TW202018413A

TW202018413A - 感光性樹脂組成物、使用其的感光性樹脂層和電子裝置

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Publication number: TW202018413A
Application number: TW108131591A
Authority: TW
Inventors: 金尙洙; 姜眞熙; 姜希炅; 權章玄; 權志倫; 金煜; 金二柱; 白宅晋; 宋斗理; 韓圭奭; 洪忠範
Original assignee: 南韓商三星Ｓｄｉ股份有限公司
Priority date: 2018-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2020-05-16
Also published as: TWI708998B; KR20200026594A; CN110874015A; CN110874015B; KR102288387B1

Abstract

一種感光性樹脂組成物，包含（A）鹼溶性樹脂、（B）感光性二氮醌化合物、（C）由化學式1表示的化合物以及（D）溶劑；一種感光性樹脂層，使用所述感光性樹脂組成物製造；以及一種電子裝置，包含所述感光性樹脂層。

Description

感光性樹脂組成物、使用其的感光性樹脂層和電子裝置

本申請案主張2018年9月03日在韓國智慧財產局提交的韓國專利申請案第10-2018-0104743號的優先權和權益，所述申請案的全部內容以引用的方式併入本文中。

本發明是關於一種感光性樹脂組成物以及使用其的感光性樹脂層和電子裝置。

具有改善的耐熱性、電特性以及機械特性的聚醯亞胺樹脂、聚苯並惡唑樹脂以及類似物已經廣泛用於顯示裝置面板和半導體裝置的材料中使用的表面保護層和層間絕緣層。由於這些樹脂在各種溶劑中的溶解度較低，因此這些樹脂通常提供為其前驅體溶解於溶劑中的組成物。

近年來，環境問題的出現已要求針對非-有機（de-organic）溶劑採取對策，且已提出可以與光阻相同的方式用鹼性水溶液顯影的各種類型的耐熱性感光性樹脂材料。

其中，已提出一種使用感光性樹脂組成物的方法，所述感光性樹脂組成物包含可溶於鹼性水溶液中的羥基聚醯胺樹脂與例如萘醌二疊氮化合物的光酸產生劑的混合物，所述羥基聚醯胺樹脂在熱固化之後為耐熱性樹脂。

感光性樹脂組成物的感光性機制利用在未曝光部分中使感光性二氮醌化合物暴露於萘醌二疊氮化合物（即另一感光性二氮醌化合物）和聚苯並惡唑（polybenzoxazole，PBO）前驅體，且由此將感光性二氮醌化合物轉換為茚羧酸化合物以提高鹼性水溶液中的溶解速率。可使用曝光部分與未曝光部分之間的溶解速率的差來製造由未曝光部分構成的凸紋圖案（relief pattern）。

感光性樹脂組成物可通過用鹼性水溶液曝光和顯影來形成正凸紋圖案。此外，可通過加熱來獲得熱固化膜特性。

然而，在半導體和類似物的製程中，進行精細處理，且圖案之間的間隔變短。因此，當層減少量在顯影期間變大時，在與開口的曝光部分相鄰的未曝光部分中，未曝光部分的溶解速率較小，但在顯影期間，顯影溶液會接觸層的側邊以及上側。因此，圖案的形狀變得過薄，從而在半導體裝置的製程中降低半導體封裝的可靠性。

因此，有必要在幾乎沒有溶解未曝光部分的情況下進行顯影（這種現象稱為顯影膜殘餘率）。然而，當顯影膜殘餘率增大時，需要高曝光劑量以用於曝光部分的現象（這稱作低靈敏度）。

因此，已提出將單獨添加劑添加到耐熱性樹脂前驅體的方法作為在顯影期間增大膜殘餘率（顯影性控制）和顯影的靈敏度的方法。然而，使用常規使用的單獨添加劑，顯影後提升的改進並不令人滿意，並且對於滿足近來不斷要求高靈敏度以提高感光性材料的特性的產出量的需求存在限制。

因此，研究繼續開發能夠解決這些問題的感光性樹脂組成物。

一實施例提供一種感光性樹脂組成物，其能夠通過使用具有特定結構的溶解控制劑改善顯影性來提高靈敏度。

另一實施例提供一種使用感光性樹脂組成物製造的感光性樹脂層。

另一實施例提供一種包含感光性樹脂層的電子裝置。

一實施例提供一種感光性樹脂組成物，其包含：（A）鹼溶性樹脂；（B）感光性二氮醌化合物；（C）由化學式1表示的化合物；以及（D）溶劑。 [化學式1]

在化學式1中， L¹ 是單鍵或經取代或未經取代的C1到C20伸烷基， R¹ 是經取代或未經取代的C3到C20脂族環基或經取代或未經取代的C6到C20芳環基，其條件是脂族環基並不包含不飽和鍵，以及 R² 到R⁴ 各自獨立地為羥基或C1到C10三氟烷基，其條件是R² 到R⁴ 中的至少一個是羥基且R² 到R⁴ 中的至少一個是C1到C10三氟烷基。 R¹ 可以是經取代或未經取代的C3到C20環烷基或經取代或未經取代的C6到C20芳基。 R¹ 是未經取代的C3到C20環烷基、經C1到C10烷基取代的C3到C20環烷基、經羥基取代的C3到C20環烷基、未經取代的C6到C20芳基、經C1到C10烷基取代的C6到C20芳基或經羥基取代的C6到C20芳基。 R² 和R⁴ 可各自獨立地為C1到C10三氟烷基，且R³ 可為羥基。

以100重量份的鹼溶性樹脂計，由化學式1表示的化合物的含量可以是1重量份到30重量份。

由化學式1表示的化合物可由化學式2到化學式6中的一個表示。 [化學式2]

[化學式3]

[化學式4]

[化學式5]

[化學式6]

鹼溶性樹脂可為聚苯並惡唑前驅體、聚醯亞胺前驅體或其組合。

感光性樹脂組成物可以100重量份的鹼溶性樹脂計包含1重量份到50重量份的感光性二氮醌化合物、1重量份到30重量份的由化學式1表示的化合物以及100重量份到300重量份的溶劑。

感光性樹脂組成物可進一步包含添加劑，所述添加劑為二酸、烷醇胺、調平劑、矽烷偶合劑、表面活性劑、環氧化合物、自由基聚合起始劑、熱潛酸產生劑或其組合。

另一實施例提供一種包含感光性樹脂層的電子裝置。

本發明的其它實施例包含在以下具體實施方式中。

根據一實施例的感光性樹脂組成物可由於通過使用具有特定結構的溶解控制劑改善顯影性而提高靈敏度。

在下文中，詳細地描述本發明的實施例。然而，這些實施例是示範性的，本發明不限於此且本發明由申請練範圍的範圍定義。

在本說明書中，當不另外提供特定定義時，「烷基」是指C1到C20烷基，術語「烯基」是指C2到C20烯基，術語「環烯基」是指C3到C20環烯基，術語「雜環烯基」是指C3到C20雜環烯基，術語「芳基」是指C6到C20芳基，術語「芳烷基」是指C7到C20芳烷基，術語「伸烷基」是指C1到C20伸烷基，術語「伸芳基」是指C6到C20伸芳基，術語「烷基伸芳基」是指C7到C20烷基伸芳基，術語「伸雜芳基」是指C3到C20伸雜芳基，且術語「伸烷氧基」是指C1到C20伸烷氧基。

在本說明書中，當未另外提供特定定義時，「經取代」是指通過由以下選出的取代基替換至少一個氫原子：鹵素原子（F、Cl、Br或I）、羥基、C1到C20烷氧基、硝基、氰基、氨基、伸氨基、疊氮基、甲脒基、肼基、伸肼基、羰基、氨甲醯基、硫醇基、酯基、醚基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1到C20烷基、C2到C20烯基、C2到C20炔基、C6到C20芳基、C3到C20環烷基、C3到C20環烯基、C3到C20環炔基、C2到C20雜環烷基、C2到C20雜環烯基、C2到C20雜環炔基、C3到C20雜芳基或其組合。

在本說明書中，當未另外提供特定定義時，「雜」是指在化學式中包含N、O、S以及P中的至少一個雜原子。

在本說明書中，當未另外提供特定定義時，「(甲基)丙烯酸酯」是指「丙烯酸酯」以及「甲基丙烯酸酯」。

在本說明書中，當未另外提供定義時，術語「組合」是指混合或共聚合。此外，「共聚合」是指嵌段共聚合、替代共聚合或無規共聚合，且「共聚物」是指嵌段共聚物、替代共聚物或無規共聚物。

在本說明書中，當未另外提供特定定義時，不飽和鍵包含例如羰基鍵或偶氮基鍵的其它原子之間的鍵，以及碳-碳原子之間的多鍵。

在本說明書中，當未另外提供定義時，氫在化學式中未繪示化學鍵時在應給出的位置處鍵結。

此外，在本說明書中，當未另外提供定義時，「＊」是指與相同原子或化學式或不同原子或化學式的鍵聯點。

根據一實施例的感光性樹脂組成物包含：（A）鹼溶性樹脂；（B）感光性二氮醌化合物；（C）由化學式1表示的化合物；以及（D）溶劑。 [化學式1]

在化學式1中， L¹ 是單鍵或經取代或未經取代的C1到C20伸烷基， R¹ 是經取代或未經取代的C3到C20脂族環基或經取代或未經取代的C6到C20芳環基，其條件是脂族環基並不包含不飽和鍵。 R² 到R⁴ 各自獨立地為羥基或C1到C10三氟烷基，其條件是R² 到R⁴ 中的至少一個是羥基且R² 到R⁴ 中的至少一個是C1到C10三氟烷基。

當根據一實施例的感光性樹脂組成物用作半導體或顯示裝置中的保護膜或絕緣層時，通過塗佈組成物、UV曝光、顯影以及固化來應用所述組成物。對於製程材料的特性來說，靈敏度對於產出量的提高非常重要，且因此，與常規參考文獻相比，通過使用由化學式1表示的化合物作為溶解控制劑，根據一實施例的感光性樹脂組成物可極大地提高靈敏度。

在下文中，具體地描述每一成分。

（C）由化學式1表示的化合物

根據一實施例的感光性樹脂組成物可通過包含由化學式1表示的化學物作為溶解控制劑來極大地提高靈敏度及耐熱性。具體地說，當用鹼性水溶液顯影包含由化學式1表示的化合物作為溶解控制劑的感光性樹脂組成物時，曝光部分的溶解速率和靈敏度顯著增大以改善顯影性，且因此實現高解析度圖案化和高耐熱性。

舉例來說，在化學式1中，R¹ 可以是經取代或未經取代的C3到C20環烷基或經取代或未經取代的C6到C20芳基。

舉例來說，R¹ 可以是未經取代的C3到C20環烷基、經C1到C10烷基取代的C3到C20環烷基、經羥基取代的C3到C20環烷基、未經取代的C6到C20芳基、經C1到C10烷基取代的C6到C20芳基或經羥基取代的C6到C20芳基。

舉例來說，R¹ 可以是經羥基取代的C3到C20環烷基或經羥基取代的C6到C20芳基。當R¹ 具有羥基作為取代基時，靈敏度可比沒有取代基或具有甲基等作為取代基的基團提高更多。

舉例來說，L¹ 可以是經取代或未經取代的C1到C20伸烷基。當L¹ 為伸烷基時，靈敏度可比單鍵提高更多。

舉例來說，在化學式1中，R² 和R⁴ 可各自獨立地為C1到C10三氟烷基，且R³ 可以是羥基。

舉例來說，以100重量份的鹼溶性樹脂計，由化學式1表示的化合物的含量可以是1重量份到30重量份。當在所述量範圍內包含由化學式1表示的化合物時，可改善靈敏度。

舉例來說，由化學式1表示的化合物可以由化學式2到化學式6中的一個表示，但不限於此。 [化學式2]

[化學式3]

[化學式4]

[化學式5]

[化學式6]

（A）鹼溶性樹脂

感光性樹脂組成物中所使用的鹼溶性樹脂可以是聚苯並惡唑前驅體、聚醯亞胺前驅體、酚醛清漆樹脂、雙酚A樹脂、雙酚F樹脂、(甲基)丙烯酸酯樹脂或其組合，且在一實施例中，可將聚苯並惡唑前驅體、聚醯亞胺前驅體或其組合用作鹼溶性樹脂，但鹼溶性樹脂的類型不受限制。

聚苯並惡唑前驅體包含由化學式7表示的重複單元或由化學式7和化學式8表示的重複單元，並且可具有處於至少一個末端處的可熱聚合官能團。 [化學式7]

[化學式8]

在化學式7和化學式8中，X₁ 是芳族有機基團或四價脂族有機基團，Y₁ 和Y₂ 各自獨立地為芳族有機基團或二價脂族有機基團，X₂ 是芳族有機基團、二價脂族有機基團、二價脂環族有機基團或具有由化學式9表示的結構的有機基團。 [化學式9]

在化學式9中， R₂₃ 到R₂₆ 各自獨立地為經取代或未經取代的C1到C20烷基、經取代或未經取代的C6到C20芳基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基或羥基， R₂₇ 和R₂₈ 各自獨立地為經取代或未經取代的C1到C20伸烷基或經取代或未經取代的C6到C20伸芳基，以及 k是範圍介於1到50的整數。

聚苯並惡唑前驅體的類型不受特定限制並且可以是無規共聚物、嵌段共聚物或替代共聚物。

此外，當聚苯並惡唑前驅體包括由化學式7表示的重複單元和由化學式8表示的重複單元時，由化學式8表示的重複單元的含量可大於50莫耳%，例如大於或等於60莫耳%且小於100莫耳%。

舉例來說，X₁ 可以是衍生自以下的部分：3,3'-二氨基-4,4'-二羥基聯苯、4,4'-二氨基-3,3'-二羥基聯苯、雙(3-氨基-4-羥苯基)丙烷、雙(4-氨基-3-羥苯基)丙烷、雙(3-氨基-4-羥苯基)碸、雙(4-氨基-3-羥苯基)碸、2,2-雙(3-氨基-4-羥苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-雙(4-氨基-3-羥苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2'-雙(3-氨基-4-羥基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2'-雙(3-氨基-4-羥基-6-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2'-雙(3-氨基-4-羥基-2-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2'-雙(4-氨基-3-羥基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2'-雙(4-氨基-3-羥基-6-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2'-雙(4-氨基-3-羥基-2-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2'-雙(3-氨基-4-羥基-5-五氟乙基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羥基-5-三氟甲基苯基)-2'-(3-氨基-4-羥基-5-五氟乙基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羥基-5-三氟甲基苯基)-2'-(3-羥基-4-氨基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羥基-5-三氟甲基苯基)-2'-(3-羥基-4-氨基-6-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羥基-5-三氟甲基苯基)-2'-(3-羥基-4-氨基-2-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羥基-2-三氟甲基苯基)-2'-(3-羥基-4-氨基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羥基-6-三氟甲基苯基)-2'-(3-羥基-4-氨基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,6-雙[[[5-[1-(氨基-4-羥苯基)-2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)乙基]-2-羥苯基]氨基]甲基]-4-甲苯酚以及其組合，但不限於此。

此外，X₁ 可以是用由化學式10和化學式11表示的化合物表示的部分。 [化學式10]

[化學式11]

在化學式10和化學式11中， A₁ 可選自O、CO、CR₈ R₉ 、SO₂ 、S以及單鍵， R₈ 和R₉ 可各自獨立地選自氫和經取代或未經取代的烷基，且優選地，R₈ 和R₉ 為氟烷基， R₅ 到R₇ 可各自獨立地選自氫、經取代或未經取代的烷基、羥基、羧酸基以及硫醇基， n₁ 可為以是1到2的整數，以及 n₂ 和n₃ 可各自獨立地為1到3的整數。

另外，X₂ 可衍生自芳族二胺、矽二胺以及脂環二胺。

芳族二胺的具體實例可以是3,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯碸、4,4'-二氨基二苯硫醚、聯苯胺、間苯二胺、對苯二胺、1,5-萘二胺、2,6-萘二胺、雙(4-氨基苯氧基苯基)碸、雙(3-氨基苯氧基苯基)碸、雙(4-氨基苯氧基)聯二苯、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]醚、1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯以及類似物，但不限於此。此外，這些芳族二胺單體可單獨使用或以其混合物的形式使用。

矽二胺的具體實例可以是雙(4-氨基苯基)二甲基矽烷、雙(4-氨基苯基)四甲基矽氧烷、雙(對氨基苯基)四甲基二矽氧烷、雙(γ氨基丙基)四甲基二矽氧烷、1,4-雙(γ氨基丙基二甲基甲矽烷基)苯、雙(4-氨基丁基)四甲基二矽氧烷、雙(γ氨基丙基)四苯基二矽氧烷、1,3-雙(氨基丙基)四甲基二矽氧烷以及類似物，但不限於此。

脂環二胺的具體實例可以是環己基二胺、亞甲基雙環己基胺以及類似物，但不限於此。

另外，芳族二胺、矽二胺以及脂環二胺可獨自使用或以其混合物形式使用，且芳族二胺、矽二胺以及脂環二胺可恰當地混合。

Y₁ 和Y₂ 可以是例如二羧酸或二羧酸衍生物的部分。

二羧酸的具體實例可以是Y(COOH)₂ （其中Y與Y₁ 和Y₂ 相同）。

二羧酸衍生物的實例包含羰基鹵化物衍生物或通過使Y(COOH)₂ 與1-羥基-1,2,3-苯並三唑反應而獲得的活性酯衍生物的活性化合物。二羧酸衍生物的實例可以是選自以下的化合物：4,4'-氧基二苯甲醯氯、二苯氧基二羧酸氯、雙(苯基羧酸氯)碸、雙(苯基羧酸氯)醚、雙(苯基羧酸氯)苯基酮、鄰苯二甲酸二氯、對苯二甲酸二氯、間苯二甲酸二氯、甲酸二氯、二苯氧基二羧酸苯並三唑以及其組合。

此外，Y₁ 和Y₂ 可以由化學式12到化學式14中的一個表示。 [化學式12]

[化學式13]

[化學式14]

在化學式12到化學式14中， R₁₀ 到R₁₃ 可各自獨立地為氫或經取代或未經取代的烷基， n₆ 、n₈ 以及n₉ 可各自獨立地為1到4的整數，n₇ 可為1到3的整數，以及 A₂ 可以是O、CR₁₄ R₁₅ 、CO、CONH、S或SO₂ ,其中R₁₄ 和R₁₅ 可各自獨立地為氫、經取代或未經取代的烷基，或氟烷基。

此外，聚苯並惡唑前驅體可具有衍生自分支鏈的一個末端或兩個末端的反應性封端單體的可熱聚合官能團。

反應性封端單體可以是具有雙鍵的單胺、具有雙鍵的單酸酐或其組合。

具有雙鍵的單胺可以是甲苯胺、二甲基苯胺、乙基苯胺、氨基苯酚、氨基苯甲醇、氨基茚、氨基苯乙酮或其組合，但不限於此。

具有雙鍵的單酸酐可以是化學式15的5-降冰片烯-2,3-二羧基酸酐、化學式16的3,6-環氧基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、化學式17的異丁烯基琥珀酸酐、順丁烯二酸酐、烏頭酸酐、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐、順-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、衣康酸酐（itaconic anhydride，IA）、檸康酸酐（citraconicanhydride；CA）、2,3-二甲基順丁烯二酸酐（2,3-dimethylmaleicanhydride，DMMA）或其組合，但不限於此。 [化學式15]

[化學式16]

[化學式17]

此外，化學式18到化學式22是位於聚苯並惡唑前驅體的末端處的可熱聚合官能團的實例，並且可熱聚合官能團可以在加熱過程期間交聯。 [化學式18]

在化學式18中，R₁₆ 是H、CH₂ COOH或CH₂ CHCHCH₃ 。 [化學式19]

在化學式19中，R₁₇ 和R₁₈ 各自獨立地為H或CH₃ 。 [化學式20]

[化學式21]

在化學式21中，R₁₉ 是H或CH₃ ，且R₂₀ 是CH₂ 或氧原子。 [化學式22]

在化學式22中，R₂₁ 和R₂₂ 各自獨立地為H、CH₃ 或OCOCH₃ 。

聚苯並惡唑前驅體可具有3,000克/莫耳到300,000克/莫耳的重量平均分子量（Mw）。當重量平均分子量在所述範圍內時，可獲得有機溶劑中的充足物理特性和極佳溶解度，並且易於操控。

聚醯亞胺前驅體可包括由化學式23和化學式24表示的重複單元。當包含化學式23表示的重複單元時，樹脂可以在高溫下快速固化，並且當包含化學式24表示的重複單元時，可以在高溫下固化期間改善熱特性。 [化學式23]

[化學式24]

在化學式23到化學式24中，X₃ 為芳族有機基團或二價脂環有機基團，Y₃ 和Y₄ 各自獨立地為芳族有機基團或四價脂環有機基團，X₄ 為芳族有機基團、二價脂環有機基團或由化學式9表示的官能團，且R₁₀₀ 到R₁₀₃ 各自獨立地為氫或經取代或未經取代的C1到C20烷基。

在感光性樹脂組成物中，當由化學式23表示的重複單元和由化學式24表示的重複單元的總和為100莫耳%時，可包含5莫耳%到50莫耳%的由化學式23表示的重複單元和50莫耳%到95莫耳%的由化學式24表示的重複單元。

聚醯亞胺前驅體可具有3,000克/莫耳到300,000克/莫耳的重量平均分子量（Mw）。

（B）感光性二氮醌化合物

感光性二氮醌化合物可以是具有1,2-苯醌二疊氮結構或1,2-萘醌二疊氮結構的化合物。

感光性二氮醌化合物的實例可以是由化學式71以及化學式73到化學式75表示的化合物，但不限於此。 [化學式71]

在化學式71中， R³¹ 到R³³ 可各自獨立地為氫原子或經取代或未經取代的烷基，並且確切地為CH₃ ， D¹ 到D³ 可以各自獨立地為OQ，其中Q可以是氫原子，或由化學式72a表示的官能團或由化學式72b表示的官能團，其條件是Q並不同時為氫原子，以及 n31到n33可各自獨立地為1到5的整數。 [化學式72a]

[化學式72b]

[化學式73]

在化學式73中， R³⁴ 是氫原子或經取代或未經取代的烷基， D⁴ 到D⁶ 可各自獨立地為OQ，其中Q可與化學式71中所定義的相同，以及 n34到n36可各自獨立地為1到5的整數。 [化學式74]

在化學式74中， A³ 為CO或CR⁵⁰⁰ R⁵⁰¹ ，其中R⁵⁰⁰ 和R⁵⁰¹ 可各自獨立地為經取代或未經取代的烷基， D⁷ 到D¹⁰ 可各自獨立地為氫原子、經取代或未經取代的烷基、OQ或NHQ，其中Q與化學式71中所定義的相同， n37、n38、n39以及n40可各自獨立地為1到4的整數，以及 n37+n38和n39+n40可各自獨立地為小於或等於5的整數，其條件是D⁷ 到D¹⁰ 中的至少一個可以是OQ，且一個芳環可包含一個到三個OQ，且另一芳環可包含一個到四個OQ。 [化學式75]

在化學式75中， R₃₅ 到R₄₂ 可各自獨立地為氫原子或經取代或未經取代的烷基， n41和n42可各自獨立地為1到5的整數，例如2到4，以及 Q可與化學式71中所定義的相同。

以100重量份的鹼溶性樹脂計，感光性二氮醌化合物的含量可為1重量份到50重量份，例如1重量份到30重量份。當包含所述範圍內的感光性二氮醌化合物時，通過曝光良好地形成圖案而無殘餘物，且可防止顯影期間膜厚度損失且由此提供良好的圖案。

（D）溶劑

感光性樹脂組成物包含能夠容易地溶解每一成分的溶劑，所述每一成分例如由化學式1表示的化合物、鹼溶性樹脂、感光性二氮醌化合物以及稍後將描述的其它添加劑。

溶劑可以是有機溶劑，具體地說，N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯（gamma-butyrolactone）、N,N-二甲基乙醯胺、二甲亞碸、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、甲基-1,3-丁二醇乙酸酯、1,3-丁二醇-3-單甲醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酸甲基-3-甲氧酯或其組合，但不限於此。

可取決於例如旋轉塗佈、隙縫模塗佈以及類似塗佈的形成感光性樹脂層的製程來恰當地選擇溶劑。

以約100重量份的鹼溶性樹脂計，可以100重量份到300重量份、例如100重量份到250重量份的量使用溶劑。當使用所述範圍內的溶劑時，可獲得具有足夠厚度的膜，且可改善溶解度和塗佈性質。

（E）其它添加劑

根據一實施例的感光性樹脂組成物可進一步包含其它添加劑。

感光性樹脂組成物可進一步包含其它添加劑，例如二酸（例如丙二酸）、烷醇胺（例如3-氨基-1,2-丙二醇）、調平劑、矽烷偶合劑、表面活性劑、環氧化合物、自由基聚合起始劑、熱潛酸產生劑或其組合，以便在塗佈期間防止污點或斑點，調節流平性，或防止由不顯影而致的殘餘物。可根據所需特性來調節添加劑的量。

舉例來說，矽烷偶合劑可具有反應性取代基，例如乙烯基、羧基、甲基丙烯醯氧基、異氰酸酯基、環氧基以及類似基團，以便改進與基底的緊密接觸性質。

矽烷類偶合劑的實例可以是三甲氧基矽烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷以及類似物，且可單獨使用或以兩種或大於兩種的混合物的形式使用。

以100重量份的感光性樹脂組成物計，矽烷類偶合劑的含量可為0.01重量份到10重量份。當包含所述範圍內的矽烷類偶合劑時，改進緊密接觸性質、儲存能力以及類似性質。

舉例來說，添加表面活性劑以防止膜厚度的應變或改進顯影性，且表面活性劑可包含氟類表面活性劑和/或矽酮類表面活性劑。

氟類表面活性劑的實例可以是可商購的氟類表面活性劑，例如：BM-1000^® 和BM-1100^® （BM化學公司（BM Chemie Inc.））；麥格菲斯（MEGAFACE）F 142D^® 、F 172^® 、F 173^® 、F 183^® 以及F 554^® （大日本油墨化學工業株式會社（Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co., Ltd.））；福勒拉德（FULORAD）FC-135^® 、福勒拉德FC-170C^® 、福勒拉德FC-430^® 以及福勒拉德FC-431^® （住友3M公司（Sumitomo 3M Co., Ltd.））；索龍（SURFLON）S-112^® 、索龍S-113^® 、索龍S-131^® 、索龍S-141^® 以及索龍S-145^® （朝日玻璃公司（Asahi Glass Co., Ltd.））；以及SH-28PA^® 、SH-190^® 、SH-193^® 、SZ-6032^® 以及SF-8428^® 以及類似物（東麗矽酮公司（Toray Silicone Co., Ltd.））。

矽酮類表面活性劑可以是BYK-307、BYK-333、BYK-361N、BYK-051、BYK-052、BYK-053、BYK-067A、BYK-077、BYK-301、BYK-322、BYK-325、BYK-378以及類似物，其由畢克化學（BYK Chem）製得且為可商購的。

以100重量份的感光性樹脂組成物計，可以0.001重量份到5重量份的量使用表面活性劑。當包含所述範圍內的表面活性劑時，可確保塗佈均一性，可不產生污點且改善ITO基底或玻璃基底上的潤濕。

感光性樹脂組成物可進一步包含用以改進緊密接觸力的環氧化合物以及類似物作為添加劑。環氧化合物可以是環氧酚醛清漆丙烯醯羧酸酯樹脂、鄰甲酚酚醛清漆環氧樹脂、苯酚酚醛清漆環氧樹脂、四甲基聯苯基環氧樹脂、雙酚A環氧樹脂、脂環環氧樹脂或其組合。

當進一步包含環氧化合物時，可進一步包含例如過氧化物起始劑或偶氮二類起始劑（azobis-based initiator）的自由基聚合起始劑。

以100重量份的感光性樹脂組成物計，可以0.01重量份到5重量份的量使用環氧化合物。當包含所述範圍內的環氧化合物時，可改進儲存能力、緊密接觸力以及其它特性。

感光性樹脂組成物可進一步包含熱潛酸產生劑（thermal latent acid generator）。熱潛酸產生劑的實例可以是：芳基磺酸，例如對甲苯磺酸或苯磺酸；全氟烷基磺酸，例如三氟甲磺酸或三氟丁磺酸；烷基磺酸，例如甲磺酸、乙磺酸或丁磺酸；或其組合，但不限於此。

熱潛酸產生劑為用於聚苯並惡唑前驅體（即包含酚羥基的聚醯胺）的脫水反應及環化反應的催化劑，且因此即使固化溫度降低，仍可平穩地執行環化反應。

此外，除非性能退化，否則根據一實施例的感光性樹脂組成物可進一步包含預定量的其它添加劑，例如抗氧化劑、穩定劑以及類似物。

另一實施例提供通過曝光、顯影以及固化感光性樹脂組成物來製造的感光性樹脂層。

製造所述感光性樹脂層的方法如下。

（1）塗佈和層形成

使用旋塗方法或狹縫塗佈方法、滾塗方法、絲網印刷方法、塗覆器方法以及類似方法來在經歷預定預處理的基底（例如玻璃基底或ITO基底）上塗佈感光性樹脂組成物至所需厚度，且隨後在範圍介於70℃到150℃的溫度下將經塗佈基底加熱1分鐘到10分鐘以去除溶劑並且形成層。

（2）曝光

在放置具有預定形狀的掩模之後，用200奈米到500奈米的活性射線照射所獲得的感光性樹脂層以形成所需圖案。通過使用例如具有低壓、高壓或超高壓的汞燈、金屬鹵化物燈、氬氣雷射器等光來執行進行輻射。還可視需要使用X射線、電子以及類似物。

曝光量取決於組成物的每一成分的類型、其組合比以及幹膜厚度而不同，但在使用高壓汞燈時小於或等於500毫焦/平方釐米（mJ/cm² ）（通過365奈米感測器）。

（3）顯影

在顯影方法中，在曝光步驟之後，通過使用顯影溶液溶解和去除曝光部分，僅留下未曝光部分，以獲得圖案。

（4）後處理製程

後加熱上述過程中通過顯影獲得的圖像圖案以便獲得具有改進的耐熱性、耐光性、緊密接觸性質、抗裂性、耐化學性、高強度以及儲存穩定性的圖案。舉例來說，在顯影之後，可在對流烘箱中於250℃下加熱所述圖案1小時。

在下文中，描述本案的實例。然而，這些實例在任何意義上都不解釋為限制本發明的範圍。

（實例）

（ 鹼溶性樹脂 ： 聚苯並惡唑 前驅體的合成 ）

製備實例1

在四頸燒瓶中使67克的2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷溶解於370的克N-甲基-2-吡咯烷酮（N-methyl-2-pyrrolidone，NMP）中，同時氮氣從中通過，所述四頸燒瓶配備有攪拌器、溫度控制器、氮氣注入器和冷凝器。

當固體完全溶解時，向其中添加26克吡啶作為催化劑，且通過使49克的4,4’-氧基二苯甲醯氯溶解於370克的NMP中來製備的另一溶液以逐滴方式持續30分鐘緩慢地添加到四頸燒瓶中，同時使溫度保持在0℃到5℃。添加完成後，在0℃至5℃下執行反應1小時，且在將溫度升高至室溫後，進一步執行反應3小時。

向其中添加7.5克的5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐，且在於80℃下攪拌所得混合物24小時後，反應完成。將反應混合物置於水/甲醇=10/1（體積比）的溶液中以產生沉澱，且沉澱經過濾，用水充分洗滌，且在80℃下真空乾燥大於或等於24小時以獲得聚苯並惡唑前驅體。

（感光性樹脂組成物的製備）

實例 1

將30克的根據製備實例1的聚苯並惡唑前驅體添加到52克的作為溶劑並溶解於其中的γ-丁內酯（γ-butyrolactone，GBL）中，將1.5克的由化學式2表示的化合物（1,1,1,3,3,3-六氟-2-苯基丙-2-醇，切姆泰克產品清單（Chemtek Product List）），4.5克的具有化學式A的結構的感光性二氮醌化合物（密夫陀（MIPHOTO）TPA517，美王商業公司（Miwon Commercial Co.,Ltd）），0.6克的矽烷偶合劑（KBM-573；信越化學有限公司（Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd））以及0.009克的矽酮類表面活性劑（BYK-378；畢克化學）添加到其中並溶解於其中，且用0.45微米氟樹脂篩檢程式過濾溶液以獲得感光性樹脂組成物。 [化學式2]

[化學式A]

在化學式A中，Q¹ 、Q² 以及Q³ 中的兩個經

取代，以及另一個為氫原子。

實例 2

根據與實例1相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用3克（而不是1.5克）的由化學式2表示的化合物且使用55克（而不是52克）的γ-丁內酯（GBL）。

實例3

根據與實例1相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用4.5克（而不是1.5克）的由化學式2表示的化合物，且使用57克（而不是52克）的γ-丁內酯（GBL）。

實例4

根據與實例1相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用由化學式3表示的化合物（4-[2,2,2-三氟-1-羥基-1-(三氟甲基)乙基]酚，奧德里奇（Aldrich）），替代由化學式2表示的化合物。 [化學式3]

實例 5 根據與實例4相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用3克（而不是1.5克）的由化學式3表示的化合物，且使用55克（而不是52克）的γ-丁內酯（GBL）。

實例 6 根據與實例4相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用4.5克（而不是1.5克）的由化學式3表示的化合物，且使用57克（而不是52克）的γ-丁內酯（GBL）。

實例 7 根據與實例1相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用由化學式4表示的化合物（4-羥基-α,α-雙(三氟甲基)-環己烷甲醇，SMS）替代由化學式2表示的化合物。 [化學式4]

實例 8 根據與實例7相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用3克（而不是1.5克）的由化學式4表示的化合物，且使用55克（而不是52克）的γ-丁內酯（GBL）。

實例 9 根據與實例7相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用4.5克（而不是1.5克）的由化學式4表示的化合物，且使用57克（而不是52克）的γ-丁內酯（GBL）。

實例 10 根據與實例1相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用由化學式5表示的化合物（2-苯甲基-1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇，福騰醫藥產品清單（Chemieliva Pharmaceutical Product List））替代由化學式2表示的化合物。 [化學式5]

實例 11 根據與實例10相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用3克（而不是1.5克）的由化學式5表示的化合物，且使用55克（而不是52克）的γ-丁內酯（GBL）。

實例 12 根據與實例10相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用4.5克（而不是1.5克）的由化學式5表示的化合物，且使用57克（而不是52克）的γ-丁內酯（GBL）。

實例 13 根據與實例1相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用由化學式6表示的化合物（2-甲基-α,α-雙(三氟甲基)-苯甲醇，上海化工產品清單（Shanghai Chemhere Product List））替代由化學式2表示的化合物。 [化學式6]

實例 14 根據與實例13相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用3克（而不是1.5克）的由化學式6表示的化合物，且使用55克（而不是52克）的γ-丁內酯（GBL）。

實例 15 根據與實例13相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用4.5克（而不是1.5克）的由化學式6表示的化合物，且使用57克（而不是52克）的γ-丁內酯（GBL）。

比較例 1 根據與實例1相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於不使用由化學式2表示的化合物，且使用51克（而不是52克）的γ-丁內酯（GBL）。

比較例 2 根據與實例1相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用由化學式C-1表示的化合物（2-(雙環[2.2.1]庚烷-5-烯-2-基甲基)-1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇,奧德里奇）替代由化學式2表示的化合物。 [化學式C-1]

比較例 3 根據與實例1相同的方法製備感光性樹脂組成物，不同之處在於使用由化學式C-2表示的化合物（Cas號：1965-09-9, 1717，化工網（CheMall））替代由化學式2表示的化合物。 [化學式C-2]

評估 1 ： 靈敏度評估

將根據實例1到實例15以及比較例1到比較例3的感光性樹脂組成物分別塗佈在8英寸的晶片上並在120℃的加熱板上加熱4分鐘以形成10微米厚的膜。對所述膜進行以下操作：在通過使用具有不同尺寸的圖案的掩模來改變曝光量的同時用i線步進機（NSR i11D，尼康公司（Nikon Corp））來曝光；在室溫下於2.38% TMAH水溶液中顯影50/50秒（2個覆液）以溶解曝光部分；以及經純水洗滌30秒以形成圖案。膜在氮氣氛圍下於280℃下固化60分鐘。

通過使用ST-5000（K-MAC公司（K-MAC Corp））測量膜的每一厚度，且使用S-9260（日立公司（Hitachi Ltd））測量其CD。通過測量7微米穿孔圖案曝光量和CD來評價靈敏度。結果展示於表1中。

評估 2 ： 機械性質

將根據實例1到實例15以及比較例1到比較例3的每一感光性樹脂組成物旋塗在玻璃板上，並在烘箱中於180℃下熱處理60分鐘，且隨後在氮氣流下於300℃下熱處理60分鐘，以形成10微米的膜，並在邊緣上形成外鞘以用於使用水剝離膜。剝離膜在100℃下乾燥30分鐘以去除水，且隨後參考ASTM-D882將所述膜切割成100毫米×10毫米大小。使用UTM分析來測量斷裂伸長，且結果展示於表1中。 [表1]

根據表1，通過使用具有特定結構的化合物作為溶解控制劑，根據一實施例的感光性樹脂組成物呈現提高的靈敏度。

雖然已經結合目前視為實實例示例實施例的內容來描述本發明，但應理解，本發明不限於所公開的實施例，而是相反，本發明意圖涵蓋包含於所附申請練範圍的精神和範圍內的各種修改和等效配置。因此，上述實施例應理解為示範性的但不以任何方式限制本發明。

無。

無。

Claims

一種感光性樹脂組成物，包括：（A）鹼溶性樹脂；（B）感光性二氮醌化合物；（C）由化學式1表示的化合物；以及（D）溶劑： [化學式1]
其中，在化學式1中， L¹ 是單鍵或經取代或未經取代的C1到C20伸烷基， R¹ 是經取代或未經取代的C3到C20脂族環基或經取代或未經取代的C6到C20芳環基，其條件是所述脂族環基並不包括不飽和鍵，以及 R² 到R⁴ 各自獨立地為羥基或C1到C10三氟烷基，其條件是R² 到R⁴ 中的至少一個是羥基且R² 到R⁴ 中的至少一個是C1到C10三氟烷基。
如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中R¹ 是經取代或未經取代的C3到C20環烷基或經取代或未經取代的C6到C20芳基。
如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中R¹ 是未經取代的C3到C20環烷基、經C1到C10烷基取代的C3到C20環烷基、經羥基取代的C3到C20環烷基、未經取代的C6到C20芳基、經C1到C10烷基取代的C6到C20芳基或經羥基取代的C6到C20芳基。
如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中R² 和R⁴ 各自獨立地為C1到C10三氟烷基，且R³ 為羥基。
如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中以100重量份的所述鹼溶性樹脂計，所述由化學式1表示的化合物的含量為1重量份到30重量份。
如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中所述由化學式1表示的化合物由化學式2到化學式6中的一個表示： [化學式2]
[化學式3]
[化學式4]
[化學式5]
[化學式6]
。
如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中所述鹼溶性樹脂為聚苯並惡唑前驅體、聚醯亞胺前驅體或其組合。
如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中以100重量份的所述鹼溶性樹脂計，所述感光性樹脂組成物包括： 1重量份到50重量份的所述感光性二氮醌化合物； 1重量份到30重量份的所述由化學式1表示的化合物；以及 100重量份到300重量份的所述溶劑。
如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中所述感光性樹脂組成物進一步包括添加劑，所述添加劑選自二酸、烷醇胺、調平劑、矽烷偶合劑、表面活性劑、環氧化合物、自由基聚合起始劑、熱潛酸產生劑和其組合。
一種感光性樹脂層，使用如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的感光性樹脂組成物製造。
一種電子裝置，包括如申請專利範圍第10項所述的感光性樹脂層。