WO1999019771A1 - Positive photosensitive polyimide composition - Google Patents

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WO1999019771A1
WO1999019771A1 PCT/JP1998/004577 JP9804577W WO9919771A1 WO 1999019771 A1 WO1999019771 A1 WO 1999019771A1 JP 9804577 W JP9804577 W JP 9804577W WO 9919771 A1 WO9919771 A1 WO 9919771A1
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bis
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PCT/JP1998/004577
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Hiroshi Itatani
Shunichi Matsumoto
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PI R&D Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • GPHYSICS
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    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/106Binder containing

Definitions

  • the present invention relates to a positive photosensitive polyimide composition, an insulating film formed therefrom, and a method for forming an insulating film pattern using the same.
  • the photosensitive resin composition has two types: A) a polarity-change type in which the polarity of the exposed portion changes, resulting in a difference in solubility; B) a cutting type in which the chemical bond is broken by exposure and the exposed portion is solubilized; C) a frame It is classified into a crosslinked type in which the bridge reaction proceeds and the exposed portion becomes insoluble.
  • the polarity change type can be used as a positive type or a negative type depending on the composition of the developer.
  • the cutting type can be used as a positive type, and the cross-linked type can be used as a negative type in principle.
  • the crosslinked photosensitive material is disadvantageous in performing high-resolution fine processing because the exposed portion swells due to organic solvent development.
  • overcoat materials for flexible wiring boards, interlayer insulating films for multilayer substrates, insulating materials for solid-state devices and molding materials for passivation films in the semiconductor industry, and interlayer insulating films for semiconductor integrated circuits and multilayer printed wiring boards Materials are required to have high heat resistance, and heat-resistant materials having photosensitivity are demanded due to demands for higher density and higher integration.
  • the semiconductor substrate which will be a semiconductor integrated component of the microelectronics industry, is covered with photoresist.
  • a photoresist relief structure is created by imaging and developing the photoresist layer. This relief structure is used as a mask for forming a circuit pattern on a semiconductor substrate. This processing cycle transfers the microchip relief structure to the substrate.
  • photoresist there are two different types of photoresist, positive photoresist and negative photoresist. The difference is that the exposed areas of the positive photoresist are removed by the imaging process, leaving undeveloped areas on the substrate. On the other hand, the irradiation area of the negative photoresist remains as a relief structure.
  • Positive photoresists have inherently high image resolution and are suitable for VLSI (very large scale integrated circuit) manufacturing.
  • the conventional positive type photoresist is a kind that is soluble in aqueous alkali. And a photosensitive quinonediazide which reduces the solubility of the resin in the solvent.
  • the characteristics of the photoresist composition required for industrial implementation include the solubility of the photoresist in the coating solvent, the photosensitivity of the photoresist, the development contrast, the solubility of the developer that is environmentally acceptable, and the adhesiveness of the photoresist. Dimensional stability at high temperature and abrasion resistance.
  • the structure of the photoresist relief obtained by exposure and development is usually 120
  • the purpose is to remove any remaining volatile components in order to improve the adhesion of the photoresist to the substrate, harden the photoresist structure and reduce erosion by subsequent etching.
  • a photoresist based on a stabilizing modifier in a novolak resin cannot be thermally stabilized at more than 180 ° C.
  • Polyimide resin withstands high temperatures of about 400 ° C and is stable against chemicals. Therefore, it is effective for forming a heat-resistant photoresist layer.
  • Positive photoresists have high resolution, short exposure times, and excellent alkali developability. Positive high-temperature photoresists with phenolic groups have been developed. 3,3'-dihydroxy 4,4 'diaminobiphenyl and isophthalic dichloride A polyoxazole precursor was synthesized by the reaction. This composition is mixed with O-quinonediazide or naphthoquinonediazide to form a high-sensitivity, positive-type photosensitive polyoxazole precursor. After processing, the polyoxazole has almost the same level of heat resistance and mechanical properties as a polyimide film. (USP 43 39521, USP 4395482).
  • Hexafluoro-2,2-bis (hydroxyaminophenol) propane and hexafluoro-2,2-bis (dicarboxyphenyl) propane dianhydride (6 FDA) or 3,4,3 ', 4'- Solvent-soluble with benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA) or 5,5'-oxy-bis-1,1,3-isobenzofurofurane (4,4'-oxydiphthalic dianhydride)
  • BTDA benzophenone tetracarboxylic dianhydride
  • Polyimide was synthesized and mixed with 0_naphthoquinonediazide to obtain a positive photosensitive polyimide. In this method (JP-A-64-60630, U.S. Pat. No.
  • a fluorine atom-containing polyimide is soluble in a polar solvent.
  • a new method was employed in which a solution of polyimide was directly synthesized by heating to 140 to 160 ° C using p-toluenesulfonic acid as a catalyst. In order to separate the catalyst from the polyimide, an industrially unsuitable method has been adopted in which the polyimide solution is poured into methanol to recover the polyimide resin as a precipitate and then redissolved. I have.
  • the phenol group or carboxylic acid group is protected with a tetrahydro-2H-vilanyl group to eliminate alkali solubility, and a photoacid generator is added thereto.
  • a photoacid generator is added thereto.
  • an acid is generated by light.
  • the block of the carboxylic acid group is decomposed and becomes soluble.
  • the acid catalytically removes multiple blocks and produces an amplification effect to increase sensitivity (T. Omote et al .; Macromol., 23, 4788 (1990); K. Naitoh et al .; Techno I. 4, 294 (1993), K. Naitoh et al .; J. Photopolym. Sci. Techno 4, 294 (1993), T. Yamaoka et al .; Photosensitive Polyimides Fundamental & Application, 177-211, Technomic Publish Company Inc. USA (1995)).
  • the carboxy group of the polyamic acid is converted to an ester of 2-nitrobenzyl alcohol to prevent alkali solubility, and by irradiating it with light, the ester of the 2-nitrobenzyl group is decomposed to form carboxylic acid.
  • make it soluble Positive photosensitive polyamic acids have been announced (S. Kubota et al .: ⁇ acromol. Sci. Chem. A24 (10) 1407 (1 987), A. Yamaoka et al .; Poly fil 2, 14 (1 990) )).
  • the inventors of the present invention have found that a combination of a solvent-soluble polyimide and a photoacid generator provides a high-sensitivity positive-type photosensitive polyimide composition that becomes completely soluble by light irradiation. A product was obtained, and it was found that an insulating film composed of the positive photosensitive polyimide composition was excellent in adhesiveness, heat resistance, mechanical properties, and flexibility, and completed the present invention.
  • the present invention provides a positive photosensitive polyimide composition comprising a photoacid generator and a solvent-soluble polyimide exhibiting positive photosensitivity in the presence of the photoacid generator.
  • the present invention also provides a positive photosensitive resin film formed from the composition of the present invention dissolved in a solvent.
  • the present invention provides a method for coating the above-mentioned composition of the present invention dissolved in a solvent on a substrate, drying and exposing an image by light or electron beam irradiation, and irradiating the irradiated area with an aqueous solution developer. To provide a polyimide insulating film having a pattern formed by removing the polyimide film.
  • the composition of the present invention dissolved in a solvent is coated on a substrate, dried, and the image is exposed by light or electron beam irradiation, and the irradiated area is exposed to an aqueous solution developer.
  • a method for forming a polyimide insulating film pattern to be removed is provided.
  • a positive photosensitive polyimide composition which becomes alkali-soluble by light irradiation.
  • the positive photosensitive polyimide composition has high sensitivity, that is, extremely good image resolution can be obtained.
  • the insulating film composed of the positive photosensitive polyimide composition of the present invention has excellent adhesiveness, heat resistance, mechanical properties and flexibility. Therefore, the insulating film is a polyimide insulating film having high-temperature heat resistance, electrical insulation, and adhesiveness, and can be widely used in the field of manufacturing semiconductors and electronic components.
  • the positive photosensitive polyimide composition of the present invention comprises a photoacid generator and a solvent-soluble polyimide exhibiting positive photosensitivity in the presence of the photoacid generator. Ah .
  • the photoacid generator is a compound that generates an acid when irradiated with a light beam or an electron beam. Since the polyimide is decomposed by the action of an acid and becomes alkali-soluble, the photoacid generator used in the present invention is not particularly limited, and any compound that generates an acid when irradiated with a light beam or an electron beam is used. Can also be used. Preferred photoacid generators include photosensitive quinonediazide compounds and onium salts.
  • Preferred examples of the photosensitive quinonediazide compound include low-molecular aromatic hydroxy compounds of 1,2-naphthoquinone-12-diazido-5-sulfonic acid and 1,2-naphthoquinone-12-diazido-4-sulfone, for example, 2,3, 4 Examples include, but are not limited to, esters of trihydroxybenzophenone, 1,3,5-trihydroxybenzene, and 2- and 4-methylphenol, and 4,4'-hydroxypropane. .
  • azonium salts include aryldiazonium salts, such as 4 (N-phenyl) aminophenyldiazonium salts, diarylhalonium salts, such as diphenylodonium salts, triphenylsulfo salts.
  • aryldiazonium salts such as 4 (N-phenyl) aminophenyldiazonium salts
  • diarylhalonium salts such as diphenylodonium salts
  • triphenylsulfo salts triphenylsulfo salts.
  • bismuth salts such as bis (4- (diphenylsulfonyl) phenyl ⁇ sulfide and bishexafluoroantimonate.
  • the polyimide contained in the polyimide composition of the present invention essentially consists of an aromatic diamine component and an aromatic acid component, and is a direct imidation of an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride. It is produced by a doping reaction.
  • Preferred examples of the aromatic diamine component constituting the polyimide contained in the polyimide composition of the present invention include 4,4 ′ diaminodiphenyl ether, 3,4 ′ diaminodiphenyl ether, and bis (diaminodiphenyl ether).
  • Preferred examples of the aromatic acid component constituting the polyimide contained in the polyimide composition of the present invention include 3,4,3 ', 4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride. , 3,4,3 ', 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 2,3,3', 4 'one bif; i: niruethertetracarboxylic dianhydride 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5,6-pyridinetetracarboxylic dianhydride, 3,4,3 ', 4'-biphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride Anhydride, bicyclo (2,2,2) oct-1-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 4,4 '1 ⁇ 2 and 2,2-trifluoro-11
  • aromatic diamine constituting the polyimide those having a carbonyl group, a nitro group, a methoxy group, a sulfone group, a sulfide group, an anthracene group or a fluorene group introduced therein (hereinafter referred to as “photosensitized aromatic diamine”).
  • photosensitized aromatic diamine those having a carbonyl group, a nitro group, a methoxy group, a sulfone group, a sulfide group, an anthracene group or a fluorene group introduced therein.
  • Preferred examples of the photosensitized aromatic diamine include, for example, 3,3'-dimethyl-4,4'-diamino-biphenylsulfone and 3,3'-dimethoxy-4,4'-diamino-biphenylsulfone. Mention may be made of dialkyl-diamino-biphenylsulfone and dialkoxydiaminobiphenylsulfone. This These polyimides containing biphenylsulfone are linear polymers with high mechanical strength and high elastic modulus, which have been studied as polyimide fibers with high elasticity. Has been studied. It can be used as a fiber or as a film, and can also be used as a photosensitive film.
  • polyimides containing biphenylsulfone do not exhibit photosensitivity even when a sensitizer such as mihera ketone or a radical generator is added, as shown in Examples below.
  • a sensitizer such as mihera ketone or a radical generator is added, as shown in Examples below.
  • alkali irradiation becomes soluble when light is irradiated with the addition of a quinonediazide compound.
  • the molecular weight (polystyrene equivalent) of polyimide changes to 30,000, 50,000 or 100,000, it becomes soluble by light irradiation.
  • quinonediazide photo-decomposes to generate radicals and, at the same time, becomes indenoic acid, which interacts with polyimide groups and biphenylsulfone groups to render the polyimide alkali-soluble. That is, the quinonediazide compound is photolyzed by ultraviolet irradiation, and further, indenoic acid is generated. As a result, it is presumed that the alkyl group or the alkoxy group of the biphenyl group is activated, the sulfone bond is cleaved, and the addition of indenoic acid increases the solubility in alcohol.
  • photosensitizing aromatic diamine include 9,9-bis (aminophenyl) fluorene and 9,9_bis (aminoalkyl-phenyl) fluorene.
  • Polyimides containing these fluorenes have been found to be linear polymers with high mechanical strength and high elastic modulus, excellent polyimide film properties, and excellent performance as gas separation membranes. I have. It can be used as a fiber or as a film, and can also be used as a photosensitive film. As shown in the following examples, no photosensitivity was exhibited even when the sensitizer Michler's ketone was added.
  • Fluorenone is similar to Michler's Ketone and Penzancelon It is a photosensitizer commonly used in the art. Polyimides containing fluorenone are not photodegradable, although they are sensitive to light. However, it was found that when quinonediazide coexists, the quinonediazide generates a radical by light and turns into indene acid to exert an interaction, so that the polyimide containing bis (aminophenyl) fluorene becomes alkali-soluble. This is presumed to be due to the fact that the SP 3 carbon structure at the 9-position of the bis (aminophenyl) fluorene group in the polyimide chain temporarily stabilizes in resonance and changes to the SP 2 carbon structure.
  • Fluorenone is known in various isomers. For example, there are 2-2, 2,7-dinitro compounds, 7-chloro compounds and the like. Various isomers of aniline such as 2-methylaniline and 2-methoxyaniline are also known. From the fluorenone derivative and the aniline derivative, various 9,9-bis (aminophenyl) fluorene derivatives are formed in the presence of an acid catalyst. These derivatives also result in a positive photosensitive composition. In place of fluorenone, a Penzance dye compound also becomes a positive photosensitive polyimide composition.
  • Preferred examples of the photosensitizing aromatic diamine include nitroaromatic diamine.
  • 1,4-Diamino-2-nitrobenzene, or 3,3'-dinitro-1,4'-diaminobiphenyl is a compound in which the C atom next to the N atom-attached C atom in the imido group is nitro.
  • Has been The nitro group and benzene ring are excited when irradiated with light by electron resonance, and the oxygen atom of the nitro group acts on the N atom of the imido group to increase the electron effect.
  • nitroaromatic diamines are 1,4-diamino-2-nitrobenzene, 1,5-diamino-2-nitrobenzene, 3-nitro-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dinitro Examples thereof include 1,4′-diaminobiphenyl and the like. Of these, 1,4-diaminonitrobenzene and 3,3′-dinitro-1,4′-diaminobiphenyl are particularly preferred.
  • 1,5-diaminoanthraquinone can be mentioned.
  • 1,5-diaminoanthraquinone-containing poly In imide anthraquinone is readily photoexcited.
  • the carbonyl group bonded to the C atom next to the C atom with the N atom of anthraquinone has an electron effect on the N atom of the imido bond, and the protons generated by irradiation of diazoquinone with light attack the N atom of the imide bond It is presumed that the imido bond is cleaved to form an amide bond and becomes alkali-soluble.
  • Anthraquinone is also a photosensitizer, and a positive pattern can be effectively formed by a small amount of energy irradiation.
  • 1,5-Diaminoanthraquinone The compounds similar in action to 2,4-diaminoacetophenone, 2,4-diaminobenzophenone, 2-amino-4'-aminobenzophenone, 2-amino-1-5-aminofluorine Lenone and the like can be used, and these can be used.
  • 1,5-diaminoanthraquinone is used.
  • a diamine having a diphenyl sulfide group such as 4,4 ′ diaminodiphenyl sulfide can be given.
  • the diphenyl sulfide group is included in the main chain.
  • Polyimides containing diphenyl sulfide in the main chain generate an acid when the diphenyl sulfide in the main chain is irradiated with light in the presence of quinonediazide, and the acid and the sulfide group are bonded.
  • the sulfide group becomes a thiol and is cleaved.
  • the diphenyl sulfide groups in the polyimide main chain are 4,4 'diamino diphenyl sulfide, 3, 4' diamino diphenyl sulfide, and 4, 4 'diamino-3,3' dimethyl sulfide. , Bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfide dithionin and the like. Of these, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide which is easily available and has a high effect is preferable.
  • a diamine containing a diphenyl disulfide group such as 4,4 ′ diaminodiphenyl disulfide can be mentioned.
  • the diphenyl disulfide group is contained in the main chain of the polyimide. It is thought that a polyimide containing a diphenyl disulfide group in the main chain easily binds to a proton generated by irradiation of quinonediazide with light to become two molecules of thiol. In fact, disulfide compounds cleave more readily than sulfide compounds, producing sharper patterns.
  • the phenyldisulfide groups are 4,4'-diaminodiphenyldisulfide, 3,4'-diaminodiphenyldisulfide, 4,4'-diamino-13,3'-dimethyldisulfide, bis (4- It may be derived from a diamino compound such as diaminophenoxyphenyl) disulfide. Of these, 4,4'-diaminodiphenyl disulphide, which is easily available and has a high effect, is preferred.
  • 9,10-bis (4-1aminophenyl) anthracene can be mentioned.
  • Solvent-soluble positive photosensitive polyimide containing 9,10-bis (4-aminophenyl) anthracene in the main chain as a component of aromatic diamine has a high mechanical strength and a high elastic modulus. It has been recognized that the polymer becomes a polymer with excellent film properties and also exhibits excellent properties as a gas separation membrane. It can be used as a fiber or film, and can also be used as a photosensitive film. Anthraquinone is easily excited by light irradiation and is widely used as a sensitizer.
  • the 9,10-bis (4-aminofu: Lnyl) anthracene group is sensitized and activated by irradiation with light, and when quinonediazide coexists, it reacts with the acid generated by photolysis of quinonediazide, It is presumed that the aminophenyl groups at the 9-position and the 10-position are attacked by protons and detach from the anthracene group to form anthraquinone. As a result, it is thought that the polyimide main chain is cleaved into an alkali-soluble polyimide, and a clear positive image can be formed.
  • Anthraquinone as known as a sensitizer, has a large photosensitizing effect, does not require the use of a special sensitizer, and provides a positive pattern by short-time, low-energy irradiation. Is effectively formed.
  • preferred examples of the photosensitizing aromatic diamine include 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′diaminodiphenylsulfone, bis- ⁇ 4-1 (3-aminophenyl) biphenyl ⁇ sulfone and bis Aromatic diamines having a biphenylsulfone group, such as 1 ⁇ 41- (4-aminophenoxy) biphenyl ⁇ sulfone, may be mentioned.
  • the biphenyl sulfone group is contained in the main chain of polyimide.
  • Polyimides containing biphenylsulfone groups in the main chain are linear polymers with high mechanical strength and high modulus of elasticity, and have high elasticity. It has been studied as a fiber and as a gas separation membrane to show film properties. It can be used as a fiber or as a film, and can be used as a photosensitive film. Further, as shown in the examples, it was found that a polyimide containing a biphenyl sulfone group in the main chain becomes alkali-soluble when irradiated with light by adding a quinonediazide compound.
  • photosensitizing aromatic diamine examples include bis ⁇ 4-1 (4-aminophenoxy) phenyl ⁇ sulfone, bis ⁇ 4-1 (3-aminophenoxy) phenyl ⁇ sulfone, O-tolidine sulfone, 4 'diaminobenzophenone, 3,3'-diaminobenzophenone, 2-twotro 1,4-diaminobenzene, 3,3'-dinitro-1,4,4' diaminobiphenyl, 3,3'-dimethoxy4, 4 'diaminobiphenyl and 1,5-diaminonaphthalene can be mentioned.
  • the various photosensitized aromatic diamines described above can be used alone or in combination of two or more.
  • alkali solubility-enhanced aromatic diamine J those having a hydroxyl group, a pyridin group, an oxycarbonyl group or a tertiary amine group introduced as an aromatic diamine constituting the polyimide (hereinafter referred to as “alkali solubility-enhanced aromatic diamine J” for convenience)
  • alkali solubility-enhanced aromatic diamine J those having a hydroxyl group, a pyridin group, an oxycarbonyl group or a tertiary amine group introduced as an aromatic diamine constituting the polyimide
  • Preferred examples of the aromatic diamine having increased alkali solubility include diaminopyridine and diaminoacridinium. Contained in the polyimide backbone
  • the pyridine group used is a weak base and utilizes the property of forming an acid-one-base bond with the acid generated by the irradiation of diazonaphthoquinone with ultraviolet light and becoming soluble.
  • the diaminopyridine in the polyimide main chain according to the present invention includes 2,6-diaminopyridine, 3,5-diaminopyridine, 3,5-diamino-2,4-dimethylpyridine and a certain force, preferably 2,6-diaminopyridine. , 3,5-Diaminopyridine is used.
  • diaminoacridium is used as a compound having a pyridine nucleus. For example, there are acriflavin, acridine yellow, proflavin, etc., and acriflavin is preferred.
  • aromatic diamine having increased alkali solubility include aromatic diamines containing a hydroxyl group or an alkoxyl group which are diaminodihydroxybenzene, diaminodihydroxybiphenyl or diaminodialkoxybiphenyl.
  • aromatic diamines containing a hydroxyl or alkoxyl group are preferably contained as one component in a polyimide containing two or more aromatic diamines.
  • Preferred examples of these include 1,4-diamino-1-hydroxybenzene, 3,3′-dihydroxy-1,4,4′-diaminobiphenyl and 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl.
  • the hydroxy and methoxy groups in the polyimide main chain are combined with the acid generated by the irradiation of quinonediazide with light, and become soluble.
  • diaminobiperazine 1,4-bis (3-aminopropyl) piperazine
  • This is preferably included in the polyimide backbone together with other aromatic diamines.
  • Diaminobiperazine which is contained in the polyimide backbone together with aromatic diamines, is a compound having two tertiary amines and exhibiting strong alkanol properties. Therefore, the carboxylic acid generated by light irradiation of diazonaphthoquinone and the piperazine group combine to form an acid monobasic bond, indicating alkali solubility.
  • aromatic diamine having increased alkali solubility 3,9-bis (3-aminopropyl) -12,4,8,10-tetraoxaspiro-1 (5,5) -opendecane can be mentioned. .
  • This is preferably included in the polyimide backbone together with other aromatic diamines.
  • Diaminotetraoxaspirounde It is known that cans are decomposed into aldehydes and alcohols by the action of acids.
  • Polyimides containing diaminotetraoxaspirooundecane are soluble in alkoxides due to the decomposition of tetraoxaspiro groups in the main chain of the polyimide due to the action of carboxylic acid generated by irradiation of diazonaphthoquinone with light. It is presumed to show the characteristics of the photosensitive photoresist of the type.
  • the aromatic diamine having increased alkali solubility include acid amides of diaminobenzoic acid.
  • the polyimide main chain preferably contains two or more aromatic diamines, one of which is an acid amide of diaminobenzoic acid.
  • the acid amide of diaminobenzoic acid morpholine amide of 3,5-diaminobenzoic acid and N-methylbiperazine amide are preferable.
  • the acid amide of diaminobenzoic acid is not limited to these, and aliphatic primary, secondary, and tertiary amines are used as the amine for forming the acid amide. Alcohols containing these bases and aliphatic amines can also be used.
  • the number of carbon atoms of the “aliphatic amine” is not particularly limited, but is usually preferably about 2 to 6.
  • aromatic diamine having increased alkali solubility examples include 3,5-diaminobenzoic acid and 2-hydroxy-1-"!, 4-diaminobenzene.
  • the various photosensitized aromatic diamines described above can be used alone or in combination of two or more.
  • the use of the above-described photosensitized aromatic diamine and / or the aromatic soluble diamine is not essential, and the polyimide comprising the combination of the above-described aromatic diamine component and aromatic acid component is not essential.
  • the diamine component of the polyimide may be composed only of the above-described photosensitized aromatic diamine and / or the aromatic diamine having increased solubility in the solvent, or the polyimide may be mixed with the aromatic diamine component described above. It may be configured. Photosensitized aromatic diamines and wholly aromatic diamines of Z- or aromatic-diamines with enhanced solubility ⁇
  • the alkyl group or the alkyl moiety preferably has 1 to 6 carbon atoms unless otherwise specified.
  • aromatic unless otherwise specified, a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, and a heterocycle thereof are preferable.
  • the polyimide in the composition of the present invention is solvent-soluble.
  • the "solvent-soluble”, Nyu- in methyl-2-pyrrolidone ( ⁇ ⁇ ⁇ ), 5 weight 0/0 or more preferably refers to the lysis at a concentration of at least 1 0% by weight.
  • the molecular weight of the polyimide in the composition of the present invention is preferably 25,000 to 400,000, and more preferably ⁇ 30,000 to 200,000 as a weight average molecular weight in terms of polystyrene.
  • the weight average molecular weight is in the range of 25,000 to 400,000, good solvent solubility, film forming properties, film strength, and insulating properties can be achieved. From the viewpoint of heat resistance, it is preferable that the above-mentioned molecular weight range be satisfied and the thermal decomposition onset temperature be 450 ° C. or higher.
  • the polyimide in the composition of the present invention can be produced by a direct imidization reaction of an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride.
  • Conventionally used negative-type polyimide photoresists use polyamic acid having photoreactive side chains. This polyamic acid decomposes easily in air and has poor storage stability. Further, this polyamic photosensitivity requires an imidization reaction by heating to 250-350 ° C after development.
  • the polyimide in the composition of the present invention is directly produced by an imidation reaction between an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride without passing through a polyamic acid. This is very different from the conventional negative photosensitive polyimide.
  • the direct imidation reaction between aromatic diamine and aromatic tetracarboxylic dianhydride can be carried out using a catalyst system utilizing the next equilibrium reaction between lactone, base and water.
  • reaction solvent used in the above imidization reaction a polar organic solvent is used in addition to the above toluene.
  • organic solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, sulfolane, tetramethylurea and the like.
  • lactone r-valerolactone is preferable, and as the base, pyridin and / or methylmorpholin are preferable.
  • the mixing ratio (acid diamine) of the aromatic acid dianhydride and the aromatic diamine used for the imidization reaction is preferably about 1.05 to 0.95 in molar ratio.
  • the concentration of the acid dianhydride in the whole reaction mixture is preferably about 4 to 16% by weight, and the concentration of the lactone is preferably about 0.2 to 0.6% by weight.
  • the concentration is preferably about 0.3 to 0.9% by weight, and the concentration of toluene is preferably about 6 to 15% by weight.
  • the reaction time is not particularly limited and varies depending on the molecular weight of the polyimide to be produced and the like, but is usually about 2 to 10 hours.
  • the reaction is preferably performed with stirring.
  • a method for producing polyimide using a two-component catalyst comprising a lactone and a base is known per se, and is described, for example, in US Pat. No. 5,502,143.
  • a block copolymerized polyimide can be produced by sequentially performing the above-mentioned imidization reaction in two stages using different acid dianhydrides and Z or different diamines. According to a conventional method for producing a polyimide via a polyamic acid, only a random copolymer could be produced as a copolymer.
  • the block copolymer polyimide can be manufactured by selecting any acid and ⁇ or diamine component, so that any desired property or function such as adhesion, dimensional stability, low dielectric constant, etc. can be obtained by polyimide. Can be provided. In the composition of the present invention, such a copolymerized polyimide is preferred. It can also be adopted properly.
  • an aromatic diamine and a tetracarboxylic dianhydride are used in a large amount by using the acid catalyst generated by the lactone and the base, and the polyimide is prepared. And then add aromatic diamine and Z or tetracarboxylic dianhydride (the molar ratio of wholly aromatic diamine to total tetracarboxylic dianhydride is 1.05-0.95. ) A two-stage polycondensation method can be mentioned.
  • the photosensitive polyimide composition of the present invention preferably contains the photoacid generator in an amount of 10 to 50% by weight based on the weight of the polyimide.
  • the photosensitive polyimide composition of the present invention can be in the form of a solution suitable for application on a substrate.
  • a polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, sulfolane, or tetramethylurea, which is used as a solvent for the imidization reaction.
  • concentration of the polyimide in the solution is preferably from 5% by weight to 50% by weight, more preferably from 10% by weight to 40% by weight.
  • the polyimide obtained by the direct imidization reaction using the catalyst system consisting of lactone and a base is obtained in the form of a solution dissolved in a polar solvent, and the concentration of the polyimide is also as described above.
  • the polyimide solution produced by the above method can be preferably used as it is.
  • the produced polyimide solution can be further diluted with a diluent.
  • the diluent include solvents that do not significantly reduce the solubility, for example, dioxane, dioxolan, gamma marbutyrolactone, cyclohexanone, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl lactate, anisol, and ethyl acetate. It is not particularly limited to these.
  • the composition of the present invention can enhance the sensitivity of pattern resolution by adding a photosensitizer to the photosensitive polyimide of the present invention in order to suit each end use.
  • the photosensitizer is not particularly limited, but for example, Michler's ketone, benzoin ether, 2-methylanthraquinone, benzophenone and the like are used.
  • modifiers added to ordinary photosensitive polyimides such as coupling agents, A plasticizer, a film-forming resin, a surfactant, a stabilizer, a spectral sensitivity adjuster, and the like may be added.
  • a polyimide film having an arbitrary pattern on a substrate by applying the photosensitive polyimide composition of the present invention in the form of a solution on a substrate, drying, selectively exposing, and developing.
  • an arbitrary pattern can be formed on the substrate by forming a polyimide film from the polyimide composition by an ordinary method such as an extrusion method, bonding the film to a substrate, selectively exposing the film, and developing.
  • Such a polyimide film has heat resistance and insulating properties, so that it can be used as it is as an insulating film or a dielectric layer of a semiconductor device or the like, or used as a photoresist for selectively exposing a substrate. You can also.
  • Examples of the substrate on which the photosensitive polyimide of the present invention is used include a semiconductor disk, a silicon wafer, germanium, gallium arsenide, glass, ceramic, copper foil, and a printed substrate.
  • Coating is usually performed by a method such as dipping, spraying, rolling, or spin coating.
  • the adhesive film can be made into a uniform coated product by usually thermocompression bonding.
  • the thickness is preferably about 0.1 to 5 microns.
  • the semiconductor storage element For use as a thick layer, for example, as a passivation layer, it is preferred that the semiconductor storage element have a thickness of 100-200 microns to protect it from alpha-radiation.
  • the photosensitive polyimide After the photosensitive polyimide is applied to the substrate, it is preferably pre-dried in a temperature range of 80 to 120 ° C. In this case, heating with an infrared heater or an oven or a heating plate is preferred. In this case, the drying time may be about 5 to 20 minutes.
  • the photosensitive polyimide layer receives the radiation.
  • Ultraviolet light is usually used, but high-energy radiation, such as X-rays or electron beams or ultra-high pressure mercury A high-power oscillation line of a lamp or the like may be used.
  • Irradiation or exposure can be carried out through a mask by applying a radiation beam to the surface of the photosensitive polyimide layer.
  • the radiation is carried out using an ultraviolet lamp emitting a wavelength in the range 250-450 nm, preferably in the range 300-400 nm.
  • the exposure may use a monochromatic or polychromatic method. It is desirable to use a commercially available radiation device, such as a contact and interlayer exposure device, a scanning projection device, or a wafer stepper.
  • the pattern can be removed from the irradiated area of the photoresist layer by treating the photosensitive layer with an aqueous alkaline developer. These treatments are made possible, for example, by eluting the exposed portions of the substrate by immersing or spraying under pressure.
  • the alkali used as the developer is not particularly limited, but may be an amino alcohol such as aminoethanol, methyl morpholine, potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, dimethylaminoethanol, tetramethylammonium hydroxide.
  • concentration of these alkalis in the developer is not particularly limited, but is usually about 30 to 5% by weight.
  • the development time depends on the exposure energy, the strength of the developer, the type of development, the pre-drying temperature, and the processing temperature of the developer. In general, it is about 110 minutes in immersion development, and about 10-60 seconds in spray development. Development is stopped by immersion in or spraying on an inert solvent such as isopropanol, or deionized water.
  • the positive-working photosensitive polyimide compositions of the present invention can be used to make polyimide coatings having a layer thickness of 0.5-200 microns and relief structures with sharp contours.
  • the polyimide in the composition of the present invention is made of a completely linear polyimide, it does not change with water or heat and has good storage stability. Therefore, it can be used as a photosensitive film. Also, after the pattern is developed, heat treatment at a postbaking temperature of 250-450 ° C, unlike the conventional polyamic acid molecules, is not necessary. All that is required is to disperse the solvent. In addition, the polyimide film after pattern formation is tough, excellent in high temperature heat resistance, and excellent in mechanical properties.
  • the novolak photosensitive material and the photoresist composed of diazonaphthoquinone have a novolak molecular weight of 10,000 or less, and a material with an average molecular weight of 5,000 to 10,000 has excellent resolution and photosensitivity. It is said that.
  • Positive photosensitive polyimides also have different resolutions and photosensitive sensitivities depending on the molecular weight and molecular weight distribution, and have different heat resistance, chemical resistance, and mechanical strength.
  • 1,2-benzenedicarboxylic dianhydride (a product of Hexel Celanese Co., Ltd., molecular weight: 444.25, hereinafter referred to as 6 FDA) 22.2 1 g (50 mmol), 2,2-bis ⁇ 4- (4- Aminophenoxy) phenyl ⁇ hexafluoropropane 25.93 g (50 mmol, hereinafter referred to as HF BAPP), r-valerolactone 1.0 g (10 mmol) and pyridine 1.6 g (20 mmol) 185 g of N-methylpyrrolidone and 30 g of toluene were charged into the flask.
  • the developing solution used was LiBr-containing dimethylformamide.
  • the molecular weight in terms of styrene was measured, and the number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw), Z average molecular weight (Mz), w / Mn ratio and Mz / Mn ratio were measured.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • BTDA 3,4,3 ', 4' 1-benzophenonetetracarboxylic dianhydride 9.67 g (30 mmol), 2,4-diaminotoluene 4.89 g (40 mmol), 8.80 g (10 mmol) of aminosiloxane (a product of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., amine value 440), 1.0 g (10 mmol) of valerolactone, 1.6 g (20 mmol) of pyridine, N— 60 g of methylpyrrolidone and 30 g of toluene were charged into a separable three-necked flask.
  • BTDA 3,4,3 ', 4' 1-benzophenonetetracarboxylic dianhydride
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the photosensitive composition is prepared by mixing the components shown in Table 1 below and filtering through a 3 micron pore size filtration membrane. Manufactured by filtration c
  • the above photosensitive composition was applied on the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Electrolysis Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by a spin coating method. Then, it was dried in an infrared hot air drier at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-space pattern) for a positive photomask is placed on this photosensitive coating film, and a 2 kW ultra-high pressure mercury lamp Irradiation was carried out using an irradiation device (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount that could produce images.
  • the wavelength range was from 320 to 390 nm and the peak was at 360 nm (the same applies to the following examples).
  • C The amount of ultraviolet irradiation and the development time are shown in Table 2 below.
  • the developer composition was a mixture of 30 g of aminoethanol, 30 g of N_methylpyrrolidone, and 3 Og of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in the liquid for the above-mentioned time, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C for 30 minutes was about 9 microns.
  • the through-hole pattern of the polyimide coating film was confirmed to be a sharply contoured round cut liro with a diameter of 15 microns.
  • Line and Slave In the surface pattern a line image of 15 microns was confirmed.
  • a 1-liter separable three-necked flask equipped with a stainless steel anchor-type stirrer was fitted with a beaded cooling tube equipped with a water separation trap.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the molecular weight of this polyimide was measured in the same manner as in Example 1.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • BTDA 1 2.89 g (40 mol), m-B APS 8.65 g (20 mmol), valerolactone 0.4 g (4 mmol), pyridine 0.64 g (8 mmol), N-methylpyrrolidone 77 g and 30 g of toluene were charged into a separable three-necked flask. After stirring at room temperature under a nitrogen atmosphere at 180 rpm for 0.5 hour, the temperature was raised to 180 ° C., and the mixture was stirred at 180 rpm for 1 hour. After the reaction, the azeotropic content of toluene-water was removed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 15% by weight.
  • the molecular weight of this polyimide was measured by high-performance liquid chromatography (Toso Product)
  • Example 5 Basically, the same operation as in Example 5 was performed.
  • the photosensitive composition was prepared by mixing the components shown in Table 3 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the above photosensitive composition was applied on the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Electrolysis Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by a spin coating method. Then, it was dried in an infrared hot air drier at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • test pattern for positive photomask (10, 15, 20, 25,-, 200-micron through-hole and line-and-space pattern) was placed on this photosensitive composition coating film, and the test pattern exceeded 2 kw.
  • Irradiation was performed using a high-pressure mercury lamp irradiation device (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount at which an image was obtained.
  • Table 4 shows the amount of UV irradiation and the imaging time.
  • the developer composition was a mixture of 30 g of aminoethanol, 70 g of N-methylpyrrolidone, and 30 g of water.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C for 30 minutes was about 9 microns.
  • the through-hole pattern of the polyimide coating film was sharp, and a hole having a diameter of 15 ⁇ m was confirmed at the round cut edge of the contour.
  • a line image of 15 microns was confirmed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • N- Mechirupirori Don 1 02 g was stirred 0.45 h at room temperature with toluene 20 g, 2. and stirred for 50 hours at 1 80 D C, 1 80 r pm. After the reaction, the azeotropic content of toluene-water was removed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the molecular weight of this polyimide was measured in the same manner as in Example 1.
  • Polymer one concentration of the thus obtained polyimide solution was filed in 1 5 weight 0/0.
  • Example 5 Basically, the same operation as in Example 5 was performed.
  • the photosensitive composition was prepared by mixing the components shown in Table 5 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the above photosensitive composition was applied on the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Electrolysis Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by a spin coating method. Then, it was dried in an infrared hot air drier at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • test pattern for positive photomask (10, 15, 20, 25,-, 200-micron through-hole and line-and-space pattern) was placed on this photosensitive composition coating film, and the test pattern exceeded 2 kw.
  • Irradiation was performed using a high-pressure mercury lamp irradiation device (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount at which images were obtained.
  • Table 6 shows the amount of UV irradiation and the imaging time.
  • the developer composition was a mixture of 30 g of aminoethanol, 30 g of N-methylpyrrolidone, and 30 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in the liquid for the above-mentioned time, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C for 30 minutes was about 9 microns.
  • the through-hole pattern of the polyimide coating film was confirmed to have a 15-micron diameter hole with a rounded cut edge.
  • a 1-liter separable three-necked flask equipped with a stainless steel anchor-type stirrer was fitted with a beaded cooling tube equipped with a water separation trap. While passing nitrogen gas, place the flask in a silicon bath and heat and stir. 3, 4, 3 ',
  • O-tolidine sulfone 13 g (50 mmol), r-valerolactone 1.
  • O g (10 mmol) and pyridine 1.6 g (20 mmol), N-methylpyrrolidone Charge 257 g and toluene 60 g.
  • the temperature was raised to 180 ° C (bath temperature), and the mixture was stirred at 180 rpm for 4.5 hours.
  • the reaction was terminated while removing the azeotropic content of toluene-water (14 ml) accumulated in the trap.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Mn number average molecular weight
  • Mw weight average molecular weight
  • Mw / Mn 1.48.
  • This polyimide was poured into methanol and made into a powder, and subjected to thermal analysis.
  • the decomposition start temperature of the polyimide was 484 ° C.
  • Example 16 Basically, the same operation as in Example 16 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Mn number average molecular weight
  • Mw weight average molecular weight
  • Mz Z average molecular weight
  • Mw / Mn 1.54
  • This polyimide was poured into methanol and made into a powder, and subjected to thermal analysis.
  • the decomposition initiation temperatures of polyimide were 431 ° C and 506 ° C.
  • Example 16 Basically, the same operation as in Example 16 was performed.
  • the photosensitive composition was produced by mixing the components shown in Table 7 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the photosensitive compositions XI, XII, and XIV were applied to the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Electrolysis Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by a spin coat method. Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern for positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) is placed on this photosensitive coating film, and a 2 kW ultra-high pressure Irradiation was performed using a mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount that gave an image.
  • a mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount that gave an image.
  • Composition XII was developed under the following conditions after irradiation at 300 mJ.
  • the developer composition is
  • the adhesion between the polyimide film and the copper foil was evaluated by a grid test.
  • a 1 mm x 1 mm square cut is made on the coating film using a knife and peeling is performed using cellophane tape.
  • the test shows 100 00 (no peeling), and the polyimide film and copper foil are filled. The practically applicable adhesion was shown.
  • the thermal decomposition onset temperature of the polyimide film was 484 ° C., indicating good heat resistance in a high temperature range.
  • the composition XII I was irradiated at 500 mJ and then developed under the following conditions.
  • the developer composition was a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 25 g of aminoethanol, 25 g of methanol and 10 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in this solution for 2 minutes, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the film thickness was 20 microns after drying at 90 ° C for 30 minutes.
  • Composition XIV was developed under the following conditions after irradiating with 3OOmJ.
  • the developer composition is a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 25 g of aminoethanol, 25 g of methanol, and 1 Og of water.
  • the film was washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the film thickness after drying at 90 ° C for 30 minutes was 11 microns.
  • Example 16 0.5 g of 2,6-bis (azido benzylidene) 4-methylcyclohexanone and 1.5 g of Michler's ketone were added to 25 g (5 g of polyimide) of the polyimide solution obtained in 6 and mixed with a mixer. Then, spin coating was performed on the copper foil so that the thickness of the coating film after drying was about 10 ⁇ m. The film was irradiated with light and developed according to Example 19. No image was obtained with 250 Om J irradiation.
  • Example 16 To 25 g of the polyimide solution of Example 16 (5 g of polyimide) were added 1.5 g of Michler's ketone and 1.5 g of naphthoquinonediazido 1,2,5-O-cresol monoester, and the mixture was mixed with a mixer. Spin coating was performed on the foil so that the thickness of the coating film after drying was about 10 microns. The film was irradiated with light and developed according to Example 19. With 300 mJ irradiation, images with good sensitivity were obtained.
  • Example 16 To 25 g of the polyimide solution of Example 16 (5 g of polyimide), 1.5 g of naphthoquinonediazide 1,2,5-O-cresol ester was added and mixed with a mixer to form a uniform solution. This solution was spin-coated on a copper foil to a thickness of about 10 microns on a copper foil according to Example 19, and the polyimide film obtained was dried at 90 ° C in an infrared furnace. After drying for 10 minutes and irradiating with 300 mJ of ultraviolet light and immediately processing with a developer, an image appeared in about 30 seconds and was washed with water. After drying, this was heat-treated at 150 ° C for 30 minutes. In the through-hole test, pores of 20 microns were found lacking sharpness.
  • the substrate was treated in an infrared furnace at 150 ° C. for 10 minutes, developed, and then heat-treated at 150 ° C. for 30 minutes. Then, it was treated with a developing solution for 5 minutes, washed with water, and the positive type test mask was used. "A 15 micron pore was confirmed, but a 10 micron pore was difficult to confirm. When the test mask was used, the fine pores became projections, and were observed as sharp projections of 10 microns, and an image of 10 microns was confirmed.
  • Mn number average molecular weight
  • Mw weight average molecular weight
  • Mz Z average molecular weight
  • Mw / Mn 1.71.
  • This polyimide was poured into methanol and made into a powder, and subjected to thermal analysis.
  • the decomposition starting temperature of the polyimide was 540 ° C.
  • the photosensitive composition was prepared by mixing 15 g of the polyimide solution obtained in Example 24 (containing 3 g of polyimide), 1,2-naphthoquinone-12-diazido-5-sulfonic acid-1O-cresol ester 0 . 9 g, and the mixture was filtered through a filtration membrane having a pore size of 3 microns.
  • the above photosensitive composition was applied on the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Electrolysis Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by a spin coating method. Then, it was dried in an infrared hot air drier at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 ⁇ m.
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and 2 kw Ultra-high pressure mercury lamp irradiation equipment (Oak Works: JP- Irradiation at 200 OG) was used at an exposure that resulted in an image.
  • the photosensitive composition was irradiated at 300 mJ and then developed under the following conditions.
  • the developer composition was a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 25 g of aminoethanol, 25 g of methanol, and 1 Og of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in this solution for 1 minute and 25 seconds, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the thickness of the polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • Example 24 To 15 g of the polyimide solution of Example 24, 0.9 g of mihera monoketone and 0.3 g of 2,6-bis (4-azidobenzylidene) -14-methylcyclohexanone were added and mixed to obtain a homogeneous solution. After that, the sample was irradiated with ultraviolet rays of 2500 mJ, and processed in the same manner as in Example 25, but no image was obtained.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Mn number average molecular weight
  • Mw weight average molecular weight
  • Mz Z average molecular weight
  • MwZM n 2.58.
  • This polyimide was poured into methanol and made into a powder, and subjected to thermal analysis. The starting temperature for decomposition of polyimide was 549 ° C.
  • the photosensitive composition was composed of 15 g of the polyimide solution (polyimide content: 3 g) obtained in Example 26, 1,2-naphthoquinone-12-diazido-5-sulfonic acid-O-cresol ester. 9 g, and the mixture was filtered through a 3 micron fine filter membrane to produce the product.
  • the above photosensitive composition was applied to the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nihon Denshi Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by a spin coat method. Then, it was dried in an infrared hot air drier at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photoresist film was about 10 microns.
  • a test pattern (10, 15, 20, 25,-, 200-micron through-hole and line base pattern) for a positive photomask was placed on this photo-resist blend coating film, and 2 kw Irradiation was performed using an ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount that could produce images.
  • JP-2000G ultra-high pressure mercury lamp irradiator
  • the photosensitive composition was irradiated at 300 mJ and then developed under the following conditions.
  • the developer composition was a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 25 g of aminoethanol, 25 g of methanol, and 1 Og of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in this solution for 3 minutes, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 ⁇ m.
  • the through-hole pattern of this polyimide coating film is a rounded edge with a large outline.
  • a hole with a diameter of 20 microns was confirmed.
  • a line image of 15 micron was confirmed.
  • the starting mixture having the same composition as in Example 26 was stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere at 200 rpm for 30 minutes, then heated to 180 ° C (bath temperature), and stirred at 180 rpm for 2.4 hours. did. The reaction was completed while removing the azeotropic content of toluene-water (14 ml) accumulated in the trap.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Example 26 Light irradiation and development were performed in the same manner as in Example 26. After irradiating with 500 mJ, it was immersed in the same solution for 12 minutes and washed with water. In the line and base pattern, a sharp line image of 15 microns was confirmed.
  • Example 26 15 g of the above reaction solution and 15 g of the reaction solution of Example 26 were added, and 1.8 g of naphthoquinonediazidesulfonic acid mono-O-cresol ester was added to obtain a uniform solution. The same operation as in Example 25 was performed. After irradiation with 100 mJ of light, development was performed for 30 seconds to obtain a good image with high sensitivity and high resolution.
  • Example 31 20 g of the above reaction solution was added, and 2.8 g of naphthoquinonediazidosulfonic acid mono-O-cresol ester was added to obtain a uniform solution. The same operation as in Example 25 was performed. After irradiation with light of 30 OmJ, the film was heated at 170 ° C. for 5 seconds, immersed in a developer for 2.5 minutes, washed with water, and dried with infrared rays. The resolution was determined using a negative mask and a positive mask. As a result, a sharp circular hole of 10 microns and a sharp linear image of 10 microns were obtained as a good image with high sensitivity resolution.
  • Example 31 Example 31
  • a 1-liter separable three-necked flask equipped with a stainless steel anchor-type stirrer was fitted with a beaded cooling tube equipped with a water separation trap. The mixture was heated and stirred while passing nitrogen gas through it.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the photosensitive composition was prepared by mixing 15 g of the polyimide solution obtained in Example 31 (containing 3 g of polyimide) with 1,2-naphthoquinone-12-diazido-5-sulfonic acid-O-cresol ester. 9 g, and the mixture was filtered through a filtration membrane having a pore size of 3 microns to produce the product.
  • the above photosensitive composition was applied on the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Electrolysis Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by a spin coating method. Then, it was dried in an infrared hot air drier at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and 2 kw Ultra-high pressure mercury lamp irradiation equipment (Oak Works: JP- Irradiation at 200 OG) was used at an exposure that resulted in an image.
  • the composition of the developing solution was a mixture of 40 g of N-methyl virolidone, 10 g of aminoethanol, 25 g of methanol and 25 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in this solution for 1 minute and 15 seconds, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of the polyimide coating film after drying at 90 ° C for 30 minutes was 9 microns.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the photosensitive composition was prepared by mixing 15 g of the polyimide solution obtained in Example 33 (containing 3 g of polyimide) with 1,2-naphthoquinone-12-diazide-15-sulfonic acid-10-crete. The mixture was mixed with 0.9 g of zole ester and filtered through a filtration membrane having a pore size of 3 microns.
  • Example 32 A photosensitive composition film was produced by the method described in (2).
  • a test pattern (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) for a positive photomask was placed on this photosensitive composition film, and the pressure was 2 kW Irradiation was performed using a mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2 000G) at an exposure amount at which an image was obtained.
  • a mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2 000G) at an exposure amount at which an image was obtained.
  • the composition of the developer was a mixture of 10 g of methanol, 20 g of a 15% tetramethylammonium hydroxide solution, and 40 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in this solution for 5 minutes, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • a hole with a diameter of 15 microns was confirmed by a sharply contoured round-cut relo.
  • the line-and-base pattern a line image of 10 micron was confirmed.
  • Example 31 Basically, the same operation as in Example 31 was performed.
  • a 1-liter separable three-necked flask equipped with a stainless steel anchor-type stirrer was fitted with a condenser tube with a water separation trap. Heat and stir while passing nitrogen gas through.
  • 9.33 g (60 mmol) of BTDA, 3.66 g (30 mmol) of 2,4-diaminotoluene, 1.0 g (10 mmol) of ⁇ -valerolactone And 1.6 g (20 mmol) of pyridine, 100 g of N-methylpyrrolidone and 20 g of toluene were charged.
  • the photosensitive composition was prepared by mixing 15 g of the polyimide solution obtained in Example 35 (containing 3 g of polyimide), 1,2-naphthoquinone-12-diazido-5-sulfonic acid-1O-cresol ester 0 . 9 g, and the mixture was filtered through a filtration membrane having a pore size of 3 microns.
  • Example 32 A photosensitive composition film was produced by the method described in (2).
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and 2 kw Irradiation was carried out using an ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount that could produce an image.
  • JP-2000G ultra-high pressure mercury lamp irradiator
  • the film was developed with the developing solution described in Example 32.
  • the coating film was immersed in this solution for 1 minute, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 ⁇ m.
  • Example 3 Basically, a two-step reaction was carried out in the same manner as in Example 35.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the photosensitive composition was obtained by mixing 15 g of the polyimide solution obtained in Example 37 (containing 3 g of polyimide), 1,2-naphthoquinone-12-diazide-15-sulfonic acid-10-cresol ester 0 . 9 g, and the mixture was filtered through a filtration membrane having a pore size of 3 microns.
  • Example 32 A photosensitive composition film was produced by the method described in (2).
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and 2 kw Irradiation was carried out using an ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount at which an image could be obtained.
  • JP-2000G ultra-high pressure mercury lamp irradiator
  • the film was developed with the following developer.
  • the composition of the developing solution was 30 g of a hydroxylating water and 1 Og of water.
  • the coating film was immersed in this solution for 3 minutes, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • the through-hole pattern of this polyimide coating film is a sharply contoured rounded slit.
  • a hole with a diameter of 15 microns was confirmed.
  • a line image of 10 micron was confirmed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • a part of this polyimide was poured into methanol, filtered, and dried in an infrared drying oven at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a polyimide powder.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 15% by weight.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained is 20% by weight.
  • a part of the polyimide was poured into methanol, filtered, and dried in an infrared drying oven at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a polyimide powder.
  • the photosensitive composition was prepared by mixing the components shown in Tables 9 and 10 below and filtering the mixture with a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the above six photosensitive compositions were spin-coated on the surface of a surface-treated copper foil (18 cm thick, manufactured by Nihon Denshi Co., Ltd.) with a diameter of 5 cm.
  • the photoresist film was dried for 10 minutes at 90 ° C.
  • the thickness of the photoresist film was about 10 microns.
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and 2 kw Irradiation was carried out using an ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount at which an image was obtained.
  • Formulation XV-XX was irradiated with an appropriate amount of ultraviolet radiation shown in Table 11 below, and then developed under the conditions shown in Table 11 below.
  • the coating film after irradiation with ultraviolet light was immersed in this solution under the conditions shown in Table 11, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • composition 1 N-methylpyrrolidone 40 g, aminoethanol 10 g, methanol 25 g, water 25 g)
  • composition 2 Hydroxium hydroxide 3 g, water 100 g
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 18% by weight.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • a part of the polyimide was poured into methanol, filtered, and dried in an infrared drying oven at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a polyimide powder. This polyimide powder was subjected to thermal analysis. The thermal decomposition onset temperature was 552 ° C.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the polyimide was poured into methanol, filtered, and dried in an infrared drying oven at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a polyimide powder. This polyimide powder was subjected to thermal analysis. The thermal decomposition onset temperature was 552 ° C.
  • the photosensitive composition was prepared by mixing the components shown in Table 12 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the above photosensitive composition (XXI, XXI U XXIII) was applied by spin coating on the surface of a surface-treated copper foil (diameter: 5 cm, 18 micron thick) with a diameter of 5 cm. . Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C. for 10 minutes. This photo The thickness of the dist film was about 10 microns.
  • a test pattern for a positive-type photomask is formed on the photo resist compound coating film.
  • J P-200 OG J P-200 OG was used at an exposure dose to obtain an image.
  • compositions XX, XXI, and XXIII were irradiated with an appropriate amount of ultraviolet radiation shown in Table 13 and then developed under the conditions shown in Table 13.
  • the coating film after irradiation with ultraviolet light was immersed in this solution under the conditions shown in Table 13, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C for 30 minutes was 9 microns.
  • composition 3 aminoethanol 20 g, glycerin 10 g, water 50 g
  • the polyimide coating film is heat-treated in an infrared dryer at 260 ° C for 30 minutes, and then subjected to a cross-cut test (1 mm X 1 mm interval cross test) for the adhesion between the polyimide film and the copper foil. , 1OOZ100 showed favorable adhesion.
  • BTDA 1 2. 89 g (40 mmol) of bis- ⁇ 4- (3-aminophenoxy) phenyl ⁇ sulfone8. 65 g (20 mmol), valerolactone 0. 4 g (4 mmol), pyridine 0. 64 g (8 mmol), N-methylpyrrolidone 77 g, and toluene 30 g were charged. After stirring for 3 0 minutes at 1 80 r pm under a nitrogen atmosphere at room temperature, 1 80 was heated (bath temperature) in ° C, 1 80 r pm in 1 hour stirred c trap accumulated co toluene monohydrate The reaction was completed while removing the boiling components.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 15 wt ⁇ .
  • This polyimide was poured into methanol, filtered, and dried in an infrared drying oven at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a polyimide powder.
  • This polyimide powder was subjected to thermal analysis. The thermal decomposition onset temperature was 569 ° C.
  • Bicyclo (2,2,2) -octa 2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride (manufactured by AI drich) 9.93 g (40 mmol), 1,3-bis (31 Aminophenoxy) benzene (product of Mitsui Toatsu Co., Ltd.) 5.85 g (20 mmol), r-valerolactone 0.4 g (4 mmol), pyridine 0.64 g (8 mmol), N-methylpyrrolidone 55 g And 30 g of toluene were charged.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the polyimide was poured into methanol, filtered, and dried in an infrared drying oven at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a polyimide powder. This polyimide powder was subjected to thermal analysis. The thermal decomposition onset temperature was 457 ° C.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 10% by weight.
  • the photosensitive composition was produced by mixing the components shown in Table 14 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the above photosensitive composition (XXIV, XXV, XXVI) was applied to the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Electrolysis Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by a spin coating method. Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and 2 kw Irradiation was carried out using an ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount at which an image was obtained.
  • compositions XXIV, XXV, and XXVI were irradiated with an appropriate amount of ultraviolet radiation shown in Table 15 below, and then developed under the conditions shown in Table 15 below.
  • the coating film after irradiation with ultraviolet light was immersed in this liquid under the conditions shown in Table 15, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • composition 1 N-methylpyrrolidone 40 g, aminoethanol 10 g, methanol 25 g, water 25 g)
  • composition 3 aminoethanol 20 g, glycerin 10 g, water 50 g
  • the through-hole pattern of this polyimide coating is a sharp, rounded cut.
  • a hole with a diameter of 15 microns was confirmed.
  • a line image of 10 micron was confirmed.
  • BTDA 38 67 g (120 mmol), 2,4-diaminotoluene 1 1.00 g (90 mmol), 3, 3'-dimethoxy-1,4,4'-diaminobiphenyl (a product of Wakayama Seika Co., Ltd.) 7. 33 g (30 mmol), r-valerolactone 1.2 g (12 mmol), pyridine 1.9 g (24 mmol), N-methylpyrrolidone 211 g, and toluene 40 g were charged. After stirring at room temperature under a nitrogen atmosphere at 180 rpm for 30 minutes, the temperature was raised to 180 ° C (bath temperature), and the mixture was stirred at 180 rpm for 3.0 hours. The azeotropic content of toluene-water accumulated in the trap is removed. The azeotropic content of toluene-water accumulated in the trap was removed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Example 42 The same operation as in Example 42 was performed on the polyimides of Examples 51 and 52.
  • the photosensitive composition was produced by mixing the components shown in Table 16 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the above photosensitive composition (XXVI and XXVI II) was applied on the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Electrolysis Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by a spin coating method. Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and 2 kw Irradiation was carried out using an ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount at which an image was obtained.
  • compositions XXVI and XXVMI were irradiated with an appropriate amount of ultraviolet radiation shown in Table 17 below, and then developed under the conditions shown in Table 17 below.
  • the coating film after UV irradiation was immersed under the conditions shown in Table 17, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C for 30 minutes was 9 microns.
  • composition 3 amino ethanol 20 g, glycerin "! O g, water 50 g)
  • a 1-liter separable three-necked flask equipped with a stainless steel anchor-type stirrer was fitted with a beaded cooling tube equipped with a water separation trap.
  • 6 F DA 2 6.66 g (60 mmol), 3,3'-dinitro-1,4 'diaminobiphenyl 5.48 g (Tokyo Chemical Co., Ltd., 20 mmol), 3, 3'-dimethyl-4,4 4 'diaminobiphenyl (manufactured by Wakayama Seika Co., Ltd.) 8.49 g (40 mmol), 0.8 g (8 mmol) of valerolactone and 1.6 g (16 mmol) of N-methylmorpholine, N —154 g of methylpyrrolidone and 40 g of toluene were charged.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Example 54 Basically, the same operation as in Example 54 was performed. 6 F DA 26.66 g (60 mmol), 3,3'-dinitro-1,4,4 'diaminobiphenyl 5.48 g (20 mmol), 3,3'-dimethyl_4,4' diaminobiphenyl 4. 25 g (20 mmol), 2,2-bis ⁇ 4- (4-amino phenoxy) phenyl ⁇ hexafluoropropane 10.37 g (20 mmol), r-valerolactone 0.8 g (8 mmol), pyridine 1.2 g (16 mmol), N-methylpyrrolidone 178 g, and toluene 40 g.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Example 57 Basically, the same operation as in Example 54 was performed.
  • Example 54 Basically, the same operation as in Example 54 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the photosensitive composition (XXIX XXXI11) was prepared by mixing the polyimide solution obtained in Example 5458 with other components as shown in Table 18 below, and filtering the mixture with a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns. did.
  • the above photosensitive composition (XXIX XXXIII) was applied by spin coating on a surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (a product of Nihon Denki KK, 18 ⁇ m thick). Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C. for 10 minutes. The thickness of this photoresist film was about 10 microns.
  • a test pattern for a positive photomask (110 15 20 25 ——200-micron through-hole and line base pattern) was placed on the photoresist-containing coating film. Irradiation was carried out using an OAK MFG. Product: JP-2000G) at the exposure doses shown in Table 19 below, at which images were obtained.
  • composition (XXIX XXXIII) was irradiated with ultraviolet light under the conditions shown in Table 19 and then developed under the conditions shown in Table 19.
  • Developer composition 1 is a mixture of 30 g of potassium hydroxide and 100 g of water
  • developer composition 2 is a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 10 g of aminoethanol, 10 g of methanol and 25 g of water. After immersing the coating film after irradiation in the solution for the developing time, After washing with on water and drying with an infrared lamp, the resolution was observed. The polyimide film thickness of the polyimide coating film after drying at 90 ° C for 30 minutes was 9 microns.
  • Example 54 Basically, the same operation as in Example 54 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Example 54 Basically, the same operation as in Example 54 was performed.
  • Example 54 Basically, the same operation as in Example 54 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • a photosensitive composition similar to that of Example 59 was prepared using the polyimide solutions prepared in Examples 60 to 62, and an operation of forming an image under irradiation conditions of 2 KW ultrahigh pressure mercury lamp under the conditions shown in Table 20 was performed.
  • Developer composition 3 was composed of 40 g of N-methylpyrrolidone, 10 g of aminoethanol, The mixture was a mixture of 25 g of ethanol and 25 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in this solution for the development time shown in Table 20 above, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of the polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • the through-hole pattern of this polyimide coating is a sharp, rounded cut
  • a hole with a diameter of 15 microns was confirmed.
  • a line image of 10 micron was confirmed.
  • Example 54 Basically, the same operation as in Example 54 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained is 20% by weight. / 0 .
  • Example 54 Basically, the same operation as in Example 54 was performed.
  • BTDA 19.33 g (60 mol), 1,5-diaminoanthraquinone 7.14 g (30 mmol), bis ⁇ 4- (3-aminophenoxy) phenyl ⁇ sulfone 12.98 g ( 30 mmol), 0.6 g of r-valerolactone, 1.O g of pyridine, 149 g of N-methylpyrrolidone, and 40 g of toluene. After stirring at room temperature under a nitrogen atmosphere at 180 rpm for 30 minutes, the temperature was raised to 180 ° C, and the mixture was stirred at 180 rpm for 3 hours. During the reaction, the azeotropic content of toluene / water was removed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Example 54 Basically, the same operation as in Example 54 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • a photosensitive composition similar to that of Example 59 was prepared using the polyimide solutions prepared in Examples 64 to 66, and an operation of forming an image under the conditions shown in Table 21 was performed by irradiation with a 2 KW ultrahigh pressure mercury lamp.
  • Developer composition 4 was a mixture of 1 Og of methanol, 40 g of water, and 20 g of a 15% tetramethylammonium hydroxide solution. In this solution, the coating after irradiation The cloth film was immersed in the developing time shown in Table 212 above, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed. The polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • a 1-liter separable three-necked flask equipped with a stainless steel anchor-type stirrer was fitted with a beaded cooling tube equipped with a water separation trap.
  • Example 68 Basically, the same operation as in Example 68 was performed.
  • BT DA 1 9.33 g (60 mmol), 4,4 'diaminodiphenyl sulfide 4.33 g (20 mmol), bis ⁇ 4- (3-aminophenoxy) phenyl ⁇ sulfone (Wakayama Seika 17.3 g (40 mmol), 0.6 g (6 mmol) of ⁇ -valerolactone, 1.O g (12 mmol) of pyridine, 155 g of N-methylpyrrolidone, 40 g of toluene Was charged. After stirring at 200 rpm for 30 minutes at room temperature under a nitrogen atmosphere, the temperature was raised to 180 ° C and 2. Stir for 4 hours. During the reaction, the azeotropic content of toluene / water was removed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Example 68 Basically, the same operation as in Example 68 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the photosensitive composition was produced by mixing the components shown in Table 22 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the above photosensitive composition (X, XLI, XLI I) was spin-coated on the surface of a surface-treated copper foil with a diameter of 5 cm (product of Nippon Electrolysis Co., Ltd., 18 ⁇ m thick). . Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C. for 10 minutes. The thickness of this photoresist film was about 10 microns each.
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and 2 kw Irradiation was performed using a super-Takasho mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount that could produce an image.
  • JP-2000G super-Takasho mercury lamp irradiator
  • the coating film after the irradiation was immersed in the liquid for the above-mentioned time, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 15% by weight.
  • the molecular weight of this polyimide was measured by high-performance liquid chromatography (Toso Product)
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 15% by weight.
  • the average molecular weight (Mn) 39600
  • the weight average molecular weight (Mw) 6 1500
  • the Z average molecular weight (Mz) 83400
  • Mw / Mn 1.55
  • M2 / Mn 2.11.
  • the photosensitive composition was produced by mixing the components shown in Table 23 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the above photosensitive composition (XLI II, XLIV) was applied by spin coating on the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by HONDA ELECTRIC CO., LTD., 18 ⁇ m thick). Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern (10, 15, 20, 25,-, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) for a positive photomask was placed on the photosensitive composition coating film. Irradiation was carried out using a kw ultra-high pressure mercury lamp irradiation device (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount at which an image was obtained. The amount of ultraviolet irradiation was 300 mJ, and the development time was 24 minutes (composition XL111) or 5 minutes (composition XLIV).
  • the developer composition was a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 10 g of aminoethanol, 25 g of methanol and 25 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in the liquid for the above-mentioned time, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C for 30 minutes was about 9 microns.
  • the through-hole pattern of this polyimide coating film is sharp and round 0
  • a hole with a diameter of 20 microns was confirmed.
  • a 15-micron line image was confirmed.
  • a stainless steel anchor stirrer was attached.
  • a 5-liter separable three-necked flask was equipped with a ball condenser equipped with a water separation trap.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Example 75 Basically, the same operation as in Example 75 was performed.
  • the photosensitive composition was produced by mixing the components shown in Table 26 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the above photosensitive composition (XLVIII, XL IX) was applied by spin coating on the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by HONDA ELECTRIC CO., LTD., 18 ⁇ m thick). Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) is placed on this photosensitive composition coating film, Irradiation was performed using a 2 kw ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount shown in Table 27 below, at which images were obtained.
  • Table 27
  • the composition of the developer was a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 10 g of aminoethanol, 25 g of methanol and 25 g of water. After the irradiated coating film was immersed in the solution for the above-described time, the film was washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed. The polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • the through-hole pattern of this polyimide coating is a sharp, rounded cut H 2
  • a hole with a diameter of 15 microns was confirmed.
  • a line image of 10 micron was confirmed.
  • Example 75 Basically, the same operation as in Example 75 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Example 78 Using the polyimide solution obtained in Example 78, a photosensitive composition was prepared in the same manner as in Example 78.
  • the above photosensitive composition was applied to the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nihon Denshi Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by a spin coat method. Then infrared The film was dried at 90 ° C for 10 minutes in a 3-wire hot air dryer. The thickness of this photosensitive film was about 10 ⁇ m.
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and 2 kw Irradiation was performed using an ultra-high pressure mercury lamp irradiation device (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount at which an image was obtained, that is, an ultraviolet irradiation amount of 100 mJ. Subsequently, development was performed for 22 seconds.
  • the developer composition was a mixture of 30 g of aminoethanol, 50 g of ethanol, and 15 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in the liquid for the above-mentioned time, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the photosensitive composition was produced by mixing the components shown in Table 28 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the photosensitive composition (SHI, LI, LI I) was applied to the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Electrolysis Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by spin coating. Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C. for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and 2 kw Irradiation was performed using an ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount at which an image was obtained, that is, an ultraviolet irradiation amount of 300 mJ. Then, development was performed for a development time of 3.0 minutes (composition), 1.0 minutes (composition LI) or 1.5 minutes (composition LII).
  • the composition of the developer was a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 10 g of aminoethanol, 25 g of methanol and 25 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in the liquid for the above-mentioned time, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 ⁇ m.
  • a hole having a diameter of 15 ⁇ m was confirmed by a sharply contoured rounded slit.
  • a line image of 10 micron was confirmed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 10% by weight.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the photosensitive composition was prepared by mixing the components shown in Table 29 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the above photosensitive composition (LIM, LIV) was applied on the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nihon Denki Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by a spin coating method. Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • Test patterns for positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-holes and line-and- Pattern was placed, and irradiation was performed using a 2 kW ultra-high pressure mercury lamp irradiation device (Oak Seisakusho's product: JP-200 OG) at an exposure amount at which an image was obtained, that is, at an amount of ultraviolet light of 2 O Om J.
  • development was performed for a developing time of 90 seconds (composition LII I) or 50 seconds (composition LIV).
  • the composition of the developer was a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 1 Og of aminoethanol, 25 g of methanol and 25 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in the solution for the above-mentioned time, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C for 30 minutes was 9 microns.
  • Example 75 Basically, the same operation as in Example 75 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 15.4% by weight.
  • the photosensitive composition was produced by mixing the components shown in Table 30 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the above photosensitive composition (LV, LVI) was applied to the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Denki KK, 18 ⁇ m thick) by spin coating. Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C. for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • composition LV Composition LV
  • composition LVI Composition LVI
  • the coating film after the irradiation was immersed in this solution for the above-mentioned time, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of the polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 ⁇ m.
  • the through-hole pattern of this polyimide coating is a sharp, rounded cut
  • a hole with a diameter of 15 microns was confirmed.
  • a line image of 10 micron was confirmed.
  • Example 90 Basically, the same operation as in Example 90 was performed.
  • BT DA 19.33 g (60 mmol), bis ⁇ 4- (3-aminophenoxy) phenyl ⁇ sulfone 17.3 g (40 mmol), ADA7.21 g (20 mmol), r-valerolactone 0. 6 g (6 mmol), 1.O g (12 mmol) of pyridine, 236 g of N-methylpyrrolidone, and 30 g of toluene were charged. After stirring at room temperature under a nitrogen atmosphere at 180 rpm for 30 minutes, the temperature was increased to 180 ° C., and the mixture was stirred at 180 rpm for 2.5 hours. During the reaction, the azeotropic content of toluene / water was removed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 15% by weight.
  • the photosensitive composition was produced by mixing the components shown in Table 31 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • the above photosensitive composition (LVII, LVIII) was applied by spin coating on the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (a product of HONDA ELECTRIC CO., LTD., 18 ⁇ m thick). Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and 2 kw Irradiation was carried out using an ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount at which an image was obtained. After irradiation with ultraviolet light under the conditions shown in Table 32 below, development was performed under the conditions shown in Table 32.
  • the developer composition was a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 1 Og of aminoethanol, 25 g of methanol and 25 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in this solution for the above development time, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of the polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • Example 90 Basically, the same operation as in Example 90 was performed.
  • N-methylpyrrolidone 95 g and toluene 10 g were charged. After stirring at room temperature under a nitrogen atmosphere at 180 rpm for 60 minutes, the temperature was raised to 180 ° C., and the mixture was stirred at 180 rpm for 2.15 hours. During the reaction, the azeotropic content of toluene / water was removed. After the reaction, 100 g of N-methylpyrrolidone was added.
  • the amount of ultraviolet irradiation was 30 Om J
  • the development time was 6 minutes
  • the composition of the developer was a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 10 g of aminoethanol, 25 g of methanol and 25 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in the solution for the developing time, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • Example 93 Basically, the same operation as in Example 93 was performed.
  • Bicyclo (2,2,2) -octa-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride 14.89 g (40 mmol), 3,4'-diamino-biphenyl ether 6 .01 g (30 mmol), r-valerolactone 0.6 g (6 mmol), pyridine 1.0 g (12 mmol), N-methylpyrrolidone 100 g and toluene 30 g were charged. After stirring at room temperature under a nitrogen atmosphere at 180 rpm for 30 minutes, the temperature was increased to 180 ° C., and the mixture was stirred at 180 rpm for 1 hour. During the reaction, toluene The azeotropic content of water was removed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% ⁇ .
  • the molecular weight of this polyimide was measured by high-performance liquid chromatography (Toso Product)
  • a photosensitive composition was prepared in the same manner as in Example 92, using the polyimide solution obtained in Example 95.
  • the through-hole pattern of this polyimide coating film is a sharp, rounded cut
  • a hole with a diameter of 15 microns was confirmed.
  • a line image of 10 micron was confirmed.
  • Example 2 Basically, the same operation as in Example 1 was performed.
  • a stainless steel anchor stirrer was attached.
  • a 5-liter separable three-necked flask was equipped with a ball condenser equipped with a water separation trap.
  • BPD A 26.48 g (90 mmol), bis ⁇ 4- (4-aminophenoxy) phenyl ⁇ sulfone 1 2.98 g (30 mmol), 4,4'-diaminodiphenylsulfone 1 4.
  • 90 g (60 mmol), r-valerolactone "! .0 g (10 mmol), pyridine 1.7 g (20 mmol), N-methylpyrrolidone 205 g and toluene 50 g were charged. After stirring at 200 rpm for 30 minutes under a nitrogen atmosphere, the temperature was increased to 180 ° C., and the mixture was stirred at 180 rpm for 3 hours.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Example 97 The same operation as in Example 97 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the temperature was raised to 80 ° C, and the mixture was stirred at 180 rpm for 5.5 hours.
  • the azeotropic content of toluene-water during the reaction was removed.
  • 73 g of benzyl alcohol was added.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 40% by weight.
  • the molecular weight of this polyimide was measured in the same manner as in Example 1, it was found to be polystyrene.
  • Example 2 Basically, the same operation as in Example 1 was performed.
  • Pyromellitic dianhydride 1 3.09 g (60 mmol), bicyclo (2,2,2) -oct-7-en-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride (Aidrich product) ) 14.89 g (60 mmol), bis-4- ⁇ (3-aminophenoxy) phenyl ⁇ sulfone 61.9 g (120 mmol), r- valerolactone 1.2 g (12 mmol) and 1.12 g (24 mmol) of pyridine, 302 g of N-methylpyrrolidone and 50 g of toluene were charged.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the photosensitive composition was prepared by mixing the components shown in Table 33 below and filtering the mixture through a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns.
  • Example 101 Li 15 15 g 15 g 15 g 7.5 g 15 g
  • the above five types of photosensitive compositions were spin-coated on the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nihon Denshi Co., Ltd., 18 ⁇ m thick). Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C. for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern for positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and the power was 2 kw. Irradiation was performed using an ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-200 OG) at the exposure amount shown in Table 34 below to obtain an image.
  • Table 34 An ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-200 OG) at the exposure amount shown in Table 34 below to obtain an image.
  • the composition of the developer was a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 10 g of aminoethanol, 25 g of methanol and 25 g of water. After the irradiated coating film was immersed in the solution for the above-described time, the film was washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed. The polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • the film thickness was 8 microns and hardly changed. Further, when the polyimide coating film was subjected to infrared heating at 260 ° C. for 30 minutes, the film thickness became 6 ⁇ m. Further, the adhesion between the polyimide film and the copper foil was evaluated by a grid test. In a test in which a 1 mm x 1 mm cross cut is made on the coating film with a knife and peeled off with cellophane tape, the test shows 100/100 (no peeled portion). Polyimide film and copper foil are sufficiently practicable. It showed adhesion.
  • Example 1 03 Basically, the same operation as in Example 97 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 25% by weight.
  • the molecular weight of this polyimide was measured in the same manner as in Example 1, the styrene-converted molecular weight was as follows: number average molecular weight (Mn) 36000, weight average molecular weight (Mw) 1
  • Example 103 Basically, the same operation as in Example 103 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 25% by weight.
  • the molecular weight of this polyimide was measured by high-performance liquid chromatography (manufactured by Toso Corporation)
  • Example 103 Basically, the same operation as in Example 103 was performed.
  • the photosensitive composition was prepared by mixing the components shown in Table 35 below and filtering the mixture with a filtration membrane having a pore diameter of 3 microns. Table 35
  • the above three types of photosensitive compositions were spin-coated on the surface of a surface-treated copper foil of 5 cm in diameter (manufactured by Nihon Denshi Co., Ltd., 18 ⁇ m thick). Then, it was dried at 90 ° C for 10 minutes in an infrared hot air dryer. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25,-, 200 micron through-hole and line-and-base pattern) was formed on the photosensitive composition coating film.
  • a 2 kw ultrahigh pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-200G)
  • irradiation was performed at an exposure amount at which an image was obtained, that is, an ultraviolet irradiation amount of 300 mJ. It was then developed for a development time of 2.0 minutes (composition LXIV), 2.8 minutes (composition LXV) or 0.15 minutes (composition LXVI).
  • the developer composition was a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 25 g of aminoethanol, 25 g of methanol and 10 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in the liquid for the above-mentioned time, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 ⁇ m.
  • a 1-liter separable three-necked flask equipped with a stainless steel anchor-type stirrer was fitted with a condenser tube with a water separation trap. Nitrogen gas While passing, 6.44 g (20 mmol) of BTDA, 6,09 g (40 mmol) of 3,5-diaminobenzoic acid (hereinafter referred to as DABZ), 0.6 g (6 mmol) of r_valerolactone and pyridine 3. 2 g (40 mmol), 60 g of N-methylpyrrolidone and 30 g of toluene were charged.
  • DABZ 3,5-diaminobenzoic acid
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 10% by weight.
  • BTD A 1 2.89 g (40 mmol), 2,2-bis ⁇ 4- (4-aminophenoxy) phenyl ⁇ propane 8.21 g (20 mmol), N— 223 g of methylpyrrolidone and 1 Og of toluene were charged. After stirring at room temperature under a nitrogen atmosphere at 180 rpm for 0.5 hours, the temperature was raised to 180 ° C., and the mixture was stirred at 180 rpm for 2. hours. During the reaction, the azeotropic content of toluene / water was removed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 10% by weight.
  • the polyimide was insoluble in dimethylformamide and its molecular weight could not be measured.
  • the above two photosensitive compositions were applied to the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Electrolysis Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by spin coating. Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and 2 kw Irradiation was carried out using an ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount at which an image could be obtained.
  • JP-2000G ultra-high pressure mercury lamp irradiator
  • Composition LXVII was irradiated at 500 mJ and developed under the following conditions.
  • Developer composition N- Mechirupirori Don 40 g, aminoethanol 1 0 g, was a mixture of methanol 25 g, water 25 g.
  • the coating film after the irradiation was immersed in this solution for 3 minutes, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • This poly The polyimide film thickness of the imide coating film after drying at 90 ° C for 30 minutes was 9 microns.
  • Composition LXVI II was developed under the following conditions after irradiation with 5 O Om J.
  • the composition of the developer was a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 10 g of aminoethanol, 25 g of methanol and 25 g of water.
  • the coated film after the irradiation was immersed in this solution for 1.5 minutes, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • the polyimide film thickness of this polyimide coating film after drying at 90 ° C. for 30 minutes was 9 microns.
  • Example 107 Basically, the same operation as in Example 107 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the molecular weight of this polyimide was measured in the same manner as in Example 1, the styrene-converted molecular weight was as follows: number average molecular weight (Mn) 14800, weight average molecular weight (Mw) 2
  • Example 11 15 g of the polyimide solution obtained in 10 (polyimide content: 3 g ), and 0.9 g of 1,2-naphthoquinone-l-diazido-5-sulfonic acid-O-cresolyl ester was mixed to prepare a photosensitive composition.
  • the photosensitive composition prepared in (1) was applied to the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Electrolysis Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by a spin coating method. Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • JP-2000G Ultra-high pressure mercury lamp irradiator
  • the composition of the developer was a mixture of 30 g of aminoethanol, 50 g of ethanol, and 15 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in this solution for 1.25 minutes, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed. As a result, an image corresponding to the pattern was recognized although the sharpness was slightly inferior.
  • the photosensitive composition was irradiated at 50 OmJ and then developed under the following conditions.
  • the composition of the developing solution was a mixture of 40 g of N-methylpyrrolidone, 10 g of aminoethanol, 25 g of methanol and 15 g of water.
  • the coated film after the irradiation was immersed in this solution for 2.5 minutes, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed. As a result, an image corresponding to the pattern was recognized, although the sharpness was slightly inferior.
  • Example 107 Basically, the same operation as in Example 107 was performed.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Example 11 15 g of the polyimide solution (polyimide content 3 g) obtained in 12 and 1,2-naphthoquinone-12-diazido 5-sulfonic acid 10-cresolyl ester 0.
  • the photosensitive composition was prepared by mixing with 9 g.
  • the photosensitive composition obtained in (1) was applied by spin coating on the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Denki Co., Ltd., 18 ⁇ m thick). Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C. for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern for a positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and 2 kw Irradiation was carried out using an ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount at which an image was obtained.
  • the developer composition is aminoethanol
  • the mixture was 30 g of ethanol, 50 g of ethanol and 15 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in this liquid for 6 minutes, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed. As a result, an image corresponding to the pattern was recognized, although the sharpness was slightly inferior.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 20% by weight.
  • Example 11 15 g of the polyimide solution obtained in 14 or 115 (all of the polyimide contents were 3 g) and 1,2-naphthoquinone-12-diazido-5-sulfonic acid-O-cresol ester 0 . 9 g, to thereby prepare a photosensitive composition LX IX (Example 11) and a photosensitive composition LXX (Example 11).
  • the above two photosensitive compositions were applied to the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Electrolysis Co., Ltd., 18 ⁇ m thick) by spin coating. Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • a test pattern for positive photomask (10, 15, 20, 25, ---, 200-micron through-hole and line-and-base pattern) was placed on the photosensitive composition coating film, and the power was 2 kw. Irradiation was carried out using an ultra-high pressure mercury lamp irradiator (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount that gave an image.
  • Both compositions were irradiated at 300 mJ and developed under the following conditions.
  • the developer composition was a mixture of 30 g of aminoethanol, 50 g of ethanol, and 15 g of water.
  • the coating film after irradiation was immersed in this solution for 15 seconds for composition LXIX and 2.5 minutes for LXX, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and observed for resolution.
  • a hole having a diameter of 15 ⁇ m was confirmed at a sharply rounded cut end.
  • the polymer concentration of the polyimide solution thus obtained was 30% by weight.
  • Example 1 1 Og of the polyimide solution (polyimide content 3 g) obtained in 17 was mixed with 0.9 g of 1,2-naphthoquinone-2-diazido 5-sulfonic acid mono-O-cresol ester. Thus, a photosensitive composition was prepared.
  • the photosensitive composition prepared in the above (1) was applied to the surface of a surface-treated copper foil having a diameter of 5 cm (manufactured by Nippon Denki KK, 18 ⁇ m thick) by a spin coating method. Then, it was dried in an infrared hot air dryer at 90 ° C for 10 minutes. The thickness of this photosensitive film was about 10 microns.
  • Irradiation was carried out using a high-pressure mercury lamp irradiation device (Oak Seisakusho's product: JP-2000G) at an exposure amount that gave an image. After irradiation with an ultraviolet ray amount of 300 mJ, development was performed under the following conditions.
  • the developer composition is a mixture of 30 g of aminoethanol, 50 g of ethanol, and 15 g of water.
  • the coating film after the irradiation was immersed in this solution for 6.5 minutes, washed with deionized water, dried with an infrared lamp, and the resolution was observed.
  • a solvent-soluble polyimide which is obtained by using an aromatic acid dianhydride or an aromatic diamine as a raw material and directly polycondensed in the presence of an acid catalyst is converted into an ultraviolet ray in the presence of an acid generator. Irradiation provided very good image resolution.
  • the photosensitive polyimide of the present invention is used as a heat-resistant insulating film, the polyimide having a molecular weight of 25,000 to 200,000 becomes an insulating film having high-temperature heat resistance, electrical insulation, and adhesiveness. It can be widely used in the field of manufacturing semiconductors and electronic components.

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Description

明細書
ポジ型感光性ポリィミ ド組成物
技術分野
本発明は、 ポジ型感光性ポリイミ ド組成物、 それから形成された絶縁膜及びそ れを用いる絶縁膜パターンの形成方法に関する。
背景技術
感光性樹脂組成物は、 A ) 露光した部分の極性が変化し、 溶解性に差の出る極 性変化型、 B ) 露光により化学結合が切れ、 露光部が可溶化する切断型、 C ) 架 橋反応が進み露光部分が不溶化する架橋型に分類される。 極性変化型は、 現像液 組成によって、 ポジ型としてもネガ型としても利用できる。 切断型はポジ型とし て、 架橋型は原理上ネガ型として利用可能である。 また、 架橋型感光材料は、 有 機溶媒現像により、 露光部の膨潤が起こるため高解度の微細加工を行う上で不利 となる。
近年、 フレキシブル配線板のオーバーコート材ゃ多層基板の層間絶縁膜、 半導 体工業における固体素子への絶縁膜やパッシベーシヨン膜の成型材料、 及び半導 体集積回路や多層プリント配線板等の層間絶縁材料は、 耐熱性に富むことが要請 され、 また高密度化、 高集積化の要求から感光性を有する耐熱材料が求められて いる。
ミクロ電子工業の半導体集積部品となる半導体基材は、 フォトレジス卜で被覆 する。 フォトレジスト層の画像形成及び現像によって、 フォトレジストレリーフ 構造を作り出す。 このレリーフ構造は、 回路パターンを半導体基材上に作るため のマスクとして使用する。 この加工サイクルによって、 マイクロチップのレリー フ構造を基材に移すことができる。
フォトレジストには、 異なる 2種のフォトレジスト、 ポジ型フォトレジストと ネガ型フォ卜レジス卜がある。 この違いは、 ポジ型フォトレジス卜の露光域が現 像プロセスによって除去され、 未現像領域が基材上に残る。 一方、 ネガ型フォト レジス卜の照射域はレリーフ構造として残る。 ポジ型フォトレジストは、 本質的 に高い画像分解能を有し、 V L S I (超大規模集積回路) の製造に適する。 従来より用いられているポジ型フォ卜レジス卜は、 水性アル力リに可溶な一種 のノボラック型樹脂と、 アル力リ中においてこの樹脂の溶解度を低減させる感光 性キノンジアジドを含有する。 このフォトレジスト層を照射するとキノンジアジ ドは光励起してカルボン酸に構造変換し、 露光域ではアル力リへの溶解度を増大 する。 従って、 水性アルカリ現像をして、 ポジ型フォトレジストレリーフ構造が 得られる (U S P 3 6 6 6 4 7 3 5他) 。
工業的実施に要するフォトレジス卜組成物の特性は、 塗布溶剤中でのフォ卜レ ジストの溶解度、 フォトレジストの感光速度、 現像コントラスト、 環境面で許さ れる現像液の溶解度、 フォトレジストの密着性、 高温での寸法安定性及び耐摩耗 性である。
露光、 現像によって得られたフォトレジストレリーフの構造は、 通常、 1 2 0
°C乃至 1 8 0 °Cの範囲内で熱処理 (ポストべーク) を受ける。 この目的は、 基材 に対するフォ卜レジス卜の接着性の向上、 フォトレジス卜構造の硬化及びその後 に続くエッチングによる浸蝕の低減をもたらすために、 なお残る全ての揮発成分 を除去することにある。
しかし、 プラズマエッチングでは 2 0 0 °Cを超える温度が基材に生じる。 ノボ ラック樹脂に安定化改質剤をベースにするフォトレジス卜を 1 8 0 °C以上に熱安 定化することはできない。
ポリイミ ド樹脂は、 約 4 0 0 °Cの高温に耐え、 かつ、 薬品に対しても安定であ る。 従って、 耐熱性フォトレジスト層の形成に有効である。
従来使用されているポリイミ ドのフォトレジストは、 ネガ型の作用をする。 こ のネガ型フォトレジス卜の基本系は光反応性側鎖を持つポリアミ ド酸ポリマーか ら成り立つ。 しかし、 この基材は、 貯蔵安定性が悪く、 感光速度が非常に遅く、 且つ現像、 硬化後に過大な構造収縮 (ポストべーク後の収縮率が 6 0 %程度) を 生じるという難点がある。 この組成の材料は、 高い分解度の構造体を得るために は 1 0分間程度の露光処理が必要であり、 厚膜フィルムを塗布する高濃度溶液で は、 特に貯蔵安定性が悪い。
ポジ型フォトレジストは、 解像度が高く、 短時間の露光、 アルカリ現像性に優 れている。 フエノール基をもつポジ型高温型フォトレジストが開発された。 3, 3 '一ジヒドキシー 4, 4 ' ージアミノビフエニルとイソフタル酸ジクロリ ドの 反応によるポリオキサゾ一ル前躯体が合成された。 この組成物は、 O—キノンジ アジド又はナフトキノンジアジドと混合して、 高感度のポジ型感光性ポリオキサ ゾール前躯体を作り、 加工後にポリオキサゾールとしてポリイミ ド膜とほぼ同じ レベルの耐熱性、 機械的特性を示す材料であることが示されている (U S P 43 39521、 U S P 4395482) 。
へキサフルオロー 2、 2—ビス (ヒ ドロキシァミノフエノール) プロパンと へキサフルオロー 2、 2—ビス (ジカルボキシフエニル) プロパン二無水物 (6 FDA) 、 又は 3, 4, 3 ', 4 '—べンゾフエノンテトラカルボン酸ジ無水物 (BTDA) 、 又は 5, 5 ' —ォキシ一ビス一 1, 3—イソべンゾフランジオン (4, 4 '一ォキシジフタル酸二無水物) とで溶剤可溶のポリイミ ドが合成され、 これに 0_ナフ卜キノンジアジドが混合されてポジ型感光性ポリイミドとされた。 この方法 (特開昭 64— 60630公報、 U S P 4927736) においては、 フッ素原子含有のポリイミ ドは、 極性溶媒に可溶である。 p—トルエンスルホン 酸を触媒として、 1 40〜 1 60°Cに加熱して、 直接ポリイミ ド溶液を合成する 新規な方法が採用された。 し力、し、 触媒とポリイミ ドとを分離するためにポリィ ミ ド溶液をメタノール中に注いでポリイミ ド樹脂を沈殿として回収し、 ついで再 溶解するという工業的に不適当な方法が採用されている。
フエノール基、 又はカルボン酸基を亍トラヒドロー 2 H—ビラニル基で保護し てアルカリ可溶性を消失させ, これに光酸発生剤を加え、 光照射すると光で酸が 発生し、 この酸によってヒドロキシル基、 又はカルボン酸基のブロックが分解し てアル力リ可溶となる。 露光後に加熱処理を行うと酸が触媒的に複数のプロック を外して増幅効果が生じて高感度化される(T.Omote他; Macromol., 23, 4788 (1 990),K. Naitoh他; Polym. Adv. Techno I. 4, 294 (1993)、 K. Na i toh他; J. Photop olym. Sci . Technoに 4, 294 (1993)、 T. Yamaoka他; Photosensitive Poly imide s Fundamental & Application, 177-211, Technomic Publish Company Inc. USA (1995))。
ポリアミド酸のカルボキシ基を 2—ニトロべンジルアルコールのエステルにし て、 アルカリ可溶性を防ぎ、 これに光照射することによって、 2—二トロべンジ ル基のエステルは分解して力ルポン酸を生成することによりアル力リ可溶となる ポジ型感光性ポリアミド酸が発表された(S. Kubota他:丄 acromo l . Sc i . Chem. A24 (10) 1407 (1 987)、山岡亜夫他; Po l yf i l e 2, 1 4 (1 990) )。
発明の開示
本発明の目的は、 有機溶剤に可溶で、 しかも接着性、 耐熱性、 機械的特性及び フレキシブル性に優れ、 光照射によってアルカリ可溶の高感度ポジ型フォトレジ ス卜の特性を示す感光性ポリイミ ド組成物を提供することである。
本願発明者らは、 鋭意研究の結果、 溶剤可溶なポリイミ ドと光酸発生剤とを組 み合わせることにより、 光照射によってアル力リ可溶となる高感度のポジ型感光 性ポリイミ ド組成物が得られ、 該ポジ型感光性ポリイミ ド組成物から構成される 絶縁膜が接着性、 耐熱性、 機械的特性及びフレキシブル性に優れていることを見 出し、 本発明を完成した。
すなわち、 本発明は、 光酸発生剤と、 該光酸発生剤の存在下にポジ型感光性を 示す溶剤可溶のポリイミドとを含むポジ型感光性ポリイミド組成物を提供する。 また、 本発明は、 溶剤に溶解した上記本発明の組成物を製膜したポジ型感光性樹 脂フィルムを提供する。 さらに、 本発明は、 溶剤に溶解した上記本発明の組成物 を基材上に被覆し、 乾燥し、 光線又は電子線照射によって画像を露光し、 その照 射域をアル力リ性溶液現像液で除去して形成したパターンを有するポリイミ ド絶 縁膜を提供する。 さらに、 本発明は、 溶剤に溶解した上記本発明の組成物を基材 上に被覆し、 乾燥し、 光線又は電子線照射によって画像を露光し、 その照射域を アル力リ性溶液現像液で除去するポリィミ ド絶縁膜パターンの形成方法を提供す る。
本発明により、 光照射によってアルカリ可溶となるポジ型感光性ポリイミ ド組 成物が提供された。 該ポジ型感光性ポリイミ ド組成物は、 感度が高い、 すなわち、 極めて良好な画像解像度が得られる。 本発明のポジ型感光性ポリイミド組成物か ら構成される絶縁膜は接着性、 耐熱性、 機械的特性及びフレキシブル性に優れて いる。 従って、 該絶縁膜は、 高温度耐熱性、 電気絶縁性、 接着性を有したポリイ ミ ド絶縁膜であり、 半導体や電子部品等の製造分野に幅広く利用することができ る。
発明を実施する最良の形態 上述のように、 本発明のポジ型感光性ポリイミ ド組成物は、 光酸発生剤と、 該 光酸発生剤の存在下にポジ型感光性を示す溶剤可溶のポリイミ ドとを含むもので あ 。
ここで、 光酸発生剤とは、 光線又は電子線の照射を受けると酸を発生する化合 物である。 酸の作用により、 ポリイミ ドは分解されてアルカリ可溶性になるので、 本発明で採用される光酸発生剤は特に限定されず、 光線又は電子線の照射を受け ると酸を発生するいずれの化合物をも用いることができる。 好ましい光酸発生剤 として感光性キノンジアジド化合物及びォニゥム塩を挙げることができる。
感光性キノンジアジド化合物の好ましい例として、 1 , 2—ナフ卜キノン一 2 ージアジドー 5—スルホン酸、 1 , 2—ナフトキノン一 2—ジアジドー 4—スル ホンの低分子芳香族ヒドロキシ化合物、 例えば 2, 3 , 4一トリヒドロキシベン ゾフエノン、 1 , 3, 5—トリヒ ドロキシベンゼン並びに 2—及び 4—メチルー フエノール、 4, 4 '—ヒドロキシ一プロパンのエステルを挙げることができる がこれらに限定されるものではない。
ォニゥム塩の好ましい例として、 ァリールジァゾニゥム塩、 例えば 4 ( N—フ ェニル) ァミノフエ二ルジァゾニゥム塩、 ジァリールハロニゥム塩、 例えばジフ ェニルョードニゥム塩、 トリフエニルスルホニゥム塩、 例えばビス (4— (ジフ ェニルスルホニォ) フエ二ル} スルフイ ド、 ビスへキサフルォロアンチモナ一卜 を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
本発明のポリイミ ド組成物中に含まれるポリイミドは、 本質的に芳香族ジアミ ン成分と芳香族酸成分とから成り、 芳香族ジァミンと芳香族テトラ力ルボン酸ジ 無水物との直接的なイミ ド化反応により製造されるものである。
本発明のポリイミ ド組成物中に含まれるポリイミ ドを構成する芳香族ジァミン 成分の好ましい例(モノマーの形態で記載) として、 4 , 4 ' ージアミノジフエ ニルエーテル、 3, 4 ' ージアミノジフエニルエーテル、 ビス (4—フエノキシ ) 1 , 4一ベンゼン、 ビス (3—フエノキシ) 1 , 4一ベンゼン、 ビス (3—フ エノキシ) 1 , 3—ベンゼン、 2, 2—ビス (4—ァミノフエニル) プロパン、 1 , 1 , 1 , 3, 3, 3—へキサフルオロー 2—ビス (4—ァミノフエニル) プ 口パン、 4 , 4 ' ージアミノジフエニルメタン、 ビス (4一アミノフエノキシ) 4, 4 ' —ジフエニル、 2, 2—ビス { (4一アミノフエノキシ) フエ二ル} プ 口パン、 2, 2—ビス { (4一アミノフエノキシ) フエ二ル} へキサフル才ルプ 口パン、 1 , 3—ジァミノベンゼン、 1, 4ージァミノベンゼン、 2, 4—ジァ ミノ トルエン、 3, 3 ' —ジメチル一 4, 4 ' ージアミノビフエニル、 2, 2 ' —ビス (トリフルォロメチル) ベンジジン、 a, a ' —ビス (4ーァミノフエ二 ル)一 1 , 4ージイソプロピルベンゼン、 ビス (4一アミノフエノキシ)一 1 , 3— (2, 2—ジメチル) プロパン及びジァミノシロキサンを挙げることができ る。 これらの芳香族ジァミン成分は、 単独で又は組み合わせて採用することがで さる。
本発明のポリイミ ド組成物中に含まれるポリイミ ドを構成する芳香族酸成分の 好ましい例(モノマーの形態で記載) として、 3, 4, 3 ' , 4 ' —ベンゾフエ ノンテトラカルボン酸ジ無水物、 3, 4, 3 ' , 4 ' ービフエニルテトラカルボ ン酸ジ無水物、 ピロメリット酸ジ無水物、 2, 3, 3 ' , 4' 一ビフ; i:ニルエー テルテトラカルボン酸ジ無水物、 1 , 2, 5, 6—ナフタレンテトラカルボン酸 ジ無水物、 2, 3, 5, 6—ピリジンテトラカルボン酸ジ無水物、 3, 4, 3 ' , 4 ' —ビフエニルスルホンテトラカルボン酸ジ無水物、 ビシクロ (2, 2, 2) 一ォク ト一7—ェンー 2, 3, 5, 6—テトラカルボン酸ジ無水物、 4, 4 ' 一 {2及び 2, 2—トリフルオロー 1一(トリフル才ロメチル) ェチリデン} ビス (1, 2—ベンゼンジカルボン酸ジ無水物) を挙げることができる。 これらの芳 香族酸成分は、 単独で又は組み合わせて採用することができる。
ポリイミ ドを構成する芳香族ジァミンとして、 カルボニル基、 ニトロ基、 メ ト キシ基、 スルホン基、 スルフィ ド基、 アントラセン基又はフルオレン基が導入さ れたもの(以下、 「光増感性芳香族ジァミン」 ということがある)を用いると、 光 酸発生剤を添加して紫外線照射した際に、 容易に光励起して、 少ない線量で高感 度高解像度の画像を形成することができるので好ましい。
光増感性芳香族ジァミンの好ましい例として、 先ず、 3, 3 ' —ジメチルー 4, 4 ' ージアミノービフエニルスルホン及び 3, 3 ' ージメ トキシー 4, 4 ' ージ アミノービフエニルスルホンのようなジアルキル一ジアミノービフエニルスルホ ン及びジアルコキシージァミノービフエニルスルホンを挙げることができる。 こ れらのビフエニルスルホンを含有するポリイミドは、 機械的強度が強く、 弾性率 が高い線状高分子となり、 高弾性のポリイミ ド繊維として研究され、 更にフィル ム特性を示すためガス分離膜としても研究されている。 繊維として、 又フィルム として使用が可能であり、 感光性フィルムとしても使用できる。 これらビフエ二 ルスルホンを含むポリイミ ドは、 下記実施例に示すように、 増感剤のミヘラーケ トンやラジカル発生剤を添加しても感光性は示さない。 しかし、 キノンジアジド 化合物を添加して光照射すると、 アルカリ可溶性になることが見出された。 ポリ イミ ドの分子量 (スチレン換算) 力、 3万、 5万、 1 0万と変化しても光照射に よってアル力リ可溶性になる。 この事実からキノンジアジドが光分解してラジカ ルを発生すると同時にインデン酸となり、 ポリイミ ド基、 ビフエニルスルホン基 と相互作用をして、 ポリイミ ドがアルカリ可溶性になるものと考えられる。 すな わち、 紫外線照射によって、 キノンジアジド化合物が光分解し、 更にインデン酸 が生成する。 この結果、 ビフエニル基のアルキル基又はアルコキシ基が活性化し、 スルホン結合が開裂し、 これにインデン酸の付加によってアル力リに対する溶解 性を増大するものと推定される。
さらに、 光増感性芳香族ジァミンの好ましい例として、 9, 9一ビス (ァミノ フエニル) フルオレン及び 9, 9 _ビス (ァミノアルキル一フエニル) フルォレ ンを挙げることができる。 これらのフルオレンを含有するポリイミ ドは、 機械的 強度が強く、 弾性率が高い線状高分子となり、 フィルム特性の優れたポリイミ ド となり、 ガス分離膜としても優れた性能を示すことが認められている。 繊維とし て、 又フィルムとして使用が可能であり、 感光性フィルムとしても使用できる。 下記実施例に示すように、 増感剤のミヘラーケトンを添加しても感光性は示さな し、。 し力、し、 キノンジアジド化合物を添加して光照射すると、 アルカリ可溶性の 現像画像が鮮明になることが見出された。 感光性ポリイミ ドの重量平均分子量 ( スチレン換算) が、 3万、 5万、 1 0万と変化してもキノンジアジドが光分解し てラジカルと酸になり、 これらと相互作用してアルカリ可溶のポリイミ ドを生成 して、 鮮明なポジ型画像を形成する。 すなわち、 9, 9一ビス (ァミノフエニル ) フルオレンは、 酸触媒の存在下、 フルォレノンとァニリンから合成される(Be i I ste i n 13, 1 1 I, 548a)。 フルォレノンはミヘラーケトンやペンザンスロンと同様 に常用されている光増感剤である。 フルォレノン含有のポリイミ ドは、 光照射に よって增感するけれども、 通常光分解しない。 しかし、 キノンジアジドが共存す る場合、 キノンジアジドが光によりラジカルを発生しインデン酸となって相互作 用を及ぼしてビス (ァミノフエニル) フルオレン含有のポリイミ ドはアルカリ可 溶になることが見出された。 これはポリイミ ド鎖中にあるビス (ァミノフエニル ) フルオレン基の 9位にある S P 3炭素構造が、 一時的に共鳴安定化して S P 2 炭素構造に変化すると推定される。 その結果、 ァニリン基は脱離し、 ポリイミ ド 鎖が開裂すると推定される。 フルォレノンは各種の異性体が知られている。 例え ば、 2—二卜口、 2, 7—ジニトロ化合物、 7—クロル化合物等がある。 また、 ァニリンも 2—メチルァニリン、 2—メ トキシァニリン等の各種の異性体が知ら れている。 上記フルォレノン誘導体とァニリン誘導体とから、 酸触媒の存在下に 各種の 9, 9一ビス (ァミノフエニル) フルオレン誘導体が生成する。 これらの 誘導体もまたポジ型感光性組成物となる。 フルォレノンの代わりにペンザンス口 ン化合物もポジ型感光性ポリイミ ド組成物となる。
さらに、 光増感性芳香族ジァミンの好ましい例として、 ニトロ芳香族ジァミン を挙げることができる。 1, 4ージアミノー 2—二トロベンゼン、 又はノ及び、 3, 3 'ージニトロ一 4, 4 ' ―ジアミノビフエニルは、 イミ ド基の中の N原子 の付いた C原子の隣りの C原子がニトロ化されている。 ニトロ基とベンゼン環は、 電子共鳴によって光照射すると励起すると共に、 ニトロ基の酸素原子がイミ ド基 の N原子に作用して電子効果を大きくする。 ジァゾキノンの光照射によって生成 したプロトンはイミ ド結合の N原子を攻撃してイミ ド結合が切断してアミ ド結合 となり、 アルカリ可溶性になるものと推定される。 ニトロ芳香族ジァミンの好ま しい例として、 1, 4—ジァミノー 2—二トロベンゼン、 1, 5—ジアミノー 2 —ニトロベンゼン、 3—二トロー 4, 4 '—ジアミノビフエニル、 3, 3 ' —ジ ニトロ一 4, 4 'ージアミノビフエ二ル等を挙げることができ、 これらのうち 1, 4—ジァミノニトロベンゼン及び 3 , 3 ' —ジニトロ一 4, 4 'ージアミノビフ ェニルが特に好ましい。
さらに、 光増感性芳香族ジァミンの好ましい例として、 1, 5—ジァミノアン トラキノンを挙げることができる。 1, 5—ジァミノアン卜ラキノン含有のポリ イミ ドでは、 アントラキノンは容易に光励起する。 アントラキノンの N原子の付 いた C原子の隣の C原子と結合したカルボニル基は、 イミ ド結合の N原子に電子 効果を及ぼし、 ジァゾキノンの光照射によって生成したプロトンは、 イミド結合 の N原子を攻撃してイミ ド結合が切断して、 アミ ド結合となり、 アルカリ可溶性 になるものと推定される。 アントラキノンは、 光増感剤でもあり、 少ないェネル ギ一照射によって有効にポジ型パターンが形成される。 1, 5—ジァミノアン卜 ラキノンの作用類似の化合物としては、 2, 4ージアミノアセトフエノン、 2, 4ージァミノべンゾフエノン、 2—アミノー 4 'ーァミノべンゾフエノン、 2— ァミノ一 5—ァミノフルォレノン等があり、 これらを用いることもできる、 好ま しくは、 1, 5—ジァミノアントラキノンが用いられる。
さらに、 光増感性芳香族ジァミンの好ましい例として、 4, 4 ' ージアミノジ フエニルスルフィ ドのようなジフエニルスルフィ ド基含有ジァミンを挙げること ができる。 なお、 この場合、 ジフエニルスルフィ ド基は、 主鎖中に含まれる。 主 鎖中にジフエニルスルフィ ドを含むポリイミ ドは、 主鎖中のジフエニルスルフィ ドがキノンジアジドの存在下に光照射されることによって酸が生成し、 この酸と スルフィ ド基が結合して、 スルフィ ド基がチオールとなって開裂するものと考え られる。 ポリイミ ド主鎖中のジフエニルスルフイ ド基は、 4, 4 'ージアミノジ フエニルスルフイ ド、 3, 4 ' ージアミノジフエニルスルフイ ド、 4 , 4 'ージ アミノー 3 , 3 ' 一ジメチルスルフィ ド、 ビス (4ーァミノフエノキシフエニル ) スルフィ ドゃチォニン等のジァミノ化合物から由来するものであってよい。 こ れらのうち、 入手しやすく、 かつ、 効果の高い 4 , 4 'ージアミノジフエニルス ルフィ ドが好ましい。
さらに、 光増感性芳香族ジァミンの好ましい例として、 4 , 4 ' ージアミノジ フエニルジスルフィ ドのようなジフエニルジスルフィ ド基を含有するジァミンを 挙げることができる。 なお、 この場合、 ジフエニルジスルフイ ド基はポリイミ ド の主鎖中に含まれる。 主鎖中にジフエニルジスルフィ ド基を含有するポリイミ ド は、 キノンジアジドの光照射によって生成したプロトンと結合して容易に 2分子 のチオールとなると考えられる。 事実、 ジスルフィ ド化合物は、 スルフィ ド化合 物よりも容易に開裂し、 さらに鋭いパターンを生成する。 ポリイミ ド主鎖中のジ フエニルジスルフイ ド基は、 4, 4 'ージアミノジフエニルジスルフイ ド、 3 , 4 ' ―ジアミノジフエ二ルジスルフイ ド、 4, 4 '一ジァミノ一 3 , 3 ' —ジメ チルジスルフィ ド、 ビス (4ーァミノフエノキシフエニル) ジスルフィ ドゃチォ ニン等のジァミノ化合物から由来するものであってよい。 これらのうち、 入手し やすく、 かつ、 効果の高い 4, 4 'ージアミノジフエニルジスルフイ ドが好まし い。
さらに、 光増感性芳香族ジァミンの好ましい例として、 9, 1 0—ビス (4一 ァミノフエ二ル) アントラセンを挙げることができる。 芳香族ジァミンの一成分 として、 主鎖中に 9, 1 0—ビス (4ーァミノフエニル) アントラセンを含有す る溶剤可溶のポジ型感光性ポリイミ ドは、 機械的強度が強く、 弾性率が高い線状 高分子となり、 フィルム特性の優れたポリイミ ドとなり、 ガス分離膜としても優 れた性質を示すことが認められている。 繊維として、 又、 フィルムとして使用が 可能であり、 感光性フィルムとしても使用できる。 アントラキノンは、 光照射す ると容易に励起して増感剤として広く使用されている。 9, 1 0—ビス (4—ァ ミノフ: Lニル) アントラセン基は、 光照射によって増感し、 活性化すると共に、 キノンジアジドが共存すると、 キノンジアジドが光分解して生成した酸と作用し て、 9位及び 1 0位のアミノフエニル基がプロトンの攻撃を受けてアントラセン 基から離脱してアントラキノンが生成すると推定される。 この結果、 ポリイミ ド 主鎖は切断され、 アルカリ可溶のポリイミ ドとなり、 鮮明なポジ型画像を形成す ることができると考えられる。 アントラキノンは、 増感剤として知られているよ うに、 この系の光増感作用が大きく、 特別に増感剤を併用する必要がなく、 短時 間、 少ないエネルギーの照射によって、 ポジ型のパターンが有効に形成される。 さらに、 光増感性芳香族ジァミンの好ましい例として、 3, 3 ' —ジアミノジ フエニルスルホン、 4 , 4 ' ージアミノジフエニルスルホン、 ビス一 { 4一 (3 一アミノフエノキシ) ビフエ二ル} スルホン及びビス一 { 4一 (4ーァミノフエ ノキシ) ビフエ二ル} スルホンのような、 ビフエニルスルホン基を持つ芳香族ジ アミンを挙げることができる。 なお、 この場合、 ビフエニルスルホン基はポリイ ミ ドの主鎖中に含まれる。 ビフエニルスルホン基を主鎖中に含有するポリイミ ド は、 機械的強度が強く、 弾性率が高い線状高分子となり、 高弾性のポリイミ ド繊 維として研究され、 更にフィルム特性を示すためガス分離膜としても研究されて いる。 繊維として、 又フィルムとして使用が可能であり、 感光性フィルムとして 使用ができる。 また、 実施例に示すように、 ビフエニルスルホン基を主鎖中に含 有するポリイミ ドは、 キノンジアジド化合物を添加して光照射すると、 アルカリ 可溶性になることが見出された。 ポリイミドの分子量 (スチレン換算) 力 4万、 1 0万、 1 5万と変化しても光照射によってアルカリ可溶性になる。 この事実か らキノンジアジドが光分解してラジカルを発生すると同時にインデン酸となり、 光照射によって励起されるビフエニルスルホン基に作用をして、 フエニルスルホ ン酸として分解し、 ポリイミドがアルカリ可溶性になるものと考えられる。 紫外 線照射によって、 キノンジアジド化合物が光分解し、 更にインデン酸が生成する。 この結果、 ビフエニルスルホン基が活性化し、 インデン酸の作用でスルホン結合 が開裂し、 フエニルスルホン酸となりアル力リに対する溶解性を増大するものと 推定される。
さらに光増感性芳香族ジァミンの好ましい例として、 ビス { 4一 (4—ァミノ フエノキシ) フエ二ル} スルホン、 ビス { 4一 (3—アミノフエノキシ) フエ二 ル} スルホン、 O—トリジンスルホン、 4, 4 ' ージァミノべンゾフエノン、 3, 3 ' ―ジァミノべンゾフエノン、 2—二トロー 1, 4—ジァミノベンゼン、 3 , 3 ' —ジニトロ一 4 , 4 ' ージアミノビフエニル、 3, 3 ' —ジメ トキシー 4, 4 ' ージアミノビフエニル及び 1, 5—ジァミノナフタリンを挙げることができ る。
上記した各種の光増感性芳香族ジァミンは、 単独でも 2種以上を組み合わせて も採用することができる。
また、 ポリイミ ドを構成する芳香族ジァミンとして、 ヒドロキシル基、 ピリジ ン基、 ォキシカルボニル基又は第 3級ァミン基が導入されたもの(以下、 便宜的 に 「アルカリ溶解性増大芳香族ジァミン Jということがある) を用いると、 光発 生酸と結合、 又は相互作用してアルカリ易溶解となり、 アルカリ処理によってポ ジ型の画像を形成しやすくなる。
アルカリ溶解性増大芳香族ジァミンの好ましい例として、 先ず、 ジァミノピリ ジン及びジアミノアクリジニゥムを挙げることができる。 ポリイミ ド主鎖中に含 まれるピリジン基が弱塩基であり、 ジァゾナフトキノンの紫外線照射によって生 成した酸と酸一塩基結合を生成してアル力リ可溶性となる性質を利用する。 本発 明のポリイミ ド主鎖中のジァミノピリジンとしては、 2, 6—ジァミノピリジン、 3, 5—ジァミノピリジン、 3, 5—ジアミノー 2, 4一ジメチルビリジン等が ある力、 好ましくは、 2, 6—ジァミノピリジン、 3, 5—ジァミノピリジンが 用いられる。 また、 ピリジン核を持つ化合物として、 ジアミノアクリジゥ厶がぁ る。 例えば、 ァクリフラビン、 ァクリジンイェロー、 プロフラビン等があるが、 ァクリフラビンが好ましい。
さらに、 アルカリ溶解性増大芳香族ジァミンの好ましい例として、 ジアミノジ ヒドロキシベンゼン、 ジアミノジヒドロキシビフエニル又はジァミノジアルコキ シビフエニルであるヒドロキシル基又はアルコキシル基含有芳香族ジアミンを挙 げることができる。 これらのヒ ドロキシル基又はアルコキシル基含有芳香族ジァ ミンは、 二成分以上の芳香族ジァミンを含むポリイミド中の一成分として含まれ ることが好ましい。 これらの好ましい例として、 1, 4ージァミノ一 2—ヒドロ キシベンゼン、 3, 3 ' —ジヒ ドロキシ一 4, 4 ' ージアミノビフエニル及び 3, 3 ' ージメ トキシー 4, 4 ' ージアミノビフエニルを挙げることができる。 ポリ イミ ド主鎖中のヒ ドロキシ基及びメ トキシ基は、 キノンジアジドの光照射によつ て生成した酸と結合してアル力リ可溶性になる。
さらに、 アルカリ溶解性増大芳香族ジァミンの好ましい例として、 1, 4—ビ ス一 (3—ァミノプロピル) ピぺラジン (以降ジアミノビペラジンという) を挙 げることができる。 これは、 ポリイミ ド主鎖中に、 他の芳香族ジァミンと共に含 まれることが好ましい。 ポリイミ ド主鎖中に、 芳香族ジァミンと共に含まれるジ アミノビペラジンは、 2つの第 3級ァミンをもつ強アル力リ性を示す化合物であ る。 したがって、 ジァゾナフトキノンの光照射によって生成したカルボン酸とピ ペラジン基が結合して、 酸一塩基結合を形成してアルカリ可溶性を示す。
さらに、 アルカリ溶解性増大芳香族ジァミンの好ましい例として、 3, 9—ビ ス (3—ァミノプロピル) 一 2, 4 , 8 , 1 0—テトラオキサスピロ一 (5, 5 ) ーゥンデカンを挙げることができる。 これは、 ポリイミ ド主鎖中に、 他の芳香 族ジァミンと共に含まれることが好ましい。 ジアミノテトラオキサスピロウンデ カンは、 酸の作用によって分解し、 アルデヒ ドとアルコールになることが知られ ている。 ジアミノテトラオキサスピロウンデカンを含有するポリイミ ドは、 ジァ ゾナフトキノンの光照射によって生成したカルボン酸の作用によってポリイミ ド 主鎖中にあるテ卜ラオキサスピロ基が分解してアル力リ可溶性を示し、 ポジ型の 感光性フォ卜レジス卜の特性を示すものと推定される。
さらに、 アルカリ溶解性増大芳香族ジァミンの好ましい例として、 ジァミノ安 息香酸の酸アミ ドを挙げることができる。 この場合、 ポリイミ ド主鎖中に、 二成 分以上の芳香族ジァミンを含み、 その一つがジァミノ安息香酸の酸アミ ドである ことが好ましい。 ジァミノ安息香酸の酸アミ ドとしては 3, 5—ジァミノ安息香 酸のモルホリンアミ ド及ぴ N—メチルビペラジンアミ ドが好ましい。 もっとも、 ジァミノ安息香酸の酸アミ ドは、 これらに限定されるものではなく、 酸アミ ドを 形成するためのァミンとして、 脂肪族第一級、 第二級、 及び第三級のアミンを用 いることができ、 これらの塩基を含むアルコール、 脂肪族ァミンを用いることも できる。 ここで、 「脂肪族ァミン」 の炭素数は、 特に限定されないが、 通常 2な いし 6程度が好ましい。
さらに、 アルカリ溶解性増大芳香族ジァミンの好ましい例として、 3, 5—ジ ァミノ安息香酸及び 2—ヒドロキシ一"!、 4ージァミノベンゼンを挙げることが できる。
上記した各種の光増感性芳香族ジァミンは、 単独でも 2種以上を組み合わせて も採用することができる。
なお、 上記のような光増感性芳香族ジァミン及び 又はアル力リ溶解性增大芳 香族ジァミンの使用は必須的ではなく、 上記した芳香族ジァミン成分及び芳香族 酸成分の組合せから成るポリイミ ドを用いることができ、 特に露光に電子ビーム を用いる場合には、 光増感性芳香族ジァミン及びノ又はアル力リ溶解性増大芳香 族ジァミンを用いずとも良好なポジ型画像を高感度に形成することができる。 また、 ポリイミ ドのジァミン成分は、 上記のような光増感性芳香族ジァミン及 び 又はアル力リ溶解性増大芳香族ジァミンのみから成っていてもよいし、 上記 した芳香族ジァミン成分と共にポリイミ ドを構成していてもよい。 光増感性芳香 族ジァミン及び Z又はアル力リ溶解性増大芳香族ジァミンの全芳香族ジァミン成 . Λ
1 4 分中の含有量は、 3 0〜 1 0 0モル0 /0が好ましく、 さらには 5 0 ~ 1 0 0モル0 /ο が好ましい。
なお、 上記した各種化合物又は成分において、 アルキル基又はアルキル部分を 含む基においては、 特に断りがない限り、 当該アルキル基又はアルキル部分の炭 素数は 1 ~ 6が好ましい。 また、 芳香族としては、 特に断りがない限り、 ベンゼ ン環、 ナフタレン環及びアントラセン環並びにこれらの複素環が好ましい。
本発明の組成物中のポリイミ ドは、 溶剤可溶である。 ここで、 「溶剤可溶」 と は、 Ν—メチルー 2—ピロリ ドン (Ν Μ Ρ )中に、 5重量0 /0以上、 好ましくは 1 0重量%以上の濃度で溶解することを意味する。
本発明の組成物中のポリイミドの分子量は、 ポリスチレン換算の重量平均分子 量として 2万 5千〜 4 0万が好ましく、 さらに好まし〈は 3万〜 2 0万である。 重量平均分子量が 2万 5千〜 4 0万の範囲内にあると、 良好な溶剤可溶性と膜形 成性、 膜強度及び絶縁性を達成することができる。 また、 上記分子量範囲を満足 すると共に、 熱分解開始温度が 4 5 0 °C以上であることが耐熱性の観点から好ま しい。
本発明の組成物中のポリイミドは、 芳香族ジァミンと芳香族テトラカルボン酸 ジ無水物により直接イミド化反応によって製造することができる。 従来から用い られているネガ型ポリイミドフォトレジストは、 光反応性側鎖をもつポリアミツ ク酸を使用する。 このポリアミック酸は、 空気中で容易に分解し、 貯蔵安定性が 悪い。 更に、 このポリアミック感光性は、 現像後に 2 5 0— 3 5 0 °Cに加熱して イミド化反応を必要とする。 これに対し、 本発明の組成物中のポリイミドは、 ポ リアミック酸を経由せずに芳香族ジァミンと芳香族テ卜ラカルボン酸ジ無水物と のイミド化反応により直接製造されるものであり、 この点で従来のネガ型感光性 ポリイミドとは大きく異なる。
芳香族ジァミンと芳香族テ卜ラカルボン酸ジ無水物との直接イミド化反応は、 ラクトンと塩基と水との次の平衡反応を利用した触媒系を用いて行なうことがで さる。
{ラクトン } + {塩基) + {水} = {酸基 } + {塩基)一 この {酸基 } + {塩基 }—系を触媒として、 1 4 0— 1 8 0 °Cに加熱してポリイ ミ ド溶液を得ることができる。 イミ ド化反応により生成する水は、 トルエンと共 沸させて反応系外へ除く。 反応系のイミ ド化が終了した時点で、 〖酸基 } + {塩 基 }一はラク トンと塩基になり、 触媒作用を失うと同時にトルエンと共に反応系 外へ除かれる。 この方法によるポリイミ ド溶液は、 上記触媒物質が、 反応後のポ リイミ ド溶液に含まれないため高純度のポリイミ ド溶液として、 そのまま工業的 に使用可能となる。
上記イミ ド化反応に使われる反応溶媒は、 上記したトルエンに加え、 極性の有 機溶媒が使用される。 これらの有機溶媒としては、 N—メチルー 2—ピロリ ドン、 ジメチルホルムアミ ド、 ジメチルァセトアミ ド、 ジメチルスルホキシド、 スルホ ラン、 テトラメチル尿素等があげられる。
また、 ラク トンとしては r一バレロラク トンが好ましく、 塩基としてはピリジ ン及び 又はメチルモルフオリンが好ましい。
上記イミ ド化反応に供する芳香族酸ジ無水物と芳香族ジァミンとの混合比率( 酸 ジァミン) は、 モル比で 1 . 05〜0. 95程度が好ましい。 また、 反応開始時に おける反応混合物全体中の酸ジ無水物の濃度は 4〜 1 6重量%程度が好ましく、 ラク トンの濃度は 0 . 2 ~ 0 . 6重量%程度が好まし〈、 塩基の濃度は 0 . 3〜 0 . 9重量%程度が好ましく、 トルエンの濃度は 6〜1 5重量%程度が好ましい。 また、 反応時間は特に限定されず、 製造しょうとするポリイミ ドの分子量等によ リ異なるが、 通常 2〜1 0時間程度である。 また、 反応は撹拌下に行なうことが 好ましい。
なお、 ラク トン及び塩基から成る 2成分系触媒を用いたポリイミ ドの製造方法 自体は公知であり、 例えば米国特許第 5, 502, 143に記載されている。
上記のイミ ド化反応を、 異なる酸ジ無水物及び Z又は異なるジァミンを用いて 逐次的に 2段階行なうことにより、 ブロック共重合ポリイミドを製造することが できる。 従来のポリアミック酸を経由するポリイミ ドの製造方法によれば、 共重 合体はランダム共重合体しか製造できなかった。 任意の酸及び κ又はジァミン成 分を選択してブロック共重合ポリイミ ドを製造することができるので、 接着性や 寸法安定性の付与、 低誘電率化等の任意の所望の性質又は機能をポリイミドに付 与することができる。 本発明の組成物では、 このような共重合ポリイミドを好ま しく採用することもできる。
ブロック共重合ポリイミ ドを製造する場合の好ましい方法として、 上記のラク トンと塩基により生成した酸触媒を用いて、 芳香族ジァミンとテトラカルボン酸 ジ無水物のいずれかの成分を多量にして、 ポリイミ ドオリゴマーとし、 ついで芳 香族ジァミン及び Z又はテトラカルボン酸ジ無水物を加えて (全芳香族ジァミン と全テトラカルボン酸ジ無水物のモル比は、 1 . 0 5— 0 . 9 5である) 2段階重 縮合する方法を挙げることができる。
本発明の感光性ポリイミ ド組成物は、 前記光酸発生剤を前記ポリイミ ドの重量 に対し 1 0カヽら 5 0重量%含むことが好ましい。
本発明の感光性ポリイミ ド組成物は、 基材上に適用するのに適した、 溶液の形 態にあることができる。 この場合、 溶剤としては、 イミ ド化反応の溶媒として用 いられる、 N—メチルー 2—ピロリ ドン、 ジメチルホルムアミ ド、 ジメチルァセ トアミ ド、 ジメチルスルホキシド、 スルホラン、 テトラメチル尿素等の極性溶媒 を用いることができる。 溶液中のポリイミ ドの濃度は 5重量%〜 5 0重量%が好 ましく、 さらに好ましくは 1 0重量%〜4 0重量%である。 なお、 上記のラク ト ンと塩基から成る触媒系を用いた直接イミ ド化反応により得られるポリイミ ドは、 極性溶媒中に溶解された溶液の形態で得られ、 しかも、 ポリイミ ドの濃度も上記 の好ましい範囲内で得られるので、 上記方法により製造されたポリイミ ド溶液を そのままで好ましく用いることができる。 もっとも、 所望により、 製造されたポ リイミド溶液を希釈剤により、 さらに希釈することができる。 希釈剤としては、 溶解性を著しく減じないような溶剤、 例えば、 ジォキサン、 ジォキソラン、 ガン マーブチロラクトン、 シクロへキサノン、 プロピレングリコールモノメチルェ一 テルアセテート、 乳酸メチル、 ァニソール、 酢酸ェチル等があげられるが、 特に これらに限定されない。
本発明の組成物は、 それぞれの最終用途に適合するために、 本発明の感光性ポ リイミ ドに光增感剤を付与してパターン解像の感度を高めることができる。 この 光増感剤としては、 特に限定されないが、 例えば、 ミヒラーケトン、 ベンゾイン エーテル、 2—メチルアントラキノン、 ベンゾフエノン等が用いられる。 さらに、 通常の感光性ポリイミドの中に添加される改質剤、 例えば、 カップリング剤、 可 塑剤、 膜形成樹脂、 界面活性剤、 安定剤、 スペク トル感度調節剤等を添加しても よい。
溶液の形態にある本発明の感光性ポリイミ ド組成物を基材上に塗布し、 乾燥し、 選択露光し、 現像することにより、 基材上に任意のパターンを有するポリイミ ド 膜を形成することができる。 あるいは、 ポリイミ ド組成物から押出し法等の常法 によりポリイミ ドフィルムを形成し、 これを基材上に接着し、 選択露光し、 現像 することによつても、 基材上に任意のパターンを有するポリイミ ド膜を形成する ことができる。 このようなポリイミ ド膜は、 耐熱性及び絶縁性を有するので、 半 導体装置等の絶縁膜又は誘電層としてそのまま利用することができるし、 また、 基材を選択露光するためのフォトレジストとして利用することもできる。
本発明の感光性ポリイミ ドが使用される基材としては、 半導体ディスク、 シリ コンウェハー、 ゲルマニウム、 ガリウム砒素、 ガラス、 セラミック, 銅箔、 プリ ント基板等を例示することができる。
被覆は、 通常、 浸漬、 噴霧、 ロール塗り、 又はスピンコーティング等の方法に よって行われる。 また、 接着フィルムは、 通常熱圧着することによって、 均一な 被膜製品とすることができる。 これらの方法によって、 本発明の感光性ポリイミ ドは、 0 . 1乃至 2 0 0ミクロンの厚さを有する塗膜層、 及びレリーフ構造を作 るのに有効に使用できる。
多層回路における薄膜は、 例えば一時の間に合わせ用のフォ卜レジストとして、 または絶縁膜層もしくは誘電層として使用される場合、 厚さは 0 . 1乃至 5ミク ロン程度が好ましい。 厚い層、 例えば、 不動層としての使用のためには、 半導体 記憶要素をアルファ一放射線から保護するために 1 0— 2 0 0ミクロンの厚さを 有することが好ましい。
感光性ポリイミ ドを基材に塗布した後、 これを 8 0乃至 1 2 0 °Cの温度範囲で 予備乾燥することが好ましい。 この場合、 オーブン又は加熱プレートが使用され る力 赤外線ヒーターによる加熱が望ましい。 この場合の乾燥時間は、 5— 2 0 分間程度でよい。
この後、 感光性ポリイミ ド層は、 輻射を受ける。 普通の場合、 紫外線が用いら れるが、 高エネルギー放射線、 例えば、 X線または電子ビーム或いは超高圧水銀 灯の高出力発振線等を使用することもできる。 照射又は露光はマスクを介して行 う力 輻射線ビームを感光性ポリイミ ド層の表面に当てることもできる。 普通、 輻射は、 2 5 0— 4 5 0 n m、 好ましくは 3 0 0— 4 0 0 n mの範囲における波 長を発する紫外線ランプを用いて行われる。 露光は単色、 又は多色的な方法を用 いても良い。 市販で入手できる輻射装置、 例えば接触および層間露光器、 走査投 光型装置、 またはウエハーステッパーを使用することが望ましい。
露光後、 パターンはフォトレジスト層の照射域を、 アルカリ水溶液性の現像液 で感光性層を処理することにより、 照射域の部分を取り除く事ができる。 これら 処理は、 例えば、 浸潰するか又は加圧噴霧することにより基材の露光部分を溶出 させることによって可能となる。 現像液として用いるアルカリとしては、 特に限 定されないが、 アミノエタノ一ルのようなァミノアルコール、 メチルモルホリン、 水酸化カリウム、 水酸化ナトリウム、 炭酸ナトリウム、 ジメチルアミノエタノ一 ル、 水酸化テ卜ラメチルアンモニゥム等を挙げることができ、 また、 これらのァ ルカリの現像液中の濃度は、 特に限定されないが、 通常 3 0〜5重量%程度であ る。
これらの現像時間は、 露光エネルギー、 現像液の強さ、 現像の形式、 予備乾燥 温度、 及び現像剤の処理温度等に依存する。 一般には、 浸漬現像においては、 1 一 1 0分間程度であり、 噴霧現像処理では 1 0— 6 0秒間程度である。 現像は、 不活性溶剤、 例えばイソプロパノール、 又は脱イオン水中への浸漬又はそれらの 噴霧によって停止される。
本発明のポジ型感光性ポリイミ ド組成物を用い、 0 . 5— 2 0 0ミクロンの層 の厚さを有するポリイミ ド被膜、 及び鋭い輪郭のつけられたレリーフ構造を作る ことができる。
本発明の組成物中のポリイミ ドは、 完全な線状ポリイミ ドから出来ているため 水や熱に対して変化せず、 保存安定性が良い。 従って、 感光性フィルムとして使 用可能である。 また、 パターンの現像後は、 従来のポリアミック酸分子のような ポストべ一ク温度 2 5 0— 4 5 0 °Cの加熱処理は必要でなく、 1 2 0— 2 0 0 ¾ の加熱乾燥によって、 溶剤を飛散させるだけでよい。 また、 パターン形成後のポ リイミ ド膜は、 強靭で高温度耐熱性、 機械的特性に優れている。 ここに、 ノボラック感光性材料とジァゾナフトキノンからなるフォトレジスト は、 ノボラックの分子量が 1万以下であり、 5000— 1 0000の分子量の平 均化した材料が、 解像度、 感光性共に優れているといわれている。
ポジ型感光性ポリイミ ドも、 分子量及び分子量分布によって解像度、 及び感光 性感度が異なり、 またポリイミ ドの耐熱性、 耐薬品性、 機械的強度が異なる。 分 子量が大きく、 カルボン酸含量の小さい程、 現像時間、 アルカリ液の浸漬時間が 長くなる傾向にある。
以下、 本発明を実施例に基づきさらに具体的に説明する。 もっとも、 下記実施 例は例示のためにのみ記載するものであり、 いかなる意味においても限定的に解 釈してはならない。 種々の酸ジ無水物、 芳香族ジァミンの組み合わせによって、 特性のある感光性ポリイミ ドが得られることは当業者にとって明らかである。 実施例 1
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 1 リツトルのセパラブル 3つ 口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 4, 4'一 {2、 2、 2—トリフルオロー 1一 (トリフルォロメチル) ェチリデン} ビス (
1、 2—ベンゼンジカルボン酸ジ無水物) (へキス卜セラニーズ社製品、 分子量 444. 25、 以降 6 FDAという) 22. 2 1 g (50ミリモル) 、 2, 2— ビス {4一 (4—アミノフエノキシ) フエ二ル} へキサフルォロプロパン 25. 93 g (50ミリモル、 以降 H F BA P Pという) 、 r一バレロラクトン 1 . 0 g (1 0ミリモル) 及びピリジン 1. 6 g (20ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 85 g、 トルエン 30 gを上記フラスコに仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下 で 1 80 r pmで 0. 5時間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2. 0時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミド溶液のポリマー濃度は、 20重量0 /0であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 高速液体クロマトグラフィー (東ソ一社製) で 測定したところ、 ポリスチレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 57, 80 0、 重量平均分子量 (Mw) 1 08, 1 00、 Z平均分子量 (M z) 1 92, 3 00、 MwZMn = 1. 87、 M z/Mn = 3. 33であった。 なお、 分子量の 測定はより詳細には次のように行なった。 すなわち、 東ソ一社製高速液体クロマ トグラフィ一で分子量を測定した。 展開液は、 LiBr含有ジメチルホルムアミ ド を使用した。 スチレン換算の分子量を測定し、 数平均分子量 (Mn)、 重量平均分子 量(Mw)、 Z平均分子量(Mz)、 w/Mn比及び Mz/Mn比を測定した。
実施例 2
基本的に実施例 1 と同様に操作した。
3, 4, 3' , 4' ービフエニルテトラカルボン酸ジ無水物 (宇部興産株式会 社製品、 以下 BPD Aという) 1 4. 71 g (50ミリモル) 、 2, 3—ジアミ ノジフエニルエーテル 5. 00 g (25ミリモル) 、 2, 2—ビス (4一 (4一 ァミノフエノキシ) フエ二ル} プロパン 1 0. 27 g (25ミリモル、 以降 BA P Pという) 、 ·τ一バレロラク トン 0. 5 g (5ミリモル) 及びピリジン 0. 8 g ( 1 0ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 1 3 g、 トルエン 30 gをセパラ ブル 3つ口フラスコに仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 0. 5時 間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 0. 5時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 実施例 1 と同様に測定したところ、 ポリスチレン換算分子量は、 数平均分子 量 (Mn) 26, 000、 重量平均分子量 (Mw) 42, 900、 Z平均分子量 (Mz) 60, 800、 Mw/M n = 1. 65、 MzZMn = 2. 33であった。 実施例 3
基本的に実施例 1 と同様に操作した。
6 FDA8. 89 g (20モル) 、 HFBAP P5. 1 9 g (1 0ミリモル) 、 r一バレロラクトン 0. 3 g (3ミリモル) 及びピリジン 0. 5 g (6ミリモル ) 、 N—メチルピロリ ドン 70 g、 トルエン 20 gをセパラブル 3つ口フラスコ に仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 0. 5時間攪拌した後、 1 8 0°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応後、 トルエン一水の共沸分 を除いた。
室温に冷却して、 BPDA2. 94 g (1 0ミリモル) 、 2, 2'—ビス (卜 リフルォロメチルーベンチジン) 6. 40 g (20ミリモル) 、 N—メチルピロ リ ドン 57 g、 トルエン 1 0 gを加えて室温で 1時間攪拌後、 1 80°C、 1 80 r pmで 3. 75時間攪拌した。 反応後、 トルエン一水の共沸分を除いた。 このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 1 5重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 ポリス チレン換算分子量は、 数平均分子量 (Μ η) 24800、 重量平均分子量 (Mw ) 4 1 700、 Z平均分子量 (M z) 63300、 Mw/M n = 1. 68、 M z ZMn = 2. 56であった。
実施例 4
基本的に実施例 3と同様に操作した。
3, 4, 3 ' , 4 ' 一べンゾフエノン亍卜ラカルボン酸ジ無水物 (以下 BT D Aという) 9. 67 g (30ミリモル) 、 2, 4—ジァミノ トルエン 4. 89 g (40ミリモル) 、 ジァミノシロキサン (信越化学工業株式会社製品、 アミン価 440) 8. 80 g (1 0ミリモル) 、 バレロラク トン 1 . 0 g (1 0ミリ モル) 及びピリジン 1. 6 g (20ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 60 g、 トルエン 30 gをセパラブル 3つ口フラスコに仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 0. 5時間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時 間攪神した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
室温に冷却して、 B PDA 1 4. 7 1 g (50ミリモル) 、 3, 4'ージァ ミノジフエ二ルエーテル 4. 00 g (20ミリモル) 、 BA P P 4. 1 05 g (1 0ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 70 g、 トルエン 30 gを加えて室温 で 25分間攪拌後、 1 80°C、 1 80 r pmで 4時間攪拌した。 反応後、 N—メ チルピロリ ドン 43 gを加えた。
このようにして得られたポリイミド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 ポリス チレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 31 700、 重量平均分子量 (Mw ) 56400、 Z平均分子量 (M z) 88900、 MwZM n = 1. 78、 M z Mn = 2. 81であった。
実施例 5 感光性組成物の調製及び選択露光によるパターン形成
(1)感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 1に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜で 濾過して製造した c
表 1
Figure imgf000024_0001
(2)画像形成
上記の感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電解株式会社製 品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外 線熱風乾燥機中で 90°C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0ミク ロンであった。
この感光性塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドスペースパ ターン) を置き、 2 kw超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 20 00G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。 なお、 波長領域は 320 〜390 nmで、 ピークは 360 n mであった (以下の実施例においても同じ) c 紫外線照射量と現像時間を下記表 2に示す。
表 2
Figure imgf000024_0002
現像液組成は、 アミノエタノール 30 g、 N_メチルピロリ ドン 30 g、 水 3 O gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を上記時間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリイミド膜厚は、 約 9ミクロ ンであった。
組成物し Iし IIし IV共にポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭 く輪郭の丸みの切リロで 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドスべ —スパターンでは、 1 5ミクロンの線像が確認された。
実施例 6
基本的に実施例 1 と同様に操作した。
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 1 リツトルのセパラブル 3つ 口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。
6 F D A "1 7. 77 g (40ミリモル) 、 m— B A P S 8. 65 g (20 ミリモル) 、 3, 3'—ジメチルベンチジン 4. 25 g (20ミリモル) 、 r一 ノくレロラク トン 0. 4 g (4ミリモル) 及びピリジン 0. 6 g (8ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 1 7 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気 下で 1 80 r pmで 0. 5時間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 4. 75時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1と同様にして測定したところ、 ポリス チレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 67300、 重量平均分子量 (Mw ) 1 28300、 Z平均分子量 (M z ) 2 1 9500、 MwZM n = 1 . 90、 Mz/Mn = 3. 26であった。
実施例 7
基本的に実施例 6と同様に操作した。
ピロメリット酸ジ無水物" I 3. 09 g (60ミリモル) 、 ビシクロ (2, 2, 2)—ォク ! ^一 7—ェン一 2, 3, 5, 6—テトラカルボン酸ジ無水物 (以降 B CDという) 1 4. 89 g (60ミリモル) 、 m— B A P S 6 1. 9 g (1 20 ミリモル) 、 "τ一バレロラクトン"! . 2 g (1 2ミリモル) 及びピリジン 1 . 2 g (24ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 302 g、 トルエン 50 gをセパラ ブル 3つ口フラスコに仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 0. 5時 間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 3. 7 5時間攪拌した。 反応 中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1と同様に測定したところ、 ポリスチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 7 1 1 00、 重量平均分子量 (Mw) 1 1 3600、 Z平均分子量 (M z ) 1 67 1 00、 MwZM n = 1. 60、 M z Mn = 2. 35であった。
実施例 8
基本的に実施例 3と同様に操作した。
BTDA9. 67 g (30モル) 、 3, 5—ジァミノ安息香酸 9. 1 3 g (6
0ミリモル) 、 : 一バレロラク トン 1. 2 g (1 2ミリモル) 及びピリジン 2. 4 g (24ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 50 g、 トルエン 30 gをセパ ラブル 3つ口フラスコに仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 0. 5 時間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応後、 トルエン一水の共沸分を除いた。 室温に冷却して、 BPDA 29. 00 g (9 0ミリモル) 、 m— B A P S 1 2. 98 g (30ミリモル) 、 9, 9一ビス ( 4—ァミノフエニル) フルオレン" I 0. 46 g (30ミリモル) 、 N—メチルビ 口リ ドン 1 1 8 g、 トルエン 20 gを加えて室温で 0. 45時間攪拌後、 1 80 °C、 1 80 r pmで 2. 60時間攪拌した。 反応後、 トルエン一水の共沸分を除 いた。
このようにして得られたポリイミド溶液のポリマー濃度は、 20重量%でぁっ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1と同様にして測定したところ、 ポリス チレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 29900、 重量平均分子量 (Mw ) 77400、 Z平均分子量 (Mz) 1 75400、 Mw/M n = 2. 59、 M zZMn = 5. 86であった。
実施例 9
基本的に実施例 3と同様に操作した。
BTDA 1 2. 89 g (40モル) 、 m— B APS 8. 65 g (20ミリ モル) 、 バレロラクトン 0. 4 g (4ミリモル) 及びピリジン 0. 64 g ( 8ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 77 g、 トルエン 30 gをセパラブル 3つ 口フラスコに仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 0. 5時間攪拌し た後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応後、 トルエン一 水の共沸分を除いた。 室温に冷却して、 3, 3' —ジハイド口ォキシ一 4、 4 ' ージアミノビフエニル 2. 1 6 g (1 0ミリモル) 、 3, 4' ージアミノジフエ 二ルェ一テル 2. 00 g (1 0ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 20 g、 トル ェン 1 0 gを加えて室温で 0. 45時間攪拌後、 1 80。C、 1 80 「 卩 で1. 0時間攪拌した。 反応後、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマ一濃度は、 1 5重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 高速液体クロマトグラフィー (東ソ製品) で測 定したところ、 ポリスチレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 32300、 重量平均分子量 (Mw) 1 40200、 Z平均分子量 (Mz) 442000、 M wノ Mn = 4. 34、 MzZMn = 1 3. 68であった。
実施例 1 0
基本的に実施例 5と同様の操作を行った。
(1)感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 3に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜で 濾過して製造した。
表 3
Figure imgf000027_0001
(2)画像形成方法
上記の感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電解株式会社製 品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外 線熱風乾燥機中で 90°C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0ミク ロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドスぺ ースパターン) を置き、 2 kw超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P -2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。 紫外線照射量と現 像時間を下記表 4に示す。 表 4
Figure imgf000028_0001
現像液組成は、 アミノエタノ一ル 30 g、 N—メチルピロリ ドン 70 g、 水 3 0 gの混合液であった。
この液中に、 上記照射後の塗布膜を上記時間浸漬した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 3 0分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 約 9ミクロンであった。
組成物 V, VI, VII共にポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪 郭の丸みの切り口で 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドスペース パターンでは、 1 5ミクロンの線像が確認された。
実施例 1 1
基本的に実施例 3と同様に操作した。
BTDA 1 9. 33 g (60ミリモル) 、 4, 4'ージアミノジフエニルスル フイ ド 1 4. 97 g (90ミリモル) 、 r—バレロラク トン"! . 5 g (1 5ミリ モル) 及びピリジン 2. 4 g (30ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 50 g、 トルエン 30 gをセパラブル 3つ口フラスコに仕込んだ。
室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 0. 5時間攪拌した後、 1 80°Cに昇温 し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。 室温に冷却して、 BPDA26. 48 g (90ミリモル) 、 3, 3'—ジヒドロ ォキシベンチジン 6. 4 g (30ミリモル) 、 m— B A P S 1 2. 98 g (30 ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 85 g、 トルエン 30 gを加えて室温で 25 分間攪拌後、 1 80°C、 1 80 r pmで 2時間攪拌した。 反応後、 N—メチルビ ロリ ドン 79 gを加えた。
このようにして得られたポリイミド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1と同様にして測定したところ、 ポリス チレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 24000、 重量平均分子量 (Mw ) 48500、 Z平均分子量 (M z ) 821 00、 Mw/M n = 2. 02、 M z ZMn = 3. 41であった。 W
27 実施例 1 2
基本的に実施例 3と同様に操作した。
BT DA 9. 67 g (30モル) 、 3, 5—ジァミノ安息香酸 9. 1 3 g (6 0ミリモル) 、 r一バレロラク トン"! . 2 g (1 2ミリモル) 及びピリジン 2. 0 g (24ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 50 g、 トルエン 30 gをセパ ラブル 3つ口フラスコに仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 0. 5 時間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応後、 トルエン一水の共沸分を除いた。
室温に冷却して、 BT DA29. 00 g (90ミリモル) 、 m— B A P S 1 2. 98 g (30ミリモル) 、 3, 3'—ジハイド口ォキシベンチジン 6. 49 g (
30ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 02 g、 トルエン 20 gを加えて室温 で 0. 45時間攪拌後、 1 80DC、 1 80 r pmで 2. 50時間攪拌した。 反応 後、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 ポリス チレン換算分子量は、 数平均分子量 (M n) 24000、 重量平均分子量 (Mw ) 45700、 Z平均分子量 (M z) 82300、 MwZMn = 1. 90、 M z M n = 3. 42であった。
実施例 1 3
基本的に実施例 1 2と同様に操作した。
ピロメリッ ト酸ジ無水物 2. 1 8 g (1 0ミリモル) 、 2, 2'—ジー卜リフ ルォロメチル一ベンチジン 6. 40 g (20ミリモル) 、 r一バレロラクトン 0.
4 g (4ミリモル) 及びピリジン 0. 8 g (1 0ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 86 g、 トルエン 20 gをセパラブル 3つ口フラスコに仕込んだ。 室温で窒 素雰囲気下で 1 80 r pmで 0. 5時間攪袢した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 (" で1. 0時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
室温に冷却して、 B PDA8. 83 g (30ミリモル) 、 BA P P4. 79 g (1 1. 67ミリモル) 、 3, 5—ジァミノ安息香酸"! . 52 g (1 0ミリモル ) 、 N—メチルピロリ ドン 30 g、 トルエン 1 0 gを加えて室温で 0. 5時間攪 拌後、 1 80°C、 1 80 r pmで 3時間攪拌した。 反応後、 トルエン一水の共沸 分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマ一濃度は、 1 5重量0 /0であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 ポリス チレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 1 フ 800、 重量平均分子量 (Mw ) 31 1 00、 Z平均分子量 (M z ) 48200、 Mw/M n = 1. 74、 M z ノ Mn = 2. 70であった。
実施例 1 4
基本的に実施例 3と同様に操作した。
BPDA2. 94 g (1 0モル) 、 2 2'—ジ一トリフルォロメチルーベン チジン 6. 40 g (20ミリモル) 、 バレロラクトン 0. 3 g (3ミリモル
) 及びピリジン 0. 48 g (6ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 78 g、 トル ェン 20 gをセパラブル 3つ口フラスコに仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 8 0 r pmで 0. 5時間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r p mで 1時間攪 拌した。 反応後、 トルエン一水の共沸分を除いた。
室温に冷却して、 BPDA5. 88 g (20ミリモル) 、 BAP P2. 74 g
(6. 67ミリモル) 、 3, 5—ジァミノ安息香酸 0. 76 g (5ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 20 g、 トルエン 1 0 gを加えて室温で 0. 5時間攪拌後、 マレイン酸無水物 0. 33 g (3. 33ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 0 gを加えて室温で 0. 5時間攪拌し、 1 80 °C、 1 80 r p mで 3時間攪拌した c 反応後、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミド溶液のポリマ一濃度は、 1 5重量0 /0であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 ポリス チレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 1 7000、 重量平均分子量 (Mw ) 28000、 Z平均分子量 (M z) 42300、 MwZM n = 1. 54、 M z Mn = 2. 48であった。
実施例 1 5
基本的に実施例 5と同様の操作を行った。
(1)感光性組成物の調製 感光性組成物は、 下記表 5に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜で 濾過して製造した。
表 5
Figure imgf000031_0001
(2)画像形成方法
上記の感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電解株式会社製 品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外 線熱風乾燥機中で 90°C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0ミク ロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドスぺ ースパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P -2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。 紫外線照射量と現 像時間を下記表 6に示す。
表 6
Figure imgf000031_0002
現像液組成は、 アミノエタノール 30 g、 N—メチルピロリ ドン 30 g、 水 3 0 gの混合液であった。
この液中に、 上記照射後の塗布膜を上記時間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 3 0分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 約 9ミクロンであった。
組成物 VIII, IX, X, XI共にポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 銳 く輪郭の丸みの切り口で 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドスべ —スパターンでは、 1 5ミクロンの線像が確認された。
実施例 1 6
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 1 リツトルのセパラブル 3つ 口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 窒素ガスを 通しながら、 シリコン浴中に上記フラスコをつけて加熱攪拌し、 3, 4, 3' ,
4 ' ―ベンゾフエノンテ卜ラカルボン酸ジ無水物 (H i m i e L i n z G e s. m. b. H社製品、 分子量 322. 23、 以下 BTDAという) 32. 23 g (1 00モル) 、 ビス一 4一 (3—アミノフエノキシ) フエニルスルホン (和歌 山精化株式会社製品、 分子量 432. 5) 21. 63 g (50ミリモル) 、 3, 3 ' —ジアミノー 4, 4' 一ジメチルビフエニルスルホン (和歌山精化株式会社 製品、 分子量 274. 3、 以下 O—トリジンスルホンという) 1 3. 27 g (5 0ミリモル) 、 r一バレロラク トン 1. O g (1 0ミリモル) 及びピリジン 1. 6 g (20ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 257 g、 トルエン 60 gを仕込 む。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 ( 浴温度) し、 1 80 r pmで 4. 5時間攪拌した。 トラップに溜まったトルエン —水 (1 4m I ) の共沸分を除きながら反応を終えた。
このようにして得られたポリイミド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 26760、 重量平均分子量 (Mw) 3 9540、 Z平均分子量 (M z ) 571 60、 Mw/M n = 1. 48であった。 このポリイミドを、 メタノールに注ぎ粉末にして熱分析した。 ポリイミドの分解 開始温度は、 484°Cであった。
実施例 1,
基本的に実施例 1 6と同様の操作を行なった。
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 0. 5リットルのセパラブル 3つ口フラスコに、 水分分離卜ラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 窒素ガ スを通しながら加熱攪拌し、 6 FDA (へキストセラニーズ社製品) 1 フ. 77 g (40ミリモル) 、 ビス {4一 (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン 8. 65 g (20ミリモル) 、 O—トリジンスルホン 5. 49 g (20ミリモル ) 、 r一バレロラク トン 0. 5 g (5ミリモル) 及びピリジン 0. 8 g (1 0ミ リモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 22 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で 窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 6. 1 5時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 66 590、 重量平均分子量 (Mw) 1 02450、 Z平均分子量 (M z ) 1 48540、 Mw/M n = 1. 54であつ た。 このポリイミ ドを、 メタノールに注ぎ粉末にして熱分析した。 ポリイミ ドの 分解開始温度は、 43 1 °Cと 506°Cであった。
実施例 1 8
基本的に実施例 1 6と同様な操作を行なった。
窒素ガスを通しながら加熱攪拌し、 6 FDA 1 7. 77 g (40ミリモル) 、 2, 2—ビス一 4 (4,一アミノフエノキシ) フエニルプロパン (和歌山精化株 式会社製品、 分子量 41 0. 5) 8. 2 1 g (20ミリモル) 、 O—トリジンス ルホン 5. 49 g (20ミリモル) 、 : 一バレロラクトン 0. 5 g (5ミリモル ) 及びピリジン 0. 8 g (1 0ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 20 g、 卜 ルェン 30 gを仕込む。
室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 3. 1 5時間攪拌した。 反応中のトルエン一水の共沸分を除いた。 このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であった。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレン換 算分子量は、 数平均分子量 (M n) 54400、 重量平均分子量 (Mw) 748 00、 Z平均分子量 (M z ) 1 00200、 MwZM n = 1. 37であった。 実施例 1 9
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 7に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜で 濾過して製造した。 組成物
成分
XII XII I XIV
ポリイミ ド溶液 実施例 16 実施例 17 実施例 18
里里 1 5 g 1 5 g 1 5 g
(ポリイミ ド含有量) 3 g 3 g 3 g
ナフトキノンジアジドー 1, 2
0. 9 g 0. 9 g 0. 9 g
, 5— Ο—クレゾ一ルエステル
(2)画像形成方法
上記感光性組成物 XIし XIIし XIVを、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本 電解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコ一卜法で塗布した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90 °C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0ミクロンであった。
この感光性塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドベースパタ ーン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 200 0G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
組成物 X II は、 300 m Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現像液組成は、
N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノール 25 g、 メタノール 25 g、 水 1 0 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を 5分間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリィミド膜厚は、 9ミクロン であった。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切リロで 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドべ一スパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
このポリイミド塗布膜を、 1 50°Cで 30分間の赤外線加熱処理をすると、 膜 厚は 8ミクロンで殆ど変化がなかった。 さらに、 このポリイミ ド塗布膜を、 26 0 °Cで 30分間の赤外線加熱処理すると、 膜厚は 6ミクロンとなった。
さらに、 上記ポリイミド膜と銅箔との密着性を碁盤目試験法で評価した。 ナイ フで塗布膜に、 1 mmX 1 mmの碁盤目の切り傷をつけ、 セロテープで剥離する 試験では、 1 00 1 00 (剥離部分なし) を示し、 ポリイミ ド膜と銅箔は、 充 分実用可能な密着性を示した。
また、 本ポリイミ ド膜の、 熱分解開始温度は、 4 8 4 °Cであり、 高温度領域に おいて良好な耐熱特性を示した。
実施例 2 0
基本的に実施例 4と同様に行った。
組成物 X I I Iは、 5 0 0 m Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現像液組成 は、 N—メチルピロリ ドン 4 0 g、 アミノエタノール 2 5 g、 メタノール 2 5 g、 水 1 0 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を 2分間浸潰した 後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 9 0 °Cで 3 0分間の乾燥処理で膜厚は、 2 0ミクロンであった。
このポリイミド膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切リロで 2 0 ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミクロ ンの線像が確認された。
実施例 2 1
基本的に実施例 4と同様に行った。
組成物 X IVは、 3 O O m Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現像液組成は、 N—メチルピロリ ドン 4 0 g、 アミノエタノール 2 5 g、 メタノール 2 5 g、 水 1 O gの混合液である。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を 3分間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 9 0度〇で3 0分間の乾燥処理で膜厚は、 1 1 ミクロンであった。
このポリイミド膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切リロで 1 5 ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミクロ ンの線像が確認された。
比較例 1
実施例 1 6のポリイミ ド液 2 5 g (ポリイミド 5 g ) にミヘラーケ卜ン 1 . 5 gを加え、 混合機で混合し、 銅箔上に塗布膜の乾燥後の厚さが約 1 0ミクロンの 厚さになるようスピンコートした。 実施例 1 9に準じて光照射して現像した。 5 0 0 m Jの照射では、 画像は得られなかった。 2、 5 0 O m Jの照射でわずかな 画像が認められた。 比較例 2
実施例 1 6のポリイミ ド液 25 g (ポリイミ ド 5 g) に 2, 6—ビス (アジド ベンジリデン) 4ーメチルシクロへキサノン 0. 5 g、 及びミヘラ一ケトン 1 . 5 gを加え、 混合機で混合し、 銅箔上に塗布膜の乾燥後の厚さが約 1 0ミクロン の厚さになるようスピンコートした。 実施例 1 9に準じて光照射して現像した。 250 Om Jの照射では、 画像は得られなかった。
実施例 22
実施例 1 6のポリイミ ド液 25 g (ポリイミド 5 g ) にミヘラーケトン 1 . 5 g及びナフトキノンジアジドー 1 , 2, 5— O—クレゾ一ルエステル 1 . 5 gを 加え、 混合機で混合し、 銅箔上に塗布膜の乾燥後の厚さが約 1 0ミクロンの厚さ になるようスピンコートした。 実施例 1 9に準じて光照射して現像した。 300 m Jの照射で、 感度の良い画像が得られた。
実施例 23
実施例 1 6のポリイミ ド液 25 g (ポリイミ ド 5 g) にナフトキノンジアジド 一 1 , 2, 5— O—クレゾ一ルエステル 1 . 5 gを加え、 混合機で混合し、 均一 な溶液とした。 この溶液を実施例 1 9に準じて、 銅箔上に塗布膜の乾燥後の厚さ が約 1 0ミクロンの厚さになるようスピンコートして得たポリイミ ド膜を赤外線 炉で 90°C、 1 0分間乾燥して 300mJの紫外線を照射して、 直ちに現像液で 処理すると、 約 30秒で画像が現れ、 水洗した。 このものを乾燥後 1 50°C, 3 0分間熱処理した。 スルーホールテストでは、 20ミクロンの細孔が確認された 力 鋭さに欠けていた。
これに対して、 光照射後、 1 50°C、 1 0分間赤外線炉で処理した後、 現像し、 ついで、 1 50°C、 30分間熱処理した。 ついで現像液で 5分間処理、 水洗し、 ポジ型のテストマスクでは、 "1 5ミクロンの細孔は確認できたが、 1 0ミクロン の細孔の確認は困難であった。 従って、 ネガ型のテストマスクを利用すると、 細 孔の部分が突起となり、 1 0ミクロンの鋭い突起物として観察され、 1 0ミクロ ンの画像が確認された。
実施例 24
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 1 リツトルのセパラブル 3つ 口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 窒素ガスを 通しながら加熱攪拌し、 6 FDA (へキストセラニ一ズ社製品) 1 7. 77 g ( 40ミリモル) 、 m— BA PS 8. 65 g (20ミリモル) 、 9, 9—ビス (4 ーァミノフエニル) フルオレン (和歌山精化株式会社製品、 以降 「FDAjとい う) 6. 97 g (20ミリモル) 、 バレロラク トン 0. 4 g (4ミリモル) 及びピリジン 0. 6 g (8ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 28 g、 トルェ ン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 5. 85時間攪拌した。 反応中、 トルエン一 水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミド溶液のポリマ一濃度は、 20重量0 /0であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 49700、 重量平均分子量 (Mw) 8 5200、 Z平均分子量 (Mz) 1 23000、 Mw/M n = 1 . 7 1であった。 このポリイミ ドを、 メタノールに注ぎ粉末にして熱分析した。 ポリイミドの分解 開始温度は、 540°Cであった。
実施例 25
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 実施例 24で得られたポリイミ ド溶液 1 5 g (ポリイミ ド含 量 3 g)と、 1 , 2—ナフトキノン一 2—ジアジドー 5—スルホン酸一 O—クレ ゾ一ルエステル 0. 9 gとを混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜で濾過して製造 した。
(2) 画像形成
上記の感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電解株式会社製 品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外 線熱風乾燥機中で 90°C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0ミク 口ンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 200 OG) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
上記感光性組成物は、 300m Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現像液 組成は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノ一ル 25 g、 メタノール 2 5 g、 水 1 O gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を 1分 25 秒間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察し た。 このポリィミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリィミ ド膜 厚は、 9ミクロンであった。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドべ一スパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
比較例 3
実施例 24のポリイミド溶液 1 5 gにミヘラーケ卜ン 0. 9 gを加え、 混合し て均一な溶液とした後、 250 OmJの紫外線を照射し、 実施例 25で示したと 同様に処理したが、 画像は得られなかった。
比較例 4
実施例 24のポリイミ ド溶液 1 5 gにミヘラ一ケトン 0. 9 g、 2, 6—ビス (4一アジドベンジリデン) 一 4ーメチルシクロへキサノン 0. 3 gを加え、 混 合して均一な溶液とした後、 2500 m Jの紫外線を照射し、 実施例 25で示し たと同様に処理したが、 画像は得られなかつた。
実施例 26
基本的に実施例 24と同様に操作した。
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 1 リツトルのセパラブル 3つ 口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 窒素ガスを 通しながら加熱攪拌し、 BTDA 1 2. 89 g (40モル) 、 ビス {4一 (3— アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン 8. 65 g (20ミリモル) 、 9, 9— ビス (4—ァミノフエ二ル) フルオレン 6. 97 g (20ミリモル) 、 ·τ一バレ ロラクトン 0. 4 g (4ミリモル) 及びピリジン 0. 6 g (8ミリモル) 、 N— メチルピロリ ドン 1 08 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pm 3フ で 2時間攪拌した。 トラップに溜まったトルエン一水 (1 4m I ) の共沸分を除 きながら反応を終えた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 32300、 重量平均分子量 (Mw) 8 3 1 00、 Z平均分子量 (M z ) 1 96000、 MwZM n = 2. 58であった。 このポリイミ ドを、 メタノールに注ぎ粉末にして熱分析した。 ポリイミ ドの分解 開始温度は、 549 °Cであつた。
実施例 2フ
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 実施例 26で得られたポリイミ ド溶液 1 5 g (ポリイミ ド含 量 3 g)と、 1, 2—ナフトキノン一 2—ジアジドー 5—スルホン酸一 O—クレ ゾールエステル 0. 9 gとを混合し、 3ミクロン細 ¾径の濾過膜で濾過して製造 した。
(2) 画像形成
上記の感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電解株式会社製 品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコ一卜法で塗布した。 ついで、 赤外 線熱風乾燥機中で 90°C1 0分間乾燥した。 このフォトレジスト膜の厚さは、 約 1 0ミクロンであった。
このフォ卜レジス卜配合塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテス卜パターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインァ ンドベースパターン) を置き、 2 kw超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品 : J P-2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
感光性組成物は、 300m Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現像液組成 は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノール 25 g、 メタノール 25 g、 水 1 O gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を 3分間浸潰した 後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリ イミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミク 口ンであった。 このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 銳く輪郭の丸みの切リロで
20ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドべ一スパターンでは、 1 5ミ クロンの線像が確認された。
実施例 28
実施例 26と同じ組成の出発混合物を室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 3 0分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pmで 2. 4時間攪拌 した。 卜ラップに溜まったトルエン一水 (1 4m l ) の共沸分を除きながら反応 を終えた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 46800、 重量平均分子量 (Mw) 2 1 4000、 Z平均分子量 (Mz) 738000、 MwZM n = 4. 57、 M z ノ M n = 1 5. 74であった。
実施例 26と同様にして、 光照射し、 現像を行った。 500 m Jの光照射の後、 同様の液で 1 2分間浸漬処理し、 水洗した。 ラインアンドベースパターンでは、 1 5ミクロンの鋭い線像が確認された。
実施例 29
(1) 9, 9—ビス (3—メチル一4—ァミノフエ二ル) フルオレンの合成 フルォレノン 1 0 g (55. 5ミリモル) 、 O—トリジン 20 g (1 86ミリ モル) 、 パラトルエンスルホン酸 1水塩 3 g (1 5. 8ミリモル) 、 スルホラン 1 00 g、 トルエン 20 gを加え、 実施例 24と同じ装置で 1 80°C、 2時間反 応した。 1 0%水酸化カリウム水溶液 40 OmL、 水 200mL加えると、 沈殿 物ができた。 この沈殿をデカン卜した後、 熱水で 4回洗った。 さらに、 熱水で 2 回洗い、 減圧乾燥した。
(2) ポリイミ ドの合成
上記化合物 7. 53 g (20ミリモル、 分子量 376. 5) 、 BTD A 1 2. 89 g (40ミリモル) 、 m— BAPS 8. 65 g (20ミリモル) 、 r一バレ ロラク トン 0. 4 g (4ミリモル) 及びピリジン 0. 6 g (8ミリモル) 、 N— メチルピロリ ドン 1 1 1 g、 トルエン 30 gを仕込み、 1 80°C, 1 80 r pm で 3. 7時間、 実施例 24と同様に反応させた。
(3) 感光性組成物の調製及び画像形成
上記反応液 1 5 gと実施例 26の反応液 1 5 gをとり、 ナフトキノンジアジド スルホン酸一 O—クレゾールエステル 1. 8 gを加えて均一の溶液にした。 実施 例 25と同様の操作を行い、 1 00 m Jの光照射後、 30秒間現像で高感度の解 像度で良好な画像が得られた。
実施例 30
基本的に実施例 24と同様に操作した。
BTDA 25. 7 g (80ミリモル) 、 F DA 1 3. 94 g (40ミリモル) 、 バレロラク トン 0. 8 g (8ミリモル) 及びピリジン 1. 2 g (1 6ミリモ ル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 1 3 g、 トルエン 30 gを仕込み、 1 80°C、 1
80 r pmで 1時間、 実施例 24と同様に反応させた。
ついで室温に冷却し、 2, 2—ビス {4一 (4—アミノフエノキシ) フエニル
} プロパン 1 6. 42 g (40ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 00 g、 卜 ルェン 20 gを加え、 室温で 1時間反応後、 1 80°C, 1 80 「 卩 で1. 5時 間反応させた。 反応後、 N—メチルピロリ ドン 30 gを追加した。 この液の一部 をガラス板の上にとり、 1 30°Cで乾燥すると強いフィルムとなる 1 8%濃度の ポリイミド溶液を得た。
このポリイミドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレン 換算分子量は、 数平均分子量 (M n) 26300、 重量平均分子量 (Mw) 1 3
1 700、 Z平均分子量 (Mz) 445200、 Mw/M n = 5. 00、 M z/
M n = 1 5. 91であった。 このポリイミ ドの熱分解開始温度は 559 °Cであつ た。
上記反応液 20 gをとリ、 ナフ卜キノンジアジドスルホン酸一 O—クレゾール エステル 2. 8 gを加えて均一の溶液にした。 実施例 25と同様の操作を行い、 30 Om Jの光照射後、 1 70 °Cで 5秒間加熱し、 現像液に 2. 5分間浸漬し、 水洗して赤外線で乾燥した。 ネガ型マスク及びポジ型マスクによって解像度を求 めた。 この結果、 1 0ミクロンの鋭い円形の孔が、 また、 1 0ミクロンの鋭い線 形の画像が高感度の解像度で良好な画像として得られた。 実施例 31
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 1 リツトルのセパラブル 3つ 口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 窒素ガスを 通しながら加熱攪拌し、 BTDA32. 22 g (1 00ミリモル) 、 2, 6—ジ アミノビリジン ( A I d r i c h社製品) 5. 45 g (50ミリモル) 、 m— B A P S 21. 625 g (50ミリモル) 、 r—バレロラク トン 1. O g (1 0ミ リモル) 及びピリジン 1. 6 g (20ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 223 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分間 攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 3. 5時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマ一濃度は、 20重量%でぁっ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 1 0500、 重量平均分子量 (Mw) = 1 5800、 Z平均分子量 (Mz) =22600、 Mw/M n = 1. 51、 M zZMn = 2. 1 5であった。
実施例 32
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 実施例 31で得られたポリイミ ド溶液 1 5 g (ポリイミ ド含 量 3 g)と、 1, 2—ナフトキノン一2—ジアジドー 5—スルホン酸一 O—クレ ゾールエステル 0. 9 gとを混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜で濾過して製造 した。
(2) 画像形成
上記の感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電解株式会社製 品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外 線熱風乾燥機中で 90°C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0ミク ロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 kw超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 200 OG) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
3 O Om Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現像液組成は、 N—メチルビ ロリ ドン 40 g、 アミノエタノ一ル 1 0 g、 メタノール 25 g、 水 25 gの混合 液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を 1分 1 5秒間浸潰した後、 脱ィ オン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗 布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであ つた。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 銳く輪郭の丸みの切リロで 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 33
基本的に実施例 3 1 と同様に操作した。
窒素ガスを通しながら加熱攪拌し、 B PDA29. 422 g (1 00ミリモル ) 、 2, 6—ジァミノピリジン ( A I d r i c h社製品) 5. 45 g (50ミリ モル) 、 ビス {4— (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} へキサフルォロプロパ ン (和歌山精化株式会社製品) 29. 975 g (50ミリモル) 、 r一バレロラ ク トン 1. 0 g (1 0ミリモル) 及びピリジン 1. 6 g (20ミリモル) 、 N— メチルピロリ ドン 229 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2. 0 時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 高速液体クロマトグラフィー (東ソ製品) で測 定したところ、 スチレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mr>) =9300、 重量 平均分子量 (Mw) = 1 4600、 Z平均分子量 (Mz) =2 1 300、 MwZ M n = 1. 55、 M zZMn = 2. 26であった。
実施例 34
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 実施例 33で得られたポリイミ ド溶液 1 5 g (ポリイミ ド含 量 3 g)と、 1, 2—ナフトキノン一 2—ジアジド一 5—スルホン酸一 0—クレ ゾ一ルエステル 0. 9 gとを混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜で濾過して製造 した。
(2) 画像形成
実施例 32 (2)に記載した方法により感光性組成物膜を作製した。
この感光性組成物膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホ一ル及びラインアンドベース パターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2 000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
200m Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現像液組成は、 メタノール 1 0 g、 1 5%テトラメチルアンモニゥムヒドロキシド溶液 20 g、 水 40 gの混 合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を 5分間浸潰した後、 脱イオン 水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜 の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。 このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切リロで 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドべ一スパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 35
基本的に実施例 31 と同様の操作を行った。
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 1 リツトルのセパラブル 3つ 口フラスコに、 水分分離卜ラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 窒素ガスを 通しながら加熱攪拌し、 BTDA1 9. 33 g (60ミリモル) 、 2, 4—ジァ ミノ トルエン 3. 66 g (30ミリモル) 、 ·τ—バレロラクトン 1. 0 g (1 0 ミリモル) 及びピリジン 1. 6 g (20ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 0 0 g、 トルエン 20 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分 間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中、 卜 ルェン一水の共沸分を除いた。
ついで、 3, 4, 3' , 4 ' ―ビフエ二ルテトラカルボン酸ジ無水物 8. 82 7 g (30ミリモル) 、 2, 6—ジァミノピリジン 3. 274 g (30ミリモル ) 、 2, 2—ビス {4— (4—アミノフエノキシ) フエ二ル} プロパン (和歌山 精化株式会社製品) 1 2. 31 5 g (30ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 7 7 g、 トルエン 1 0 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分 間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中、 ト ルェン一水の共沸分を除いた。 この 2段目の反応を 2時間 1 0分間行った。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量0 /0であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 1 2300、 重量平均分子量 (Mw) = 20000、 Z平均分子量 (Mz) =29900、 MwZMn = 1. 62、 M z/M n = 2. 42であった。
実施例 36
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 実施例 35で得られたポリイミ ド溶液 1 5 g (ポリイミ ド含 量 3 g)と、 1 , 2—ナフトキノン一 2—ジアジドー 5—スルホン酸一 O—クレ ゾ一ルエステル 0. 9 gとを混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜で濾過して製造 した。
(2) 画像形成
実施例 32 (2)に記載した方法により感光性組成物膜を作製した。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P- 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
1 00m Jで照射した後、 実施例 32で示した現像液で現像した。 この液中に 上記塗膜を、 1分間浸漬後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像 度を観察した。 このポリイミド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポ リイミド膜厚は、 9ミクロンであった。
このポリイミド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 3フ 基本的に実施例 35と同様に 2段階反応を行った。
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 1 リツトルのセパラブル 3つ 口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 窒素ガスを 通しながら加熱攪拌し、 ビシクロ (2, 2, 2) —ォク ! -ーフェン一 2, 3, 5, 6—亍卜ラカルボン酸ジ無水物 (A I d r i c h社製品) 9. 93 g (40ミリ モル) 、 3, 4'ージアミノジフエニルエーテル 4. 00 g (20ミリモル) 、 r—バレロラクトン 0. 6 g (1 0ミリモル) 及びピリジン 1. 0 g (1 2ミリ モル) 、 N—メチルピロリ ドン 76 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素 雰囲気下で 1 80 r pmで 30分間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r p mで 1時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
ついで、 BTDA6. 44 g (20ミリモル) 、 2, 6—ジァミノピリジン 2. 1 8 g (20ミリモル) 、 ビス {4一 (3—ァミノフエノキシ) フエ二ル} スル ホン 8. 65 g (20ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 トルエン 1 0 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分間攪拌した後、 1 8 0°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分 を除いた。 この 2段目の反応を 3時間行った。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマ一濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =1 0300、 重量平均分子量 (Mw) = 1 4000、 Z平均分子量 (Mz) =1 8600、 Mw/M n = 1. 36、 M z/Mn = 1. 81であった。
実施例 38
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 実施例 37で得られたポリイミ ド溶液 1 5 g (ポリイミ ド含 量 3 g)と、 1, 2—ナフトキノン一 2—ジアジド一 5—スルホン酸一 0—クレ ゾールエステル 0. 9 gとを混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜で濾過して製造 した。
(2) 画像形成
実施例 32 (2)に記載した方法により感光性組成物膜を作製した。 この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
30 Om Jで照射した後、 下記現像液で現像した。 現像液組成は、 水酸化力リ ゥム 30 g、 水 1 O O gであった。 この液中に上記塗膜を、 3分間浸漬後、 脱ィ オン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗 布膜の 90度 C、 30分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンで あった。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切リロで
1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 39
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 0. 5リツトルのセパラブル 3つ口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 BTD A 1 9. 33 g (60モル) 、 2, 4ージァミノフエノール 2塩酸塩 (東京化成 株式会社製品) 5. 91 g (30ミリモル) 、 ビス {4一 (3—ァミノフエノキ シ) フエニル } スルホン (和歌山精化株式会社製品) 2. 98 g (30ミリモル ) 、 r—バレロラク トン"! . 0 g (1 0ミリモル) 、 N—メチルモルホリン 1 0 g (1 00ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 44 g、 トルエン 40 gを仕込 んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r p mで0. 5時間攪拌した。 トラップに溜まったトルェ ン一水の共沸分を除きながら反応を終えた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%でぁっ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様に測定したところ、 スチレン換 算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =42500、 重量平均分子量 (Mw) =6 6000、 Z平均分子量 (Mz) = 1 007500、 MwZM n = 3. 91、 M z/Mn= 1 1. 96であった。 このポリイミドの一部を、 メタノールに注ぎ、 濾過、 赤外線乾燥炉で 30分間 200°Cで乾燥してポリイミ ド粉末とした。 実施例 40
基本的に実施例 39と同様に操作した。
6 F D A 26. 66 g (60ミリモル) 、 2, 4—ジァミノフエノールジ塩酸 塩 (東京化成株式会社製品) 5. 91 g (30ミリモル) 、 2, 2—ビス {4一 (4—アミノフエノキシ) フエ二ル} へキサフルォロプロパン (和歌山精化株式 会社製品) 1 5. 56 g (30ミリモル) 、 r一バレロラクトン 1. O g (1 0 ミリモル) 、 N—メチルモルホリン 1 0 g (1 00ミリモル) 、 N—メチルピロ リ ドン 1 84 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r p mで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 70分間攪拌した。
N—メチルピロリ ドン 7フ gを追加して加えた。 また、 反応中、 トルエン一水の 共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 1 5重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =1 1 1 500、 重量平均分子量 (Mw ) =303600、 Z平均分子量 (Mz) =682400、 Mw/M n = 2. 7 2、 M z/M n = 6. 1 2であった。 このポリイミ ドの一部を、 メタノールに注 ぎ粉末にした。
実施例 41
基本的に実施例 39と同様に操作した。
3, 4, 3' , 4 ' ―ビフエニルテトラカルボン酸ジ無水物 1 7. 65 g (6
0モル) 、 2, 4—ジァミノフエノール 2塩酸塩 5. 91 g (30ミリモル) 、 2, 2—ビス {4— (4一アミノフエノキシ) フエ二ル} プロパン (和歌山精化 株式会社製品) 1 2. 32 g (30ミリモル) 、 r—バレロラク トン 1. O g ( 1 0ミリモル) 、 N—メチルモルホリン"! 0 g (1 00ミリモル) 、 N—メチル ピロリ ドン 1 35 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pmで 1時 間攪拌した。 トラップに溜まったトルエン一水の共沸分を除きながら反応を終え た。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%でぁっ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =31 700、 重量平均分子量 (Mw) = 57200、 Z平均分子量 (Mz) = 89500、 Mw/M n = 1. 81、 M z/M n = 2. 82であった。 このポリイミ ドの一部を、 メタノールに注ぎ、 濾 過後、 赤外線乾燥炉で 30分間 200°Cで乾燥してポリイミ ド粉末とした。
実施例 42
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 9及び表 1 0に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径 の濾過膜で濾過して製造した。
表 9
Figure imgf000049_0001
(2) 画像形成
上記 6種類の感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電解株式 会社製品、 "1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90 °C1 0分間乾燥した。 このフォトレジスト膜の厚さは、 約 1 0ミクロンであった。 この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 kw超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
配合物 XV-XXは、 それぞれ下記表 1 1に示す適当量の紫外線照射量で照射した 後、 表 1 1に示す条件で現像した。 この液中に、 紫外線照射後の塗布膜を表 1 1 に示す条件で浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度 を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90 °C、 30分間の乾燥処理におけるポリ イミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。
表 1 1
Figure imgf000050_0001
(組成 1 =N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノール 1 0 g、 メタノー ル 25 g、 水 25 g )
(組成 2=水酸化力リウム 3 g、 水 1 00 g)
このポリイミド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドべ一スパターンでは、 1 0ミ ク口ンの線像が確認された。
実施例 43
基本的に実施例 39と同様に操作した。
3, 4, 3' , 4 ' —ビフエニルテトラカルボン酸ジ無水物 1 1. 77 g (4 0モル) 、 3, 3, 一ジヒドロ才キシ一4, 4 ' ージアミノビフエニル (和歌山 精化株式会社製品) 4. 29 g (20ミリモル) 、 1, 3—ビス (4—アミノフ エノキシ) ベンゼン (和歌山精化株式会社製品) 5. 85 g (20ミリモル) 、 r一バレロラクトン 0. 8 g (8ミリモル) 、 ピリジン 1. 6 g (20ミリモル ) 、 N—メチルピロリ ドン 82 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲 気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 卜ラップに溜まったトルエン一水の共沸分を除きなが ら反応を終えた。 上記反応後、 N—メチルピロリ ドン 34 gを添加した。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 1 8重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (M n) =3 1 800、 重量平均分子量 (Mw) =59600、 Z平均分子量 (M z) = 1 02300、 MwZM n = 1 . 87、
M z/Mn = 3. 22であった。 このポリイミドを、 メタノールに注ぎ、 濾過後、 赤外線乾燥炉で 30分間 200 °Cで乾燥してポリイミ ド粉末とした。 このポリィ ミ ド粉末を熱分析した。 熱分解開始温度は、 559°Cであった。
実施例 44
基本的に実施例 39と同様に操作した。
3, 4, 3 ' , 4 ' ービフエニルテトラカルボン酸ジ無水物 1 2. 87 g (4 0モル) 、 3, 3 ' —ジヒドロォキシ一 4, 4 ' ―ジアミノビフエニル (和歌山 精化株式会社製品) 4. 29 g (20ミリモル) 、 ビス一 { 4一 (3—アミノフ エノキシ) フエ二ル} スルホン (和歌山精化株式会社製品) 8. 65 g (20ミ リモル) 、 r一バレロラク トン 0. 8 g (8ミリモル) 、 ピリジン 1. 2 g ( 1 6ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 98 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温 で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 「 で1. 5時間攪拌した。 トラップに溜まったトルエン一水の共 沸分を除きながら反応を終えた。
このようにして得られたポリイミド溶液のポリマ一濃度は、 20重量%でぁっ た。 このポリイミドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 1 9000、 重量平均分子量 (Mw) = 35800、 Z平均分子量 (M z) =60300、 Mw/M n = 1. 86、 M zZMn = 3. 1 4であった。 このポリイミ ドの一部を、 メタノールに注ぎ、 濾 過後、 赤外線乾燥炉で 30分間 200°Cで乾燥してポリイミド粉末とした。 この ポリイミド粉末を熱分析した。 熱分解開始温度は、 552°Cであった。
実施例 45
基本的に実施例 39と同様に操作した。
6 FDA 1 フ. 77 g (40モル) 、 3, 3 ' —ジヒドロォキシ一 4, 4' ― ジアミノビフヱニル (和歌山精化株式会社製品) 4. 29 g (20ミリモル) 、 ビス一 {4一 (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン (和歌山精化株式会 社製品) 8. 65 g (20ミリモル) 、 : —バレロラク トン 0· 8 g (8ミリモ ル) 、 ピリジン 1. 2 g (1 6ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 1 7 g、 ト ルェン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した 後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pmで 3. 7時間攪拌した。 トラッ プに溜まったトルエン一水の共沸分を除きながら反応を終えた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =1 1 1 600、 重量平均分子量 (Mw ) = 1 96000、 Z平均分子量 (Mz) =31 1 700、 MwZMn = 1. フ 6、 M z/M n = 2. 79であった。 このポリイミ ドを、 メタノールに注ぎ、 濾 過後、 赤外線乾燥炉で 30分間 200 °Cで乾燥してポリイミド粉末とした。 この ポリイミ ド粉末を熱分析した。 熱分解開始温度は、 552°Cであった。
実施例 46
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 1 2に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜 で濾過して製造した。
表 1 2
Figure imgf000052_0001
(2) 画像形成
上記の感光性組成物 (XX I、 XXI U XXIII) を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗 布した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90°C1 0分間乾燥した。 このフォトレ ジスト膜の厚さは、 約 1 0ミクロンであった。
このフォ卜レジス卜配合塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテス卜パターン
(1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインァ ンドベースパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品
: J P-200 OG) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
組成物 XXし XXIし XXIIIは、 それぞれ表 1 3に示す適当量の紫外線照射量で 照射した後、 表 1 3に示す条件で現像した。 この液中に、 紫外線照射後の塗布膜 を表 1 3に示す条件で浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけ るポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。
表 1 3
Figure imgf000053_0001
(組成 3 =アミノエタノール 20 g、 グリセリン 1 0 g、 水 50 g )
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切リロで 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
上記ポリィミドの塗布膜は、 260°C、 30分間の赤外線乾燥機での熱処理を した後、 このポリイミ ド膜と銅箔の密着性について、 碁盤目試験 (1 mmX 1 m m間隔クロス試験) を行い、 1 OOZ1 00で好ましい密着性を示した。
実施例 47
基本的に実施例 39と同様に操作した。
BTDA 1 2。 89 g (40ミリモル) 、 ビス一 {4— (3—ァミノフエノキ シ) フエニル } スルホン 8。 65 g (20ミリモル) 、 バレロラク トン 0。 4 g (4ミリモル) 、 ピリジン 0。 64 g (8ミリモル) 、 N—メチルピロリ ド ン 77 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 3 0分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した c トラップに溜まったトルエン一水の共沸分を除きながら反応を終えた。 これに、 3, 3 ' —ジヒ ドロォキシ一 4, 4 ' ージアミノビフエニル 2. 1 6 g ( 1 0ミリモル) 、 3, 4 ' —ジアミノジフエニルエーテル 2. 00 g (1 0 ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 20 g、 トルエン 1 0 gを加え、 室温で窒素 雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 「 卩 で1 . 0時間攪拌した。 卜ラップに溜まったトルエン一水の共沸分を 除きながら反応を終えた。 反応後、 N—メチルピロリ ドン 4 "! gを加えた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマ一濃度は、 1 5重量 <½であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =32300、 重量平均分子量 (Mw) = 1 40200、 Z平均分子量 (M z) =442000、 Mw/M n = 4. 34、 M z/M n = 1 3. 68であった。 このポリイミ ドを、 メタノールに注ぎ、 濾過 後、 赤外線乾燥炉で 30分間 200度 Cで乾燥してポリイミ ド粉末とした。 この ポリイミド粉末を熱分析した。 熱分解開始温度は、 569°Cであった。
実施例 48
基本的に実施例 39と同様に操作した。
ビシクロ (2, 2, 2) —ォク トー 2, 3, 5, 6—テトラカルボン酸ジ無水 物 (A I d r i c h社製品) 9. 93 g (40ミリモル) 、 1, 3—ビス一 (3 一アミノフエノキシ) ベンゼン (三井東圧株式会社製品) 5. 85 g (20ミリ モル) 、 r一バレロラク トン 0. 4 g (4ミリモル) 、 ピリジン 0. 64 g (8 ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 55 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で 窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pmで 1 . 0時間攪拌した。 卜ラップに溜まったトルエン一水の共沸分 を除く。 冷却後、 3, 3 ' —ジヒドロキシ一 4, 4 ' —ジアミノビフエニル 4. 32 g (20ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 20 g、 トルエン 1 0 gを仕込 み、 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 ( 浴温度) し、 1 80 「 卩 で1. 45時間攪拌した。 トラップに溜まった卜ルェ ン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn ) = 54300、 重量平均分子量 (Mw) = 88400、 Z平均分子量 (M z) = 1 30400、 Mwノ M n = 2. 1 6、 M z/Mn = 2. 40であった。 このポリイミ ドを、 メタノールに注ぎ、 濾過後、 赤外線乾燥炉で 30分間 200°Cで乾燥してポリイミ ド粉末とした。 このポリィ ミ ド粉末を熱分析した。 熱分解開始温度は、 457°Cであった。
実施例 49
基本的に実施例 47と同様に操作した。
ビフエ二ルテトラカルボン酸ジ無水物 29. 42 g (1 00ミリモル) 、 ジァ ミノシラン (信越化学工業株式会社製品、 ァミン当量 4 1 6) 41 . 6 g (50 ミリモル) 、 r一バレロラク トン"! . 5 g (1 5ミリモル) 、 ピリジン 2. 4 g (30ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 200 g、 トルエン 1 00 gを仕込ん だ。
室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴 温度) し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 トラップに溜まったトルエン一水の 共沸分を除きながら反応を終えた。
これに、 BTDA 1 6. 1 1 g (50ミリモル) 、 3, 3 ' —ジヒドロキシ一 4, 4' —ジアミノビフエニル 1 0. フ 2 g (50ミリモル) 、 3, 4' ージァ ミノジフエ二ルエーテル 1 0. 0 1 g (50ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 2 1 0 g、 トルエン 20 gを加え、 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分 攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pmで 3. 0時間攪拌した。 卜ラップに溜まったトルエン一水の共沸分を除きながら反応を終えた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 1 0重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 33000、 重量平均分子量 (Mw) = 66300、 Z平均分子量 (M z) = 1 1 6700、 Mw/M n = 2. 0、 M zZMn = 3. 53であった。
実施例 50
実施例 47、 48、 49のポリイミドについて、 実施例 46と同様な操作を行 つた。 (1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 1 4に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜 で濾過して製造した。
表 1 4
Figure imgf000056_0001
(2) 画像形成
上記の感光性組成物 (XXIV、 XXV、 XXVI)を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 ( 日本電解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布 した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90 °C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の 厚さは、 約 1 0ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 kw超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
組成物 XXIV、 XXV、 XXVIは、 それぞれ下記表 1 5に示す適当量の紫外線照射量 で照射した後、 表 1 5に示す条件で現像した。 この液中に、 紫外線照射後の塗布 膜を表 1 5に示す条件で浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥 後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理に おけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。
表 1 5
Figure imgf000056_0002
(組成 1 =N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノール 1 0 g、 メタノール 25 g、 水 25 g )
(組成 3=アミノエタノール 20 g、 グリセリン 1 0 g、 水 50 g)
このポリイミ ド塗布膜のスル一ホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で
1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミ ク口ンの線像が確認された。
実施例 51
基本的に実施例 39と同様に操作した。
BTDA38. 67 g (1 20ミリモル) 、 2, 4ージァミノ トルエン 1 1. 00 g (90ミリモル) 、 3, 3 ' —ジメ トォキシ一4, 4' —ジアミノビフエ ニル (和歌山精化株式会社製品) 7. 33 g (30ミリモル) 、 r一バレロラク トン 1. 2 g (1 2ミリモル) 、 ピリジン 1. 9 g (24ミリモル) 、 N—メチ ルピロリ ドン 21 1 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 8 0 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pmで 3. 0時間攪拌した。 卜ラップに溜まったトルエン一水の共沸分を除く。 トラップに 溜まったトルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%でぁっ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 20300、 重量平均分子量 (Mw) = 40200、 Z平均分子量 (Mz) = 72200、 MwZM n = 1. 98、 z/Mn = 3. 55であった。
実施例 52
6 FD A26. 66 g (60ミリモル) 、 ビス一 {4一 (3—ァミノフエノキ シ) フヱニル} へキサフルォロプロパン (和歌山精化株式会社製品) 10. 37 g (20ミリモル) 、 3, 3' —ジメ トキシー 4、 4 ' ―ジアミノビフエニル 4, 89 g (20ミリモル) 、 3, 3' —ジメチルー 4, 4' ージアミノビフエニル 4. 25 g (20ミリモル) 、 r一バレロラクトン 0. 6 g (6ミリモル) 、 ピ リジン 1. 0 g (1 2ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 76 g、 トルエン 4 0 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r p mで 30分攪拌した後、 1 8 0°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pmで1. 75時間攪拌した。 トラップに溜 まったトルエン一水の共沸分を除きながら反応を終えた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマ一濃度は、 20重量%でぁっ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 23600、 重量平均分子量 (Mw) = 34400、 Z平均分子量 (Mz) =49600、 MwZMn = 1. 45、 M z/ n = 2. 06であった。
実施例 53
実施例 51、 52のポリイミ ドについて、 実施例 42と同様な操作を行った。
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 1 6に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜 で濾過して製造した。
表 1 6
Figure imgf000058_0001
(2) 画像形成
上記の感光性組成物 (XXVIし XXVI II) を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 ( 日本電解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布 した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90 °C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の 厚さは、 約 1 0ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 kw超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
組成物 XXVIし XXVMIは、 それぞれ下記表 1 7に示す適当量の紫外線照射量で 照射した後、 表 1 7に示す条件で現像した。 この液中に、 紫外線照射後の塗布膜 を表 1 7に示す条件で浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけ るポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。
表 1 Ί
Figure imgf000059_0001
(組成 3=アミノエタノ一ル 20 g、 グリセリン"! O g、 水 50 g)
このポリイミ ド塗布膜のスルーホ一ルパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 54
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 1 リットルのセパラブル 3つ 口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 6 F DA 2 6. 66 g (60ミリモル) 、 3, 3 ' —ジニトロ一 4, 4' ージアミノビフエ ニル 5. 48 g (東京化成株式会社製品、 20ミリモル) 、 3, 3 ' —ジメチル —4, 4' ージアミノビフエニル (和歌山精化株式会社製品) 8. 49 g (40 ミリモル) 、 一バレロラクトン 0. 8 g (8ミリモル) 及び N—メチルモルホ リン 1. 6 g (1 6ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 54 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80 °Cに昇温し、 1 80 r pmで 7. 50時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共 沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 7 1 00、 重量平均分子量 (Mw) = 1 0000、 Z平均分子量 (M z ) = 1 4000、 MwZM n = 1 . 4 1、 M z Mn = 1 . 97であった。
実施例 55
基本的に実施例 54と同様の操作を行った。 6 F DA 26. 66 g (60ミリモル) 、 3, 3 ' —ジニトロ一 4, 4 ' ージ アミノビフエニル 5. 48 g (20ミリモル) 、 3, 3 ' —ジメチル _ 4, 4 ' ージアミノビフエニル 4. 25 g (20ミリモル) 、 2, 2—ビス {4— (4— ァミノフエノキシ) フエ二ル} へキサフルォロプロパン 1 0. 37 g (20ミリ モル) 、 r—バレロラク トン 0. 8 g (8ミリモル) 及びピリジン 1. 2 g (1 6ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 78 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室 温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 8 0 r pmで 4時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量0 /0であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 7400、 重量平均分子量 (Mw) = 9600、 Z平均分子量 (Mz) = 1 2400、 Mw/ n = 1. 29、 MzZ M n = 1. 66であった。
実施例 56
実施例 54と同様の操作を行った。
BT D A 1 9. 33 g (60モル) 、 3, 3 ' —ジニトロ一 4, 4 ' ージアミ ノビフエニル 5. 48 g (20ミリモル) 、 2, 4ージァミノ トルエン (三井東 圧化学株式会社製品) 2. 44 g (20ミリモル) 、 ビス {4一 (3—アミノフ エノキシ) フエ二ル} スルホン 8. 65 g (20ミリモル) 、 τ一バレロラク ト ン 0. 8 g (8ミリモル) 及びピリジン 1. 2 g (1 6ミリモル) 、 N—メチル ピロリ ドン 1 23 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 4. 25時間攪 拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマ一濃度は、 20重量%でぁっ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 5300、 重量平均分子量 (Mw) = 7200、 Z平均分子量 (Mz) =9600、 Mw/M n = 1. 37、 M z ZM n = 1. 81であった。
実施例 57 基本的に実施例 54と同様の操作を行った。
6 F DA 1 フ. 7 7 g (40モル) 、 3, 3 ' —ジニトロ一 4, 4 ' ージアミ ノビフエニル 5. 48 g (20ミリモル) 、 2, 2—ビス {4— (4一ァミノフ エノキシ) フエ二ル} へキサフルォロプロパン 1 0. 3フ g (20ミリモル) 、 r一バレロラクトン 0. 4 g (4ミリモル) 及び N—メチルモルホリン 0. 8 g (8ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 29 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 5. 50時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。 このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であった。 このポリイミ ドの分子量を、 高速液体クロマトグラフィー (東ソ製品) で測定し たところ、 スチレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =4900、 重量平均 分子量 (Mw) =6700、 Z平均分子量 (Mz) =9200、 MwZMn = 1. 37、 Mz/Mn = 1. 89であった。
実施例 58
基本的に実施例 54と同様の操作を行った。
BT D A 1 6. 1 1 g (50モル) 、 3, 3 ' —ジニトロ一 4, 4 ' ージアミ ノビフエニル 6. 86 g (25ミリモル) 、 ビス {4一 (3—ァミノフエノキシ ) フエ二ル} スルホン 1 0. 8 1 g (25ミリモル) 、 r一バレロラクトン 0.
5 g (5ミリモル) 及び N—メチルモルホリン 1. 0 g (1 0ミリモル) 、 N— メチルピロリ ドン 1 28 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で
1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 5. 75 時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =4300、 重量平均分子量 (Mw) =
6 1 00、 Z平均分子量 (M z ) =8500、 Mw/M n = 1. 40、 M z/M n = 1 . 95であった。
実施例 59
(1)感光性組成物の調製 感光性組成物 (XXIX XXXI 11)は、 上記実施例 54 58で得られたポリイミ ド溶液を下記表 18に示すように他の成分と混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜 で濾過して製造した。
表 1 8
Figure imgf000062_0001
(2)画像形成
上記の感光性組成物 (XXIX XXXIII)を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日 本電解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布し た。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90°C1 0分間乾燥した。 このフォトレジス 卜膜の厚さは、 約 1 0ミクロンであった。
このフォトレジス卜配合塗布膜上に、 ポジ型フォ卜マスク用のテストパターン (1 0 1 5 20 25 —— 200ミクロンのスルーホール及びラインァ ンドベースパターン) を置き、 2 kw超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品 : J P-2000G) を用いて、 画像が得られる下記表 1 9に示す露光量で照射 した。
組成物 (XXIX XXXIII) は、 表 1 9に示す条件で紫外線照射した後、 表 1 9に 示す条件で現像した。
表 1 9
Figure imgf000062_0002
現像液組成 1は、 苛性カリ 30 g、 水 1 00 g、 現像液組成 2は、 N—メチル ピロリ ドン 40 g、 アミノエタノール 1 0 g、 メタノール 1 0 g、 水 25 gの混 合液である。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を上記現像時間浸潰した後、 脱ィ オン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗 布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであ つた。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドべ一スパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 60
基本的に実施例 54と同様の操作を行った。
6 FDA22. 21 g (50モル) 、 2—二トロー 1, 4ージァミノベンゼン 3. 83 g (25ミリモル) 、 2, 2—ビス {4一 (4ーァミノフエノキシ) フ ェニル } へキサフルォロプロパン 1 2. 96 g (25ミリモル) 、 r一バレロラ ク トン 0. 5 g (5ミリモル) 及び N—メチルモルホリン 1. O g (1 0ミリモ ル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 49 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素 雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r p m で 4時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 4800、 重量平均分子量 (Mw) = 6400、 Z平均分子量 (Mz) =9600、 Mw/M n = 1. 43、 M z n = 2. 00であった。
実施例 61
基本的に実施例 54と同様の操作を行った。
3, 4, 3' , 4 ' ―ビフエ二ルテトラカルボン酸ジ無水物 1 4. フ 1 g (5 0モル) 、 2—ニトロ一 1、 4—ジァミノベンゼン 3. 83 g (25ミリモル) 、 3, 4 ' ージアミノジフエ二ルェ一テル 5. 01 g (25ミリモル) 、 バレ ロラクトン 0. 5 g (5ミリモル) 及び N—メチルモルホリン 1. O g (1 0ミ リモル) 、 N—メチルピロリ ドン 87 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒 素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r p mで 4時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。 このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 高速液体クロマトグラフィー (東ソ製品) で測 定したところ、 スチレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =2900、 重量 平均分子量 (Mw) =3700、 Z平均分子量 (Mz) =4900、 MwZMn = 1. 25、 M z/ n = 1. 69であった。
実施例 62
基本的に実施例 54と同様の操作を行った。
BTDA 1 6. 1 1 g (50モル) 、 2—二トロー 1, 4ージァミノ トルエン 3. 83 g (25ミリモル) 、 ビス {4一 (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン 1 0. 81 g (25ミリモル) 、 3, 4'ージアミノジフエ二ルェ一亍 ル 5. 01 g (25ミリモル) 、 r—バレロラク トン 0. 5 g (5ミリモル) 及 び N—メチルモルホリン 1. O g (1 0ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 1 6 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分 攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 3時間攪拌した。 反応中、 トル ェン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =4300、 重量平均分子量 (Mw) = 5800、 Z平均分子量 (Mz) =7700、 Mw/M n = 1. 34、 M z n = 1. 78であった。
実施例 63
実施例 60~62で作成したポリイミド溶液を用いて実施例 59と同様の感光 性組成物を作成し、 2 KW超高圧水銀灯照射で、 表 20に示す条件で画像を形成 する操作を行った。
表 20
Figure imgf000064_0001
現像液組成 3は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノール 1 0 g、 メ タノール 25 g、 水 25 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜 を上記表 20に示す現像時間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで 乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処 理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で
1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 64
基本的に実施例 54と同様の操作を行った。
6 FDA22. 21 g (50モル) 、 1, 5—ジァミノアントラキノン (東京 化成株式会社製品) 5. 96 g (25ミリモル) 、 2, 2—ビス {4一 (4—ァ ミノフエノキシ) フエ二ル} へキサフルォロプロパン 1 2. 96 g (25ミリモ ル) 、 : —バレロラクトン 0. 5 g (5ミリモル) 及びピリジン 0. 8 g (1 0 ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 57 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温 で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 7時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量。 /0であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =4600、 重量平均分子量 (Mw) = 6500、 Z平均分子量 (M z) =8800、 MwZM n = 1. 42、 MzZM n = 1. 93であった。
実施例 65
基本的に実施例 54と同様の操作を行った。
BTDA 1 9. 33 g (60モル) 、 1, 5—ジァミノアントラキノン 7. 1 4 g (30ミリモル) 、 ビス {4— (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホ ン 1 2. 98 g (30ミリモル) 、 r一バレロラク トン 0. 6 g及びピリジン 1. O g、 N—メチルピロリ ドン 1 49 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素 雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pm で 3時間攪袢した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。 このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%でぁっ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 3800、 重量平均分子量 (Mw) = 5500、 Z平均分子量 (Mz) =7500、 MwZMn = 1. 43、 M z M n = 1. 94であった。
実施例 66
基本的に実施例 54と同様の操作を行った。
3, 4, 3 ' , 4 ' ―ビフエ二ル亍卜ラカルボン酸ジ無水物 1 7. 65 g (6 0モル) 、 1, 5—ジァミノアントラキノン 7. 1 4 g (30ミリモル) 、 2, 2—ビス {4— (3—ァミノフエノキシ) フエ二ル} プロパン 1 2. 32 g (2 0ミリモル) 、 r一バレロラク トン 0. 6 g及びピリジン 1. O g、 N—メチル ピロリ ドン 1 40 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 7時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%でぁっ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =3300、 重量平均分子量 (Mw) = 4800、 Z平均分子量 (Mz) =6700、 MwZMn = 1. 43、 M z ZM n = 2. 01であった。
実施例 67
実施例 64〜66で作成したポリイミド溶液を用いて実施例 59と同様の感光 性組成物を作成し、 2 KW超高圧水銀灯照射で、 表 21に示す条件で画像を形成 する操作を行った。
表 21
Figure imgf000066_0001
現像液組成 4は、 メタノール 1 O g、 水 40 g、 1 5%テトラメチルアンモニ ゥ厶ヒドロォキシド溶液 20 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗 布膜を上記表 21 2示す現像時間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ラン プで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90 °C、 30分間の乾 燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールバタ一ンは、 鋭く輪郭の丸みの切リロで 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 68
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 1 リツトルのセパラブル 3つ 口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 6 FDA2 6. 66 g (60ミリモル) 、 4, 4 ' ージアミノジフエニルスルフイ ド 4. 3 3 g (20ミリモル) 、 2, 2—ビス {4一 (4ーァミノフエノキシ) フエニル } へキサフルォロプロパン (和歌山精化株式会社製品) 20. 74 g (40ミリ モル) 、 r一バレロラク トン 0. 6 g (6ミリモル) 及びピリジン 1. O g (1 2ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 98 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室 温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 8 O r pmで 2. 25時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。 このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =33900、 重量平均分子量 (Mw) =57200、 Z平均分子量 (Mz) =94200、 MwZM n = 1. 75、 M z/M n = 2. 78であった。
実施例 69
基本的に実施例 68と同様の操作を行なった。
BT D A 1 9. 33 g (60ミリモル) 、 4, 4 ' ージアミノジフエニルスル フイ ド 4. 33 g (20ミリモル) 、 ビス {4一 (3—アミノフエノキシ) フエ 二ル} スルホン (和歌山精化株式会社製品) 1 7. 3 g (40ミリモル) 、 ·τ一 バレロラクトン 0. 6 g (6ミリモル) 及びピリジン 1. O g (1 2ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 55 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気 下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2. 4時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =42200、 重量平均分子量 (Mw) = 1 26500、 Z平均分子量 (Mz) =334900、 Mw/M n = 3. 00、 Mzノ Mn = 7. 93であった。
実施例 70
基本的に実施例 68と同様の操作を行なった。
3, 4, 3' , 4' —べンゾフエノン亍トラカルボン酸ジ無水物 1 7. 65 g (60ミリモル) 、 4, 4 ' ージアミノジフエニルスルフイ ド 4. 33 g (20 ミリモル) 、 3, 4' ージアミノジフエ二ルェ一テル (三井石油化学株式会社製 品) 8. 01 g (40ミリモル) 、 r—バレロラク トン 0. 6 g (6ミリモル) 及びピリジン 0. 96 g、 N—メチルピロリ ドン 1 1 1 g、 トルエン 40 gを仕 込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇 温し、 1 80 r pmで 2. 0時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除 いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%でぁっ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =44000、 重量平均分子量 (Mw) =1 36200、 Z平均分子量 (Mz) = 368800、 w/M n = 3. 1 0、 MzZMn = 8. 38であった。
実施例 71
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 22に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜 で濾過して製造した。
表 22
組成物
成分
XL XLI XLI I
ポリイミド溶液 実施例 68 実施例 69 実施例 70
1 5 g 1 5 g 1 5 g (ポリイミ ド含有量) 3 g 3 g 3 g
1 , 2—ナフトキノン
—2—ジアジド一 5—スルホン 0. 9 g 0. 9 g 0. 9 g
酸一 O—クレゾ一ルエステル
(2) 画像形成
上記の感光性組成物 (Xし, XLI, XLI I) を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 ( 日本電解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布 した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90°C1 0分間乾燥した。 このフォトレジ スト膜の厚さは、 各約 1 0ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 k w超高庄水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。 3種類の塗布膜とも 30 Om Jで照射した後、 現像液で 28分間(組成物 Iし)、 8分間 (組成物 I L I ) 又は 1 3分間(組成物 11 )現像した。 現像液組成は、 N _メチルピロリ ドン 4 0 g、 アミノエタノール 1 0 g、 メタノール 25 g、 水 25 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を上記時間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 3 0分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。
このポリイミド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドべ一スパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 72
基本的に実施例 68と同様に操作した。
BCD 9. 93 g (40モル) 、 4, 4,一ジアミノジフエニルスルフイ ド 1 2. 98 g (60ミリモル) 、 r—バレロラクトン 1. 2 g (1 2ミリモル) 及 びピリジン 1 . 4 g (1 8ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 50 g、 トルェ ン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pmで 2時間攪拌した。 トラップに溜ま つたトルエン一水 (1 5m l ) の共沸分を除きながら反応を終えた。 室温に冷やし、 3, 4, 3' , 4 ' 一べンゾフエノンテトラカルボン酸ジ無水 物 23. 53 g (80ミリモル) 、 1, 3—ビス (4—アミノフエノキシ) ベン ゼン (和歌山精化株式会社製品) 1 7. 54 g (60ミリモル) 、 N—メチルビ 口リ ドン 89 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r p mで 30分攪拌した後、 1 70°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pmで 4時間攪 拌した。 トラップに溜まったトルエン一水 (1 5m l ) の共沸分を除きながら、 N—メチルピロリ ドン 1 00 gを追加して反応を終えた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 1 5重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 高速液体クロマトグラフィー (東ソ製品) で測 定したところ、 スチレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 22700、 重 量平均分子量 (Mw) =40800、 Z平均分子量 (Mz) =65600、 Mw /M n = 1. 80、 MzZMn = 2. 89であった。
実施例 73
基本的に実施例 72と同様に操作した。
BCD 1 9. 86 g (80モル) 、 4, 4,一ジアミノジフエニルスルフイ ド
25. 96 g (1 20ミリモル) 、 r一バレロラク トン 2. 4 g (24ミリモル ) 、 N—メチルモルホリン 4. 86 g (48ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 250 g トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 3 0分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 トラップに溜まったトルエン一水の共沸分を除きながら反応を終えた。
室温に冷やし、 BPDA47. 08 g (1 60ミリモル) 、 ビス {4一 (3— アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン 49. 26 g ( 1 20ミリモル) 、 N— メチルピロリ ドン 284 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。
室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴 温度) し、 1 80 r pmで 3. 20時間攪拌した。 トラップに溜まったトルエン —水の共沸分を除きながら、 N—メチルピロリ ドン 223 gを追加して反応を終 えた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 1 5重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (M n) = 39600、 重量平均分子量 (Mw) =6 1 500、 Z平均分子量 (M z) =83400、 Mw/M n = 1. 55、 M 2/M n = 2. 1 1であった。
実施例 74
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 23に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜 で濾過して製造した。
表 23
Figure imgf000071_0001
(2) 画像形成
上記の感光性組成物 (XLI II, XLIV) を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (曰 本電解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布し た。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90 °C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚 さは、 約 1 0ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォ卜マスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。 紫外線照射量は 30 0 m Jであり、 現像時間は 24分間 (組成物 XL 111 )又は 5分間(組成物 XL I V)で あった。 現像液組成は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノール 1 0 g、 メタノール 25 g、 水 25 gの混合液であった。
この液中に、 上記照射後の塗布膜を上記時間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 3 0分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 各約 9ミクロンであった。
このポリイミド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切リロで フ 0
20ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 5ミ クロンの線像が確認された。
実施例 75
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 0。 5リットルのセパラブル 3つ口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。
BTDA32. 22 g ( 1 00ミリモル) 、 1, 4—ビス ( 3—ァミノプロピ ル) ピぺラジン (東京化成株式会社製品) 1 0. 01 g (50ミリモル) 、 ビス {4— (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン (和歌山精化株式会社製品 ) 21. 6 g (50ミリモル) 、 r一バレロラク トン"! . 0 g (1 0ミリモル) 及びピリジン 1。 6 g (20ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 240 g、 トル ェン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 3時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共 沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =61 00、 重量平均分子量 (Mw) = 8700、 Z平均分子量 (M z ) = 1 1 600、 w/M n = 1. 42、 M n = 1. 90であった。
実施例 76
基本的に実施例 75と同様の操作を行なった。
B PDA 23. 54 g (80ミリモル) 、 1, 3—ビス ( 3—ァミノプロピル
) ピぺラジン 4. 01 g (20ミリモル) 、 ビス {4一 (3—アミノフエノキシ
) フエ二ル} スルホン 24. 63 g (60ミリモル) 、 "τ—バレロラク トン 0.
8 g (8ミリモル) 及びピリジン 1. O g (1 2ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 262 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pm で 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2。 3時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミド溶液のポリマー濃度は、 1 5重量%であつ た。 実施例 77
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 26に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜 で濾過して製造した。
表 26
Figure imgf000073_0001
(2) 画像形成
上記の感光性組成物 (XLVIII, XL IX) を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (曰 本電解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布し た。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90 °C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚 さは、 約 1 0ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォ 卜マスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホ一ル及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 kw超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる下記表 27に示す露光量で照射した。 表 27
Figure imgf000073_0002
現像液組成は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノール 1 0 g、 メタ ノール 25 g、 水 25 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を 上記時間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観 察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で フ 2
1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 78
基本的に実施例 7 5と同様の操作を行なった。
ピロメリット酸ジ無水物 1 3. 09 g (60ミリモル) 、 ジアミノシラン (信 越化学株式会社製品、 アミン価 41 6) 29. 46 g (30ミリモル) 、 rーバ レロラク トン 1. O g (1 0ミリモル) 及びピリジン 1 . 6 g (20ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 50 g、 トルエン 70 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気 下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで1時 間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
室温に冷やし、 3, 4, 3 ' , 4 ' ―ビフエニルテトラカルボン酸ジ無水物 8. 83 g (30ミリモル) 、 1 , 3—ビス (3—ァミノプロピル) ピぺラジン 6. 01 g (30ミリモル) 、 2, 2—ビス {4一 (4ーァミノフエノキシ) フエ二 ル} プロパン 1 2. 32 g (30ミリモル) 、 N—メチルビペラジン 98 g、 卜 ルェン 20 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r p mで 30分攪拌した 後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 4時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水 の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mr = 1 6200、 重量平均分子量 (Mw) = 22200、 Z平均分子量 (M z) =29200、 Mw/M n = 1. 37、 M z/M n = 1. 80であった。
実施例 79
(1) 感光性組成物の調製
実施例 78で得られたポリイミ ド溶液を用い, 実施例 7 8と同様にして感光性 組成物を調製した。
(2) 画像形成
上記の感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電解株式会社製 品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコ一卜法で塗布した。 ついで、 赤外 フ 3 線熱風乾燥機中で 90°C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0ミク 口ンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量、 すなわち、 紫外線照射量 1 00 m Jで照射した。 次いで 22秒間現像を行なった。 現像液組成は、 アミノエタノ —ル 30 g、 エタノール 50 g、 水 1 5 gの混合液であった。 この液中に、 上記 照射後の塗布膜を上記時間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾 燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理 におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 80
実施例 75と同様の操作を行なった。
BT DA 25. 78 g (80ミリモル) 、 3, 9—ビス (3—ァミノプロピル ) —2, 4, 8, 1 0—テ卜ラオキサスピロ一 (5、 5) —ゥンデカン" I 0. 9 7 g (40ミリモル) 、 ビス {4— (3—ァミノフエノキシ) フエ二ル} スルホ ン 1 7. 3 g (40ミリモル) 、 —バレロラク トン 0. 8 g (8ミリモル) 及 びピリジン 1 . 3 g (1 6ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 205 g、 トルェ ン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 3時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共 沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 50300、 重量平均分子量 (Mw) = 226600、 Z平均分子量 (M z) =7 1 2900、 MwZM n = 4. 42、 Mz/Mn = 1 4. 1 5であった。 フ 4 実施例 81
基本的に実施例 80と同様に操作した。
6 FDA 1 フ. フフ g (40ミリモル) 、 3, 4—ビス (3—ァミノプロピル ) —2, 4, 8, 1 0—テトラオキサスピロ一 (5, 5) —ゥンデカン 5. 49 (20ミリモル) 、 ビス {4一 (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン 8. 65 g (20ミリモル) 、 r一バレロラクトン 0. 4 g (4ミリモル) 及び ピリジン 0. 6 g (8ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 22 g、 トルエン 3 0 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 8 0°Cに昇温し、 1 80 「 卩 で1。 75時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の 共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量0 /0であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 高速液体クロマトグラフィー (東ソ製品) の紫 外線検出器で測定したところ、 スチレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 21 200、 重量平均分子量 (Mw) =33500、 Z平均分子量 (Mz) =4 8500、 Mw/M n = 1. 58、 M z/M n = 2. 28であった。
実施例 82
基本的に実施例 80と同様に操作した。
6 FDA35. 45 g (80ミリモル) 、 3, 9一ビス (3—ァミノプロピル ) —2, 4, 8, 1 0—テトラオキサスピロ一 (5、 5) —ゥンデカン 1 0. 9 7 g (40ミリモル) 、 2, 2—ビス {4— (4一アミノフエノキシ) フエニル } へキサフルォロプロパン 20. 74 g (40ミリモル) 、 バレロラク トン 0. 8 g (8ミリモル) 及びピリジン 1. 2 g (1 6ミリモル) 、 N—メチルビ 口リ ドン 286 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 3時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) =64300、 重量平均分子量 (Mw) = 1 291 00、 Z平均分子量 (Mz) = 239500、 MwZM n = 2. 01、 フ 5
M zノ Mn = 3. 73であった。
実施例 83
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 28に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜 で濾過して製造した。
表 28
Figure imgf000077_0001
(2) 画像形成
上記の感光性組成物 (し, LI, LI I) を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本 電解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90°C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 kw超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量、 すなわち、 紫外線照射量 300 m Jで照射した。 次いで、 現像時間 3. 0分間(組成物し)、 1. 0分間 (組成物 L I )又は 1 . 5分間(組成物 L I I )で現像した。 現像液組成は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノ一ル 1 0 g、 メタノール 25 g、 水 25 gの混合液で あった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を上記時間浸潰した後、 脱イオン水で 水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 9 0°C、 30分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。 このポリイミド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切リロで 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。 実施例 84
基本的に実施例 7 8と同様に操作した。
BT D A 1 9. 33 g (60ミリモル) 、 2, 4—ジァミノ トルエン 3. 67 g (30ミリモル) 、 r一バレロラク トン"! . O g ( 1 0ミリモル) 及びピリジ ン 1 . 2 g (1 5ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 00 g、 トルエン 30 g を仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80 °C に昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除 いた。
室温に冷やし、 BTDA 9. 67 g (30ミリモル) 、 3, 9一ビス (3—ァ ミノプロピル)一 2, 4, 8, 1 0—テトラオキサスピロ一 (5, 5)—ゥンデ カン 8. 23 g (30ミリモル) 、 2, 2—ビス {4一 (4ーァミノフエノキシ ) フエ二ル} プロパン 1 2. 32 g (30ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 00 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30 分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2時間攪拌後、 N—メチルビ 口リ ドン 60 gを加え、 さらに 1時間加熱し、 モルホリン 2. 5 gを加えた。 反 応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 1 0重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 41 800、 重量平均分子量 (Mw) = 1 55200. Z平均分子量 (Mz) = 41 41 00、 Mw/Mn = 3. 7 1、 M z/M n = 9. 90であった。
実施例 85
基本的に実施例 78と同様に操作した。
ピロメリッ卜酸ジ無水物 1 3. 09 g (60ミリモル) 、 ジァミノシラン (ァ ミン当量 41 6) 24. 96 g (30ミリモル) 、 : —バレロラク トン"! . 0 g (1 0ミリモル) 及びピリジン"! . 2 g (1 5ミリモル) 、 N—メチルピロリ ド ン 1 60 g、 トルエン 60 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。 室温に冷やし、 BTDA9. 67 g (30ミリモル) 、 3, 9一ビス (3—ァ ミノプロピル) 一 2, 4, 8, 1 0—テトラオキサスピロ一 (5, 5)—ゥンデ カン 8. 23 g (30ミリモル) 、 2, 2—ビス {4一 (4ーァミノフエノキシ ) フエ二ル} プロパン 1 2. 32 g (30ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 00 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30 分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 3. 1 5時間攪拌した。 反応 中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Μπ) =37600、 重量平均分子量 (Mw) = 83200、 Z平均分子量 (Mz) =1 56000、 Mw/M n = 2. 1 1、 M z/Mn = 4. 1 4であった。
実施例 86
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 29に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜 で濾過して製造した。
表 29
Figure imgf000079_0001
(2) 画像形成
上記の感光性組成物 (LIM, LIV) を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本 電解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90 °C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 200 OG) を用いて、 画像が得られる露光量、 すなわち、 紫外線量 2 O Om J で照射した。 次いで、 現像時間 90秒間(組成物 LII I)又は 50秒間(組成物 LIV) で現像した。 現像液組成は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノ一ル 1 O g、 メタノール 25 g、 水 25 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後 の塗布膜を上記時間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけ るポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミ ク口ンの線像が確認された。
実施例 8フ
基本的に実施例 75と同様の操作を行なった。
BTDA32. 22 g (1 00ミリモル) 、 3, 7—ビス (3—ァミノプロピ ル) 一 2, 4, 8, 1 0—テトラオキサスピロ一 (5, 5) —ゥンデカン 1 3.
72 g (50ミリモル) 、 1、 4一ビス (3—ァミノプロピル) ピぺラジン 1 3。 72 g (50ミリモル) 、 "T一バレロラク トン 1 . 0 g (1 0ミリモル) 及びピ リジン 1. 6 g (20ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 309 g、 トルエン 3 0 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 8 0°Cに昇温し、 1 80 「 で1 . 5時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共 沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 1 5. 4重量%で あった。
実施例 88
基本的に実施例 78と同様に操作した。
BT DA 9. 67 g (30ミリモル) 、 3, 9—ビス (3—ァミノプロピル) —2, 4, 8, 1 0—テ卜ラオキサスピロ一 (5, 5) —ゥンデカン 8. 23 g (30ミリモル) 、 2, 2—ビス {4一 (4一アミノフエノキシ) フエ二ル} プ 口パン 1 2. 32 g (30ミリモル) 、 τ—バレロラクトン 1 . 0 g (1 0ミリ 9 モル) 及びピリジン 1. 6 g (20ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 03 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌し た後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中、 トルエン一 水の共沸分を除いた。
室温に冷やし、 N—メチルピロリ ドン 89 gとモルホリン 2. O gを加え、 B
T D A 1 9. 32 g (60ミリモル) 、 1 , 4一ビス (3—ァミノプロピル) ピ ペラジン 3. 0 g (1 5ミリモル) 、 2, 2—ビス {4一 (4ーァミノフエノキ シ) フエ二ル} プロパン 6. 1 6 g (1 5ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 1 9 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30 分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2. 45時間攪袢した。 反応 中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 1 5重量0 /0であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 高速液体クロマトグラフィー (東ソ製品) の紫 外線検出器で測定したところ、 スチレン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 1 9700、 重量平均分子量 (Mw) =30700、 Z平均分子量 (M z ) =4 5400、 Mw/M n = 1 . 55、 M z n = 2. 30であった。
実施例 89
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 30に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜 で濾過して製造した。
表 30
Figure imgf000081_0001
(2) 画像形成
上記の感光性組成物 (LV, LVI) を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電 解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90°C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、
1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P—
2000G) を用いて、 画像が得られる露光量、 すなわち、 紫外線量 1 00m J
(組成物 LV)又は 200 m J (組成物 LVI)で照射した。 次いで、 35秒間現像した。 現像液組成は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノール 1 0 g、 メタノ
—ル 25 g、 水 25 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を上 記時間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察 した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリイミ ド 膜厚は、 9ミクロンであった。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で
1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドべ一スパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 90
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 1 リツトルのセパラブル 3つ 口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 6 FDA 2 6. 66 g (60ミリモル) 、 ビス {4— (3—ァミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン 1 フ. 3 g (40ミリモル) 、 9, 1 0—ビス (4ーァミノフエニル) アントラキノン (和歌山精化株式会社製品、 以降 ADAという) 7. 21 g (2 0ミリモル) 、 r一バレロラク トン 0. 6 g (6ミリモル) 及びピリジン"! . 0 g (1 2ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 96 g、 トルエン 30 gを仕込ん だ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2. 50時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。 このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマ一濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 紫外線検出器を用いた高速液体クロマトグラフ ィ一 (東ソ製品) で測定したところ、 スチレン換算分子量は、 数平均分子量 (M n) =31 700、 重量平均分子量 (Mw) =49400、 Z平均分子量 (M z ) = 72400、 MwZMn = 1. 56、 M z/M n = 2. 29であった。
実施例 91
基本的に実施例 90と同様の操作を行った。
BT D A 1 9. 33 g (60ミリモル) 、 ビス {4一 (3—アミノフエノキシ ) フエニル } スルホン 1 7. 3 g (40ミリモル) 、 ADA7. 21 g (20ミ リモル) 、 r一バレロラク トン 0. 6 g (6ミリモル) 及びピリジン 1. O g ( 1 2ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 236 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2. 5時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。 このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマ一濃度は、 1 5重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) = 471 00、 重量平均分子量 (Mw) = 1 35600、 Z平均分子量 (Mz) = 347000、 MwZM n = 2. 88、 MzZMn = 7. 28であった。
実施例 92
(1) 感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 31に示す成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜 で濾過して製造した。
表 31
Figure imgf000083_0001
(2) 画像形成
上記の感光性組成物 (LVII, LVIII) を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (曰 本電解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布し た。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90 °C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚 さは、 約 1 0ミクロンであった。 この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 kw超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。 下記表 32に示す条 件で紫外線照射した後、 表 32に示す条件で現像した。
表 32
Figure imgf000084_0001
現像液組成は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノ一ル 1 O g、 メタノ —ル 25 g、 水 25 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を上 記現像時間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を 観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリイ ミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切リロで 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドべ一スパターンでは、 1 0ミ クロンの線像力確認された。
実施例 93
基本的に実施例 90と同様の操作を行った。
BTDA 1 4. 89 g (60モル) 、 2, 6—ジァミノ トルエン 3. 67 g ( 30ミリモル) 、 ·τ一バレロラク トン 0. 9 g (9ミリモル) 及びピリジン 1. 0 g (1 2ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 00 g、 トルエン 30 gを仕込 んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。 ついで室温に冷却し、 BTDA9. 67 g (30ミリモル) 、 ビス {4— (3 一アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン 1 2. 98 g (30ミリモル) 、 AD A 1 0. 82 g (30ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 95 g、 トルエン 1 0 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r p mで 60分攪拌した後、 1 80 °Cに昇温し、 1 80 r pmで 2. 1 5時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共 沸分を除いた。 反応後、 N—メチルピロリ ドン 1 O O gを追加した。 このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 1 4重量0 /0であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (M n) = 1 8600、 重量平均分子量 (Mw) = 80700、 Z平均分子量 (M z) =342200、 Mw/M n = 4. 34、 M z/M n = 1 8. 42であった。
実施例 94
(1) 感光性組成物の調製
実施例 93で得られたポリイミ ド溶液 1 9 g (ポリイミ ド含量 2. 7 g)と 1 , 2—ナフトキノン一 2—ジアジド一 5—スルホン酸一◦—クレゾ一ルエステル 0. 8 gとを混合して感光性組成物を調製した。
(2) 画像形成
実施例 92と基本的に同様にして上記感光性組成物に対して画像形成を行なつ た。 ただし、 紫外線照射量は 30 Om J、 現像時間は 6分間、 現像液組成は、 N —メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノ一ル 1 0 g、 メタノール 25 g、 水 2 5 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を上記現像時間浸潰し た後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポ リイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリィミ ド膜厚は、 9ミ クロンであった。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドべ一スパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 95
基本的に実施例 93と同様の操作を行った。
ビシクロ (2, 2, 2) —ォク トー 7—ェンー2, 3, 5, 6—テトラカルボ ン酸ジ無水物 1 4. 89 g (40ミリモル) 、 3, 4 ' ―ジアミノービフエニル エーテル 6. 01 g (30ミリモル) 、 r—バレロラク トン 0. 6 g (6ミリモ ル) 及びピリジン 1 . 0 g (1 2ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 00 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌し た後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中、 トルエン一 水の共沸分を除いた。
ついで室温に冷却し、 6 F DA 1 3. 33 g (30ミリモル) 、 2, 2—ビス {4— (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} へキサフルォロプロパン 2 1 . 26 g (41 ミリモル) 、 ADA6. 96 g (1 9ミリモル) 、 N—メチルピロリ ド ン 1 37 g、 トルエン 1 0 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 60分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2. 1 5時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量 <½であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 高速液体クロマトグラフィー (東ソ製品) で測 定したところ、 スチレン換算分子量は、 数平均分子量 (M n) =621 00、 重 量平均分子量 (Mw) =3 5000、 Z平均分子量 (M z) = 1 23300、 M w/M n = 2. 00、 M zZM n = 1 3. 53であった。
実施例 96
(1) 感光性組成物の調製
実施例 95で得られたポリイミ ド溶液を用い、 実施例 92と同様にして感光性 組成物を調製した。
(2) 画像形成
実施例 92と基本的に同様にして上記感光性組成物に対して画像形成を行なつ た。 ただし、 紫外線照射量は 30 Om J、 現像時間は 8. 45分間、 現像液組成 は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノール 1 0 g、 メタノ一ル 25 g、 水 25 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を上記現像時間浸 潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 こ のポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリイミド膜厚は、 9ミクロンであった。
このポリイミド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で
1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドべ一スパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
実施例 97
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 1 リツトルのセパラブル 3つ 口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 窒素ガスを 通しながら、 シリコン浴中に上記フラスコをつけて攪拌し、 B PDA 58. 84 5 g (200モル) 、 ビス _4一 (3—アミノフエノキシ) フエニルスルホン ( 和歌山精化株式会社製品) 43. 25 g (1 00ミリモル) 、 2, 2—ビス一 { 4一 (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} へキサフルォロプロパン (和歌山精化 株式会社製品) 51. 85 g (1 00ミリモル) 、 r一バレロラク トン 2. 0 g (20ミリモル) 及びピリジン 3. 2 g (40ミリモル) 、 N—メチルピロリ ド ン 587 g、 トルエン 50 gを仕込む。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 3 0分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 (浴温度) し、 1 80 r pmで 3時間攪拌した。 トラップに溜まったトルエン一水の共沸分を除きながら反応を終えた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマ一濃度は、 20重量0 /0であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 52600、 重量平均分子量 (Mw) 8 0300、 Z平均分子量 (M z ) 1 05800、 MwZM n = 1. 53、 M zZ M n = 2. 01であった。
実施例 98
基本的に実施例 1 と同様な操作を行なった。
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 0。 5リットルのセパラブル 3つ口フラスコに、 水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 B PD A 26. 48 g (90ミリモル) 、 ビス {4— (4ーァミノフエノキシ) フエ二 ル} スルホン 1 2. 98 g (30ミリモル) 、 4, 4'ージアミノジフエニルス ルホン 1 4. 90 g (60ミリモル) 、 r一バレロラク トン"! . 0 g (1 0ミリ モル) 及びピリジン 1. 7 g (20ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 205 g、 トルエン 50 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌し た後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 3時間攪拌した。 反応中、 トルエン一 水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 1 8700、 重量平均分子量 (Mw) 2 9300、 Z平均分子量 (M z ) 3 9 700、 Mw/M n = 1 . 5 2、 M z/M n = 2. 1 3であった。
実施例 99
実施例 97と同様な操作を行なった。
B P DA 26. 48 g (90ミリモル) 、 2, 2—ビス一 4 (4 '一アミノフ エノキシ) フエニルプロパン (和歌山精化株式会社製品) 1 2. 3 2 g (30ミ リモル) 、 4, 4'—ジアミノジフエニルスルホン 1 4. 90 g (60ミリモル ) 、 r一バレロラクトン 1 . 0 g ( 1 0ミリモル) 及びピリジン 1 . 2 g ( 1 5 ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 8 2 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温 で窒素雰囲気下で 1 80 r p mで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r p mで 3時間攪拌した。 反応中のトルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマ一濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (M n ) 33 300、 重量平均分子量 (Mw) 4 3400、 Z平均分子量 (M z ) 55 400、 Mw/M n = 1 . 30、 M z/M n = 1 . 66であった。
実施例 1 00
実施例 9フと同様な操作を行なった。
B T D A 96. 6 7 g (300ミリモル) 、 ビス一 4— { (3—アミノフエノ キシ) フエ二ル} スルホン 47. 58 g (1 1 0ミリモル) 、 ビス (3, 3'— ジァミノプロピル) シラン (信越化学工業株式会社製品、 ァミン当量 890) 1
7 8 g (200ミリモル) 、 5—ノルボルネン一 2, 3—ジカルボン酸無水物 3. 28 g (20ミリモル) 、 r—バレロラク トン 3. 0 g (30ミリモル) 及びピ リジン 4. 0 g (50ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 47 3 g、 トルエン 1 00 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r p mで 30分攪拌した後、 1
80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 5. 5時間攪拌した。 反応中のトルエン一水の 共沸分を除いた。 反応後、 ベンジルアルコール 7 3 gを加えた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 40重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ 8フ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 22800、 重量平均分子量 (Mw) 4 1 400、 Z平均分子量 (M z ) 67000、 MwZM n = 1 . 8 1、 M z M n = 2. 44であった。
実施例 1 0 1
基本的に実施例 1 と同様な操作を行なった。
ピロメリット酸ジ無水物 1 3. 09 g (60ミリモル) 、 ビシクロ (2, 2, 2)—ォク トー 7—ェンー 2, 3, 5, 6—テトラカルボン酸ジ無水物 (A i d r i c h社製品) 1 4. 89 g (60ミリモル) 、 ビス一 4— { (3—ァミノフ エノキシ) フエニル } スルホン 6 1. 9 g (1 20ミリモル) 、 r一バレロラク トン 1 . 2 g (1 2ミリモル) 及びピリジン 1 . 1 2 g (24ミリモル) 、 N— メチルピロリ ドン 302 g、 トルエン 50 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 3. 75 時間攪拌した。 反応中のトルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミド溶液のポリマ一濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 7 1 1 00、 重量平均分子量 (Mw) 1 1 3600、 Z平均分子量 (M z) 1 67 200、 Mw/M n = 1 . 60、 M z ZMn = 2. 35であった。
実施例 1 02
(1)感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 33に示成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜で 濾過して製造した。
表 33
組成物
成分
LIX し X LXI LXI I LXI I I ポリイミド溶液 実施例 97 実施例 98 実施例 99 実施例 100 実施例 101 里 1 5 g 1 5 g 1 5 g 7. 5 g 1 5 g
(ポリイミ ド含 3 g 3 g 3 g 3 g 3 g ナフトキノンジ
アジドー 1 , 2 0. 9 g 0. 9 g 0. 9 g 0. 9 g 0. 9 g
, 5— 0—クレ ゾ一ルエステル
(2)画像形成
上記 5種類の感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電解株式 会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90°C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0 ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 200 OG) を用いて、 下記表 34に示す、 画像が得られる露光量で照射した。 表 34
Figure imgf000090_0001
現像液組成は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノ一ル 1 0 g、 メタ ノール 25 g、 水 25 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を 上記時間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観 察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。
このポリイミド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切リロで 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドべ一スパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
このポリイミ ド塗布膜を、 1 50°Cで 30分間の赤外線加熱処理をすると、 膜 厚は 8ミクロンで殆ど変化がなかった。 さらに、 このポリイミ ド塗布膜を、 26 0°Cで 30分間の赤外線加熱処理すると、 膜厚は 6ミクロンとなった。 さらに、 上記ポリイミ ド膜と銅箔との密着性を碁盤目試験法で評価した。 ナイフで塗布膜 に、 1 mmX 1 mmの碁盤目の切り傷をつけ、 セロテープで剥離する試験では、 1 00/1 00 (剥離部分なし) を示し、 ポリイミ ド膜と銅箔は、 充分実用可能 な密着性を示した。
実施例 1 03 基本的に実施例 97と同様な操作を行なった。
BT DA 38. 62 g ( 1 20ミリモル) 、 ジァミノ トルエン 7. 33 g (6 0ミリモル) 、 : 一バレロラク トン 1 . 8 g (1 8ミリモル) 及びピリジン 2.
4 g (36ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 00 g、 トルエン 30 gを仕込 んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温 し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中のトルエン一水の共沸分を除いた。 ついで室温に冷却し、 ビス一 4一 { (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スル ホン 1 2. 32 g (30ミリモル) 、 2, 2—ビス一 4 (4'—アミノフエノキ シ) フエニルプロパン 1 2。 96 g (30ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 9 4 g、 トルエン 20 gを仕込んだ。 その後、 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pm で 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2。 8時間攪拌した。 反応中のトルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミド溶液のポリマー濃度は、 25重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 36000、 重量平均分子量 (Mw) 1
58800、 Z平均分子量 (M z) 559200、 Mw/M n = 4. 40、 M z ZM n = 1 5. 52であった。
実施例 1 04
基本的に実施例 1 03と同様な操作を行なった。
窒素ガスを通しながら、 BTDA38. 67 g (1 20ミリモル) 、 ビス一 4
― { (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン 25. 95 g (60ミリモル ) 、 r—バレロラクトン 1 . 8 g (1 8ミリモル) 及びピリジン 2. 9 g (36 ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 200 g、 トルエン 40 gを仕込んだ。 室温 で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中のトルエン一水の共沸分を除いた。
ついで室温に冷却し、 B PDA 1 7. 65 g (60ミリモル) 、 3, 4'—ジ アミノジフエニルエーテル 1 2. 0 1 g (60ミリモル) 、 2, 2—ビス一 4 ( 4'一アミノフエノキシ) フエニルプロパン 24. 63 g (60ミリモル) 、 N —メチルピロリ ドン 250 g、 トルエン 20 gを仕込む。 その後、 室温で窒素雰 囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 3時間攪拌した。 反応中のトルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 25重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 高速液体クロマトグラフィー (東ソ製品) で測 定したところ、 スチレン換算分子量は、 数平均分子量 (M n) 3 9700、 重量 平均分子量 (Mw) 1 1 3800、 Z平均分子量 (M z ) 270000、 MwZ M n = 2. 86、 M z/M n = 6. 80であった。
実施例 1 05
基本的に実施例 1 03と同様な操作を行なった。
窒素ガスを通しながら、 BT DA48. 34 g (1 50ミリモル) 、 2, 4— ジァミノ トルエン 9. 1 65 g (75ミリモル) 、 r—バレロラク トン 1. 5 g (1 5ミリモル) 及びピリジン 1 . 7 8 g (30ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 30 g、 トルエン 70 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pm で 30分攪拌した後、 1 80 °Cに昇温し、 1 80 r p mで 1。 3時間攪拌した。 反応中のトルエン一水の共沸分を除いた。
ついで室温に冷却し、 ビス一 4一 { (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スル ホン 32. 44 g (75ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 67 g、 トルエン 4 O gを仕込んだ。 その後、 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した 後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 4. 5時間攪拌した。 反応中のトルエン —水の共沸分を除いた。 反応後、 N—メチルピロリ ドン 52 gを追加した。 このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 25重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 高速液体クロマトグラフィー (東ソ製品) で測 定したところ、 スチレン換算分子量は、 数平均分子量 (M n) 2 1 900、 重量 平均分子量 (Mw) 59000、 Z平均分子量 (M z) 1 46600、 Mw/M n = 2. 70、 M zZMn = 6. 7 1であった。
実施例 1 06
(1)感光性組成物の調製
感光性組成物は、 下記表 35に示成分を混合し、 3ミクロン細孔径の濾過膜で 濾過して製造した。 表 3 5
Figure imgf000093_0001
(2)画像形成
上記 3種類の感光性組成物を、 表面処理した直径 5 c mの銅箔 (日本電解株式 会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 9 0 °C 1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0 ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 2 0、 2 5、 ——、 2 0 0ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2 0 0 0 G ) を用いて、 画像が得られる露光量、 すなわち、 紫外線照射量 3 0 0 m Jで照射した。 次いで、 現像時間 2 . 0分間 (組成物 LX I V)、 2 . 8分間(組 成物 LXV)又は 0 . 1 5分間(組成物 LXV I )で現像した。 現像液組成は、 N—メチ ルピロリ ドン 4 0 g、 アミノエタノ一ル 2 5 g、 メタノール 2 5 g、 水 1 0 gの 混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を上記時間浸潰した後、 脱ィ オン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗 布膜の 9 0 °C、 3 0分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであ つた。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 「及び Gの組成では、 1 0ミクロンの線像が、 Hにおいては 1 5ミクロンの線像が確認 された。
実施例 1 0フ
ステンレススチール製の碇型攪拌器を取り付けた 1 リツトルのセパラブル 3つ 口フラスコに、 水分分離卜ラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。 窒素ガスを 通しながら、 BTDA6. 44 g (20ミリモル) 、 3, 5—ジァミノ安息香酸 (以下 D ABZという) 6· 09 g (40ミリモル) 、 r_バレロラク トン 0. 6 g (6ミリモル) 及びピリジン 3. 2 g (40ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 60 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 200 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。 ついで、 N—メチルピロリ ドン 1 92 gを追加 した。
室温に冷却し、 6 FD A 1 7. 77 g (40ミリモル) 、 2, 2—ビス { 4一 (4—アミノフエノキシ) フエ二ル} へキサフルォロプロパン 1 0. 37 g (2 0ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 94 g、 トルエン 1 0 gを仕込んだ。 室温 で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 0。 5時間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2。 7時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。 さらに、 室温に冷却後、 モルホリン 3. 8 g (40ミリモル) 、 N—メチルビ ロリ ドン 1 0 gを加え 30分間攪拌し、 ついで 1 30°Cで 1 30 r p m攪拌で 1 時間反応した。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 1 0重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 1 3400、 重量平均分子量 (Mw) 2 3700、 Z平均分子量 (Mz) 37300、 Mw/M n = 1. フ 7、 M z/M n = 2. 79であった。
上記 2段目の反応時間を 2. 7時間よりも長くすると、 Mwは 50000以上 になった。
実施例 1 08
基本的に実施例 1 07と同様に操作した。
BTDA6. 44 g ( 20ミリモル) 、 DABZ6. 09 g (40ミリモル) 、 r一バレロラクトン 0. 6 g (6ミリモル) 及びピリジン 3. 2 g (40ミリモ ル) 、 N—メチルピロリ ドン 60 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰 囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。 室温に冷却し、 BTD A 1 2. 89 g (40ミリモル) 、 2, 2—ビス {4— (4ーァミノフエノキシ) フエ二ル} プロパン 8. 2 1 g (20ミリモル) 、 N —メチルピロリ ドン 223 g、 トルエン 1 O gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下 で 1 80 r pmで 0. 5時間攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2. フ時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
さらに、 室温に冷却後、 N—メチルビペラジン 4. 4 1 g (44ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 0 gを加え 30分間攪拌し、 ついで 1 20°Cで 1 20 r P m攪拌で 1時間反応した。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 1 0重量%であつ た。 このポリイミ ドのジメチルホルムアミ ドに不溶で分子量は測定できなかった。 実施例 1 09
(1) 感光性組成物の調製
実施例 1 07又は 1 08で得たポリイミ ド溶液 30 g (ポリイミ ド含有量はい ずれも 3 g)と、 1, 2—ナフトキノン一 2—ジアジドー 5—スルホン酸一 O— クレゾールエステル 0. 9 gとを混合し、 感光性組成物 LXVI I (実施例 1 07)及 び感光性組成物 LXV III (実施例 1 08) を調製した。
(2) 画像形成
上記 2種類の感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電解株式 会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90 °C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0 ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
組成物 LXVIIは、 500m Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現像液組成 は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノール 1 0 g、 メタノール 25 g、 水 25 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を 3分間浸潰した 後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリ イミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミク ロンであった。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切リロで 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドべ一スパターンでは、 1 0ミ クロンの線像が確認された。
組成物 LXVI II は、 5 O Om Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現像液組 成は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 ァミノエタノール 1 0 g、 メタノ一ル 25 g、 水 25 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を 1. 5分間 浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミ ド塗布膜の 90°C、 30分間の乾燥処理におけるポリイミ ド膜厚は、 9ミクロンであった。
このポリイミド塗布膜のスルーホールパターンは、 銳く輪郭の丸みの切リロで 1 0ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 0ミ ク口ンの線像が確認された。
実施例 1 1 0
基本的に実施例 1 07と同様の操作を行った。
6 FDA 1 7. 77 g (40ミリモル) 、 DAB Z 3. 04 g (20ミリモル
) 、 4, 4'—ジアミノジフエニルエーテル 6. 01 g (30ミリモル) 、 r一 バレロラク トン 0. 8 g (8ミリモル) 及びピリジン 1 . 3 g (1 6ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 07 g、 トルエン 25 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気 下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2時 間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマ一濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (M n) 1 4800、 重量平均分子量 (Mw) 2
5400、 Z平均分子量 (M z ) 62500、 Mw/M n = ^ . 7 1、 M z ZM n = 4. 2 1であった。
実施例 1 1 1
(1) 感光性組成物の調製 実施例 1 1 0で得られたポリイミ ド溶液 1 5 g (ポリイミ ド含有量 3 g)と、 1 , 2—ナフ卜キノン一 2—ジアジドー 5—スルホン酸一 O—クレゾ一ルエステル 0. 9 gとを混合して感光性組成物を調製した。
(2) 画像形成
(1)で調製した感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電解株 式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 つい で、 赤外線熱風乾燥機中で 90 °C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォ卜マスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホ一ル及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
30 Om Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現像液組成は、 アミノエタノ ール 30 g、 エタノール 50 g、 水 1 5 gの混合液であった。 この液中に、 上記 照射後の塗布膜を 1. 25分間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプ で乾燥後、 解像度を観察した。 この結果、 シャープさにはやや劣るもののパター ンに対応した画像が認められた。
また、 この感光性組成物は 50 Om Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現 像液組成は、 N—メチルピロリ ドン 40 g、 アミノエタノール 1 0 g、 メタノ一 ル 25 g、 水 1 5 gの混合液である。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を 2. 5 分間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察し た。 この結果、 シャープさにはやや劣るもののパターンに対応した画像が認めら れた。
実施例 1 1 2
基本的に実施例 1 07と同様の操作を行った。
ビシクロ一 (2, 2, 2) —ォク! 7—ェンー 2, 3, 5, 6—テトラカル ボン酸ジ無水物 24. 82 g (1 00ミリモル) 、 DABZ7. 61 g (50ミ リモル) 、 ·τ一バレロラク トン 1. 5 g (1 5ミリモル) 及びピリジン 2. 4 g (30ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 20 g、 トルエン 30 gを仕込んだ c 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1
80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
室温に冷却し、 3, 4, 3 ' , 4 ' ービフエニルテトラカルボン酸ジ無水物 1
4. 7 1 g (50ミリモル) 、 3, 4 ' ージアミノジフエ二ルェ一テル 1 0. 0 1 g (50ミリモル) 、 2, 2—ビス {4— (4一アミノフエノキシ) フエニル } プロパン 20. 53 g (50ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 09 g、 卜 ルェン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r p mで 0. 5時間攪拌 した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2時間攪拌した。 反応中、 トルエン 一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマ一濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (M n) 46700、 重量平均分子量 (Mw) 1 02600、 Z平均分子量 (M z ) 82400、 Mw/M n = 2. 20、 M zZ M n = 3. 90であった。
実施例 1 1 3
(1) 感光性組成物の調製
実施例 1 1 2で得られたポリイミ ド溶液 1 5 g (ポリイミ ド含有量 3 g)と、 1, 2—ナフトキノン一 2—ジアジドー 5—スルホン酸一0—クレゾ一ルエステル 0.
9 gとを混合して感光性組成物を調製した。
(2) 画像形成
(1)で得られた上記感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電 解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90度 C 1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さ は、 約 1 0ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 kw超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
300m Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現像液組成は、 アミノエタノ ール 30 g、 エタノール 50 g、 水 1 5 gの混合液であった。 この液中に、 上記 照射後の塗布膜を 6分間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥 後、 解像度を観察した。 この結果、 シャープさにはやや劣るもののパターンに対 応した画像が認められた。
実施例 1 1 4
基本的に実施例 1 と同様に操作した。
BT DA 1 1. 1 1 g (50ミリモル) 、 D AB Z 3. 80 g、 ビス {4— ( 3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン 1 0. 81 g (25ミリモル) 、 r —バレロラク トン 1. 0 g (1 0ミリモル) 及びピリジン 2. 9 g (30ミリモ ル) 、 N—メチルピロリ ドン 1 06 g、 トルエン 30 gを仕込んだ。 室温で窒素 雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pm で 3時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
室温に冷却し、 モルホリン 2。 6 1 g (30ミリモル) 、 N—メチルピロリ ド ン 2 1 0 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r で0。 5時間攪拌し た後、 1 60°Cに昇温し、 1 80 r pmで 1時間攪拌した。 反応中、 トルエン一 水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%であつ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (M n) 1 3 1 00、 重量平均分子量 (Mw) 2 2400、 Z平均分子量 (M z ) 36700、 Mw/M n = 1 . 7 1、 M zZM n = 2. 6 5であった。
実施例 1 1 5
基本的に実施例 1 と同様に操作した。
BTDA 29. 00 g (90ミリモル) 、 DABZ 6. 85 g (45ミリモル ) 、 ビス {4一 (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン 1 9. 46 g (4 5ミリモル) 、 r一バレロラク トン 0. 9 g (9ミリモル) 及びピリジン 3. 6 g (45ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 208 g、 トルエン 30 gを仕込ん だ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80°Cに昇温し、 1 80 r pmで 2時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。 室温に冷却し、 N—メチルビペリジン 5. 41 g (54ミリモル) 、 トルエン 1 0 gを加え、 室温で窒素雰囲気下で 1 60 r p mで 1 . 3時間攪拌し、 反応中、 トルエン一水の共沸分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 20重量%でぁっ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (M n) 5200、 重量平均分子量 (Mw) 89 00、 Z平均分子量 (M z ) 1 3000、 Mw/M n = 1 . 7 1、 z n = 2. 50であった。
実施例 1 1 6
(1) 感光性組成物の調製
実施例 1 1 4又は 1 1 5で得たポリイミ ド溶液 1 5 g (ポリイミ ド含有量はい ずれも 3 g)と、 1, 2—ナフトキノン一 2—ジアジドー 5—スルホン酸一 O— クレゾールエステル 0. 9 gとを混合し、 感光性組成物 LX IX (実施例 1 1 4)及 び感光性組成物 LXX (実施例 1 1 5) を調製した。
(2) 画像形成
上記 2種類の感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電解株式 会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90 °C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0 ミクロンであった。
この感光性組成物塗布膜上に、 ポジ型フォトマスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインアンドべ一 スパターン) を置き、 2 k w超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品: J P— 2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。
2種類の組成物とも 300m Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現像液組 成は、 アミノエタノ一ル 30 g、 エタノール 50 g、 水 1 5 gの混合液であった。 この液中に、 上記照射後の塗布膜を組成物 LXIXは 1 5秒間、 LXXは 2. 5分間 浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線ランプで乾燥後、 解像度を観察した。 このポリイミド塗布膜のスルーホールパターンは、 鋭く輪郭の丸みの切り口で 1 5ミクロン口径の孔が確認された。 ラインアンドベースパターンでは、 1 5ミ クロンの線像が確認された。
実施例 1 1 つ
基本的に実施例 1 07と同様に操作した。
BT DA 96. 67 g (300ミリモル) 、 DABZ 22. 82 g (1 50ミ リモル) 、 ビス {4一 (3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン 64. 88 g (1 50ミリモル) 、 r—バレロラク トン 3. 0 g (30ミリモル) 及びピリ ジン 1 2 g ( 1 50ミリモル) 、 N—メチルピロリ ドン 405 g、 トルエン 50 gを仕込んだ。 室温で窒素雰囲気下で 1 80 r pmで 30分攪拌した後、 1 80 °Cに昇温し、 1 80 r pmで 2. 7時間攪拌した。 反応中、 トルエン一水の共沸 分を除いた。
このようにして得られたポリイミ ド溶液のポリマー濃度は、 30重量%でぁっ た。 このポリイミ ドの分子量を、 実施例 1 と同様にして測定したところ、 スチレ ン換算分子量は、 数平均分子量 (Mn) 20 1 00、 重量平均分子量 (Mw) 4 2700、 Z平均分子量 (Mz) 1 9800、 MwZM n = 2. 1 2、 Mz/M n = 3. 97であった。
実施例 1 1 8
(1) 感光性組成物の調製
実施例 1 1 7で得られたポリイミ ド溶液 1 O g (ポリイミ ド含有量 3 g)と、 1, 2—ナフトキノンー 2—ジアジドー 5—スルホン酸一 O—クレゾ一ルエステル 0. 9 gとを混合して感光性組成物を調製した。
(2) 画像形成
上記(1)で調製した感光性組成物を、 表面処理した直径 5 cmの銅箔 (日本電 解株式会社製品、 1 8ミクロン厚さ) の表面上に、 スピンコート法で塗布した。 ついで、 赤外線熱風乾燥機中で 90 °C1 0分間乾燥した。 この感光性膜の厚さは、 約 1 0ミクロンであった。
このフォ卜レジスト配合塗布膜上に、 ポジ型フォ卜マスク用のテストパターン (1 0、 1 5、 20、 25、 ——、 200ミクロンのスルーホール及びラインァ ンドベースパターン) を置き、 2 kw超高圧水銀灯照射装置 (オーク製作所製品 : J P-2000G) を用いて、 画像が得られる露光量で照射した。 紫外線量 3 0 0 m Jで照射した後、 下記条件で現像した。 現像液組成は、 ァ ミノエタノール 3 0 g、 エタノール 5 0 g、 水 1 5 gの混合液である。 この液中 に、 上記照射後の塗布膜を 6 . 5分間浸潰した後、 脱イオン水で水洗し、 赤外線 ランプで乾燥後、 解像度を観察した。
このポリイミ ド塗布膜のスルーホールパターンは、 コントラストがやや悪いも のの、 パターンに対応した画像が得られた。
産業上の利用可能性
以上の通り、 本発明によれば、 芳香族酸ジ無水物、 芳香族ジァミンを原料とし、 酸触媒の存在下直接重縮合した溶剤可溶のポリイミ ドは、 酸発生剤の存在下に紫 外線照射することによって、 極めて良好な画像解像度が得られた。 本発明の感光 性ポリイミ ドを、 耐熱性絶縁膜として利用する場合は、 分子量が 2万 5000— 20 万のポリイミ ドが、 高温度耐熱性、 電気絶縁性、 接着性を有した絶縁膜となり、 半導体や電子部品等の製造分野に幅広く利用することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 光酸発生剤と、 該光酸発生剤の存在下にポジ型感光性を示す溶剤可溶のポリ イミ ドとを含むポジ型感光性ポリイミ ド組成物。
2 . 前記ポリイミ ドは、 光増感性芳香族ジァミン及び Z又は光分解酸によりアル 力リ可溶性を示す芳香族ジァミンをジァミン成分として含む請求項 1記載の組成 物。
3 . 前記光増感性芳香族ジァミンが、 4, 4 ' ージアミノジフエニルスルホン、 3, 3 ' —ジアミノジフエニルスルホン、 ビス { 4一(4一アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン、 ビス { 4— ( 3—アミノフエノキシ) フエ二ル} スルホン、 O—卜リジンスルホン、 4, 4 ' ージアミノジフエニルスルフイ ド、 4, 4 ' 一 ジアミノジフエ二ルジスルフイ ド、 4, 4 ' ージァミノべンゾフエノン、 3, 3 ' 一ジァミノべンゾフエノン、 1, 5—ジァミノアントラキノン、 2—二トロー 1 , 4—ジァミノベンゼン、 3, 3 ' —ジニトロ一 4, 4 ' —ジアミノビフエ二 ル、 3 , 3 ' —ジメ トキシ一 4, 4 ' ージアミノビフエニル、 1, 5—ジァミノ ナフタリン、 9, 9一ビス (4ーァミノフエニル) フルオレン及び 9, 1 0—ビ ス (4ーァミノフエニル) アントラセンから成る群より選ばれる少なくとも 1種 である請求項 2記載の組成物。
4 . 光分解酸によりアルカリ可溶性を示す前記芳香族ジァミンが、 3, 5—ジァ ミノ安息香酸、 3, 5—ジァミノ安息香酸のモルホリンアミ ド、 3, 5—ジアミ ノ安息香酸の N—メチルビペリジンアミド、 2, 6—ジァミノピリジン、 3 , 5 ージァミノピリジン、 2—ヒドロキシー 1, 4ージァミノベンゼン及び 3, 3 ' ージヒドロキシ一 4, 4 ' ージアミノビフエニルから成る群より選ばれる少なく とも 1種である請求項 2又は 3記載の組成物。
5 . 前記ポリイミ ドは、 芳香族ジァミン成分として、 4, 4 ' ージアミノジフエ ニルエーテル、 3, 4 ' ージアミノジフエニルエーテル、 ビス (4—フエノキシ
) 1, 4一ベンゼン、 ビス (3—フエノキシ) 1, 4一ベンゼン、 ビス (3—フ エノキシ) 1, 3—ベンゼン、 2, 2—ビス (4—ァミノフエニル) プロパン、 1, 1, 1, 3 , 3, 3—へキサフルオロー 2—ビス (4—ァミノフエニル) プ 口パン、 4, 4 ' ージアミノジフエニルメタン、 ビス (4一アミノフエノキシ) 4, 4 ' ージフエニル、 2, 2—ビス { (4一アミノフエノキシ) フエ二ル} プ 口パン、 2, 2—ビス { (4一アミノフエノキシ) フエ二ル} へキサフルオルプ 口パン、 1 , 3—ジァミノベンゼン、 1, 4ージァミノベンゼン、 2, 4ージァ ミノ トルエン、 3, 3 ' —ジメチル一 4, 4 ' ―ジアミノビフエニル、 2, 2 ' 一ビス (トリフル才ロメチル) ベンジジン、 , a '一ビス (4ーァミノフエ二 ル) 一 1, 4—ジイソプロピルベンゼン、 ビス (4—アミノフエノキシ)一1 , 3— (2, 2—ジメチル) プロパン及びジァミノシロキサンから成る群より選ば れる少なくとも 1種を含む、 請求項 1ないし 4のいずれか 1項に記載の組成物。
6. 前記ポリイミ ドは、 酸成分として、 3, 4, 3 ' , 4 ' 一べンゾフエノンテ トラカルボン酸ジ無水物、 3, 4, 3 ' , 4 ' ービフエニルテトラカルボン酸ジ 無水物、 ピロメリット酸ジ無水物、 2, 3, 3 ' , 4' ービフヱニルエーテルテ トラカルボン酸ジ無水物、 1, 2, 5, 6—ナフタレンテトラカルボン酸ジ無水 物、 2, 3, 5, 6—ピリジンテトラカルボン酸ジ無水物、 3, 4, 3 ' , 4' ービフエニルスルホンテトラカルボン酸ジ無水物、 ビシクロ (2, 2, 2) —才 ク I 7—ェン一 2, 3, 5, 6—テトラカルボン酸ジ無水物、 4, 4'一 {2 及び 2, 2—トリフルオロー 1一(トリフルォロメチル) ェチリデン} ビス (1, 2—ベンゼンジカルボン酸ジ無水物) から成る群より選ばれる少なくとも 1種を 含む請求項 1ないし 5のいずれか 1項に記載の組成物。
7. 前記ポリイミ ドは、 芳香族ジァミンの一成分として、 ジアルキルージァミノ —ビフエニルスルホン及びノ又はジアルコォキシ一ジアミノービフエニルスルホ ンを含有する請求項 1ないし 6のいずれか 1項に記載の組成物。
8. 前記ジアルキル一ジァミノ一ビフエニルスルホン及び 又はジァルコォキシ —ジアミノービフエニルスルホンが、 3, 3 ' —ジメチルー 4, 4 ' ージァミノ —ビフエニルスルホン及びノ又は 3, 3 ' —ジメ 卜キジ一 4, 4 ' ージアミノー ビフヱニルスルホンである請求項 7記載の組成物。
9. 前記ポリイミ ドは、 芳香族ジァミンの一成分として、 9, 9—ビス (ァミノ フエニル) フルオレン及び Z又は 9, 9—ビス (ァミノアルキル一フエニル) フ ルオレンを含有する請求項 1ないし 6のいずれか 1項に記載の組成物。
1 0. 前記 9, 9—ビス (ァミノフエニル) フルオレン及び Z又は 9, 9—ビス (ァミノアルキル一フエニル) フルオレンが、 9 , 9一ビス (4ーァミノフエ二 ル) フルオレン及び Z又は 9, 9—ビス (3—メチル一4ーァミノフエニル) フ ルオレンである請求項 9記載の組成物。
1 1 . 前記ポリイミ ドは、 芳香族ジァミンの一成分としてジァミノピリジン及び 又はジアミノアクリジニゥムを含有する請求項 1ないし 6のいずれか 1項に記 載の組成物。
1 2 . 前記ジァミノピリジン及び Z又はジアミノアクリジニゥムが、 2, 6—ジ ァミノピリジン及び Z又はァクリフラビンである請求項 1 1記載の組成物。
1 3 . 前記ポリイミ ドは、 二成分以上の芳香族ジァミンを含み、 その一つがジァ ミノジヒドロキシベンゼン、 ジアミノジヒドロキシビフエニル及びジアミノジァ ルコキシビフエニルから成る群より選ばれる少なくとも 1種のヒ ドロキシル基又 はアルコキシル基含有芳香族ジァミンである請求項 1ないし 6のいずれか 1項に 記載の組成物。
1 4 . 前記ヒドロキシル基又はアルコキシル基含有芳香族ジァミンが、 1, 4一 ジァミノー 2—ヒドロキシベンゼン、 3 , 3 ' —ジヒドロキシ一 4, 4 ' ージァ ミノビフエ二ル及び 3, 3 ' —ジメ トキシー 4, 4 ' ージアミノビフエニルから 成る群より選ばれる少なくとも 1種である請求項 1 3記載の組成物。
1 5 . 前記ポリイミ ドは、 芳香族ジァミンの一成分として、 ニトロ芳香族ジアミ ンを含有する請求項 1ないし 6のいずれか 1項に記載の組成物。
1 6 . 前記ニトロ芳香族ジァミン成分が、 1, 4—ジァミノ一 2—二卜口べンゼ ン及び Z又は 3, 3 ' —ジニトロ一 4, 4 ' ージアミノビフエニルである請求項 1 5記載の組成物。
1 7 . 前記ポリイミ ドは、 芳香族ジァミンの一成分として、 1 , 5—ジアミノア ントラキノンを含有する請求項 1ないし 6のいずれか 1項に記載の組成物。
1 8 . 前記ポリイミ ドは、 ポリイミ ド主鎖中に、 ジフエニルスルフィ ド基を含有 する請求項 1ないし 6のいずれか 1項に記載の組成物。
1 9 . ジフエニルスルフィ ド基が、 4, 4 ' —ジアミノジフエニルスルフィ ド中 のジフ Iニルスルフィ ド基である請求項 1 8記載の組成物。
2 0 . 前記ポリイミ ドは、 ポリイミ ド主鎖中に、 ジフエニルジスルフイ ド基を含 有する請求項 1ないし 6のいずれか 1項に記載の組成物。
2 1 . 前記ジフエ二ルジスルフイ ド基が、 4, 4 ' ージアミノジフエニルジスル フィ ド中のジフエニルジスルフィ ド基である請求項 2 0記載の組成物。
2 2 . 前記ポリイミ ドは、 ポリイミ ド主鎖中に、 芳香族ジァミンと共に 1, 4一 ビス一 (3—ァミノプロピル) ピぺラジンを含む請求項 1ないし 6のいずれか 1 項に記載の組成物。
2 3 . 前記ポリイミ ドは、 ポリイミ ド主鎖中に、 芳香族ジァミン成分と共に 3, 9一ビス (3—ァミノプロピル) 一 2, 4, 8, 1 0—テトラオキサスピロ一 ( 5 , 5 ) —ゥンデカンを含む請求項 1ないし 6のいずれか 1項に記載の組成物。
2 4 . 前記ポリイミ ドは、 ポリイミ ド主鎖中に、 芳香族ジァミンの一成分として、 9, 1 0—ビス (4ーァミノフエニル) アントラセンを含有する請求項 1ないし 6のいずれか 1項に記載の組成物。
2 5 . 前記ポリイミ ドは、 ポリイミ ド主鎖中にビフエニルスルホン基を持つ芳香 族ジァミンを含有する請求項 1ないし 6のいずれか 1項に記載の組成物。
2 6 . ビフ: ϋニルスルホン基を持つ前記芳香族ジァミン成分が、 3, 3 ' —ジァ ミノジフエニルスルホン、 4, 4 ' ージアミノジフエニルスルホン、 ビス一 { 4 一 (3—アミノフエノキシ) ビフエ二ル} スルホン及びビス一 { 4 _ ( 4一アミ ノフエノキシ) ビフエ二ル} スルホンから成る群より選ばれる少なくとも 1種で ある請求項 2 5記載の組成物。
2 7 . 前記ポリイミ ドは、 ポリイミ ド主鎖中に、 二成分以上の芳香族ジァミンを 含み、 その一つがジァミノ安息香酸の酸アミ ドである請求項 1ないし 6のいずれ 力、 1項に記載の組成物。
2 8 . 前記ジァミノ安息香酸の酸ァミ ドが 3, 5—ジァミノ安息香酸のモルホリ ンアミド及び 又は Ν—メチルビペラジンアミドである請求項 2 7記載の組成物。
2 9 . 前記ポリイミ ドは、 3成分以上により構成された請求項 2ないし 4のいず れか 1項に記載の組成物。
3 0 . 前記ポリイミ ドは、 ラク トンと塩基により生成した酸触媒の存在下に、 極 性溶媒中で加熱して、 酸ジ無水物と芳香族ジァミンをモル比が 1. 05~0. 95とな るように加えて、 加熱、 脱水して得られたものである請求項 1ないし 2 9のいず れか 1項に記載の組成物.
3 1 . 前記ラクトンは r一バレロラク トンであり、 前記塩基はピリジン及び 又 はメチルモルフォリンである請求項 3 0記載の組成物。
3 2 . 前記ポリイミ ドは、 ジァミン成分としての芳香族ジァミンと酸成分として のテトラカルボン酸ジ無水物のいずれかの成分を多量にして、 ポリイミ ドオリゴ マ一とし、 ついで芳香族ジァミン又は Z及びテトラカルボン酸ジ無水物を加えて 二段階重縮合して得られた、 全芳香族ジァミンと全テ卜ラカルボン酸ジ無水物の モル比が 1 . 0 5— 0 . 9 5であるポリイミ ドブロック共重合体である請求項 3 0又は 3 1記載の組成物。
3 3 . 前記ポリイミ ドのポリスチレン換算の重量平均分子量が 2万 5 0 0 0乃至
4 0万であり、 その熱分解開始温度が 4 5 0 °C以上である請求項 1ないし 3 2の いずれか 1項に記載の組成物。
3 4 . 前記重量平均分子量が 3万ないし 2 0万である請求項 3 3記載の組成物。
3 5 . 前記光酸発生剤を前記ポリイミ ドの重量に対し 1 0から 5 0重量%含む請 求項 1ないし 3 4のいずれか 1項に記載の組成物。
3 6 . 前記光酸発生剤はキノンジアジド化合物である請求項 1ないし 3 5のいず れか 1項に記載の組成物。
3 7 . 溶媒に溶解された溶液の形態にあり、 かつ、 前記ポリイミ ドの含有量が 5 重量%以上である請求項 1ないし 3 6のいずれか 1項に記載の組成物。
3 8 . 請求項 3 7の組成物を製膜したポジ型感光性樹脂フィルム。
3 9 . 請求項 3 7記載の組成物を基材上に被覆し、 乾燥し、 光線又は電子線照射 によって画像を露光し、 その照射域をアル力リ性溶液現像液で除去して形成した パターンを有するポリイミ ド絶縁膜。
4 0 . 請求項 3 7記載の組成物を基材上に被覆し、 乾燥し、 光線又は電子線照射 によって画像を露光し、 その照射域をアル力リ性溶液現像液で除去するポリイミ ド絶縁膜パターンの形成方法。
4 1 . 波長 2 5 0〜4 5 0 n mの光線を照射することにより画像を露光する請求 項 4 0記載の方法。
4 2 . 請求項 2ないし 4、 7ないし 2 8のいずれか 1項に記載された組成物中に 含まれるポリイミ
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