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
(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。
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
(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
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
(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。
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
(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。
(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
(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。
(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
(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。
(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
(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。
(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
(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
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。
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
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
(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
(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
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
(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
(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
(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
(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。
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
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
(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。