含有机硅结构聚合物、感光树脂组合物、感光树脂涂层、感光干膜、层合体和图案形成方法技术

本发明专利技术为含有机硅结构的聚合物、感光性树脂组合物、感光性树脂涂层、感光性干膜、层合体和图案形成方法。将包含分子中具有交联性基团或易交联反应的反应位点的含有机硅结构的聚合物的感光性树脂组合物涂布至基底上，以形成具有改进的基底粘合性、图案形成能力、耐开裂性、耐热性和作为保护膜的可靠性的感光性树脂涂层。

Polymer containing silicone structure, photosensitive resin composition, photosensitive resin coating, photosensitive dry film, laminate and pattern forming method

The invention provides a polymer containing silicone structure, a photosensitive resin composition, a photosensitive resin coating, a photosensitive dry film, a laminate and a pattern forming method. Photosensitive resin compositions containing polymers with organosilicon structure containing cross-linking groups or reaction sites in molecules are coated on the substrate to form photosensitive resin coatings with improved substrate adhesion, pattern forming ability, cracking resistance, heat resistance and reliability as protective films.

【技术实现步骤摘要】
含有机硅结构聚合物、感光树脂组合物、感光树脂涂层、感光干膜、层合体和图案形成方法相关申请的交叉引用本非临时申请在美国法典第35卷第119节(a)款下要求2017年8月9日于日本提交的第2017-153884号专利申请的优先权，所述专利申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及含有机硅结构的聚合物、感光性树脂组合物、感光性树脂涂层、感光性干膜、和使用所述组合物或干膜的图案形成方法以及使用所述涂层的层合体。
技术介绍
在现有技术中，用于半导体器件的感光性保护膜和用于多层印刷电路板的感光性绝缘膜由感光性聚酰亚胺组合物、感光性环氧树脂组合物、感光性有机硅组合物等形成。作为用于保护这样的基底和电路的感光性材料，专利文献1公开了感光性有机硅组合物。该感光性有机硅组合物在低温时可固化并且形成涂层，所述涂层是柔性的并且在耐湿粘合性和其它性质方面完全可靠，但是较不耐化学品，如具有高溶解力的光致抗蚀剂剥离剂，典型地为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。为了克服该问题，专利文献2提出了基于含硅亚苯基(silphenylene)结构的有机硅聚合物的感光性有机硅组合物。该组合物在针对光致抗蚀剂剥离剂的耐化学品性等方面得以改进，但是仍然具有经固化的涂层在热循环测试(在-25℃保持10分钟并且在125℃保持10分钟的测试重复1,000个循环)中从基底剥离或开裂的问题。这样的树脂组合物的可靠性需要进一步改进。引用列表专利文献1：JP-A2002-088158(USP6,590,010，EP1186624)专利文献2：JP-A2008-184571(USP7,785,766，EP1953183)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供含有机硅结构的聚合物、感光性树脂组合物、感光性树脂涂层和感光性干膜，它们形成树脂涂层或树脂层，所述树脂涂层或树脂层可以以厚膜形式加工以限定精细尺寸的图案，具有改进的膜性质，所述膜性质包括耐开裂性与对用于电子部件及半导体器件的基底和用于电路板的支持体的粘合性，并且因此作为电气及电子部件的保护膜和用于接合基底的膜是可靠的。另一目的在于提供使用前述物质的层合体和图案形成方法。专利技术人已发现，分子中具有交联性基团或易交联反应的反应位点的含有机硅结构的聚合物起提供足够的成膜能力的作用；由包含所述聚合物的组合物能形成宽范围的厚度的感光性树脂涂层；和所述感光性树脂涂层具有改进的对基底、电子部件和半导体器件的粘合性，图案形成能力，耐开裂性，耐热性，电绝缘性和作为绝缘保护膜的可靠性，并且因此可用作电气及电子部件的保护膜和用于接合基底的膜。在一个方面，本专利技术提供了包含具有式(a1)的重复单元和具有式(b1)的重复单元的含有机硅结构的聚合物。其中，R1至R4各自独立地为C1-C8一价烃基，m和n各自独立地为0至300的整数，X1为具有式(1)的二价基团：其中，R11各自独立地为氢或C1-C8一价烃基，其中至少一个氢可以被卤素取代，R12各自独立地为C1-C8直链、支链或环状的亚烷基，其中任意亚甲基结构部分可以被醚键或亚苯基结构部分取代，R13各自独立地为氢、C1-C8一价烃基、羟基或缩水甘油基，p和q各自独立地为0至4的整数，Y1为单键或具有式(1-1)、(1-2)或(1-3)的二价有机基团：其中，R14为C1-C8一价烃基，其中至少一个氢可以被卤素取代，Y2为二价有机基团，r和s各自独立地为0至3的整数，t和u各自独立地为0至2的整数。在优选的实施方案中，Y2为选自以下基团的基团：其中，R各自独立地为卤素或C1-C8直链、支链或环状的烷基或卤代烷基，w为1至6的整数，x为0至4的整数，并且y和z各自独立地为0至4的整数。在优选的实施方案中，含有机硅结构的聚合物可以另外包含具有式(a2)的重复单元和具有式(b2)的重复单元。其中，R1至R4、m和n如上文所定义，X2为具有式(2)的二价基团：其中，Z1为单键或选自以下的二价有机基团：R21各自独立地为氢或甲基，R22和R23各自独立地为C1-C4直链、支链或环状的烷基或C1-C4直链、支链或环状的烷氧基，a各自独立地为0至7的整数，b和c各自独立地为0至2的整数。在优选的实施方案中，含有机硅结构的聚合物可以另外包含具有式(a3)的重复单元和具有式(b3)的重复单元。其中，R1至R4、m和n如上文所定义，X3为具有式(3)的二价基团：其中，Z2为单键或选自以下的二价有机基团：R31各自独立地为氢或甲基，R32和R33各自独立地为C1-C4直链、支链或环状的烷基或C1-C4直链、支链或环状的烷氧基，d各自独立地为0至7的整数，e和f各自独立地为0至2的整数。在优选的实施方案中，含有机硅结构的聚合物可以另外包含具有式(a4)的重复单元和具有式(b4)的重复单元。其中，R1至R4、m和n如上文所定义，X4为具有式(4)的二价基团：其中，R41各自独立地为氢或甲基，并且g各自独立地为0至7的整数。在优选的实施方案中，含有机硅结构的聚合物可以另外包含具有式(a5)的重复单元和具有式(b5)的重复单元。其中，R1至R4、m和n如上文所定义，X5为具有式(5)的二价基团：其中，R51各自独立地为氢或甲基，R52和R53各自独立地为C1-C8一价烃基，j和k各自独立地为0至300的整数，并且h各自独立地为0至7的整数。在第二方面，本专利技术提供了感光性树脂组合物，其包含(A)含有如上文定义的含有机硅结构的聚合物的基础树脂和(B)光致产酸剂。感光性树脂组合物可以另外包含(C)交联剂。交联剂(C)优选为选自以下的至少一种化合物：用甲醛或甲醛-醇改性的氨基缩合物、分子中具有平均至少两个羟甲基或烷氧基羟甲基的酚化合物和分子中具有平均至少两个环氧基团的环氧化合物。感光性树脂组合物可以另外包含(D)溶剂和/或(E)碱性化合物。在第三方面，本专利技术提供了感光性树脂涂层，其由上文定义的感光性树脂组合物形成。在第四方面，本专利技术提供了感光性干膜，其包括支持膜和在其上的感光性树脂涂层。在第五方面，本专利技术提供了层合体，其包括具有开口宽度为10至100μm和深度为10至120μm的沟槽和/或孔的基底以及在其上的感光性树脂涂层。在第六方面，本专利技术提供了图案形成方法，其包括如下步骤：(i)将上文定义的感光性树脂组合物涂布至基底上，以在其上形成感光性树脂涂层，(ii)将感光性树脂涂层的预定区域通过光掩模曝光至辐射和曝光后烘焙，和(iii)将经曝光后烘焙的感光性树脂涂层用显影剂显影，以溶解掉树脂涂层的未曝光区域并形成树脂涂层的图案。在第七方面，本专利技术提供了图案形成方法，其包括如下步骤：(i)将上文定义的感光性干膜在其感光性树脂涂层处贴合至基底，以在其上布置感光性树脂涂层，(ii)将感光性树脂涂层的预定区域通过光掩模曝光至辐射和曝光后烘焙，和(iii)将经曝光后烘焙的感光性树脂涂层用显影剂显影，以溶解掉树脂涂层的未曝光区域并形成树脂涂层的图案。图案形成方法可以另外包括(iv)在100至250℃的温度将由显影步骤(iii)产生的经图案化的树脂涂层后固化。在优选的实施方案中，基底具有开口宽度为10至100μm和深度为10至120μm的沟槽和/或孔。在典型的应用中，感光性树脂组合物将形成用于保护电气及电子部件的涂层或将形成用于将两个基底接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含有机硅结构的聚合物，其包含具有式(a1)的重复单元和具有式(b1)的重复单元:

【技术特征摘要】
2017.08.09 JP 2017-1538841.含有机硅结构的聚合物，其包含具有式(a1)的重复单元和具有式(b1)的重复单元:其中，R1至R4各自独立地为C1-C8一价烃基，m和n各自独立地为0至300的整数，X1为具有式(1)的二价基团:其中，R11各自独立地为氢或其中至少一个氢可以被卤素取代的C1-C8一价烃基，R12各自独立地为C1-C8直链、支链或环状的亚烷基，其中任意亚甲基结构部分可以被醚键或亚苯基结构部分取代，R13各自独立地为氢、C1-C8一价烃基、羟基或缩水甘油基，p和q各自独立地为0至4的整数，Y1为单键或具有式(1-1)、(1-2)或(1-3)的二价有机基团：其中，R14为C1-C8一价烃基，其中至少一个氢可以被卤素取代，Y2为二价有机基团，r和s各自独立地为0至3的整数，t和u各自独立地为0至2的整数。2.根据权利要求1所述的含有机硅结构的聚合物，其中Y2为选自以下基团的基团：其中，R各自独立地为卤素或C1-C8直链、支链或环状的烷基或卤代烷基，w为1至6的整数，x为0至4的整数，并且y和z各自独立地为0至4的整数。3.根据权利要求1所述的含有机硅结构的聚合物，其另外包含具有式(a2)的重复单元和具有式(b2)的重复单元：其中，R1至R4、m和n如上文所定义，X2为具有式(2)的二价基团：其中，Z1为单键或选自以下的二价有机基团：R21各自独立地为氢或甲基，R22和R23各自独立地为C1-C4直链、支链或环状的烷基或C1-C4直链、支链或环状的烷氧基，a各自独立地为0至7的整数，b和c各自独立地为0至2的整数。4.根据权利要求1所述的含有机硅结构的聚合物，其另外包含具有式(a3)的重复单元和具有式(b3)的重复单元：其中，R1至R4、m和n如上文所定义，X3为具有式(3)的二价基团：其中，Z2为单键或选自以下的二价有机基团：R31各自独立地为氢或甲基，R32和R33各自独立地为C1-C4直链、支链或环状的烷基或C1-C4直链、支链或环状的烷氧基，d各自独立地为0至7的整数，e和f各自独立地为0至2的整数。5.根据权利要求1所述的含有机硅结构的聚合物，其另外包含具有式(a4)的重复单元和具有式(b4)的重复单元：其中，R1至R4、m和n如上文所定义，X4为具有式(4)的二价基团：其中，R41各自独立地为氢或甲基，并且g各自独立地为0至7的整数。6.根据权利要求1所述的含有机硅结构的聚合物，其另外包含具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：丸山仁，近藤和纪，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP