JP2003015293A - 感光性樹脂組成物、これを用いたパターン製造法及び電子部品 - Google Patents
感光性樹脂組成物、これを用いたパターン製造法及び電子部品Info
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Abstract
カリ性を必要とする電子部品の保護膜、絶縁膜の材料と
して好適な感光性樹脂組成物、これを用いたパターン製
造法及び電子部品を提供する。 【解決手段】 一般式(I) 【化1】 (式中、Xは芳香環を有する3価の有機基を表し、Yは
芳香環を有する2価の有機基を表し、R1は感光性基を
有する1価の有機基を表す)で表される繰り返し単位を
有するポリアミド樹脂、光重合性不飽和結合を分子内に
5個以上有するモノマーを含む光重合性不飽和モノマー
及び光重合開始剤を含有してなる感光性樹脂組成物。
Description
れる感光性樹脂組成物、これを用いたパターン製造法及
び電子部品に関する。
縁膜としてポリアミドやポリイミドが用いられている。
しかし、これらの膜にパターンを形成する工程は、膜表
面へのレジスト材の造膜、所定箇所の露光、現像、エッ
チング等による不要箇所の除去、レジスト材の剥離、基
板表面の洗浄作業などからなり煩雑である。そのため
に、露光、現像によりパターンを形成したレジストを保
護膜や絶縁膜としてそのまま使用できる感光材料の開発
が望まれている。
しては感光性ポリイミドが開発され、広く使用されてい
る。しかしながら、多くの感光性ポリイミドはパターン
形成後に300℃くらいの温度でイミド化を行う必要が
あり、高温処理が行えないような電子部品には適用でき
なかった。また、耐アルカリ性を必要とする特殊な電子
部品の保護膜、絶縁膜としては、感光性ポリイミドの耐
アルカリ性では不十分であった。
できないような電子部品や耐アルカリ性を必要とする電
子部品の保護膜、絶縁膜の材料として好適な感光性樹脂
組成物、これを用いたパターン製造法及び電子部品を提
供するものである。
樹脂組成物、これを用いたパターン製造法及び電子部品
に関する。 (1)一般式(I)
芳香環を有する2価の有機基を表し、R1は感光性基を
有する1価の有機基を表す)で表される繰り返し単位を
有するポリアミド樹脂、光重合性不飽和結合を分子内に
5個以上有するモノマーを含む光重合性不飽和モノマー
及び光重合開始剤を含有してなる感光性樹脂組成物。
(I)で表される繰り返し単位及び一般式(II)
す)で表される繰り返し単位を有するものである前記
(1)記載の感光性樹脂組成物。
位/一般式(II)で示される繰り返し単位が20/8
0〜90/10(モル比)の比率である前記(2)の感
光性樹脂組成物。(4)ポリアミド樹脂の重量平均分子
量が、8,000〜200,000である前記(1)又
は(2)の感光性樹脂組成物。
て光重合性不飽和モノマーが1〜500重量部である前
記(1)、(2)、(3)又は(4)に記載の感光性樹
脂組成物。(6)ポリアミド樹脂100重量部に対し
て、光重合開始剤が1〜80重量部である前記(1)〜
(5)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
載の感光性樹脂組成物を用いて感光層を基板上に形成
し、マスクを通して露光及び現像するパターン形成工程
を含むパターン製造法。(8)前記(1)〜(6)のい
ずれかに記載の感光性樹脂組成物を用いて形成される層
を有してなる電子部品。
は、前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する
化合物である。前記一般式(I)の繰り返し単位と共
に、前記一般式(II)で表される繰り返し単位を有す
るものが好ましい。一般式(I)/一般式(II)が2
0/80〜90/10(モル比)の比率であることが好
ましく、30/70〜85/15(モル比)であること
がより好ましい。一般式(I)/一般式(II)の比率
が20/80よりも小さい場合、樹脂中の感光性基の割
合が減少するために、感度が低下し、感光特性が劣る傾
向があり、90/10よりも大きい場合、ゲル化し易く
なるために、ポリアミド樹脂の合成が困難になる傾向が
ある。
む3価の有機基であり、一般にジカルボン酸またはその
誘導体と反応してアミドを形成し得る芳香族ジアミン残
基である。芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環
等が挙げられ、Xに含まれる炭素の総数は6〜40であ
ることが好ましい。また、3つの結合部位は、いずれも
芳香環上に存在することが好ましい。具体的には、ベン
ゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、それらの芳香
環の2〜6個が単結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニ
ル基、スルフィニル基、メチレン基、2,2−プロピレ
ン基、カルボニル基、ジメチルシリル基、シロキサン構
造等を介して結合している基、これらの環上に炭素数1
〜4のアルキル基が置換基として存在する基などが挙げ
られる。
を有する1価の有機基であり、感光性基として、光によ
り重合可能な炭素炭素二重結合を有する基が挙げられ、
例えば、アリルオキシ基、アクリロイルオキシアルコキ
シ基、メタクリロイルオキシアルコキシ基、マレイミジ
ルアルコキシ基、アクリロイルオキシアルキルアミノ
基、メタクリロイルオキシアルキルアミノ基、マレイミ
ジルアルキルアミノ基、アリル基、アクリロイルオキシ
アルキル基、メタクリロイルオキシアルキル基、エチニ
ル基などが挙げられる。好ましいものとしては、一般式
(III)〜(VI)
6及びR7は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4
のアルキル基、フェニル基、ビニル基又はプロペニル基
を表す)で表される1価の有機基が挙げられる。R2で
表される2価の有機基としては、メチレン基、エチレン
基、プロピレン基等の炭素数1〜4のアルキレン基が好
ましい。
で表される1価の有機基のうち、特に、R2が炭素数1
〜4のアルキレン基であり、R3が水素原子又はメチル
基であり、R4及びR5が水素原子である有機基は、感度
が高く、本発明の感光性樹脂組成物に好適である。
般式(II)におけるY及びZは芳香環を有する2価の
有機基であり、芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレ
ン環等が挙げられ、Y及びZに含まれる炭素の総数は6
〜40であることが好ましい(但し、Yは一般式(I)
で示されるX−CO−R1を除くものである)。また、
2つの結合部位は、いずれも芳香環上に存在することが
好ましい。具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、ア
ントラセン環、それらの芳香環の2〜6個が単結合、酸
素原子、硫黄原子、スルホニル基、スルフィニル基、メ
チレン基、2,2−プロピレン基、カルボニル基、ジメ
チルシリル基、シロキサン構造等を介して結合している
基、これらの環上に炭素数1〜4のアルキル基が置換基
として存在する基などが挙げられる。
(II)で表される繰り返し単位を有するポリアミド樹
脂の合成方法は、例えば、ジアミンとジカルボン酸又は
ジカルボン酸の反応性誘導体を反応させ、アミド化する
方法などが挙げられる。上記ジアミンとしては一般式
(VII)または一般式(VIII)
るジアミンを用いることができる。
えば、
以上併用してもよい。
例えば、フェニレンジアミン、トルイレンジアミン、キ
シリレンジアミン、ナフタレンジアミン、4,4′−ジ
アミノジフェニルメタン、4,4′−ジアミノジフェニ
ルスルホン、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、
4,4′−ジアミノベンズアニリド、4,4′−ジアミ
ノベンゾフェノン、3,3′−ジアミノジフェニルスル
ホン、3,3′,5,5′−テトラメチル−4,4′−
ジアミノジフェニルメタン、3,3′,5,5′−テト
ライソプロピル−4,4′−ジアミノジフェニルメタ
ン、1,4−ビス(4−アミノクミル)ベンゼン、1,
3−ビス(4−アミノクミル)ベンゼン、1,4−ビス
(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3
−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−ア
ミノフェノキシ)ベンゼン、2,2−ビス[4−(4−
アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス
[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、
ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホ
ン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ス
ルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]エーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル]ビフェニル等が挙げられ、これらは2種以上を
併用してもよい。
X)
酸を用いることができる。
例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ビス(4−カル
ボキシフェニル)エーテル、ビス(4−カルボキシフェ
ニル)スルホン、4,4′−ビフェニルジカルボン酸、
1,5−ナフタレンジカルボン酸等が挙げられ、これら
は2種以上を併用してもよい。このうち、テレフタル酸
及びイソフタル酸が入手容易で廉価であることから好ま
しい。特に、テレフタル酸とイソフタル酸の混合物の使
用は、生成するポリアミド樹脂の溶解性の点から好まし
い。なお、上記ジカルボン酸の反応性誘導体とは、前記
ジカルボン酸のジハライド、例えば、ジクロライドある
いはジブロマイド、ジエステル等を意味する。
ボン酸又はジカルボン酸の反応性誘導体の総量100モ
ル%に対して、総量で80〜120モル%使用するのが
好ましく、95〜105モル%使用するのがより好まし
い。ジアミンの総量が80モル%より低い場合や120
モル%より高い場合、得られる樹脂の分子量は低く、耐
アルカリ性や耐薬品性に劣る傾向にある。
は、樹脂に感光性を付与するために必須であり、ジアミ
ンの総量100モル%に対して20〜90モル%となる
ように使用するのが好ましく、30〜85モル%となる
ように使用するのがより好ましい。20モル%より少な
いと、樹脂中の感光性基の割合が減少するために感度が
低下し、感光特性が劣る傾向にあり、90モル%より多
いと、反応溶液がゲル化し易くなり、樹脂の合成が困難
になる。
基の暗反応を防ぐためにラジカル重合禁止剤又はラジカ
ル重合抑制剤を添加することができる。ラジカル重合禁
止剤又はラジカル重合抑制剤としては、例えば、p−メ
トキシフェノール、ジフェニル−p−ベンゾキノン、ベ
ンゾキノン、2,2′−メチレンビス(4−エチル−6
−t−ブチルフェノール)、6−t−ブチル−2,3−
キシレノール、ピロガロール、フェノチアジン、レゾル
シノール、o−ジニトロベンゼン、p−ジニトロベンゼ
ン、m−ジニトロベンゼン、フェナントラキン、N−フ
ェニル−1−ナフチルアミン、N−フェニル−2−ナフ
チルアミン、クペロン、タンニン酸、p−ベンジルアミ
ノフェノール、ビタミンE、ニトロソアミン類等が挙げ
られる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併
用してもよい。
抑制剤の使用量は、一般式(VII)で表されるジアミ
ンの総量100モル%に対して0.01〜20モル%で
あることが好ましく、0.05〜10モル%であること
がより好ましい。0.01モル%より少ないと反応溶液
がゲル化し、20モル%より多いと感度が低下する傾向
にある。
は、生成するポリアミド樹脂が完全に溶解する極性溶媒
が好ましく、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホル
ムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクト
ン、スルホラン等が挙げられる。これらの極性溶媒以外
に、ケトン類、エステル類、エーテル類、脂肪族化合物
類、芳香族化合物類、及びそれらのハロゲン化物などを
使用することもでき、例えば、アセトン、ジエチルケト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シ
クロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジエチルエ
ーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチ
レングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロ
ベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン、
キシレン等が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で
用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。以上のよ
うにして合成したポリアミド樹脂は、反応溶液のまま用
いてもよいし、貧溶媒に反応溶液を投入し、樹脂を析出
させ、精製して用いてもよい。
ーとして、光重合性不飽和結合を分子内に5個以上有す
るモノマーを必須成分として使用する。これにより、本
発明の感光性樹脂組成物の感光特性の他、耐溶剤性や、
特に耐アルカリ性を大幅に向上させることができる。ま
た、光重合性不飽和モノマーとして、上記モノマー以外
を併用する場合は、光重合性不飽和結合を分子内に2個
以上有するモノマーを併用することが感光特性等の面か
ら好ましい。光重合性不飽和モノマーとしての配合量
は、ポリアミド樹脂100重量部に対して1〜500重
量部が好ましく、3〜300重量部がより好ましい。1
重量部より少ないと、感光性基の密度が低くなるために
感度が低下する傾向にあり、500重量部より多いと、
感光性基の密度が高くなりすぎるために、暗反応により
ゲル化が生じやすくなり、保存安定性が劣る傾向にあ
る。
%の内、光重合性不飽和結合を分子内に5個以上有する
モノマーが30〜100重量%含まれることが好まし
く、50〜100重量%含まれることがより好ましい。
30重量%より少ないと架橋密度が低下し、耐アルカリ
性が劣る傾向にある。
上有するモノマーとしては、特に制限はなく、例えば、
ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレング
リコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジ
アクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレー
ト、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラ
エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロール
プロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリ
アクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレート、1,
4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサン
ジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメ
タクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタ
エリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリト
ールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラ
メタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリ
レート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、
ジビニルベンゼン、1,3−アクリロイルオキシ−2−
ヒドロキシプロパン、1,3−メタクリロイルオキシ−
2−ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミ
ド、グリセロールジメタクリレート、ネオペンチルグリ
コールジアクリレート、ポリエチレングリコールのジア
クリレート、ポリエチレングリコールのジメタクリレー
ト、ポリプロピレングリコールのジアクリレート、ポリ
プロピレングリコールのジメタクリレート、トリス(メ
タクリロキシエチル)イソシアヌレート、一般式(X)
はメチル基又は水素原子を表し、m及びnはそれぞれ独
立に、1〜20の整数を表す)で表されるビスフェノー
ルAのアルキレンオキシド付加物のジアクリレート及び
ジメタクリレート、一般式(XI)
はそれぞれ独立に、1〜10の整数を表す)で表される
ビスフェノールAのエピクロルヒドリン変性物のジアク
リレート及びジメタクリレート、ビスフェノールAジメ
タクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、一般
式(XII)
12はメチル基又は水素原子を表し、m及びnはそれぞれ
独立に、1〜20の整数を表す)で表されるリン酸のア
ルキレンオキシド付加物のジアクリレート及びジメタク
リレート、一般式(XIII)
はそれぞれ独立に、1〜10の整数を表す)で示される
フタル酸のエピクロルヒドリン変性物のジアクリレート
及びジメタクリレート、一般式(XIV)
はそれぞれ独立に、1〜20の整数を表す)で表される
1,6−ヘキサンジオールのエピクロルヒドリン変性物
のジアクリレート及びジメタクリレート、一般式(X
V)
16はメチル基又は水素原子を表し、3個のmはそれぞれ
独立に、1〜20の整数を表す)で表されるリン酸のア
ルキレンオキシド付加物のトリアクリレート及びトリメ
タクリレート、一般式(XVI)
18はメチル基又は水素原子を表し、l、m及びnはそれ
ぞれ独立に、1〜20の整数を表す)で表されるトリメ
チロールプロパンのアルキレンオキシド付加物のトリア
クリレート及びトリメタクリレート、一般式(XVI
I)
し、R20はメチル基又は水素原子を表す)で表されるホ
スファゼン骨格を有するヘキサアクリレート及びヘキサ
メタクリレート、一般式(XVIII)
22及びR23は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜
4のアルキル基、フェニル基、ビニル基又はプロペニル
基を表し、m及びnはそれぞれ独立に、1〜20の整数
を表す)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキ
シド付加物のビスマレイミド、一般式(XIX)
炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基、ビニル基又は
プロペニル基を表し、m及びnはそれぞれ独立に、1〜
10の整数を表す)で表されるビスフェノールAのエピ
クロルヒドリン変性物のビスマレイミド、一般式(X
X))
炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基、ビニル基又は
プロペニル基を表し、mは2〜20の整数を表す)で表
されるアルカンジオールのビスマレイミド、一般式(X
XI)
炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基、ビニル基又は
プロペニル基を表し、m及びnはそれぞれ独立に、1〜
20の整数を表す)で表される1,6−ヘキサンジオー
ルのエピクロルヒドリン変性物のビスマレイミド、2,
2′−ビス(p−マレイミジルフェノキシフェニル)プ
ロパン等が挙げられる。これらのモノマーは、単独で用
いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
するモノマーとしては、アクリロイル基またはメタクリ
ロイル基を分子内に5個以上有するモノマーが好まし
く、特に好ましいものとして、ジペンタエリスリトール
ペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサア
クリレート、一般式(XXII)
表し、R31はアクリロイル基、メタクリロイル基又は水
素原子を表し、nは3〜10の整数を表し、f、g、
h、i、j及びkはそれぞれ独立に0〜5の整数を表
す)で表されるジペンタエリスリトールのラクトン変性
物のヘキサアクリレート、ヘキサメタクリレート、ペン
タアクリレート及びペンタメタクリレート、一般式(X
XIII)
33はアクリロイル基又はメタクリロイル基を表し、R34
はアクリロイル基、メタクリロイル基又は水素原子を表
し、f、g、h、i、j及びkはそれぞれ独立に0〜5
の整数を表す)で表されるジペンタエリスリトールのア
ルキレンオキシド付加物のヘキサアクリレート、ヘキサ
メタクリレート、ペンタアクリレート及びペンタメタク
リレート等が挙げられる。これらのモノマーは、単独で
用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
は、ポリアミド樹脂100重量部に対して、1〜80重
量部であることが好ましく、3〜50重量部であること
がより好ましい。1重量部より少ないと、感度が低下す
るためにパターンの形成が困難になり、80重量部より
多いと、密着性が低下する傾向にある。
く、例えば、ベンゾフェノン、N,N′−テトラエチル
−4,4′−ジアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−
4′−ジメチルアミノベンゾフェノン、ベンジル、2,
2−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾイ
ンメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベ
ンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシイソブチルフ
ェノン、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メ
チル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モル
ホリノ−1−プロパン、t−ブチルアントラキノン、1
−クロロアントラキノン、2,3−ジクロロアントラキ
ノン、3−クロル−2−メチルアントラキノン、2−エ
チルアントラキノン、1,4−ナフトキノン、9,10
−フェナントラキノン、1,2−ベンゾアントラキノ
ン、1,4−ジメチルアントラキノン、2−フェニルア
ントラキノン、2−(o−クロロフェニル)−4,5−
ジフェニルイミダゾール二量体などが挙げられる。これ
らの光重合開始剤は単独で用いてもよいし、2種以上を
併用してもよい。
が含まれる。この溶剤としては、特に制限はなく、例え
ば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノ
ン、シクロヘキサノン等のケトン化合物、メチルセロソ
ルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセ
ロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブ
チルセロソルブアセテート、3−メチル−3−メトキシ
ブチルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエ
ーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エ
チレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレング
リコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコール
モノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチル
エーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエー
テルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテル
アセテート、ジエチレングリコールプロピルエーテルア
セテート、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル
アセテート、ジエチレングリコールブチルエーテルアセ
テート、ジエチレングリコール−t−ブチルエーテルア
セテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル、
トリエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ト
リエチレングリコールエチルエーテルアセテート、トリ
エチレングリコールプロピルエーテルアセテート、トリ
エチレングリコールイソプロピルエーテルアセテート、
トリエチレングリコールブチルエーテルアセテート、ト
リエチレングリコール−t−ブチルエーテルアセテート
等のアルキレングリコールエーテル化合物、メタノー
ル、エタノール、プロピルアルコール、ブチルアルコー
ル等のアルコール化合物、ヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン等の脂肪族化合物、クロロホルム、ジクロロメタン、
1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン等の脂肪族化
合物・芳香族化合物のハロゲン化物、酢酸エチル、酢酸
ブチル等のエステル化合物、エチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン等のエーテル化合物、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の芳香族化合物、N,N−ジ
メチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、
N−ヒドロキシメチル−2−ピロリドン等のアミド化合
物、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリド
ン、スルホラン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン
性極性溶剤等の有機溶剤が挙げられる。これらの有機溶
剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよ
い。
性を高めるために、ラジカル重合禁止剤又はラジカル重
合抑制剤を添加することができる。ラジカル重合禁止剤
又はラジカル重合抑制剤としては、例えば、p−メトキ
シフェノール、ジフェニル−p−ベンゾキノン、ベンゾ
キノン、2,2′−メチレンビス(4−エチル−6−t
−ブチルフェノール)、6−t−ブチル−2,3−キシ
レノール、ピロガロール、フェノチアジン、レゾルシノ
ール、o−ジニトロベンゼン、p−ジニトロベンゼン、
m−ジニトロベンゼン、フェナントラキン、N−フェニ
ル−1−ナフチルアミン、N−フェニル−2−ナフチル
アミン、クペロン、タンニン酸、p−ベンジルアミノフ
ェノール、ビタミンE、ニトロソアミン類等が挙げられ
る。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用し
てもよい。
抑制剤の使用量は、一般式(I)及び一般式(II)で
表される繰り返し単位を有するポリアミド樹脂と光重合
性不飽和結合を分子内に2個以上有するモノマーの総量
100重量部に対して0.01〜30重量部であること
が好ましく、0.05〜10重量部であることがより好
ましい。0.01重量部より少ないと感光性樹脂組成物
の安定性が低下し、30重量部より多いと感度が低下す
る傾向にある。
プレー法、スクリーン印刷法、スピンコート法等の方法
によりシリコンウエハ、金属基板、セラミック基板等の
基材上に塗布し、溶剤を加熱除去することにより本発明
の感光性樹脂組成物の不揮発成分からなる塗膜を形成で
きる。この塗膜の膜厚は、特に制限するものではない
が、現像性等の点から、1〜50μmであることが好ま
しく、2〜40μmであることがより好ましく、2〜3
0μmであることが特に好ましい。本発明のパターンの
製造法は、この塗膜上に、所望のパターンが描かれたマ
スクを通して活性光線又は化学線を照射するなどしてパ
ターン状に露光した後、未露光部分を適当な現像液で現
像して除去することにより、所望のパターンを有する塗
膜が得られる。
ルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−
メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、ジエチ
レングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコ
ールジメチルエーテル、ジメチルスルホキシド等の良溶
媒、前記良溶媒と低級アルコール、ケトン、水、脂肪族
化合物、芳香族化合物等の貧溶媒の混合溶液が挙げられ
る。現像後に、必要に応じて水又は貧溶媒でリンスを行
い、180℃前後で乾燥することにより、所望のパター
ンを有する本発明の感光性樹脂組成物からなる塗膜が得
られる。このようにして得られる本発明の感光性樹脂組
成物から形成される塗膜は、半導体素子などの電子部品
に用いられるジャンクションコート膜、バッファーコー
ト膜、アルファ線遮蔽膜などの表面保護膜や層間絶縁膜
の形成等に用いられる。
する本発明の感光性樹脂組成物からなる塗膜を前記表面
保護膜や層間絶縁膜として有するが、それ以外は、特に
制限はなく、様々な構造をとることができる。
する。 実施例1 攪拌機、温度計、窒素ガス導入管及び塩化カルシウム管
を備えた500ml四つ口フラスコに、2,2−ビス
[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
(以下BAPPと略記する)を30.6g、4,4′−
ジアミノジフェニルエーテル(以下DDEと略記する)
を1.7g、3,5−ジアミノ安息香酸 2−メタクリ
ロイルオキシエチルエステルを21.9g、2,2′−
メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノー
ル)を3.3g、N−メチル−2−ピロリドン(以下N
MPと略記する)を419.8g加え、窒素雰囲気下、
攪拌しながら0℃まで冷却した。プロピレンオキシドを
27.8g添加した後、イソフタル酸クロライドを1
6.2g、テレフタル酸クロライドを16.2g加え、
室温で1時間攪拌して反応させた。得られた反応溶液を
水に注ぎ、これをミキサーで粉砕し、水洗した後、乾燥
して、一般式(I)/一般式(II)が50/50(モ
ル比)であるポリアミド樹脂の粉末を得た。得られたポ
リアミド樹脂粉末をゲル浸透クロマトグラフィー(以
下、GPCと略す;溶離液は0.05mol/Lリン酸
NMP溶液、液速度は1ml/分、検出はUV検出器
(250nm))を用いて測定したところ、重量平均分
子量はポリスチレン換算で150,000であった。
光重合性不飽和モノマーとして、光重合性不飽和結合を
分子内に5個以上有するモノマーであるジペンタエリス
リトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトール
ヘキサアクリレートの混合物(日本化薬株式会社製KA
YARAD DPHA;以下DPHAと略す)を2.6
88g、光重合開始剤として、ベンゾフェノンを1.0
16g、N,N′−テトラエチル−4,4′−ジアミノ
ベンゾフェノンを0.335g、有機溶剤としてジエチ
レングリコールジメチルエーテル(以下、DMDGと略
す)を12.53g、NMPを12.53g加えて混合
し、本発明の感光性樹脂組成物を得た。
ウエハ(表面:Si)上にスピンコート法により塗布し、
90℃で3分間加熱乾燥して塗膜を形成した。得られた
塗膜に、ネガマスクを通して超高圧水銀灯により画像状
に1000mJ/cm2の露光を行い、次いで、トリエ
チレングリコールジメチルエーテル/ブチルセロソルブ
アセテート(60/40)(重量比)により現像を行っ
た。塗膜を水で洗浄した後、180℃の乾燥機で1時間
乾燥して、本発明の感光性樹脂組成物を用いて得られる
パターンを有する膜厚が3.2μmの塗膜を得た。
に、光重合性不飽和モノマーとして、光重合性不飽和結
合を分子内に3個以上有するモノマーであるトリメチロ
ールプロパントリメタクリレート(新中村化学工業株式
会社製NKエステルTMPT;以下TMPTと略す)を
0.538g、光重合性不飽和結合を分子内に5個以上
有するモノマーであるDPHAを2.150g、光重合
開始剤として、ベンゾフェノンを1.016g、N,
N′−テトラエチル−4,4′−ジアミノベンゾフェノ
ンを0.335g、有機溶剤として、DMDGを12.
53g、NMPを12.53g加えて混合し、本発明の
感光性樹脂組成物を得た。この感光性樹脂組成物を用い
て、実施例1と同様の操作により、本発明の感光性樹脂
組成物を用いて得られるパターンを有する膜厚が3.0
μmの塗膜を得た。
に、光重合性不飽和モノマーとして、TMPTを1.3
44g、DPHAを1.344g、光重合開始剤とし
て、ベンゾフェノンを1.016g、N,N′−テトラ
エチル−4,4′−ジアミノベンゾフェノンを0.33
5g、有機溶剤として、DMDGを12.53g、NM
Pを12.53g加えて混合し、本発明の感光性樹脂組
成物を得た。この感光性樹脂組成物を用いて、実施例1
と同様の操作により、本発明の感光性樹脂組成物を用い
て得られるパターンを有する膜厚が2.8μmの塗膜を
得た。
に、光重合性不飽和モノマーとして、DPHAを0.6
23g、光重合開始剤として、ベンゾフェノンを0.2
34g、N,N′−テトラエチル−4,4′−ジアミノ
ベンゾフェノンを0.077g、有機溶剤として、DM
DGを6.22g、NMPを6.22g加えて混合し、
本発明の感光性樹脂組成物を得た。この感光性樹脂組成
物を用いて、実施例1と同様の操作により、本発明の感
光性樹脂組成物を用いて得られるパターンを有する膜厚
が3.0μmの塗膜を得た。
に、光重合性不飽和モノマーとして、DPHAを0.1
29g、光重合開始剤として、ベンゾフェノンを0.1
93g、N,N′−テトラエチル−4,4′−ジアミノ
ベンゾフェノンを0.064g、有機溶剤として、DM
DGを6.73g、NMPを6.73g加えて混合し、
本発明の感光性樹脂組成物を得た。この感光性樹脂組成
物を用いて、実施例1と同様の操作により、本発明の感
光性樹脂組成物を用いて得られるパターンを有する膜厚
が2.5μmの塗膜を得た。
アミノ安息香酸 2−メタクリロイルオキシエチルエス
テルを35.0g、2,2′−メチレンビス(4−エチ
ル−6−t−ブチルフェノール)を5.3g、NMPを
381.5g用いた以外は実施例1と同様の操作を行
い、一般式(I)/一般式(II)が80/20(モル
比)であるポリアミド樹脂の粉末を得た。得られたポリ
アミド樹脂粉末をGPC(溶離液は0.05mol/L
リン酸NMP溶液、液速度は1ml/分、検出はUV検
出器(250nm))を用いて測定したところ、重量平
均分子量はポリスチレン換算で107,000であっ
た。得られたポリアミド樹脂を用いた以外は実施例4と
同様の操作を行い、本発明の感光性樹脂組成物を得た。
この感光性樹脂組成物を用いて、実施例1と同様の操作
により、本発明の感光性樹脂組成物を用いて得られるパ
ターンを有する膜厚が2.6μmの塗膜を得た。
アミノ安息香酸 2−メタクリロイルオキシエチルエス
テルを13.1g、2,2′−メチレンビス(4−エチ
ル−6−t−ブチルフェノール)を2.0g、NMPを
445.2g用いた以外は実施例1と同様の操作を行
い、一般式(I)/一般式(II)が30/70(モル
比)であるポリアミド樹脂の粉末を得た。得られたポリ
アミド樹脂粉末をGPC(溶離液は0.05mol/L
リン酸NMP溶液、液速度は1ml/分、検出はUV検
出器(250nm))を用いて測定したところ、重量平
均分子量はポリスチレン換算で98,000であった。
得られたポリアミド樹脂を用いた以外は実施例4と同様
の操作を行い、本発明の感光性樹脂組成物からなる感光
液を作製した。この感光液を用いて、実施例1と同様の
操作により、本発明の感光性樹脂組成物からなるパター
ンを有する膜厚が3.0μmの塗膜を得た。
を備えた500ml四つ口フラスコに、BAPPを6
1.2g、DDEを3.3g、NMPを483.5g加
え、窒素雰囲気下、攪拌しながら0℃まで冷却した。プ
ロピレンオキシドを27.8g添加した後、イソフタル
酸クロライドを16.2g、テレフタル酸クロライドを
16.2g加え、室温で1時間攪拌して反応させた。得
られた反応溶液を水に注ぎ、これをミキサーで粉砕し、
水洗した後、乾燥して、一般式(I)/一般式(II)
が0/100(モル比)であるポリアミド樹脂の粉末を
得た。得られたポリアミド樹脂粉末をGPC(溶離液は
0.05mol/Lリン酸NMP溶液、液速度は1ml
/分、検出はUV検出器(250nm))を用いて測定
したところ、重量平均分子量はポリスチレン換算で10
2,000であった。得られたポリアミド樹脂を用いた
以外は実施例1と同様の操作を行い、感光性樹脂組成物
を作製した。この感光性樹脂組成物を用いて、実施例1
と同様の操作により、塗膜を形成し、露光、現像を行っ
たが、パターンを有する塗膜が得られなかった。
に、光重合性不飽和モノマーとして、TMPTを2.6
88g、光重合開始剤として、ベンゾフェノンを1.0
16g、N,N′−テトラエチル−4,4′−ジアミノ
ベンゾフェノンを0.335g、有機溶剤として、DM
DGを12.53g、NMPを12.53g加えて混合
し、感光性樹脂組成物を得た。この感光性樹脂組成物を
用いて、実施例1と同様の操作により、パターンを有す
る膜厚が3.0μmの塗膜を得た。
製した樹脂組成物の配合量、ポリアミド樹脂の重量平均
分子量をまとめた。表中、モノマーとは光重合性不飽和
結合を分子中に2個以上有するモノマーを示す。5官能
以上のモノマーとは光重合性不飽和結合を分子中に5個
以上有するモノマーを示し、その割合は光重合性不飽和
結合を分子中に2個以上有するモノマー100重量%に
対する割合を示す。また、配合量はポリアミド樹脂の総
量100重量部に対する配合量を示す。
製した塗膜の評価結果をまとめた。
性樹脂組成物を用いたために、耐アルカリ性に優れる、
パターンを有する塗膜が得られた。比較例1では、本発
明で規定した樹脂構造を有さないポリアミド樹脂を用い
たために、感光特性が劣り、パターンを有する塗膜が得
られなかった。比較例2では、本発明で規定した光重合
性不飽和結合を分子内に5個以上有するモノマーを用い
なかったために耐アルカリ性に劣り、PCT後、塗膜が
剥離した。
脂組成物は、高温処理を必要とせずに、耐熱性、耐アル
カリ性に優れた、パターンを有する塗膜を形成すること
ができ、高温処理ができないような電子部品や耐アルカ
リ性を必要とする電子部品に用いられる保護膜や、絶縁
膜の材料として好適に使用することができる。
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、Xは芳香環を有する3価の有機基を表し、Yは
芳香環を有する2価の有機基を表し、R1は感光性基を
有する1価の有機基を表す)で表される繰り返し単位を
有するポリアミド樹脂、光重合性不飽和結合を分子内に
5個以上有するモノマーを含む光重合性不飽和モノマー
及び光重合開始剤を含有してなる感光性樹脂組成物。 - 【請求項2】 ポリアミド樹脂が、一般式(I)及び一
般式(II) 【化2】 (式中、Y及びZは芳香環を有する2価の有機基を表
す)で表される繰り返し単位を有するものである請求項
1記載の感光性樹脂組成物。 - 【請求項3】 一般式(I)で示される繰り返し単位/
一般式(II)で示される繰り返し単位が20/80〜
90/10(モル比)の比率である請求項2記載の感光
性樹脂組成物。 - 【請求項4】 ポリアミド樹脂の重量平均分子量が、
8,000〜200,000である請求項1、2又は3
記載の感光性樹脂組成物。 - 【請求項5】 ポリアミド樹脂100重量部に対して光
重合性不飽和モノマーが1〜500重量部である請求項
1、2又は3のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。 - 【請求項6】 ポリアミド樹脂100重量部に対して、
光重合開始剤が1〜80重量部である請求項1〜5のい
ずれかに記載の感光性樹脂組成物。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の感光性
樹脂組成物を用いて感光層を基板上に形成し、マスクを
通して露光及び現像するパターン形成工程を含むパター
ン製造法。 - 【請求項8】 請求項1〜6のいずれかに記載の感光性
樹脂組成物を用いて形成される層を有してなる電子部
品。
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