TW581937B - Novel photosensitive resin compositions - Google Patents
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Description
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581937 A7 ;-------5Z--- 五、發明說明(1 ) 本案主張於1998年10月1曰所申請之美國臨時申請案 案號60/102,694的優先權。 技術領域 > 本發明係有關於正型光敏性樹脂組成物。更特定言 , 之’本發明係關於正型操作、水性驗性可顯像之光敏性聚 苯並噁唑(PBO)前驅物組成物,其係適於微電子領域的應 用0 背景技術 於微電子應用中,顯現高溫度阻抗之聚合物係廣為熟 知。此等聚合物的前驅物,如聚醯亞胺與聚苯並噁唑,係 可與合適的添加劑而製成光反應性。該等前驅物係藉由已 知的技術,如曝露至高溫而被轉換成所需的聚合物。該等 聚合物前驅物係用於製備高熱阻抗聚合物之保護層、絕緣 層及釋放結構。 習知的正型操作光敏性聚苯並噁唑(PBO)係含有一鹼 可溶性PBO前驅物及重氮醌光反應性化合物,如美國專利 第4,371,685號所示。該重氮醌化合物抑制了 PBO前驅物於 水性鹼中的溶解度。於曝光後,該重氮醌化合物係進行光 分解並轉換成促進PBO前驅物之水性鹼溶解度的茚羧酸。 發明概述 本發明提供一種正型光敏性樹脂組成物,其包含: (a) —具有下列結構之封端的聚苯並噁唑前驅物聚合物: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 581937 A7 ___ B7 i、發明說明(
?H
—C一Arj—C—NH—Ari一NH •ait ?〇2
(F)» 其中ΑΓι為四價芳基、脂基、雜環基、或其等之混合物;Ar: 為含有或不含有矽之二價芳基、雜環基、脂環基或脂基; Αι*3為二價芳基、脂基、雜環基、或其等之混合物;z為下 列組群中之一者: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
及X為10至1000 ; y為〇至900 ;及b為〇.1〇至350; (b)—光敏性試劑;及(c)一溶劑。根據本發明所製得之』 型光敏性配方相較於習知技術具有下列優點:降低西 方中,獲得有用暗薄膜溶解速率所需之光敏性試劑的量; 及(2)自配方製得之薄膜的光吸收度係因在光敏性試劑^ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 581937 A7
--------B7 五、發明說明(3 ) 之重氮萘酿i部分而被降低。因此’根據本發明製得之薄膜 對i線及g線幅射係具有較高的光透明度,進而獲得增進的 光速。 發明之詳1«描述 一或多個封端的聚苯並噁唑前驅物聚合物係藉由將一 聚苯並噁唑前驅物(G)與重氮醌化合物起反應而形成。 Ar2—NH— Jy ο ο II II -c—ΑΤ3—cΝΗ—
OH I ^rr OH (G) --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該聚笨並噁唑前驅物具有10至1000的聚合度,且係藉由在 鹼的存在下,單體(A)、(B)及(C)之反應而合成:
OH H2N-Ari-NH2 ㈧
HjN—Αγ2 _ΝΗ2 (Β) W-C—ΑΓ3—C~W (C) 其中Aq、Αγ2、Ar3、x及y係如前述所定義,而w為Cl、OR 或Η;其中R為烷基或環烷基,如·Ch3、-c2h5、n_C3H7、 i-C3H7、n-C4H9 ' t-C4H9、環己基、及其等類似之物。 L本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21G X 297 i髮) ; 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581937 A7 B7 五、發明說明(4 ) [(A)+(B)]/(C)的比值一般係於約〇.9至u之間。單體(a) 係約10至100莫耳%2[(A)+(B)],而單體(B)係約〇至9〇莫 耳%之[(a)+(b)]。該所得聚合物(G)係接著與約1-35莫耳% 之重氮醌起反應,以產生封端的聚苯並噁唑前驅物(f)。 ? ? ?H -C-Ar3—C—MH-ifLrr b
f ?H ? -At3—C—NHi—Ar,—NH---C— OH (F)l x-b 其中Ar!、Αγ2、Αγ3、Z、x、y及b係如前述所定義在作為聚合物(G)與(F)之一組分的單體(A)中,A。為 一四價芳基、脂基、或雜環基,且可包含, 卜举例而s,如 下列所示之部分:
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η—ί------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 581937 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(5 ) 其中\為—0---S---C(CF3)2---CH2— — SO: 一、一NHCO—、或 R1
I -—Si— R1 為烷基或環烷基,如-ch3、-c2h5、n-c3H7、i_c3H7、 n-C^H9、t-C^H9、環己基、及其等類似之物。然而,係 不限於此等基團。再者,單體(Α)可為兩種或多種單體之 混合物。 在作為前驅物(G)與封端的前驅物(1?)之一組分的單體 (B)中’ Ah為可含有或不含有矽之二價芳基、雜環基、脂 環基或脂基。該含有單體(B)之Ah包含,舉例而言,如5(6)_ 二氨基-1-(4-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚滿(DApi)、m苯二 胺、p-苯二胺、2,2’-雙(三氟甲基)-4,4’-二氨基- ΐ,ι聯苯、 3,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二笨基醚、3,3、二氨 基二苯基醚、2,4-甲苯二胺、3,3、二氨基二苯基碼、3,4,_ 一氣基二苯基碼、4,4’-二氣基二苯基碼、3,3’-二氨基二苯 基甲烧、4,4 一氣基一本基甲烧、3,4’-二氨基二苯基甲烧、 4,4 -一氣基·一本基綱、3,3 _二氣基二苯基鋼、3,4’-二氨 基二苯基酮、1,3-雙(4-氨基苯氧基)苯、13-雙(3_氨基_苯 氧基)苯、1,4-雙(7 -氨基丙基)四甲基二矽氧烷、2,3,5,6_ 四甲基-p-苯二胺、m-苯二曱基二胺、ρ·苯二甲基二胺、 甲撐二胺、四甲撐二胺、五甲撐二胺、六甲撐二胺、2,5_ 二曱基六曱撐二胺、3-曱氧基六曱撐二胺、七甲撐二胺、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----------------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581937 A7 ---- B7 五、發明說明(6) 甲撐二胺、3-甲基七甲撐二胺、4,4·二甲基七甲撐二胺、八 甲撐二胺、九甲撐二胺、2,5-二·甲基九曱撐二胺、十甲撐 二胺、乙二胺、丙二胺、2,2-二甲基丙二胺、u〇·二氨基 -1,10-二甲基癸烧、1,12·二氨基八癸烧、2,17-二氨基二十 燒、3,3 -—甲基-4,4’-二氨基二苯基甲燒、雙(4-氨基環己 基)甲烧、3,3 - 一氣基二苯基乙烧、4,4’-二氨基二苯基乙 燒、4,4’-二氨基二苯基硫化物、2,6·二氨基”比咬、2,5-二氨 基咄啶、2,6-二氨基-4-三氟甲基咄啶、2,5·二氨基_1,3,4,-°惡二°坐、1,4·二氨基環己烧、派唤、4,4’·甲撑二苯胺、4,4,-甲撐-雙(〇-氣苯胺)、4,4’-甲撐-雙(3-甲基苯胺)、4,4,-甲撐-雙(乙基苯胺)、4,4’-曱撐-雙(2-甲氧基苯胺)、4,4,-氧代-二 苯胺、4,4’-氧代-雙-(2-甲氧基苯胺)、4,4,-氧代-雙-(2-氣苯 胺)、4,4’-硫代-二苯胺、4,4,-硫代-雙-(2-甲基苯胺)、4,4,-硫代-雙-(2-甲氧基苯胺)、4,4,-硫代-雙-(2-氯苯胺)、3,3, 硫醯-二苯胺及其等之混合物。然而,必須瞭解的是,單體 (B)並不限於此等化合物。 在作為聚苯並噁唑前驅物(G)與封端的前驅物(F)之一 組分的單體(C)中,Αγ3為二價芳基、脂基、或雜環基,且 可包含’舉例而言,如下列所7F之部分· 9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) -10 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f I ϋ ϋ ϋ ϋ ϋ ϋ 一:0, * ·ϋ ϋ n I I n 581937 A7 B7
五、發明說明(
取
其中 X2 為 _0-、_S·、-C(CF3)2-、-CH2-、-S02-或 NHCO-。 然而,An係不限於此等基團。再者,單體(C)可為二個或 更多單體之混合物。 與該PBO前驅物(G)起反應之重氮醌化合物 』為下列 之一者: _ 裝·-------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 581937 A7 B7 五、發明說明(8 ) 或其等之混合物。 較佳的反應溶劑為N-甲基-2-吡洛烧酮(NMP)、7 - 丁 内酯(GBL)、N,N-二甲基甲醯胺(DMF)、N,N-二甲基乙醯 胺(DMAc)、二甲基-2-哌啶酮、二甲基亞碼(DMSO)、環丁 碼、及二甘醇二甲醚。最佳的溶劑為N-甲基-2-咄咯烷酮 7 -丁内酯(GBL)。 可使用任何習知將二羧酸或其氣化物或酯與至少一芳 基及/或雜環二羥基二胺,且選擇性地,與至少一個二胺 起反應的反應。合適的二羧酸實例為選自由4,4,-二苯基醚 二敌酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸及其等之混合物所構成 之組群中。合適的二羥基二胺化合物實例為3,3、二羥基-4,4、二氨基二苯基醚、3,3、二羥基聯苯胺、六氟-2,2-雙-3-氨基-4-羥基苯基丙烷及其等之混合物。一般而言,反應 係在約-lire至約3(TC下進行約6至48小時。二酸對(二胺+ 二經基二胺)之莫耳比率須約09-1 1 : i。 該封端的PBO前驅物可根據下列反應來製備: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
—w I ϋ ϋ ϋ』OJ· ϋ ϋ ϋ ϋ n ϋ I —C~ Arj- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
? ?H _C NH一Afi-—> OH Y ? -C一 Ar广 其中Z係如前述所定義 "Atj一C—NH—A/i—NH*
-AT,一C—-NH ?H —Ari一NH·
+ b當量 Cl一S〇2-Z C 一 Ai3—C一NH—ΑΓ2 一阳· x-b
581937 A7 _B7___ 五、發明說明(9 ) 可使用任何適於將一聚苯並噁唑與光反應性部分CISC^-z 起反應的方法 。一般而言 ,·反 應係在一驗 ,如吼咬、 三烷基胺、甲基吡啶、二甲基咄啶、η-甲基嗎啉,及其等 類似之物的存在下,同時在約0°C至約30°C下進行約3至24 小時。較佳的b/x比值為0.02至0·2,而最佳為0.03至0.05。 必須保護該反應混合物免受光化射線侵害。 該正型光敏性樹脂組成物包含一或多個約10wt.%至 50wt·%之封端的聚苯並噁唑前驅物(F),加上一光敏性試 劑,及一溶劑。較佳為添加約20wt.%至45wt·%,及最佳 約30wt.%至40wt.%的封端聚苯並°惡。坐前驅物。 該光敏性試劑係由重氮醌化合物(H)或二氫基吡啶化 合物(I)所構成。合適的重氮醌化合物可為,但不受限於 下列結構中之一者: --------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -13- 581937 A7 B7 五、發明說明( 10
OD
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -14- 581937 A7 B7 4五、發明說明(11 )
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297.公釐) -15- 581937 A7 _B7 五、發明說明(12 )
0D
其中D可獨立為Η或下列部分之一者:
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
n n n ϋ —1 ϋ^eJ· ϋ ϋ _1 ϋ ^1 ϋ I
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然而,於各化合物中,至少一D係非為Η。 該二氫基吡啶(I),舉例而言,可為一具有下列結構之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -16- M1937 A7
五、發明說明(13 )化合物。
其中R基團為相同或相異且具有下列結構:Η、〇H、 CO〇-(CH2)n-CH3、(CH2)n-CH3、〇-(CH2)n-CH3、 CO-(CH2)n-CH3、(CF2)n-CF3、C6H5、COOH、 (CH2)n-0_(CH2).m-CH3 、 (CH2)n-OH 、 CH2=CH-(CH2)p-CO-CH2、F、C卜 Br 或 I ; m=0 至 10、11=〇至10,及 p=0至 4 ;R4為Η、烷基、環烷基或苯基及單取代的苯基; R5為
N〇2
R6
N〇2
裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員王消費合作社印製
其中R6係如同R3所定義,而N02基團對二氫基吡啶環而 言,係位於鄰位。舉例而言,該二氫基吼咬可為: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) •17- 581937 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(14)
其中,Y為-OR2,其中R2為一價取代或未取代的芳基或脂 基、CN、cn、Br或 I 〇 封端的聚苯並噁唑前驅物(F)可與一或多種重氮醌化 合物(Η)、一或多種二氫基咄啶(I)、或其等之混合物加以調 配。使用於此組成物中之重氮醌化合物(Η)的量為該組成物 總重量的約1 wt·%至20wt·%,較佳為約2wt.°/〇至10wt·%,及 最佳為約3wt·%至5wt·%。使用於此組成物中之二氫基”比唆 化合物(I)的量為該組成物總重量的約lwt·%至20wt·%,較 佳為約2wt·%至10wt·%,及最佳為約3wt·%至5wt·%。若重 氮醌化合物(H)與二氫基吼啶化合物⑴兩者皆有使用,則於 此組成物中之(H)+⑴的量為該組成物總重量的約lwt.%至 20wt·%,較佳為約2wt·%至10wt·%,及最佳為約3wt·%至 5wt·% 〇 本發明之正型操作、光反應性樹脂係使用作為一溶解 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -18- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f
ϋ 1 I I I ϋ^*dJ· ϋ ϋ ϋ 1 ϋ I 經濟部智慧財產局員玉消費合作社印製 581937 A7 B7 i、發明說明(15) 於溶劑中之溶液。合適的溶劑包含,但不限於,有機溶劑, 如N-甲基咄咯烷酮(NMP)、r -丁内酯(GBL)、N,N-二甲基 乙醯胺(DMAc)、二甲基-2-哌啶酮、N,N-二甲基甲醯胺(DMF) 及其等之混合物。較佳的溶劑為7 - 丁内酯與N-甲基吡咯烷 酮。最佳的溶劑為7 -丁内酯。 選擇性地,可包含一黏著促進劑。合適的黏著促進劑 包含,舉例而言,如二酐/DAPI/雙(3-氨基丙基)四甲基矽氧 t 烷(BATS)聚醯胺酸共聚物、氨基矽烷,及其等之混合物。 含有該二酐/DAPI/B ATS聚醯胺酸共聚物係增進正型操作 光敏性聚苯並噁唑樹脂組成物的黏著性質。該二酐 /DAPI/B ATS聚醯胺酸共聚物可於一反應溶液内藉由將四 羧酸二酐(J)、BATS二胺與DAPI二胺根據下列反應而起反 應而合成:
其中R基團為四價基團。該四羧基二酐(J)可為,但不限於 下列所示者··均苯四基二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-二苯甲酮四 羧基二酐、3,3’,4,4、二苯基四羧基二酐、3,3’,4,4’-二苯基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -19- ^----— — — It---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 581937 A7 B7 五、發明說明(Μ) 碼四羧基二酐、4,4’-全氟異丙叉二苯二甲基二酐、4,4,-氧 代二苯二甲基二酐、雙(3,4_二羧基)四甲基二矽氧烷二酐、 雙(3,4-二羧基苯基)二甲基矽烷二酐、丁烷四羧基二酐、 1,4,5,8’-萘四羧基二酐、及其等之混合物。DAPI/BATS的 莫耳比率為約〇.1/99·9至99.9/0.1。較佳的莫耳比率為約 10/90至40/60,而最佳的莫耳比率為約15/85至30/70。 較佳的反應溶劑為Ν-甲基-2-毗咯烷酮(ΝΜΡ)、7 - 丁内 酯(GBL)、Ν,Ν·二甲基甲醯胺(DMF)、Ν,Ν-二甲基乙醯胺 (DMAc)、二甲基亞碼(DMSO)、環丁碼、及二甘醇二甲醚。 最佳的溶劑為N-甲基-2-咄咯烷酮(NMP)與7 - 丁内酯 (GBL) 〇 可使用任何適於將二酐與二前述二胺起反應的反應。 一般而言,反應係在約10°C至約50°c下進行約6至48小時。 二酐對二胺的莫耳比率應約0.9-1 · 1 : 1。 本發明的光敏性組成物可進一步包含其他添加劑。合 適的添加劑包含,舉例而言,如勻染劑及其類似之物。 再者,本發明包含用以形成一釋放圖案的方法。該方 法包含下列步驟:(a)將一包含一或多個具結構(F)、一光敏 性試劑、及一溶劑之封端的聚苯並噁唑前驅物之正型操作 光敏性組成物塗佈於一合適的基材上,藉而形成一經塗佈 的基材;(b)預烘烤該經塗佈的基材;將該預烘烤之經塗 佈的基材曝光至光化射線;(d)以一水性顯影液顯影該經曝 光且塗佈之基材’藉而形成一經顯影的基材;及(e)固化該 經顯影之基材,藉而形成一經固化的釋放圖案。該方法可 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f ϋ 11 ϋ ϋ 一·· I ϋ H ϋ ·ϋ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581937 Α7 π----- Β7 五、發明說明(1?) 選擇性地於顯影前,包含於高溫下,後曝光烘烤該經曝光 且塗佈之基材的步驟。另一選擇性的步驟為於固化前沖洗 該經顯影的基材。 本發明之正型、光反應性樹脂係被塗佈於一合適的基 材上。該基材可為,舉例而言,如半導體材料,如一石夕晶 圓或一陶究基材、玻璃、金屬或塑膠。塗佈方法包含,但 不限於’喷灑塗佈、旋轉塗佈、平版印刷、輥式塗佈、篩 ’ 網印刷、擠壓塗佈、凹凸面塗佈、簾狀塗佈,及浸潰塗佈。 所得之薄膜依方法所需,在約70至l20〇c的高溫下預烘烤數 分鐘至半小時,以使殘留的溶劑蒸發。隨後,所得之乾燥 薄膜係經由一光罩而於一較佳的圓案内曝光至光化射線。 X-射線、電子束、紫外線、可見光及其等類似之物可使用 作為一光化射線。最佳的射線為具有436nm(g-線)與 365nm(i-線)者。 於曝光至光化射線後,有利的係將該經曝光且塗佈之 ^ 基材加熱至約70°C與120°C間之溫度。該經曝光且塗佈的基 材係於此溫度範圍内被加熱一小段時間,典型為數秒至數 分鐘。此方法步驟於此技藝中一般係稱為後曝光烘烤。 接著,該薄膜係以一水性顯影液顯影,而後形成一釋 放圖案。該水性顯影液包含鹼性溶液,如無機鹼(例如氫氧 化鉀、氫氧化鈉、氨水),一級胺(例如乙胺、n_丙胺),二 級fee(例如二乙胺、二-η-丙胺)’三級胺(例如三乙胺),醇 胺(例如三乙醇胺),四級銨鹽(例如四甲基銨氫氧化物、四 乙基錄氫氧化物),及其等之混合物。最佳的顯影液為該等 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----— --------------裝------—訂---I-----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 21 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581937 A7 B7 五、發明說明(18) 包含四乙基錢氫氧化物者。再者,一合適量的界面活性劑 可被添加至該顯影液。可藉由凹.凸面、喷灑、攪拌,或其 他類似的顯影方法來進行顯影。 該釋放圖案係接著選擇性地使用去離子水沖洗。該嚼 11坐環係接者藉由該釋放圖案的固化而形成’以獲得最終的 高熱阻抗聚合物圖案。固化係藉由在聚合物之玻璃轉換溫 度Tg下,烘烤該經顯影的基材來進行,以獲得形成高熱阻 抗之最終圖案的噁唑環。典型地,係使用高於約200°C的溫 度。較佳地,為施用約250至400°C的溫度。 為了例示說明本發明,係提供下列實施例◊必須瞭解 的是,本發明並不限於所描述之該等實施例。
合成實施例A 將3.66g(10mmol)的六氟-2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基) 丙烧、1.70g(2 lmmol)的吼咬及15g的N-甲基比洛烧酮 (ΝΜΡ)加入一設有一機械攪拌器、氮入口與附加漏斗之 100mL的三頸圓底燒瓶。於室溫下攪拌該溶液直到所有的 固體溶解為止,而後將其置於〇至5°C的冰水槽冷卻。將 l.〇lg(5mmol)的異酞醯基氯化物與i.477g(5mmol)的1,4-氧 代二苯醯基氣化物逐滴加入此溶液内。於完成該添加後, 所得的混合物係於室溫下攪拌18小時。該黏著的溶液係於 SOOmL之劇烈攪拌的去離子水内沈澱。藉由過濾收集聚合 物,並以去離子水與一水/甲醇(50/50)混合物加以洗滌。該 聚合物係在真空、l〇5°C下,乾燥24小時。產率係幾乎定量, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -22· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f ϋ I ϋ Βϋ 一:0, a ϋ —Bi _1 ϋ ϋ ^1 ^1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581937 A7 B7 _五、發明說明(19) 而聚合物於NMP在0.5g/gL濃度、25°C下,測得之特性黏度 為 0.36dL/g〇
合成實施例B 除了使用不同等級的NMP溶劑外,以20倍的量重覆於 合成實施例A的反應。如同前述進行操作,而後產物以 GPC、^NMR、IR與特性黏度方法進行分析。產率係幾乎 定量,而聚合物於NMP在0.5g/gL濃度、25°C下,測得之特 _ 性黏度為0.18dL/g。
合成實施例C 除了將二氣化物單體對六氟-2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯 基)丙烷的比率調整至0.91外,重覆於合成實施例A的反 應。如同前述進行操作,而後產物以GPC、WNMR、IR與 特性黏度方法進行分析。產率係幾乎定量,而聚合物於NMP 在0.5g/gL濃度、25°C下,測得之特性黏度為0.24dL/g。
合成實施例D .將38.46g(105mmol)的六氟-2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基) 丙烧、17.83@(225111111〇1)的吼咬及1588的1^甲基-2-吼洛烧酮 (NMP)加入一設有一機械攪拌器、氮入口與附加漏斗之 500mL的三頸圓底燒瓶。於室溫下攪拌該溶液直到所有的 固體溶解為止,而後將其置於0至5°C的冰水槽冷卻。將溶 解於80g NMP中之14.88g(73mmol)的異酞醯基氣化物與 7·21 g(24.4mmol)的1,4-氧代二苯醯基氣化物逐滴加入此溶 液内。於完成該添加後,所得的混合物係於室溫下攪拌1 8 小時。該黏著的溶液係於3升之劇烈攪拌的去離子水内沈 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -23- -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 581937 着 A7 B7 五、發明說明(23) 四甲基矽氧烷(BATS)及85.5g的N-甲基_2-咄洛炫辆(NMP) 加入一汉有一機械挽掉器、氣入口與附加漏斗之25〇mL·的 二頸圓底燒瓶。於至溫下挽摔該溶液20小時。所得的聚酿 胺酸於ΝΜΡ在0.5g/gL濃度、25t:下,測得之特性黏度為 0.42dL/g 〇 實施例8 製備下列正型操作光敏性組成物:
此組成物係接著被旋轉塗佈於一矽晶圓上並在一熱板 上於12(TC下烘烤3分鐘,以獲得一約8 // m厚的薄膜》此薄 膜係以700mJ/cm2曝光至具一交叉陰影狀格柵囷案的宽帶 接觸列印機上,接著使用0.145N的水性四甲基銨氩氧化物 (TMAH)溶液而後使用去離子水洗滌而顯影至清楚。該塗層 係接著在一N2氣氛、35(TC下固化1小時。該晶圓係接著被 置於一沸水浴72小時。於乾燥該晶圓後,係使用3M帶 2-622(1 70oz/in2)執行帶拉測試。結果顯示1〇〇平方單位中的 100份仍黏著至該晶圓(〇%黏著損失或ASTM D-3359-83方 法B第5級)。 比較實施锔1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇χ 297公爱)、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂·· 蛵濟郭¾°.¾財產局員玉消費合作社印製 -27- ¢0581937 Α7 Β7 i、發明說明( 24
上迷比較配方係被旋轉塗佈於一矽晶圓上並在一熱板 上於120°C下烘烤3分鐘,以獲得一約m厚的薄膜。此薄 膜係以700mJ/cm2曝光至具一交叉陰影狀格柵圖案的寬帶 接觸列印機上,接著使用〇·145Ν的水性TMAH溶液而後使 用去離子水洗滌而顯影至清楚。該塗層係接著在一 ν2氣 氛、350°C下固化1小時。該晶圓係接著被置於一沸水浴72 小時。於乾燥該晶圓後,係使用3M帶2·622(170οζ/ίη2)執行 帶拉測試。結果顯示1 〇〇平方單位中的21份仍黏著至該晶圓 (79%黏著損失或ASTM D-3359-83方法Β第0級)。 實施例9 I I--· I I I---—訂·! ---I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 製備下列組成物之正型操作光敏性配方:
-28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581937 A7 B7 五、發明說明(25 ) 此係接著被旋轉塗佈於一矽晶圓上並在一熱板上於 120°C下烘烤3分鐘,以獲得一約.7.5em厚的薄膜。此薄膜 係曝光至具一i·線步進機上,接著使用0.262N的水性TMAH 溶液而後使用去離子水洗滌而顯影。獲得在400mJ/cm2,具 86%的薄膜保留下,5/zm的解析度。 比較實施例2
該配方係被旋轉塗佈於一矽晶圓上並在一熱板上於 120°C下烘烤3分鐘,以獲得一約7.5/zm厚的薄膜。此薄膜 係曝光至具一i-線步進機上,接著使用0.262N的水性TMAH 溶液而後使用去離子水洗滌而顯影。獲得在540mJ/cm2,具 86%的薄膜保留下,5" m的解析度。 實施例10 製備下列組成物之正型操作光敏性配方: 溶劑 聚合物 PAC GBL 實施例5的 PBO前驅物 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — — — — — J — — — — — ! · 1111111 訂-1111111 - *5^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -29- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581937 A7 B7 五、發明說明(26 ) • ό HiC--CH3 6g 1.3g 此配方係被旋轉塗佈於一矽晶圓上並在一熱板上於 120°C下烘烤3分鐘,以獲得一約9/zm厚的薄膜。此薄膜係 曝光至具一i-線步進機上,接著使用0.262N的水性TMAH 溶液而後使用去離子水洗條而顯影。獲得在660mJ/cm2,具 83%的薄膜保留下,5# m的解析度。 實施例11 製備下列組成物之正型操作光敏性配方:
此配方係被旋轉塗佈於一矽晶圓上並在一熱板上於 120°C下烘烤3分鐘,以獲得一約9.5/zm厚的薄膜。此薄膜 係以800mJ/cm2曝光至具一允許不同百分比的試劑通過光 罩之多密度圖案的寬帶接觸列印機上,接著使用0.262N的 水性TMAH溶液而後使用去離子水洗滌而顯影。獲得在 400mJ/cm2(50%穿透率),具85%的薄膜保留下,5em的解 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ^ i. --------tr--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •30-
581937 A7 B7 、發明說明(27 ) 析度。 實施例12 製備下列組成物之正型操作光敏性配方: 溶劑 聚合物1 聚條2 黏著促 進劑 PAC 1 PAC 2 GBL 實施例5 的前驅 物PBO 實施例6 的前驅 物PBO 氨基石夕 烷 、CHj 21g 4.5g 4.5g 42mg 0.38g lg 此係接著被旋轉塗佈於一矽晶圓上並在一熱板上於 120°C下烘烤3分鐘,以獲得一約7 vm厚的薄膜。此薄膜係 曝光至具一 i-線步進機上,接著使用0.262N的水性TMAH 溶液而後使用去離子水洗務而顯影。獲得在300mJ/cm2,具 70%的薄膜保留下,5# m的解析度。 本發明已特別參照其較佳形式加以描述。對熟習此項 技藝者而言,在不偏離如下列申請專利範圍所定義之本發 明的精神與範圍下的改變與修飾是明顯的。 ---------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -31- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 3 JV 告 警正· •if & 六、申晴專利範圍 第88116828财獅職f料祕歸正本 ι· 一種驗水可顯像之正型為敏性樹脂組成物,其包含·· * · ., 1 . , . (a):—具有下列結構之封端r的聚苯並噁唑前驅物 聚合物: —ΝΗ· b fi—Ari—> OH X-D 物 其中Ari為四價芳基、脂基、雜瓖基、或其等之疼合物; Ar2^ it #^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ A 脂基,知為二價芳墓、脂基、雜環基 、 . : · . .. Z為下列組群中之一者|•經濟部智慧財產局員工消費合作社印臬本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210、297公釐) 581937A8 BS C8 D8 、申請專利範圍 χ為 10至 1000 ; y為 〇至 900 ;及b為 0.10至 350 ; (b) —光敏性試劑;及 (c) 一溶劑。 · 2_如申請專利範圍第1項之組成物,其中該封端的聚苯並 噁唑前驅物係佔該組成物總重量的l〇wt.%至5〇wt.%。 3·如申請專利範圍第1項之組成物,其中Aq為六氟ι丙烧 -2,2-(二苯基)基團,而At*3為一選自由鄰苯二甲醢、或 1,4·氧基一本曱酿基’及其等之混合物所構成之組群中 的基團。 * 4·如申請專利範圍第1項之組成物,其中該光敏性試劑係 < .· 佔該組成物總重量的1 wt.%至20wt.%。 5·如申請專利範圍第1項之組成物,其中該光•舞性試劑係 為一重氮化合物,其具有選自由下列所構成之組群中 之結構:, I--------^----------線 (請先閱頊背面之註意事項再填¾本!) · Λ:... 581937 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) •34- 58193? A8 B8 C8 D8 .六、申請專利範圍本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) -35- 581937 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) -36- 581937 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 其中D可獨立為η或下列部分之一者:C請先閲讀背面之注意事項再續寫本頁〕 然而,於各化合物中,至少一 D係非為η。 6·如申請專利範圍第1項之組成物,其中該光敏性試劑 具有下列結構之二氫基吡啶化合物: 為 訂丨•線丨 其中R3基團為相同或相異且具有下列結構: Η、OH、COO-(CH2)n-CH3、(CH2)n-CH3、〇-(CH2)n-CH3、 CO-(CH2)n-CH3、(CF2)n-CF3、C6H5、COOH、(CH2)r 〇-(CH2)m-CH3、(CH2)n-OH、(CH=CH)p-CO-CH3、F、Cl、 Br 或 I ; ni=〇至 l〇、n=0至 10,及p=l 至 4 ; R4為Η、C「C7烷奉、環烷基或苯基及單取代的苯基; 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X297公釐) -37- 581937 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 R5為其中R0係如同R3所定義,且 N02基團對二氫基咄啶環而言,係位於鄰位。 7.如申請專利範圍第6項之組成物,其中該光敏性試劑係 為二氫基吡啶化合物,其具有選自由下列所構成之組 群中之結構:· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) -38- 581937 A8 B8 CS D8 •六、申請專利範圍Ht〇3〇〇CCOOC3H7 H}C ^ CH} Η :及 Υ lb Η9〇〇〇<Ν〇2 COOCiH?(請先閲讀背面之注意事項再璜寫本頁) •裝丨 其中,Υ為-OR2,其中R2為一價取代或未取代的芳基 或月旨基、CN、Cl、Br或I。 訂丨 8. 如申請專利範圍第1項之組成物,其中該溶劑係選自包 括N-曱基咄咯烷.酮、7 ·丁内酯、N,N-二曱基曱醯胺、 二曱基-2-哌啶酮、N,N-二甲基乙醯胺.、及其等之混合 物的組群中。 ;線丨 9. 如申請專利範圍第8項之組成物,其中該溶劑為r -丁 内 S旨(GBL)。 1 〇·如申請專利範圍第1項之組成物,其進一步包括一黏著 促進劑。 11.如申請專利範圍第10項之組成物,其中該黏著促進劑 為一具有下列結構之共聚物:本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) A8 B8 C8 Ό8、申請專利範圍 其中R基團為四價基團。 12·如申請專利範圍第1項之組成物,其進-步包括-或多 種選自包括黏著促進劑、勻染劑·及其等之混合物的添加 劑。 13·-種用以形成_釋放㈣的方法,其包含下列步驟: (a)將一包含一或多個具下列結構之封端聚苯並 -·坐刖驅物、一光敏性試劑及一溶劑之正型光敏性樹脂 、、成物塗佈於|材上,藉而形成一經塗佈的基材: ? ?H "Arj一C~NH—Ari- ? ?Η ~Arj一C~ΜΗ-,广 OH x-b (請先M讀背面之注意事項 1m;寫本頁) 裝 寫太 _ΑΤ3一C- -ΑΤΙ-* 其中M為四價芳基、雜環基、或其等之混合物;μ 為選擇性可含有石夕之二價芳基、雜環基、脂環基或脂 基;Ar3為二價芳基、雜環基、或其等之混合物、 Z為下列組群中之一者: 、經濟部智慧財產局員工消費合作社印製581937: A8 B8 C8 rifl申請專利範圍x為 10至 1000 ; y為 0至 900 ;及b為 0.10至 350 ; (b)以高溫預烘烤該經塗佈的基材; 0)將該預烘烤之經塗佈的基材曝光至光化射 線 齊 i? 智 % . 时 %a; 宵 賢 良. (d) 以一水性顯影液顯影該經曝光且塗佈之基 藉而形成一經顯影的基材;及 (e) 以高溫固化該經顯影之基材,藉而形成释放 圖案。 14·如申請專利範圍第13項之方法,其進一步包含,於該經 曝光且塗佈之基材形成後,且於該顯影步驟前,後曝光 烘烤該經曝光且塗佈之基材的步驟。 15.如申請專利範圍第13項之方法,其進一步包含,於J亥顯 影的基材形成後且於該固化步驟前,沖洗該經顯影基材 之步驟。 16·如申請專利範圍第13項之方法,其中該光化射線係選自 包括X-射線、電子束、紫外線、及可見光之組群中。 17·如申請專利範圍第13項之方法,其中該光化射線具有 436nm與365nm之波長。 18·如申請專利範圍第13項之方法,其中該水性顯影液係一 選自包括鹼性、一級胺、二級胺、三級胺、醇胺、四級 銨鹽,及其等之混合物所構成之組群中的溶液。 材 本紙玦尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210、297公g ---------1!-裝•丨 1 (請先閱is背面之注意事項再填寫本頁) 訂- •線·
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