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JP2003121998A - Photosensitive polymer composition, method for producing pattern and electronic parts - Google Patents

Photosensitive polymer composition, method for producing pattern and electronic parts

Info

Publication number
JP2003121998A
JP2003121998A JP2001314100A JP2001314100A JP2003121998A JP 2003121998 A JP2003121998 A JP 2003121998A JP 2001314100 A JP2001314100 A JP 2001314100A JP 2001314100 A JP2001314100 A JP 2001314100A JP 2003121998 A JP2003121998 A JP 2003121998A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
polymer composition
photosensitive polymer
formula
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001314100A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Yamazaki
範幸 山▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HD MicroSystems Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical DuPont Microsystems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical DuPont Microsystems Ltd filed Critical Hitachi Chemical DuPont Microsystems Ltd
Priority to JP2001314100A priority Critical patent/JP2003121998A/en
Publication of JP2003121998A publication Critical patent/JP2003121998A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a negative heat-resistant photosensitive polymer composition having high sensitivity and excellent in pattern shape and resolution because development time is shortened and a high residual film ratio of an exposed area can be maintained, to provide a method for producing a relief pattern having high resolution and a good shape by using the composition and to further provide a heat-resistant photosensitive polymer composition convertible to a polyimide-base heat-resistant polymer by heating and electronic parts using this composition. SOLUTION: The photosensitive polymer composition comprises (a) a polyimide precursor or a polyimide soluble in an aqueous alkali solution, (b) a compound which generates an acid under light, (c) a compound having one or more tertiary alcohols having a hydroxyl group on carbon bonding directly to an aromatic ring and (d) a compound having two or more alkoxymethyl groups and phenolic hydroxyl groups in one molecule.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性感光性重合
体組成物及びこの組成物を用いたレリーフパターンの製
造法に関し、さらに詳しくは、加熱処理により半導体素
子等の電子部品の表面保護膜、層間絶縁膜等として適用
可能なポリイミド系耐熱性高分子となる耐熱性感光性重
合体組成物及びこの組成物を用いたレリーフパターンの
製造法及び電子部品に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat-resistant photosensitive polymer composition and a method for producing a relief pattern using this composition, more specifically, a surface protective film for electronic parts such as semiconductor devices by heat treatment. The present invention relates to a heat-resistant photosensitive polymer composition that is a polyimide-based heat-resistant polymer applicable as an interlayer insulating film, etc., a method for producing a relief pattern using this composition, and an electronic component.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリイミドは耐熱性及び機械特性に優
れ、また、膜形成が容易であり、表面を平坦化できる等
の利点から、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜とし
て広く使用されている。
2. Description of the Related Art Polyimide has been widely used as a surface protective film and an interlayer insulating film for semiconductor devices because it has excellent heat resistance and mechanical properties, is easy to form a film, and has a flat surface. .

【0003】ポリイミドを表面保護膜又は層間絶縁膜と
して使用する場合、スルーホール等の形成工程は、主に
ポジ型のホトレジストを用いるエッチングプロセスによ
って行われている。しかし、工程にはホトレジストの塗
布や剥離が含まれ、煩雑であるという問題がある。そこ
で作業工程の合理化を目的に感光性を兼ね備えた耐熱性
材料の検討がなされてきた。
When using polyimide as a surface protective film or an interlayer insulating film, the step of forming through holes and the like is mainly performed by an etching process using a positive photoresist. However, there is a problem in that the process includes coating and peeling of the photoresist and is complicated. Therefore, heat-resistant materials having photosensitivity have been studied for the purpose of streamlining the work process.

【0004】感光性ポリイミド組成物に関しては、1.
エステル結合により感光基を導入したポリイミド前駆体
組成物(特公昭52−30207号公報等)、2.ポリ
アミド酸に化学線により2量化または重合可能な炭素−
炭素二重結合及びアミノ基と芳香族ビスアジドを含む化
合物を添加した組成物(特公平3−36861号公報
等)が知られている。
Regarding the photosensitive polyimide composition, 1.
1. A polyimide precursor composition having a photosensitive group introduced by an ester bond (Japanese Patent Publication No. 52-30207, etc.); Carbon capable of dimerizing or polymerizing polyamic acid with actinic radiation
A composition containing a compound containing a carbon double bond and an amino group and an aromatic bisazide (Japanese Patent Publication No. 3-36861) is known.

【0005】感光性ポリイミド組成物の使用に際して
は、通常、溶液状態で基板上に塗布後乾燥し、マスクを
介して活性光線を照射し、露光部を現像液で除去し、パ
ターンを形成する。
When the photosensitive polyimide composition is used, it is usually applied on a substrate in a solution state, dried, irradiated with an actinic ray through a mask, and the exposed portion is removed with a developing solution to form a pattern.

【0006】上記1,2の組成物は光照射で生成するラ
ジカル活性種による架橋反応を利用したネガ型であり、
現像に有機溶剤を使用する。しかし、これら架橋系パタ
ーン形成材料はパターン形成に要する照射量が多い、架
橋剤を含有するため暗反応による分子量の増大が起こ
り、保存時の組成物の粘度変化が大きく、保存安定性が
低いなどの問題がある。また、近年、環境問題の点で有
機溶剤から水系現像液の要望も強まっている。
The above compositions 1 and 2 are of a negative type utilizing a crosslinking reaction by radical active species generated by light irradiation,
Use an organic solvent for development. However, these cross-linked pattern forming materials require a large amount of irradiation for pattern formation, increase in molecular weight due to dark reaction due to the inclusion of a cross-linking agent, large change in viscosity of the composition during storage, low storage stability, etc. I have a problem. Further, in recent years, there has been an increasing demand for an aqueous developing solution from an organic solvent in view of environmental problems.

【0007】一方、架橋反応ではなく、三級アルコール
の極性変換反応に基づくネガ形パターン形成材料として
特開平2−290917、特開平4−165359、特
開平7−104473に記載されているものが知られて
いる。これら極性変換系パターン形成材料は架橋系パタ
ーン形成材料に比べて、高感度、高解像度であり、寸法
精度、並びに安定性に優れるという特徴を有している。
これらは、半導体微細加工用のフォトレジストとしての
使用を目的としており、フォトレジストをマスクにして
下地膜をエッチングした後、通常、除去される。しか
し、このような、極性変換系パターン形成材料をバッフ
ァーコート膜、層間絶縁膜として半永久的に半導体素子
中に組み込む使用法は例を見ない。
On the other hand, as the negative pattern forming material based on the polarity conversion reaction of the tertiary alcohol, not the crosslinking reaction, those described in JP-A-2-290917, JP-A-4-165359 and JP-A-7-104473 are known. Has been. These polarity conversion type pattern forming materials are characterized by higher sensitivity, higher resolution, and better dimensional accuracy and stability than cross-linking type pattern forming materials.
These are intended to be used as a photoresist for semiconductor fine processing, and are usually removed after etching a base film using the photoresist as a mask. However, there is no example of such a method of semi-permanently incorporating a polarity conversion type pattern forming material as a buffer coat film or an interlayer insulating film into a semiconductor element.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した従来
技術の問題点を克服するものである。
The present invention overcomes the above-mentioned problems of the prior art.

【0009】すなわち、請求項1〜7記載の発明は、現
像時間が短縮できるとともに、高い残膜率を維持し、パ
タ−ン形状や解像性に優れる耐熱性感光性重合体組成物
を提供するものであり、請求項8の発明は、前記の組成
物の使用により解像度が高く、良好な形状のパタ−ンが
得られるレリ−フパタ−ンの製造方法を提供するもので
ある。
That is, the inventions according to claims 1 to 7 provide a heat-resistant photosensitive polymer composition capable of shortening the developing time, maintaining a high residual film ratio, and being excellent in pattern shape and resolution. The invention of claim 8 provides a method for producing a relief pattern, which has a high resolution and can obtain a pattern of good shape by using the composition.

【0010】さらに、請求項9記載の発明は、良好な形
状の精密なレリ−フパタ−ンを有することにより、信頼
性の高い電子部品を提供するものである。
Further, the invention according to claim 9 provides a highly reliable electronic component by having a precise relief pattern having a good shape.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、(a)アルカ
リ水溶液可溶性のポリイミド前駆体又はポリイミド、
(b)光により酸を発生する化合物、(c)芳香環に直
接結合した炭素上に水酸基を有する三級アルコールを少
なくとも1つ以上有する化合物、並びに、(d)分子中
に2個以上のアルコキシメチル基とフェノ−ル性水酸基
とを有する化合物を含有してなる感光性重合体組成物に
関する。
The present invention provides (a) a polyimide precursor or polyimide soluble in an aqueous alkali solution,
(B) a compound that generates an acid by light, (c) a compound having at least one tertiary alcohol having a hydroxyl group on the carbon directly bonded to an aromatic ring, and (d) two or more alkoxys in the molecule The present invention relates to a photosensitive polymer composition containing a compound having a methyl group and a phenolic hydroxyl group.

【0012】また本発明は、(a)成分が、一般式
(I)
In the present invention, the component (a) is represented by the general formula (I)

【0013】[0013]

【化9】 [Chemical 9]

【0014】(式中、Rは4価の有機基を示し、R
は2価の有機基を表す)で表される繰り返し単位を有す
るポリイミド前駆体である請求項1記載の感光性重合体
組成物に関する。また本発明は、(a)成分が、一般式
(II)
(In the formula, R 1 represents a tetravalent organic group, and R 2
Is a divalent organic group) and is a polyimide precursor having a repeating unit represented by the formula 1. The photosensitive polymer composition according to claim 1. Further, in the present invention, the component (a) is represented by the general formula (II)

【0015】[0015]

【化10】 [Chemical 10]

【0016】(式中、Rは4価の有機基を示し、R
はカルボキシル基又はフェノール性水酸基を有する2価
の有機基を示し、Rは各々独立に1価の有機基を表
す)で表される繰り返し単位を有するポリイミド前駆体
である請求項1及び2記載の感光性重合体組成物に関す
る。また本発明は、(c)成分が、下記一般式(II
I)〜(VII)
(In the formula, R 1 represents a tetravalent organic group, and R 3
Represents a divalent organic group having a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group, and R 4 each independently represents a monovalent organic group), and is a polyimide precursor having a repeating unit represented by the formula. And a photosensitive polymer composition. Further, in the present invention, the component (c) has the following general formula (II
I) to (VII)

【0017】[0017]

【化11】 [Chemical 11]

【0018】[0018]

【化12】 [Chemical 12]

【0019】[0019]

【化13】 [Chemical 13]

【0020】[0020]

【化14】 [Chemical 14]

【0021】(式中、R5、R6は炭素数1〜4の置換
または無置換アルキル基を示す。R7〜R10は水素、
ハロゲン、炭素数1〜4の置換、又は無置換アルキル
基、炭素数1〜4の置換または無置換アルコキシ基、ヒ
ドロキシ基、フェニル基の中から選ばれる原子、または
原子団を示す)で表される化合物である請求項1〜3記
載の感光性重合体組成物に関する。また本発明は、
(d)成分が、下記一般式(VII)
(In the formula, R5 and R6 represent a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R7 to R10 are hydrogen,
Halogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxy group, an atom selected from a phenyl group, or an atomic group). The present invention relates to a photosensitive polymer composition according to claims 1 to 3. Further, the present invention is
The component (d) has the following general formula (VII)

【0022】[0022]

【化15】 [Chemical 15]

【0023】(式中、Xは単結合又は2価の有機基を示
し、Rはアルキル基又は、アルケニル基を示し、R11
及びR12は各々独立にアルキル基又はアルケニル基を
示し、m及びnは各々独立に1又は2であり、p及びq
は各々独立に0〜3の整数である)で表される化合物で
ある請求項1〜4記載の感光性重合体組成物。
(In the formula, X represents a single bond or a divalent organic group, R represents an alkyl group or an alkenyl group, and R 11
And R 12 each independently represents an alkyl group or an alkenyl group, m and n are each independently 1 or 2, and p and q
Are each independently an integer of 0 to 3), The photosensitive polymer composition according to claim 1.

【0024】さらに本発明は、前記記載の感光性重合体
組成物を支持基板上に塗布し乾燥する行程、露光する工
程、アルカリ現像液を用いて現像する工程及び加熱処理
する工程を含むレリ−フパタ−ンの製造法に関する。ま
た本発明は前記の製造法により得られるレリ−フパタ−
ンを表面保護膜、又は層間絶縁膜として有してなる電子
部品に関する。
The present invention further includes a release process which comprises a step of coating and drying the above-mentioned photosensitive polymer composition on a supporting substrate, an exposing step, a developing step using an alkali developing solution, and a heat treating step. The present invention relates to a manufacturing method for a pattern. The present invention also relates to a relief pattern obtained by the above production method.
The present invention relates to an electronic component having a surface protective film or an interlayer insulating film.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明における(a)成分は、現
像液として用いられるアルカリ水溶液に可溶性であるこ
とが必要であるため、アルカリ水溶液に可溶性のポリイ
ミド前駆体又はポリイミドから選択される重合体であ
る。そのために、前記重合体は分子中に酸性基を有する
ことが好ましい。本発明における重合体の種類は、耐熱
性に優れ、半導体装置や多層配線板の層間絶縁膜や表面
保護膜として優れた特性を示すため、ポリイミド、又
は、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド
酸アミド等のポリイミド前駆体である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Since the component (a) in the present invention needs to be soluble in an alkaline aqueous solution used as a developing solution, a polymer selected from a polyimide precursor or a polyimide soluble in an alkaline aqueous solution. Is. Therefore, the polymer preferably has an acidic group in the molecule. The type of polymer in the present invention is excellent in heat resistance, and exhibits excellent properties as an interlayer insulating film or a surface protective film of a semiconductor device or a multilayer wiring board. Therefore, polyimide, or polyamic acid, polyamic acid ester, or polyamic acid amide is used. And other polyimide precursors.

【0026】(a)成分は、酸性基を有することによ
り、現像液として用いられるアルカリ水溶液に可溶であ
るが、露光後は(b)成分の光分解により生成する酸が
(C)成分の三級アルコールが分子内脱水反応を起こ
し、イソプロペニル基に変化させるため、その溶解性が
著しく低下する。このため露光部の溶解速度が下がり、
未露光部との溶解速度差が生じるので、レリーフパター
ンが形成できる。また、(d)成分を含有することによ
り、未露光部の溶解性が高まり、現像時間の短縮、高い
残膜率を得ることができる。
Since the component (a) has an acidic group, it is soluble in an alkaline aqueous solution used as a developer, but after exposure, the acid produced by photolysis of the component (b) is the component (C). Since the tertiary alcohol undergoes an intramolecular dehydration reaction and changes to an isopropenyl group, its solubility is significantly reduced. As a result, the dissolution rate of the exposed area decreases,
Since there is a difference in dissolution rate from the unexposed portion, a relief pattern can be formed. Further, by containing the component (d), the solubility of the unexposed portion is increased, the development time can be shortened, and a high residual film rate can be obtained.

【0027】なお、アルカリ水溶液とは、テトラメチル
アンモニウムヒドロキシド、金属水酸化物、アミン等が
水に溶解された、アルカリ性を呈する水溶液である。
(a)成分における前記酸性基としては、カルボキシル
基、フェノール性水酸基、スルホ基等が挙げられるが、
本発明で使用する重合体はカルボキシル基又はフェノー
ル性水酸基を有するものが好ましい。
The alkaline aqueous solution is an alkaline aqueous solution in which tetramethylammonium hydroxide, metal hydroxide, amine and the like are dissolved in water.
Examples of the acidic group in the component (a) include a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, and a sulfo group.
The polymer used in the present invention preferably has a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group.

【0028】前記一般式(I)、(II)において、R
で示される4価の有機基とは、ジアミンと反応して、
ポリイミド前駆体の構造を形成しうる、テトラカルボン
酸、その二無水物又はそれらの誘導体の残基であり、4
価の芳香族基又は脂肪族基が好ましく、炭素原子数が4
〜40のものがより好ましく、炭素原子数が4〜40の
4価の芳香族基がさらに好ましい。芳香族基とは、芳香
環(ベンゼン環、ナフタレン環等)を含む基をいう。4
価の芳香族基としては、4個の結合部位はいずれも芳香
環上に存在するものが好ましい。これらの結合部位は、
2組の2個の結合部位に分けられ、その2個の結合部位
が芳香環のオルト位に位置するものが好ましい。前記の
2組は同一の芳香環に存在してもよいし、各種結合を介
して結合している別々の芳香環に存在してもよい。
In the above general formulas (I) and (II), R
The tetravalent organic group represented by 1 reacts with a diamine,
A residue of a tetracarboxylic acid, a dianhydride thereof, or a derivative thereof which can form a structure of a polyimide precursor;
A valent aromatic group or aliphatic group, which has 4 carbon atoms
To 40 are more preferable, and a tetravalent aromatic group having 4 to 40 carbon atoms is further preferable. The aromatic group means a group containing an aromatic ring (benzene ring, naphthalene ring, etc.). Four
As the valent aromatic group, those in which all of the four bonding sites are present on the aromatic ring are preferable. These binding sites are
It is preferably divided into two sets of two binding sites, and the two binding sites are located at the ortho position of the aromatic ring. The above-mentioned two sets may be present in the same aromatic ring, or may be present in different aromatic rings which are bonded via various bonds.

【0029】前記一般式(I)において、Rで示され
る2価の有機基とは、テトラカルボン酸、その二無水物
又はそれらの誘導体と反応してポリイミド前駆体の構造
を形成しうるジアミンのアミノ基を除いた残基であり、
芳香族基又は脂肪族基が好ましく、炭素原子数が2〜4
0のものがより好ましく、芳香族基がさらに好ましい。
ここで、芳香族基としては、その2個の結合部位が芳香
環上に直接存在するものが好ましく、この場合2個の結
合部位は同一の芳香環に存在しても異なった芳香環に存
在してもよい。前記一般式(II)において、Rで示
されるカルボキシル基又はフェノール性水酸基を有する
2価の有機基とは、テトラカルボン酸、その二無水物又
はそれらの誘導体と反応してポリイミド前駆体の構造を
形成しうる、カルボキシル基又はフェノール性水酸基を
有するジアミンのアミノ基を除いた残基であり、芳香族
基又は脂肪族基が好ましく、カルボキシル基を除いた炭
素原子数が2〜40のものがより好ましく、芳香族基が
さらに好ましい。ここで、芳香族基としては、その2個
の結合部位が芳香環上に直接存在するものが好ましく、
この場合2個の結合部位は同一の芳香環に存在しても異
なった芳香環に存在してもよい。また、カルボキシル基
又はフェノール性水酸基は1〜8個有することが好まし
く、これらも芳香環に直接結合しているものが好まし
い。
In the general formula (I), the divalent organic group represented by R 2 is a diamine capable of reacting with tetracarboxylic acid, a dianhydride thereof or a derivative thereof to form a structure of a polyimide precursor. Is a residue excluding the amino group of
An aromatic group or an aliphatic group is preferable, and the number of carbon atoms is 2 to 4
0 is more preferable, and an aromatic group is further preferable.
Here, the aromatic group is preferably one in which the two binding sites are directly present on the aromatic ring, and in this case, the two binding sites are present in the same aromatic ring or different aromatic rings. You may. In the general formula (II), the divalent organic group having a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group represented by R 3 is a structure of a polyimide precursor by reacting with tetracarboxylic acid, a dianhydride thereof or a derivative thereof. Which is a residue excluding an amino group of a diamine having a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group, which is preferably an aromatic group or an aliphatic group, and which has 2 to 40 carbon atoms excluding the carboxyl group. More preferably, an aromatic group is even more preferable. Here, the aromatic group is preferably one in which the two bonding sites are directly present on the aromatic ring,
In this case, the two binding sites may be present on the same aromatic ring or different aromatic rings. Further, it is preferable to have 1 to 8 carboxyl groups or phenolic hydroxyl groups, and it is also preferable that these are also directly bonded to the aromatic ring.

【0030】一般式(II)において、Rで示される
一価の有機基としては、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭
化水素基が好ましく、炭素原子数1〜20のものがより
好ましい。
In the general formula (II), the monovalent organic group represented by R 4 is preferably an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, more preferably one having 1 to 20 carbon atoms.

【0031】前記一般式(I)、及び(II)で示され
る繰り返し単位を有するポリイミド前駆体は、一般式
(I)及び(II)で表される繰り返し単位以外の繰り
返しを有してもよい。例えば、下記一般式(VII)
The polyimide precursor having the repeating units represented by the general formulas (I) and (II) may have repeating units other than the repeating units represented by the general formulas (I) and (II). . For example, the following general formula (VII)

【0032】[0032]

【化16】 [Chemical 16]

【0033】(式中、Rは4価の有機基を示し、R
はカルボキシル基及びフェノール性水酸基を有しない2
価の有機基を示し、Rは1価の有機基を示す)で表さ
れる繰り返し単位を有してもよい。
(In the formula, R 5 represents a tetravalent organic group, and R 6
Has no carboxyl group or phenolic hydroxyl group 2
A valent organic group, and R 7 represents a monovalent organic group).

【0034】一般式(VII)において、Rで示され
る4価の有機基の説明は、前記一般式(I)、(II)
のRの説明と同様である。また、一般式(VII)に
おいて、Rで示される2価の有機基の説明は、前記一
般式(I)のRの説明と同様である。さらに、一般式
(VII)において、Rで示される基のうち1価の有
機基の説明は、前記一般式(II)Rの説明と同様で
ある。
In the general formula (VII), the description of the tetravalent organic group represented by R 5 is as described above in the general formulas (I) and (II).
Is the same as the description of R 1 of. In the general formula (VII), the description of the divalent organic group represented by R 6 is the same as the description of R 2 in the general formula (I). Furthermore, in the general formula (VII), the monovalent organic group among the groups represented by R 7 is the same as the description of the general formula (II) R 4 .

【0035】なお、一般式(II)及び一般式(VI
I)において、R及びRで示される基は、各繰り返
し単位中に2つあるが、これらは同一でも異なっていて
もよい。また、複数の繰り返し単位において、 R
、R、R、R、R、及びRで示される基
は同一でも異なっていてもよい。
The general formula (II) and the general formula (VI
In I), there are two groups represented by R 4 and R 7 in each repeating unit, which may be the same or different. Further, in a plurality of repeating units, R 1 ,
The groups represented by R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 may be the same or different.

【0036】本発明における(a)成分のポリイミド前
駆体又はポリイミドの分子量としては、重量平均分子量
で3,000〜200,000が好ましく、5,000
〜100,000がより好ましい。分子量は、ゲルパー
ミエーションクロマトグラフィー法により測定し、標準
ポリスチレン検量線を用いて換算し、値を得ることがで
きる。本発明において、(a)成分がポリアミド酸の場
合、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを有
機溶剤中で反応させて得ることができる。また、(a)
成分がポリアミド酸エステルの場合、例えば、テトラカ
ルボン酸ジエステルジハライド(クロライド、ブロマイ
ド等)と、カルボキシル基又はフェノール性水酸基を有
するジアミンと、さらに必要に応じてカルボキシル基又
はフェノール性水酸基を有しないジアミンとを反応させ
て得ることができる。この場合、反応は脱ハロゲン酸剤
の存在下に、有機溶媒中で行うことが好ましい。また、
(a)成分が一般式(I)と(VII)からなるような
ポリアミド酸部分エステルの場合、前記のテトラカルボ
ン酸二無水物とテトラカルボン酸ジエステルジハライド
とジアミンを反応させることにより得られる。前記テト
ラカルボン酸ジエステルジハライドとしては、テトラカ
ルボン酸ジエステルジクロリドが好ましい。テトラカル
ボン酸ジエステルジクロリドは、テトラカルボン酸二無
水物とアルコール化合物を反応させて得られるテトラカ
ルボン酸ジエステルと塩化チオニルを反応させて得るこ
とができる。
The molecular weight of the polyimide precursor or polyimide of the component (a) in the present invention is preferably 3,000 to 200,000 in terms of weight average molecular weight, and 5,000.
More preferably, it is from 100,000. The molecular weight can be measured by a gel permeation chromatography method and converted using a standard polystyrene calibration curve to obtain a value. In the present invention, when the component (a) is a polyamic acid, it can be obtained, for example, by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine in an organic solvent. Also, (a)
When the component is a polyamic acid ester, for example, a tetracarboxylic acid diester dihalide (chloride, bromide, etc.), a diamine having a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group, and further a diamine having no carboxyl group or a phenolic hydroxyl group, if necessary. Can be obtained by reacting with. In this case, the reaction is preferably carried out in an organic solvent in the presence of a dehalogenating agent. Also,
When the component (a) is a polyamic acid partial ester composed of the general formulas (I) and (VII), it can be obtained by reacting the above-mentioned tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic diester dihalide and diamine. The tetracarboxylic acid diester dihalide is preferably tetracarboxylic acid diester dichloride. The tetracarboxylic acid diester dichloride can be obtained by reacting a tetracarboxylic acid diester obtained by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with an alcohol compound with thionyl chloride.

【0037】前記テトラカルボン酸二無水物としては、
例えばピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,
4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,
2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテ
ルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジ
フェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,2,
3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、
1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無
水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二
無水物、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸二
無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸
二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテ
トラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラ
フェニルシランテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビ
ス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプ
ロパン二無水物等の芳香族系テトラカルボン酸二酸無水
物が好ましく、これらを単独で又は2種以上組み合わせ
て使用することができる。
As the tetracarboxylic dianhydride,
For example, pyromellitic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-
Biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ',
4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,
2 ', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride Anhydride, 3,3 ', 4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 1,2,
3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride,
1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2, 3,5,6-pyridinetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 3 Aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as 3,3 ', 4,4'-tetraphenylsilane tetracarboxylic dianhydride and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride The thing is preferable and these can be used individually or in combination of 2 or more types.

【0038】前記ポリアミド酸エステルにおいて、その
側鎖のエステル部位になる原料としてはアルコール化合
物が用いられる。該アルコール化合物としては、例え
ば、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、
sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコー
ル、イソブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペ
ンタノール、3−ペンタノール、イソアミルアルコー
ル、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサ
ノール等のアルキルアルコール、フェノール、ベンジル
アルコールなどが好ましく、これらを単独で又は2種以
上を組み合わせて使用することができる。前記ポリアミ
ド酸の原料として、ジアミンが用いられる。その例とし
ては、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,
4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ
ジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルス
ルフィド、ベンジシン、m−フェニレンジアミン、p−
フェニレンジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、
2,6−ナフタレンジアミン、ビス(4−アミノフェノ
キシフェニル)スルホン、ビス(3−アミノフェノキシ
フェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェノキシ)ビ
フェニル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]エーテル、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)
ベンゼン等の芳香族ジアミン化合物が好ましく、これら
を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができ
る。また、前記ポリアミド酸エステルや、ポリアミド酸
アミド、ポリイミドのように、前記テトラカルボン酸の
カルボキシル基が残存しない場合においては、重合体を
アルカリ水溶液可溶とするために、カルボキシル基、フ
ェノール性水酸基等の酸性基を有するジアミンが必要と
なり、このようなジアミンとしては、例えば、2,5−
ジアミノ安息香酸、3,4−ジアミノ安息香酸、3,5
−ジアミノ安息香酸、2,5−ジアミノテレフタル酸、
ビス(4−アミノ−3−カルボキシフェニル)メチレ
ン、ビス(4−アミノ−3−カルボキシフェニル)エー
テル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジカルボキシビ
フェニル、4,4’−ジアミノ−5,5’−ジカルボキ
シ−2,2’−ジメチルビフェニル、1,3−ジアミノ
−4−ヒドロキシベンゼン、1,3−ジアミノ−5−ヒ
ドロキシベンゼン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジ
ヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’
−ジヒドロキシビフェニル、ビス(3−アミノ−4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミノ−3−
ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3−アミノ−4
−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−
3−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3−アミノ
−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−アミ
ノ−3−ヒドロキシフェニル)エーテル、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(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)ヘキ
サフルオロプロパン等の芳香族系ジアミンが好ましく、
これらを単独で又は2種以上を組み合わせて使用され
る。
In the polyamic acid ester, an alcohol compound is used as a raw material which becomes an ester site of its side chain. Examples of the alcohol compound include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol,
Alkyl alcohol such as sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, isoamyl alcohol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, phenol, benzyl. Alcohol and the like are preferable, and these can be used alone or in combination of two or more kinds. Diamine is used as a raw material of the polyamic acid. Examples thereof include 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,
4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, benzicin, m-phenylenediamine, p-
Phenylenediamine, 1,5-naphthalenediamine,
2,6-naphthalenediamine, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (3-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, 1,4-bis (4-aminophenoxy)
Aromatic diamine compounds such as benzene are preferable, and these can be used alone or in combination of two or more kinds. Further, in the case where the carboxyl group of the tetracarboxylic acid does not remain like the polyamic acid ester, the polyamic acid amide, and the polyimide, in order to make the polymer soluble in an alkaline aqueous solution, a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, etc. A diamine having an acidic group of is required, and as such a diamine, for example, 2,5-
Diaminobenzoic acid, 3,4-diaminobenzoic acid, 3,5
-Diaminobenzoic acid, 2,5-diaminoterephthalic acid,
Bis (4-amino-3-carboxyphenyl) methylene, bis (4-amino-3-carboxyphenyl) ether, 4,4′-diamino-3,3′-dicarboxybiphenyl, 4,4′-diamino-5 , 5'-dicarboxy-2,2'-dimethylbiphenyl, 1,3-diamino-4-hydroxybenzene, 1,3-diamino-5-hydroxybenzene, 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxy Biphenyl, 4,4'-diamino-3,3 '
-Dihydroxybiphenyl, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, bis (4-amino-3-)
Hydroxyphenyl) propane, bis (3-amino-4)
-Hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-amino-
3-hydroxyphenyl) sulfone, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) ether, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) ether, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis ( Aromatic diamines such as 4-amino-3-hydroxyphenyl) hexafluoropropane are preferred,
These may be used alone or in combination of two or more.

【0039】その他、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
を有するジアミンを単独で又は2種以上併用することが
でき、併用する場合、これらはジアミン化合物の総量
中、15モル%以下で使用することが好ましく、10モ
ル%以下の範囲で使用することがより好ましい。ポリア
ミド酸の合成法は公知であり、テトラカルボン酸二無水
物とジアミンを有機溶剤中で反応させることで得られ
る。
In addition, in order to improve heat resistance, 4,4'-
Diaminodiphenyl ether-3-sulfonamide,
3,4'-diaminodiphenyl ether-4-sulfonamide, 3,4'-diaminodiphenyl ether-3 '
-Sulfonamide, 3,3'-diaminodiphenyl ether-4-sulfonamide, 4,4'-diaminodiphenyl ether-3-carboxamide, 3,4'-diaminodiphenyl ether-4-carboxamide, 3,4 '
-Diaminodiphenyl ether-3'-carboxamide, 3,3'-diaminodiphenyl ether-4-carboxamide diamine having a sulfonamide group or a carboxamide group can be used alone or in combination of two or more. It is preferably used in an amount of 15 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, based on the total amount of the diamine compound. A method for synthesizing a polyamic acid is known, and it can be obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine in an organic solvent.

【0040】ポリアミド酸エステルの合成において、テ
トラカルボン酸ジエステル化合物を合成する方法として
は、例えば、前記テトラカルボン酸二無水物と前記アル
コール化合物を有機溶剤中、塩基の存在下混合すること
により得られる。テトラカルボン酸二無水物とアルコー
ル化合物の割合(モル比)は、前者/後者で1/2〜1
/2.5の範囲とするのが好ましく、1/2とすること
が最も好ましい。反応温度は10〜60℃が好ましく、
反応時間は3〜24時間が好ましい。
In the synthesis of the polyamic acid ester, the method for synthesizing the tetracarboxylic acid diester compound can be obtained, for example, by mixing the tetracarboxylic acid dianhydride and the alcohol compound in an organic solvent in the presence of a base. . The ratio (molar ratio) of tetracarboxylic dianhydride and alcohol compound is 1/2 to 1 in the former / the latter.
The range of /2.5 is preferable, and the range of 1/2 is most preferable. The reaction temperature is preferably 10 to 60 ° C,
The reaction time is preferably 3 to 24 hours.

【0041】テトラカルボン酸ジエステルジクロリドを
合成する方法は公知であり、例えば、有機溶剤に溶解し
たテトラカルボン酸ジエステルに塩化チオニルを滴下し
て反応させて得られる。テトラカルボン酸ジエステルと
塩化チオニルの割合(モル比)は、前者/後者で1/
1.1〜1/2.5の範囲とするのが好ましく、1/
1.5〜1/2.2の範囲とするのがより好ましい。反
応温度は―20〜40℃が好ましく、反応時間は1〜1
0時間が好ましい。
A method for synthesizing a tetracarboxylic acid diester dichloride is known, and for example, it can be obtained by dropping thionyl chloride into a tetracarboxylic acid diester dissolved in an organic solvent to cause a reaction. The ratio (molar ratio) of tetracarboxylic acid diester to thionyl chloride is 1 / the latter.
The range of 1.1 to 1 / 2.5 is preferable, and 1 / 2.5
The range of 1.5 to 1 / 2.2 is more preferable. The reaction temperature is preferably -20 to 40 ° C, and the reaction time is 1 to 1
0 hours is preferred.

【0042】ポリアミド酸エステルは、例えば、前記ジ
アミンとピリジンなどの脱ハロゲン酸剤を有機溶剤に溶
解し、有機溶剤に溶解したテトラカルボン酸ジエステル
ジハライドを滴下して反応させた後、水などの貧溶剤に
投入し、析出物を濾別、乾燥することにより得られる。
ジアミンの総量とテトラカルボン酸ジエステルジハライ
ドの割合(モル比)は、前者/後者で0.6/1〜1/
0.6の範囲が好ましく、0.7/1〜1/0.7の範
囲がより好ましい。反応温度は−20〜40℃が好まし
く、反応時間は1〜10時間が好ましい。脱ハロゲン酸
剤とテトラカルボン酸ジエステルジハライドの割合は、
前者/後者(モル比)が、0.95/1〜1/0.95
の範囲が好ましく、0.98/1〜1/0.98の範囲
がより好ましい。
For the polyamic acid ester, for example, the above-mentioned diamine and a dehalogenating agent such as pyridine are dissolved in an organic solvent, and a tetracarboxylic acid diester dihalide dissolved in the organic solvent is added dropwise to react with it. It is obtained by pouring into a poor solvent, filtering the precipitate, and drying.
The ratio (molar ratio) of the total amount of diamine and the tetracarboxylic acid diester dihalide is 0.6 / 1 to 1 / the former / the latter.
The range of 0.6 is preferable, and the range of 0.7 / 1 to 1 / 0.7 is more preferable. The reaction temperature is preferably −20 to 40 ° C., and the reaction time is preferably 1 to 10 hours. The ratio of the dehalogenating agent and the tetracarboxylic acid diester dihalide is
The former / latter (molar ratio) is 0.95 / 1 to 1 / 0.95
Is preferable, and the range of 0.98 / 1 to 1 / 0.98 is more preferable.

【0043】ポリアミド酸エステルの合成において、カ
ルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性基を有しな
いジアミン化合物を併用する場合、酸性基を有するジア
ミンと酸性基を有しないジアミンの使用割合は、前者2
0〜100モル%、後者80〜0モル%で全体が100
モル%になるように使用されるのが好ましく、前者40
〜100モル%、後者60〜0モル%で全体が100モ
ル%になるように使用されるのがより好ましい。前者の
ジアミンは、ポリアミド酸エステルにアルカリ水溶液に
対する溶解性を付与するために使用されるが、これが2
0モル%未満であると感度が低下したり、現像時間が長
くなる傾向にある。
In the synthesis of a polyamic acid ester, when a diamine compound having no acidic group such as a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group is used in combination, the ratio of the diamine having an acidic group to the diamine having no acidic group is the same as the former 2
0 to 100 mol%, the latter 80 to 0 mol% and the total 100
Preferably, the former 40
˜100 mol%, the latter 60 to 0 mol% is more preferably used so that the total amount becomes 100 mol%. The former diamine is used to give the polyamic acid ester solubility in an aqueous alkaline solution.
If it is less than 0 mol%, the sensitivity tends to decrease and the developing time tends to be long.

【0044】本発明に使用される(b)成分である光に
より酸を発生する化合物は、アリルジアゾニウム塩、ジ
アリルヨードニウム塩、トリアリルスルホニウム塩、ナ
フトイルメチルテトラメチレンスルホニウム塩などのオ
ニウム塩が用いることができる。
As the component (b) used in the present invention for generating an acid by light, onium salts such as allyldiazonium salt, diallyliodonium salt, triallylsulfonium salt and naphthoylmethyltetramethylenesulfonium salt are used. be able to.

【0045】オニウム塩の対アニオンはトリフルオロメ
タンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン
酸、などのアルキルスルホン酸、トルエンスルホン酸な
どのアリールスルホン酸、テトラフルオロホウ素酸、ヘ
キサフルオロアンチモン酸、ヘキサフルオロヒ素酸など
のようなルイス酸が用いられる。
The counter anion of the onium salt is an alkylsulfonic acid such as trifluoromethanesulfonic acid, trifluoroacetic acid or methanesulfonic acid, an arylsulfonic acid such as toluenesulfonic acid, tetrafluoroboronic acid, hexafluoroantimonic acid or hexafluoroarsenic. Lewis acids such as acids are used.

【0046】本発明に使用される(c)成分は芳香環に
直接結合した炭素上に水酸基を有する三級アルコールを
少なくとも1つ以上有する化合物である。例えば、1,
3−ビス(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼン、
1,3−ビス(3−ヒドロキシ−3−ペンチル)ベンゼ
ン、1,3−ビス(2−ヒドロキシ−2−プロピル)−
5−メトキシベンゼン、5−クロロ−1,3−ビス(2
−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼン、1,4−ビス
(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼン、1,4−
ビス(3−ヒドロキシ−3−ペンチル)ベンゼン、1,
4−ビス(2−ヒドロキシ−2−プロピル)−2,3,
5,6−テトラメチルベンゼン、2−クロロ−1,4−
ビス(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼン、5−
ブロモ−1,4−ビス(2−ヒドロキシ−2−プロピ
ル)ベンゼン、1,3,5−トリス(2−ヒドロキシ−
2−プロピル)ベンゼン、1,3,5−トリス(3−ヒ
ドロキシ−3−ペンチル)ベンゼン、1,5−ビス(2
−ヒドロキシ−2−プロピル)ナフタレン、1,4−ビ
ス(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ナフタレン、9,
10−ビス(2−ヒドロキシ−2−プロピル)アントラ
セン等が挙げられる。
The component (c) used in the present invention is a compound having at least one tertiary alcohol having a hydroxyl group on the carbon directly bonded to the aromatic ring. For example, 1,
3-bis (2-hydroxy-2-propyl) benzene,
1,3-bis (3-hydroxy-3-pentyl) benzene, 1,3-bis (2-hydroxy-2-propyl)-
5-methoxybenzene, 5-chloro-1,3-bis (2
-Hydroxy-2-propyl) benzene, 1,4-bis (2-hydroxy-2-propyl) benzene, 1,4-
Bis (3-hydroxy-3-pentyl) benzene, 1,
4-bis (2-hydroxy-2-propyl) -2,3
5,6-Tetramethylbenzene, 2-chloro-1,4-
Bis (2-hydroxy-2-propyl) benzene, 5-
Bromo-1,4-bis (2-hydroxy-2-propyl) benzene, 1,3,5-tris (2-hydroxy-)
2-propyl) benzene, 1,3,5-tris (3-hydroxy-3-pentyl) benzene, 1,5-bis (2
-Hydroxy-2-propyl) naphthalene, 1,4-bis (2-hydroxy-2-propyl) naphthalene 9,
10-bis (2-hydroxy-2-propyl) anthracene and the like can be mentioned.

【0047】本発明の感光性重合体組成物において、
(c)成分の配合量は、未露光部の現像時間と、露光部
の残膜率の許容幅の点から、(a)成分100重量部に
対して1〜40重量部が好ましく、5〜20重量部がよ
り好ましい。本発明に使用される(d)成分は分子中に
2個以上のアルコキシメチル基とフェノ−ル性水酸基を
有する化合物である。この(d)成分を使用することに
より、アルカリ水溶液で現像する際の未露光部の溶解速
度が増加して現像時間の短縮が可能となる一方、露光部
は発生する酸によりアルコキシメチル基の脱水縮合が起
こり、現像液に対して溶解しにくくなるため高い残膜率
を維持することができる。(d)成分は、分子量が大き
くなると未露光部の溶解促進効果が小さくなるので、一
般に分子量1,500以下の化合物が好ましい。
In the photosensitive polymer composition of the present invention,
The blending amount of the component (c) is preferably 1 to 40 parts by weight, and 5 to 100 parts by weight of the component (a), from the viewpoint of the developing time of the unexposed area and the allowable width of the residual film ratio of the exposed area. 20 parts by weight is more preferred. The component (d) used in the present invention is a compound having two or more alkoxymethyl groups and a phenolic hydroxyl group in the molecule. By using this component (d), the dissolution rate of the unexposed area at the time of development with an aqueous alkaline solution can be increased and the development time can be shortened, while the exposed area is dehydrated by the acid generated by the alkoxymethyl group. Condensation occurs and it becomes difficult to dissolve in a developing solution, so that a high residual film rate can be maintained. As the component (d), a compound having a molecular weight of 1,500 or less is generally preferable, since the dissolution promoting effect on the unexposed portion decreases as the molecular weight increases.

【0048】一般式(VII)で表される化合物におい
て、Xで示される2価の基としては、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、これらの炭化水素基の水素原子の一
部又は全部をフッ素原子等のハロゲン原子で置換した
基、スルホン基、カルボニル基、エーテル結合、チオエ
ーテル結合、アミド結合等が挙げられ、また下記一般式
(VIII)
In the compound represented by the general formula (VII), the divalent group represented by X is an alkylene group such as a methylene group, an ethylene group or a propylene group, an arylene group such as a phenylene group, or a hydrocarbon thereof. Examples include groups in which some or all of the hydrogen atoms of the group have been replaced with halogen atoms such as fluorine atoms, sulfone groups, carbonyl groups, ether bonds, thioether bonds, amide bonds, etc., and the following general formula (VIII)

【0049】[0049]

【化17】 [Chemical 17]

【0050】(式中、個々のX’は、各々独立に、単結
合、アルキレン基(例えば炭素原子数が1〜10のも
の)、それらの水素原子の一部又は全部をハロゲン原子
で置換した基、スルホン基、カルボニル基、エ−テル結
合、チオエ−テル結合、アミド結合等から選択されるも
のであり、R13は水素原子、ヒドロキシ基、アルキル
基又は、ハロアルキル基であり、複数存在する場合は互
いに同一でも異なっていてもよく、mは1〜10であ
る)で示される2価の有機基が挙げられる。
(In the formula, each X'is independently a single bond, an alkylene group (for example, having 1 to 10 carbon atoms), or some or all of the hydrogen atoms thereof are substituted with halogen atoms. A group, a sulfone group, a carbonyl group, an ether bond, a thioether bond, an amide bond or the like, and R 13 is a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group or a haloalkyl group, and there are a plurality of them. In this case, they may be the same or different from each other, and m is 1 to 10).

【0051】一般式(VII)の中で、Xで表される基
In the general formula (VII), the group represented by X is

【0052】[0052]

【化18】 [Chemical 18]

【0053】(式中、2つのAは各々独立に水素原子、
又は炭素原子数1〜10のアルキル基を示す)であるも
のは、その効果が高く好ましいものとして挙げられる。
(In the formula, two A's are each independently a hydrogen atom,
Or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) is preferable because of its high effect.

【0054】一般式(VII)で表される化合物の具体
例としては、ビス(2−ヒドロキシ−3−メトキシメチ
ル−5−メチルフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキ
シ−3−エトキシメチル−5−メチルフェニル)メタ
ン、ビス(2−ヒドロキシ−3−プロポキシメチル−5
−メチルフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシ−3
−ブトキシメチル−5−メチルフェニル)メタン、ビス
[2−ヒドロキシ−3−(1−プロペニルオキシ)メチ
ル−5−メチルフェニル]メタン、ビス(2−ヒドロキ
シ−3−メトキシメチル−5−メチルフェニル)エタ
ン、ビス(2−ヒドロキシ−3−エトキシメチル−5−
メチルフェニル)エタン、3,3’−ビス(メトキシメ
チル)−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’
−ビス(エトキシメチル)−4,4’−ジヒドロキシビ
フェニル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,
5’−テトラキス(メトキシメチル)ビフェニル、4,
4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−テトラキス
(エトキシメチル)ビフェニル、ビス(4−ヒドロキシ
−3−メトキシメチルフェニル)メタン、ビス(4−ヒ
ドロキシ−3−エトキシメチルフェニル)メタン、ビス
[4−ヒドロキシ−3,5−ビス(メトキシメチル)フ
ェニル]メタン、ビス[4−ヒドロキシ−3,5−ビス
(エトキシメチル)フェニル]メタン等が挙げられる。
Specific examples of the compound represented by the general formula (VII) include bis (2-hydroxy-3-methoxymethyl-5-methylphenyl) methane and bis (2-hydroxy-3-ethoxymethyl-5-). Methylphenyl) methane, bis (2-hydroxy-3-propoxymethyl-5)
-Methylphenyl) methane, bis (2-hydroxy-3)
-Butoxymethyl-5-methylphenyl) methane, bis [2-hydroxy-3- (1-propenyloxy) methyl-5-methylphenyl] methane, bis (2-hydroxy-3-methoxymethyl-5-methylphenyl) Ethane, bis (2-hydroxy-3-ethoxymethyl-5-
Methylphenyl) ethane, 3,3'-bis (methoxymethyl) -4,4'-dihydroxybiphenyl, 3,3 '
-Bis (ethoxymethyl) -4,4'-dihydroxybiphenyl, 4,4'-dihydroxy-3,3 ', 5
5'-tetrakis (methoxymethyl) biphenyl, 4,
4'-dihydroxy-3,3 ', 5,5'-tetrakis (ethoxymethyl) biphenyl, bis (4-hydroxy-3-methoxymethylphenyl) methane, bis (4-hydroxy-3-ethoxymethylphenyl) methane, Examples thereof include bis [4-hydroxy-3,5-bis (methoxymethyl) phenyl] methane and bis [4-hydroxy-3,5-bis (ethoxymethyl) phenyl] methane.

【0055】本発明の感光性重合体組成物において、
(d)成分の配合量は、現像時間と、未露光部の残膜率
の許容幅の点から、(a)成分100重量部に対して1
〜30重量部が好ましく、5〜20重量部がより好まし
い。
In the photosensitive polymer composition of the present invention,
The blending amount of the component (d) is 1 with respect to 100 parts by weight of the component (a) from the viewpoints of the developing time and the allowable width of the residual film ratio of the unexposed portion.
-30 parts by weight is preferable, and 5-20 parts by weight is more preferable.

【0056】本発明の感光性重合体組成物は、前記
(a)成分、(b)成分、(c)成分、及び(d)成分
を溶剤に溶解して得ることができる。
The photosensitive polymer composition of the present invention can be obtained by dissolving the components (a), (b), (c) and (d) in a solvent.

【0057】溶剤としては、例えば、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、ヘキサ
メチルホスホルアミド、テトラメチレンスルホン、γ−
ブチロラクトン等の非プロトン性極性溶剤が好ましく、
これらを単独で又は2種以上併用して用いられる。
As the solvent, for example, N-methyl-2-
Pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-
Dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, tetramethylene sulfone, γ-
An aprotic polar solvent such as butyrolactone is preferable,
These may be used alone or in combination of two or more.

【0058】また、塗布性向上のため、ジエチルケト
ン、ジイソブチルケトン、メチルアミルケトン、乳酸エ
チル、プロピレングリコ−ルモノメチルエ−テルアセテ
−ト等の溶剤を併用することができる。溶剤の量は特に
制限はしないが、一般に組成物中溶剤の量が20〜90
重量%となるように調整される。
Further, in order to improve the coating property, a solvent such as diethyl ketone, diisobutyl ketone, methyl amyl ketone, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate can be used in combination. The amount of the solvent is not particularly limited, but generally the amount of the solvent in the composition is 20 to 90.
It is adjusted so as to be wt%.

【0059】本発明の耐熱性感光性重合体組成物には、
さらに必要に応じて接着助剤として、有機シラン化合
物、アルミキレート化合物等を含むことができる。
The heat-resistant photosensitive polymer composition of the present invention comprises
Further, if necessary, an organic silane compound, an aluminum chelate compound or the like can be contained as an adhesion aid.

【0060】有機シラン化合物としては、例えば、γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、尿素プロピル
トリエトキシシランなどがあげられる。
Examples of the organic silane compound include γ-
Aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ
Examples thereof include glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and ureapropyltriethoxysilane.

【0061】アルミキレート化合物としては、例えば、
トリス(アセチルアセトネート)アルミニウム、アセチ
ルアセテートアルミニウムジイソプロピレートなどがあ
げられる。
As the aluminum chelate compound, for example,
Examples include tris (acetylacetonate) aluminum, acetyl acetate aluminum diisopropylate, and the like.

【0062】接着助剤の量は特に制限はしないが、
(a)成分100重量部に対して、0.1〜20重量部
が好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。
Although the amount of the adhesion aid is not particularly limited,
The amount is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (a).

【0063】本発明の耐熱性感光性重合体組成物は、支
持基板上に塗布し乾燥する工程、露光する工程、現像す
る工程及び加熱処理する工程を経て、ポリイミドのレリ
ーフパターンとすることができる。
The heat-resistant photosensitive polymer composition of the present invention can be formed into a polyimide relief pattern through the steps of coating and drying on a supporting substrate, exposing, developing and heating. .

【0064】支持基板上に塗布し乾燥する工程では、ガ
ラス基板、半導体、金属酸化物絶縁体(例えばTi
、SiO等)、窒化ケイ素などの支持基板上に、
この耐熱性感光性重合体組成物をスピンナーなどを用い
て回転塗布後、ホットプレート、オーブンなどを用いて
乾燥する。
In the step of coating and drying on a supporting substrate, a glass substrate, a semiconductor, a metal oxide insulator (for example, Ti
O 2 , SiO 2, etc.), on a support substrate such as silicon nitride,
This heat-resistant photosensitive polymer composition is spin-coated using a spinner or the like, and then dried using a hot plate, oven or the like.

【0065】次いで、露光工程では、支持基板上で被膜
となった感光性重合体組成物に、マスクを介して紫外
線、可視光線、放射線などの活性光線を照射する。
Next, in the exposure step, the photosensitive polymer composition formed into a film on the supporting substrate is irradiated with actinic rays such as ultraviolet rays, visible rays and radiation through a mask.

【0066】現像工程では、露光部を現像液で除去する
ことによりレリーフパターンが得られる。現像液として
は、例えば、水酸化ナトリウム,水酸化カリウム,ケイ
酸ナトリウム,アンモニア,エチルアミン,ジエチルア
ミン,トリエチルアミン,トリエタノールアミン,テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシドなどのアルカリ水溶
液が好ましいものとしてあげられる。これらの水溶液の
塩基濃度は、0.1〜10重量%とされることが好まし
い。
In the developing step, a relief pattern is obtained by removing the exposed portion with a developing solution. Preferred examples of the developer include alkaline aqueous solutions such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, ammonia, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, and tetramethylammonium hydroxide. The base concentration of these aqueous solutions is preferably 0.1 to 10% by weight.

【0067】さらに上記現像液にアルコール類や界面活
性剤を添加して使用することもできる。これらはそれぞ
れ、現像液100重量部に対して、好ましくは0.01
〜10重量部、より好ましくは0.1〜5重量部の範囲
で配合することができる。
Further, an alcohol or a surfactant may be added to the above developing solution for use. Each of these is preferably 0.01 with respect to 100 parts by weight of the developer.
The amount can be added in the range of 10 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight.

【0068】次いで、加熱処理工程では、得られたレリ
ーフパターンに好ましくは150〜450℃の加熱処理
をすることにより、イミド環や他に環状基を持つ耐熱性
ポリイミドのレリーフパターンになる。
Next, in the heat treatment step, the relief pattern obtained is subjected to heat treatment at preferably 150 to 450 ° C. to form a relief pattern of a heat-resistant polyimide having an imide ring or other cyclic group.

【0069】[0069]

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 実施例1 攪拌機、温度計を備えたフラスコ中に、4,4'−ジア
ミノジフェニルエーテル20.0gを入れ、N−メチル
−2−ピロリドン150gに溶解させる。ここにピロメ
リット酸二無水物21.0gをN−メチル−2−ピロリ
ドン30gとともに一度に加え、50℃で3時間反応さ
せた。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. Example 1 20.0 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether was placed in a flask equipped with a stirrer and a thermometer and dissolved in 150 g of N-methyl-2-pyrrolidone. To this, 21.0 g of pyromellitic dianhydride was added at once together with 30 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 3 hours.

【0070】得られたポリマ溶液に、ジフェニルヨード
ニウムトリフレート2.1g、1,3,5−トリス(2
−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼン4.1g、ビス
(2−ヒドロキシ−3−メトキシメチル−5−メチルフ
ェニル)メタン2.1gを加えて攪拌溶解させ、この溶
液を3μm孔のテフロン(登録商標)フィルタを用いて
加圧濾過して感光性重合体組成物を得た。
2.1 g of diphenyliodonium triflate and 1,3,5-tris (2) were added to the obtained polymer solution.
-Hydroxy-2-propyl) benzene (4.1 g) and bis (2-hydroxy-3-methoxymethyl-5-methylphenyl) methane (2.1 g) were added and dissolved with stirring, and the solution was Teflon (registered trademark) having 3 μm pores. It pressure-filtered using the filter and the photosensitive polymer composition was obtained.

【0071】得られた感光性重合体組成物をスピンナー
を使用してシリコンウェハ上に回転塗布し、ホットプレ
ート上105℃で2分間加熱乾燥を行い、10.5μm
の塗膜を得た。この塗膜に露光機としてi線ステッパ
(株式会社日立製作所製)を用い、レティクルを介し、
50〜500mJ/cmの露光をした。次いで、テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38重量%水
溶液を現像液とし55秒間パドル現像を行い、純水で洗
浄してレリーフパターンを得た。パターン観察により、
適正露光量は200mJ/cmと判断された。露光部
の残膜率は87%であった。得られたレリーフパターン
を窒素雰囲気下350℃で1時間加熱処理したところ、
ポリイミド膜のパターンを得られた。 実施例2 攪拌機、温度計を備えたフラスコ中に、4,4'−ジア
ミノジフェニルエーテル20.0gを入れ、N−メチル
−2−ピロリドン150gに溶解させる。ここに3,
3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸
二無水物31.0gをN−メチル−2−ピロリドン30
gとともに一度に加え、50℃で3時間反応させた。
The photosensitive polymer composition thus obtained was spin-coated on a silicon wafer using a spinner, and dried by heating on a hot plate at 105 ° C. for 2 minutes to give 10.5 μm.
A coating film of An i-line stepper (manufactured by Hitachi, Ltd.) was used as an exposure device for this coating film, and a reticle was used.
The exposure was performed at 50 to 500 mJ / cm 2 . Then, a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was used as a developing solution for paddle development for 55 seconds, and washed with pure water to obtain a relief pattern. By pattern observation,
The proper exposure amount was determined to be 200 mJ / cm 2 . The residual film rate in the exposed area was 87%. When the obtained relief pattern was heat-treated at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere,
A polyimide film pattern was obtained. Example 2 20.0 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether was placed in a flask equipped with a stirrer and a thermometer and dissolved in 150 g of N-methyl-2-pyrrolidone. Here 3,
3 ′, 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride 31.0 g was added to N-methyl-2-pyrrolidone 30
It was added together with g and reacted at 50 ° C. for 3 hours.

【0072】得られたポリマ溶液に、ジフェニルヨード
ニウムトリフレート2.1g、1,3,5−トリス(2
−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼン4.1g、ビス
(2−ヒドロキシ−3−メトキシメチル−5−メチルフ
ェニル)メタン5.1gを加えて攪拌溶解させ、この溶
液を3μm孔のテフロンフィルタを用いて加圧濾過して
感光性重合体組成物を得た。
2.1 g of diphenyliodonium triflate and 1,3,5-tris (2) were added to the obtained polymer solution.
-Hydroxy-2-propyl) benzene (4.1 g) and bis (2-hydroxy-3-methoxymethyl-5-methylphenyl) methane (5.1 g) were added and dissolved with stirring, and this solution was filtered using a Teflon filter with 3 μm pores. A photosensitive polymer composition was obtained by pressure filtration.

【0073】得られた感光性重合体組成物をスピンナー
を使用してシリコンウェハ上に回転塗布し、ホットプレ
ート上110℃で2分間加熱乾燥を行い、10.2μm
の塗膜を得た。この塗膜に露光機としてi線ステッパ
(株式会社日立製作所製)を用い、レティクルを介し、
50〜500mJ/cmの露光をした。次いで、テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38重量%水
溶液を現像液とし50秒間パドル現像を行い、純水で洗
浄してレリーフパターンを得た。パターン観察により、
適正露光量は150mJ/cmと判断された。露光部
の残膜率は89%であった。得られたレリーフパターン
を窒素雰囲気下350℃で1時間加熱処理したところ、
ポリイミド膜のパターンを得られた。 実施例3 攪拌機、温度計を備えた0.3リットルのフラスコ中
に、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカ
ルボン酸二無水物17.37g(0.056モル)、n
−ブチルアルコール8.30g(0.112モル)、ト
リエチルアミン0.28g(0.0028モル)、N−
メチルピロリドン(NMP)47.7gを仕込、室温で
8時間で攪拌し反応させて、3,3’,4,4’−ジフ
ェニルエーテルテトラカルボン酸ジn−ブチルエステル
のNMP溶液(α)を得た。
The photosensitive polymer composition thus obtained was spin-coated on a silicon wafer using a spinner and dried by heating on a hot plate at 110 ° C. for 2 minutes to obtain 10.2 μm.
A coating film of An i-line stepper (manufactured by Hitachi, Ltd.) was used as an exposure device for this coating film, and a reticle was used.
The exposure was performed at 50 to 500 mJ / cm 2 . Then, a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was used as a developing solution to perform paddle development for 50 seconds, followed by washing with pure water to obtain a relief pattern. By pattern observation,
The appropriate exposure amount was determined to be 150 mJ / cm 2 . The residual film ratio in the exposed area was 89%. When the obtained relief pattern was heat-treated at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere,
A polyimide film pattern was obtained. Example 3 In a 0.3-liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, 17.37 g (0.056 mol) of 3,3 ', 4,4'-diphenylethertetracarboxylic dianhydride, n
-Butyl alcohol 8.30 g (0.112 mol), triethylamine 0.28 g (0.0028 mol), N-
47.7 g of methylpyrrolidone (NMP) was charged, and the mixture was stirred and reacted at room temperature for 8 hours to obtain an NMP solution (α) of 3,3 ′, 4,4′-diphenylethertetracarboxylic acid di-n-butyl ester. .

【0074】次いで、攪拌機、温度計を備えた0.3リ
ットルのフラスコ中に、ピロメリット酸二無水物5.2
3g(0.024モル)、メチルアルコール1.54g
(0.048モル)、トリエチルアミン0.12g
(0.0012モル)、NMP12.6gを仕込、室温
で4時間で攪拌し反応させて、ピロメリット酸ジメチル
エステルのNMP溶液(β)を得た。
Then, in a 0.3-liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, 5.2 parts of pyromellitic dianhydride were placed.
3 g (0.024 mol), methyl alcohol 1.54 g
(0.048 mol), triethylamine 0.12 g
(0.0012 mol) and 12.6 g of NMP were charged and reacted at room temperature for 4 hours with stirring to obtain an NMP solution (β) of pyromellitic acid dimethyl ester.

【0075】次いで、ピロメリット酸ジメチルエステル
のNMP溶液(β)を3,3’,4,4’−ジフェニル
エーテルテトラカルボン酸ジn−ブチルエステルのNM
P溶液(α)に添加し、フラスコを0℃に冷却した後、
塩化チオニル17.13g(0.144モル)を滴下し
て1時間反応させて、3,3’,4,4’−ジフェニル
エーテルテトラカルボン酸ジn−ブチルエステルジクロ
リドとピロメリット酸ジメチルエステルジクロリドの混
合溶液(γ)を得た。
Next, an NMP solution (β) of dimethyl pyromellitic ester was added to NM of 3,3 ′, 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic acid di-n-butyl ester.
P solution (α) and after cooling the flask to 0 ° C.,
17.13 g (0.144 mol) of thionyl chloride was added dropwise and reacted for 1 hour to mix 3,3 ′, 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic acid di-n-butyl ester dichloride and pyromellitic acid dimethyl ester dichloride. A solution (γ) was obtained.

【0076】次いで、攪拌機、温度計を備えた0.5リ
ットルのフラスコ中に、N−メチルピロリドン105g
を仕込、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26.37g(0.072モ
ル)を添加し、攪拌溶解した後、ピリジン22.78g
(0.288モル)を添加し、温度を0〜5℃に保ちな
がら、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラ
カルボン酸ジn−ブチルエステルジクロリドの溶液とピ
ロメリット酸ジメチルエステルジクロリドの混合溶液
(γ)を20分間で滴下した後、温度を30℃にして1
時間攪拌を続ける。溶液を3lの水に投入し、析出物を
回収、洗浄した後、減圧乾燥してポリアミド酸エステル
(δ)を得た。
Next, 105 g of N-methylpyrrolidone was placed in a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer.
, Bis (3-amino-4-hydroxyphenyl)
After 26.37 g (0.072 mol) of hexafluoropropane was added and dissolved by stirring, 22.78 g of pyridine was added.
(0.288 mol) was added, and the solution of 3,3 ′, 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic acid di-n-butyl ester dichloride and pyromellitic acid dimethyl ester dichloride were added while maintaining the temperature at 0 to 5 ° C. After the mixed solution (γ) was added dropwise over 20 minutes, the temperature was raised to 30 ° C and 1
Continue stirring for hours. The solution was poured into 3 l of water, the precipitate was collected and washed, and then dried under reduced pressure to obtain a polyamic acid ester (δ).

【0077】ポリアミド酸エステル(δ)15.00
g、ジフェニルヨードニウムトリフレート0.5g、
1,3,5−トリス(2−ヒドロキシ−2−プロピル)
ベンゼン3.0g、ビス(2−ヒドロキシ−3−メトキ
シメチル−5−メチルフェニル)メタン1.5gをN−
メチルピロリドン70.0g加えて攪拌溶解させ、この
溶液を3μm孔のテフロンフィルタを用いて加圧濾過し
て感光性重合体組成物を得た。
Polyamic acid ester (δ) 15.00
g, 0.5 g of diphenyliodonium triflate,
1,3,5-tris (2-hydroxy-2-propyl)
N-containing 3.0 g of benzene and 1.5 g of bis (2-hydroxy-3-methoxymethyl-5-methylphenyl) methane.
70.0 g of methylpyrrolidone was added and dissolved by stirring, and this solution was pressure-filtered using a Teflon filter having 3 μm pores to obtain a photosensitive polymer composition.

【0078】得られた感光性重合体組成物をスピンナー
を使用してシリコンウェハ上に回転塗布し、ホットプレ
ート上110℃で2分間加熱乾燥を行い、10.8μm
の塗膜を得た。この塗膜に露光機としてi線ステッパ
(株式会社日立製作所製)を用い、レティクルを介し、
50〜500mJ/cmの露光をした。次いで、テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38重量%水
溶液を現像液とし60秒間パドル現像を行い、純水で洗
浄してレリーフパターンを得た。パターン観察により、
適正露光量は150mJ/cmと判断された。未露光
部の残膜率は92%であった。得られたレリーフパター
ンを窒素雰囲気下350℃で1時間加熱処理したとこ
ろ、ポリイミド膜のパターンを得られた。 比較例1 実施例1で得られたポリマ溶液に、ジフェニルヨードニ
ウムトリフレート2.1g、1,3,5−トリス(2−
ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼン4.1gを加えて
攪拌溶解させ、この溶液を3μm孔のテフロンフィルタ
を用いて加圧濾過して感光性重合体組成物を得た。
The photosensitive polymer composition thus obtained was spin-coated on a silicon wafer using a spinner and dried by heating on a hot plate at 110 ° C. for 2 minutes to give 10.8 μm.
A coating film of An i-line stepper (manufactured by Hitachi, Ltd.) was used as an exposure device for this coating film, and a reticle was used.
The exposure was performed at 50 to 500 mJ / cm 2 . Then, a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was used as a developing solution to perform paddle development for 60 seconds, followed by washing with pure water to obtain a relief pattern. By pattern observation,
The appropriate exposure amount was determined to be 150 mJ / cm 2 . The residual film ratio in the unexposed area was 92%. When the obtained relief pattern was heat-treated in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 hour, a polyimide film pattern was obtained. Comparative Example 1 2.1 g of diphenyliodonium triflate and 1,3,5-tris (2-) were added to the polymer solution obtained in Example 1.
Hydroxy-2-propyl) benzene (4.1 g) was added and dissolved by stirring, and this solution was pressure-filtered using a Teflon filter having 3 μm pores to obtain a photosensitive polymer composition.

【0079】得られた感光性重合体組成物をスピンナー
を使用してシリコンウェハ上に回転塗布し、ホットプレ
ート上105℃で2分間加熱乾燥を行い、10.0μm
の塗膜を得た。この塗膜に露光機としてi線ステッパ
(株式会社日立製作所製)を用い、レティクルを介し、
50〜500mJ/cmの露光をした。次いで、テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38重量%水
溶液を現像液とし80秒間パドル現像を行い、純水で洗
浄してレリーフパターンを得た。パターン観察により、
適正露光量は200mJ/cmと判断された。露光部
の残膜率は78%であった。得られたレリーフパターン
を窒素雰囲気下350℃で1時間加熱処理したところ、
ポリイミド膜のパターンを得られた。 比較例2 実施例3で得られたポリアミド酸15.00g、ジフェ
ニルヨードニウムトリフレート0.5g、1,3,5−
トリス(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼン3.
0gをN−メチルピロリドン70.0g加えて攪拌溶解
させ、この溶液を3μm孔のテフロンフィルタを用いて
加圧濾過して感光性重合体組成物を得た。
The photosensitive polymer composition thus obtained was spin-coated on a silicon wafer using a spinner and dried by heating on a hot plate at 105 ° C. for 2 minutes to give a thickness of 10.0 μm.
A coating film of An i-line stepper (manufactured by Hitachi, Ltd.) was used as an exposure device for this coating film, and a reticle was used.
The exposure was performed at 50 to 500 mJ / cm 2 . Then, a 2.38 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was used as a developing solution to perform puddle development for 80 seconds, followed by washing with pure water to obtain a relief pattern. By pattern observation,
The proper exposure amount was determined to be 200 mJ / cm 2 . The residual film rate in the exposed area was 78%. When the obtained relief pattern was heat-treated at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere,
A polyimide film pattern was obtained. Comparative Example 2 15.00 g of the polyamic acid obtained in Example 3, 0.5 g of diphenyliodonium triflate, 1,3,5-
Tris (2-hydroxy-2-propyl) benzene 3.
00.0 g of N-methylpyrrolidone was added and dissolved by stirring, and this solution was pressure filtered using a Teflon filter having 3 μm pores to obtain a photosensitive polymer composition.

【0080】得られた感光性重合体組成物をスピンナー
を使用してシリコンウェハ上に回転塗布し、ホットプレ
ート上110℃で2分間加熱乾燥を行い、10.2μm
の塗膜を得た。この塗膜に露光機としてi線ステッパ
(株式会社日立製作所製)を用い、レティクルを介し、
50〜500mJ/cmの露光をした。次いで、テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38重量%水
溶液を現像液とし100秒間パドル現像を行い、純水で
洗浄してレリーフパターンを得た。パターン観察によ
り、適正露光量は150mJ/cmと判断された。未
露光部の残膜率は82%であった。得られたレリーフパ
ターンを窒素雰囲気下350℃で1時間加熱処理したと
ころ、ポリイミド膜のパターンを得られた。
The photosensitive polymer composition thus obtained was spin-coated on a silicon wafer using a spinner and dried by heating on a hot plate at 110 ° C. for 2 minutes to obtain 10.2 μm.
A coating film of An i-line stepper (manufactured by Hitachi, Ltd.) was used as an exposure device for this coating film, and a reticle was used.
The exposure was performed at 50 to 500 mJ / cm 2 . Then, a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was used as a developing solution to perform paddle development for 100 seconds and washing with pure water to obtain a relief pattern. The appropriate exposure amount was determined to be 150 mJ / cm 2 by pattern observation. The residual film ratio in the unexposed area was 82%. When the obtained relief pattern was heat-treated in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 hour, a polyimide film pattern was obtained.

【0081】[0081]

【発明の効果】本発明の感光性重合体組成物はi線に対
する露光感度が高く、現像時間の短縮と高い残膜率を維
持することができ、解像度、パタ−ン形状も良好で、耐
熱性に優れたものである。
EFFECT OF THE INVENTION The photosensitive polymer composition of the present invention has a high exposure sensitivity to i-line, can shorten the development time and maintain a high residual film rate, has a good resolution and a good pattern shape, and has a high heat resistance. It has excellent properties.

【0082】また、本発明のレリーフパターンの製造法
によれば、前記の感度が高い感光性重合体組成物を用い
ることにより、高い解像度と良好なパタ−ン形状が得ら
れ、容易に半導体素子等の表面保護膜、層間絶縁膜等を
作成することができる。
Further, according to the method for producing a relief pattern of the present invention, by using the above-mentioned photosensitive polymer composition having high sensitivity, high resolution and good pattern shape can be obtained, and the semiconductor device can be easily obtained. It is possible to form a surface protection film such as the above, an interlayer insulating film, and the like.

【0083】本発明の電子部品は、表面保護膜、層間絶
縁膜等として優れた特性を示す。
The electronic component of the present invention exhibits excellent characteristics as a surface protective film, an interlayer insulating film and the like.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)アルカリ水溶液可溶性のポリイミド
前駆体又はポリイミド、(b)光により酸を発生する化
合物、(c)芳香環に直接結合した炭素上に水酸基を有
する三級アルコールを少なくとも1つ以上有する化合
物、並びに(d)分子中に2個以上のアルコキシメチル
基とフェノ−ル性水酸基とを有する化合物を含有してな
る感光性重合体組成物。
1. At least one of (a) a polyimide precursor or polyimide soluble in an alkaline aqueous solution, (b) a compound which generates an acid by light, and (c) a tertiary alcohol having a hydroxyl group on the carbon directly bonded to an aromatic ring. A photosensitive polymer composition comprising one or more compounds and (d) a compound having two or more alkoxymethyl groups and phenolic hydroxyl groups in the molecule.
【請求項2】(a)成分が、一般式(I) 【化1】 (式中、Rは4価の有機基を示し、Rは2価の有機
基を表す)で表される繰り返し単位を有するポリイミド
前駆体である請求項1記載の感光性重合体組成物。
2. The component (a) is represented by the general formula (I): The photosensitive polymer composition according to claim 1, which is a polyimide precursor having a repeating unit represented by the formula (wherein R 1 represents a tetravalent organic group and R 2 represents a divalent organic group). .
【請求項3】(a)成分が、一般式(II) 【化2】 (式中、Rは4価の有機基を示し、Rはカルボキシ
ル基又はフェノール性水酸基を有する2価の有機基を示
し、Rは各々独立に1価の有機基を表す)で表される
繰り返し単位を有するポリイミド前駆体である請求項1
及び2記載の感光性重合体組成物。
3. The component (a) has the general formula (II): (Wherein, R 1 represents a tetravalent organic group, R 3 represents a divalent organic group having a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group, and R 4 independently represents a monovalent organic group) A polyimide precursor having a repeating unit of
2. The photosensitive polymer composition as described in 2 above.
【請求項4】(c)成分が、下記一般式(III)〜
(VII) 【化3】 【化4】 【化5】 【化6】 (式中、R5、R6は炭素数1〜4の置換または無置換
アルキル基を示す。R7〜R10は水素、ハロゲン、炭
素数1〜4の置換、又は無置換アルキル基、炭素数1〜
4の置換または無置換アルコキシ基、ヒドロキシ基、フ
ェニル基の中から選ばれる原子、または原子団を示す)
で表される化合物である請求項1〜3記載の感光性重合
体組成物。
4. The component (c) is represented by the following general formula (III):
(VII) embedded image [Chemical 4] [Chemical 5] [Chemical 6] (In the formula, R5 and R6 represent a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R7 to R10 represent hydrogen, halogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an unsubstituted alkyl group, 1 to 1 carbon atom.
4 represents an atom or atomic group selected from a substituted or unsubstituted alkoxy group, a hydroxy group, and a phenyl group)
The photosensitive polymer composition according to claim 1, which is a compound represented by:
【請求項5】(d)成分が、下記一般式(VII) 【化7】 (式中、Xは単結合又は2価の有機基を示し、Rはアル
キル基又は、アルケニル基を示し、R及びRは各々
独立にアルキル基又はアルケニル基を示し、m及びnは
各々独立に1又は2であり、p及びqは各々独立に0〜
3の整数である)で表される化合物である請求項1及び
2記載の感光性重合体組成物。
5. The component (d) has the following general formula (VII): (In the formula, X represents a single bond or a divalent organic group, R represents an alkyl group or an alkenyl group, R 4 and R 5 each independently represent an alkyl group or an alkenyl group, and m and n are respectively Are independently 1 or 2, and p and q are independently 0 to
The photosensitive polymer composition according to claim 1 or 2, which is a compound represented by the formula (3).
【請求項6】一般式(VII)で表される化合物のXで
表される基が、 【化8】 (式中、2つのAは各々独立に水素原子、又は炭素原子
数1〜10のアルキル基を示す)である請求項5記載の
感光性重合体組成物。
6. The group represented by X in the compound represented by formula (VII) is: (In the formula, two A's each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms).
【請求項7】一般式(VII)で表される化合物が、ビ
ス(2−ヒドロキシ−3−メトキシメチル−5−メチル
フェニル)メタンである請求項5記載の感光性重合体組
成物。
7. The photosensitive polymer composition according to claim 5, wherein the compound represented by the general formula (VII) is bis (2-hydroxy-3-methoxymethyl-5-methylphenyl) methane.
【請求項8】請求項1〜7のいずれかに記載の感光性重
合体組成物を支持基板上に塗布し乾燥する行程、露光す
る工程、アルカリ現像液を用いて現像する工程及び加熱
処理する工程を含むレリ−フパタ−ンの製造法。
8. A process of coating and drying the photosensitive polymer composition according to claim 1 on a supporting substrate, an exposing process, a developing process using an alkali developing solution, and a heat treatment. A method for producing a relief pattern including steps.
【請求項9】請求項8記載の製造法により得られるレリ
−フパタ−ンを表面保護膜、又は層間絶縁膜として有し
てなる電子部品。
9. An electronic component having a relief pattern obtained by the manufacturing method according to claim 8 as a surface protective film or an interlayer insulating film.
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