感光性聚酰亚胺组合物、固化物和电子部件制造技术

本发明专利技术涉及感光性介电材料技术领域，具体而言，涉及感光性聚酰亚胺组合物、固化物和电子部件。感光性聚酰亚胺组合物，其包括以下成分：(a)可溶于碱性水溶液的嵌段聚合物；其结构式下述式1所示：其中，k+m＝5

【技术实现步骤摘要】
感光性聚酰亚胺组合物、固化物和电子部件


[0001]本专利技术涉及感光性介电材料
，具体而言，涉及感光性聚酰亚胺组合物、固化物和电子部件。

技术介绍

[0002]感光性聚酰亚胺由于自身具有感光特性，具有能够简化图形形成工序、缩短繁杂图形制造工序的特征，已被广泛应用于半导体器件及集成电路封装领域的表面保护膜、层间绝缘膜等。
[0003]上述感光性聚酰亚胺的显影一直采用N
‑
甲基吡咯烷酮等有机溶剂。但是由于近些年来的环保意识并且考虑到废液的处理，认为采用碱性水溶液显影问题更少，但是这些感光性聚酰亚胺材料的溶解性很差，很难形成图案。此外，能用于碱性水溶液显影的感光聚酰亚胺材料必须包含碱溶性基团，但是这种材料显影后很难有效地复制图案。随着半导体器件对功耗的要求，聚苯并噁唑材料因其更低的介电常数和更低的吸水率也逐渐受到了关注。然而，这类材料普遍存在耐化学药品性的问题。另外这些材料在固化后，残膜率较低。且上述感光性聚酰亚胺材料的固化温度高，导致制备条件较为严苛。
[0004]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供感光性聚酰亚胺组合物、固化物和电子部件。本专利技术实施例提供的感光性聚酰亚胺组合物可采用碱性水溶液显影，能够有效地复制精细的图案，显影后留膜率高，固化后具有优异的耐化学稳定性、具有优异的固化残膜率以及良好的密合性，且固化温度低。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种感光性聚酰亚胺组合物，其包括以下成分：
[0008](a)可溶于碱性水溶液的嵌段聚合物；其结构式下述式1所示：
[0009][0010]其中，k+m＝5
‑
200，m/k＝0.01
‑
0.5；Ar1选自4价有机基团，Ar2选自2价有机基团，Ar3选自4价有机基团；
[0011](b)光敏剂；
[0012](c)热交联剂。
[0013]第二方面，本专利技术提供一种图形的制造方法，所述制造方法包含将前述实施方式中任一项所述的感光性聚酰亚胺组合物涂布在支撑基板上，并进行干燥、曝光、显影以及加
热处理的工序；
[0014]优选地，所述曝光的工序中使用的光源为i射线。
[0015]第三方面，本专利技术提供一种固化物，所述固化物通过前述实施方式任一项所述的感光性聚酰亚胺组合物固化得到。
[0016]第四方面，本专利技术提供一种电子部件，所述电子部件具有前述实施方式所述的固化物作为表面保护膜或层间绝缘膜而形成。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术实施例通过采用特定结构的可溶于碱性水溶液的嵌段聚合物形成感光性聚酰亚胺组合物，使得该感光性聚酰亚胺组合物可采用碱性水溶液显影，具体为，该感光性聚酰亚胺组合物曝光于紫外光的部分易溶于碱性水溶液，而未曝光于紫外光的部分不溶于碱性水溶液，因而能够有效地复制精细的图案，灵敏度优异，显影损失小，显影后留膜率高，固化后具有优异的耐化学稳定性、具有优异的固化残膜率以及良好的密合性，且固化温度低，使得固化物以及半导体等制备条件更易实现。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例提供的半导体封装结构示意图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0021]本专利技术实施例提供一种感光性聚酰亚胺组合物，其含有包括以下成分：
[0022](a)可溶于碱性水溶液的嵌段聚合物；
[0023](b)光敏剂；
[0024](c)热交联剂。
[0025]本专利技术的感光性聚酰亚胺组合物通过增大图形曝光部分与未曝光部分相对于碱性显影液的溶解速度比(溶解对比度)，从而敏感度和分辨率优异，同时，能够有效地复制精细的图案，显影后留膜率高，固化后具有优异的耐化学稳定性、具有优异的固化残膜率以及良好的密合性。
[0026]具体地，成分(a)中具有多个酚羟基和多个羧基能够提升组合物的碱性水溶液可溶性。成分(a)的主链骨架采用聚酰亚胺系和聚噁唑系聚合物交替嵌段聚合物，使得感光性聚酰亚胺组合物具有更优地加工型和耐热性。
[0027]进一步地，成分(a)采用聚酰亚胺
‑
聚羟基酰胺的嵌段共聚物，利用酚羟基和部分羧基的碱溶性、良好的感光性和膜特性的具有下述式1所示的结构单元的聚合物。
[0028][0029]其中，k+m＝5
‑
200，例如，5、10、15、20、25、35、40、50、70、75、80、85、95、100、110、120、135、150、160、175、180、185、190、195以及200等5
‑
200之间的任意数值。m/k＝0.01
‑
0.5，例如，0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45以及0.5等0
‑
0.5之间的任意数值；Ar1选自4价有机基团，Ar2选自2价有机基团，Ar3选自4价有机基团；
[0030]上述式1所示的含有羟基的酰胺结构可最终通过固化脱水闭环而转化为噁唑体，继而由成分(a)形成的组合物固化后的薄膜具有优异的耐热性、化学稳定性、密合性、机械性能和电性能等。
[0031]需要说明的是：上述碱性水溶液是指四甲基氢氧化铵水溶液、金属氢氧化物水溶液、有机氨水溶液等。
[0032]成分(a)在碱性水溶液中可溶的一个标准做以下说明。制作将成分(a)单独或与其他成分一起溶解于任一溶剂中所得到的感光性组合物旋涂在硅片等基板上所形成的膜厚5μm左右的涂膜，在20
‑
25℃下将该涂膜浸渍于四甲基氢氧化铵水溶液中，能够溶解形成均匀的溶液时，所使用的成分(a)在碱性水溶液中是可溶的。
[0033]进一步地，该聚合物对于碱性水溶液的可溶性源自于酚羟基和羧基，因此优选包含一定比例以上的结构。更优选：m是含有羧基的酰胺单元，m和k的摩尔比例为m＝1
‑
33摩尔％，k＝67
‑
99摩尔％。过大的m单元会导致曝光区域有一定膜厚损失，导致不能有效复制图案。因此通过调节酚羟基及羧基的碱溶性基团的量，聚合物在碱性水溶液中的溶解速度发生变化，因此能够得到具有适度的溶解速度的感光性聚酰亚胺组合物。
[0034]该聚合物m+k为成分(a)的重复结构单元的数目，m+k的值为5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种感光性聚酰亚胺组合物，其特征在于，其包括以下成分：(a)可溶于碱性水溶液的嵌段聚合物；其结构式下述式1所示：其中，k+m＝5
‑
200，m/k＝0.01
‑
0.5；Ar1选自4价有机基团，Ar2选自2价有机基团，Ar3选自4价有机基团；(b)光敏剂；(c)热交联剂。2.根据权利要求1所述的感光性聚酰亚胺组合物，其特征在于，Ar1每次出现时相同或不同地选自下述式2
‑
1至式2
‑
9所示的4价有机基团中的任意一种：其中，R1‑
R8均为一价有机基团，X为二价基团，优选地，R1‑
R8各自独立地选自氢、卤素、C1
‑
C5取代或未取代烷基中的任意一种；优选地，R1‑
R8各自独立地选自氢、氟原子、甲基和三氟甲基中的任意一种；优选地，X选自氧原子、C1
‑
C5取代或未取代亚烷基、硫原子、砜基和羰基中的任意一种；优选地，X选自氧原子、亚甲基、硫原子、砜基、羰基、C(CH3)2和C(CF3)2中的任意一种；优选地，Ar2每次出现时相同或不同地选自式3
‑
1至式3
‑
12所示的2价有机基团中的任意一种：
其中，R9‑
R
20
均为一价有机基团，Y为二价基团；优选地，R9‑
R
20
各自独立地选自氢、卤素、C1
‑
C5取代或未取代烷基中的任意一种；优选地，R9‑
R
20
各自独立地选自氢、氟原子、甲基和三氟甲基中的任意一种；优选地，Y选自氧原子、C1
‑
C5取代或未取代亚烷基、硫原子、砜基和羰基中的任意一种；优选地，Y选自氧原子、亚甲基、硫原子、砜基、羰基、C(CH3)2和C(CF3)2中的任意一种；优选地，Ar3每次出现时相同或不同地选自式4
‑
1至式4
‑
6所示的4价有机基团中的任意一种：其中，R
21
‑
R
26
均为一价有机基团，Q为二价基团；优选地，R
21
‑
R
26
各自独立地选自氢、卤素、C1
‑
C5取代或未取代烷基中的任意一种；优选地，R
21
‑
R
26
各自独立地选自氢、氟原子、甲基和三氟甲基中的任意一种；优选地，Q选自氧原子、C1
‑
C5取代或未取代亚烷基、硫原子、砜基和羰基中的任意一种；优选地，Q选自氧原子、亚甲基、硫原子、砜基、羰基、C(CH3)2和C(CF3)2中的任意一种；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，向文胜，毛瑞，张兵，赵建龙，谢立洋，程晋广，
申请(专利权)人：江苏艾森半导体材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：