JPH09134012A - 感光性樹脂組成物並びに該組成物を用いたパターン形成方法 - Google Patents

感光性樹脂組成物並びに該組成物を用いたパターン形成方法

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JPH09134012A
JPH09134012A JP7290837A JP29083795A JPH09134012A JP H09134012 A JPH09134012 A JP H09134012A JP 7290837 A JP7290837 A JP 7290837A JP 29083795 A JP29083795 A JP 29083795A JP H09134012 A JPH09134012 A JP H09134012A
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organic group
photosensitive resin
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Yasunari Maekawa
康成 前川
Takao Miwa
崇夫 三輪
Yoshiaki Okabe
義昭 岡部
Mina Ishida
美奈 石田
Toshinori Hirano
利則 平野
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Hitachi Ltd
Resonac Corp
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Hitachi Chemical Co Ltd
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高感度で、高膜厚加工可能な、水溶剤系ポジ型
感光性樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】塩基触媒反応により分解する基で保護され
たカルボキシル基または水酸基を有する高分子と、電磁
波の照射により塩基を発生する光塩基発生剤とを含む感
光性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規な感光性樹脂組
成物及び該樹脂組成物を用いたパターン形成方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】感光性樹脂組成物は、電機電子産業の分
野で、配線形成工程を大幅に簡素化できる材料として広
く用いられている。これらの感光性樹脂材料は、露光し
た部分が主にエッチングされるポジ型と、露光されなか
った部分が主にエッチングされるネガ型に分類される。
ネガ型感光材料は、その現像液による露光部の膨潤が起
こるために高解像度の微細加工を行う上で不利となる。
又、プロセス上ポジ型の感光耐熱材料が必要となる場合
もあり、ポジ型の感光性耐熱材料が望まれていた。また
環境汚染防止の観点や作業環境改善の観点から、従来の
塩素系溶剤や有機溶剤を中心とする現像液を用いる感光
性樹脂組成物に代わる、水系溶剤で現像できる感光性樹
脂組成物が望まれていた。
【0003】半導体工業において固体素子の絶縁膜やパ
ッシベーション膜として、例えば酸化珪素などの無機材
料が広く使用されている。
【0004】一方、有機材料は無機材料に比較して低応
力性,平滑性に優れ、高純度であるなどの性質を保持し
ており、近年絶縁層やパッシベーション層として使用す
る技術が開発され、一部の半導体素子に実用化されてい
る。
【0005】有機材料を前記材料として用いる場合、ダ
イボンディングなどの作業工程を経るため、材料に熱安
定性が要求され、耐熱性有機材料を使用する必要があ
る。そのため、通常、耐熱性に優れたポリイミドが広く
検討されている。
【0006】例えば、ポリイミド前駆体であるポリアミ
ド酸を基板にコーティングし、熱処理を行ってポリイミ
ドに変換したのち、そのポリイミド膜上にフォトレジス
トのレリーフパターンを形成させ、ヒドラジン系エッチ
ング剤によりポリイミドを選択的にエッチングしてレリ
ーフパターンをポリイミドに転写させている。
【0007】しかし、前記工程におけるポリイミドのパ
ターン化には、フォトレジストの塗布や剥離などの工程
が含まれるため、プロセスが非常に煩雑となる。また、
レリーフパターンをレジストを介して転写することによ
る寸法精度の低下が起こる。従って、微細加工工程の簡
略化や高精度化を図るため、直接光で微細加工可能な耐
熱材料の開発が望まれていた。
【0008】前記目的のための材料として、ネガ型につ
いては既に種々の材料が開示されているが、プロセス上
ポジ型の感光耐熱材料が必要となる場合がある。ポジ型
の感光性耐熱材料としては、感光性ポリアミド酸ニトロ
ベンジルエステル(特公平1−59571 号公報),ポリア
ミド酸とジヒドロピリジン誘導体から成る感光性耐熱材
料(特開平6−43648号公報)、また、ポリイミド前駆体
であるポリアミド酸の替わりに、ポリベンズオキサゾー
ル前駆体を用いる感光性ポリベンズオキサゾール(特公
平6−12449号公報)などが開示されているが、解像度,
感度,アスペクト比などに問題があり、十分なレリーフ
パターンは得られておらず、また、膜特性,現像特性に
ついても不十分であった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前記のポジ型感光性耐
熱材料では、パターンを得るための照射量が大きく、ま
た、電磁波照射による化学反応により着色が起こるため
膜表面での電磁波の吸収が生じる問題がある。また、露
光部と未露光部との現像液への溶解性の差は、ポリアミ
ド酸とポリアミド酸塩との溶解度差に依存しているため
不十分なものであった。従って、現像可能な膜厚,解像
度,感度に制限がでている。
【0010】本発明は、前記問題を解決しうる水系溶剤
で現像可能な極性変化型感光性樹脂組成物とパターン形
成方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するために、下記の感光性樹脂組成物を用いた。本
発明の感光性樹脂組成物は、塩基存在下、該塩基の触媒
反応により水系溶媒に対する溶解性が向上することを特
徴とする高分子を含む感光性樹脂組成物である。
【0012】本発明の感光性樹脂組成物は、塩基存在
下、該塩基の触媒反応により極性が変化する一般式(化
1)で表される分子量10000以上1000000 以下のカ
ルボン酸エステル重合体
【0013】
【化14】
【0014】(式中、R1 は炭素数2〜40の有機基、
nは10から20000の間の正の整数で、R2 は炭素
数1〜20の有機基,水素原子,ハロゲン原子のいずれ
か、R3 は炭素数1〜30の有機基である)を含み、前
記カルボン酸エステル重合体を重量で全樹脂量に対して
20%以上と、電磁波の照射により塩基を発生する光塩
基発生剤を、前記カルボン酸エステル重合体のエステル
基に対して0.01 〜2.0 モル当量含む感光性樹脂組
成物である。
【0015】また、本発明の感光性樹脂組成物は一般式
(化5)で表される分子量10000以上1000000 以下の
水酸基保護フェノール重合体
【0016】
【化15】
【0017】を重量で全樹脂量に対して20%以上と、
電磁波の照射により塩基を発生する光塩基発生剤を、前
記水酸基保護フェノール重合体の水酸基に対して0.0
1〜2.0モル当量含む感光性樹脂組成物である。
【0018】さらに本発明の感光性樹脂組成物は、アル
コキシカルボニル基を含む重合体と、一般式(化9)で
表される光塩基発生剤
【0019】
【化16】
【0020】を前記カルボン酸エステル重合体のエステ
ル基に対して0.01〜2.0モル当量含み、前記一般式
(化9)で表される光塩基発生剤を、前記水酸基保護フ
ェノール重合体の水酸基に対して0.01〜2.0モル当
量含む感光性樹脂組成物である。
【0021】本発明のパターン形成方法は前記一般式
(化1)で表される分子量10000以上1000000 以下の
カルボン酸エステル重合体を重量で全樹脂量に対して2
0%以上と、電磁波の照射により塩基を発生する光塩基
発生剤を、前記カルボン酸エステル重合体のエステル基
に対して0.01〜2.0モル当量含む感光性樹脂組成物
を、基板上に塗布し乾燥する工程,遮光性マスクを介し
て電磁波照射する工程,現像する工程を含むパターン形
成方法である。
【0022】また、本発明のパターン形成方法は前記一
般式(化5)で表される分子量10000以上1000000
以下の水酸基保護フェノール重合体を重量で全樹脂量に
対して20%以上と、電磁波の照射により塩基を発生す
る光塩基発生剤を、前記水酸基保護フェノール重合体の
水酸基に対して0.01〜2.0モル当量含む感光性樹脂
組成物を、基板上に塗布し乾燥する工程,遮光性マスク
を介して電磁波照射する工程,現像する工程を含むパタ
ーン形成方法である。
【0023】本発明の感光性樹脂組成物において、塩基
を発生させる手段としては、電磁波の照射,マイクロ波
の照射,アミン液の吹きかけなどが挙げられる。
【0024】本発明の感光性樹脂組成物において、前記
(化1)の溶解度は、該構造式中のアルコキシカルボニ
ル基が塩基存在下分解しカルボキシル基になることによ
り、大きく変化する。従って、構造中にカルボキシル基
を有する塩基分解性エステル体であれば本発明の感光性
樹脂組成物に適用可能である。カルボキシル基を有する
高分子の分子量としては、現像液への溶解性,レリーフ
パターンの機械特性を考慮した場合10000以上であ
ることが望ましい、分子量の上限については特に制限は
ないが、溶剤への溶解性,感光剤ワニスの取り扱いやす
さ、現像液への溶解性を考えた場合は1000000 以下であ
ることが望ましい。
【0025】連鎖重合によってカルボキシル基を有する
高分子構造を与える繰り返し単位としては、高分子デー
タハンドブック基礎編(高分子学会編,培風館,198
6)表9.1記載のポリアクリル酸及びポリアクリル酸
アルキル誘導体、表14.1記載のマレイン酸及びその
誘導体,マレイン酸フルオロアルキル及び酢酸ビニルな
どが挙げられる。具体例としては、アクリル酸,クロト
ン酸,イソクロトン酸,アンジェリカ酸,チグリン酸,
3−プロピルアクリル酸,3−イソプロピルアクリル
酸,α−アセトキシアクリル酸,α−トリフルオロメチ
ルアクリル酸,メタクリル酸,マレイン酸,メチルマレ
イン酸,フルオロマレイン酸,マレイン酸フルオロアル
キル,酢酸ビニルなどが挙げられる。ここに挙げたモノ
マーの塩基分解性エステル体の重合体及び該モノマーを
共重合成分とする高分子であれば、そのまま本発明を適
用することができる。また、重合時のモノマーにカルボ
キシル基を含まない高分子であっても、化学修飾によっ
てアルコキシカルボキシル基を導入することによって、
本発明が適用可能になる。
【0026】前記カルボン酸エステル重合体の構造が、
前記(化2)である場合に、本発明の効果がより高く発
揮される。例えば、縮重合型の高分子であるポリアミド
酸エステルを本発明に適用した場合は、レリーフ像を形
成した後に、加熱または化学的にイミド化しポリイミド
に変換することによって、耐熱性,耐薬品性に優れたレ
リーフ像を得ることができるため、LSIの保護膜,配
線基板の絶縁膜などとして優れた性能を発揮する。
【0027】本発明の感光性樹脂組成物において、(化
3)式で表される
【0028】
【化17】
【0029】カルボン酸エステル重合体のアルコキシカ
ルボニル基の分解の反応機構は、カルボキシル基のβ位
の炭素上の水素が塩基により引き抜かれてカルボアニオ
ンが発生するというものである。従って、構造式中、R
9 で表される基は該カルボアニオンを安定化する電子吸
引基又は芳香族基であることが望ましい。R10〜R12
表される基はレリーフパターン形成時の膜べりの点か
ら、炭素数12以下の有機基であることが望ましい。更
に望ましくは炭素数1〜3の有機基がよい。また、本発
明で用いる保護基は前記の構造に拘らず、塩基存在下分
解し、カルボキシル基,水酸基を生成するものであれば
用いことができる。カルボン酸の具体的な保護基として
は、2−シアノ−1−メチルエチル基、2,2−ジシア
ノ−1−メチルエチル基,9−フルオレニルメチル基,
2−メチルスルフォニルエチル基,2−アセチル−1−
メチルエチル基,2−ベンゾイル−1−メチルエチル
基,2−シアノ−2−エトキシカルボニル−2−メチル
エチル基などが挙げられる。本発明で用いるポリアミド
酸エステルはジアミンあるいはジイソシアネートと、テ
トラカルボン酸ジエステルの反応によって、または、ポ
リアミド酸とクロロギ酸エステルまたはp−ニトロフェ
ノキシギ酸エステルの反応によって得られる。本発明で
用いられるジアミンと酸無水物誘導体としては、特開昭
61−181829号公報記載の物質が挙げられる。
【0030】本発明において、前記(化5)の溶解度
は、該構造式中のアルコキシカルボニロキシ基が塩基存
在下分解し水酸基になることにより、大きく変化する。
従って、構造中に水酸基を有するものの塩基分解性アル
コキシカルボニロキシ体であれば適用可能である。水酸
基を有する分子の分子量としては、現像液への溶解性,
レリーフパターンの機械特性を考慮した場合10000
以上であることが望ましい、分子量の上限については特
に制限はないが、溶剤への溶解性、感光剤ワニスの取り
扱いやすさ、現像液への溶解性を考えた場合は1000000
以下であることが望ましい。
【0031】水酸基を有する高分子としては、多糖類,
フェノール樹脂などが挙げられる。具体例としては、セ
ルロース,アミロース,キチン,ノボラック,レゾール
などが挙げられる。連鎖重合によって水酸基を有する高
分子構造を与える繰り返し単位としては、高分子データ
ハンドブック基礎編(高分子学会編,培風館,1986)表
5.1 記載のスチレンおよびその誘導体の中で水酸基、
ヒドロキシアルキル基を有するものどが挙げられる。具
体例としては、o−ヒドロキシスチレン,m−ヒドロキ
シスチレン,p−ヒドロキシスチレン、2,4−ジヒド
ロキシスチレン、2,5−ジヒドロキシスチレン,p−
ビニルベンジルアルコール,ビニルアルコールなどが挙
げられる。ここに挙げたモノマーの塩基分解性アルコキ
シカルボニロキシ体の重合体及び該モノマーを共重合成
分とする高分子であれば、そのまま本発明を適用するこ
とができる。また、重合時のモノマーにアルコキシカル
ボニロキシ基を含まない高分子であっても、化学修飾に
よって塩基分解性アルコキシカルボニロキシ基を導入す
ることによって、本発明が適用可能になる。
【0032】前記(化5)の化学構造が、(化6)の化
学構造である場合に、
【0033】
【化18】
【0034】本発明の効果がより高く発揮される。例え
ば、縮重合型の高分子であるポリベンズオキザゾール前
駆体のアルコキシカルボニロキシ保護体を本発明に適用
した場合は、レリーフ像を形成した後に、加熱または化
学的にオキサゾール化しポリベンズオキザゾールに変換
することによって、耐熱性,耐薬品性に優れたレリーフ
像を得ることができるため、LSIの保護膜,配線基板
の絶縁膜などとして優れた性能を発揮する。
【0035】本発明の感光性樹脂組成物において、(化
7)式で表される
【0036】
【化19】
【0037】水酸基保護フェノール重合体のアルコキシ
カルボニロキシ化された水酸基の分解の反応機構は、カ
ルボニロキシル基のβ位の炭素上の水素が塩基により引
き抜かれてカルボアニオンが発生するというものであ
る。従って、構造式中、R9 で表される基は該カルボア
ニオンを安定化する電子吸引基又は芳香族基が望まし
い。R10〜R12で表される基はレリーフパターン形成時
の膜べりの点から、炭素数12以下の有機基であること
が望ましい。更に望ましくは炭素数1〜3の有機基がよ
い。また、本発明で用いる保護基は前記の構造に拘ら
ず、塩基存在下分解し、カルボキシル基,水酸基を生成
するものであれば用いることができる。水酸基の具体的
な保護基としては、2−シアノ−1−メチルエトキシカ
ルボニロキシル基、2,2−ジシアノ−1−メチルエト
キシカルボニロキシル基,9−フルオレニルメトキシカ
ルボニロキシル基,2−メチルスルフォニルエトキシカ
ルボニロキシル基,2−アセチル−1−メチルエトキシ
カルボニロキシル基,2−ベンゾイル−1−メチルエト
キシカルボニロキシル基,2−シアノ−2−エトキシカ
ルボニル−2−メチルエトキシカルボニロキシル基など
が挙げられる。本発明で用いるポリベンズオキザゾール
前駆体のアルコキシカルボニロキシ保護体はジカルボン
酸またはジカルボン酸クロリドとジアミノジアルコキシ
カルボニロキシ化合物の反応によって、または、ポリベ
ンズオキザゾール前駆体とクロロギ酸エステルまたはp
−ニトロフェノキシギ酸エステルの反応によって得られ
る。
【0038】本発明の感光性樹脂組成物に用いる光塩基
発生剤としては、トシルアミンやカルバメートなどの化
合物が挙げられる。具体的化合物としては、シクロヘキ
シルパラトルエンスルホニルアミン、N−[1−(3,
5−ジメトキシフェニル)−1−メチルエトキシカルボ
ニル]シクロヘキシルアミン、N−[(2,6−ジニト
ロフェニル)メトキシカルボニル]シクロヘキシルアミ
ン、N−[1−(2,6−ジニトロフェニル)エトキシ
カルボニル]シクロヘキシルアミン、N−[ビス(2,
6−ジニトロフェニル)メトキシカルボニル]シクロヘ
キシルアミン,N−[ビス(2−ニトロフェニル)メト
キシカルボニル]オクタデシルアミン,N−[(2−ニ
トロフェニル)メトキシカルボニル]オクタデシルアミ
ン,N−[1−(2−ニトロフェニル)エトキシカルボ
ニル]オクタデシルアミン,N−[(2−ニトロフェニ
ル)メトキシカルボニル]ピペリジン、N,N′−ビス
[(2−ニトロフェニル)メトキシカルボニル]−1,
6−ジアミノヘキサン,N−[1−(4,5−ジメチル
−2−ニトロフェニル)エトキシカルボニル]オクタデ
シルアミン,N−[1−(4−メチル−2−ニトロフェ
ニル)エトキシカルボニル]オクタデシルアミン,N−
[1−(6−メチル−2−ニトロフェニル)エトキシカル
ボニル]オクタデシルアミンなどが挙げられる。これら
の化学合成方法と化学構造については、J.Am.Chem.S
oc.1991,113,4303−4313,Fahey,
J.T.and Frechet,J.M.J.(1991)Proc.SPI
E, 1466,67,Frechet,J.M.J.,Stanciules
cu,M.,Lizawa,T.,andWillson,C.G.,(198
9)Proc.ACS Div.Polym.Mater.Sci.Eng.,60,
170.Graziano,K.A.,Thompson,S.D.,and Wink
le,M.R.(1990)Proc.SPIE,1466,75.な
どに記載されている。前記の化合物はいずれも光照射に
より分解し塩基を発生する。これらのうち、前記一般式
(化9)で表される光塩基発生剤は、本発明の感光性樹
脂組成物中で用いた場合、塩基の発生効率が高い。前記
一般式(化9)において更に望ましくは炭素数5〜10
の有機基がよい。また、本発明で用いる光塩基発生剤は
前記の構造に拘らず、電磁波の照射によって水溶性の脂
肪族アミンを発生するものであれば用いることができ
る。光塩基発生剤の添加量は、現像液への溶解性,レリ
ーフパターンの膜べりを考慮した場合、前記カルボン酸
重合体のカルボキシル基、または、水酸基保護フェノー
ル重合体のアルコキシカルボニロキシル基に対して0.
01〜0.5モル当量が望ましい。更に望ましくは0.0
5〜0.2モル当量がよい。
【0039】本発明の感光性樹脂組成物は、前記方法に
よって合成されたカルボン酸エステル重合体、または、
水酸基保護フェノール重合体と光塩基発生剤を混合する
ことによって容易に達成される。本発明において三重項
増感剤との併用,各種アミン化合物からなる密着向上
剤,界面活性剤などとの併用が可能であることは言うま
でもない。
【0040】電磁波の照射により発生した塩基は、高分
子中の保護基の分解反応の触媒として作用し、高分子の
溶解性を変化させる。すなわち極性の高い水酸基とカル
ボキシル基が生成するため水系溶媒に対する溶解性が向
上し、有機溶剤に対する溶解性が低下する。これによ
り、極性の高い水溶剤を現像液として用いた場合はポジ
像が得られ、有機溶剤を現像液として用いた場合はネガ
像を得ることが可能になる。カルボキシル基と発生した
塩基の結合は弱いためイミド化過程で容易に脱離し、強
靭で平坦性に優れたレリーフパターンを与えることが可
能となる。前記レリーフパターンは極性の高いカルボキ
シル基,水酸基の生成に基づくため、樹脂組成物中のカ
ルボキシル基,水酸基と塩基発生剤の量が重要となる。
これらの配合量について検討した結果、カルボキシル
基,水酸基を含む高分子が全樹脂成分に対して20重量
%以上とした場合に良好なレリーフパターンが得られる
ことが分かった。
【0041】カルボン酸エステル重合体,水酸基保護フ
ェノール重合体は極性が小さく水系溶媒には不溶であ
る。電磁波の照射によって発生した少量の塩基により、
カンボキシル基,水酸基の保護基を触媒的に分解し、極
性の高いカルボニル基,水酸基が生成するため、露光部
のみ水系溶媒に対する溶解性が向上する。
【0042】
【発明の実施の形態】
(実施例1)ピロメリット酸二無水物4.36g(20
mmol),トリエチルアミン6ml(43mmol),4−
(N,N−ジメチルアミノ)ピリジン0.49g(4mmo
l)のテトラヒドロフラン(THF)溶液10mlに、室
温で1,1−ジメチル−2−シアノエタノール5.2m
l(50mmol)を滴下し、3時間攪拌後、THF10
0ml加え、濾過により結晶を得る。THF100ml
を加え、1N−HCl(30ml×3)とbrine30ml×
4 で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去
する。ヘキサン溶液からの再結晶により、対応するp−
ピロメリット酸ジアルキルエステル(pPMDE)を
2.55g(31%)を得た。
【0043】得られたpPMDE8.33g(20mmo
l)とジアミノジフェニルエーテル(DDE)4.00g
(20mmol)をN,N−ジシクロヘキシルカルボジイ
ミド(DCC)8.25g(40mmol)存在下、N,N
−ジメチルアセトアミド中で4時間撹拌した。濾過後、
濾液をエタノール3lに滴下することによりポリアミド
酸エステル固体を得た。固形分含量12重量%のポリア
ミド酸エステルのN−メチル−2−ピロリドン(NM
P)溶液を調製し、DDEに対して0.1 当量のN−
[1−(2−ニトロフェニル)エトキシカルボニル]オ
クタデシルアミンを加え感光性樹脂組成物を得た。この
感光性樹脂組成物をスピンコート法によってガラス基板
上に塗布し、80℃で乾燥し、高圧水銀灯からの光を3
65nmバンドパスフィルターを用い遮光性マスクを介
して500mJ照射した。100℃で3分間加熱した
後、NMD3中で30秒現像したところ、未露光部をほ
とんど侵触することなくレリーフパターンを得ることが
できた。更に300℃で1時間熱処理し、強靱なレリー
フパターンを得ることができた。
【0044】(実施例2)実施例1の方法で、1,1−
ジメチル−2−シアノエタノールの変わりに9−フルオ
レニルメタノールを用いることにより、対応するポリア
ミド酸エステル固体を得た。固形分含量12重量%のポ
リアミド酸エステルのN−メチル−2−ピロリドン(N
MP)溶液を調製し、DDEに対して0.1 当量のN−
[1−(2−ニトロフェニル)エトキシカルボニル]オ
クタデシルアミンを加え感光性樹脂組成物を得た。この
感光性樹脂組成物をスピンコート法によってガラス基板
上に塗布し、80℃で乾燥し、高圧水銀灯からの光を3
65nmバンドパスフィルターを用い遮光性マスクを介
して500mJ照射した。100℃で3分間加熱した
後、NMD3中で30秒現像したところ、未露光部をほ
とんど侵触することなくレリーフパターンを得ることが
できた。更に300℃で1時間熱処理し、強靱なレリー
フパターンを得ることができた。
【0045】(実施例3)ポリヒドロキシスチレン(P
HS)(Mw=30,000)12g(100mmol)とト
リエチルアミン14ml(110mmol)のTHF溶液1
0mlに、室温で、クロロギ酸9−フルオレニルメチル
25.9g(100mmol)のTHF溶液(100ml)
を滴下し、10分間攪拌後、THF500ml加え、濾
過によりトリエチルアミン塩酸塩を除去し濾液をメタノ
ール5lに滴下することによりポリ(9−フルオレニル
メトキシカルボニロキシスチレン)(FmocPST)固体21.
5g(63%)を得た。固形分含量20重量%のFmocPS
T のジグリム溶液を調製し、DDEに対して0.1 当量
のビス(1−(2−ニトロフェニル)エトキシカルボニ
ル)ヘキサンジアミンを加え感光性樹脂組成物を得た。
この感光性樹脂組成物をスピンコート法によってガラス
基板上に塗布し、80℃で乾燥し、高圧水銀灯からの光
を365nmバンドパスフィルターを用い遮光性マスク
を介して500mJ照射した。100℃で3分間加熱し
た後、NMD3中で30秒現像したところ、未露光部を
ほとんど侵触することなくレリーフパターンを得ること
ができた。更に300℃で1時間熱処理し、強靱なレリ
ーフパターンを得ることができた。
【0046】(実施例4)実施例3の方法で、クロロギ
酸9−フルオレニルメチルの変わりに1,1−ジメチル
−2−シアノエチルギ酸−4−ニトロフェニルを用いる
ことにより、ポリ(1,1−ジメチル−2−シアノエト
キシカルボニロキシスチレン)(CocPST)固体21.5g
(63%)を得た。固形分含量20重量%のCocPSTのジ
グリム溶液を調製し、DDEに対して0.1 当量のビス
(1−(2−ニトロフェニル)エトキシカルボニル)ヘ
キサンジアミンを加え感光性樹脂組成物を得た。この感
光性樹脂組成物をスピンコート法によってガラス基板上
に塗布し、80℃で乾燥し、高圧水銀灯からの光を36
5nmバンドパスフィルターを用い遮光性マスクを介し
て500mJ照射した。100℃で3分間加熱した後、
NMD3中で30秒現像したところ、未露光部をほとん
ど侵触することなくレリーフパターンを得ることができ
た。更に300℃で1時間熱処理し、強靱なレリーフパ
ターンを得ることができた。
【0047】(実施例5)3,3′−ジヒドロキシ−
4,4′−ジアミノビフェニル(HAB)と当量のイソ
フタルサンクロリド(IPC)をDMAc中で4時間撹
拌し、濾過後、濾液をメタノール3lに滴下することに
より対応するポリベンズオキサゾール前駆体を得た。
【0048】実施例3の方法で、PHSの変わりにポリ
ベンズオキサゾール前駆体を用いることにより、ポリ
(9−フルオレニルメトキシカルボニロキベンズオキサ
ゾール前駆体)(FmocPBO)固体を得た。固形分含量1
0重量%のFmocPBOのNMP溶液を調製し、HABに対
して0.1 当量のビス(1−(2−ニトロフェニル)エ
トキシカルボニル)ヘキサンジアミンを加え感光性樹脂
組成物を得た。この感光性樹脂組成物をスピンコート法
によってガラス基板上に塗布し、80℃で乾燥し、高圧
水銀灯からの光を365nmバンドパスフィルターを用
い遮光性マスクを介して500mJ照射した。100℃
で3分間加熱した後、NMD3中で30秒現像したとこ
ろ、未露光部をほとんど侵触することなくレリーフパタ
ーンを得ることができた。更に300℃で1時間熱処理
し、強靱なレリーフパターンを得ることができた。
【0049】(実施例6)実施例5の方法で、クロロギ
酸9−フルオレニルメチルの変わりに1,1−ジメチル
−2−シアノエチルギ酸−4−ニトロフェニルを用いる
ことにより、ポリ(1,1−ジメチル−2−シアノエト
キシカルボニロキシベンズオキサゾール前駆体)(CocP
BO)固体を得た。固形分含量10重量%のCocPBOのNM
P溶液を調製し、HABに対して0.1 当量のビス(1
−(2−ニトロフェニル)エトキシカルボニル)ヘキサ
ンジアミンを加え感光性樹脂組成物を得た。この感光性
樹脂組成物をスピンコート法によってガラス基板上に塗
布し、80℃で乾燥し、高圧水銀灯からの光を365n
mバンドパスフィルターを用い遮光性マスクを介して5
00mJ照射した。100℃で3分間加熱した後、NM
D3中で30秒現像したところ、未露光部をほとんど侵
触することなくレリーフパターンを得ることができた。
更に300℃で1時間熱処理し、強靱なレリーフパター
ンを得ることができた。
【0050】
【発明の効果】本発明によれば、水系溶剤で現像可能な
ポジ型感光性樹脂組成物を得ることができた。
フロントページの続き (72)発明者 岡部 義昭 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 石田 美奈 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 平野 利則 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩基存在下、該塩基の触媒反応により極性
    が変化する一般式(化1)で表される分子量10000
    以上1000000 以下のカルボン酸エステル重合体 【化1】 (式中、R1 は炭素数2〜40の有機基、nは10から
    20000の間の正の整数で、R2 は炭素数1〜20の
    有機基,水素原子,ハロゲン原子のいずれか、R3 は炭
    素数1〜30の有機基)を含むことを特徴とする感光性
    樹脂組成物。
  2. 【請求項2】一般式(化1)で表される分子量1000
    0以上1000000 以下のカルボン酸エステル重合体 【化2】 (式中、R1 は炭素数2〜20の有機基、nは10から
    20000の間の正の整数で、R2 は炭素数1〜20の
    有機基,水素原子,ハロゲン原子のいずれか、R3 は炭
    素数1〜30の有機基である)を重量で全樹脂量に対し
    て20%以上と、電磁波の照射により塩基を発生する光
    塩基発生剤を、前記カルボン酸エステル重合体のエステ
    ル基に対して0.01〜2.0モル当量含むことを特徴と
    する感光性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】前記一般式(化1)が、下記一般式(化
    2) 【化3】 (式中、R4 は炭素数4〜20の有機基、R5 は炭素数
    1〜20の有機基,水素原子,ハロゲン原子のいずれか
    である。R6 は炭素数2〜20の有機基)であることを
    特徴とする請求項2に記載の感光性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】前記一般式(化1)が、下記一般式(化
    3) 【化4】 (式中、R7 ,R8 は炭素数1〜12の有機基,水素,
    ハロゲン原子のいずれかである。また、R9 は炭素数1
    〜20の有機基、ハロゲン原子のいずれか、R10は炭素
    数1〜20の有機基,水素,ハロゲン原子のいずれかで
    ある)であることを特徴とする請求項2に記載の感光性
    樹脂組成物。
  5. 【請求項5】前記一般式(化1)が、下記一般式(化
    4)であることを特徴とする請求項2に記載の感光性樹
    脂組成物。 【化5】
  6. 【請求項6】下記一般式(化5)で表される分子量10
    000以上1000000 以下の水酸基保護フェノール重合体 【化6】 (式中、R11は炭素数2〜40の有機基、nは10から
    20000の間の正の整数で、R12は炭素数1〜20の
    有機基,水素原子,ハロゲン原子のいずれか、R13は、
    炭素数1〜30の有機基である)を重量で全樹脂量に対
    して20%以上と、電磁波の照射により塩基を発生する
    光塩基発生剤を、前記水酸基保護フェノール重合体の水
    酸基に対して0.01〜2.0モル当量含むことを特徴と
    する感光性樹脂組成物。
  7. 【請求項7】前記一般式(化5)が、下記一般式(化
    6) 【化7】 (式中、R14は炭素数4〜20の有機基、R15は炭素数
    1〜20の有機基,水素原子,ハロゲン原子のいずれか
    である。R16は炭素数2〜20の有機基)であることを
    特徴とする請求項6に記載の感光性樹脂組成物。
  8. 【請求項8】前記一般式(化5)が、下記一般式(化
    7)であることを特徴とする請求項6に記載の感光性樹
    脂組成物。 【化8】
  9. 【請求項9】前記一般式(化5)が、下記一般式(化
    8)であることを特徴とする請求項6に記載の感光性樹
    脂組成物。 【化9】
  10. 【請求項10】光塩基発生剤が、下記一般式(化9) 【化10】 (式中、R17は炭素数1〜10の有機基,水素原子,ハ
    ロゲン原子のいずれかである。pは0〜4の整数であ
    る。また、R18は水素又は炭素数1〜10の有機基、R
    19,R20は水素原子又は炭素数1〜12の有機基であ
    る)で表されることを特徴とする請求項2〜9のいずれ
    かに記載の感光性樹脂組成物。
  11. 【請求項11】一般式(化1)で表される分子量100
    00以上1000000 以下のカルボン酸エステル重合体 【化11】 (式中、R1 は炭素数2〜40の有機基、nは10から
    20000の間の正の整数で、R2 は炭素数1〜20の
    有機基,水素原子,ハロゲン原子のいずれか、R3 は炭
    素数1〜30の有機基である。)を重量で全樹脂量に対
    して20%以上と、電磁波の照射により塩基を発生する
    光塩基発生剤を、前記カルボン酸エステル重合体のエス
    テル基に対して0.01 〜2.0 モル当量含む感光性樹
    脂組成物を、基板上に塗布し乾燥する工程,遮光性マス
    クを介して前記感光性樹脂フィルムに電磁波照射する工
    程,前記感光性樹脂フィルムを現像する工程を含むこと
    を特徴とするパターン形成方法。
  12. 【請求項12】一般式(化5)で表される分子量100
    00以上1000000 以下の水酸基保護フェノール重合体 【化12】 (式中、R11は炭素数2〜40の有機基、nは10から
    20000の間の正の整数で、R12は炭素数1〜20の
    有機基,水素原子,ハロゲン原子のいずれか、R13は、
    炭素数1〜30の有機基である)を重量で全樹脂量に対
    して20%以上と、電磁波の照射により塩基を発生する
    光塩基発生剤を、前記水酸基保護フェノール重合体の水
    酸基に対して0.01〜2.0モル当量含む感光性樹脂組
    成物を、基板上に塗布し乾燥する工程,遮光性マスクを
    介して前記感光性樹脂フィルムに電磁波照射する工程,
    前記感光性樹脂フィルムを現像する工程を含むことを特
    徴とするパターン形成方法。
  13. 【請求項13】光塩基発生剤が、下記一般式(化9) 【化13】 で表されることを特徴とする請求項11に記載のパター
    ン形成方法。
  14. 【請求項14】前記光塩基発生剤が、α−ケトカルボン
    酸アンモニウム塩,フェニルグリオキシ酸アンモニウム
    塩,4−メチルフェニルスルホンアミド,N−シクロヘ
    キシル−4−メチルフェニルスルホンアミドの中の少な
    くとも1種であることを特徴とする請求項2〜10のい
    ずれかに記載の感光性樹脂組成物。
  15. 【請求項15】前記光塩基発生剤が、α−ケトカルボン
    酸アンモニウム塩,フェニルグリオキシ酸アンモニウム
    塩,4−メチルフェニルスルホンアミド,N−シクロヘ
    キシル−4−メチルフェニルスルホンアミドの中の少な
    くとも1種であることを特徴とする請求項11に記載の
    パターン形成方法。
JP7290837A 1995-11-09 1995-11-09 感光性樹脂組成物並びに該組成物を用いたパターン形成方法 Pending JPH09134012A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007241205A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Koji Arimitsu 感活性エネルギー線塩基発生剤、感活性エネルギー線塩基発生剤組成物、塩基反応性組成物及びパターン形成方法
JP2019194631A (ja) * 2018-05-01 2019-11-07 学校法人東京理科大学 ポジ型感光性樹脂組成物、ドライフィルム、パターン塗膜および電子部品

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007241205A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Koji Arimitsu 感活性エネルギー線塩基発生剤、感活性エネルギー線塩基発生剤組成物、塩基反応性組成物及びパターン形成方法
JP2019194631A (ja) * 2018-05-01 2019-11-07 学校法人東京理科大学 ポジ型感光性樹脂組成物、ドライフィルム、パターン塗膜および電子部品

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