JPH0437424B2 - - Google Patents

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JPH0437424B2
JPH0437424B2 JP28815385A JP28815385A JPH0437424B2 JP H0437424 B2 JPH0437424 B2 JP H0437424B2 JP 28815385 A JP28815385 A JP 28815385A JP 28815385 A JP28815385 A JP 28815385A JP H0437424 B2 JPH0437424 B2 JP H0437424B2
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JP
Japan
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formula
polymer
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heat
pattern
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JP28815385A
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JPS62145240A (ja
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Shigeru Kubota
Norimoto Moriwaki
Torahiko Ando
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03CPHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C1/00Photosensitive materials
    • G03C1/72Photosensitive compositions not covered by the groups G03C1/005 - G03C1/705

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • 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度洗い出
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。 又、上記耐熱性樹脂は、加熱硬化の際にイミド
化による重量減のため、パターンの体積収縮(30
〜60%)がおこりパターンの乱れを生じるとい問
題点がある。 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、
nは任意の正の整数を示す。) で示されるイソイミド構造を有する重合体を含有
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る
だけでなく、硬化時に分子内の熱転移により構造
変化を行ない、重量の増減を伴なわずにイミド化
されるため、パターンの乱れが無く、高い耐熱性
を示す。 〔実施例〕 この発明に係わる一般式(1)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(2)、(3) H2N−R1−NH2 (2) (式中、R1、R2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 Jurnal第15巻第409
頁1979年刊行)}、三塩化リン{雑誌(Joornal of
Applied Polymer science 11巻609頁1697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。 上記一般式(2)で示されたジアミンとしては、例
えばエチレンジアミン、トリメチレンジアミン、
ヘキサメレンジアミン、ジアミノジシクロヘキシ
ルメタン、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)テトラメチルジシロキサンなどを挙
げることができる。 又、一般式(3)で示される酸二無水物としてはピ
ロメリツト酸二無水物、3,3′,4,4′−ベンゾ
フエノンテトラカルボン酸二無水物、3,3′,
4,4′−ビフエニー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、
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。 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
合せて任意に選択が可能である。この有機溶媒と
しては、一般式(1)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
ばどのようなものでも良く、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きる。 かくして、得られたレリーフパターンを有する
基板を窒素気流中、200〜400℃の熱処理を行なう
ことにより、耐熱性、耐薬品性、電気的性質に優
れたポリイミドに分子内転位により変換すること
が可能である。 以下、この発明を実施例により、さらに詳しく
説明するが、これによりこの発明は限定されるも
のではない。 実施例 1 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時間反応を続けた後、
室温にもどした。 反応後、析出した尿素誘導体を加圧ロ加して除
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、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による吸収が
認められることから、この重合体は、下記構造を
有することが判明した。 この重合体の2gを15gのN−メチル−2−ピ
ロリドンに溶かした後、ガラス板に塗布し、80℃
で30分間加熱乾燥を行なつて上記重合体の膜を得
た。この膜に、紫外線(Hg−Xe−500Wランプ)
を30秒間、所定のマスクを通して照射した。露光
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1分間浸漬現像し、水洗、乾燥する
ことで、良好なパターンが得られた。 次いで、チツ素気流中、350℃30分間加熱処理
を行なつたが、全く、パターンの乱れは起らなか
つた。 一方、加熱処理後のフイルムの赤外線吸収スペ
クトルを測定したところ、上述のイソイミドによ
る吸収は消失し、新たに、1780、1710、1380、
730cm-1のイミド基による吸収が発生していた。 実施例 2〜7 表1にあげたジアミンおよび酸無水物の組み合
せを用いて、実施例1と同様の方法により、ポリ
アミド酸を合成した。次いで、実施例1と同様の
操作により、シクロヘキシルカルボジイミドを合
成した。 得られた重合体のフイルムを作製し、実施例1
と同様の処理法により、パターニング、加熱を行
なつた。これらの結果を、表1に示した。また、
熱重量減少の測定を、空気中、10℃/分の条件で
測定したときの、重量減開始温度を耐熱性とし
た。その結果耐熱性に優れていることが解る。 〔発明の効果〕 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、
nは任意の正の整数を示す。 で示されるイソイミド構造を有する重合体を含有
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。
【表】
【表】

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、
    nは任意の正の整数を示す。) で示されるイソイミド構造を有する重合体を含有
    するポジ型感光性耐熱材料。 2 R2が 【式】【式】およ び【式】 の内の少なくとも一種であることを特徴とする、
    特許請求の範囲第1項記載のポジ型感光性耐熱材
    料。
JP28815385A 1985-12-19 1985-12-19 ポジ型感光性耐熱材料 Granted JPS62145240A (ja)

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JPS62145240A JPS62145240A (ja) 1987-06-29
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JPS62145240A (ja) 1987-06-29

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