TW201937291A - 光敏樹脂組成物及固化膜 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於包括具有特定結構之聚醯胺-醯亞胺樹脂的光敏樹脂組成物。

Description

光敏樹脂組成物及固化膜
相關申請案之相互引用
本申請案主張2018年2月28日向韓國智慧財產局(Korean Intellectual Property Office)提出申請之韓國專利申請案10-2018-0024819的申請日之權益，該案整體係以引用方式併入本文中。
本發明係關於光敏樹脂組成物及固化膜。
光敏樹脂為實務上用於製造各種精密電子及資訊工業產品之典型功能性聚合物材料，且目前用於高科技產業，尤其是用於製造半導體及顯示器。
通常，光敏樹脂意指因光照射而於短時間內在分子結構中發生化學變化，造成諸如溶解度、著色及固化(關乎特定溶劑)等物理性質改變的聚合物化合物。使用光敏樹脂使得能進行精密加工，與熱反應程序相比可大幅減少能源及原料使用，以及可於小的設備空間中快速且精確地進行工作，因此光敏樹脂廣泛用於各種精密電子及資訊工業領域，諸如先進印刷領域、半導體製造、顯示器製造、及光可固化表面塗布材料。
並且，近來，由於電子裝置已變得愈高度積成且形成有細微圖案，因而需要能最小化缺陷率及提高加工效率和解析度之光敏樹脂。因此，已採用使用聚醯胺酸(polyamide acid)、聚醯胺酸(polyamic acid)等作為光敏樹脂之方法。
然而，聚醯胺酸(polyamide acid)容易因水等而於空氣中水解，因此保存性及安定性不足。聚醯胺酸(polyamic acid)對於待應用之基板的黏著性低，且具有因應用高溫而使電子佈線及基板之物理性質劣化的問題。此外，就其他類型之光敏樹脂而言，最終固化狀態之化學抗性、耐熱性、及電性質不足，或對於金屬基板之黏著性不足，因而存在顯影或固化程序期間自基板剝離的問題。
具體而言，需要發展能形成超細微圖案以及亦防止於固化光敏樹脂組成物之熱處理程序期間的半導體裝置熱損壞之光敏樹脂材料。
技術問題
本發明一目的係提供光敏樹脂組成物其即使於較低溫下亦可高效率固化以及可提供具有優異機械性質及光敏性之固化材料。
本發明另一目的係提供由光敏樹脂組成物形成之固化膜。
本發明另一目的係提供用於製備固化膜之方法，該固化膜即使於較低溫下亦可高效率固化以及可提供具有優異機械性質及光敏性之固化材料。

技術方案
本發明中，提供包括含有以下化學式1所示之重複單元及以下化學式2所示之重複單元的聚醯胺-醯亞胺樹脂(polyamide-imide resin)、以及光酸產生劑(photoacid generator)的正型光敏樹脂組成物。

化學式1及2中，Q1 及Q2 各自獨立地為脂族、脂環族、或芳族二價官能基，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之二價有機基團，Q1 及Q2 中至少一者包括羥基及羧基之一或多者，X為脂族、脂環族、或芳族四價有機基團，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之四價有機基團，Y為脂族、脂環族、或芳族二價有機基團，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之二價有機基團，以及，n及m各為1或更大之整數。
此外，本發明中，提供包括含有以下化學式11所示之重複單元及以下化學式12所示之重複單元的聚醯胺-醯亞胺樹脂、以及光酸產生劑的負型光敏樹脂組成物。

化學式11及12中，Q1 及Q2 各自獨立地為脂族、脂環族、或芳族二價官能基，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之二價有機基團，Q1 及Q2 中至少一者包括羥基及羧基之一或多者，及Q1 及Q2 中至少一者係經含有(甲基)丙烯醯氧基((meth)acryloyloxy group)及具有1至20個碳原子之伸烷基(alkylene group)的官能基、或含有(甲基)丙烯酸酯基((meth)acrylate group)及具有1至20個碳原子之烷二醇基(alkylene glycol group)的官能基所取代，X為脂族、脂環族、或芳族四價有機基團，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之四價有機基團，Y為脂族、脂環族、或芳族二價有機基團，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之二價有機基團，以及，n及m各為1或更大之整數。
此外，在本發明中，可提供包括光敏樹脂組成物之固化產物的固化膜。
此外，在本發明中，可提供用於製備固化膜的方法，其包括於250℃或更低之溫度下固化光敏樹脂組成物的步驟。
此外，在本發明中，可提供用於形成光阻圖案(resist pattern)之方法，其包括下列步驟：使用光敏樹脂組成物於基板上形成光阻膜；使用高能射線(high energy ray)照射呈圖案之該光阻膜；以及，使用鹼性顯影液(alkali developing solution)使該光阻膜顯影(developing)。
下文茲將詳細說明根據本發明具體實施態樣之光敏樹脂組成物、固化膜、用於製備固化膜之方法、及用於形成光阻圖案之方法。
除非另有陳述，否則本文所使用之術語係僅基於描述特定實施態樣之目的，無意限制本發明之範圍。
此外，除非內文另有清楚指明，否則單數形「一(a/an)」及「該」意欲包括複數形(plural form)。
此外，本文所使用之用語「包含」及「包括」意欲具體說明存在特定特徵、範圍、整數、步驟、操作、元件及/或組分，但不排除存在或添加其他特定特徵、範圍、整數、步驟、操作、元件、組分及/或基團。
在本發明中，重量平均分子量(weight average molecular weight)意指藉由GPC法所測量之相關於聚苯乙烯的重量平均分子量。在測定藉由GPC法所測量之相關於聚苯乙烯的重量平均分子量的方法中，可使用一般已知之分析裝置、偵測器(諸如折射率偵測器(refractive index detector))、及分析管柱。可使用溫度、溶劑、及流率的一般應用條件。測量條件之具體實例如下：使用Waters PL-GPC220儀；於160℃之評估溫度下使用Polymer Laboratories PLgel MIX-B (300 mm管柱)；使用1,2,4-三氯苯作為溶劑；流率為1 mL/min；樣本係製備成濃度為10 mg/10 mL然後進料量為200 μL；以及，可使用由聚苯乙烯標準品(polystyrene standard)所形成之校正曲線(calibration curve)測定Mw值。聚苯乙烯標準品之分子量為九種：2000 / 10,000 / 30,000 / 70,000 / 200,000 / 700,000 / 2,000,000 / 4,000,000 / 10,000,000。
根據本發明一個實例，可提供包括含有以下化學式1所示之重複單元及以下化學式2所示之重複單元的聚醯胺-醯亞胺樹脂、以及光酸產生劑的正型光敏樹脂組成物。

化學式1及2中，Q1 及Q2 各自獨立地為脂族、脂環族、或芳族二價官能基，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之二價有機基團；Q1 及Q2 中至少一者包括羥基及羧基之一或多者；X為脂族、脂環族、或芳族四價有機基團，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之四價有機基團；Y為脂族、脂環族、或芳族二價有機基團，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之二價有機基團；以及，n及m各為1或更大之整數。
由於持續研究，本案發明人經由實驗發現包括含有化學式1之重複單元及化學式2之重複單元的聚醯胺-醯亞胺樹脂之光敏樹脂組成物即使於較低溫下亦可高效率固化，以及可提供具有優異機械性質及光敏性之固化材料，從而完成本發明。
具體而言，聚醯胺-醯亞胺樹脂具有醯亞胺鍵(其中已完成至少90%之環化反應)，並且具有羧基或羥基。通常，已知若存在醯亞胺鍵，則溶解度降低且其在大部分有機溶劑中難以溶解。另一方面，將羧基或羥基引入具有易溶於極性溶劑之結構的聚醯胺-醯亞胺樹脂時，藉由將光可聚合基團引入羧基(carboxy group)或羥基(hydroxy group)、或藉由羧基(carboxylic group)或羥基與光酸產生劑之反應，可實現光敏性(photosensitivity)。此外，與需要300℃或更高之高固化溫度以形成醯亞胺鍵的PAA或PAE前驅物樹脂不同，並不需要高製程溫度。用於形成固化產物之固化製程溫度的特徵在於能應用於250℃或更低之低溫。
聚醯胺-醯亞胺樹脂之重量平均分子量為3000 g/mol至500,000 g/mol、5000 g/mol至300,000 g/mol、或7000 g/mol至150,000 g/mol，其對於形成具有優異機械性質之固化膜而言較佳。
化學式1及2與上述者相同。而化學式1及2之更多具體實例如下。
Q1 及Q2 可各具有以下化學式3所示之二價官能基。
化學式3中，L1 為單鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO2 -、 -C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-CONH-、-COO-、-(CH2 )n1 -、 -O(CH2 )n2 O-、-OCH2 -C(CH3 )2 -CH2 O-、或-OCO(CH2 )n3 OCO-；n1、n2及n3各為1至10之整數；R1 及R2 可彼此相同或不同，且為氫、鹵素、具有1至10個碳原子之烷基、羥基、或羧基；p及q各為該芳族環中R1 及R2 經取代的數目，且為1至4之整數；以及取代於該芳族環中之R1 及R2 中至少一者為羥基或羧基。
並且，X可包括以下化學式4所示之四價基團。
化學式4中，A為單鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO2 -、 -C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-CONH-、-COO-、-(CH2 )n1 -、 -O(CH2 )n2 O-、或-OCO(CH2 )n3 OCO-；以及n1、n2及n3各為1至10之整數。
如上述，該實施態樣之光敏樹脂組成物可包括光酸產生劑。
並且，根據本發明一實施態樣之正型光阻組成物可包括光酸產生劑。作為光酸產生劑，可以下列為例說明：鎓鹽諸如錪鹽、鋶鹽、重氮鹽、銨鹽、吡啶鎓鹽(pyridinium salt)等；含鹵素化合物諸如含鹵烷基之烴化合物、含鹵烷基之雜環化合物等(例如，鹵甲基三衍生物(halomethyl triazine derivative)等)；重氮酮化合物(diazoketone compound)諸如1,3-二酮-2-重氮化合物(1,3-diketo-2-diazo compound)；重氮苯醌化合物(diazobenzoquinone compound)；重氮萘醌化合物(diazonaphthoquinone compound) (例如重氮萘醌酯化合物(diazonaphthoquinone ester compound)等)；碸化合物諸如β-酮碸(β-ketosulfone)、β-磺醯基碸(β-sulfonylsulfone)等；磺酸化合物諸如磺酸烷酯(alkyl sulfonate)、磺酸鹵烷酯(haloalkyl sulfonate)、磺酸芳酯(aryl sulfonate)、亞胺基磺酸酯(imino sulfonate)等；萘二甲醯亞胺化合物(naphthalimide compound)諸如N-(三氟甲基磺醯基氧基)-1,8-萘二甲醯亞胺(N-(trifluoromethylsulfonyloxy)-1,8-naphalimide)、N-(對甲苯磺醯基氧基)-1,8-萘二甲醯亞胺(N-(p-toluenesulfonyloxy)-1,8-naphthalimide)、N-(甲基磺醯基氧基)-1,8-萘二甲醯亞胺(N-(methylsulfonyloxy)-1,8-naphthalimide)、N-(樟腦磺醯基氧基)-1,8-萘二甲醯亞胺(N-(camphorsulfonyloxy)-1,8-naphthalimide)等。此等可單獨使用或作為其二或更多種之混合物使用。
具體而言，光酸產生劑可為例如選自由下列所組成之群組的一或多者：三芳基鋶鹽(triarylsulfonium salt)、二芳基錪鹽(diaryliodonium salt)、磺酸酯化合物(sulfonate compound)、三氟甲磺酸三苯基鋶(triphenylsulfonium triflate)、銻酸三苯基鋶(triphenylsulfonium antimonate)、三氟甲磺酸二苯基錪(diphenyliodonium triflate)、銻酸二苯基錪(diphenyliodonium antimonate)、三氟甲磺酸甲氧基二苯基錪(methoxydiphenyliodonium triflate)、三氟甲磺酸二-三級丁基錪(di-t-butyliodonium triflate)、2,6-二硝基苯甲磺酸酯(2,6-dinitobenzyl sulfonate)、五倍子酚參(磺酸烷酯)(pyrogallol tris(alkyl sulfonate))、及三氟甲磺酸琥珀醯亞胺酯(succinimidyl triflate)。
光酸產生劑之其他實例可包括醌二疊氮化合物(quinone diazide compound)、多羥基化合物(polyhydroxy compound)、多胺基化合物(polyamino compound)、或多羥基多胺基化合物(polyhydroxy polyamino compound)。
醌二疊氮化合物之實例包括其中醌二疊氮化物(quinone diazide)之磺酸與多羥基化合物形成酯鍵的醌二疊氮化合物、其中醌二疊氮化物之磺酸與多羥基化合物形成磺醯胺鍵(sulfonamide bond)的醌二疊氮化合物、及其中醌二疊氮化物之磺酸與多羥基化合物形成酯鍵及/或磺醯胺鍵的醌二疊氮化合物。藉由使用此醌二疊氮化合物，可獲得於i-line諸如汞燈(波長為365 nm)、h-line (波長為405 nm)、或g-line (波長為436 nm)(通常為紫外線)下具有光敏性的正型光敏樹脂組成物。此外，多羥基化合物、多胺基化合物、及多羥基多胺基化合物之全部官能基非必需經醌二疊氮化物取代，但較佳為一分子內之二或更多官能基係經醌二疊氮化物取代。
多羥基化合物之實例包括但不限於Bis-Z、BisP-EZ、TekP-4HBPA、TrisP-HAP、TrisP-PA、TrisP-SA、TrisOCR-PA、BisOCHP-Z、BisP-MZ、BisP-PZ、BisP-IPZ、BisOCP-IPZ、BisP-CP、BisRS-2P、BisRS-3P、BisP-OCHP、亞甲基參-FR-CR(methylene tris-FR-CR)、BisRS-26X、DML-MBPC、DML-MBOC、DML-OCHP、DML-PCHP、DML-PC、DML-PTBP、DML-34X、DML-EP、DML-POP、二羥甲基-BisOC-P(dimethylol-BisOC-P)、DML-PFP、DML-PSBP、DML-MTrisPC、TriML-P、TriML-35XL、TML-BP、TML-HQ、TML-pp-BPF、TML-BPA、TMOM-BP、HML-TPPHBA、及HML-TPHAP (均為商品名，由Honshu Chemical Industry Co., Ltd.製造)、BIR-OC、BIP-PC、BIR-PC、BIR-PTBP、BIR-PCHP、BIP-BIOC-F、4PC、BIR-BIPC-F、TEP-BIP-A、46DMOC、46DMOEP、及TM-BIP-A (均為商品名，由Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd.製造)、2,6-二甲氧基甲基-4-三級丁苯酚(2,6-dimethoxymethyl-4-t-butylphenol)、2,6-二甲氧基甲基-對甲酚(2,6-dimethoxymethyl-p-cresol)、2,6-二乙醯氧基甲基-對甲酚(2,6-diacetoxymethyl-p-cresol)、萘酚(naphthol)、四羥基二苯甲酮(tetrahydroxybenzophenone)、五倍子酸甲酯(methyl gallate ester)、雙酚A(bisphenol A)、雙酚E(bisphenol E)、亞甲基雙酚(methylene bisphenol)、及BisP-AP(均為商品名，由Honshu Chemical Industry Co., Ltd.製造)、及酚醛清漆樹脂(Novolac resin)。
多胺基化合物之實例包括但不限於1,4-苯二胺(1,4-phenylenediamine)、1,3-苯二胺(1,3-phenylenediamine)、4,4’-二胺基二苯基醚(4,4’-diaminodiphenyl ether)、4,4’-二胺基二苯基甲烷(4,4’-diaminodiphenylmethane)、4,4’-二胺基二苯基碸(4,4’-diaminodiphenylsulfone)、及4,4’-二胺基二苯硫醚(4,4’-diaminodiphenylsulfide)。
多羥基多胺基化合物之實例包括但不限於2,2-雙(3-胺基-4-羥苯基)六氟丙烷(2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane)及3,3’-二羥基聯苯胺(3,3’-dihydroxybenzidine)。
光酸產生劑之含量可視化合物的種類而變化。例如，為展現充足光酸產生效果，光酸產生劑之含量，以100重量份之聚醯胺-醯亞胺樹脂為基準計，較佳為0.1重量份或更多。然而，將過量光酸產生劑應用至光敏樹脂組成物時，會因交聯反應之後剩餘光酸產生劑而使固化膜之安定性降低。因此，較佳係光酸產生劑之含量，以100重量份之聚醯胺-醯亞胺樹脂為基準計，為50重量份或更少。
並且，正型光敏樹脂組成物可另外包括有機溶劑。作為溶劑，可採用本發明所屬技術領域中已知能形成光敏樹脂組成物膜的化合物，而無特別限制。作為非限制性實例，溶劑可為選自由下列所組成之群組的一或更多化合物：酯類、醚類、酮類、芳烴類、及亞碸類。
酯溶劑可包括乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、丙酸丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、γ-丁內酯、ε-己內酯、δ-戊內酯、氧乙酸烷酯(alkyl oxyacetate)(例如，氧乙酸甲酯(methyl oxyacetate)、氧乙酸乙酯(ethyl oxyacetate)、氧乙酸丁酯(butyl oxyacetate)(例如，甲氧基乙酸甲酯(methyl methoxyacetate)、甲氧基乙酸乙酯(ethyl methoxyacetate)、甲氧基乙酸丁酯(butyl methoxyacetate)、乙氧基乙酸甲酯(methyl ethoxyacetate)、乙氧基乙酸乙酯(ethyl ethoxyacetate)等))、3-氧丙酸烷酯(3-oxypropionic acid alkyl ester)(例如，3-氧丙酸甲酯(methyl 3-oxypropionate)、3-氧丙酸乙酯(ethyl 3-oxypropionate) (例如，3-甲氧基丙酸甲酯(methyl 3-methoxypropionate)、3-甲氧基丙酸乙酯(ethyl 3-methoxypropionate)、3-乙氧基丙酸甲酯(methyl 3-ethoxypropionate)、3-乙氧基丙酸乙酯(ethyl 3-ethoxypropionate)等))、2-氧丙酸烷酯(2-oxypropionic acid alkyl ester)(例如，2-氧丙酸甲酯(methyl 2-oxypropionate)、2-氧丙酸乙酯(ethyl 2-oxypropionate)、2-氧丙酸丙酯(propyl 2-oxypropionate)(例如，2-甲氧基丙酸甲酯(methyl 2-methoxypropionate)、2-甲氧基丙酸乙酯(ethyl 2-methoxypropionate)、2-甲氧基丙酸丙酯(propyl 2-methoxypropionate)、2-乙氧基丙酸甲酯(methyl 2-ethoxypropionate)、2-乙氧基丙酸乙酯(ethyl 2-ethoxypropionate)))、2-氧-2-甲基丙酸甲酯(methyl 2-oxy-2-methylpropionate)及2-氧-2-甲基丙酸乙酯(ethyl 2-oxy-2-methylpropionate)(例如，2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯(methyl 2-methoxy-2-methylpropionate)、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯(ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate)等)、丙酮酸甲酯(methyl pyruvate)、丙酮酸乙酯(ethyl pyruvate)、丙酮酸丙酯(propyl pyruvate)、乙醯乙酸甲酯(methyl acetoacetate)、乙醯乙酸乙酯(ethyl acetoacetate)、2-氧丁酸甲酯(methyl 2-oxobutanoate)、2-氧丁酸乙酯(ethyl 2-oxobutanoate)等。
醚溶劑可包括二乙二醇二甲基醚(diethylene glycol dimethyl ether)、四氫呋喃、乙二醇一甲基醚(ethylene glycol monomethyl ether)、乙二醇一乙基醚(ethylene glycol monoethyl ether)、乙酸甲賽璐蘇(methyl cellosolve acetate)、乙酸乙賽璐蘇(ethyl cellosolve acetate)、二乙二醇一甲基醚(diethylene glycol monomethyl ether)、二乙二醇一乙基醚(diethylene glycol monoethyl ether)、二乙二醇一丁基醚(diethylene glycol monobutyl ether)、丙二醇一甲基醚(propylene glycol monomethyl ether)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate)、丙二醇一乙基醚乙酸酯(propylene glycol monoethyl ether acetate)、丙二醇一丙基醚乙酸酯(propylene glycol monopropyl ether acetate)等。
酮溶劑可為甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)、環己酮、環戊酮、2-庚酮、3-庚酮、N-甲基-2-吡咯啶酮(N-methyl-2-pyrrolidone)等。
芳烴溶劑(aromatic hydrocarbon solvent)可為甲苯、二甲苯、苯甲醚(anisole)、或薴(limonene)等。
亞碸溶劑可為二甲亞碸等。
從光敏樹脂組成物所展現之塗布性的觀點來看，溶劑之用量，以100重量份之聚醯胺-醯亞胺樹脂為基準計，為50至500重量份、100至500重量份、100至300重量份、100至250重量份、或100至150重量份。
並且，根據本發明另一實施態樣，可提供包括含有以下化學式11所示之重複單元及以下化學式12所示之重複單元的聚醯胺-醯亞胺樹脂、以及光酸產生劑的負型光敏樹脂組成物。

化學式11及12中，Q1 及Q2 各自獨立地為脂族、脂環族、或芳族二價官能基，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之二價有機基團；Q1 及Q2 中至少一者包括羥基及羧基之一或多者；Q1 及Q2 中至少一者係經含有(甲基)丙烯醯氧基及具有1至20個碳原子之伸烷基的官能基、或含有(甲基)丙烯酸酯基及具有1至20個碳原子之烷二醇基的官能基所取代。
X為脂族、脂環族、或芳族四價有機基團，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之四價有機基團，Y為脂族、脂環族、或芳族二價有機基團，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之二價有機基團，以及，n及m各為1或更大之整數。
由於持續研究，本案發明人經由實驗發現包括含有化學式11之重複單元及化學式12之重複單元的聚醯胺-醯亞胺樹脂之光敏樹脂組成物即使於較低溫下亦可高效率固化，以及可提供具有優異機械性質及光敏性之固化材料，從而完成本發明。
具體而言，聚醯胺-醯亞胺樹脂具有醯亞胺鍵(其中已完成至少90%之環化反應)，並且含有羧基或羥基，以及亦包含包括(甲基)丙烯醯氧基及具有1至20個碳原子之伸烷基的官能基、或包括(甲基)丙烯酸酯基及具有1至20個碳原子之烷二醇基的官能基。通常，已知若存在醯亞胺鍵，則溶解度降低且其在大部分有機溶劑中難以溶解。然而，將羧基或羥基引入具有易溶於極性溶劑之結構的聚醯胺-醯亞胺樹脂時，藉由將光可聚合基團引入羧基或羥基、或藉由羧基或羥基與光酸產生劑之反應，可實現光敏性。此外，與需要300℃或更高之高固化溫度以形成醯亞胺鍵的PAA或PAE前驅物樹脂不同，並不需要高製程溫度。用於形成固化產物之固化製程溫度的特徵在於能應用於250℃或更低之低溫。
聚醯胺-醯亞胺包括含有(甲基)丙烯醯氧基及具有1至20個碳原子之伸烷基的官能基、或含有(甲基)丙烯酸酯基及具有1至20個碳原子之烷二醇基的官能基，於最終固化時可具有較高機械性質及彈性性質。
聚醯胺-醯亞胺樹脂之重量平均分子量為3000 g/mol至500,000 g/mol、5000 g/mol至300,000 g/mol、或7000 g/mol至150,000 g/mol，其對於形成具有優異機械性質之固化膜而言較佳。
化學式11及12與上述者相同。而化學式11及12之更多具體實例如下。
Q1 及Q2 可各包括以下化學式13所示之二價官能基。
化學式13中，L1 為單鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO2 -、 -C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-CONH-、-COO-、-(CH2 )n1 -、 -O(CH2 )n2 O-、-OCH2 -C(CH3 )2 -CH2 O-、或-OCO(CH2 )n3 OCO-；n1、n2及n3各為1至10之整數；R1 及R2 可彼此相同或不同，且為氫、鹵素、具有1至10個碳原子之烷基、羥基、或羧基，p及q為芳族環中R1 及R2 經取代的數目，且為1至4之整數；取代於該芳族環中之R1 及R2 中至少一者為羥基或羧基，以及彼等中至少另一者為含有(甲基)丙烯醯氧基及具有1至20個碳原子之伸烷基的官能基、或含有(甲基)丙烯酸酯基及具有1至20個碳原子之烷二醇基的官能基。
具體而言，含有(甲基)丙烯醯氧基及具有1至20個碳原子之伸烷基的官能基或含有(甲基)丙烯酸酯基及具有1至20個碳原子之烷二醇基的官能基可藉由使芳族環中取代之羥基或羧基與以下化學式14至16所示之化合物中之一者反應而形成。


此處，X可包括以下化學式4之四價官能基。
化學式4中，A為單鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO2 -、 -C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-CONH-、-COO-、-(CH2 )n1 -、 -O(CH2 )n2 O-、或-OCO(CH2 )n3 OCO-；以及，n1、n2及n3各為1至10之整數。
負型光敏樹脂組成物可包括光引發劑。
作為光引發劑(photoinitiator)，可採用本發明所屬技術領域中已知具有引發交聯反應效果的化合物，而無特別限制。
作為非限制性實例，光引發劑可為諸如下列之化合物：1,3,4,6-肆(甲氧基甲基)四氫咪唑并[4,5-d ]咪唑-2,5(1H ,3H )-二酮(1,3,4,6-tetrakis(methoxymethyl) tetrahydroimidazo[4,5-d ]imidazole-2,5(1H ,3H )-dione)、1,3,4,6-肆(丁氧基甲基)四氫咪唑并[4,5-d ]咪唑-2,5(1H ,3H )-二酮)(1,3,4,6-tetrakis(butoxymethyl)tetrahydroimidazo[4,5-d ]imidazole-2,5(1H ,3H )-dione))、2,6-雙(羥甲基)苯-1,4-二醇(2,6-bis(hydroxymethyl)benzene-1,4-diol)、陸(甲氧基甲基)-1,3,5-三-2,4,6-三胺(hexakis(methoxymethyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine)、(丙-2,2-二基雙(2-苯酚-5,3,1-三基))四甲醇((propane-2,2-diylbis(2-hydroxybenzene-5,3,1-triyl))tetramethanol)、4,4’-(丙-2,2-二基)雙(2,6-雙(甲氧基甲基)酚)(4,4’-(propane-2,2-diyl)bis(2,6-bis(methoxymethyl) phenol))、3,3’,5,5’-肆(羥甲基)-[1,1’-聯苯]-4,4’-二醇(3,3’,5,5’-tetrakis(hydroxymethyl)-[1,1’-biphenyl]-4,4’-diol)、及3,3’,5,5’-肆(甲氧基甲基)-[1,1’-聯苯]-4,4’-二醇(3,3’,5,5’-tetrakis(methoxymethyl)-[1,1’-biphenyl]-4,4’-diol)。
光引發劑之含量，以100重量份之聚醯胺-醯亞胺樹脂為基準計，可為1至50重量份、5至40重量份、或10至30重量份。
即，為了展現充足的光引發效果，光引發劑較佳含量，以100重量份之聚醯胺-醯亞胺樹脂為基準計，為1重量份或更多。然而，將過量光引發劑應用至光敏樹脂組成物時，會因剩餘的光引發劑而使固化膜之安定性降低。因此，較佳係光引發劑之含量，以100重量份之聚醯胺-醯亞胺樹脂為基準計，為50重量份或更少。
並且，該實施態樣之負型光敏樹脂組成物可包括光敏性化合物，光敏性化合物之具體實例可包括光可固化多官能丙烯酸系化合物。
光可固化多官能丙烯酸系化合物(photocurable polyfunctional acrylic compound)為分子中存在至少兩個能光固化之丙烯酸系結構的化合物，具體而言，其可包括丙烯酸酯系化合物、聚酯丙烯酸酯系化合物、聚胺甲酸酯丙烯酸酯系化合物(polyurethane acrylate-based compound)、環氧丙烯酸酯系化合物(epoxy acrylate-based compound)、及己內酯改質之丙烯酸酯系化合物(caprolactone-modified acrylate-based compound)。
例如，丙烯酸酯系化合物(acrylate-based compound)可包括含羥基之丙烯酸酯系化合物諸如新戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate)及二新戊四醇五丙烯酸酯(dipentaerythritol pentaacrylate)，或水溶性丙烯酸酯化合物諸如聚乙二醇二丙烯酸酯(polyethylene glycol diacrylate)及聚丙二醇二丙烯酸酯(polypropylene glycol diacrylate)。聚酯丙烯酸酯系化合物(polyester acrylate-based compound)可包括三羥甲丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropane triacrylate)、新戊四醇四丙烯酸酯(pentaerythritol tetraacrylate)、二新戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate)等。此外，聚胺甲酸酯丙烯酸酯系化合物可包括上述含羥基之丙烯酸酯系化合物的異氰酸酯改質產物(isocyanate-modified product)。環氧丙烯酸酯系化合物可包括雙酚A二環氧丙基醚(bisphenol A diglycidyl ether)、氫化雙酚A二環氧丙基醚(hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether)、酚系酚醛環氧樹脂(phenol novolac epoxy resin)之(甲基)丙烯酸加成物((meth)acrylic acid adduct)等。己內酯改質之丙烯酸酯系化合物可包括己內酯改質之二(三羥甲丙烷)四丙烯酸酯(caprolactone-modified ditrimethylolpropane tetraacrylate)、ε-己內酯改質之二新戊四醇丙烯酸酯(epsilon-caprolactone-modified dipentaerythritol acrylate)、己內酯改質之羥基三甲基乙酸新戊二醇酯二丙烯酸酯(caprolactone-modified hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester diacrylate)等。
光可固化多官能丙烯酸系化合物之含量，以100重量份之聚醯胺-醯亞胺樹脂為基準計，可為1至50重量份、5至40重量份、或10至30重量份。
即，為了展現充足的交聯效果，光可固化多官能丙烯酸系化合物之含量，以100重量份之聚醯胺-醯亞胺樹脂為基準計，較佳為1重量份或更多。然而，將過量光可固化多官能丙烯酸系化合物應用於光敏樹脂組成物時，因聚醯胺-醯亞胺樹脂，低溫固化性及光敏性會降低。因此，較佳係，光可固化多官能丙烯酸系化合物之含量，以100重量份之聚醯胺-醯亞胺樹脂為基準計，為50重量份或更少。
並且，上述實施態樣之正型光敏樹脂組成物及負型光敏樹脂組成物分別可選擇性包括環氧樹脂。
環氧樹脂可用以展現半導體裝置或顯示裝置所用之基板的高黏著性及黏著性質。
此等環氧樹脂可包括例如選自由下列所組成之群組中之一或多者：雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂、酚系酚醛型環氧樹脂(phenol novolac type of epoxy resin)、甲酚醛型環氧樹脂(cresol novolac type of epoxy resin)、N-環氧丙基型環氧樹脂(N-glycidyl type of epoxy resin)、雙酚A型酚醛環氧樹脂(bisphenol A type of novolac epoxy resin)、聯二甲酚型環氧樹脂(bixylenol type of epoxy resin)、聯苯酚型環氧樹脂、螯合物型環氧樹脂(chelate type of epoxy resin)、乙二醛型環氧樹脂、含胺基之環氧樹脂、橡膠改質之環氧樹脂(rubber-modified epoxy resin)、二環戊二烯酚系環氧樹脂(dicyclopentadiene phenolic epoxy resin)、酞酸二環氧丙酯樹脂(diglycidyl phthalate resin)、雜環環氧樹脂(heterocyclic epoxy resin)、四環氧丙基二甲酚基乙烷樹脂(tetraglycidyl xylenoyl ethane resin)、聚矽氧改質之環氧樹脂(silicone-modified epoxy resin)、及ε-己內酯改質之環氧樹脂(epsilon-caprolactone-modified epoxy resin)。較佳的，其可包括液態型N-環氧丙基環氧樹脂(liquid type of N-glycidyl epoxy resin)。
環氧樹脂之含量，以100重量份之聚醯胺-醯亞胺樹脂為基準計，可為5至100重量份、10至100重量份、或10至75重量份。
使用環氧樹脂時，可使用熱酸產生劑(thermal acid generator)。熱酸產生劑之實例無特別限制，可使用一般已知可用作熱酸產生劑之化合物。
並且，上述實施態樣之正型光敏樹脂組成物及負型光敏樹脂組成物分別可選擇性另外包括至少一固化加速劑，其係選自由下列所組成之群組：咪唑系化合物、膦系化合物(phosphine-based compound)、及三級胺化合物。
咪唑系化合物可為例如2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、或2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑。膦系化合物可為例如三苯膦(triphenylphosphine)、二苯膦(diphenylphosphine)、苯膦(phenylphosphine)、或四苯硼酸四苯鏻(tetraphenylphosphonium tetraphenylborate)。三級胺化合物可為例如二氰二胺(dicyandiamide)、苯甲基二甲胺(benzyldimethylamine)、4-(二甲胺基)-N,N-二甲基苯甲胺(4-(dimethylamino)-N,N-dimethylbenzylamine)、4-甲氧基-N,N-二甲基苯甲胺(4-methoxy-N,N-dimethylbenzylamine)、或4-甲基-N,N-二甲基苯甲胺(4-methyl-N,N-dimethylbenzylamine)。
此種固化加速劑之含量，以100重量份之聚醯胺-醯亞胺樹脂為基準計，可為0.1至10重量份。
並且，若有需要，在不損及上述效果的範圍內，上述實施態樣之正型光敏樹脂組成物及負型光敏樹脂組成物可選擇性另外包括添加劑，諸如界面活性劑、偶合劑、填料、抗氧化劑、紫外線吸收劑、防聚集劑(aggregation prevention agent)、腐蝕抑制劑、消泡劑、抗膠凝劑(anti-gelling agent)等。
例如，作為黏著促進劑，可使用具有諸如環氧基、羧基、或異氰酸基之官能基的矽烷偶合劑(silane coupling agent)，其具體實例包括三甲氧基矽基苯甲酸(trimethoxysilyl benzoic acid)、三乙氧基矽基苯甲酸(triethoxysilyl benzoic acid)、γ-異氰酸基丙基三甲氧基矽烷(gamma-isocyanatopropyltrimethoxysilane)、γ-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷(gamma-isocyanatopropyltriethoxysilane)、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane)、γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷(gamma-glycidoxypropyltriethoxysilane)、或其混合物。此種黏著促進劑之含量，以100重量份之聚醯胺-醯亞胺樹脂為基準計，可為0.1至10重量份。
可使用界面活性劑(surfactant)而無限制，只要其已知可用於光敏樹脂組成物即可，但較佳係使用氟系界面活性劑或矽系界面活性劑。此種界面活性劑之含量，以100重量份之聚醯胺-醯亞胺樹脂為基準計，可為0.1至5重量份。
根據本發明另一實施態樣，提供包括光敏樹脂組成物之固化產物的固化膜。
由於光敏樹脂組成物包括聚醯胺-醯亞胺樹脂，其即使於250℃或更低、200℃或更低、或150℃至250℃之溫度下亦可高效率固化，以及即使在此等固化條件下亦能提供具有優異機械性質之固化膜。
特別是，固化膜展現優異耐熱性及絕緣性質，因而可較佳地應用於半導體裝置之絕緣膜、重新佈線膜(rewiring film)之層間絕緣膜(interlayer insulating film)等。此外，固化膜可應用於光阻、蝕刻光阻、頂部防焊(solder top resist)等。
此外，根據本發明另一實施態樣，可提供包括於250℃或更低之溫度固化光敏樹脂組成物的步驟之用於製備固化膜的方法。
如上述，即使於250℃或更低、200℃或更低、或150℃至250℃之溫度下亦可高效率固化光敏樹脂組成物。
更具體而言，固化膜係透過下列步驟形成：將光敏樹脂組成物施加至基板上，以光化射線或輻射來照射施加至基板上之光敏樹脂組成物並使之曝光，使曝光之光敏樹脂組成物進行顯影處理，以及加熱該顯影之光敏樹脂組成物。
用於將光敏樹脂組成物施加至基板之實例方法包括旋塗、浸塗、刮刀塗布(doctor-blade coating)、懸吊式澆鑄(suspended casting)、塗刷、噴塗、靜電噴塗(electrostatic spraying)、及逆輥塗布(reverse-roll coating)。此時，待施加之光敏樹脂組成物的量及基板之種類係視固化膜的用途及應用領域而定。較佳係將光敏樹脂組成物施加至基板上然後於適當條件下乾燥。
於曝光步驟中，施加至基板上之光敏樹脂組成物係呈預定圖案地使用光化射線或輻射來照射。波長為200 nm至600 nm之光化射線或輻射可應用於曝光步驟。作為曝光設備，可使用各種曝光設備，諸如鏡面投影對準曝光器(mirror projection aligner)、掃描器、步進器(stepper)、近接(proximity)、接觸(contact)、微透鏡陣列(microlens array)、雷射曝光器(laser exposer)、及透鏡掃描器(lens scanner)。
於進行顯影處理之步驟中，光敏樹脂組成物的未曝光部分係使用顯影液顯影。可使用水性鹼性顯影液、有機溶劑等作為顯影液。
根據本發明另一實施態樣，可提供用於形成光阻圖案之方法，其包括下列步驟：使用上述光敏樹脂組成物於基板上形成光阻膜；使用高能射線呈圖案地照射該光阻膜；以及使用鹼性顯影液使該光阻膜顯影。
本實施態樣之用於形成光阻圖案的方法中，可使用習知用於製造固化膜之方法及用於形成光阻圖案之方法及設備而無特別限制。

有利效果
根據本發明，可提供即使於較低溫下亦可高效率固化且可提供具有優異機械性質及光敏性之固化材料的光敏樹脂組成物、由該光敏樹脂組成物形成之固化膜、以及用於製備能提供具有優異機械性質及光敏性之固化材料的固化膜之方法(藉由在較低溫下固化該光敏樹脂組成物)。
茲以下列實例更詳細說明本發明。然而，下列實例僅提出以說明本發明，本發明之範圍不受以下實例限制。

製備例
製備例1：合成聚醯胺-醯亞胺樹脂(A1)
將5 g (0.0156 mol)之2,2’-雙(三氟甲基)聯苯胺(2,2’-bis(trifluoromethyl)benzidine)；1.904 g (0.0052 mol)之2,2’-雙(3-胺基-4-羥苯基)六氟丙烷(2,2’-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane)；3.226 g (0.0104 mol)之4,4’-氧二酞酐(4,4’-oxydiphthalic anhydride)；2.111 g (0.0104 mol)之異酞醯氯(isophthaloyl dichloride)；及30 g之N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylacetamide)添加至配備有Dean-Stark設備及冷凝器之250 mL圓底燒瓶，且於氮氣氛中攪拌該混合物3小時以進行聚合反應。
將2.34 g之乙酐(acetic anhydride)及0.32 g之吡啶添加至該聚合反應所獲得的聚醯胺酸(polyamic acid)溶液，且於60℃之油浴中攪拌該混合物18小時以進行化學亞胺化反應(chemical imidization reaction)。
於該反應完成之後，以水及乙醇使固態內容物沉澱，且過濾沉澱之固體然後於真空下於40℃乾燥24小時或更久，以獲得具有以下重複單元之聚醯胺-醯亞胺嵌段共聚物(重量平均分子量：120,000 g/mol)。

製備例2至4：合成聚醯胺-醯亞胺樹脂(A2至A4)
以與製備例1相同方式獲得聚醯胺-醯亞胺嵌段共聚物，但所使用之單體比例係改成如下表1所示。

製備例5至8：合成聚醯胺-醯亞胺樹脂(B1至B4)
將光可固化基團引入製備例1至4所獲得之聚醯胺-醯亞胺樹脂。具體而言，將4 g之A1至A4的聚醯胺-醯亞胺樹脂添加至250 ml圓底燒瓶中的16 g之N,N-二甲基乙醯胺，且攪拌該混合物至其完全溶解。然後，將0.4 g (0.0026 mol)之甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯(2-isocyanatoethyl methacrylate)添加至該反應溶液，且於50℃攪拌4小時以獲得B1至B4之聚醯胺-醯亞胺樹脂。

比較製備例1：合成聚醯亞胺樹脂(C1)
7.618 g (0.0208 mol)之2,2’-雙(3-胺基-4-羥苯基)六氟丙烷；9.24 g (0.0208 mol)之4,4’-(六氟亞丙基)二酞酐(4,4’-(hexafluoropropylidene)diphthalic anhydride)；0.131 g (0.0008 mol)之耐地酸酐(nadic anhydride)、及40 g之N,N-二甲基乙醯胺添加至配備有Dean-Stark設備及冷凝器之250 mL圓底燒瓶，且於氮氣氛中攪拌該混合物4小時以進行聚合反應。
將2.34 g之乙酐及0.32 g之吡啶添加至該聚合反應所獲得的聚醯胺酸(polyamic acid)溶液，且於60℃之油浴中攪拌該混合物18小時以進行化學亞胺化反應。
於該反應完成之後，以水及乙醇使固態內容物沉澱，且過濾沉澱之固體然後於真空下於40℃乾燥24小時或更久，以獲得具有以下重複單元之聚醯亞胺樹脂(重量平均分子量：55,000 g/mol)。

比較製備例2：合成聚醯亞胺樹脂(C2)
以與製備例5相同方式，藉由使用比較製備例1所獲得之聚醯亞胺樹脂獲得聚醯亞胺樹脂。

比較製備例3：合成聚醯胺-醯亞胺樹脂(C3)
以與製備例1相同方式獲得聚醯胺-醯亞胺樹脂，但所使用之單體比例係改成如下表1所示。

比較製備例4：合成聚醯胺-醯亞胺樹脂(C4)
以與製備例5相同方式，藉由使用比較製備例3所獲得之聚醯胺-醯亞胺樹脂獲得聚醯胺-醯亞胺樹脂。

[實施例1至4：製備正型光敏樹脂組成物]
於3 g之製備例1至4所合成之各聚醯胺-醯亞胺樹脂中添加0.3 g之重氮萘醌酯化合物(diazonaphthoquinone ester compound)(TPD 520)及4.5 g之溶劑N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)，且於室溫下攪拌該混合物4小時，然後經由孔徑為5 μm之過濾器過濾，以製備光敏樹脂組成物。

[實施例5至8：製備正型光敏樹脂組成物]
於3 g之製備例1至4所合成之各聚醯胺-醯亞胺樹脂中添加0.6 g之重氮萘醌酯化合物(TPD 520)及4.5 g之溶劑N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)，且於室溫下攪拌該混合物4小時，然後經由孔徑為5 μm之過濾器過濾，以製備光敏樹脂組成物。

[比較例1及2：製備正型光敏樹脂組成物]
於3 g之比較製備例1所合成之聚醯亞胺樹脂及比較製備例3所合成之聚醯胺-醯亞胺樹脂各者中添加0.3 g之重氮萘醌酯化合物(TPD 520)及4.5 g之溶劑N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)，且於室溫下攪拌該混合物4小時，然後經由孔徑為5 μm之過濾器過濾，以製備光敏樹脂組成物。

[比較例3及4：製備正型光敏樹脂組成物]
於3 g之比較製備例1所合成之聚醯亞胺樹脂及比較製備例3所合成之聚醯胺-醯亞胺樹脂各者中添加0.6 g之重氮萘醌酯化合物(TPD 520)及4.5 g之溶劑N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)，且於室溫下攪拌該混合物4小時，然後經由孔徑為5 μm之過濾器過濾，以製備光敏樹脂組成物。

[比較例9至12：製備負型光敏樹脂組成物]
於3 g之比較製備例5至8所合成的各聚醯胺-醯亞胺樹脂中添加0.03 g之以肟酯為主之光聚合引發劑(oxime ester-based photo-polymerization initiator)OXE-01、0.45 g之聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、0.3 g之丙二醇二環氧丙基醚、及4.5 g之溶劑N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)，且於室溫下攪拌該混合物4小時，然後經由孔徑為5 μm之過濾器過濾，以製備光敏樹脂組成物。

[比較例13至16：製備負型光敏樹脂組成物]
於3 g之比較製備例5至8所合成的各聚醯胺-醯亞胺樹脂中添加0.03 g之以肟酯為主之光聚合引發劑OXE-01、0.9 g之聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、0.3 g之丙二醇二環氧丙基醚、及4.5 g之溶劑N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)，且於室溫下攪拌該混合物4小時，然後經由孔徑為5 μm之過濾器過濾，以製備光敏樹脂組成物。

[比較例5至6：製備負型光敏樹脂組成物]
於3 g之比較製備例2所合成的聚醯亞胺樹脂及比較製備例4所合成的聚醯胺-醯亞胺樹脂各者中添加0.03 g之以肟酯為主之光聚合引發劑OXE-01、0.45 g之聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、0.3 g之丙二醇二環氧丙基醚、及4.5 g之溶劑N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)，且於室溫下攪拌該混合物4小時，然後經由孔徑為5 μm之過濾器過濾，以製備光敏樹脂組成物。

[比較例7及8：製備負型光敏樹脂組成物]
於3 g之比較製備例2所合成的聚醯亞胺樹脂及比較製備例4所合成的聚醯胺-醯亞胺樹脂各者中添加0.03 g之以肟酯為主之光聚合引發劑OXE-01、0.9 g之聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、0.3 g之丙二醇二環氧丙基醚、及4.5 g之溶劑N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)，且於室溫下攪拌該混合物4小時，然後經由孔徑為5 μm之過濾器過濾，以製備光敏樹脂組成物。

試驗例1：敏感性之評估方法
將實施例及比較例中所製備之光敏樹脂組成物旋塗至4英吋之矽晶圓上，然後在熱板上於120℃加熱2分鐘，從而形成厚度為15 μm之光敏樹脂膜。以i-line步進器(i-line stepper)(Nikon NSR 1505 i5A)(至高達990 mJ/cm2 ，間隔為30 mJ/cm2 至40 mJ/cm2 )使形成有光敏樹脂膜之矽晶圓依序曝光。於2.38重量%之四甲銨水溶液(NEPES，CPD-18)中於23℃顯影90秒後，以超純水清洗60秒且於空氣中乾燥。
此時，在正型組成物之情況下，以曝光部分未完全洗脫且流失之曝光量(亦稱為最小曝光量Eth)作為敏感性(sensitivity)。
另一方面，在負型組成物之情況下，以未曝光部分完全洗脫且流失之曝光量作為敏感性。結果係示於下表2及3。

試驗例2：鹼顯影速度之測量方法
將實施例及比較例中所製備之光敏樹脂組成物旋塗至4英吋之矽晶圓上，然後在熱板上於120℃加熱2分鐘，從而形成厚度為15 μm之光敏樹脂膜。旋塗之轉數(number of revolution)係經調整以使樹脂膜的厚度成為15 μm。樹脂膜係於2.38重量%之四甲銨水溶液(NEPES，CPD-18)中於23℃顯影1分鐘，然後以超純水清洗60秒且於空氣中乾燥。測量乾燥後之膜厚度，以及計算每分鐘之膜厚度減少。結果係示於下表2及3。

試驗例3：樹脂固化膜之物理性質的測量方法
將實施例及比較例中所製備之光敏樹脂組成物旋塗至4英吋之矽晶圓上，然後在熱板上於120℃加熱2分鐘，從而形成厚度為15 μm之光敏樹脂膜。旋塗之轉數係經調整以使樹脂膜的厚度成為15 μm。塗布有該樹脂膜之矽晶圓係於氮氣氛中於25℃至200℃之溫度加熱1小時，然後將溫度維持於200℃為時1小時以獲得固化膜。然後，該固化膜係使用氫氟酸水溶液剝離、以水清洗、及乾燥。將剝離之膜裁成寬度1 cm且長度8 cm之大小，然後測量拉伸性質(tensile property)。結果係示於下表2及3。


(所使用之化合物)
重氮萘醌化合物：TPD 520 / Miwon Specialty Chemical Co., Ltd.
光引發劑化合物：OXE-01 / BASF
光可固化丙烯酸系化合物：聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯/Sigma-Aldrich
固化劑：丙二醇二環氧丙基醚(商品名，Epolight-70P) /Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
溶劑：N-甲基-2-吡咯啶酮 / Sigma-Aldrich
如表2及3所示，確認使用實施例之組成物時，可一起獲致高敏感性(sensitivity)及鹼顯影速度(alkali development speed)，且於維持高水準的最終獲得之固化膜的抗拉強度(tensile strength)及模數(modulus)的同時可確保高拉伸速率(elongation rate)。

Claims (11)

  1. 一種正型光敏樹脂組成物，其包含含有以下化學式1所示之重複單元及以下化學式2所示之重複單元的聚醯胺-醯亞胺樹脂，以及光酸產生劑： 其中，化學式1及2中， Q1 及Q2 各自獨立地為脂族、脂環族、或芳族二價官能基，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之二價有機基團， Q1 及Q2 中至少一者包括羥基及羧基之一或多者， X為脂族、脂環族、或芳族四價有機基團，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之四價有機基團， Y為脂族、脂環族、或芳族二價有機基團，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之二價有機基團，以及 n及m各為1或更大之整數。
  2. 如申請專利範圍第1項之正型光敏樹脂組成物，其中，Q1 及Q2 各包括以下化學式3所示之二價官能基： 其中，化學式3中， L1 為單鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO2 -、-C(CH3 )2 -、 -C(CF3 )2 -、-CONH-、-COO-、-(CH2 )n1 -、-O(CH2 )n2 O-、 -OCH2 -C(CH3 )2 -CH2 O-、或-OCO(CH2 )n3 OCO-，n1、n2及n3各為1至10之整數， R1 及R2 係彼此相同或不同，且為氫、鹵素、具有1至10個碳原子之烷基、羥基、或羧基， p及q為該芳族環中R1 及R2 經取代的數目，且為1至4之整數，以及 取代於該芳族環中之R1 及R2 中至少一者為羥基或羧基。
  3. 如申請專利範圍第1項之正型光敏樹脂組成物，其中，X包括以下化學式4所示之四價基團： 其中，化學式4中， A為單鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO2 -、-C(CH3 )2 -、 -C(CF3 )2 -、-CONH-、-COO-、-(CH2 )n1 -、-O(CH2 )n2 O-、或-OCO(CH2 )n3 OCO-，以及 n1、n2及n3各為1至10之整數。
  4. 一種負型光敏樹脂組成物，其包含含有以下化學式11所示之重複單元及以下化學式12所示之重複單元的聚醯胺-醯亞胺樹脂，以及光酸產生劑： 其中，化學式11及12中， Q1 及Q2 各自獨立地為脂族、脂環族、或芳族二價官能基，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之二價有機基團， Q1 及Q2 中至少一者包括羥基及羧基之一或多者， Q1 及Q2 中至少一者係經含有(甲基)丙烯醯氧基及具有1至20個碳原子之伸烷基的官能基、或含有(甲基)丙烯酸酯基及具有1至20個碳原子之烷二醇基(alkylene glycol group)的官能基所取代， X為脂族、脂環族、或芳族四價有機基團，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之四價有機基團， Y為脂族、脂環族、或芳族二價有機基團，或為含有至少一選自由N、O及S所組成之群組的雜原子之二價有機基團，以及 n及m各為1或更大之整數。
  5. 如申請專利範圍第4項之負型光敏樹脂組成物，其中，Q1 及Q2 各包括以下化學式13所示之二價官能基： 其中，化學式13中， L1 為單鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO2 -、-C(CH3 )2 -、 -C(CF3 )2 -、-CONH-、-COO-、-(CH2 )n1 -、-O(CH2 )n2 O-、 -OCH2 -C(CH3 )2 -CH2 O-、或-OCO(CH2 )n3 OCO-， n1、n2及n3各為1至10之整數， R1 及R2 可彼此相同或不同，且為氫、鹵素、具有1至10個碳原子之烷基、羥基、或羧基， p及q為芳族環中R1 及R2 經取代的數目，且為1至4之整數， 取代於該芳族環中之R1 及R2 中至少一者為羥基或羧基，以及 彼等中至少另一者為含有(甲基)丙烯醯氧基及具有1至20個碳原子之伸烷基的官能基、或含有(甲基)丙烯酸酯基及具有1至20個碳原子之烷二醇基的官能基。
  6. 如申請專利範圍第5項之負型光敏樹脂組成物，其中，該含有(甲基)丙烯醯氧基及具有1至20個碳原子之伸烷基的官能基或該含有(甲基)丙烯酸酯基及具有1至20個碳原子之烷二醇基的官能基係藉由使該芳族環中取代之羥基或羧基與以下化學式14至16所示之化合物中之一者反應而形成：
  7. 如申請專利範圍第4項之負型光敏樹脂組成物，其中，X包括以下化學式4之四價官能基： 其中，化學式4中，A為單鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO2 -、 -C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-CONH-、-COO-、-(CH2 )n1 -、 -O(CH2 )n2 O-、或-OCO(CH2 )n3 OCO-，以及n1、n2及n3各為1至10之整數。
  8. 如申請專利範圍第4項之負型光敏樹脂組成物，其進一步包含光可固化多官能丙烯酸系化合物。
  9. 一種固化膜，其包含如申請專利範圍第1或4項之光敏樹脂組成物。
  10. 一種用於製備固化膜之方法，其包括在250℃或更低之溫度下固化如申請專利範圍第1或4項之光敏樹脂組成物的步驟。
  11. 一種用於形成光阻圖案之方法，其包括下列步驟： 使用如申請專利範圍第1或4項之光敏樹脂組成物於基板上形成光阻膜； 使用高能射線呈圖案地照射該光阻膜；以及 使用鹼性顯影液使該光阻膜顯影。
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