CN102004396A - 正型光敏组合物 - Google Patents

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CN102004396A CN2010101261049A CN201010126104A CN102004396A CN 102004396 A CN102004396 A CN 102004396A CN 2010101261049 A CN2010101261049 A CN 2010101261049A CN 201010126104 A CN201010126104 A CN 201010126104A CN 102004396 A CN102004396 A CN 102004396A
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朴柱铉
曺正焕
李进翰
孙敬喆
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Kumho Petrochemical Co Ltd
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Korea Kumho Petrochemical Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种正型光敏组合物,其包含由下面的化学式表示的聚酰胺衍生物和一种热酸产生剂。[化学式]
Figure 201010126104.9_AB_0
,其中R1、R2、R4和R5各自独立地表示具有至少2个碳原子的二价到六价的芳基;R3表示氢原子或者具有1到10个碳原子的烷基;k表示10到1000的整数;l表示1到1000的整数;n和m各自独立地表示0到2的整数(n+m>0);且X表示氢原子或者具有2到30个碳原子的芳基。

Description

正型光敏组合物
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年8月31在韩国知识产权局提交的韩国专利申请NO.10-2009-0081182的优先权,其公开内容以引用的方式并入本申请。
技术领域
本发明涉及耐热正型光敏组合物,其可在具有高度光敏性的同时在半导体处理中即使在较低温度下容易地交联,从而减少由于较高温度导致的所述半导体的缺陷的出现。
背景技术
一般来说,在半导体处理中使用的光敏组合物大多数显示正型,因为被曝光部分被紫外线照射在碱水溶液中溶解。所述组合物可包含溶解在所述碱水溶液中的树脂、在所述碱水溶液中不溶解而且对紫外线灵敏的光敏化合物和其他添加剂。
作为在所述碱水溶液中溶解的树脂的实例,可以提到聚酰胺衍生物。此树脂可通过加热被转化为聚酰胺和聚苯并噁唑,从而显示耐热树脂的特性。在现有技术中,可使用不具有光敏性的组合物,然而近年来,为了简化过程的目的出现了优选具有光敏性的组合物的趋势。采用一般的聚酰胺衍生物制成的光敏组合物会表现差的热稳定性,从而会对图案形成产生不利影响,或者在约350℃经受交联处理时出现明显的体积减缩,因而需要使用单独的交联剂。在此情况下,由于具有交联特性的化合物的特性,所述图案的分辨率会被降低,且在交联过程中会分子间的交联程度会严重,从而聚酰亚胺树脂的固有特性的延展性会降低。当形成所述图案的时候,这些添加剂会降低光敏性,从而处理时间会被延长。
在近期的半导体制造过程中,光敏组合物可被涂在薄片上然后经受图案形成,且在350℃下被加热1个小时从而在薄膜上进行交联。当交联温度升高的时候,在半导体装置上会产生不利的影响。相应地,所述半导体装置的缺陷比例会随着交联温度的增加而增加,从而会需要这样的组合物,即使在较低交联温度下其热交联处理也能够令人满意地进行。
发明概述
本发明一方面提供了一种耐热正型光敏组合物,即使在较低温度下其也可容易地交联,从而阻止由于较高温度导致的所述半导体的损毁。
根据本发明的一方面,其提供了一种包含聚酰胺衍生物的正型光敏组合物,所述聚酰胺衍生物表示为
[化学式1]
其中R1、R2、R4和R5各自独立地表示具有至少2个碳原子的二价到六价的芳基;R3表示氢原子或者具有1到10个碳原子的烷基;k表示10到1000的整数;l表示1到1000的整数;n和m各自独立地表示0到2的整数(n+m>0);且X表示氢原子或者具有2到30个碳原子的芳基。
本发明的其它方面、特征和/或优点将在接下来的描述中部分地被阐述,在所述描述中将变得清楚,或者可通过本发明的实践被领会。效果
根据示例性实施方案,提供了一种耐热正型光敏组合物,即使在较低温度下其也可容易地交联,从而阻止由于较高温度导致的所述半导体的毁坏。
附图说明
从接下来的示例性实施方案的描述中结合附图,本发明的这些和/或其他方面、特性和优点将变得清楚且更容易被领会。
图1显示根据实施例5的温度的示差扫描量热计(DSC)测量数据;且
图2显示根据实施例8的温度的示差扫描量热计(DSC)测量数据。
发明内容
以下,将详细描述根据示例性实施方案的正型光敏组合物。
根据示例性实施方案的所述正型光敏组合物在具有高光敏性的同时,可在即使较低温度下进行热交联,且具有优异的耐热性以减少由于热而导致的在半导体中的缺陷的发生。所述光敏组合物可包含光敏化合物、热酸产生剂和聚酰胺衍生物,所述聚酰胺衍生物表示为
[化学式1]
Figure GSA00000034851200031
其中R1、R2、R4和R5各自独立地表示具有至少2个碳原子的二价到六价的芳基;R3表示氢原子或者具有1到10个碳原子的烷基;k表示10到1000的整数;l表示1到1000的整数;n和m各自独立地表示0到2的整数(n+m>0);且X表示氢原子或者具有2到30个碳原子的芳基。
作为实例,所述正型光敏组合物可包括聚酰胺衍生物,所述聚酰胺衍生物表示为
[化学式2]
Figure GSA00000034851200041
其中R1和R2各自独立地表示具有至少2个碳原子的二价到六价的芳基;R3表示氢原子或者具有1到10个碳原子的烷基;k表示10到1000的整数;n和m各自独立地表示0到2的整数(n+m>0);X表示氢原子或者具有2到30个碳原子的芳基。
由接下来的化学式3到23表示的基团可作为基团R1的实例,且所述基团可单独或者组合使用。
[化学式3到23]
Figure GSA00000034851200042
Figure GSA00000034851200051
在以上化学式17中,R4可为氢原子、卤原子、羟基、羧基、硫醇基、具有1到10个碳原子的烷基和具有1到10个碳原子的芳基中的任一个。
在以上化学式1中,作为R2化合物的实例,可以提到由以下化学式24到38表示的基团,且所述基团可以单独或者组合使用。
[化学式24到38]
Figure GSA00000034851200052
Figure GSA00000034851200061
在以上化学式34中,R5可为氢原子、卤原子、羟基、羧基、硫醇基、具有1到10个碳原子的烷基和具有1到10个碳原子的芳基中的任一个。
在以上化学式1的聚合物合成中,为了调整分子量和提高产品的存储稳定性,聚合物主链的胺基优选被化学稳定的官能团取代。有多种用功能团取代胺基的方法,然而,所述胺基优选被酰胺基取代。例如,烷基羰基氯化物衍生物、烯基羰基氯化物衍生物、炔基羰基氯化物衍生物、烷基磺酰基氯化物衍生物、芳磺酰基氯化物衍生物、含烷基酸酐衍生物、含芳基酸酐衍生物、含烯基酸酐衍生物等可以作为与所述胺基反应生成所述酰胺基的化合物的实例。然而,当使用具有明显快的化学反应速度的烷基羰基氯化物衍生物和烯基羰基衍生物时,所述烷羰基氯化物衍生物和所述烯基羰基衍生物可同除了所述聚合物主链的胺基之外的其他官能团反应,从而不利地产生副产物。
在以上化学式1中,X可为氢原子,或者由以下化学式39到47表示的基团。然而,其并不局限于此,且可以使用两种或者更多基团的组合作为X。
[化学式39到47]
Figure GSA00000034851200071
在以上化学式47中,R6可表示具有1到10个碳原子的烷基或者具有1到10个碳原子的芳基。即,利用至少一个以上化合物,主链的胺基可被酰胺基取代。
由以上化学式1表示的聚合物可通过缩合反应被普通制造。所述缩合反应会进行而使利用亚硫酰将二羟酸衍生物转化为二氯化物衍生物,然后在碱性催化剂下连同二胺衍生物经受缩合反应。所述缩合反应的反应温度并未被特殊限定,然而,最好为约80℃或者更少。当所述缩合反应的反应温度过高的时候,副产品会被生成而使显像速度或者UV透明性等下降。然而,当其反应温度为-10℃或者更少的时候,反应速度会明显的减少。所述缩合反应的反应混合可被缓慢地滴入纯净物中,使反应混合在缩合反应完成之后被沉淀,因此获得固体颗粒形式的聚合物化合物。当所述聚合物的分子量较大的时候,能够与胺官能团反应的酸酐衍生物或者sulfonxyl氯化物衍生物的使用量会增加,从而调节所述聚合物的分子量。
根据示例性实施方案所述光敏化合物的重氮萘酚化合物可通过使包含至少两个羟基的苯酚衍生物与重氮萘酚磺化氯衍生物在胺催化剂的存在下反应来获得。所述重氮萘酚化合物表示为
[化学式48]
Figure GSA00000034851200081
其中n和m各自独立地表示0到5的整数(n+m>0);Z表示具有12到40个碳原子的芳基;DNQ由以下的化学式49或者50表示;R7表示氢原子、具有1到12个碳原子的烷基、具有1到12个碳原子的烷羰基中的任一个。
[化学式49和50]
在以上化学式48中,DNQ∶R7的比例可为1∶4到20∶1。当所述DNQ∶R7的比例太高时,光敏性会降低;而当其比例过低时,图案的垂直性会降低。当利用i-line曝光机时,优选使用不具有在365nm的紫外线吸光度的苯酚衍生物。当所述紫外线吸光度较高时,所述图案的垂直性会降低。所述重氮萘酚化合物的实例可由以下化学式51至58表示,且本发明并不局限于此。
[化学式51到58]
Figure GSA00000034851200091
其中DNQ表示氢原子、烷羰基、由化学式49表示的基团和由化学式50表示的基团;且R8表示甲基或者二叠氮基萘醌磺酸基(-ODNQ)。
可在两种或者多种重氮萘酚化合物的混合物中使用所述重氮萘酚化合物。就光敏性来说,优选使用二苯甲酮衍生物,然而就图案的垂直性来说其并不是优选的。然而,当少量混入二苯甲酮衍生物然后使用时,可轻微提高光敏性,而不降低垂直性。一般来说,就UV光敏性来说,优选使用1,2-萘醌-2-二叠氮化物-4-磺酸酯衍生物,而不是1,2-萘醌-2-二叠氮化物-5-磺酸酯衍生物。基于100重量份的所述聚酰胺化合物,优选使用5到30重量份的所述重氮萘酚化合物。当所述重氮萘酚化合物的用量少于5重量份时,溶解抑制效应影响不明显,导致图案形成中出现困难;而当其用量多于30重量份,在进行热交联后,薄膜厚度损失明显地增加。
在形成图案时,基本上可以仅使用聚酰胺化合物、重氮萘酚化合物和溶剂形成所述图案。然而,由于半导体装置是高度集成的,所以需要在实施热交联后具有高分辨率、高光敏性和具有较小的厚度改变的组合物。为了获得在不损害其他物理特性的前提下具有高分辨率、高光敏性和最小厚度变化的组合物,除了聚酰胺化合物和重氮萘酚化合物外,还需要其他添加剂。作为所述添加剂的实例,可使用普通低分子苯酚化合物。所述低分子苯酚化合物容易获得,然而具有较低的热稳定性,因此当所述热交联在大约300℃或者更高的高温下进行时,形成的图案无法维持。为了克服此问题,可广泛使用包括羟甲基官能团的苯酚衍生物和单独的热交联剂。当单独使用所述热交联剂时,可维持热稳定性,然而经受热交联处理的薄膜的延展性会降低。
在形成所述图案的处理中,为了防止在曝光后未曝光部分在显像剂中被溶解,可使用由以下化学式59表示的二(4-羟基苯基)芴。除了防止在曝光后未曝光部分在显像剂中被溶解以外,所述二(4-羟基苯基)氟还能在所述图案硬化后增加起热稳定性。
[化学式59]
Figure GSA00000034851200101
在近期的半导体装置制造过程中,当形成聚酰亚胺薄膜或者聚苯并噁唑薄膜时需要较低的温度。所述较低温度是为了通过最小化施加在所述半导体设备上的热冲击,而最大化半导体的制造生产量。稳定的薄膜可通过在350℃加热聚酰亚胺前体或者聚苯并噁唑前体30分钟或者更长而获得。根据本发明,可加入其中通过加热生成酸的化合物,从而降低交联温度20℃或者更多。作为其中通过加热生成酸的化合物的实例,可使用二价的烷基甲苯磺酸酯。当所述二价的烷基甲苯磺酸酯被较低热量分解时,在形成所述图案时在曝光部分会出现浮膜(scum);当所述二价的烷基甲苯磺酸酯被较高热量分解时,所述二价的烷基甲苯磺酸酯的影响将变得不明显。作为所述二价的烷基甲苯磺酸酯的实例,可以使用2-丙基磺酸酯、环烷基磺酸酯、2-羟基环己基磺酸酯等,然而本发明并不特别局限于此。至于二价的烷基甲苯磺酸酯的用量,全部组合物中的0.01到5%是适当的。当其用量不足时,其影响会不明显;当其用量过量时,对所述图案的形状和曝光能量会有不利的影响。
在制造根据本发明的组合物时,为了获得与基板的粘合力,可使用硅烷偶联剂,或者可在聚合物主链中使用少于5%的二氨基硅氧烷单体。当聚合物主链中二氨基硅氧烷单体的量为5%或者更多时,耐热性会降低。作为所述硅烷偶联剂的实例,可以使用乙烯基三甲氧基硅烷、{3-(2-氨基乙基氨基)丙基}三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、三甲氧基[2-(7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基)乙基]硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、N-(1,3-二甲基丁烯基)-3-(三乙氧基硅烷)-1-丙胺、N,N-二(3-三甲氧基硅烷)丙基乙基胺、N-(3-三甲氧基硅丙基)吡咯、脲丙基三甲氧基硅烷、(3-三乙氧基硅烷丙基)氨基甲酸叔丁酯、N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷。其中优选3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和脲丙基三甲氧基硅烷。基于100重量份的聚酰胺化合物,所述硅烷偶联剂的用量优选为0.5到10重量份。当其用量少于0.5重量份时,对粘附力的提高会有不利的影响;而当其用量大于10重量份时,图案形成会受到抑制,或者可能产生浮膜。
在使用本发明组合物形成图案后,可以进行刻蚀处理来移除较低的钝化层。在此情况下,为了防止被曝光的铝层或者导电布线层的刻蚀,可添加防腐蚀剂。作为所述防腐蚀剂的代表实例,可以使用其中羟基靠近苯基的邻苯二酚衍生物、连苯三酚衍生物、烷基没食子酸酯衍生物等。本发明并无特别限定,例如,只要邻苯二酚衍生物、连苯三酚衍生物、烷基没食子酸酯衍生物等中羟基靠近苯基即可。所述防腐蚀剂的用量优选为全部组合物的0.01到10%。当所述防腐蚀剂的用量少于0.01%时,防腐蚀功能会变差,而当其用量大于10%时,在显像时所述薄膜的损失量会会明显地增加。
此外,可使用表面活性剂来提高涂层物理特性,而且可使用防泡剂来移除泡沫。
根据本发明,所述组合物可通过在溶剂中溶解以上描述的成分来提供。作为所述溶剂的实例,可使用γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、环己烷、2-庚酮、丙二醇单甲醚乙酸酯、甲基异丁酮、乙二醇二乙醚、乙二醇二甲酯、乙基乳酸酯等,但本发明并不局限于此。所述溶剂可单独使用或者两种或者更多种混合使用。
下面详细描述使用根据本发明的组合物形成图案的方法。组合物可被均匀地溶解在溶剂中。接下来,可过滤所述溶液,然后利用旋涂、喷涂、滚涂等涂布在硅片或者玻璃基板上而获得希望的厚度。经涂布的基板可利用加热板或者红外线加热到50℃到150℃从而干燥将被移除的溶剂。在所述基板上生成的组合物的薄膜可利用i-line曝光机、h-line曝光机和g-line曝光机经受曝光处理。所述转印有掩模图案的基板可经显影、清洗和干燥而获得图案。氢氧化四甲铵可在显像处理中用作显影剂,然而本发明并不特别局限于此,只要所用化合物显示碱性即可。为了将所获得的图案转化成聚酰亚胺化合物或者聚苯并唑化合物,可将所获得的图案放入280℃或者更高温度的烘箱内,加热数十分钟。所获得的薄膜可用作夹层隔绝半导体薄膜或者显示处理,或者在封装过程中用作中间保护层。
根据本发明的组合物可具有优良的涂布均匀性和显像时的高度分辨率,在具有高光敏性的同时,当进行交联时可最小化收缩率。
以下,通过实例详细描述本发明。然而,应该理解的是这些实例仅用于说明目的,并不限制本发明的范围。在此情况下,可使用经脱水处理的有机木料(organic timber),且可在氮保护气氛下实施聚合物的合成。
合成实施例
合成实施例1
[4,4-氯甲酰基苯醚的合成]
在包括搅拌器和安装在烧瓶内的温度计的0.5L烧瓶中,将60g(0.232mol)4,4’-二苯醚二甲酸加入240g N-甲基吡咯烷酮(NMP)中,搅拌并溶解。接下来,将所述烧瓶冷却至0℃,然后将110g(0.9246mol)的二氯亚砜滴入所述烧瓶中,使滴入的产物反应一个小时,从而获得4,4-氯甲酰基苯醚溶液。
合成例子2
[聚酰胺A的合成]
将400g NMP放入包括搅拌器和安装在烧瓶内的温度计的1L烧瓶中,将85g(0.2321mol)2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷加入烧瓶中,搅拌并溶解。接下来,将39g(0.4930mol)吡啶加入所述烧瓶中,然后将8g(0.0487mol)的5-降冰片烯-2,3-草酸酐和所合成的4,4-氯甲酰基苯醚缓慢地滴入烧瓶中。接下来,将滴入的产物在室温下搅拌一个小时。接下来,将通过以上描述的过程获得的溶液加入三升水中而获得沉淀物。接下来,过滤所获得的沉淀物,清洗并真空干燥,而获得128g聚酰胺A。在此情况下,以聚苯乙烯作为标样,所获得的聚酰胺的平均分子量为18,500。
合成实施例3
[二甲基-3,3′,4,4′-二苯醚-四甲酸二氯化物的合成]
将60g(0.1934mol)二甲基-3,3′,4,4′-二苯醚-四甲酸酐、12.5g(0.3901mol)甲醇、2g(0.0198mol)三乙胺和120g NMP加入包括搅拌器和安装在烧瓶内的温度计的1L烧瓶中,然后搅拌并在室温下反应4个小时来获得二甲基-3,3′,4,4′-二苯醚-四甲酸酯溶液。接下来,将所述烧瓶冷却至0℃,将70g(0.5884mol)亚硫酰二氯滴入烧瓶中,使滴入的产物反应2个小时,由此获得二甲基-3,3′,4,4′-二苯醚-四甲酸二氯化物溶液。
合成实施例4
[聚酰胺B的合成]
将260gNMP加入包括搅拌器和安装在烧瓶内的温度计的1L烧瓶中,然后加入65g(0.1775mol)2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷,然后搅拌溶解这些反应物。接下来,将35g(0.4425mol)吡啶加入烧瓶中,然后,将二甲基-3,3′,4,4′-二苯醚-四甲酸二氯化物溶液缓慢滴入所述烧瓶中30分钟,然后在室温下搅拌这些反应物1小时。在通过以上描述的过程获得的溶液中加入三升水,来获得沉淀物。接下来,过滤所获得的沉淀物、清洗和真空干燥来获得128g聚酰胺B。在此情况下,以聚苯乙烯作为标样,所获得的聚酰胺的平均分子量为19,200。
合成实施例5
[重氮萘酚化合物的合成/PAC A]
在圆底烧瓶内,将50g三(4-羟苯基)乙烷、87g的1,2-萘醌重氮-5-磺酰氯和17g乙酸酐溶解在800g二噁烷中,并利用冰水冷却。接下来,将59g三乙胺在相同温度下缓慢地滴入此溶液中,且在室温下搅拌所述溶液8个小时。接下来,将经搅拌的溶液滴入过量的去离子水中,来获得沉淀物。接下来,过滤所获得的沉淀物、清洗,并在40℃下真空干燥48小时,由此获得95g磺酸酯。
合成实施例6
[重氮萘酚化合物的合成/PAC B]
在合成实施例1中,用87g的1,2-萘醌重氮-4-磺酰氯代替87g的1,2-萘醌重氮-5-磺酰氯,从而获得91g磺酸酯。
实施例
将所合成的聚合物、重氮萘酚化合物和多种添加剂溶解在作为溶剂的γ-丁内酯内,至40重量%,然后利用0.5μm过滤器移除颗粒杂质。接下来,将滤液旋涂在8英寸的硅片上来获得10μm厚的薄片。在此情况下,为了完全移除溶剂,在大约130℃下烘烤所述薄片60秒钟。利用曝光机曝光涂布的薄片,且利用2.38重量%氢氧化四甲铵进行显影。利用扫描电子显微镜观测经显影的薄片的分辨率。至于所述薄片的厚度,在曝光之前和之后的薄膜厚度使用Nano Spec观测。在显影部分的底部残留的浮膜可通过扫描电子显微镜观测。考虑到图案垂直性和光刻掩模状固体,将图案分成好、一般和差。在形成所述图形之后,钝化层通过刻蚀处理移除。接下来,较低的铝配线被留在空气中30天以观测所述较低铝配线的腐蚀度。采用示差扫描量热计(DSC)作为在形成所述图案后测量适当的交联温度的工具,测量所述聚合体的主链发生改变的温度,且测量结果显示在图1和2中。图1示出根据实施例5的温度的示差扫描量热计测量数值。图2示出根据实施例8的示差扫描量热计测量数值。
在各实施例中使用的添加剂的化学结构由以下的化学式60到63表示。化学式60到63各自独立地表示添加剂A、添加剂B、添加剂C和添加剂D。
[化学式60到63]
在接下来的表1和表2中,给出与各实施例相应的组合物配方。
[表1]
  实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5
  聚合物   A,34g   B,34g   A,34g   B,34g   A,31g
  PAC   A,6g   A,6g   B,6g   B,6g   B,6g
  添加剂1   -   -   -   -   A,3g
  溶剂   60g   60g   60g   60g   60g
[表2]
  实施例6   实施例7   实施例8
  聚合物   A,30g   A,30g   A,29g
  PAC   B,6g   B,6g   B,6g
  添加剂1   A,3g   A,3g   A,3g
  添加剂2   B,1g   C,1g   C,1g
  添加剂3   -   -   D,1g
  溶剂   60g   60g   60g
[测试结果]
[表3]
  实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5
  光敏度   320mJ/cm2   320mJ/cm2   300mJ/cm2   340mJ/cm2   320mJ/cm2
  剩余薄膜比例   88%   90%   89%   90%   88%
  分辨率   4μm   4μm   4μm   4μm   3μm
  图案类型   好   好   好   好   最好
  腐蚀观察日期   10日后   10日后   10日后   10日后   10日后
  交联温度   320~350℃   320~350℃   320~350℃   320~350℃   320~350℃
[表4]
  实施例6   实施例7   实施例8
  光敏度   320mJ/cm2   310mJ/cm2   300mJ/cm2
  剩余薄膜比例   88%   87%   85%
  分辨率   3μm   2μm   3μm
  图案类型   最好   最好   最好
  腐蚀观察日期   20日后   无变化   无变化
  交联温度   320~350℃   320~350℃   290~320℃
尽管已经参照其特定示例性实施方案显示和描述了本发明,但是本发明并不局限于所述的示例性实施方案。而且,本领域的技术人员应该理解,在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行形式和细节上的各种改变。本发明的范围由所述权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种包含聚酰胺衍生物的正型光敏组合物,所述聚酰胺衍生物表示为
[化学式1]
Figure FSA00000034851100011
其中R1、R2、R4和R5各自独立地表示具有至少2个碳原子的二价到六价的芳基;R3表示氢原子或者具有1到10个碳原子的烷基;k表示10到1000的整数;1表示1到1000的整数;n和m各自独立地表示0到2的整数(n+m>0);且X表示氢原子或者具有2到30个碳原子的芳基。
2.由权利要求1所述的正型光敏组合物,其中所述正型光敏组合物包括聚酰胺衍生物,所述聚酰胺衍生物表示为
[化学式2]
其中R1和R2各自独立地表示具有至少2个碳原子的二价到六价的芳基;R3表示氢原子或者具有1到10个碳原子的烷基;k表示10到1000的整数;n和m各自独立地表示0到2的整数(n+m>0);X表示氢原子或者具有2到30个碳原子的芳基。
3.如权利要求1所述的正型光敏组合物,其中所述正型光敏组合物具有约330℃或者更低的交联温度。
4.一种正型光敏组合物,其包含重氮萘酚化合物、热酸产生剂和聚酰胺化合物,所述聚酰胺化合物表示为
[化学式1]
Figure FSA00000034851100021
其中R1、R2、R4和R5各自独立地表示具有至少2个碳原子的二价到六价的芳基;R3表示氢原子或者具有1到10个碳原子的烷基;k表示10到1000的整数;l表示1到1000的整数;n和m各自独立地表示0到2的整数(n+m>0);且X表示氢原子或者具有2到30个碳原子的芳基。
5.如权利要求4所述正型光敏组合物,其中所述热酸产生剂包括二价的烷基甲苯磺酸盐。
6.如权利要求4所述的正型光敏组合物,其中所述正型光敏组合物包含由化学式1表示的聚酰胺衍生物、所述重氮萘酚化合物和由化学式3到6表示的至少一种添加剂,化学式3到6如下
[化学式3 to 6]
7.如权利要求4所述的正型光敏组合物,其中所述重氮萘酚化合物表示为
[化学式7]
Figure FSA00000034851100031
其中n和m各自独立地表示0到5的整数(n+m>0);Z表示具有12到40个碳原子的芳基;R7表示氢原子、具有1到12个碳原子的烷基和具有1到12个碳原子的烷羰基中的一个;且DNQ由以下的化学式8或者9表示,化学式8和9各自独立地为
[化学式8和9]
Figure FSA00000034851100032
8.如权利要求7所述的正型光敏组合物,其中DNQ与R7的摩尔比为1∶4到20∶1。
9.如权利要求4所述的正型光敏组合物,其中所述重氮萘酚化合物为从包含由化学式10到17表示的化合物组成的组中选择的至少一种化合物,
[化学式10到17]
其中所述DNQ为氢原子、烷羰基、由化学式18表示的基团、由化学式19表示的基团;且R8表示甲基或者二叠氮基萘醌磺酸基(-ODNQ)
Figure FSA00000034851100042
10.如权利要求4所述的正型光敏组合物,其中在所述组合物的总量中,基于100重量份的聚酰胺衍生物,所述重氮萘酚化合物的含量为5到30重量份。
11.如权利要求4所述的正型光敏组合物,其中在所述组合物的总量中,所述热酸产生剂占0.01%到5%。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI503623B (zh) * 2012-06-13 2015-10-11 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 化合物、光阻組成物、光阻圖型之形成方法
TWI594078B (zh) * 2012-06-28 2017-08-01 東京應化工業股份有限公司 厚膜用正型光阻組成物,厚膜光阻圖型之製造方法,連接端子之製造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6303588B2 (ja) * 2013-08-08 2018-04-04 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物、絶縁膜及びその形成方法並びに有機el素子
JP6259033B2 (ja) * 2016-09-01 2018-01-10 旭化成株式会社 感光性樹脂組成物

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5912102A (en) * 1994-12-28 1999-06-15 Nippon Zeon Co., Ltd. Positive resist composition
US20020093077A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-18 Samsung Electronics Co. , Ltd Positive-type photosensitive polyimide precursor and composition comprising the same
CN1432871A (zh) * 2002-01-09 2003-07-30 三星电子株式会社 光致抗蚀剂组合物及用其形成图案的方法
CN1469199A (zh) * 2002-07-10 2004-01-21 东京应化工业株式会社 正性光致抗蚀剂组合物及抗蚀图形的形成方法
CN1573546A (zh) * 2003-06-23 2005-02-02 住友电木株式会社 正型感光性树脂组合物、树脂膜的制造方法、半导体装置和显示元件及其制造方法
WO2006104803A2 (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. Novel photosensitive resin compositions
CN1860414A (zh) * 2004-05-07 2006-11-08 日立化成杜邦微系统股份有限公司 正型感光性树脂组合物、图案的制造方法及电子部件
CN101071264A (zh) * 2006-04-13 2007-11-14 富士胶片株式会社 感光性组合物及显示装置用遮光膜

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0512339B1 (de) * 1991-05-07 1997-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Hochwärmebeständige Positivresists und Verfahren zur Herstellung hochwärmebeständiger Reliefstrukturen
KR100256392B1 (ko) * 1996-09-30 2000-05-15 겐지 아이다 칼라필터용 감광성 수지 착색 조성물 및 이로부터 형성된 칼라필터 및 그 제조방법
JP4330798B2 (ja) * 1998-04-15 2009-09-16 旭化成イーマテリアルズ株式会社 ポジ型レジスト組成物
JP3509612B2 (ja) * 1998-05-29 2004-03-22 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 感光性重合体組成物、レリーフパターンの製造法及び電子部品
KR100743338B1 (ko) * 2000-06-28 2007-07-26 도레이 가부시끼가이샤 표시 장치
CN100347609C (zh) * 2000-10-31 2007-11-07 英特尔公司 正性光敏树脂组合物、制备正性光敏树脂组合物的方法及半导体设备
JP4337389B2 (ja) * 2002-04-26 2009-09-30 東レ株式会社 耐熱性樹脂前駆体組成物の製造方法
JP4070515B2 (ja) * 2002-06-05 2008-04-02 旭化成エレクトロニクス株式会社 耐熱性樹脂前駆体組成物
JP4403811B2 (ja) * 2004-01-26 2010-01-27 東レ株式会社 ポジ型感光性樹脂組成物
JP4661245B2 (ja) * 2004-02-03 2011-03-30 住友ベークライト株式会社 ポジ型感光性樹脂組成物、該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法
JP4682764B2 (ja) * 2005-09-15 2011-05-11 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 ポジ型感光性樹脂組成物、パターン形成方法及び電子部品
EP2639638A1 (en) * 2005-11-30 2013-09-18 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Positive photosensitive resin composition, and semiconductor device and display therewith
JP2008224970A (ja) * 2007-03-12 2008-09-25 Fujifilm Corp 感光性樹脂組成物、それを用いた硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置
JP5067028B2 (ja) * 2007-06-12 2012-11-07 日立化成工業株式会社 ポジ型感光性樹脂組成物、レジストパターンの製造方法及び電子デバイス
JP2009086356A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Fujifilm Corp 感光性樹脂組成物、該組成物を用いるパターンの製造法および電子デバイス
KR100913058B1 (ko) * 2008-08-25 2009-08-20 금호석유화학 주식회사 포지티브형 감광성 수지 조성물, 패턴 형성 방법 및 반도체소자

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5912102A (en) * 1994-12-28 1999-06-15 Nippon Zeon Co., Ltd. Positive resist composition
US20020093077A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-18 Samsung Electronics Co. , Ltd Positive-type photosensitive polyimide precursor and composition comprising the same
CN1432871A (zh) * 2002-01-09 2003-07-30 三星电子株式会社 光致抗蚀剂组合物及用其形成图案的方法
CN1469199A (zh) * 2002-07-10 2004-01-21 东京应化工业株式会社 正性光致抗蚀剂组合物及抗蚀图形的形成方法
CN1573546A (zh) * 2003-06-23 2005-02-02 住友电木株式会社 正型感光性树脂组合物、树脂膜的制造方法、半导体装置和显示元件及其制造方法
CN1860414A (zh) * 2004-05-07 2006-11-08 日立化成杜邦微系统股份有限公司 正型感光性树脂组合物、图案的制造方法及电子部件
WO2006104803A2 (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. Novel photosensitive resin compositions
CN101071264A (zh) * 2006-04-13 2007-11-14 富士胶片株式会社 感光性组合物及显示装置用遮光膜

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI503623B (zh) * 2012-06-13 2015-10-11 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 化合物、光阻組成物、光阻圖型之形成方法
TWI594078B (zh) * 2012-06-28 2017-08-01 東京應化工業股份有限公司 厚膜用正型光阻組成物,厚膜光阻圖型之製造方法,連接端子之製造方法

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KR101200140B1 (ko) 2012-11-12

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