用于微电子和光电子器件及其组件的热氧化稳定的、侧链聚醚官能化的聚降冰片烯制造技术

本发明专利技术涉及一种聚降冰片烯(PNB)组合物实施方案，其对于形成微电子和/或光电子器件及其组件是有用的，本发明专利技术更具体涉及一种包含具有降冰片烯型重复单元的PNB的组合物，该降冰片烯型重复单元是聚醚官能化的，其中，该组合物以及由其形成的微电子和/或光电子器件的该PNB可抵抗所述聚醚官能的热氧化性的链降解。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于微电子和光电子器件及其组件的热氧化稳定的、侧链聚醚官能化的聚降冰片烯相关申请的交叉引用本申请主张2012年1月16日申请的临时专利申请序列号No.61/586950以及2012年2月22日申请的临时专利申请序列号No.61/601752的优先权，其全部内容以参考方式并入于本文。
根据本专利技术的实施方案通常涉及一种对于形成微电子和/或光电子器件及其组件有用的聚降冰片烯(PNB)组合物，更具体而言，涉及一种包含具有降冰片烯型重复单元的PNBs的组合物，所述重复单元是聚醚官能化的，其中该PNB可抵抗所述聚醚官能化的热氧化性的链降解。
技术介绍
有机聚合物材料越来越多地使用在微电子和光电子工业中用于多种应用。例如，该有机聚合物材料的用途包括：用于微电子和光电子器件的中间电介质、重新分配层、应力缓冲层、调平或者平面化层、α粒子阻挡层。该器件包括微电子机械系统和光电机械系统以及用于形成该系统的器件和器件组件的直接粘接。其中该有机聚合物材料是感光的，因此是可自成像的，它们提供减少使用由其形成的该层以及结构所需要的工艺步骤数量的额外优势。虽然聚酰亚胺(PI)、聚苯并噁唑(PBO)以及苯并环丁烷(BCB)组合物由于它们的通常良好的热稳定性和机械强度，因而成为许多前述的应用中的选择材料，但上面的物质中的每一种或是在固化中由前体形成，这些前体通过反应而修饰该聚合物的骨架(PI和PBO)，或是形成该骨架(BCB)，因而通常在固化中需要特殊的处理条件以去除在该固化中形成的副产物和/或清除可阻止该固化的氧气或水蒸汽。此外，该物质的固化经常需要超过250℃的工艺温度(对于一些材料而言是高达400℃)。因此这些材料能够对某些应用造成困难，例如重新分配层和中间电介质层以及覆盖在图像传感阵列上的透明罩的直接粘接。因此，认为提供一种对于形成前述结构有用的材料是有利的，该材料显示出与已知的PI、PBO以及BCB组合物同等的热稳定性和机械强度，其中该材料具有一个充分形成的聚合物骨架，该骨架允许在200℃或更低的温度下进行固化。进一步，该有利的材料在应当是在其特征上是可调节的，以根据其目标应用而提供适当水平或者适当值的应力、模量、介电常数、断裂伸长、以及水蒸汽的渗透性。更进一步该材料为自成像的是有利的。附图说明参考以下附图在下文叙述根据本专利技术的实施方案。图1是表示聚合物P9和P14在加热至200℃时超过600分钟的质量损失的图；图2是表示配方实施方案F44、F45、F46、F53以及F55在150℃在空气中100小时的高温稳定性试验(HTS)中的标准化的断裂伸长的箱线图；图3是表示配方实施方案F57-F60在150℃在空气中200小时的高温稳定性试验(HTS)中测得的标准化的断裂伸长的箱线图；图4是表示配方实施方案F61-F64在150℃在空气中200小时的高温稳定性试验(HTS)中测得的标准化的断裂伸长的箱线图；图5是表示配方实施方案F65-F68在150℃在空气中200小时的高温稳定性试验(HTS)中测得的标准化的断裂伸长的箱线图。具体实施方案根据本专利技术的实施方案涉及降冰片烯型聚合物、包含该聚合物的可自成像的组合物、以及可使用该聚合物和组合物形成的薄膜、层、结构、器件或者组件。这些实施方案中的一些实施方案包含可自成像的组合物，该组合物可在由其形成的薄膜成图像地曝光之后，接着采用水基显影溶剂进行该图像的显影，而提供正型(positivetone)图像。然而，其它的这样的实施方案包括可自成像的组合物，该组合物可在由其形成的薄膜成图像地曝光之后，接着采用适当的溶剂基显影剂进行该图像的显影，而提供负型(negativetone)图像。进一步，前述的实施方案可常规地提供5微米(μm)或更厚的薄膜、以及在该薄膜中的显示出分离了的线/槽分辨率的高宽比(aspectratio)超过1∶2的图像。由本专利技术的聚合物实施方案形成的薄膜、层以及结构对于特别是微电子器件和光电子器件这两者以及由它们形成的组件中的中间电介质、重新分配层、应力缓冲层、调平或者平面化层、α粒子阻挡层、以及用于形成芯片堆栈和用于在图像阵列上可固定地贴附透明罩的粘接是有用的。除非另有说明，本文使用的涉及成分量、反应条件、聚合物组合物以及配方的所有的数字、数值和/或表述应当理解为，在所有情况下都是被术语“大约”修饰，因为这些数字本质上是近似值，其反映了特别是在获得该数值过程中遇到的在测定方面的各种不确定性。进一步，当本文中披露一个数字范围，该范围是连续的，除非另有说明，包含从该范围中的最小值到且包含最大值中的每一个数值。更进一步，当该范围涉及整数时，除非另有说明，包含从最小数值到且包含最大数值的每一个整数。另外，当提供多个范围来描述一个特点或特征时，该范围可被组合在一起来进一步描述该特点或特征。此处使用的冠词“一个(a)”、“一个(an)”以及“该，所述(the)”包括复数的指示物在内，除非另有明确地和毫不含糊地限定于一个指示物。应当理解的是，本文使用的短语“微电子器件”包括“微光电子器件”以及“光电子器件”。因此提到微电子器件或者微电子器件组件时包括了光电子器件和微光电子器件以及其组件。应当理解的是，本文中术语“电介质”和“绝缘”可交换地使用。因此提到绝缘层时包括了电介质层。本文中使用的术语“聚合物”应当理解为表示一个分子，其包含一种或多种不同类型的重复单元(聚合物的最小构成单元)的骨架，并且除了聚合物本身以外还包含引发剂、催化剂、以及参与形成该聚合物的其它元素的残余物，其中该残余物应当理解为不是共价地结合于其中。进一步，关于该残余物以及其它元素，虽然通常在聚合后净化工序中去除，典型地是与该聚合物混合或者共混，因而一小量通常在聚合物在容器之间或者溶剂或分散介质之间转运时保留在该聚合物中。本文中使用的术语“聚合物组合物”表示至少包括一种合成的聚合物、以及为了提供或修饰该组合物的具体性质而在该聚合物的形成之后添加的材料。示例性的可添加的材料包括但不限于溶剂、光活性合物(PAC)、溶解率抑制剂、溶解率促进剂、交联部分(crosslinkingmoieties)、活性稀释剂、抗氧化剂、粘着促进剂、以及增塑剂。本文中使用的术语“模量”应当理解为表示应力-应变率，且除非另有说明，是指在应力应变曲线的线性弹性区域中测定的杨氏模量或者拉伸模量。模量值通常按照ASTM方法DI708-95而测定。薄膜具有低的模量，应当理解为也具有低的内应力。术语“光可限定的(photodefinable)”是指材料或者材料的组合物的特征，所述材料或者材料的组合物例如待形成为、形成于和由其自身形成图案化层或者结构的根据本专利技术的实施方案的聚合物或聚合物组合物。换一种说法，“光可限定的层”不需要使用另一个形成于其上的材料层，例如光致抗蚀剂层，以形成前述的图案化层或者结构。进一步理解，具有该特征的聚合物组合物通常应用于图案形成用的方案中以形成图案化的薄膜/层或结构。应当注意的是，该方案中包含所述光可限定的材料或由其形成的层的“成图像地曝光”。该成图像地曝光是用于表示所述层中的被选中部位进行光化辐射的曝光，其中非选中的部位不遭受该光化辐射曝光。本文中使用的术语“可自成像的组合物”应当理解为表示光可限定的材料，且可因此在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电子或者光电子器件，其包含重新分配层(RDL)结构、芯片堆栈结构、CMOS图像传感器坝结构中的一种或多种，其中，所述结构进一步包含具有衍生自根据式A的降冰片烯型单体的重复单元的热氧化稳定化的聚合物、以及包含酚类抗氧化剂和增效剂的复合添加剂，其中s选自0至3，t选自2至4，u是1至3中的整数以及R5选自甲基、乙基、正丙基或者异丙基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.16 US 61/586,950;2012.02.22 US 61/601,7521.一种微电子或者光电子器件，其包含重新分配层(RDL)结构、芯片堆栈结构、CMOS图像传感器坝结构中的一种或多种，其中，所述结构进一步包含正型可自成像的组合物，其含有具有衍生自根据式A的降冰片烯型单体的重复单元的热氧化稳定化的聚合物、以及包含一种或多种酚类抗氧化剂和一种或多种二芳基胺增效剂的复合添加剂，其中s选自0至3，t为2，u是1至3中的整数以及R5选自甲基、乙基、正丙基或者异丙基，所述一种或多种酚类抗氧化剂选自：2,2’-((2-羟基-5-甲基-1,3-亚苯基)二(亚甲基))二(4-甲基酚)，6,6’-亚甲基二(2-(2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基酚)、6,6’-(2-羟基-5-甲基-1,3-亚苯基)二(亚甲基)二(2-(2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基酚)、6,6’-亚甲基二(2-(2-羟基-3,5-二甲基苄基)-4-甲基酚)和6,6’-(2-羟基-5-甲基-1,3-亚苯基)二(亚甲基)二(2,4-二甲基酚)；所述一种或多种二芳基胺增效剂选自：N,N’-二-2-萘基-对亚苯基二胺、二(4-(叔丁基)苯基)胺、二(4-(2-苯基丙-2-基)苯基)胺、双(4-(2,4,4-三甲基戊烷-2-基)苯基)胺和二(4-(2,4,4-三甲基戊基)苯基)胺；且其中所述抗氧化剂和胺增效剂中的每个以每一百份所述聚合物为3－10份的量存在。2.根据权利要求1所述的微电子或者光电子器件，其中所述增效剂是二(4-(叔丁基)苯基)胺、二(4-(2-苯基丙-2-基)苯基)胺、或二(4-(叔戊基)苯基)胺中的一种或多种，并且所述酚类抗氧化剂是2,2’-((2-羟基-5-甲基-1,3-亚苯基)二(亚甲基))二(4-甲基酚)、或6,6’-亚甲基二(2-(2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基酚)中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的微电子或者光电子器件，其中增效剂是二(4-(2-苯基丙-2-基)苯基)胺，并且酚抗氧化剂是2,2’-((2-羟基-5-甲基-1,3-亚苯基)二(亚甲基))二(4-甲基酚)。4.根据权利要求1、2或者3中任一项所述的微电子或者光电子器件，其中，根据式A的降冰片烯型单体是三氧杂壬烷降冰片烯(NBTON)或者四氧杂十二烷降冰片烯(NBTODD)。5.根据权利要求4所示的微电子或者光电子器件，其中所述热氧化稳定化的聚合物进一步包含重复单元，所述重复单元衍生自一种或多种的选自降冰片烯基...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·阿帕纽斯，A·贝尔，C·伯恩斯，C·赛勒斯，E·埃尔切，R·格罗夫，S·开蒂，B·纳普，H·额，S·大桥，张伟，
申请(专利权)人：普罗米鲁斯有限责任公司，住友电木株式会社，
类型：发明
国别省市：美国;US