is preferable that the content of the structural unit represented by the general formula (1) is 90 mol% or more. The type and amount of the structural unit used in the copolymerization or blending are preferably selected within a range that does not impair the heat resistance of the polyimide polymer obtained by the final heat treatment.
【0033】本発明の耐熱性樹脂前駆体は公知の方法に
より合成される。例えば、低温中でテトラカルボン酸2
無水物とジアミン化合物を反応させる方法、テトラカル
ボン酸2無水物とアルコールとによりジエステルを得、
その後アミンと縮合剤の存在下で反応させる方法、テト
ラカルボン酸2無水物とアルコールとによりジエステル
を得、その後残りのジカルボン酸を酸クロリド化し、ア
ミンと反応させる方法などで合成することができる。The heat-resistant resin precursor of the present invention is synthesized by a known method. For example, tetracarboxylic acid 2 at low temperature
A method of reacting an anhydride with a diamine compound, obtaining a diester by tetracarboxylic dianhydride and an alcohol,
Thereafter, it can be synthesized by a method of reacting with an amine in the presence of a condensing agent, a method of obtaining a diester from tetracarboxylic dianhydride and an alcohol, and then converting the remaining dicarboxylic acid into an acid chloride and reacting with an amine.
【0034】本発明に添加されるキノンジアジド化合物
としては、水酸基を少なくとも3個有したフェノール化
合物にナフトキノンジアジドのスルホン酸がエステルで
結合した化合物が好ましい。As the quinonediazide compound to be added to the present invention, a compound in which a sulfonic acid of naphthoquinonediazide is bonded to a phenol compound having at least three hydroxyl groups by an ester.
【0035】本発明のキノンジアジド化合物は、このよ
うなフェノール化合物と、4−ナフトキノンジアジドス
ルホン酸あるいは5−ナフトキノンジアジドスルホン酸
化合物とのエステル化反応によって合成され、キノンジ
アジド基がフェノール化合物1分子中に1個縮合したも
の、2個縮合したもの、3個縮合したもの、それ以上縮
合したものの混合体となる。本発明ではこのうちキノン
ジアジド基が少なくとも3個縮合したものが感光剤全体
の50%以上を占めることが重要であり、この条件を満
たすキノンジアジド化合物を感光剤として用いること
で、現像時の残膜率が高く、キュア時の収縮率が小さ
く、キュア後のパターンが良好なものを得ることが出来
る。この際キノンジアジド化合物の縮合混合比を決める
測定法としては、高速液体クロマトグラフィー、ゲルパ
ーミエイションクロマトグラフィー等が挙げられるが、
本発明においてはUV検出器を用いた高速液体クロマト
グラフィーによる測定による。The quinonediazide compound of the present invention is synthesized by an esterification reaction of such a phenol compound with a 4-naphthoquinonediazidesulfonic acid or a 5-naphthoquinonediazidesulfonic acid compound, and one quinonediazide group is contained in one molecule of the phenol compound. It is a mixture of those that are individually condensed, those that are condensed, those that are condensed, those that are condensed, and those that are further condensed. In the present invention, it is important that at least three quinonediazide groups condensed occupy 50% or more of the entire photosensitive agent. By using a quinonediazide compound satisfying this condition as a photosensitive agent, the residual film ratio during development can be reduced. , High shrinkage during curing, and good pattern after curing can be obtained. At this time, as a measuring method for determining the condensation mixing ratio of the quinonediazide compound, high performance liquid chromatography, gel permeation chromatography, and the like,
In the present invention, the measurement is performed by high performance liquid chromatography using a UV detector.
【0036】キノンジアジド化合物に水酸基を1または
2個有するフェノール化合物とキノンジアジド化合物の
縮合体を用いる場合は、キノンジアジド基が3個以上導
入できないためキュア後のパターン形状が矩形になら
ず、またキュア時の収縮量も大きくなる場合があり、好
ましくない。When a condensate of a phenolic compound having one or two hydroxyl groups and a quinonediazide compound is used as the quinonediazide compound, three or more quinonediazide groups cannot be introduced, so that the pattern shape after curing does not become rectangular, and when curing, The amount of shrinkage may increase, which is not preferable.
【0037】また、キノンジアジド化合物に水酸基を6
個以上有するフェノール化合物とキノンジアジド化合物
の縮合体を用いる場合は、キノンジアジド基が少なくと
も3個縮合したものがキノンジアジド化合物全体の50
%以上であっても、キノンジアジド基が多数縮合したも
のの割合が多くなるため、効果的にポリマー鎖と相互作
用しにくくなり十分な未露光部の溶解抑制効果が得られ
ず膜減り量が大きくなる場合がある。Further, a hydroxyl group is added to the quinonediazide compound.
When a condensate of a phenol compound having at least three quinonediazide compounds and at least three quinonediazide groups are used, 50% of the total quinonediazide compound is condensed.
% Or more, the ratio of a large number of quinonediazide groups condensed is increased, so that it is difficult to effectively interact with the polymer chain, and a sufficient effect of suppressing the dissolution of the unexposed portion is not obtained, resulting in a large film loss. There are cases.
【0038】このような理由から、本発明のキノンジア
ジド化合物に用いるフェノール化合物は水酸基を少なく
とも3個有しているものが好ましく、3個以上5個以下
有しているものがより好ましい。For these reasons, the phenol compound used in the quinonediazide compound of the present invention preferably has at least three hydroxyl groups, and more preferably has three to five hydroxyl groups.
【0039】ここで用いられるフェノール化合物で、水
酸基を少なくとも3個有しているものの例として、MT
risPC、TrisP−PHBA、TrisOC−H
AP、TrisP−236S、TrisP−RS、Tr
isP−2S、TrisP−HAP、TrisP−2
P、TrisP−26M、TrisP−26P、Tri
sP−35P、TrisP−236P、BisPC−O
CHP、TrisOCR−PA、TrisP−PA、T
risP−3M6C−2、BisP−RS、TrisP
−3M6C−34、BisPG−26X、BisPG−
P、TekP−E、TekOC−E、Tek26X−T
PA、TPPA−1000P、TPPA−1100−2
C、BisP−PC、BisOC−OC、BisP−2
HBP、BisOC−2HBP、BisP−OCHP、
Bis26X−2HBP、BisPC−PCHP、Bi
s26X−RS、BisRS−PEP、Bis26X−
MBPC、TekP−4HBPA、BisRS−MBO
C、BisPG−MB25、HBP−2344、Bis
PG−P、BisHPMC−RS、Tek26X−MB
SA(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、BIR
−OC、BIP−OC、BI26X−OC、BIP−P
C、BIR−PC、BIHQ−PC、BI4MC−P
C、BIR−PTBP、BIR−PCHP、BIR−P
AP、BIR−34X、BIP−BIOC−F、4P
C、BIR−BIPC−F、TEP−BIP−A(以
上、商品名、旭有機材工業(株)製)等が挙げられる
が、これ以外の化合物を使用することもできる。As an example of the phenol compound used herein having at least three hydroxyl groups, MT
risPC, TrisP-PHBA, TrisOC-H
AP, TrisP-236S, TrisP-RS, Tr
isP-2S, TrisP-HAP, TrisP-2
P, TrisP-26M, TrisP-26P, Tri
sP-35P, TrisP-236P, BisPC-O
CHP, TrisOCR-PA, TrisP-PA, T
risP-3M6C-2, BisP-RS, TrisP
-3M6C-34, BisPG-26X, BisPG-
P, TekP-E, TekOC-E, Tek26X-T
PA, TPPA-1000P, TPPA-1100-2
C, BisP-PC, BisOC-OC, BisP-2
HBP, BisOC-2HBP, BisP-OCHP,
Bis26X-2HBP, BisPC-PCHP, Bi
s26X-RS, BisRS-PEP, Bis26X-
MBPC, TekP-4HBPA, BisRS-MBO
C, BisPG-MB25, HBP-2344, Bis
PG-P, BisHPMC-RS, Tek26X-MB
SA (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), BIR
-OC, BIP-OC, BI26X-OC, BIP-P
C, BIR-PC, BIHQ-PC, BI4MC-P
C, BIR-PTBP, BIR-PCHP, BIR-P
AP, BIR-34X, BIP-BIOC-F, 4P
C, BIR-BIPC-F, and TEP-BIP-A (all trade names, manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.), and the like, but other compounds can also be used.
【0040】さらに好ましく水酸基を3個以上5個以下
有しているフェノール化合物の例としては、TrisP
−PHBA、TrisP−RS、TrisP−HAP、
TrisP−26P、TrisP−PA、BisP−R
S、BisPG−26X、TekP−E、BisP−P
C、BisP−2HBP、Bis26X−MBPC、T
ekP−4HBPA、BisHPMC−RS(以上、商
品名、本州化学工業(株)製)、BIR−OC、BIR
−PC、BIHQ−PC、BIR−PTBP(以上、商
品名、旭有機材工業(株)製)等が挙げられる。Further preferred examples of the phenol compound having 3 to 5 hydroxyl groups include TrisP.
-PHBA, TrisP-RS, TrisP-HAP,
TrisP-26P, TrisP-PA, BisP-R
S, BisPG-26X, TekP-E, BisP-P
C, BisP-2HBP, Bis26X-MBPC, T
ekP-4HBPA, BisHPMC-RS (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), BIR-OC, BIR
-PC, BIHQ-PC, BIR-PTBP (trade names, manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.) and the like.
【0041】下記にキノンジアジド化合物に用いるフェ
ノール化合物のうち、好ましいフェノール化合物の構造
を示す。Preferred phenol compounds among the phenol compounds used for the quinonediazide compound are shown below.
【0042】[0042]
【化11】 Embedded image
【0043】4−ナフトキノンジアジドスルホニルエス
テル化合物は水銀灯のi線領域に吸収を持っており、i
線露光に適しており、5−ナフトキノンジアジドスルホ
ニルエステル化合物は水銀灯のg線領域まで吸収が伸び
ており、g線露光に適している。本発明においては、4
−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物、5
−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物のど
ちらも好ましく使用することが出来るが、露光する波長
によって4−ナフトキノンジアジドスルホニル、エステ
ル化合物、5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステ
ル化合物を選択することが好ましい。また、同一分子中
に4−ナフトキノンジアジドスルホニル基、5−ナフト
キノンジアジドスルホニル基を併用した、ナフトキノン
ジアジドスルホニルエステル化合物を得ることもできる
し、4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合
物と5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合
物を混合して使用することもできる。The 4-naphthoquinonediazidosulfonyl ester compound has an absorption in the i-line region of a mercury lamp, and
The 5-naphthoquinonediazidosulfonyl ester compound is suitable for g-line exposure because its absorption extends to the g-line region of a mercury lamp. In the present invention, 4
-Naphthoquinonediazidosulfonyl ester compound, 5
Any of -naphthoquinonediazidosulfonyl ester compounds can be preferably used, but it is preferable to select 4-naphthoquinonediazidosulfonyl, an ester compound or a 5-naphthoquinonediazidosulfonylester compound depending on the wavelength to be exposed. Further, a naphthoquinonediazidosulfonyl ester compound in which a 4-naphthoquinonediazidosulfonyl group and a 5-naphthoquinonediazidosulfonyl group are used together in the same molecule can be obtained. May be used in combination.
【0044】また、キノンジアジド化合物の分子量が1
500以上になると、その後の熱処理においてキノンジ
アジド化合物が十分に熱分解しないために、得られる膜
の耐熱性が低下する、機械特性が低下する、接着性が低
下するなどの問題が生じる可能性がある。このような観
点より見ると、好ましいキノンジアジド化合物の分子量
は300〜1500である。さらに好ましくは、350
〜1200である。The quinonediazide compound has a molecular weight of 1
When it is 500 or more, the quinonediazide compound is not sufficiently thermally decomposed in the subsequent heat treatment, so that problems such as a decrease in heat resistance of the obtained film, a decrease in mechanical properties, and a decrease in adhesiveness may occur. . From such a viewpoint, a preferable quinonediazide compound has a molecular weight of 300 to 1500. More preferably, 350
11200.
【0045】また、このようなキノンジアジド化合物の
添加量としては、ポリマー100重量部に対して、好ま
しくは1から50重量部であり、さらに好ましくは3か
ら40重量部の範囲である。The addition amount of such a quinonediazide compound is preferably from 1 to 50 parts by weight, more preferably from 3 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer.
【0046】このような構造のものを添加することで、
現像後の残膜率が高く、キュア時の収縮率が小さく、キ
ュア後のパターンが良好なものを得ることが出来る。By adding a material having such a structure,
It is possible to obtain a film having a high residual film ratio after development, a small shrinkage ratio during curing, and a good pattern after curing.
【0047】また、必要に応じて上記、感光性耐熱性前
駆体組成物と基板との塗れ性を向上させる目的で界面活
性剤、乳酸エチルやプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテートなどのエステル類、エタノールなどの
アルコール類、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケ
トンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン
などのエ−テル類を混合しても良い。また、2酸化ケイ
素、2酸化チタンなどの無機粒子、あるいはポリイミド
の粉末などを添加することもできる。Further, if necessary, surfactants, esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate, and ethanol and the like may be used for the purpose of improving the wettability between the photosensitive heat-resistant precursor composition and the substrate. Alcohols, ketones such as cyclohexanone and methyl isobutyl ketone, and ethers such as tetrahydrofuran and dioxane may be mixed. In addition, inorganic particles such as silicon dioxide and titanium oxide, or powder of polyimide can also be added.
【0048】さらにシリコンウエハーなどの下地基板と
の接着性を高めるために、シランカップリング剤、チタ
ンキレート剤などを感光性耐熱性樹脂前駆体組成物のワ
ニスに0.5から10重量%添加したり、下地基板をこ
のような薬液で前処理したりすることもできる。Further, in order to enhance the adhesiveness to an underlying substrate such as a silicon wafer, a silane coupling agent, a titanium chelating agent and the like are added to the varnish of the photosensitive heat-resistant resin precursor composition in an amount of 0.5 to 10% by weight. Alternatively, the underlying substrate can be pre-treated with such a chemical solution.
【0049】ワニスに添加する場合、メチルメタクリロ
キシジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、などのシランカップリング剤、チタンキレー
ト剤、アルミキレート剤をワニス中のポリマーに対して
0.5から10重量%添加する。When added to the varnish, a silane coupling agent such as methylmethacryloxydimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, etc., a titanium chelating agent, and an aluminum chelating agent are added to the polymer in the varnish in an amount of 0.5 to 10%. % By weight.
【0050】基板を処理する場合、上記で述べたカップ
リング剤をイソプロパノール、エタノール、メタノー
ル、水、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテル、乳酸エチル、アジピン酸ジエチルな
どの溶媒に0.5から20重量%溶解させた溶液をスピ
ンコート、浸漬、スプレー塗布、蒸気処理などで表面処
理をする。場合によっては、その後50℃から300℃
までの温度をかけることで、基板と上記カップリング剤
との反応を進行させる。When treating the substrate, the above-mentioned coupling agent is added to a solvent such as isopropanol, ethanol, methanol, water, tetrahydrofuran, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, diethyl adipate, etc. The solution in which 5 to 20% by weight is dissolved is subjected to surface treatment by spin coating, dipping, spray coating, steam treatment, or the like. In some cases, then 50 ° C to 300 ° C
The reaction between the substrate and the coupling agent proceeds by applying a temperature up to
【0051】次に、本発明の感光性耐熱性前駆体組成物
を用いて耐熱性樹脂パターンを形成する方法について説
明する。Next, a method for forming a heat-resistant resin pattern using the photosensitive heat-resistant precursor composition of the present invention will be described.
【0052】感光性耐熱性前駆体組成物を基板上に塗布
する。基板としてはシリコンウエハー、セラミックス
類、ガリウムヒ素などが用いられるが、これらに限定さ
れない。塗布方法としてはスピンナを用いた回転塗布、
スプレー塗布、ロールコーティングなどの方法がある。
また、塗布膜厚は、塗布手法、組成物の固形分濃度、粘
度などによって異なるが通常、乾燥後の膜厚が、0.1
から150μmになるように塗布される。The photosensitive heat-resistant precursor composition is applied on a substrate. As the substrate, a silicon wafer, ceramics, gallium arsenide, or the like is used, but is not limited thereto. Spin coating using a spinner as a coating method,
There are methods such as spray coating and roll coating.
The coating thickness varies depending on the coating method, the solid content concentration of the composition, the viscosity, and the like.
To 150 μm.
【0053】次に感光性耐熱性前駆体組成物を塗布した
基板を乾燥して、感光性耐熱性前駆体組成物皮膜を得
る。乾燥はオーブン、ホットプレート、赤外線などを使
用現像後の未露光部の膜減りが大幅に低下し、キュア時
の収縮量が少なく、キュア後のパターンが良好なものを
得ることが出来る。し、50度から150度の範囲で1
分から数時間行うのが好ましい。Next, the substrate coated with the photosensitive heat-resistant precursor composition is dried to obtain a photosensitive heat-resistant precursor composition film. Drying uses an oven, a hot plate, infrared rays, etc. The film loss in the unexposed area after development is greatly reduced, the amount of shrinkage during curing is small, and a good pattern after curing can be obtained. And 1 in the range of 50 to 150 degrees
It is preferable to carry out for a few minutes to several hours.
【0054】次に、この感光性耐熱性前駆体組成物皮膜
上に所望のパターンを有するマスクを通して化学線を照
射し、露光する。露光に用いられる化学線としては紫外
線、可視光線、電子線、X線などがあるが、本発明では
水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g
線(436nm)を用いるのが好ましい。Next, the photosensitive heat-resistant precursor composition film is exposed to actinic radiation through a mask having a desired pattern. Actinic rays used for exposure include ultraviolet rays, visible rays, electron beams, and X-rays. In the present invention, i-line (365 nm), h-line (405 nm), and g of a mercury lamp are used.
Preferably, a line (436 nm) is used.
【0055】耐熱性樹脂のパタ−ンを形成するには、露
光後、現像液を用いて露光部を除去することによって達
成される。現像液としては、テトラメチルアンモニウム
の水溶液、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノ
ール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリ
ウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミ
ン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミ
ノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノ
エチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレ
ンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルカリ性
を示す化合物の水溶液が好ましい。また場合によって
は、これらのアルカリ水溶液にN−メチル−2−ピロリ
ドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラ
クロン、ジメチルアクリルアミドなどの極性溶媒、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコー
ル類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテートなどのエステル類、シクロペンタノ
ン、シクロヘキサノン、イソブチルケトン、メチルイソ
ブチルケトンなどのケトン類などを単独あるいは数種を
組み合わせたものを添加してもよい。現像後は水にてリ
ンス処理をする。ここでもエタノール、イソプロピルア
ルコールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステ
ル類などを水に加えてリンス処理をしても良い。The pattern of the heat-resistant resin is formed by removing the exposed portion using a developing solution after the exposure. As a developing solution, an aqueous solution of tetramethylammonium, diethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, triethylamine, diethylamine, methylamine, dimethylamine, dimethylaminoethyl acetate, dimethylaminoethanol, dimethylamine An aqueous solution of an alkaline compound such as aminoethyl methacrylate, cyclohexylamine, ethylenediamine, hexamethylenediamine is preferred. In some cases, a polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, dimethylacrylamide, methanol, ethanol, Even if alcohols such as isopropanol, ethyl lactate, esters such as propylene glycol monomethyl ether acetate, ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone, isobutyl ketone and methyl isobutyl ketone are used alone or in combination of several kinds. Good. After development, it is rinsed with water. Here, rinsing treatment may be performed by adding alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate to water.
【0056】現像後、200度から500度の温度を加
えて耐熱性樹脂皮膜に変換する。この加熱処理は温度を
選び、段階的に昇温するか、ある温度範囲を選び連続的
に昇温しながら5分から5時間実施する。一例として
は、130度、200度、350度で各30分づつ熱処
理する。あるいは室温より400度まで2時間かけて直
線的に昇温するなどの方法が挙げられる。After the development, the film is converted into a heat-resistant resin film by applying a temperature of 200 to 500 degrees. This heat treatment is carried out for 5 minutes to 5 hours while selecting the temperature and increasing the temperature stepwise, or while selecting a certain temperature range and continuously increasing the temperature. As an example, heat treatment is performed at 130 degrees, 200 degrees, and 350 degrees for 30 minutes each. Alternatively, a method of linearly raising the temperature from room temperature to 400 ° C. over 2 hours may be used.
【0057】本発明による感光性耐熱性前駆体組成物に
より形成した耐熱性樹脂皮膜は、半導体のパッシベーシ
ョン膜、半導体素子の保護膜、高密度実装用多層配線の
層間絶縁膜などの用途に用いられる。The heat-resistant resin film formed from the photosensitive heat-resistant precursor composition according to the present invention is used for applications such as a passivation film of a semiconductor, a protective film of a semiconductor element, and an interlayer insulating film of a multilayer wiring for high-density mounting. .
【0058】[0058]
【実施例】以下実施例および技術をあげて本発明を説明
するが、本発明はこれらの例によって限定されるもので
はない。なお、実施例中の感光性耐熱性樹脂前駆体組成
物の評価は以下の方法により行った。The present invention will be described below with reference to examples and techniques, but the present invention is not limited to these examples. In addition, evaluation of the photosensitive heat-resistant resin precursor composition in an Example was performed by the following method.
【0059】感光剤の縮合比の測定方法(HPLC測
定) 感光剤5mgを高速液体クロマトグラフ用アセトニトリ
ル(和光純薬(株)製)に溶解させて5gのアセトニト
リル溶液を調製し、(株)島津製作所製高速液体クロマ
トグラフ(HPLC)用カラム(Shim−pack
VP−ODS150mmL×4.6mmφ)を用いて、
溶離液アセトニトリル:0.01wt%燐酸水溶液=
9:1、UV検出器の測定波長254nm、流速1.0
mL/min、カラム温度40.0℃の条件で測定を行
った。得られた各縮合体ピークの面積比を感光剤の縮合
比とした。Method for Measuring Condensation Ratio of Photosensitive Agent (HPLC Measurement) 5 mg of a photosensitizer was dissolved in acetonitrile for high performance liquid chromatography (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to prepare a 5 g solution of acetonitrile. Column for high performance liquid chromatography (HPLC) manufactured by Seisakusho (Shim-pack)
VP-ODS 150mmL × 4.6mmφ)
Eluent acetonitrile: 0.01 wt% phosphoric acid aqueous solution =
9: 1, UV detector measurement wavelength 254 nm, flow rate 1.0
The measurement was performed under the conditions of mL / min and a column temperature of 40.0 ° C. The area ratio of each obtained condensate peak was defined as the condensation ratio of the photosensitive agent.
【0060】感光性ポリイミド前駆体膜の作製 6インチシリコンウエハー上に、感光性耐熱性樹脂前駆
体組成物(以下ワニスと呼ぶ)をプリベーク後の膜厚が
7μmとなるように塗布し、ついでホットプレート(東
京エレクトロン(株)製Mark−7)を用いて、12
0℃で3分プリベークすることにより、感光性ポリイミ
ド前駆体膜を得た。Preparation of Photosensitive Polyimide Precursor Film A photosensitive heat-resistant resin precursor composition (hereinafter referred to as varnish) was applied on a 6-inch silicon wafer so that the film thickness after prebaking was 7 μm, and then hot. Using a plate (Mark-7 manufactured by Tokyo Electron Limited), 12
Prebaking was performed at 0 ° C. for 3 minutes to obtain a photosensitive polyimide precursor film.
【0061】膜厚の測定方法 大日本スクリーン製造(株)製ラムダエースSTM−6
02を使用し、屈折率1.64で測定を行った。 露光 露光機(GCA社製i線ステッパーDSW−8000)
に、パターンの切られたレチクルをセットし、露光時間
を変化させ(365nmの強度)てi線露光を行った。 現像 東京エレクトロン(株)製Mark−7の現像装置を用
い、50回転で水酸化テトラメチルアンモニウムの2.
38%水溶液を10秒間噴霧した。この後、0回転で6
0秒間静置し、400回転で水にてリンス処理、300
0回転で10秒振り切り乾燥した。Measurement method of film thickness Lambda Ace STM-6 manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.
The measurement was carried out at a refractive index of 1.64 using No. 02. Exposure Exposure machine (i-line stepper DSW-8000 manufactured by GCA)
The reticle with the pattern cut was set therein, and the exposure time was changed (intensity of 365 nm) to perform i-line exposure. 1. Development Using a developing device of Mark-7 manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd., tetramethylammonium hydroxide was used at 50 rotations.
A 38% aqueous solution was sprayed for 10 seconds. After this, 6
Let stand for 0 second, rinse with water at 400 rotations, 300
The mixture was shaken off at 0 rotation for 10 seconds and dried.
【0062】残膜率の算出 残膜率は以下の式に従って算出した。 残膜率(%)=現像後の膜厚÷プリベーク後の膜厚×1
00 収縮率の算出 作製された感光性ポリイミド前駆体膜を、光洋サーモシ
ステム(株)製イナートオーブンINH−21CDを用
いて、窒素気流下(酸素濃度20ppm以下)、140
℃で30分、その後350℃まで1時間で昇温して35
0℃で1時間熱処理をし、キュア膜を作製した。収縮率
は以下の式に従って算出した。 収縮率(%)=(プリベーク後の膜厚−キュア後の膜
厚)÷プリベーク後の膜厚×100。Calculation of residual film ratio The residual film ratio was calculated according to the following equation. Residual film ratio (%) = film thickness after development / film thickness after pre-bake × 1
Calculation of Shrinkage Ratio The prepared photosensitive polyimide precursor film was subjected to 140 under a nitrogen stream (oxygen concentration 20 ppm or less) using an inert oven INH-21CD manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.
30 ° C. for 30 minutes and then heated to 350 ° C. for 1 hour to 35
Heat treatment was performed at 0 ° C. for 1 hour to produce a cured film. The shrinkage was calculated according to the following equation. Shrinkage (%) = (film thickness after pre-bake−film thickness after cure) ÷ film thickness after pre-bake × 100.
【0063】合成例1 ヒドロキシル基含有酸無水物の
合成 乾燥窒素気流下、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒド
ロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(BAHF)
18.3g(0.05モル)とアリルグリシジルエーテ
ル34.2g(0.3モル)をガンマブチロラクトン1
00gに溶解させ、−15℃に冷却した。ここにガンマ
ブチロラクトン50gに溶解させた無水トリメリット酸
クロリド22.1g(0.11モル)を反応液の温度が
0℃を越えないように滴下した。滴下終了後、0℃で4
時間反応させた。この溶液をロータリーエバポレーター
で濃縮して、トルエン1lに投入して酸無水物(1)を
得た。Synthesis Example 1 Synthesis of hydroxyl group-containing acid anhydride 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (BAHF) under a stream of dry nitrogen
18.3 g (0.05 mol) and 34.2 g (0.3 mol) of allyl glycidyl ether were added to gamma-butyrolactone 1
The solution was cooled to -15 ° C. To this, 22.1 g (0.11 mol) of trimellitic anhydride chloride dissolved in 50 g of gamma butyrolactone was added dropwise so that the temperature of the reaction solution did not exceed 0 ° C. After dropping, 4 ° C at 0 ° C
Allowed to react for hours. This solution was concentrated using a rotary evaporator, and then added to 1 liter of toluene to obtain an acid anhydride (1).
【0064】[0064]
【化12】 Embedded image
【0065】合成例2 ヒドロキシル基含有ジアミン化
合物(1)の合成 BAHF18.3g(0.05モル)をアセトン100
ml、プロピレンオキシド17.4g(0.3モル)に
溶解させ、−15℃に冷却した。ここに4−ニトロベン
ゾイルクロリド20.4g(0.11モル)をアセトン
100mlに溶解させた溶液を滴下した。滴下終了後、
−15℃で4時間反応させ、その後室温に戻した。析出
した白色固体をろ別し、50℃で真空乾燥した。Synthesis Example 2 Synthesis of hydroxyl group-containing diamine compound (1) 18.3 g (0.05 mol) of BAHF was added to acetone 100
The resulting solution was dissolved in propylene oxide (17.4 g, 0.3 mol) and cooled to -15 ° C. A solution of 20.4 g (0.11 mol) of 4-nitrobenzoyl chloride dissolved in 100 ml of acetone was added dropwise thereto. After dropping,
The reaction was carried out at −15 ° C. for 4 hours, and then returned to room temperature. The precipitated white solid was separated by filtration and dried at 50 ° C. in vacuo.
【0066】固体30gを300mlのステンレスオー
トクレーブに入れ、メチルセルソルブ250mlに分散
させ、5%パラジウム−炭素を2g加えた。ここに水素
を風船で導入して、還元反応を室温で行った。約2時間
後、風船がこれ以上しぼまないことを確認して反応を終
了させた。反応終了後、ろ過して触媒であるパラジウム
化合物を除き、ロータリーエバポレーターで濃縮し、ジ
アミン化合物(1)を得た。得られた固体をそのまま反
応に使用した。30 g of the solid was placed in a 300 ml stainless steel autoclave, dispersed in 250 ml of methyl cellosolve, and 2 g of 5% palladium-carbon was added. Here, hydrogen was introduced by a balloon, and the reduction reaction was performed at room temperature. After about 2 hours, it was confirmed that the balloon did not deflate any more, and the reaction was terminated. After completion of the reaction, the mixture was filtered to remove the palladium compound as a catalyst, and concentrated by a rotary evaporator to obtain a diamine compound (1). The obtained solid was used for the reaction as it was.
【0067】[0067]
【化13】 Embedded image
【0068】合成例3 ヒドロキシル基含有ジアミン
(2)の合成 2−アミノ−4−ニトロフェノール15.4g(0.1
モル)をアセトン50ml、プロピレンオキシド30g
(0.34モル)に溶解させ、−15℃に冷却した。こ
こにイソフタル酸クロリド11.2g(0.055モ
ル)をアセトン60mlに溶解させた溶液を徐々に滴下
した。滴下終了後、−15℃で4時間反応させた。その
後、室温に戻して生成している沈殿をろ過で集めた。Synthesis Example 3 Synthesis of hydroxyl group-containing diamine (2) 15.4 g of 2-amino-4-nitrophenol (0.1
Mol) in acetone 50 ml, propylene oxide 30 g
(0.34 mol) and cooled to -15 ° C. A solution prepared by dissolving 11.2 g (0.055 mol) of isophthalic chloride in 60 ml of acetone was gradually added dropwise thereto. After the completion of the dropwise addition, the reaction was carried out at -15 ° C for 4 hours. Thereafter, the temperature was returned to room temperature, and the generated precipitate was collected by filtration.
【0069】この沈殿をGBL200mlに溶解させ
て、5%パラジウム−炭素3gを加えて、激しく攪拌し
た。ここに水素ガスを入れた風船を取り付け、室温で水
素ガスの風船がこれ以上縮まない状態になるまで攪拌を
続け、さらに2時間水素ガスの風船を取り付けた状態で
攪拌した。攪拌終了後、ろ過でパラジウム化合物を除
き、溶液をロータリーエバポレーターで半量になるまで
濃縮した。ここにエタノールを加えて、再結晶を行い、
目的の化合物の結晶を得た。This precipitate was dissolved in 200 ml of GBL, 3 g of 5% palladium-carbon was added, and the mixture was vigorously stirred. A balloon containing hydrogen gas was attached thereto, and stirring was continued at room temperature until the balloon of hydrogen gas did not shrink any more, and further stirred for 2 hours with the balloon of hydrogen gas attached. After completion of the stirring, the palladium compound was removed by filtration, and the solution was concentrated to a half volume with a rotary evaporator. Ethanol is added here and recrystallized,
Crystals of the desired compound were obtained.
【0070】[0070]
【化14】 Embedded image
【0071】合成例4 ヒドロキシル基含有ジアミン
(3)の合成 2−アミノ−4−ニトロフェノール15.4g(0.1
モル)をアセトン100ml、プロピレンオキシド1
7.4g(0.3モル)に溶解させ、−15℃に冷却し
た。ここに4−ニトロベンゾイルクロリド20.4g
(0.11モル)をアセトン100mlに溶解させた溶
液を徐々に滴下した。滴下終了後、−15℃で4時間反
応させた。その後、室温に戻して生成している沈殿をろ
過で集めた。この後、合成例2と同様にして目的の化合
物の結晶を得た。Synthesis Example 4 Synthesis of Hydroxyl Group-Containing Diamine (3) 15.4 g of 2-amino-4-nitrophenol (0.1
Mol) in acetone, 100 ml of propylene oxide
Dissolved in 7.4 g (0.3 mol) and cooled to -15 ° C. Here, 20.4 g of 4-nitrobenzoyl chloride
(0.11 mol) dissolved in 100 ml of acetone was gradually added dropwise. After the completion of the dropwise addition, the reaction was carried out at -15 ° C for 4 hours. Thereafter, the temperature was returned to room temperature, and the generated precipitate was collected by filtration. Thereafter, a crystal of the target compound was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2.
【0072】[0072]
【化15】 Embedded image
【0073】合成例5 キノンジアジド化合物(1)の
合成 乾燥窒素気流下、2−ナフトール7.21g(0.05
モル)と5−ナフトキノンジアジドスルホニル酸クロリ
ド13.43g(0.05モル)を1,4−ジオキサン
450gに溶解させ、室温にした。ここに、1,4−ジ
オキサン50gと混合させたトリエチルアミン5.06
gを系内が35℃以上にならないように滴下した。滴下
後30℃で2時間攪拌した。トリエチルアミン塩を濾過
し、ろ液を水に投入させた。その後、析出した沈殿をろ
過で集めた。この沈殿を真空乾燥機で乾燥させ、キノン
ジアジド化合物(1)を得た。得られたキノンジアジド
化合物(1)について前記のようにHPLC測定を行っ
たところ、キノンジアジド1縮合体=100%であり、
キノンジアジド基が3個以上縮合したものの割合は0%
であった。Synthesis Example 5 Synthesis of quinonediazide compound (1) 7.21 g (0.05%) of 2-naphthol under a stream of dry nitrogen
Mol) and 13.43 g (0.05 mol) of 5-naphthoquinonediazidosulfonyl chloride in 450 g of 1,4-dioxane and brought to room temperature. Here, triethylamine 5.06 mixed with 50 g of 1,4-dioxane was used.
g was added dropwise so that the temperature inside the system did not become 35 ° C. or higher. After the addition, the mixture was stirred at 30 ° C. for 2 hours. The triethylamine salt was filtered, and the filtrate was poured into water. Thereafter, the deposited precipitate was collected by filtration. The precipitate was dried with a vacuum drier to obtain a quinonediazide compound (1). When HPLC measurement was performed on the obtained quinonediazide compound (1) as described above, quinonediazide 1 condensate was 100%,
The proportion of quinonediazide groups condensed 3 or more is 0%
Met.
【0074】[0074]
【化16】 Embedded image
【0075】合成例6 キノンジアジド化合物(2)の
合成 乾燥窒素気流下、ビスフェノールA 11.41g
(0.05モル)と5−ナフトキノンジアジドスルホニ
ル酸クロリド26.86g(0.1モル)を1,4−ジ
オキサン450gに溶解させ、室温にした。ここに、
1,4−ジオキサン50gと混合させたトリエチルアミ
ン10.12gを用い、合成例5と同様にしてキノンジ
アジド化合物(2)を得た。得られたキノンジアジド化
合物(2)について前記のようにHPLC測定を行った
ところ、キノンジアジド1縮合体:2縮合体=1%:9
9%であり、キノンジアジド基が3個以上縮合したもの
の割合は0%であった。Synthesis Example 6 Synthesis of quinonediazide compound (2) 11.41 g of bisphenol A under a stream of dry nitrogen
(0.05 mol) and 26.86 g (0.1 mol) of 5-naphthoquinonediazidosulfonyl chloride were dissolved in 450 g of 1,4-dioxane, and the mixture was brought to room temperature. here,
Using 10.12 g of triethylamine mixed with 50 g of 1,4-dioxane, a quinonediazide compound (2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 5. The obtained quinonediazide compound (2) was subjected to HPLC measurement as described above. As a result, quinonediazide 1 condensate: 2 condensate = 1%: 9
9%, and the ratio of three or more quinonediazide groups condensed was 0%.
【0076】[0076]
【化17】 Embedded image
【0077】合成例7 キノンジアジド化合物(3)の
合成 乾燥窒素気流下、TrisP−HAP(商品名、本州化
学工業(株)製)、15.31g(0.05モル)と4
−ナフトキノンジアジドスルホニル酸クロリド13.4
3g(0.05モル)、5−ナフトキノンジアジドスル
ホニル酸クロリド17.46g(0.065モル)を
1,4−ジオキサン450gに溶解させ、室温にした。
ここに、1,4−ジオキサン50gと混合させたトリエ
チルアミン11.64gを用い、合成例5と同様にして
キノンジアジド化合物(3)を得た。得られたキノンジ
アジド化合物(3)について前記のようにHPLC測定
を行ったところ、キノンジアジド1縮合体:2縮合体:
3縮合体=7%:37%:56%であり、キノンジアジ
ド基が3個以上縮合したものの割合は56%であった。Synthesis Example 7 Synthesis of quinonediazide compound (3) TrisP-HAP (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), 15.31 g (0.05 mol) and 4
-Naphthoquinonediazidosulfonyl chloride 13.4
3 g (0.05 mol) and 17.46 g (0.065 mol) of 5-naphthoquinonediazidosulfonyl chloride were dissolved in 450 g of 1,4-dioxane and brought to room temperature.
Here, quinonediazide compound (3) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 5 using 11.64 g of triethylamine mixed with 50 g of 1,4-dioxane. The obtained quinonediazide compound (3) was subjected to HPLC measurement as described above. As a result, quinonediazide 1 condensate: 2 condensate:
3 condensates = 7%: 37%: 56%, and the ratio of three or more quinonediazide groups condensed was 56%.
【0078】[0078]
【化18】 Embedded image
【0079】合成例8 キノンジアジド化合物(4)の
合成 乾燥窒素気流下、TrisP−PA(商品名、本州化学
工業(株)製)、21.22g(0.05モル)と4−
ナフトキノンジアジドスルホニル酸クロリド13.43
g(0.05モル)、5−ナフトキノンジアジドスルホ
ニル酸クロリド20.15g(0.075モル)を1,
4−ジオキサン450gに溶解させ、室温にした。ここ
に、1,4−ジオキサン50gと混合させたトリエチル
アミン12.65gを用い、合成例5と同様にしてキノ
ンジアジド化合物(4)を得た。得られたキノンジアジ
ド化合物(4)について前記のようにHPLC測定を行
ったところ、キノンジアジド1縮合体:2縮合体:3縮
合体=4%:29%:67%であり、キノンジアジド基
が3個以上縮合したものの割合は67%であった。Synthesis Example 8 Synthesis of quinonediazide compound (4) In a dry nitrogen stream, TrisP-PA (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), 21.22 g (0.05 mol) and 4-
Naphthoquinonediazidosulfonyl chloride 13.43
g (0.05 mol), 20.15 g (0.075 mol) of 5-naphthoquinonediazidosulfonyl chloride was added to 1,
It was dissolved in 450 g of 4-dioxane and brought to room temperature. Here, quinonediazide compound (4) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 5 using 12.65 g of triethylamine mixed with 50 g of 1,4-dioxane. The obtained quinonediazide compound (4) was subjected to HPLC measurement as described above. As a result, quinonediazide 1 condensate: 2 condensates: 3 condensates = 4%: 29%: 67%, and three or more quinonediazide groups were present. The ratio of the condensed product was 67%.
【0080】[0080]
【化19】 Embedded image
【0081】合成例9 キノンジアジド化合物(5)の
合成 乾燥窒素気流下、BisRS−2P(商品名、本州化学
工業(株)製)16.1g(0.05モル)と5−ナフ
トキノンジアジドスルホニル酸クロリド40.29g
(0.15モル)を1,4−ジオキサン450gに溶解
させ、室温にした。ここに、1,4−ジオキサン50g
と混合させたトリエチルアミン15.18gを用い、合
成例5と同様にしてキノンジアジド化合物(5)を得
た。得られたキノンジアジド化合物(5)について前記
のようにHPLC測定を行ったところ、キノンジアジド
1縮合体:2縮合体:3縮合体:4縮合体=2%:22
%:41%:35%であり、キノンジアジド基が3個以
上縮合したものの割合は76%であった。Synthesis Example 9 Synthesis of quinonediazide compound (5) 16.1 g (0.05 mol) of BisRS-2P (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) and 5-naphthoquinonediazidosulfonyl chloride in a dry nitrogen stream 40.29g
(0.15 mol) was dissolved in 450 g of 1,4-dioxane and brought to room temperature. Here, 50 g of 1,4-dioxane
Quinonediazide compound (5) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 5 using 15.18 g of triethylamine mixed with the above. The obtained quinonediazide compound (5) was subjected to HPLC measurement as described above. As a result, quinonediazide 1 condensate: 2 condensate: 3 condensate: 4 condensate = 2%: 22
%: 41%: 35%, and the ratio of three or more quinonediazide groups condensed was 76%.
【0082】[0082]
【化20】 Embedded image
【0083】合成例10 キノンジアジド化合物(6)
の合成 乾燥窒素気流下、BisRS−2P(商品名、本州化学
工業(株)製)16.1g(0.05モル)と5−ナフ
トキノンジアジドスルホニル酸クロリド20.15g
(0.075モル)を1,4−ジオキサン450gに溶
解させ、室温にした。ここに、1,4−ジオキサン50
gと混合させたトリエチルアミン7.59gを用い、合
成例5と同様にしてキノンジアジド化合物(6)を得
た。得られたキノンジアジド化合物(6)について前記
のようにHPLC測定を行ったところ、キノンジアジド
1縮合体:2縮合体:3縮合体:4縮合体=21%:3
4%:31%:14%であり、キノンジアジド基が3個
以上縮合したものの割合は45%であった。Synthesis Example 10 Quinonediazide Compound (6)
16.1 g (0.05 mol) of BisRS-2P (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) and 20.15 g of 5-naphthoquinonediazidosulfonyl chloride in a dry nitrogen stream
(0.075 mol) was dissolved in 450 g of 1,4-dioxane and brought to room temperature. Here, 1,4-dioxane 50
quinonediazide compound (6) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 5 using 7.59 g of triethylamine mixed with g. The obtained quinonediazide compound (6) was subjected to HPLC measurement as described above. As a result, quinonediazide 1 condensate: 2 condensate: 3 condensate: 4 condensate = 21%: 3
4%: 31%: 14%, and the ratio of three or more quinonediazide groups condensed was 45%.
【0084】[0084]
【化21】 Embedded image
【0085】合成例11 キノンジアジド化合物(7)
の合成 乾燥窒素気流下、BIR−PC(商品名、旭有機材工業
(株)製)17.62g(0.05モル)と5−ナフト
キノンジアジドスルホニル酸クロリド40.30g
(0.15モル)を1,4−ジオキサン450gに溶解
させ、室温にした。ここに、1,4−ジオキサン50g
と混合させたトリエチルアミン15.18gを用い、合
成例5と同様にしてキノンジアジド化合物(7)を得
た。得られたキノンジアジド化合物(7)について前記
のようにHPLC測定を行ったところ、キノンジアジド
1縮合体:2縮合体:3縮合体:4縮合体:5縮合体=
3%:19%:26%:30%:22%であり、キノン
ジアジド基が3個以上縮合したものの割合は78%であ
った。Synthesis Example 11 Quinonediazide Compound (7)
17.62 g (0.05 mol) of BIR-PC (trade name, manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.) and 40.30 g of 5-naphthoquinonediazidosulfonyl chloride under a dry nitrogen stream.
(0.15 mol) was dissolved in 450 g of 1,4-dioxane and brought to room temperature. Here, 50 g of 1,4-dioxane
Quinonediazide compound (7) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 5 using 15.18 g of triethylamine mixed with The obtained quinonediazide compound (7) was subjected to HPLC measurement as described above. As a result, quinonediazide 1 condensate: 2 condensate: 3 condensate: 4 condensate: 5 condensate =
3%: 19%: 26%: 30%: 22%, and the ratio of three or more quinonediazide groups condensed was 78%.
【0086】[0086]
【化22】 Embedded image
【0087】合成例12 キノンジアジド化合物(8)
の合成 乾燥窒素気流下、BIR−BIPC−F(商品名、旭有
機材工業(株)製)23.62g(0.05モル)と4
−ナフトキノンジアジドスルホニル酸クロリド53.7
3g(0.20モル)を1,4−ジオキサン450gに
溶解させ、室温にした。ここに、1,4−ジオキサン5
0gと混合させたトリエチルアミン20.24gを用
い、合成例5と同様にしてキノンジアジド化合物(8)
を得た。得られたキノンジアジド化合物(8)について
前記のようにHPLC測定を行ったところ、キノンジア
ジド1縮合体:2縮合体:3縮合体:4縮合体:5縮合
体:6縮合体=2%:8%:16%:28%:29%:
17%であり、キノンジアジド基が3個以上縮合したも
のの割合は90%であった。Synthesis Example 12 Quinonediazide Compound (8)
23.62 g (0.05 mol) of BIR-BIPC-F (trade name, manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.) and 4 in a dry nitrogen stream
-Naphthoquinonediazidosulfonyl chloride 53.7
3 g (0.20 mol) was dissolved in 450 g of 1,4-dioxane and brought to room temperature. Here, 1,4-dioxane 5
Quinonediazide compound (8) in the same manner as in Synthesis Example 5 using 20.24 g of triethylamine mixed with 0 g
I got The obtained quinonediazide compound (8) was subjected to HPLC measurement as described above. As a result, quinonediazide 1 condensate: 2 condensate: 3 condensate: 4 condensate: 5 condensate: 6 condensate = 2%: 8% : 16%: 28%: 29%:
It was 17%, and the ratio of three or more quinonediazide groups condensed was 90%.
【0088】[0088]
【化23】 Embedded image
【0089】合成例13 キノンジアジド化合物(9)
の合成 乾燥窒素気流下、BisPG−P(商品名、本州化学工
業(株)製)4.1g(0.01モル)と4−ナフトキ
ノンジアジドスルホニル酸クロリド2.68g(0.0
1モル)5−ナフトキノンジアジドスルホニル酸クロリ
ド10.74g(0.04モル)を1,4−ジオキサン
450gに溶解させ、室温にした。ここに、1,4−ジ
オキサン50gと混合させたトリエチルアミン5.06
gを用い、合成例5と同様にしてキノンジアジド化合物
(9)を得た。得られたキノンジアジド化合物(9)に
ついて前記のようにHPLC測定を行ったところ、キノ
ンジアジド1縮合体:2縮合体:3縮合体:4縮合体:
5縮合体:6縮合体=0%:9%:14%:26%:3
3%:18%であり、キノンジアジド基が3個以上縮合
したものの割合は91%であった。Synthesis Example 13 Quinonediazide Compound (9)
In a dry nitrogen stream, 4.1 g (0.01 mol) of BisPG-P (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) and 2.68 g (0.0 mol of 4-naphthoquinonediazidosulfonyl chloride)
1 mol) 5-Naphthoquinonediazidosulfonyl chloride 10.74 g (0.04 mol) was dissolved in 1,4-dioxane 450 g, and the mixture was brought to room temperature. Here, triethylamine 5.06 mixed with 50 g of 1,4-dioxane was used.
Using g, a quinonediazide compound (9) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 5. The obtained quinonediazide compound (9) was subjected to HPLC measurement as described above. As a result, quinonediazide 1 condensate: 2 condensate: 3 condensate: 4 condensate:
5 condensate: 6 condensate = 0%: 9%: 14%: 26%: 3
3%: 18%, and the ratio of three or more quinonediazide groups condensed was 91%.
【0090】[0090]
【化24】 Embedded image
【0091】実施例1 乾燥窒素気流下、4,4’−ジアミノフェニルエーテル
5.01g(0.025モル)、1,3−ビス(3−ア
ミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.24g
(0.005モル)をN−メチル−2−ピロリドン(N
MP)50gに溶解させた。ここに合成例1で得られた
ヒドロキシ基含有酸無水物21.4g(0.03モル)
をNMP14gとともに加えて、20℃で1時間反応さ
せ、次いで50℃で4時間反応させた。その後、N、N
−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール7.14g
(0.06モル)をNMP5gで希釈した溶液を10分
かけて滴下した。滴下後、50℃で3時間攪拌した。Example 1 5.01 g (0.025 mol) of 4,4'-diaminophenyl ether and 1.24 g of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane under a stream of dry nitrogen
(0.005 mol) with N-methyl-2-pyrrolidone (N
MP) 50 g. Here, 21.4 g (0.03 mol) of the hydroxy group-containing acid anhydride obtained in Synthesis Example 1
Was added together with 14 g of NMP and reacted at 20 ° C. for 1 hour and then at 50 ° C. for 4 hours. Then N, N
-Dimethylformamide dimethyl acetal 7.14 g
(0.06 mol) was added dropwise over 10 minutes. After the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 3 hours.
【0092】得られた溶液40gに合成例7で得られた
キノンジアジド化合物(3)2gを加えて感光性ポリイ
ミド前駆体組成物のワニスAを得た。得られたワニスを
用いて前記のように、シリコンウエハー上に感光性ポリ
イミド前駆体膜を作製、露光、現像し、現像後の残膜率
を測定した後、キュアして収縮率、パターン形状につい
て評価を行った。To 40 g of the obtained solution, 2 g of the quinonediazide compound (3) obtained in Synthesis Example 7 was added to obtain a varnish A of a photosensitive polyimide precursor composition. As described above, using the obtained varnish, a photosensitive polyimide precursor film is prepared on a silicon wafer, exposed, developed, and after measuring the residual film ratio after development, curing and shrinkage ratio, the pattern shape An evaluation was performed.
【0093】実施例2 乾燥窒素気流下、合成例2で得られたヒドロキシル基含
有ジアミン(1)15.1g(0.025モル)をN−
メチル−2−ピロリドン(NMP)50gに溶解させ
た。ここに合成例1で得られたヒドロキシ基含有酸無水
物17.5g(0.025モル)をピリジン30gとと
もに加えて、60℃で6時間反応させた。反応終了後、
溶液を水2lに投入して、ポリマー固体の沈殿をろ過で
集めた。ポリマー固体を80℃の真空乾燥機で20時間
乾燥した。Example 2 Under a dry nitrogen stream, 15.1 g (0.025 mol) of the hydroxyl group-containing diamine (1) obtained in Synthesis Example 2 was N-
It was dissolved in 50 g of methyl-2-pyrrolidone (NMP). Here, 17.5 g (0.025 mol) of the hydroxy group-containing anhydride obtained in Synthesis Example 1 was added together with 30 g of pyridine, and reacted at 60 ° C. for 6 hours. After the reaction,
The solution was poured into 21 of water and the polymer solid precipitate was collected by filtration. The polymer solid was dried in a vacuum dryer at 80 ° C. for 20 hours.
【0094】このようにして得たポリマーの固体10g
を計り、合成例9で得られたキノンジアジド化合物
(5)2gとをガンマブチロラクトン30gに溶解させ
て感光性ポリイミド前駆体組成物のワニスBを得た。得
られたワニスを用いて前記のように、シリコンウエハー
上に感光性ポリイミド前駆体膜を作製、露光、現像し、
現像後の残膜率を測定した後、キュアして収縮率、パタ
ーン形状について評価を行った。10 g of the solid polymer thus obtained
Was measured and 2 g of the quinonediazide compound (5) obtained in Synthesis Example 9 was dissolved in 30 g of gamma-butyrolactone to obtain a varnish B of a photosensitive polyimide precursor composition. As described above, using the obtained varnish, to prepare a photosensitive polyimide precursor film on a silicon wafer, exposed, developed,
After measuring the residual film ratio after the development, the film was cured to evaluate the shrinkage ratio and the pattern shape.
【0095】実施例3 乾燥窒素気流下、合成例3で得られたヒドロキシル基含
有ジアミン化合物(2)17g(0.045モル)、
1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシ
ロキサン1.24g(0.005モル)をNMP50g
に溶解させた。ここに3,3’,4,4’−ジフェニル
エーテルテトラカルボン酸無水物12.4g(0.04
モル)をNMP21gとともに加えて、20℃で1時間
反応させ、次いで50℃で2時間反応させた。ここに無
水マレイン酸0.98g(0.01モル)を加え、50
℃で2時間攪拌後、N,N−ジメチルホルムアミドジエ
チルアセタール14.7g(0.1モル)をNMP5g
で希釈した溶液を10分かけて滴下した。滴下後、50
℃で3時間攪拌した。Example 3 17 g (0.045 mol) of the hydroxyl group-containing diamine compound (2) obtained in Synthesis Example 3 under a stream of dry nitrogen
1.24 g (0.005 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane was added to 50 g of NMP.
Was dissolved. Here, 12.4 g of 3,3 ', 4,4'-diphenylethertetracarboxylic anhydride (0.04
Mol) was added together with 21 g of NMP and reacted at 20 ° C. for 1 hour and then at 50 ° C. for 2 hours. 0.98 g (0.01 mol) of maleic anhydride was added thereto, and 50
After stirring at 2 ° C. for 2 hours, 14.7 g (0.1 mol) of N, N-dimethylformamide diethyl acetal was added to 5 g of NMP.
Was added dropwise over 10 minutes. After dripping, 50
Stirred at C for 3 hours.
【0096】得られた溶液30gに合成例11で得られ
たキノンジアジド化合物(7)1.6gを溶解させて感
光性ポリイミド前駆体組成物のワニスCを得た。得られ
たワニスを用いて前記のように、シリコンウエハー上に
感光性ポリイミド前駆体膜を作製、露光、現像し、現像
後の残膜率を測定した後、キュアして収縮率、パターン
形状について評価を行った。1.6 g of the quinonediazide compound (7) obtained in Synthesis Example 11 was dissolved in 30 g of the obtained solution to obtain a varnish C of a photosensitive polyimide precursor composition. As described above, using the obtained varnish, a photosensitive polyimide precursor film is prepared on a silicon wafer, exposed, developed, and after measuring the residual film ratio after development, curing and shrinkage ratio, the pattern shape An evaluation was performed.
【0097】実施例4 乾燥窒素気流下、合成例4で得られたヒドロキシル基含
有ジアミン化合物(3)6.08g(0.025モル)
と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル4.51g
(0.0225モル)と1,3−ビス(3−アミノプロ
ピル)テトラメチルジシロキサン0.62g(0.00
25モル)をNMP70gに溶解させた。ヒドロキシル
基含有酸無水物(1)24.99g(0.035モ
ル)、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン
酸2無水物4.41g(0.015モル)を室温でNM
P25gとともに加え、そのまま室温で1時間、その後
50℃で2時間攪拌した。ついで、グリシジルメチルエ
ーテル17.6g(0.2モル)をNMP10gで希釈
した溶液を加え、70℃で6時間攪拌した。Example 4 6.08 g (0.025 mol) of the hydroxyl group-containing diamine compound (3) obtained in Synthesis Example 4 under a stream of dry nitrogen.
And 4.51 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether
(0.0225 mol) and 0.62 g (0.002 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane
25 mol) was dissolved in 70 g of NMP. 24.99 g (0.035 mol) of the hydroxyl group-containing acid anhydride (1) and 4.41 g (0.015 mol) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride were subjected to NM at room temperature.
The mixture was added together with 25 g of P, and stirred at room temperature for 1 hour and then at 50 ° C. for 2 hours. Then, a solution obtained by diluting 17.6 g (0.2 mol) of glycidyl methyl ether with 10 g of NMP was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 6 hours.
【0098】このポリマー溶液40gに合成例12で得
られたキノンジアジド化合物(8)2.5gを溶解させ
て感光性ポリイミド前駆体組成物のワニスDを得た。得
られたワニスを用いて前記のように、シリコンウエハー
上に感光性ポリイミド前駆体膜を作製、露光、現像し、
現像後の残膜率を測定した後、キュアして収縮率、パタ
ーン形状について評価を行った。In 40 g of this polymer solution, 2.5 g of the quinonediazide compound (8) obtained in Synthesis Example 12 was dissolved to obtain a varnish D of a photosensitive polyimide precursor composition. As described above, using the obtained varnish, to prepare a photosensitive polyimide precursor film on a silicon wafer, exposed, developed,
After measuring the residual film ratio after the development, the film was cured to evaluate the shrinkage ratio and the pattern shape.
【0099】実施例5 乾燥窒素気流下、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒド
ロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン18.3g
(0.05モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NM
P)50g、グリシジルメチルエーテル26.4g
(0.3モル)に溶解させ、溶液の温度を−15℃まで
冷却した。ここにジフェニルエーテルジカルボン酸ジク
ロリド7.38g(0.025モル)、イソフタル酸ジ
クロリド5.08g(0.025モル)をガンマブチロ
ラクトン25gに溶解させた溶液を内部の温度が0℃を
越えないように滴下した。滴下終了後、6時間−15℃
で攪拌を続けた。反応終了後、溶液を水3lに投入して
白色の沈殿を集めた。この沈殿をろ過で集めて、水で3
回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で20時間乾燥し
た。Example 5 18.3 g of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane under a stream of dry nitrogen
(0.05 mol) with N-methyl-2-pyrrolidone (NM
P) 50 g, glycidyl methyl ether 26.4 g
(0.3 mol), and the temperature of the solution was cooled to -15 ° C. A solution prepared by dissolving 7.38 g (0.025 mol) of diphenyl ether dicarboxylic acid dichloride and 5.08 g (0.025 mol) of isophthalic acid dichloride in 25 g of gamma-butyrolactone was added dropwise so that the internal temperature did not exceed 0 ° C. did. After dropping, -15 ° C for 6 hours
And continued stirring. After completion of the reaction, the solution was poured into 3 l of water to collect a white precipitate. The precipitate is collected by filtration and washed with water for 3 hours.
After washing twice, it was dried in a vacuum dryer at 80 ° C. for 20 hours.
【0100】このようにして得られたポリマー粉体10
gに合成例8で得られたキノンジアジド化合物(4)2
gをNMP30gに溶解させて感光性ポリベンゾオキサ
ゾール前駆体組成物のワニスEを得た。得られたワニス
を用いて前記のように、シリコンウエハー上に感光性ポ
リベンゾオキサゾール前駆体膜を作製、露光、現像し、
現像後の残膜率を測定した後、キュアして収縮率、パタ
ーン形状について評価を行った。The thus obtained polymer powder 10
g to the quinonediazide compound (4) 2 obtained in Synthesis Example 8.
g of NMP was dissolved in 30 g of NMP to obtain a varnish E of a photosensitive polybenzoxazole precursor composition. As described above, using the obtained varnish, a photosensitive polybenzoxazole precursor film is formed on a silicon wafer, exposed and developed,
After measuring the residual film ratio after the development, the film was cured to evaluate the shrinkage ratio and the pattern shape.
【0101】実施例6 実施例4と同様に合成したポリイミド前駆体溶液40g
に合成例13で得られたキノンジアジド化合物(9)2
gを溶解させて感光性ポリイミド前駆体組成物のワニス
Fを得た。得られたワニスを用いて前記のように、シリ
コンウエハー上に感光性ポリイミド前駆体膜を作製、露
光、現像し、現像後の残膜率を測定した後、キュアして
収縮率、パターン形状について評価を行った。Example 6 40 g of a polyimide precursor solution synthesized in the same manner as in Example 4
The quinonediazide compound (9) 2 obtained in Synthesis Example 13
g was dissolved to obtain a varnish F of a photosensitive polyimide precursor composition. As described above, using the obtained varnish, a photosensitive polyimide precursor film is prepared on a silicon wafer, exposed, developed, and after measuring the residual film ratio after development, curing and shrinkage ratio, the pattern shape An evaluation was performed.
【0102】比較例1 実施例1と同様に合成したポリイミド前駆体溶液40g
に合成例5で得られたキノンジアジド化合物(1)2g
を溶解させて感光性ポリイミド前駆体組成物のワニスG
を得た。得られたワニスを用いて前記のように、シリコ
ンウエハー上に感光性ポリイミド前駆体膜を作製、露
光、現像し、現像後の残膜率を測定した後、キュアして
収縮率、パターン形状について評価を行った。Comparative Example 1 40 g of a polyimide precursor solution synthesized in the same manner as in Example 1
2 g of the quinonediazide compound (1) obtained in Synthesis Example 5
Is dissolved to form a varnish G of the photosensitive polyimide precursor composition.
I got As described above, using the obtained varnish, a photosensitive polyimide precursor film is prepared on a silicon wafer, exposed, developed, and after measuring the residual film ratio after development, curing and shrinkage ratio, the pattern shape An evaluation was performed.
【0103】比較例2 実施例3と同様に合成したポリイミド前駆体溶液30g
に合成例6で得られたキノンジアジド化合物(2)2g
を溶解させて感光性ポリイミド前駆体組成物のワニスH
を得た。得られたワニスを用いて前記のように、シリコ
ンウエハー上に感光性ポリイミド前駆体膜を作製、露
光、現像し、現像後の残膜率を測定した後、キュアして
収縮率、パターン形状について評価を行った。Comparative Example 2 30 g of a polyimide precursor solution synthesized in the same manner as in Example 3
2 g of the quinonediazide compound (2) obtained in Synthesis Example 6
Is dissolved to form a varnish H of the photosensitive polyimide precursor composition.
I got As described above, using the obtained varnish, a photosensitive polyimide precursor film is prepared on a silicon wafer, exposed, developed, and after measuring the residual film ratio after development, curing and shrinkage ratio, the pattern shape An evaluation was performed.
【0104】比較例3 実施例2と同様に合成したポリイミド前駆体溶液30g
に合成例10で得られたキノンジアジド化合物(6)
1.6gを溶解させて感光性ポリイミド前駆体組成物の
ワニスIを得た。得られたワニスを用いて前記のよう
に、シリコンウエハー上に感光性ポリイミド前駆体膜を
作製、露光、現像し、現像後の残膜率を測定した後、キ
ュアして収縮率、パターン形状について評価を行った。Comparative Example 3 30 g of a polyimide precursor solution synthesized in the same manner as in Example 2
The quinonediazide compound (6) obtained in Synthesis Example 10
1.6 g was dissolved to obtain a varnish I of a photosensitive polyimide precursor composition. As described above, using the obtained varnish, a photosensitive polyimide precursor film is prepared on a silicon wafer, exposed, developed, and after measuring the residual film ratio after development, curing and shrinkage ratio, the pattern shape An evaluation was performed.
【0105】実施例1〜6、比較例1〜3の評価結果に
ついては以下の表1に示した。The evaluation results of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1 below.
【0106】[0106]
【表1】 [Table 1]
【0107】[0107]
【発明の効果】本発明によれば、アルカリ水溶液で現像
でき、現像時の膜減り量、キュア後の収縮率が小さく、
パターン形状の優れたポジ型の感光性樹脂前駆体組成物
を得ることができる。According to the present invention, development can be carried out with an aqueous alkali solution, the amount of film loss during development and the shrinkage after curing are small,
A positive photosensitive resin precursor composition having an excellent pattern shape can be obtained.
フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA03 AA04 AA06 AA10 AA20 AB16 AC01 AD03 BE01 CB26 CB43 CB45 CB55 FA17 FA29 4J002 CL061 CL071 EQ036 ET006 GP03 Continued on front page F-term (reference) 2H025 AA03 AA04 AA06 AA10 AA20 AB16 AC01 AD03 BE01 CB26 CB43 CB45 CB55 FA17 FA29 4J002 CL061 CL071 EQ036 ET006 GP03
Claims (6)
主成分とするポリマーと、(b)感光剤からなるポジ型
感光性樹脂前駆体組成物であって、(b)感光剤が水酸
基を少なくとも3個有するフェノール化合物とキノンジ
アジドとの縮合体であり、該フェノール化合物1分子中
にキノンジアジドを少なくとも3個縮合したものが
(b)感光剤全体の50%以上であることを特徴とする
ポジ型感光性樹脂前駆体組成物。 【化1】 (式中R1は2個以上の炭素原子を有する2価から8価
の有機基、R2は2個以上の炭素原子を有する2価から
6価の有機基、R3は水素、または炭素数1から20ま
での有機基を示す。nは10から100000までの整
数、mは0から2までの整数、p、qは0から4までの
整数を示す。ただしp+q>0である。)1. A positive photosensitive resin precursor composition comprising (a) a polymer having a structural unit represented by the general formula (1) as a main component and (b) a photosensitive agent, wherein (b) The photosensitizer is a condensate of a phenolic compound having at least three hydroxyl groups and quinonediazide, and at least three quinonediazides condensed in one molecule of the phenolic compound are (b) 50% or more of the entire photosensitizer. A positive photosensitive resin precursor composition characterized by the following: Embedded image (Wherein R 1 is a divalent to octavalent organic group having 2 or more carbon atoms, R 2 is a divalent to hexavalent organic group having 2 or more carbon atoms, R 3 is hydrogen or carbon Represents an organic group represented by the formulas 1 to 20, n represents an integer from 10 to 100,000, m represents an integer from 0 to 2, p and q each represents an integer from 0 to 4, provided that p + q> 0. .)
下有するフェノール化合物とキノンジアジドとの縮合体
であり、該フェノール化合物1分子中にキノンジアジド
を3個以上5個以下縮合したものが(b)感光剤全体の
50%以上であることを特徴とする請求項1記載のポジ
型感光性樹脂前駆体組成物。(B) the photosensitizer is a condensate of a phenol compound having 3 to 5 hydroxyl groups and quinonediazide, wherein 3 to 5 quinonediazides are condensed in one molecule of the phenol compound; The positive photosensitive resin precursor composition according to claim 1, wherein (b) is at least 50% of the total amount of the photosensitive agent.
H)pが、一般式(2)で表されることを特徴とする請
求項1または2記載のポジ型感光性樹脂前駆体組成物。 【化2】 (R4、R6は炭素数2〜20より選ばれる2価〜4価の
有機基を示し、R5は、炭素数3〜20より選ばれる水
酸基を有した3価〜6価の有機基を示し、R7、R8は水
素、および/または炭素数1〜20までの有機基を示
す。o、sは0から2までの整数、rは1〜4までの整
数を示す。)3. The method according to claim 1, wherein R 1 (COOR 3 ) m (O
H) p is represented by general formula (2), The positive photosensitive resin precursor composition of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Embedded image (R 4 and R 6 each represent a divalent to tetravalent organic group selected from 2 to 20 carbon atoms, and R 5 represents a trivalent to hexavalent organic group having a hydroxyl group selected from 3 to 20 carbon atoms. And R 7 and R 8 represent hydrogen and / or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. O and s represent an integer of 0 to 2, and r represents an integer of 1 to 4.)
(3)で表されることを特徴とする請求項1または2記
載のポジ型感光性樹脂前駆体組成物。 【化3】 (R9、R11は炭素数2〜20より選ばれる水酸基を有
した3価〜4価の有機基を示し、R10は炭素数2〜30
より選ばれる2価の有機基を示す。t、uは1あるいは
2の整数を示す。)4. The positive photosensitive resin precursor composition according to claim 1, wherein R 2 (OH) q in the general formula (1) is represented by the general formula (3). Embedded image (R 9 and R 11 each represent a trivalent to tetravalent organic group having a hydroxyl group selected from 2 to 20 carbon atoms, and R 10 represents 2 to 30 carbon atoms.
And a divalent organic group selected from the group consisting of: t and u each represent an integer of 1 or 2. )
(4)で表されることを特徴とする請求項1または2記
載のポジ型感光性樹脂前駆体組成物。 【化4】 (R12、R14は炭素数2〜20までの2価の有機基を示
し、R13は、炭素数3〜20より選ばれる水酸基を有し
た3価〜6価の有機基を示す。vは1〜4までの整数を
示す。)5. The positive photosensitive resin precursor composition according to claim 1, wherein R 2 (OH) q in the general formula (1) is represented by the general formula (4). Embedded image (R 12 and R 14 each represent a divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms, and R 13 represents a trivalent to hexavalent organic group having a hydroxyl group selected from 3 to 20 carbon atoms. Represents an integer of 1 to 4.)
(5)で表されることを特徴とする請求項1または2記
載のポジ型感光性樹脂前駆体組成物。 【化5】 (R15は炭素数2〜20より選ばれる2価の有機基を示
し、R16は、炭素数3〜20より選ばれる水酸基を有し
た3価〜6価の有機基を示す。wは1〜4までの整数を
示す。)6. The positive photosensitive resin precursor composition according to claim 1, wherein R 2 (OH) q in the general formula (1) is represented by the general formula (5). Embedded image (R 15 represents a divalent organic group selected from 2 to 20 carbon atoms, and R 16 represents a trivalent to hexavalent organic group having a hydroxyl group selected from 3 to 20 carbon atoms. W is 1 Represents an integer from to 4)
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- 2001-03-21 JP JP2001080320A patent/JP2002278061A/en active Pending
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