负型感光性含氟芳香族类树脂组合物制造技术

本发明专利技术提供兼具低比介电常数、低吸水率、高耐热性、高生产性的负型感光性含氟芳香族类树脂组合物。所述组合物是包含下述含氟芳香族预聚物、感光剂、溶剂的负型感光性含氟芳香族类树脂组合物。在这里，含氟芳香族预聚物是通过使具有交联性官能团（Ａ）和酚性羟基的化合物（Ｙ－１）及具有交联性官能团（Ａ）和氟原子取代芳香环的化合物（Ｙ－２）中的至少任一方、以上述式（１）表示的含氟芳香族化合物（Ｂ）以及具有３个以上的酚性羟基的化合物（Ｃ）在脱ＨＦ剂的存在下进行缩合反应而获得，具有交联性官能团（Ａ）和醚键，数均分子量为１×１０↑［３］～５×１０↑［５］；式中，ｎ表示０～３的整数，ａ、ｂ分别独立地表示０～３的整数，Ｒｆ↑［１］和Ｒｆ↑［２］分别表示可以相同或不同的碳数在８以下的含氟烷基，芳香环内的Ｆ表示该芳香环的氢原子全部被氟原子取代。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及负型感光性含氟芳香族类树脂组合物、使用该组合物而得的含氟芳香族类树脂膜以及具有该树脂膜的部件。
技术介绍
在电子学领域中，介电材料被广泛用于半导体、插件(interposer)、平板显示器、多芯片模块等的层间绝缘膜以及配线层的凸点、钝化/应力缓冲层、印刷电路基板的层叠层等。通常，其图案形成方法(图案(凹凸形状)形成方法)可以示例干法蚀刻、湿法蚀刻、丝网印刷、喷墨印刷或利用介电材料自身的感光性的光刻法。 自身具有感光性的材料不需要对非感光性的材料进行图案形成时所必需的光致抗蚀剂，可以期待减少制造工序数和成品率提高等生产性的提高。此外，由于工序可以减少溶剂的使用量等而环境负荷低，因此受到注目。 作为具有感光性的耐热性感光材料，公知感光性聚酰亚胺。感光特性被分为负型和正型。负型为，被光照的部分的感光材料不溶化。通过显影液的有机溶剂除去可溶的部分(非感光部分)，进行加热处理，从而获得形成有图案的树脂膜(例如参照专利文献1～4)。以下，也将形成有图案的树脂膜本身简称为图案。正型为，被光照的部分变得对显影液可溶。作为显影液，一般大多采用碱性水溶液。与负型的情况同样，通过显影液除去可溶的部分，进行加热处理，获得图案(例如参照专利文献5～8)。对于除聚酰亚胺的大量材料，也正在研究负型、正型感光性材料(例如参照专利文献9～13、非专利文献1～2)。 专利文献1日本专利特公昭55-030207号公报专利文献2日本专利特公昭55-041422号公报专利文献3日本专利特开昭54-145794号公报专利文献4日本专利特开昭59-160140号公报专利文献5日本专利特开昭62-145239号公报专利文献6美国专利第4093461号说明书专利文献7美国专利第4845183号说明书专利文献8日本专利特开昭63-096162号公报专利文献9美国专利第4339521号说明书专利文献10日本专利特开平8-22118号公报专利文献11日本专利第3213001号公报专利文献12美国专利第6361926号说明书专利文献13美国专利申请公开第2004/76911号说明书非专利文献1Profile，35卷31页(1998)非专利文献2Polymer Preprints Japan，46卷526页(1997) 专利技术的揭示 然而，前述的感光性材料存在如下的问题。 专利文献1～8所揭示的聚酰亚胺虽然耐热性和机械强度高，但介电常数高，且吸水率高，因此装置的性能和可靠性存在问题。此外，形成酰亚胺环时伴随脱水反应，因此需要高温和长时间，生产性存在问题。 专利文献9～10、非专利文献1～2中例举的聚苯并噁唑虽然介电常数、吸水率方面在一定程度上良好，但形成苯并噁唑时与聚酰亚胺同样伴随脱水反应，因此需要高温和长时间，生产性存在问题。 关于专利文献11～12中例举的聚苯并环丁烯，虽然介电常数、吸水率都显示出低值，但获得固化物时预聚物的软化温度低。因此，如果一下子升温至所需的固化温度，则曝光、显影工序中所得的图案形状变形，所以必需经过多阶段升温(例如升温至150℃后，保持一定时间，进一步升温至210℃，再保持一定时间等)，生产性存在问题。此外，保持在高温下时出现重量减少等，耐热性也有待解决。 本专利技术鉴于所述情况而完成，其目的在于提供具有低比介电常数、低吸水率的特性，还具有兼具高耐热性和生产性的负型感光性含氟芳香族类树脂组合物。 本专利技术提供包含下述含氟芳香族预聚物、至少1种感光剂和至少1种溶剂的负型感光性含氟芳香族类树脂组合物。其中，含氟芳香族预聚物是指通过使具有交联性官能团(A)和酚性羟基的化合物(Y-1)及具有交联性官能团(A)和氟原子取代芳香环的化合物(Y-2)中的至少任一方、以下述式(1) 表示的含氟芳香族化合物(B)以及具有3个以上的酚性羟基的化合物(C)在脱HF剂的存在下进行缩合反应而获得，具有交联性官能团(A)和醚键，数均分子量为1×103～5×105的含氟芳香族预聚物。在这里，所述感光剂较好是光引发剂、光产酸剂、光产碱剂或光交联剂。 此外，本专利技术提供将所述负型感光性含氟芳香族类树脂组合物涂布于基材上，形成负型感光性含氟芳香族类树脂组合物膜，曝光、显影而得到的具有凹凸形状的含氟芳香族类树脂膜。另外，本专利技术提供具有所述含氟芳香族类树脂膜的电子部件、电气部件或光学部件。 本专利技术的负型感光性含氟芳香族类树脂组合物在通过光刻法获得具有凹凸形状的树脂膜的情况下，由于树脂组合物自身具有感光性，因此不需要抗蚀剂。此外，所得的树脂膜同时满足低介电常数、低吸水率和高耐热性。因此，可以实现元件的电气特性的提高。另外，由于不易受到水分和热的影响，因此在电气特性提高的同时，也可以实现可靠性的提高。 此外，本专利技术的含氟芳香族预聚物可以形成挠性良好的固化膜，所以可以获得对于弯曲等外力强韧的膜。此外，也可以形成厚膜。 实施专利技术的最佳方式 本专利技术的含氟芳香族预聚物(以下简称预聚物)是通过使具有交联性官能团(A)和酚性羟基的化合物(Y-1)及具有交联性官能团(A)和氟原子取代芳香环的化合物(Y-2)中的至少任一方、以式(1) 表示的含氟芳香族化合物(B)以及具有3个以上的酚性羟基的化合物(C)在脱HF剂的存在下进行缩合反应而获得，具有交联性官能团(A)和醚键，数均分子量为1×103～5×105。 本专利技术的预聚物通过使用具有3个以上的酚性羟基的化合物(C)制造并具有交联性官能团(A)，可以获得同时满足低介电常数、低吸水率和高耐热性的固化物(含氟芳香族聚合物)。即，通过使用具有3个以上的酚性羟基的化合物(C)，在聚合物链中引入分支结构，将分子结构立体化，从而使聚合物的自由体积增大而实现低密度化，即低介电常数化。此外，一般具有芳香环的直链状聚合物容易发生芳香环的堆积而引起的分子的取向，本专利技术的固化物由于引入分支结构而分子的取向得到抑制，因而双折射变小。 通过具有交联性官能团(A)，所得的固化物中，可以进行预聚物分子间的交联或链伸长反应，因而耐热性大幅提高。同时，也具有固化物的耐溶剂性提高的效果。 另外，通过使用前述以式(1)表示的含氟芳香族化合物(B)，可以获得挠性良好的固化物。其本身与由具有分支结构的含氟芳香族化合物制成的含氟芳香族聚合物相比，可以提高醚键的密度，主链的柔软性提高，因而可以获得挠性良好的固化物。挠性良好在固化物为固化膜的形状时是特别有利的。 本专利技术中，含氟芳香族化合物(B)是前述以式(1)表示的含氟芳香族化合物。该式(1)中，Rf1和Rf2为碳数在8以下、较好是碳数在3以下的含氟烷基。其中，从耐热性的角度来看，较好是全氟烷基。作为具体例子，可以例举全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基。 如果Rf1和Rf2过多，则含氟芳香族化合物(B)的制造变得困难，所以这些Rf1和Rf2的数量(a和b)分别独立地较好是0～2，最好是0。 式(1)中，n为0～3的整数，较好是1～3的整数。 n＝0时较好是全氟苯、全氟甲苯、全氟二甲苯，n＝1时较好是全氟联苯，n＝2时较好是全氟三联苯，n＝3时较好是全氟(1，3，5-三苯基苯)、全氟(1，2，4-三苯基苯)，特别好是全氟甲苯、全本文档来自技高网...

【技术保护点】
负型感光性含氟芳香族类树脂组合物，其中，包含下述含氟芳香族预聚物、至少１种感光剂和至少１种溶剂，所述含氟芳香族预聚物是通过使具有交联性官能团（Ａ）和酚性羟基的化合物（Ｙ－１）及具有交联性官能团（Ａ）和氟原子取代芳香环的化合物（Ｙ－２）中的至少任一方、以下述式（１）　＊＊＊　...（１）　表示的含氟芳香族化合物（Ｂ）以及具有３个以上的酚性羟基的化合物（Ｃ）在脱ＨＦ剂的存在下进行缩合反应而获得，具有交联性官能团（Ａ）和醚键，数均分子量为１×１０↑［３］～５×１０↑［ ５］的含氟芳香族预聚物；式中，ｎ表示０～３的整数，ａ、ｂ分别独立地表示０～３的整数，Ｒｆ↑［１］和Ｒｆ↑［２］分别表示可以相同或不同的碳数在８以下的含氟烷基，芳香环内的Ｆ表示该芳香环的氢原子全部被氟原子取代。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：江里口武，山本弘贤，鹤冈薰，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]