含环氧化合物的负型光敏树脂组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种含环氧化合物的负型光敏树脂组合物。该组合物使用聚（对乙烯基苯酚）作为基体树脂，并且在使用水性显影剂例如氢氧化四甲基铵溶液时，组合物具有优良的显影性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及负型光敏树脂组合物领域。特别涉及含环氧化合物的光敏树脂组合物以及应用此树脂组合物形成光致抗蚀图形的方法。
技术介绍
目前，由于具有高可靠性，含环氧树脂和酚树脂的环氧树脂组合物通常用作如IC，LSI等的半导体装置的密封材料，。最近，为了达到更好的物理性能，含酚树脂以及含环氧化合物的光敏树脂组合物被建议在晶片级芯片封装(WL-CSP)的生产中作为光致抗蚀剂。然而，这种类型的光敏树脂组合物一般在工业用显影剂如氢氧化四甲基铵水溶液(缩写为TMAH)等中溶解度低，会导致显影步骤困难。因此，非常希望能开发新的光敏树脂材料，它不仅能保持环氧树脂优秀的物理性能，如高温抗冲击性能，而且不产生上述问题。
技术实现思路
专利技术人研究了多种适合作为含环氧化合物的光敏树脂组合物显影剂的碱性水溶液。结果发现，包括TMAH水溶液的碱性水溶液可以将含环氧化合物和聚(对乙烯基苯酚)的光敏树脂组合物显影。另外，专利技术人发现，当光敏树脂组合物还含有苯酚-亚联苯基树脂时，其显影性能可以被明显提高。本专利技术提供了一种负型光敏树脂组合物，其包含环氧化合物和作为基体树脂的聚(对乙烯基苯酚)，并且其能被包括TMAH水溶液的碱性水溶液显影。本专利技术是一种负型光敏树脂组合物，此组合物包含环氧化合物和作为基体树脂的聚(对乙烯基苯酚)以及苯酚-亚联苯基树脂，并且在通常用于形成光致抗蚀剂的条件下能被包括TMAH水溶液的碱性水溶液显影。本专利技术涉及一种含环氧化合物和聚(对乙烯基苯酚)的负型光敏树脂组合物。另一实施方式中，本专利技术还涉及一种含环氧化合物和聚(对乙烯基苯酚)以及苯酚-亚联苯基树脂的负型光敏树脂组合物。又一实施方式中，本专利技术涉及形成光致抗蚀图形的方法，包括在基材上涂覆上述负型光敏树脂组合物的步骤，曝光和显影基材上形成的负型光敏树脂组合物薄膜以形成光致抗蚀图形的步骤。具体实施例方式本专利技术的负型光敏树脂组合物包括环氧化合物。此环氧化合物是一种带有一个或多个能开环聚合的环氧乙烷环的有机化合物。众所周知的是环氧化物，包括单体、低聚物或高聚体形式的脂肪族、脂环族、芳族和杂环环氧化物。化合物优选是每分子带有2个或多个可聚合环氧基团的环氧化物。聚环氧化物可以是，例如，末端带有环氧基团的直链聚合物，如聚氧化亚烷基二醇二缩水甘油醚，主链含环氧乙烷单元的聚合物，如聚丁二烯聚环氧化物、或者侧链含环氧化物基团的聚合物，如甲基丙烯酸二缩水甘油酯的高聚物或低聚物。环氧化物既可以是一种纯化合物，也可以是每分子含一个或两个或多个环氧基团的混合物。环氧化合物可以是，例如，低分子量单体、低聚物或高分子量聚合物，所述聚合物可以有各种主链并带有各种取代基。例如，主链可以是任何形式的聚合物链，而取代基可以是能连接至环氧乙烷单元的基团。这种取代基的例子包括，但不限于，卤素原子、酯基、醚基、磺酸酯基、硅氧烷基、硝基和磷酸酯基。一个实施方式中，本专利技术的环氧化合物是缩水甘油醚，包括多价苯酚缩水甘油醚。所述多价苯酚缩水甘油醚可以通过多价苯酚和过量的氯乙醇或表氯醇的反应制得，如2，2-双(2，3-环氧-丙氧基苯酚)-丙烷的二缩水甘油醚。另一个实施方式中，本专利技术的环氧化合物是双酚A型环氧化合物。所述双酚A型环氧化合物可以通过双酚A和表氯醇的反应制得。又一个实施方式中，本专利技术的环氧化合物是下列通式(I)表示的化合物 其中n＝0-2，优选n＝0-1，更优选n＝0。其他环氧化合物的例子在US3,018,262中公开。通常，本专利技术所用的环氧化合物是可商购的。例如，商购环氧化物包括，但不限于，表氯醇、缩水甘油、甲基丙烯酸缩水甘油酯、对叔丁基苯酚缩水甘油醚，如Epi-Rez 5014(CelaneseCo.)，双酚A二缩水甘油醚，如Epon 828，Epon 1004，Epon 1010(Shell ChemicalCo.)，和DER-331，DER-332，DER-334(Dow Chemical Co.)，乙烯基环己烯二氧化物，如ERL-4206(Union Carbide Corp.)，3，4-环氧-6-甲基-环己基甲基，3，4-环氧-6-甲基环己烯羧酸酯，如ERL-4201(Union Carbide Corp.)，双(3，4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯，如ERL-4289(Union Carbide Corp.)，双(2，3-环氧环戊基)醚，如ERL-0400(Union Carbide Corp.)，聚丙二醇-改性脂肪族环氧化物，如ERL-4050和ERL-4269(Union Carbide Corp.)，二戊烯二氧化物，如ERL-4269(Union Carbide Corp.)，溴化双酚型环氧树指，如DER-580(Dow Chemical Co.)，1，4-丁二醇二缩水甘油醚/酚醛清漆树脂，如DEN-431和DEN-438(Dow ChemicalCo.)，间苯二酚二缩水甘油醚，如Kopoxite(Koppers Company，Inc.)。本专利技术的负型光敏树脂组合物包含聚(对乙烯基苯酚)。本专利技术所使用的聚(对乙烯基苯酚)是包括作为聚合单元的对乙烯基苯酚的聚合物。只要其不含环氧基团，对于聚合物没有特殊限制。典型地，聚合物含50wt％或以上的对乙烯基苯酚作为聚合单元。更典型地，聚合物含75wt％或以上的对乙烯基苯酚作为聚合单元。另一个实施方式中，聚合物含90wt％或以上的对乙烯基苯酚作为聚合单元。又一个实施方式中，聚合物仅含对乙烯基苯酚作为聚合单元并且是对乙烯基苯酚的均聚物。聚(对乙烯基苯酚)的重均分子量典型地处于2000-40000范围内，更典型地是5000-35000。本专利技术的聚(对乙烯基苯酚)聚合物中，可以包含除对乙烯基苯酚以外的其他化合物作为聚合单元。只要化合物的使用不影响本专利技术的目的，可以用能与对乙烯基苯酚共聚的任何化合物。可共聚化合物的例子包括，但不限于，丙烯酸或甲基丙烯酸的酯，如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸叔丁酯、二丙烯酸1，5-戊二醇酯、丙烯酸N，N-二乙基氨基乙基酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸1，3-丙二醇酯、二丙烯酸癸二醇酯、二甲基丙烯酸癸二醇酯、二丙烯酸1，4-环己二醇酯、二丙烯酸2，2-二羟甲基丙烷酯、二丙烯酸甘油酯、二丙烯酸三丙二醇酯、三丙烯酸甘油酯、二甲基丙烯酸2，2-二(对羟苯基)丙烷酯、二丙烯酸三甘醇酯、二甲基丙烯酸聚氧乙基-2，2-二(对羟苯基)丙烷酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、三丙烯酸聚氧丙基三羟甲基丙烷酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸1，3-丙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸1，3-丙二醇酯、三甲基丙烯酸1，2，4-丁三醇酯、二甲基丙烯酸2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇酯、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、1，2-二甲基丙烯酸1-苯基亚乙酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、二甲基丙烯酸1，5-戊二醇酯、二甲基丙烯酸1，4-苯二醇酯；苯乙烯衍生物，如苯乙烯、2-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯；乙烯酯，如丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸乙烯酯；乙烯基苯酚，如邻乙烯基苯酚和间乙烯基苯酚等等。然而，这些例子不能认为是对本专利技术的限制。聚(对乙烯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负型光敏树脂组合物包括环氧化合物和聚（对乙烯基苯酚）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：荒尾圭，野村真，
申请(专利权)人：希普雷公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]