JPH1184653A - 耐熱性感光性重合体組成物及びパターンの製造法 - Google Patents
耐熱性感光性重合体組成物及びパターンの製造法Info
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- JPH1184653A JPH1184653A JP9246813A JP24681397A JPH1184653A JP H1184653 A JPH1184653 A JP H1184653A JP 9246813 A JP9246813 A JP 9246813A JP 24681397 A JP24681397 A JP 24681397A JP H1184653 A JPH1184653 A JP H1184653A
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- Japan
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- heat
- group
- polymer composition
- polyimide
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 感度が高く、現像時間を短くでき、形成され
た膜の諸特性、特に、基板との接着性が良いポジ型の耐
熱性感光性重合体組成物及びパターンの製造法を提供す
る。 【解決手段】 (a)一般式(I) 【化1】 (式中、R1は4価の有機基を示し、R2はフェノール性
水酸基を有する2価の有機基を示す)で表される繰り返
し単位を有するポリイミド、(b)一般式(II) 【化2】 (式中、R3は4価の有機基を示し、R4は2価の有機基
を示し、R5は1価の有機基を示し、qは1以上の整数
を示す)で表される繰り返し単位を有するポリアミド
酸、並びに(c)光酸発生剤を含有してなる耐熱性感光
性重合体組成物及びこの耐熱性感光性重合体組成物を支
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含むパターンの製造法。
た膜の諸特性、特に、基板との接着性が良いポジ型の耐
熱性感光性重合体組成物及びパターンの製造法を提供す
る。 【解決手段】 (a)一般式(I) 【化1】 (式中、R1は4価の有機基を示し、R2はフェノール性
水酸基を有する2価の有機基を示す)で表される繰り返
し単位を有するポリイミド、(b)一般式(II) 【化2】 (式中、R3は4価の有機基を示し、R4は2価の有機基
を示し、R5は1価の有機基を示し、qは1以上の整数
を示す)で表される繰り返し単位を有するポリアミド
酸、並びに(c)光酸発生剤を含有してなる耐熱性感光
性重合体組成物及びこの耐熱性感光性重合体組成物を支
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含むパターンの製造法。
Description
【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ポジ型の耐熱性感光性重
合体組成物及びこの組成物を用いたパターンの製造法に
関する。
体組成物及びこの組成物を用いた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ポジ型の耐熱性感光性重
合体組成物及びこの組成物を用いたパターンの製造法に
関する。
【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。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。
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。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。
【0003】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。
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。
【0004】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。しかし、上記1,2の組成物はネガ
型であり、また、現像に有機溶剤を使用する。そのた
め、ポジ型のホトレジストを用いるエッチングプロセス
からネガ型の感光性ポリイミドに切り替えるためには、
露光装置のマスクや現像設備の変更が必要になるという
問題点がある。
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。しかし、上記1,2の組成物はネガ
型であり、また、現像に有機溶剤を使用する。そのた
め、ポジ型のホトレジストを用いるエッチングプロセス
からネガ型の感光性ポリイミドに切り替えるためには、
露光装置のマスクや現像設備の変更が必要になるという
問題点がある。
【0005】一方、ポジ型感光性ポリイミドに関して
は、3.o−ニトロベンジル基をエステル結合により導
入したポリイミド前駆体(特開昭60−37550号公
報)、4.ヒドロキシ基を含むポリイミドとo−キノン
ジアジド化合物を含む組成物(特開昭64−60630
号公報、特開平3−209478号公報)等が知られて
いる。しかし、上記3は感光する波長が主に300nm以
下であるため、感度が低いという問題がある。上記4は
形成される膜と基板との接着性が悪いため、基板に前処
理をしなければならないという問題がある。このよう
に、十分な特性を有するポジ型感光性ポリイミドは得ら
れていないのが現状である。
は、3.o−ニトロベンジル基をエステル結合により導
入したポリイミド前駆体(特開昭60−37550号公
報)、4.ヒドロキシ基を含むポリイミドとo−キノン
ジアジド化合物を含む組成物(特開昭64−60630
号公報、特開平3−209478号公報)等が知られて
いる。しかし、上記3は感光する波長が主に300nm以
下であるため、感度が低いという問題がある。上記4は
形成される膜と基板との接着性が悪いため、基板に前処
理をしなければならないという問題がある。このよう
に、十分な特性を有するポジ型感光性ポリイミドは得ら
れていないのが現状である。
【0006】
【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。すなわち、請求項
1記載の発明は、感度が高く、現像時間を短くでき、形
成された膜の諸特性、特に、基板との接着性が良いポジ
型の耐熱性感光性重合体組成物に関する。また、請求項
2記載の発明は、感度が高く、現像時間を短くでき、形
成された膜の諸特性、特に、基板との接着性が良いパタ
ーンの製造法を提供するものである。
技術の問題点を克服するものである。すなわち、請求項
1記載の発明は、感度が高く、現像時間を短くでき、形
成された膜の諸特性、特に、基板との接着性が良いポジ
型の耐熱性感光性重合体組成物に関する。また、請求項
2記載の発明は、感度が高く、現像時間を短くでき、形
成された膜の諸特性、特に、基板との接着性が良いパタ
ーンの製造法を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、(a)一般式
(I)
(I)
【化3】 (式中、R1は4価の有機基を示し、R2はフェノール性
水酸基を有する2価の有機基を示す)で表される繰り返
し単位を有するポリイミド、(b)一般式(II)
水酸基を有する2価の有機基を示す)で表される繰り返
し単位を有するポリイミド、(b)一般式(II)
【化4】 (式中、R3は4価の有機基を示し、R4は2価の有機基
を示し、R5は1価の有機基を示し、qは1以上の整数
を示す)で表される繰り返し単位を有するポリアミド
酸、並びに(c)光酸発生剤を含有してなる耐熱性感光
性重合体組成物に関する。
を示し、R5は1価の有機基を示し、qは1以上の整数
を示す)で表される繰り返し単位を有するポリアミド
酸、並びに(c)光酸発生剤を含有してなる耐熱性感光
性重合体組成物に関する。
【0008】また本発明は、前記耐熱性感光性重合体組
成物を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含むレリーフ
パターンの製造法に関する。
成物を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含むレリーフ
パターンの製造法に関する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明における(a)成分は前記
一般式(I)で示される繰り返し単位を有するポリイミ
ドである。前記一般式(I)において、R1で示される
4価の有機基とはポリイミド又はポリイミドイソインド
ロキナゾリンジオンの原料にな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。4価の芳香族基としては、
芳香環(ベンゼン環、ナフタレン環等)を含み、4個の
結合部位はいずれも芳香環からでているものであること
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
又はペリ位に位置するものであることが好ましい。前記
の2組は同一の芳香環からでていてもよいし、各種結合
を介して結合している別々の芳香環からでていてもよ
い。
一般式(I)で示される繰り返し単位を有するポリイミ
ドである。前記一般式(I)において、R1で示される
4価の有機基とはポリイミド又はポリイミドイソインド
ロキナゾリンジオンの原料にな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。4価の芳香族基としては、
芳香環(ベンゼン環、ナフタレン環等)を含み、4個の
結合部位はいずれも芳香環からでているものであること
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
又はペリ位に位置するものであることが好ましい。前記
の2組は同一の芳香環からでていてもよいし、各種結合
を介して結合している別々の芳香環からでていてもよ
い。
【0010】一般式(I)において、R2で示されるフ
ェノール性水酸基を有する2価の有機基とは、フェノー
ル性水酸基を有するジアミン化合物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2〜40のものがより好ましく、炭素原子数が2
〜40の芳香族基がさらに好ましい。ここで、芳香族基
としては、芳香環(ベンゼン環、ナフタレン環等)を含
み、その2個の結合部位が芳香環から直接でていること
が好ましく、この場合同一の芳香環からでていても異な
った芳香環から出ていてもよい。また、フェノール性水
酸基は1〜8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。
ェノール性水酸基を有する2価の有機基とは、フェノー
ル性水酸基を有するジアミン化合物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2〜40のものがより好ましく、炭素原子数が2
〜40の芳香族基がさらに好ましい。ここで、芳香族基
としては、芳香環(ベンゼン環、ナフタレン環等)を含
み、その2個の結合部位が芳香環から直接でていること
が好ましく、この場合同一の芳香環からでていても異な
った芳香環から出ていてもよい。また、フェノール性水
酸基は1〜8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。
【0011】(a)成分において、一般式(I)で表さ
れる繰り返し単位以外の構成単位を有してもよい。例え
ば、下記一般式(III)
れる繰り返し単位以外の構成単位を有してもよい。例え
ば、下記一般式(III)
【化5】 (式中、R6は4価の有機基を示し、R7はフェノール性
水酸基を有しない2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。
水酸基を有しない2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。
【0012】一般式(III)において、R6で示される4
価の有機基の説明としては、前記R1の説明と同様であ
る。また、一般式(III)において、R7で示されるフェ
ノール性水酸基を有しない2価の有機基の説明は、前記
R2の説明においてフェノール性水酸基を有しないこと
を除いて、R2の説明と同様である。
価の有機基の説明としては、前記R1の説明と同様であ
る。また、一般式(III)において、R7で示されるフェ
ノール性水酸基を有しない2価の有機基の説明は、前記
R2の説明においてフェノール性水酸基を有しないこと
を除いて、R2の説明と同様である。
【0013】(a)成分において、一般式(I)と一般
式(III)の繰り返し単位の比は、前者の数をm、後者
の数をnとしたときのm/(m+n)で、0.2〜1で
あることが好ましく、0.4〜1であることがより好ま
しい。この数値が0.2未満であるとアルカリ水溶液へ
の溶解性が劣る傾向にある。
式(III)の繰り返し単位の比は、前者の数をm、後者
の数をnとしたときのm/(m+n)で、0.2〜1で
あることが好ましく、0.4〜1であることがより好ま
しい。この数値が0.2未満であるとアルカリ水溶液へ
の溶解性が劣る傾向にある。
【0014】(a)成分の分子量としては、重量平均分
子量で3,000〜200,000が好ましく、5,0
00〜100,000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。なお、一般式(I)及び一般式(III)にお
いて、R1、R2、R6及びR7で示される基は同一でも異
なっていてもよい。
子量で3,000〜200,000が好ましく、5,0
00〜100,000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。なお、一般式(I)及び一般式(III)にお
いて、R1、R2、R6及びR7で示される基は同一でも異
なっていてもよい。
【0015】本発明において、(a)成分は、例えば、
テトラカルボン酸二無水物と、フェノール性水酸基を有
するジアミン化合物と、さらに必要に応じてフェノール
性水酸基を有しないジアミン化合物とを反応させてポリ
アミド酸とした後、加熱によるイミド化反応により得る
ことができる。この場合、反応は有機溶媒中で行うこと
が好ましい。
テトラカルボン酸二無水物と、フェノール性水酸基を有
するジアミン化合物と、さらに必要に応じてフェノール
性水酸基を有しないジアミン化合物とを反応させてポリ
アミド酸とした後、加熱によるイミド化反応により得る
ことができる。この場合、反応は有機溶媒中で行うこと
が好ましい。
【0016】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。
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。
【0017】また、フェノール性水酸基を有するジアミ
ンとしては、例えば、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使用される。
ンとしては、例えば、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使用される。
【0018】フェノール性水酸基を有しないジアミンと
しては、例えば、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。
しては、例えば、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。
【0019】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
を有するジアミン化合物を単独で又は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、1
0モル%以下の範囲で使用することがより好ましい。
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
を有するジアミン化合物を単独で又は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、1
0モル%以下の範囲で使用することがより好ましい。
【0020】前記ポリアミド酸を合成する方法は公知で
あり、例えば、前記テトラカルボン酸二無水物と前記ジ
アミン化合物を溶液中で反応させたることにより得られ
る。テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の割合
(モル比)は、前者/後者で1/0.7〜0.7/1の
範囲とするのが好ましく、1/0.8〜0.8/1の範
囲とするのがより好ましい。反応温度は20〜100℃
が好ましく、反応時間は1〜24時間が好ましい。
あり、例えば、前記テトラカルボン酸二無水物と前記ジ
アミン化合物を溶液中で反応させたることにより得られ
る。テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の割合
(モル比)は、前者/後者で1/0.7〜0.7/1の
範囲とするのが好ましく、1/0.8〜0.8/1の範
囲とするのがより好ましい。反応温度は20〜100℃
が好ましく、反応時間は1〜24時間が好ましい。
【0021】反応に使用される溶媒としては、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
キシド等の非プロトン性極性溶剤が好ましく、これらは
単独で又は2種以上併用して用いられる。
−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
キシド等の非プロトン性極性溶剤が好ましく、これらは
単独で又は2種以上併用して用いられる。
【0022】加熱によりポリアミド酸をポリイミドにす
る方法は公知であり、例えば、有機溶剤中で合成したポ
リアミド酸をキシレン等の存在下に加熱し、イミド化反
応により生成する水をキシレンと供沸により除去した
後、水などの貧溶剤に投入し、析出物をろ別、乾燥する
ことにより得られる。反応温度は150〜200℃が好
ましく、反応時間は1〜10時間が好ましい。
る方法は公知であり、例えば、有機溶剤中で合成したポ
リアミド酸をキシレン等の存在下に加熱し、イミド化反
応により生成する水をキシレンと供沸により除去した
後、水などの貧溶剤に投入し、析出物をろ別、乾燥する
ことにより得られる。反応温度は150〜200℃が好
ましく、反応時間は1〜10時間が好ましい。
【0023】フェノール性水酸基を有しないジアミン化
合物を併用する場合、フェノール性水酸基を有するジア
ミン化合物とフェノール性水酸基を有しないジアミン化
合物の使用割合は、前者20〜100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。前者のジアミン化合物は、ポリイミ
ド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20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。
合物を併用する場合、フェノール性水酸基を有するジア
ミン化合物とフェノール性水酸基を有しないジアミン化
合物の使用割合は、前者20〜100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。前者のジアミン化合物は、ポリイミ
ド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20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。
【0024】本発明における(b)成分は前記一般式
(II)で示される繰り返し単位を有するシロキサン構造
を有するポリアミド酸である。前記一般式(II)におい
て、R3で示される4価の有機基とは、ポリイミド又は
ポリイミドイソインドロキナゾリンジオンの原料になる
テトラカルボン酸二無水物の残基であり、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。4価の芳香族基としては、芳香
環(ベンゼン環、ナフタレン環等)を含み、4個の結合
部位はいずれも芳香環からでているものであることが好
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隣り合う炭素
に存在する(即ち、オルト位に位置するもの)であるこ
とが好ましい。前記の2組は同一の芳香環からでていて
もよいし、各種結合を介して結合している別々の芳香環
からでていてもよい。
(II)で示される繰り返し単位を有するシロキサン構造
を有するポリアミド酸である。前記一般式(II)におい
て、R3で示される4価の有機基とは、ポリイミド又は
ポリイミドイソインドロキナゾリンジオンの原料になる
テトラカルボン酸二無水物の残基であり、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。4価の芳香族基としては、芳香
環(ベンゼン環、ナフタレン環等)を含み、4個の結合
部位はいずれも芳香環からでているものであることが好
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隣り合う炭素
に存在する(即ち、オルト位に位置するもの)であるこ
とが好ましい。前記の2組は同一の芳香環からでていて
もよいし、各種結合を介して結合している別々の芳香環
からでていてもよい。
【0025】前記一般式(II)において、2つのR4で
挟まれる部分はシリコーンジアミン化合物のアミノ基を
除いた残基であり、この部分は全体として炭素原子数が
6〜40のものが好ましい。R5で示される2価の有機
基としては、炭素原子数が1〜10のものが好ましく、
前記炭素原子数のアルキレン基、フェニレン基等が好ま
しいものとして挙げられ、2つのR5は同一でも異なっ
ていてもよい。R6で示される1価の有機基としては、
炭素原子数1〜5の有機基が好ましく、前記炭素原子数
のアルキル基又はフェニル基が好ましい。
挟まれる部分はシリコーンジアミン化合物のアミノ基を
除いた残基であり、この部分は全体として炭素原子数が
6〜40のものが好ましい。R5で示される2価の有機
基としては、炭素原子数が1〜10のものが好ましく、
前記炭素原子数のアルキレン基、フェニレン基等が好ま
しいものとして挙げられ、2つのR5は同一でも異なっ
ていてもよい。R6で示される1価の有機基としては、
炭素原子数1〜5の有機基が好ましく、前記炭素原子数
のアルキル基又はフェニル基が好ましい。
【0026】(b)成分において、一般式(II)で表さ
れる繰り返し単位以外の構成単位を有してもよい。例え
ば、下記一般式(IV)
れる繰り返し単位以外の構成単位を有してもよい。例え
ば、下記一般式(IV)
【化6】 (式中、R8は4価の有機基を示し、R9は2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。
を示す)で表される繰り返し単位を有してもよい。
【0027】一般式(IV)において、R8で示される4
価の有機基の説明は、前記一般式(I)におけるR1の
説明と同様である。また、R9で示される2価の有機基
はポリイミド又はポリイミドイソインドロキナゾリンジ
オンの原料になるジアミン化合物の残基であり、前記一
般式(I)におけるR2の説明において、カルボキシル
基又はフェノール性水酸基を有していなくてもよいこと
を除いて、同様である。
価の有機基の説明は、前記一般式(I)におけるR1の
説明と同様である。また、R9で示される2価の有機基
はポリイミド又はポリイミドイソインドロキナゾリンジ
オンの原料になるジアミン化合物の残基であり、前記一
般式(I)におけるR2の説明において、カルボキシル
基又はフェノール性水酸基を有していなくてもよいこと
を除いて、同様である。
【0028】(b)成分において、一般式(II)と一般
式(IV)の繰り返し単位の比は、前者の数をo、後者の
数をpとしたときのo/(o+p)で、0.3〜1であ
ることが好ましく、0.4〜1であることがより好まし
い。この数値が0.3未満であると基材への接着性が低
下する傾向にある。
式(IV)の繰り返し単位の比は、前者の数をo、後者の
数をpとしたときのo/(o+p)で、0.3〜1であ
ることが好ましく、0.4〜1であることがより好まし
い。この数値が0.3未満であると基材への接着性が低
下する傾向にある。
【0029】(b)成分の分子量としては、重量平均分
子量で1,000〜100,000が好ましく、5,0
00〜100,000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。なお、一般式(II)及び一般式(IV)の複数
の繰り返し単位において、R4、R5、R6、R8及びR9
で示される基は同一でも異なっていてもよい。
子量で1,000〜100,000が好ましく、5,0
00〜100,000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。なお、一般式(II)及び一般式(IV)の複数
の繰り返し単位において、R4、R5、R6、R8及びR9
で示される基は同一でも異なっていてもよい。
【0030】本発明において、(b)成分は、テトラカ
ルボン酸二無水物、下記一般式(V)
ルボン酸二無水物、下記一般式(V)
【化7】 (式中、R4、R5及びqは一般式(II)に同じである)
で表されるジアミン化合物及び必要に応じてその他のジ
アミン化合物を溶液中で反応させて得ることができる。
テトラカルボン酸二無水物としては、前記したもの等を
単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
で表されるジアミン化合物及び必要に応じてその他のジ
アミン化合物を溶液中で反応させて得ることができる。
テトラカルボン酸二無水物としては、前記したもの等を
単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
【0031】前記一般式(V)で表されるジアミン化合
物としては、例えば
物としては、例えば
【化8】 等の化合物を用いることができる。
【0032】また市販品としては、一般式(V)におい
て、R4がどちらもトリメチレン基でありR5がいずれも
メチル基である場合に、qが1のもの、平均10前後の
もの、平均20前後のもの、平均30前後のもの及び平
均50前後のものは、それぞれ、LP−7100、X−
22−161AS、X−22−161A、X−22−1
61B、X−22−161C及びX−22−161E
(いずれも信越化学工業株式会社製、商品名)が好まし
いものとして挙げられる。その他のジアミン化合物とし
ては、前記(a)成分の説明で挙げたジアミン化合物が
挙げられ、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。
て、R4がどちらもトリメチレン基でありR5がいずれも
メチル基である場合に、qが1のもの、平均10前後の
もの、平均20前後のもの、平均30前後のもの及び平
均50前後のものは、それぞれ、LP−7100、X−
22−161AS、X−22−161A、X−22−1
61B、X−22−161C及びX−22−161E
(いずれも信越化学工業株式会社製、商品名)が好まし
いものとして挙げられる。その他のジアミン化合物とし
ては、前記(a)成分の説明で挙げたジアミン化合物が
挙げられ、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。
【0033】反応に使用される溶媒としては、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、これらは単独で又は2種以上併用して用
いられる。
−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、これらは単独で又は2種以上併用して用
いられる。
【0034】(b)成分を製造する際、好ましくは先ず
ジアミン化合物を上記の非プロトン性溶剤に溶解した
後、テトラカルボン酸二無水物を加え、好ましくは約8
0℃以下、より好ましくは室温付近ないしそれ以下の温
度を保ちながら撹拌する。一般式(V)で示されるジア
ミン化合物とその他のジアミン化合物の好ましい配合比
(モル比)は、前者/後者で7/3〜1/0の範囲であ
る。全ジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物の好
ましい配合比(モル比)は、0.8/1〜1/0.8の
範囲とされ、より好ましくは0.9/1〜1/0.9の
範囲とされる。反応時間は3〜24時間が好ましい。
ジアミン化合物を上記の非プロトン性溶剤に溶解した
後、テトラカルボン酸二無水物を加え、好ましくは約8
0℃以下、より好ましくは室温付近ないしそれ以下の温
度を保ちながら撹拌する。一般式(V)で示されるジア
ミン化合物とその他のジアミン化合物の好ましい配合比
(モル比)は、前者/後者で7/3〜1/0の範囲であ
る。全ジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物の好
ましい配合比(モル比)は、0.8/1〜1/0.8の
範囲とされ、より好ましくは0.9/1〜1/0.9の
範囲とされる。反応時間は3〜24時間が好ましい。
【0035】本発明の耐熱性感光性重合体組成物におい
て、(b)成分の配合量は、形成した膜と基板との接着
性と残膜率の許容幅の点から、(a)成分100重量部
に対して、1〜50重量部が好ましく、2〜20重量部
がより好ましい。
て、(b)成分の配合量は、形成した膜と基板との接着
性と残膜率の許容幅の点から、(a)成分100重量部
に対して、1〜50重量部が好ましく、2〜20重量部
がより好ましい。
【0036】本発明に使用される(c)成分である光酸
発生剤は感光剤であり、光照射により、酸を発生させ、
照射部のアルカリ可溶性を増大させる機能を有するもの
であり、特に制限はされないが、光照射により3−イン
デンカルボン酸型に変化するo−キノンジアジド化合物
がその効果が高く好ましいものとして挙げられる。o−
キノンジアジド化合物は、例えば、キノンジアジドスル
ホニルクロリド類とヒドロキシ化合物、アミノ化合物な
どとを脱塩酸性触媒の存在下で縮合反応させて得られ
る。前記o−キノンジアジドスルホニルクロリド類とし
ては、例えば、ベンゾキノン−1,2−ジアジド−4−
スルホニルクロリド、ナフトキノン−1,2−ジアジド
−5−スルホニルクロリド、ナフトキノン−1,2−ジ
アジド−4−スルホニルクロリド等が使用できる。
発生剤は感光剤であり、光照射により、酸を発生させ、
照射部のアルカリ可溶性を増大させる機能を有するもの
であり、特に制限はされないが、光照射により3−イン
デンカルボン酸型に変化するo−キノンジアジド化合物
がその効果が高く好ましいものとして挙げられる。o−
キノンジアジド化合物は、例えば、キノンジアジドスル
ホニルクロリド類とヒドロキシ化合物、アミノ化合物な
どとを脱塩酸性触媒の存在下で縮合反応させて得られ
る。前記o−キノンジアジドスルホニルクロリド類とし
ては、例えば、ベンゾキノン−1,2−ジアジド−4−
スルホニルクロリド、ナフトキノン−1,2−ジアジド
−5−スルホニルクロリド、ナフトキノン−1,2−ジ
アジド−4−スルホニルクロリド等が使用できる。
【0037】前記ヒドロキシ化合物としては、例えば、
ヒドロキノン、レゾルシノール、ピロガロール、ビスフ
ェノールA、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオ
ロプロパン、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノ
ン、2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン、2,2′,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェ
ノン、2,3,4,2′,3′−ペンタヒドロキシベン
ゾフェノン,2,3,4,3′,4′,5′−ヘキサヒ
ドロキシベンゾフェノン、ビス(2,3,4−トリヒド
ロキシフェニル)メタン、ビス(2,3,4−トリヒド
ロキシフェニル)プロパン、4b,5,9b,10−テ
トラヒドロ−1,3,6,8−テトラヒドロキシ−5,
10−ジメチルインデノ[2,1−a]インデン、トリ
ス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(4−ヒ
ドロキシフェニル)エタンなどが使用できる。
ヒドロキノン、レゾルシノール、ピロガロール、ビスフ
ェノールA、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオ
ロプロパン、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノ
ン、2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノ
ン、2,2′,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェ
ノン、2,3,4,2′,3′−ペンタヒドロキシベン
ゾフェノン,2,3,4,3′,4′,5′−ヘキサヒ
ドロキシベンゾフェノン、ビス(2,3,4−トリヒド
ロキシフェニル)メタン、ビス(2,3,4−トリヒド
ロキシフェニル)プロパン、4b,5,9b,10−テ
トラヒドロ−1,3,6,8−テトラヒドロキシ−5,
10−ジメチルインデノ[2,1−a]インデン、トリ
ス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(4−ヒ
ドロキシフェニル)エタンなどが使用できる。
【0038】アミノ化合物としては、例えば、p−フェ
ニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、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、o−ア
ミノフェノール、m−アミノフェノール、p−アミノフ
ェノール、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)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
ロパンなどが使用できる。
ニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、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、o−ア
ミノフェノール、m−アミノフェノール、p−アミノフ
ェノール、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)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
ロパンなどが使用できる。
【0039】o−キノンジアジドスルホニルクロリドと
ヒドロキシ化合物及び/又はアミノ化合物とは、o−キ
ノンジアジドスルホニルクロリド1モルに対して、ヒド
ロキシ基とアミノ基の合計が0.5〜1当量になるよう
に配合されることが好ましい。脱塩酸触媒とo−キノン
ジアジドスルホニルクロリドの好ましい割合は0.95
/1〜1/0.95の範囲とされる。好ましい反応温度
は0〜40℃、好ましい反応時間は1〜10時間とされ
る。
ヒドロキシ化合物及び/又はアミノ化合物とは、o−キ
ノンジアジドスルホニルクロリド1モルに対して、ヒド
ロキシ基とアミノ基の合計が0.5〜1当量になるよう
に配合されることが好ましい。脱塩酸触媒とo−キノン
ジアジドスルホニルクロリドの好ましい割合は0.95
/1〜1/0.95の範囲とされる。好ましい反応温度
は0〜40℃、好ましい反応時間は1〜10時間とされ
る。
【0040】反応溶媒としては、ジオキサン、アセト
ン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジエチ
ルエーテル、N-メチルピロリドン等の溶媒が用いられ
る。脱塩酸触媒としては、炭酸ナトリウム、水酸化ナト
リウム、炭酸水素ナトリウム,炭酸カリウム、水酸化カ
リウム、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジ
ンなどがあげられる。
ン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジエチ
ルエーテル、N-メチルピロリドン等の溶媒が用いられ
る。脱塩酸触媒としては、炭酸ナトリウム、水酸化ナト
リウム、炭酸水素ナトリウム,炭酸カリウム、水酸化カ
リウム、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジ
ンなどがあげられる。
【0041】本発明の耐熱性感光性重合体組成物におい
て、(c)成分の配合量は、露光部と未露光部の溶解速
度差と、感度の許容幅の点から、(a)成分100重量
部に対して5〜100重量部が好ましく、10〜40重
量部がより好ましい。
て、(c)成分の配合量は、露光部と未露光部の溶解速
度差と、感度の許容幅の点から、(a)成分100重量
部に対して5〜100重量部が好ましく、10〜40重
量部がより好ましい。
【0042】本発明の耐熱性感光性重合体組成物は、前
記(a)成分、(b)成分、(c)成分を溶剤に溶解し
て得ることができる。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。
記(a)成分、(b)成分、(c)成分を溶剤に溶解し
て得ることができる。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。
【0043】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
やアルミキレート化合物を含むことができる。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などがあげられる。
さらに必要に応じて接着助剤として、有機シラン化合物
やアルミキレート化合物を含むことができる。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などがあげられる。
【0044】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。接着助剤を用いる場合は、(a)成分100
重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、1〜
10重量部がより好ましい。
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。接着助剤を用いる場合は、(a)成分100
重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、1〜
10重量部がより好ましい。
【0045】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。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TiO2、SiO2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。
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。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TiO2、SiO2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。
【0046】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。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。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。
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。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。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。
【0047】ついで、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。
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。
【0048】
【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、温度計及びジムロート冷却管を備えた0.5リ
ットルのフラスコ中に、N−メチル−2−ピロリドン1
96g、キシレン48g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21.
98g(0.06モル)、4,4′−ジアミノジフェニ
ルスルホン9.94g(0.03モル)を添加し、攪拌
溶解した後、3,3′,4,4′−ビフェニルスルホン
テトラカルボン酸二無水物35.82g(0.10モ
ル)を添加し、3時間攪拌を続け、ポリアミド酸溶液を
得た。
ットルのフラスコ中に、N−メチル−2−ピロリドン1
96g、キシレン48g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21.
98g(0.06モル)、4,4′−ジアミノジフェニ
ルスルホン9.94g(0.03モル)を添加し、攪拌
溶解した後、3,3′,4,4′−ビフェニルスルホン
テトラカルボン酸二無水物35.82g(0.10モ
ル)を添加し、3時間攪拌を続け、ポリアミド酸溶液を
得た。
【0049】次いで、フラスコに水分定量器を装着し1
60℃で2時間加熱してイミド化反応により生成する水
をキシレンと共沸させて除去し、冷却後溶液を3リット
ルの水に投入し、析出物を回収、洗浄した後、減圧乾燥
してポリイミドを得た。
60℃で2時間加熱してイミド化反応により生成する水
をキシレンと共沸させて除去し、冷却後溶液を3リット
ルの水に投入し、析出物を回収、洗浄した後、減圧乾燥
してポリイミドを得た。
【0050】攪拌機、温度計、窒素導入管及びジムロー
ト冷却管を備えた0.5リットルのフラスコ中に、N−
メチル−2−ピロリドン142gを仕込、シリコーンジ
アミン化合物(前述のLP7100、信越化学工業株式
会社製)24.85g(0.1モル)を加え、攪拌し
た。次にこの溶液に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35.83g(0.1
モル)を加え、25℃で8時間攪拌し反応させた。溶液
を1.5リットルの水に投入し、析出物を回収、洗浄し
た後、減圧乾燥してポリアミド酸を得た。
ト冷却管を備えた0.5リットルのフラスコ中に、N−
メチル−2−ピロリドン142gを仕込、シリコーンジ
アミン化合物(前述のLP7100、信越化学工業株式
会社製)24.85g(0.1モル)を加え、攪拌し
た。次にこの溶液に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35.83g(0.1
モル)を加え、25℃で8時間攪拌し反応させた。溶液
を1.5リットルの水に投入し、析出物を回収、洗浄し
た後、減圧乾燥してポリアミド酸を得た。
【0051】ポリイミド15.00g、ポリアミド酸
0.75g、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン
とナフトキノン−1,2−ジアジド−5−スルホニルク
ロリドを1/3のモル比で反応させたオルトキノンジア
ジド化合物2.25gを、γ−ブチロラクトン45.0
0gに攪拌溶解した。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。
0.75g、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン
とナフトキノン−1,2−ジアジド−5−スルホニルク
ロリドを1/3のモル比で反応させたオルトキノンジア
ジド化合物2.25gを、γ−ブチロラクトン45.0
0gに攪拌溶解した。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。
【0052】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3分間加熱乾燥を行い、5μmの塗膜
を得た。この塗膜に露光機としてPLA(キャノン株式
会社製)を用い、マスクを介し、100〜500mJ/cm2
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40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250mJ/cm2
と判断された。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、ポリイミド膜のパター
ンを得た。ポリイミド膜と基板との接着性の評価は、碁
盤目テープ法(JISK5400)で行ったところ、1
00/100(0/100が全て剥離、100/100
が剥離無しを表す)であった。
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3分間加熱乾燥を行い、5μmの塗膜
を得た。この塗膜に露光機としてPLA(キャノン株式
会社製)を用い、マスクを介し、100〜500mJ/cm2
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40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250mJ/cm2
と判断された。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、ポリイミド膜のパター
ンを得た。ポリイミド膜と基板との接着性の評価は、碁
盤目テープ法(JISK5400)で行ったところ、1
00/100(0/100が全て剥離、100/100
が剥離無しを表す)であった。
【0053】実施例2 攪拌機、温度計及びジムロート冷却管を備えた0.5リ
ットルのフラスコ中に、N−メチル−2−ピロリドン1
64g、キシレン40gを仕込、ビス(3−アミノ−4
−ヒドロキシフェニル)スルホン14.02g(0.0
5モル)、4,4′−ジアミノジフェニルスルホン1
2.42g(0.05モル)を添加し、攪拌溶解した
後、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27.92g(0.09モル)を添加
し、3時間攪拌を続け、ポリアミド酸溶液を得た。
ットルのフラスコ中に、N−メチル−2−ピロリドン1
64g、キシレン40gを仕込、ビス(3−アミノ−4
−ヒドロキシフェニル)スルホン14.02g(0.0
5モル)、4,4′−ジアミノジフェニルスルホン1
2.42g(0.05モル)を添加し、攪拌溶解した
後、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27.92g(0.09モル)を添加
し、3時間攪拌を続け、ポリアミド酸溶液を得た。
【0054】次いで、フラスコに水分定量器を装着し1
60℃で2時間加熱してイミド化反応により生成する水
をキシレンと共沸させて除去し、冷却後溶液を1.5リ
ットルの水に投入し、析出物を回収、洗浄した後、減圧
乾燥してポリイミドを得た。
60℃で2時間加熱してイミド化反応により生成する水
をキシレンと共沸させて除去し、冷却後溶液を1.5リ
ットルの水に投入し、析出物を回収、洗浄した後、減圧
乾燥してポリイミドを得た。
【0055】このポリイミド15.00g、実施例1で
作成したポリアミド酸0.75g、トリス(4−ヒドロ
キシフェニル)メタンとナフトキノン−1,2−ジアジ
ド−5−スルホニルクロリドを1/3のモル比で反応さ
せた化合物2.25gを、N−メチルピロリドン45.
00gに攪拌溶解した。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。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1
10℃で3分間加熱乾燥を行い、5μmの塗膜を得た。
この塗膜に露光機としてPLA(キャノン株式会社製)
を用い、マスクを介し、100〜500mJ/cm2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30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250mJ/cm2と判断さ
れた。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、ポリイミド膜のパターンを得
た。ポリイミド膜と基板との接着性は、碁盤目テープ法
(JISK5400)で行い、100/100であっ
た。
作成したポリアミド酸0.75g、トリス(4−ヒドロ
キシフェニル)メタンとナフトキノン−1,2−ジアジ
ド−5−スルホニルクロリドを1/3のモル比で反応さ
せた化合物2.25gを、N−メチルピロリドン45.
00gに攪拌溶解した。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。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1
10℃で3分間加熱乾燥を行い、5μmの塗膜を得た。
この塗膜に露光機としてPLA(キャノン株式会社製)
を用い、マスクを介し、100〜500mJ/cm2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30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250mJ/cm2と判断さ
れた。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、ポリイミド膜のパターンを得
た。ポリイミド膜と基板との接着性は、碁盤目テープ法
(JISK5400)で行い、100/100であっ
た。
【0056】比較例1 実施例1で得られたポリイミド15.00g、トリス
(4−ヒドロキシフェニル)メタンとナフトキノン−
1,2−ジアジド−5−スルホニルクロリドを1/3の
モル比で反応させた化合物2.25gをγ−ブチロラク
トン45.00gに攪拌溶解した。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。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80℃で3分間加熱乾燥を行い、6μmの塗膜
を得た。この塗膜に露光機としてPLA(キャノン株式
会社製)を用い、マスクを介し、100〜500mJ/cm2
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40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300mJ/cm2
と判断された。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、ポリイミド膜のパター
ンを得た。ポリイミド膜と基板との接着性は、碁盤目テ
ープ法(JISK5400)で行い、0/100であっ
た。
(4−ヒドロキシフェニル)メタンとナフトキノン−
1,2−ジアジド−5−スルホニルクロリドを1/3の
モル比で反応させた化合物2.25gをγ−ブチロラク
トン45.00gに攪拌溶解した。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。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80℃で3分間加熱乾燥を行い、6μmの塗膜
を得た。この塗膜に露光機としてPLA(キャノン株式
会社製)を用い、マスクを介し、100〜500mJ/cm2
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40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300mJ/cm2
と判断された。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、ポリイミド膜のパター
ンを得た。ポリイミド膜と基板との接着性は、碁盤目テ
ープ法(JISK5400)で行い、0/100であっ
た。
【0057】
【発明の効果】請求項1記載の耐熱性感光性重合体組成
物は、感度が高く、現像時間を短くでき、形成された膜
の諸特性、特に、基板との接着性が良い。請求項2記載
のパターンの製造法によれば、感度が高く、現像時間を
短くでき、形成された膜の諸特性、特に、基板との接着
性が良いを提供するものであリ、優れた半導体素子等の
表面保護膜、層間絶縁膜を形成できる。
物は、感度が高く、現像時間を短くでき、形成された膜
の諸特性、特に、基板との接着性が良い。請求項2記載
のパターンの製造法によれば、感度が高く、現像時間を
短くでき、形成された膜の諸特性、特に、基板との接着
性が良いを提供するものであリ、優れた半導体素子等の
表面保護膜、層間絶縁膜を形成できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03F 7/40 501 G03F 7/40 501 H01L 21/027 H01L 21/312 B 21/312 H05K 3/28 D H05K 3/28 3/46 T 3/46 H01L 21/30 502R 571 (72)発明者 内村 俊一郎 茨城県日立市東町四丁目13番1号 日立化 成工業株式会社山崎工場内
Claims (2)
- 【請求項1】 (a)一般式(I) 【化1】 (式中、R1は4価の有機基を示し、R2はフェノール性
水酸基を有する2価の有機基を示す)で表される繰り返
し単位を有するポリイミド、(b)一般式(II) 【化2】 (式中、R3は4価の有機基を示し、R4は2価の有機基
を示し、R5は1価の有機基を示し、qは1以上の整数
を示す)で表される繰り返し単位を有するポリアミド
酸、並びに(c)光酸発生剤を含有してなる耐熱性感光
性重合体組成物。 - 【請求項2】 請求項1記載の耐熱性感光性重合体組成
物を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含むパターンの製
造法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9246813A JPH1184653A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 耐熱性感光性重合体組成物及びパターンの製造法 |
| KR1019980006343A KR19980079775A (ko) | 1997-03-03 | 1998-02-27 | 내열성 감광성 중합체조성물, 패턴의 제조법 및 반도체 장치 |
| EP98103712A EP0863436A1 (en) | 1997-03-03 | 1998-03-03 | Heat resistant photosensitive polymer composition, process for forming pattern and semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9246813A JPH1184653A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 耐熱性感光性重合体組成物及びパターンの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1184653A true JPH1184653A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17154078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9246813A Pending JPH1184653A (ja) | 1997-03-03 | 1997-09-11 | 耐熱性感光性重合体組成物及びパターンの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1184653A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001040873A1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-06-07 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Positive type photosensitive polyimide resin composition |
| JP2002356555A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-13 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ポリイミド前駆体及びそれを用いた感光性樹脂組成物 |
| EP1199604A4 (en) * | 1999-05-31 | 2003-05-21 | METHOD FOR GENERATING A POLYIMIDE PATTERN USING A LIGHT-SENSITIVE POLYIMIDE, AND COMPOSITION FOR USE THEREOF | |
| EP1431822A4 (en) * | 2001-09-26 | 2005-01-05 | Nissan Chemical Ind Ltd | POSITIVE PHOTOSENSITIVE POLYIMIDE RESIN COMPOSITION |
| WO2007029614A1 (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-15 | Asahi Kasei Emd Corporation | ポジ型感光性樹脂組成物 |
| JP4547087B2 (ja) * | 1997-10-13 | 2010-09-22 | 株式会社ピーアイ技術研究所 | ポジ型感光性ポリイミド組成物 |
| JP2011514985A (ja) * | 2008-03-07 | 2011-05-12 | エルジー・ケム・リミテッド | ポジティブ型感光性ポリイミド組成物 |
| KR101117023B1 (ko) | 2004-10-07 | 2012-03-15 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 폴리이미드계 광경화성 수지 조성물 및 패턴 형성 방법 및 기판 보호용 피막 |
| JP5435227B2 (ja) * | 2007-04-02 | 2014-03-05 | 日産化学工業株式会社 | ポジ型感光性樹脂組成物及びその硬化膜並びに表示素子 |
| WO2016124493A1 (en) | 2015-02-02 | 2016-08-11 | Basf Se | Latent acids and their use |
-
1997
- 1997-09-11 JP JP9246813A patent/JPH1184653A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4547087B2 (ja) * | 1997-10-13 | 2010-09-22 | 株式会社ピーアイ技術研究所 | ポジ型感光性ポリイミド組成物 |
| EP1199604A4 (en) * | 1999-05-31 | 2003-05-21 | METHOD FOR GENERATING A POLYIMIDE PATTERN USING A LIGHT-SENSITIVE POLYIMIDE, AND COMPOSITION FOR USE THEREOF | |
| US6777159B1 (en) | 1999-05-31 | 2004-08-17 | Pi R&D Co., Ltd. | Method for forming polyimide pattern using photosensitive polyimide and composition for use therein |
| KR100732895B1 (ko) | 1999-11-30 | 2007-06-27 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | 포지티브형 감광성 폴리이미드수지 조성물 |
| US6677099B1 (en) | 1999-11-30 | 2004-01-13 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Positive type photosensitive polyimide resin composition |
| WO2001040873A1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-06-07 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Positive type photosensitive polyimide resin composition |
| JP2002356555A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-13 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ポリイミド前駆体及びそれを用いた感光性樹脂組成物 |
| KR100905682B1 (ko) | 2001-09-26 | 2009-07-03 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | 포지티브형 감광성 폴리이미드 수지 조성물 |
| EP1431822A4 (en) * | 2001-09-26 | 2005-01-05 | Nissan Chemical Ind Ltd | POSITIVE PHOTOSENSITIVE POLYIMIDE RESIN COMPOSITION |
| KR101117023B1 (ko) | 2004-10-07 | 2012-03-15 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 폴리이미드계 광경화성 수지 조성물 및 패턴 형성 방법 및 기판 보호용 피막 |
| WO2007029614A1 (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-15 | Asahi Kasei Emd Corporation | ポジ型感光性樹脂組成物 |
| JP5435227B2 (ja) * | 2007-04-02 | 2014-03-05 | 日産化学工業株式会社 | ポジ型感光性樹脂組成物及びその硬化膜並びに表示素子 |
| JP2011514985A (ja) * | 2008-03-07 | 2011-05-12 | エルジー・ケム・リミテッド | ポジティブ型感光性ポリイミド組成物 |
| US8758976B2 (en) | 2008-03-07 | 2014-06-24 | Lg Chem Ltd. | Positive photosensitive polyimide composition |
| WO2016124493A1 (en) | 2015-02-02 | 2016-08-11 | Basf Se | Latent acids and their use |
| US9994538B2 (en) | 2015-02-02 | 2018-06-12 | Basf Se | Latent acids and their use |
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