聚酰亚胺前驱物及其所制得的光刻图案制造技术

本发明专利技术有关于一种聚酰亚胺前驱物及其所制得的光刻图案。此聚酰亚胺前驱物具有如下式(I)所式的重复单元：

Polyimide precursors and their photolithographic patterns

The invention relates to a polyimide precursor and a photolithographic pattern produced therefrom. The polyimide precursor has repetitive units as shown in formula (I):

【技术实现步骤摘要】
聚酰亚胺前驱物及其所制得的光刻图案
本专利技术是有关一种聚酰亚胺前驱物及光刻图案(lithographypattern)，特别是提供一种具有良好图案成形性的聚酰亚胺前驱物及光刻图案。
技术介绍
随着电子产品的发展越趋轻薄，电子零组件的尺寸是日渐缩小。其中，为了同时满足尺寸缩减与信号传递的要求，线宽图案的尺度是逐渐微小化，且线宽解析度亦被严格要求。因此，作为软性基板原料的聚酰亚胺化合物的图案成形性是日益重要。在许多的应用中，聚酰亚胺树脂可添加感光交联基团，以形成聚酰亚胺前驱物，并利用涂布、曝光及显影等处理，产生适当的光刻图案。然而，一般聚酰亚胺前驱物的聚酰胺酸溶液易降解且保存不易，故所形成的聚酰亚胺具有较低的分子量，而使其易被显影液所洗去，进而降低图案解析度，或者无法形成光刻图案，导致操作性不佳。有鉴于此，亟须提供一种聚酰亚胺前驱物及其所制得的光刻图案，以改进聚酰亚胺前驱物及其所制得的光刻图案的缺陷。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个方面在于提供一种聚酰亚胺前驱物，此聚酰亚胺前驱物具有特定结构的重复单元，而具有良好的图案成形性，进而可藉由光刻制程制得具良好分辨性的光刻图案。本专利技术的另一方面在于提供一种光刻图案，其是利用前述的聚酰亚胺前驱物进行光刻制程所制得。根据本专利技术的一个方面，提出一种聚酰亚胺前驱物。此聚酰亚胺前驱物具有如下式(I)所示的重复单元：于式(I)中，Ar代表衍生自含有四羧酸二酐的四价基团；R1代表衍生自含有二胺的二价基团；且R2分别独立地代表热交联基团、感光交联基团或氢原子。依据本专利技术的一实施例，前述的Ar分别独立地代表或且Y代表单键、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-或-CO-。依据本专利技术的另一实施例，前述的R1分别独立地代表(其中R11代表3至12的整数)、(其中R14代表9至39的数值，且R13与R15的总和为3至6的数值)。依据本专利技术的又一实施例，前述的R2包含或其中「*」代表与式(I)的氧原子键结的位置。依据本专利技术的再一实施例，前述聚酰亚胺前驱物的重复单元的数目为2至150。依据本专利技术的又另一实施例，前述聚酰亚胺前驱物的二分子链末端分别具有第一封端基团及第二封端基团，其中第一封端基团是与式(I)的R1键结，且第二封端基团是与式(I)的氮原子键结。依据本专利技术的再另一实施例，前述第一封端基团及第二封端基团分别为热交联基团。依据本专利技术的更另一实施例，前述第一封端基团具有-X的结构；第二封端基团具有-R1-X的结构；且X分别独立地代表或其中Ar代表衍生自含有四羧酸二酐的四价基团，R2分别独立地代表热交联基团、感光交联基团或氢原子，且「*」代表键结位置。依据本专利技术的更另一实施例，前述的Ar分别独立地代表或其中Y代表单键、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-或-CO-；R2包含且「*」代表与氧原子键结的位置。根据本专利技术的另一方面，提出一种光刻图案，其是藉由对前述的聚酰亚胺前驱物进行光刻制程所制得。应用本专利技术的聚酰亚胺前驱物及其所制得的光刻图案，其是藉由导入酯基基团改质聚酰亚胺前驱物的重复单元，以降低其酰亚胺化反应的反应活化能与其环化温度，而可降低显影液对其的溶解度。此外，藉由导入热交联基团、感光交联基团或氢原子至聚酰亚胺前驱物的重复单元中，藉由光刻制程所施加的能量，显影液对所形成的聚酰亚胺的溶解度可进一步被降低，因此提升所制得的聚酰亚胺前驱物的图案成形性。具体实施方式以下仔细讨论本专利技术实施例的制造和使用。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的专利技术概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论的特定实施例仅供说明，并非用以限定本专利技术的范围。本专利技术提供一种聚酰亚胺前驱物。此聚酰亚胺前驱物具有如下式(I)的重复单元：其中，Ar代表衍生自含有四羧酸二酐的四价基团；R1代表衍生自含有二胺的二价基团；且R2分别独立地代表热交联基团、感光交联基团或氢原子。前述Ar所代表的四价基团可包含或者其他衍生自含有四羧酸二酐的适当四价基团。其中，Y可代表单键、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-、-CO-，或上述基团的任意组合。前述R1可为衍生自含有脂肪族的二胺的二价基团，且所代表的二价基团(于下列二价基团中，「*」代表键结位置)可包含(其中R11代表3至12的整数)、(其中R12代表2至68的数值)、(其中R14代表9至39的数值，且R13与R15的总和为3至6的数值)，或者其他衍生自含有脂肪族的二胺的适当二价基团。在一些实施例中，此二价基团的碳数较佳可为6至18，且更佳可为8至16。在一实施例中，前述R2所代表的热交联基团或感光交联基团可包含但不限于或者其他适当的热交联基团或感光交联基团，其中「*」代表与式(I)的氧原子键结的位置。在一些实施例中，R2所代表的热交联基团或感光交联基团的碳数较佳可为3至10。在一些实施例中，式(I)中的多个R2分别可为相同的或不同的基团。在一些实施例中，本专利技术的聚酰亚胺前驱物可为随机共聚合物(randomcopolymer)、嵌段共聚合物(blockcopolymer)、交替共聚合物(alternativecopolymer)、其他适当的共聚合物种类，或上述共聚合物种类的任意组合。换言之，聚酰亚胺前驱物中的每个重复单元彼此可为相同的或不相同。在一些实施例中，本专利技术的聚酰亚胺前驱物的重复单元的数目可为2至150。本专利技术的聚酰亚胺前驱物的重复单元的数目较佳可为5至120，且更佳为10至100。当聚酰亚胺前驱物的重复单元的数目为2至150时，此聚酰亚胺前驱物具有良好的图案成形性。在一些实施例中，本专利技术的聚酰亚胺前驱物的二分子链末端分别可具有第一封端基团与第二封端基团，且第一封端基团与第二封端基团分别为热交联基团，其中此第一封端基团与第二封端基团可为相同的或不同的热交联基团。在一些实施例中，第一封端基团可与式(I)所示的重复单元的末端R1键结，且第二封端基团可与式(I)所示的重复单元的末端氮原子键结。当本专利技术的聚酰亚胺前驱物的分子链末端具有第一封端基团与第二封端基团时，此聚酰亚胺前驱物的分子量可适当地被控制。此外，此热交联基团可与另一热交联基团键结，而有助于延长所形成聚酰亚胺的分子链段，进而具有更佳的图案成形性。在一些实施例中，第一封端基团可具有-X的结构，且第二封端基团可具有-R1-X的结构，其中此第一封端基团(即-X)是与式(I)的重复单元的末端R1基团键结，且此第二封端基团(即-R1-X)是与式(I)的重复单元的末端氮原子键结。在此些实施例中，X分别可独立地代表或其中Ar与R2的定义如前所述，且「*」代表键结位置。在一些实施例中，本专利技术的聚酰亚胺前驱物可具有如式(II)所示的结构：于式(II)中，Ar、R1与R2的定义如前所述，在此不另赘述；T1及T2分别可独立地代表热交联基团；且m代表2至150的整数。其中，于每个重复单元之间，彼此所具有的Ar基团、R1基团与R2基团可为相同或不相同；且于每个重复单元中，所具有的多个R2基团可为相同或不相同。在一些实施例中，T1及T2分别可独立地代表或其他适当的热交联基团，其中Ar与R2的定义如前所述，且「*」代表键结位置。在一具体例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰亚胺前驱物，其特征在于，该聚酰亚胺前驱物具有如下式(I)所示的重复单元：

【技术特征摘要】
2017.11.24 TW 1061410561.一种聚酰亚胺前驱物，其特征在于，该聚酰亚胺前驱物具有如下式(I)所示的重复单元：于式(I)中，Ar代表衍生自含有四羧酸二酐的四价基团；R1代表衍生自含有二胺的二价基团；且R2分别独立地代表热交联基团、感光交联基团或氢原子。2.如权利要求1所述的聚酰亚胺前驱物，其特征在于，Ar分别独立地代表且Y代表单键、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-或-CO-。3.如权利要求1所述的聚酰亚胺前驱物，其特征在于，R1分别独立地代表其中R11代表3至12的整数、其中R12代表2至68的数值，或者其中R14代表9至39的数值，且R13与R15的总和为3至6的数值。4.如权利要求1所述的聚酰亚胺前驱物，其特征在于，R2包含且「*」代表与式(I)的氧原子键结的位置。5.如权利要求1所述的聚酰亚胺前驱物，其特征在于，所述聚酰亚胺前驱物的重复单元的数目为2至15...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锜贤，蔡秉霖，陈钰佩，陈巧珮，廖彧甫，林世昌，陈贞霓，洪宗泰，陈秋风，
申请(专利权)人：台虹科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71