JPH0437423B2 - - Google Patents

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JPH0437423B2
JPH0437423B2 JP28815285A JP28815285A JPH0437423B2 JP H0437423 B2 JPH0437423 B2 JP H0437423B2 JP 28815285 A JP28815285 A JP 28815285A JP 28815285 A JP28815285 A JP 28815285A JP H0437423 B2 JPH0437423 B2 JP H0437423B2
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formula
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JP28815285A
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Shigeru Kubota
Norimoto Moriwaki
Torahiko Ando
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 この発明は新規なポジ型の感光特性を有するポ
ジ型感光性耐熱材料に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、感光性を有する耐熱性樹脂として、(1)ポ
リアミド酸と重クロム酸塩の混合物(特公昭49−
17374号公報)(2)ピロメリツト酸誘導体から合成
される感光性ポリアミド(特開昭49−115541号公
報)(3)ポリアミド酸と不飽和アミンの混合物(特
開昭54−145794号公報)(4)ポリアミド酸と不飽和
エポキシの反応物(特開昭55−45746号公報)(5)
ポリアミド酸とアジド基含有アミンの混合物(特
開昭58−67724号公報)など種々の提案がなされ
ている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記した材料はすべてネガ型の
感光特性を有したものである。ネガ型感光性樹脂
は、溶解性の樹脂を光架橋させて不溶化させ、未
露光部との溶解差を利用して現像を行ない、パタ
ーニングを行なうものである。光架橋反応を完全
に起こすことができれば、露光部と未露光部とに
おいて、良好な溶解差を生じさせることが可能で
あるが、通常、この反応は完全には起こすことは
難しい。そのため、未露光部を洗い出すための現
像工程で、露光部の架橋不十分な部分が一部洗い
出されるために、表面の膜粗れの原因となる。 さらに、ネガ型感光性樹脂は、現像液に溶解す
る樹脂を、光架橋反応を起こさせて不溶化するこ
とにより、画像を形成させるものであり、この現
像の工程で、架橋部(露光部)の現像液による膨
潤はさけることが出来ない。そのため、これを原
因としたパターンの乱れや、剥離等が発生して、
画像形成の信頼性が乏しくなるばかりでなく、高
解像度の画像形成を行なう上で、非常に不利とな
る。 この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、直接光および電子線でパターニン
グが可能で、パターンの乱れが無く、高耐熱性で
高解像度のポジ型感光性耐熱材料を得ることを目
的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明のポジ型感光性耐熱材料は、一般式 (式中、R1は2価の有機基、R2は4価の有機基、
R3はオルト位にニトロ基を有するベンジル誘導
体残基を示し、nは任意の正の整数を示す。) で示される重合体および一般式 (式中、R4は2価の有機基、R5は4価の有機基、
mは任意の正の整数を示す。) で示される重合体を含有するものである。 〔作用〕 この発明の感光性耐熱材料は、ポジ型であるた
め、現像液による膨潤などが無く高解像度とな
り、硬化時の重量変化が低減するためパターンの
乱れが無く、さらに加熱によるイミド化により高
耐熱性となる。 〔実施例〕 この発明の実施例のポジ型感光性耐熱材料が、
一般式(1)で示される重合体20〜90重量部および一
般式(2)で示される重合体10〜80重量部含有するこ
とは好ましい。 この発明に係わる一般式(1)で示される重合体の
合成は種々可能であるが、典型的な方法を述べる
と、一般式(3)で示されるジカルボン酸クロライド H2N−R1−NH2 (4) (式中、R1、R2、R3は一般式(1)と同様) と一般式(4)で示されるジアミンとの重縮合により
行なう方法、および一般式(5)で示されるジカルボ
ン酸と一般式(6)で示されるジイソシアネートとの OCN−R1−NCO (6) (式中、R1、R2、R3は一般式(1)と同様) 反応により行なう方法などを挙げることができ
る。 また、この発明に係わる一般式(2)で示される重
合体は、種々の方法により合成が可能であるが、
通常、下記構造の一般式(7)、(8) H2N−R4−NH2 (7) (式中、R4、R5は一般式(2)と同様) の化合物の付加縮合により得られるポリアミド酸
を、シクロヘキシルカルボジイミド(高分子論文
集第34巻第577頁1977年刊行)、チオニルクロライ
ド{雑誌(European Polymer Journal第15巻第
409頁1979年刊行)}、三塩化リン{雑誌(Journal
of Applied Polymer Science第11巻第609頁
1967年刊行)}、無水トリフルオロ酢酸{雑誌
(Vysokomol soyed第A17巻第1764頁1975年刊
行)}などの脱水剤を用いて閉環させることによ
り合成することが可能である。 一般式(1)で示される重合体の合成に際して使用
される一般式(3)および(5)の化合物は以下のように
して合成することが可能である。即ち、ベンジル
アルコール誘導体とテトラカルボン酸二無水物と
の反応により、一般式(5)のジカルボン酸が合成さ
れ、さらに酸ハロゲン化を行なうことにより一般
式(3)のジカルボン酸クロライドが合成される。 テトラカルボン酸二無水物としては、例えばピ
ロメリツト酸二無水物、3,3′,4,4′−テトラ
カルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ビフエニ
ル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、2,2−
ビス(ジカルボキシフエニル)ヘキサフルオロプ
ロパン二酸無水物、1,2,3,4−ブタンテト
ラカルボン酸二無水物および1,2,3,4−シ
クロペンタンテトラカルボン酸二無水物などをあ
げることができる。また、ベンジルアルコール誘
導体としては、2−ニトロベンジルアルコール、
α−メチル−2−ニトロベンジルアルコール、α
−エチル−2−ニトロベンジルアルコール、2,
4−ジニトロベンジルアルコールおよびα−メチ
ル−2,4−ジニトロベンジルアルコールなどを
あげることができる。 さらに、一般式(4)および(7)で示されるジアミン
としては、例えば、エチレンジアミン、トリメチ
レンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジアミ
ノジシクロヘキシルジアミン、キシリレンジアミ
ン、ジアミノジフエニルエーテル、ジアミノジフ
エニルメタン、ジアミノジフエニルスルホン、ジ
アミノベンゾフエノン、ビス(γ−アミノプロピ
ル)テトラメチルジシロキサン、ジアミノフエニ
ルインデン、ベンジシン、O−トリジンおよび
1,3−ジ(P−アミノフエニル)テトラメチル
ジシクロサンなどを挙げることができる。 また、一般式(6)で示されるジイソシアネートと
しては、ジフエニルメタンジイソシアネート、ト
ルエンジイソシアネート、ジフエニルエーテルジ
イソシアネート、ベンゾフエノンジイソシアネー
ト、ジフエニルスルホンジイソシアネート、およ
びナフタレンジイソシアネートなどを挙げること
ができる。 この発明の一実施例のポジ型感光性耐熱材料は
有機溶媒の10〜50重量%の濃度の溶液として使用
されるのが好ましく、その濃度は作業上の条件に
合せて任意の選択が可能である。この有機溶媒と
しては、一般式(1)および(2)の重合体に不活性であ
り、良溶媒であるものならばどのようなものでも
使用可能であるが、N−メチル−2−ピロリド
ン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジ
メチルスルホキシドm−クレゾールおよびN,N
−ジメチルホルムアミドなどは好ましい溶媒であ
る。 この発明のポジ型感光性耐熱材料をガラス板あ
るいはシリコンウエハー上に回転塗布したのち、
50〜90℃でブレキユアーして膜を形成することが
できる。この際、α−アミノプロピルトリメトキ
シシランおよび4−アミノフエニルトリメトキシ
シランなどのカツプリング剤を処理した基板を用
いることにより、さらにすぐれた接着性を与える
ことができる。 上述の膜上に所定のパターンを有するマスクを
装着し、光または電子線を照射し、アルカリ水溶
液で現像することにより、露光部が洗い出されて
端面のシヤープなレリーフパターンが得られる。
この際、使用される現像液はアルカリ水溶液であ
ればどよのうなものでも良く、苛性カリウム、テ
トラメチルアンモニウムヒドロキサイド、エタノ
ールアミンおよびN,N−ジメチルエタノールア
ミンなどの水溶液を例としてあげることができ
る。 以下、この発明を実施例により具体的に説明す
るが、これよりこの発明が限定されない。 実施例 1 33.46g(0.22モル)のO−ニトロベンジルア
ルコールと800mlの乾燥したトルエンとを加え、
均一に溶解し、この中に、ピロメリツト酸二無水
物の21.8g(0.1モル)を加えて、5時間リフラ
ツクスさせた。析出した結晶を回収し、元素分
析、赤外線吸収スペクトルの測定から、ピロメリ
ツト酸ジ(O−ニトロベンジルエステル)である
ことが確認できた。 得られた酸を、チオニルクロライド中で、リフ
ラツクスさせ、酸ハロゲン化させた。反応後、一
部のチオニルクロライドを留去し、結晶を析出さ
せた。元素分析および、赤外線吸収スペクトルの
測定から、酸ハロゲンの確認ができた。また、こ
の物質は70%の収率で得られた。 4,4′−ジアミノジフエニルエーテル1g
(0.005モル)と無水炭酸ナトリウム0.63g(0.006
モル)と、蒸留水100ml、アセトン200mlとを1
のビーカに加え、完全に溶解させたのち、氷浴で
冷却させた。一方、上記で得られた酸クロライド
の2.805g(0.005モル)を乾燥したクロロホルム
100gに溶解させた。 これらの二液を、高速ミキサーで、低温で混合
した。反応後、エタノールを加えて、ポリマーを
析出させ、十分水洗後、回収し、乾燥させ一般式
(1)の重合体を得た。
【表】
【表】 撹拌機、温度計、チツ素導入管、塩化カルシウ
ム管を備えた500mlの4つ口フラスコに、4,
4′−ジアミノジフエニルエーテル20g(0.1モル)
と乾燥したN−メチル−2−ピロリドン350gを
加え、均一に溶解させた。3,3′,4,4′−ベン
ゾフエノンテトラカルボン酸無水物の32.2g
(0.1モル)を反応温度が30℃を越えないように、
数回に分けて添加させる。添加後、8時間反応を
続けてポリアミド酸を得た。次いで、この溶液を
0〜5℃に冷却させ、シクロヘキシルカルボジイ
ミド41.3g(0.2モル)を数回に分けて添加し、
十分撹拌した。添加後、4時間反応を続けたの
ち、室温にもどした。 反応後、析出した尿素誘導体を加圧ろ加して除
き、メタノール中に再沈して、十分、アルコール
洗浄し、尿素誘導体を除いて一般式(2)の重合体を
得た。 得られた重合体の赤外線吸収スペクトルにおい
て、1800cm-1、1710cm-1にカルボニル基による吸
収が、930cm-1にラクトンのC−Oにより吸収が
認められることから、一般式(2)のイソイミド構造
を有することが明らかとなつた。
【表】
【表】 上記のようにして得た一般式(1)で示される重合
体4g、および一般式(2)で示される重合体6gを
N−メチル−2−ピロリドンに混合し樹脂液と
し、この発明の一実施例のポジ型感光性耐熱材料
を得た。 得られた樹脂液をガラス板に塗布し、80℃30分
間加熱乾燥させることにより膜を得た。この膜
に、所定のマスクを通して、紫外線(Hg−Xeラ
ンプ500W)を30秒間照射した。照射後、テトラ
メチルアンモニウムヒドロキサイドの5%水溶液
により現像を行なうことにより、良好なパターン
が得られた。このパターンを、200℃30分、350℃
30分チツ素中で加熱を行なつたが、パターンの乱
れは、ほとんど起らず、良好なパターンが得られ
た。 加熱処理を行なつた膜の、熱重量減少を測定し
た結果を、表3に合せて示した。なお、条件は、
10℃/分、チツ素気流下で測定した。その結果、
耐熱性に優れていることが解る。 実施例 2〜8 表1のアミンを用いる他は上記と同様の方法に
より一般式(1)の重合体を合成し、表2のジアミン
と酸二無水物を用いる他は上記と同様の方法によ
り一般式(2)の重合体を合成した。 表3に示した一般式(1)で示される重合体、一般
式(2)で示される重合体および溶媒を用いる他は実
施例1と同様にしてこの発明の他の実施例のポジ
型感光性耐熱材料を得、その特性を実施例1と同
様に検討した結果を合せて表3に示し、実施例1
と同様の優れた特性を得た。 〔発明の効果〕
【表】
【表】 以上説明したとおり、この発明は、一般式 (式中、R1は2価の有機基、R2は4価の有機基、
R3はオルト位にニトロ基を有するベンジル誘導
体残基、nは任意の正の整数を示す。) で示される重合体、および一般式 (式中、R4は2価の有機基、R5は4価の有機基、
mは任意の正の整数を示す。) で示される重合体を含有するものを用いることに
より、直接光および電子線でパターニングが可能
で、パターンの乱れが無く、高耐熱性で高解像度
のポジ型感光性耐熱材料を得ることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式 (式中、R1は2価の有機基、R2は4価の有機基、
    R3はオルト位にニトロ基を有するベンジル誘導
    体残基、nは任意の正の整数を示す。) で示される重合体、および 一般式 (式中、R4は2価の有機基、R5は4価の有機基、
    mは任意の正の整数を示す。) で示される重合体を含有するポジ型感光性耐熱材
    料。 2 R3が 【式】【式】 【式】および 【式】 のうち何れか一種である特許請求の範囲第1項記
    載のポジ型感光性耐熱材料。
JP28815285A 1985-12-19 1985-12-19 ポジ型感光性耐熱材料 Granted JPS62145239A (ja)

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JPS62145239A JPS62145239A (ja) 1987-06-29
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WO1994018607A1 (fr) * 1993-02-03 1994-08-18 Toray Industries, Inc. Procede de formation d'un motif en polyimide positif
KR20140009592A (ko) 2006-03-16 2014-01-22 아사히 가라스 가부시키가이샤 네거티브형 감광성 함불소 방향족계 수지 조성물
WO2021261429A1 (ja) * 2020-06-23 2021-12-30 富士フイルム株式会社 硬化性樹脂組成物、硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、半導体デバイス、及び、熱硬化性樹脂

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