TWI820521B - 聚醯亞胺樹脂、正型感光性樹脂組成物、絕緣膜及半導體元件 - Google Patents

聚醯亞胺樹脂、正型感光性樹脂組成物、絕緣膜及半導體元件 Download PDF

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Abstract

本說明書是有關於一種聚醯亞胺樹脂、一種正型感光性樹 脂組成物、一種絕緣膜及一種半導體元件。

Description

聚醯亞胺樹脂、正型感光性樹脂組成物、絕緣 膜及半導體元件
本說明書是有關於一種聚醯亞胺樹脂、一種正型感光性樹脂組成物、一種絕緣膜及一種半導體元件。
本說明書主張於2020年12月07日向韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2020-0169650號的優先權及權益，所述韓國專利申請案的全部內容併入本案供參考。
半導體元件的層間絕緣膜或表面保護膜需要極佳的機械性質及高耐熱性，且已使用具有極佳性質的聚醯亞胺系黏結劑樹脂。
隨著製作(fabrication，FAB)製程的小型化技術的應用的擴展，封裝技術及製程技術亦已發生重大變化以用於製造高效能的、薄的、短的且小的封裝。
由於扇出晶圓級封裝(fan-out wafer level package，FO- WLP)市場近來隨著半導體處理後技術的變化而增長，因此對能夠低溫固化且具有極佳性質的重佈線層(redistribution layer，RDL)的感光性聚醯亞胺(photosensitive polyimide，PSPI)(聚醯亞胺(PID)或PSPI)的需求一直在顯著增長。
負型感光性聚醯亞胺(PID)具有相對優越的機械性質，但難以獲得高解析度(resolution)。正型感光性聚醯亞胺能夠獲得相對高的解析度，但難以滿足機械性質。
因此，需要開發一種滿足高解析度與機械性質二者的感光性聚醯亞胺(PID)材料。
先前技術文獻 專利文獻
(專利文獻1)韓國專利申請案特許公開案第2001-0009058號
本說明書旨在提供一種聚醯亞胺樹脂、一種正型感光性樹脂組成物、一種絕緣膜及一種半導體元件。
本說明書的一個實施例提供一種聚醯亞胺樹脂，所述聚醯亞胺樹脂包括，由以下化學式1及2中的任一者表示的結構；以及 由以下化學式3至5中的任一者表示的結構。
Figure 110143555-A0305-02-0005-3
Figure 110143555-A0305-02-0005-4
Figure 110143555-A0305-02-0005-5
Figure 110143555-A0305-02-0005-6
Figure 110143555-A0305-02-0005-7
在化學式1至化學式5中，
Figure 110143555-A0305-02-0005-50
意指鍵合至其他取代基或重複單元的位點，La1至La3、Lb1至Lb4及L彼此相同或不同，且各自獨立地為直接鍵；經取代或未經取代的伸烷基；經取代或未經取代的 伸芳基；-SO2-；-CO-；或者-OCO-，la1為1或2，且當la1為2時，La1彼此相同或不同，la3為0至2的實數，且當la3為2時，La3彼此相同或不同，n1與n2彼此相同或不同，且各自獨立地為1至150的實數，且當n1及n2各自為2或大於2時，括號中的結構彼此相同或不同，R1與R2彼此相同或不同，且各自獨立地為氫；或者經取代或未經取代的烷基，r1與r2彼此相同或不同，且各自獨立地為0至3的實數，且當r1為2或大於2時，R1彼此相同或不同，且當r2為2或大於2時，R2彼此相同或不同，Ra與Rb彼此相同或不同，且各自獨立地為氫；或者由以下化學式a表示的結構或由以下化學式b表示的結構，相對於所述聚醯亞胺樹脂中所包含的-OH的總莫耳數，所述由化學式a表示的結構或所述由化學式b表示的結構為1莫耳%或大於1莫耳%，
Figure 110143555-A0305-02-0006-8
[化學式b]
Figure 110143555-A0305-02-0007-9
在化學式a及化學式b中，
Figure 110143555-A0305-02-0007-51
意指連結至化學式3至5的位點，並且Xa1、Xa2及Xb1彼此相同或不同，且各自獨立地為經取代或未經取代的烷基；或者經取代或未經取代的環烷基，或者Xa1與Xa2彼此鍵合以形成經取代或未經取代的環。
本說明書的一個實施例提供一種正型感光性樹脂組成物，所述正型感光性樹脂組成物包含：黏結劑樹脂，包含所述聚醯亞胺樹脂；光酸產生劑；交聯劑；表面活性劑；以及溶劑。
本說明書的一個實施例提供一種包含所述正型感光性樹脂組成物或其固化材料的絕緣膜。
本說明書的一個實施例提供一種包括所述絕緣膜的半導體元件。
根據本說明書的一種聚醯亞胺樹脂及一種包含所述聚醯亞胺樹脂的正型感光性樹脂組成物具有極佳的伸長率(elongation)、敏感度(sensitivity)及基板黏合強度(substrate adhesive strength)。
在本說明書中，對某一構件放置於另一構件「上」的說明不僅包括所述一個構件與所述另一構件接觸的情形，而且包括所述兩個構件之間存在又一構件的情形。
在本說明書中，對某一部分「包含」某些成分的說明意指能夠更包含其他成分，且除非特別相反地陳述，否則不排除其他成分。
在下文中，將更詳細地闡述本說明書。
本說明書的一個實施例提供一種聚醯亞胺樹脂，所述聚醯亞胺樹脂包括：由以下化學式1及2中的任一者表示的結構；以及由以下化學式3至5中的任一者表示的結構。
Figure 110143555-A0305-02-0008-10
Figure 110143555-A0305-02-0008-11
Figure 110143555-A0305-02-0008-12
Figure 110143555-A0305-02-0009-13
Figure 110143555-A0305-02-0009-14
在化學式1至5中，
Figure 110143555-A0305-02-0009-52
意指鍵合至其他取代基或重複單元的位點，La1至La3、Lb1至Lb4及L彼此相同或不同，且各自獨立地為直接鍵；經取代或未經取代的伸烷基；經取代或未經取代的伸芳基；-SO2-；-CO-；或者-OCO-，la1為1或2，且當la1為2時，La1彼此相同或不同，la3為0至2的實數，且當la3為2時，La3彼此相同或不同，n1與n2彼此相同或不同，且各自獨立地為1至150的實數，且當n1及n2各自為2或大於2時，括號中的結構彼此相同或不同，R1與R2彼此相同或不同，且各自獨立地為氫；或者經取代或未經取代的烷基，r1與r2彼此相同或不同，且各自獨立地為0至3的實數，且當r1為2或大於2時，R1彼此相同或不同，且當r2為2或大於 2時，R2彼此相同或不同，Ra與Rb彼此相同或不同，且各自獨立地為氫；或者由以下化學式a表示的結構或由以下化學式b表示的結構，然而，相對於聚醯亞胺樹脂中所包含的-OH的總莫耳數，由化學式a表示的結構或由化學式b表示的結構為1莫耳%或大於1莫耳%，
Figure 110143555-A0305-02-0010-15
Figure 110143555-A0305-02-0010-16
在化學式a及b中，
Figure 110143555-A0305-02-0010-53
意指連結至化學式3至5的位點，並且Xa1、Xa2及Xb1彼此相同或不同，且各自獨立地為經取代或未經取代的烷基；或者經取代或未經取代的環烷基，或者Xa1與Xa2彼此鍵合以形成經取代或未經取代的環。
根據本說明書的聚醯亞胺樹脂包含可撓鏈(flexible chain)，且藉由酸引入具有鹼溶性(alkali-soluble)性質的保護基團。由於聚醯亞胺樹脂包含保護基團，因此相較於此項技術中一般所使用的使用光酸產生劑(光活化化合物(photoactive compound， PAC))的感光性樹脂組成物而言，一種包括所述聚醯亞胺樹脂的正型感光性樹脂組成物具有更優越的解析度。另外，根據本說明書的正型感光性樹脂組成物即使當使用少量光酸產生劑時亦能夠提供具有優越敏感度的感光性樹脂組成物。
具體而言，根據本說明書的聚醯亞胺樹脂藉由包括包含酯或醚基團的可撓鏈而具有親水性，且藉由在高溫(近似100℃至200℃)下提供可熔性(meltability)而具有增強的基板黏合強度。另外，由於可撓鏈為聚醯亞胺樹脂提供抑制晶圓彎折(wafer bending)的可撓性，因此伸長得到增強。另外，聚醯亞胺樹脂的玻璃轉變溫度(Tg)降低，從而有助於正型感光性樹脂組成物中所包含的光酸產生劑的擴散，此會改善解析度。
在本說明書中，
Figure 110143555-A0305-02-0011-54
可意指鍵合至其他取代基或鍵合位點的位點，且可意指鍵合至本說明書的聚合物的主鏈的位點。
本說明書中的「聚合物」意指藉由重複重複單元(基本單元)而形成的化合物。聚合物可被表達為聚合物或利用聚合物形成的化合物。
在本說明書中，以下闡述取代基的實例，然而，取代基不限於此。
在本說明書中，用語「經取代或未經取代的」意指被選自包括以下的群組的一或多個取代基取代，或者不具有取代基：氘；鹵素基；腈基；硝基；羥基；-COOH；烷氧基；烷基；環烷基；烯基；環烯基；芳基；雜芳基；以及包含一或多個N、O、S及P 原子的雜環基。
在本說明書中，鹵素基的實例可包括氟、氯、溴或碘。
在本說明書中，烷氧基可為直鏈的或支鏈的，且儘管並不特別限於此，然而碳原子的數目可介於1至30，可具體介於1至20，且可更具體介於1至10。
在本說明書中，烷基可為直鏈的或支鏈的，且儘管並不特別限於此，然而碳原子的數目較佳介於1至60。根據一個實施例，烷基的碳原子的數目介於1至30。根據另一實施例，烷基的碳原子的數目介於1至20。根據另一實施例，烷基的碳原子的數目介於1至10。烷基的具體實例可包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基及類似物，但不限於此。在本說明書中，環烷基並無特別限制，但較佳具有3至30個碳原子，且尤其較佳為環戊基或環己基。然而，環烷基不限於此。
在本說明書中，除伸烷基是二價的以外，以上提供的關於烷基的說明適用於伸烷基。
在本說明書中，環烷基並無特別限制，但較佳具有3至60個碳原子，且根據一個實施例，環烷基的碳原子的數目介於3至30。根據另一實施例，環烷基的碳原子的數目介於3至20。根據另一實施例，環烷基的碳原子的數目介於3至6。其具體實例可包括環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基及類似物，但不限於此。
在本說明書中，烯基可為直鏈的或支鏈的，且儘管並不特別限於此，然而碳原子的數目較佳介於2至60。根據一個實施例，烯基的碳原子的數目介於2至30。根據另一實施例，烯基的碳原子的數目介於2至20。根據另一實施例，烯基的碳原子的數目介於2至10。烯基的具體實例可較佳包括例如二苯乙烯基及苯乙烯基等芳基被取代的烯基，但不限於此。
在本說明書中，環烯基並無特別限制，但較佳具有3至60個碳原子，且根據一個實施例，環烯基的碳原子的數目介於3至30。根據另一實施例，環烯基的碳原子的數目介於3至20。根據另一實施例，環烯基的碳原子的數目介於3至6。環烯基的實例可包括環戊烯基及環己烯基，但不限於此。
在本說明書中，芳基並無特別限制，但較佳具有6至60個碳原子，且可為單環芳基或多環芳基。根據一個實施例，芳基的碳原子的數目為6至30。根據一個實施例，芳基的碳原子的數目介於6至20。當芳基為單環芳基時，其實例可包括苯基、聯苯基、三聯苯基及類似物，但不限於此。當芳基為多環芳基時，其實例可包括萘基、蒽基、茚基、菲基、芘基、苝基、三苯基、
Figure 110143555-A0305-02-0013-67
基、芴基及類似物，但不限於此。
在本說明書中，除伸芳基是二價的以外，以上提供的關於芳基的說明適用於伸芳基。
在本說明書中，雜環基是包含O、N或S作為雜原子的雜環基，且儘管並不特別限於此，然而碳原子的數目介於2至30， 且具體介於2至20。雜環基的實例可包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、噁唑基、噁二唑基、三唑基、吡啶基、聯吡啶基、三嗪基、吖啶基、噠嗪基、喹啉基、異喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯並噁唑基、苯並咪唑基、苯並噻唑基、苯並咔唑基、苯並噻吩基、二苯並噻吩基、苯並呋喃基、二苯並呋喃基、四氫吡喃及類似物，但不限於此。較佳地，雜環基為四氫吡喃。
在本說明書中，除雜芳基是芳香族的以外，所提供的關於雜環基的說明可適用於雜芳基。
在本說明書中，芳香環可為芳基或雜芳基，且作為芳基或雜芳基，可應用以上提供的說明。脂肪環可意指不是芳香環的環。
在本說明書的一個實施例中，La1至La3、Lb1至Lb4及L彼此相同或不同，且各自獨立地為直接鍵；具有1至30個碳原子的經取代或未經取代的伸烷基；具有6至30個碳原子的經取代或未經取代的伸芳基；-SO2-；-CO-；或者-OCO-。
在本說明書的一個實施例中，La1至La3、Lb1至Lb4及L彼此相同或不同，且各自獨立地為直接鍵；具有1至20個碳原子的經取代或未經取代的伸烷基；具有6至20個碳原子的經取代或未經取代的伸芳基；-SO2-；-CO-；或者-OCO-。
在本說明書的一個實施例中，La1至La3、Lb1至Lb4及L彼此相同或不同，且各自獨立地為直接鍵；具有1至10個碳原子的經取代或未經取代的伸烷基；具有6至12個碳原子的經取代 或未經取代的伸芳基；-SO2-；-CO-；或者-OCO-。
在本說明書的一個實施例中，R1與R2彼此相同或不同，且各自獨立地為氫；或者具有1至30個碳原子的經取代或未經取代的烷基。
在本說明書的一個實施例中，R1與R2彼此相同或不同，且各自獨立地為氫；或者具有1至20個碳原子的經取代或未經取代的烷基。
在本說明書的一個實施例中，R1與R2彼此相同或不同，且各自獨立地為氫；或者具有1至10個碳原子的經取代或未經取代的烷基。
在本說明書的一個實施例中，Ra與Rb彼此相同或不同，且各自獨立地為氫；或者由化學式a表示的結構或由化學式b表示的結構。
在本說明書的一個實施例中，Xa1、Xa2及Xb1彼此相同或不同，且各自獨立地為具有1至30個碳原子的經取代或未經取代的烷基；或者具有3至30個碳原子的經取代或未經取代的環烷基，或者Xa1與Xa2彼此鍵合以形成具有2至30個碳原子的經取代或未經取代的雜環。
在本說明書的一個實施例中，Xa1、Xa2及Xb1彼此相同或不同，且各自獨立地為具有1至20個碳原子的經取代或未經取代的烷基；或者具有3至20個碳原子的經取代或未經取代的環烷基，或者Xa1與Xa2彼此鍵合以形成具有2至20個碳原子的 經取代或未經取代的雜環。
在本說明書的一個實施例中，Xa1、Xa2及Xb1彼此相同或不同，且各自獨立地為具有1至10個碳原子的經取代或未經取代的烷基；或者具有3至10個碳原子的經取代或未經取代的環烷基，或者Xa1與Xa2彼此鍵合以形成具有2至10個碳原子的經取代或未經取代的雜環。
在本說明書的一個實施例中，化學式3至5可由以下化學式中的任一者表示。
Figure 110143555-A0305-02-0016-17
在化學式中，Ra及Rb具有與化學式3至5中相同的定義。
在本說明書的一個實施例中，聚醯亞胺樹脂更包括由以下化學式E表示的結構。
Figure 110143555-A0305-02-0017-18
在化學式E中，
Figure 110143555-A0305-02-0017-55
意指鍵合至其他取代基或重複單元的位點，Re1為氫；或者經取代或未經取代的烷基，re1為0至4的實數，且當re1為2或大於2時，Re1彼此相同或不同，且Re為氫；或者由化學式a表示的結構或由化學式b表示的結構。
在本說明書的一個實施例中，由化學式E表示的結構可為聚醯亞胺樹脂的端基。
在本說明書的一個實施例中，Re1為氫；或者具有1至30個碳原子的經取代或未經取代的烷基。
在本說明書的一個實施例中，Re1為氫；或者具有1至20個碳原子的經取代或未經取代的烷基。
在本說明書的一個實施例中，Re1為氫；或者具有1至10個碳原子的經取代或未經取代的烷基。
在本說明書的一個實施例中，Re1為氫。
在本說明書的一個實施例中，Re為氫。
在本說明書的一個實施例中，Re為由化學式a表示的結構。
在本說明書的一個實施例中，Re為由化學式b表示的結構。
在本說明書的一個實施例中，化學式a可由以下化學式中的任一者表示。
Figure 110143555-A0305-02-0018-19
在化學式中，
Figure 110143555-A0305-02-0018-57
意指鍵合至其他取代基或重複單元的位點。
在本說明書的一個實施例中，化學式b可由以下化學式表示。
Figure 110143555-A0305-02-0018-20
在化學式中，
Figure 110143555-A0305-02-0018-58
意指鍵合至其他取代基或重複單元的位點。
在本說明書的一個實施例中，化學式1由以下化學式1-1至1-2表示。
Figure 110143555-A0305-02-0018-21
Figure 110143555-A0305-02-0018-22
在化學式1-1至1-2中，
Figure 110143555-A0305-02-0019-59
意指鍵合至其他取代基或重複單元的位點，La1及La2具有與化學式1中相同的定義，Lx、Ly及Lz彼此相同或不同，且各自獨立地為經取代或未經取代的伸烷基，n11為1至30的實數，且nx、ny及nz各自獨立地為1至50的實數。
當n11、nx、ny及nz滿足上述範圍時，聚醯亞胺樹脂藉由具有可撓鏈而具有可撓性，且伸長率可增強。
在本說明書的一個實施例中，Lx、Ly及Lz彼此相同或不同，且各自獨立地為具有1至30個碳原子的經取代或未經取代的伸烷基。
在本說明書的一個實施例中，Lx、Ly及Lz彼此相同或不同，且各自獨立地為具有1至20個碳原子的經取代或未經取代的伸烷基。
在本說明書的一個實施例中，Lx、Ly及Lz彼此相同或不同，且各自獨立地為具有1至10個碳原子的經取代或未經取代的伸烷基。
在本說明書的一個實施例中，Ar1與Ar2彼此相同或不同，且各自獨立地為具有6至30個碳原子的經取代或未經取代的伸芳基。
在本說明書的一個實施例中，Ar1與Ar2彼此相同或不 同，且各自獨立地為具有6至20個碳原子的經取代或未經取代的伸芳基。
在本說明書的一個實施例中，Ar1與Ar2彼此相同或不同，且各自獨立地為具有6至12個碳原子的經取代或未經取代的伸芳基。
在本說明書的一個實施例中，聚醯亞胺樹脂更包括由以下化學式A-1至A-4表示的結構中的任一者。
Figure 110143555-A0305-02-0020-23
Figure 110143555-A0305-02-0020-24
Figure 110143555-A0305-02-0020-25
[化學式A-4]
Figure 110143555-A0305-02-0021-26
在化學式A-1至A-4中，
Figure 110143555-A0305-02-0021-60
意指鍵合至其他取代基或重複單元的位點，L1至L3彼此相同或不同，且各自獨立地為直接鍵；經取代或未經取代的伸烷基；經取代或未經取代的伸芳基；-O-；-CO-；-S-；-COO-L'-OCO-；或者-O-(L")m-O-，L'與L"彼此相同或不同，且各自獨立地為經取代或未經取代的伸烷基；或者經取代或未經取代的伸芳基，m為1至5的實數，且當m為2或大於2時，L"彼此相同或不同，Ra1至Ra4彼此相同或不同，且各自獨立地為氫；或者經取代或未經取代的烷基，ra1至ra4彼此相同或不同，且各自獨立地為0至3的實數，且當ra1為2或大於2時，Ra1彼此相同或不同，當ra2為2或大於2時，Ra2彼此相同或不同，當ra3為2或大於2時，Ra3彼此相同或不同，且當ra4為2或大於2時，Ra4彼此相同或不同，且Cy意指經取代或未經取代的脂肪環或芳香環。
在本說明書的一個實施例中，化學式A-1至A-4中的任一者可衍生自以下化學式中的任一者。
Figure 110143555-A0305-02-0022-27
Figure 110143555-A0305-02-0023-28
在本說明書的一個實施例中，Ra或Rb是由化學式a表示的結構或由化學式b表示的結構，且相對於聚醯亞胺樹脂中所包含的-OH的總莫耳數，由化學式a表示的結構或由化學式b表示的結構為10莫耳%至70莫耳%。較佳地，相對於聚醯亞胺樹脂中所包含的-OH的總莫耳數，由化學式a表示的結構或由化學式b表示的結構為15莫耳%至45莫耳%。當相對於聚醯亞胺樹脂中所包含的-OH的總莫耳數，由化學式a表示的結構或由化學式b表示的結構為小於10莫耳%時，由保護基團保護的OH的數目小，且未由保護基團保護的OH的數目相對大，此可能降低殘留膜率(residual film rate)。另外，當相對於聚醯亞胺樹脂中所包含的-OH的總莫耳數，由化學式a表示的結構或由化學式b表示的結構 為大於70莫耳%時，由保護基團保護的OH的數目大，且未由保護基團保護的OH的數目相對小，此可能降低敏感度。因此，當綜合考量顯影性、殘留膜率、敏感度及類似因素時，相對於聚醯亞胺樹脂中所包含的-OH的總莫耳數，由化學式a表示的結構或由化學式b表示的結構較佳為15莫耳%至45莫耳%。
在本說明書的一個實施例中，聚醯亞胺樹脂可具有為1,000克/莫耳至70,000克/莫耳、且更佳為3,000克/莫耳至50,000克/莫耳的重量平均分子量。當聚醯亞胺樹脂具有為小於1,000克/莫耳的重量平均分子量時，所生產的絕緣膜可能變脆且具有降低的黏合強度。另外，具有為大於70,000克/莫耳的重量平均分子量的聚醯亞胺樹脂不是較佳的，此乃因顯影因降低的敏感度而失敗，或者浮渣可能保留下來。
重量平均分子量是分子量不均勻的平均分子量及用作參照的某一聚合物材料的分子量中的一者，且是藉由將具有分子量分佈的聚合物化合物的組分分子物種的分子量按重量分數求平均而獲得的值。
重量平均分子量可使用凝膠滲透層析術(gel permeation chromatography，GPC)方法量測。
本說明書的一個實施例提供一種正型感光性樹脂組成物，所述正型感光性樹脂組成物包含：黏結劑樹脂，包含聚醯亞胺樹脂；光酸產生劑；交聯劑；表面活性劑；以及溶劑。
在本說明書的一個實施例中，以100重量份的包含聚醯 亞胺樹脂的黏結劑樹脂計，正型感光性樹脂組成物包含：1重量份至40重量份的光酸產生劑；5重量份至50重量份的交聯劑；0.05重量份至5重量份的表面活性劑；以及50重量份至500重量份的溶劑。
當正型感光性樹脂組成物中所包含的成分中的每一者在上述重量份範圍中時，即使使用少量的光酸產生劑，敏感度及性質亦得到增強，且基板黏合強度得到增強。
光酸產生劑用於使用根據本說明書的正型感光性樹脂組成物作為化學放大組成物，且藉由有效地控制酸擴散長度，圖案解析度及類似參數可增強。作為光酸產生劑，可無限制地使用常見的光酸產生劑，且較佳地，可使用例如鋶鹽及碘鎓鹽(磺醯重氮甲烷系、N-磺醯氧基醯亞胺系、安息香磺酸鹽系、硝基苄基磺酸鹽系、碸系、乙二肟系、三嗪系及類似的)等離子光酸產生劑。
鋶鹽是鋶陽離子與磺酸鹽(磺酸陰離子)構成的鹽，且作為鋶陽離子，可包括三苯酚鋶、(4-第三丁氧基苯基)二苯基鋶、雙(4-第三丁氧基苯基)苯基鋶、4-甲基苯基二苯基鋶、三(4-甲基苯基鋶)、4-第三丁基苯基二苯基鋶、三(4-第三丁基苯基)鋶、三(4-第三丁氧基苯基)鋶、(3-第三丁氧基苯基)二苯基鋶、雙(3-第三丁氧基苯基)苯基鋶、三(3-第三丁氧基苯基)鋶、(3,4-二第三丁氧基苯基)二苯基鋶、雙(3,4-二第三丁氧基苯基)苯基鋶、三(3,4-二第三丁氧基苯基)鋶、二苯基(4-噻吩氧基苯基)鋶、(4-第三丁氧基羰基甲基氧基苯基)二苯基鋶、三(4-第三丁氧基羰基甲基氧基苯基)鋶、(4- 第三丁氧基苯基)雙(4-二甲基胺基苯基)鋶、三(4-二甲基胺基苯基)鋶、二甲基-2-萘基二苯基鋶、二甲基-2-萘基鋶、4-羥基苯基二甲基鋶、4-甲氧基苯基二甲基鋶、三甲基鋶、二苯基甲基鋶、甲基-2-氧代丙基苯基鋶、2-氧代環己基環己基甲基鋶、三萘基鋶及三苄基鋶及類似物，且作為磺酸鹽，可包括三氟甲磺酸鹽、九氟丁磺酸鹽、十七氟辛磺酸鹽、2,2,2-三氟乙磺酸鹽、五氟苯磺酸鹽、4-三氟甲基苯磺酸鹽、4-氟苯磺酸鹽、甲苯磺酸鹽、苯磺酸鹽、萘磺酸鹽、樟腦磺酸鹽、辛磺酸鹽、十二烷基苯磺酸鹽、丁磺酸鹽、甲磺酸鹽及類似物。
碘鎓鹽是碘鎓陽離子與磺酸鹽構成的鹽，且作為碘鎓陽離子，可包括二苯基碘鎓、雙(4-第三丁基苯基)碘鎓、4-第三丁氧基苯基苯基碘鎓、4-甲氧基苯基苯基碘鎓及類似物。
作為磺醯基重氮甲烷系光酸產生劑，可包括：雙磺醯基重氮甲烷，例如雙(乙基磺醯基)重氮甲烷、雙(1-甲基丙基磺醯基)重氮甲烷、雙(2-甲基丙基磺醯基)重氮甲烷、雙(1,1-二甲基乙基磺醯基)重氮甲烷、雙(環己基磺醯基)重氮甲烷、雙(全氟異丙基磺醯基)重氮甲烷、雙(苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(4-甲基苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(2,4-二甲基苯基磺醯基)重氮甲烷及雙(2-萘基磺醯基)重氮甲烷；磺醯基羰基重氮甲烷，例如4-甲基苯磺醯基苯甲醯基重氮甲烷、第三丁基羰基-4-甲基苯磺醯基重氮甲烷、2-萘磺醯基苯甲醯基重氮甲烷、4-甲基苯磺醯基-2-萘甲醯基重氮甲烷、甲基磺醯基苯甲醯基重氮甲烷及第三丁氧羰基-4-甲基苯磺醯基重氮甲 烷；以及類似物。
作為N-磺醯氧基醯亞胺系光酸產生劑，可包括琥珀醯亞胺、萘二羧酸醯亞胺、鄰苯二甲醯亞胺、環己基二羧酸醯亞胺、5-降冰片烯-2,3-二羧酸醯亞胺、7-氧雜雙環[2,2,1]-5-庚烯-2,3-二羧酸醯亞胺、三氟甲磺酸酯、九氟丁磺酸酯、十七氟辛磺酸酯、2,2,2-三氟乙磺酸酯、五氟苯磺酸酯、4-三氟甲基苯磺酸酯、4-氟苯磺酸酯、甲苯磺酸酯、苯磺酸酯、萘磺酸酯、樟腦磺酸酯、辛磺酸酯、十二烷基苯磺酸酯、丁磺酸酯、甲磺酸酯及類似物。
作為安息香磺酸酯系光酸產生劑，可包括安息香甲苯磺酸酯、安息香甲磺酸酯、安息香丁磺酸酯及類似物，且作為硝基苄基磺酸酯系光酸產生劑，可包括2,4-二硝基苯磺酸酯、2-硝基苄基磺酸酯、2,6-二硝基苯磺酸酯、藉由利用三氟甲基取代苄基的硝基而獲得的化合物及類似物。作為碸系光酸產生劑，可包括雙(苯磺醯基)甲烷、雙(4-甲基苯磺醯基)甲烷、雙(2-萘磺醯基)甲烷、2,2-雙(苯磺醯基)丙烷、2,2-雙(4-甲基苯磺醯基)丙烷、2,2-雙(2-萘磺醯基)丙烷、2-(環己基羰基)-2-(對甲苯磺醯基)丙烷、2,4-二甲基-2-(對甲苯磺醯基)戊-3-酮及類似物。
作為乙二肟系光酸產生劑，可包括雙-o-(對甲苯磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-o-(對甲苯磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-o-(對甲苯磺醯基)-α-二環己基乙二肟、雙-o-(對甲苯磺醯基)-2,3-戊二酮乙二肟、雙-o-(對甲苯磺醯基)-2-甲基-3,4-戊二酮乙二肟、雙-o-(正丁磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-o-(正丁磺醯基)-α-二環己基乙二肟、 雙-o-(正丁磺醯基)-2,3-戊二酮乙二肟、雙-o-(正丁磺醯基)-2-甲基-3,4-戊二酮乙二肟、雙-o-(甲磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-o-(三氟甲磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-o-(1,1,1-三氟乙磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-o-(第三丁磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-o-(全氟辛烷磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-o-(環己基磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-o-(苯磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-o-(對氟苯磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-o-(對第三丁基苯磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-o-(二甲苯碸基)-α-二甲基乙二肟、雙-o-(樟腦磺醯基)-α-二甲基乙二肟及類似物。
交聯劑並無特別限制，且可無限制地使用此項技術中所使用的交聯劑。交聯劑的實例可包括2-[[4-[2-[4-[1,1-雙[4-(環氧乙烷-2-基甲氧基)苯基]乙基]苯基]丙-2-基]苯氧基]甲基]環氧乙烷、4,4'-亞甲基雙(N,N-雙(環氧乙烷-2-基甲基)苯胺)、國都化學有限公司(Kukdo Chemical Co.,Ltd.)的YD-127、YD-128、YD-129、YDF-170、YDF-175及YDF-180以及類似物。
表面活性劑是矽酮系表面活性劑或氟系表面活性劑。具體而言，作為矽酮系表面活性劑，可使用畢克化學有限責任公司(BYK-Chemie GmbH)的BYK-077、BYK-085、BYK-300、BYK-301、BYK-302、BYK-306、BYK-307、BYK-310、BYK-320、BYK-322、BYK-323、BYK-325、BYK-330、BYK-331、BYK-333、BYK-335、BYK-341v344、BYK-345v346、BYK-348、BYK-354、BYK-355、BYK-356、BYK-358、BYK-361、BYK-370、BYK-371、BYK- 375、BYK-380、BYK-390及類似物，且作為氟系表面活性劑，可使用大日本油墨化學(DaiNippon Ink & Chemicals，DIC)的F-114、F-177、F-410、F-411、F-450、F-493、F-494、F-443、F-444、F-445、F-446、F-470、F-471、F-472SF、F-474、F-475、F-477、F-478、F-479、F-480SF、F-482、F-483、F-484、F-486、F-487、F-172D、MCF-350SF、TF-1025SF、TF-1117SF、TF-1026SF、TF-1128、TF-1127、TF-1129、TF-1126、TF-1130、TF-1116SF、TF-1131、TF1132、TF1027SF、TF-1441、TF-1442及類似物，然而，矽酮系表面活性劑及氟系表面活性劑不限於此。
作為溶劑，可無特別限制地使用此項技術中已知能夠形成感光性樹脂組成物的化合物。溶劑的非限制性實例可包括一或多種選自由酯系、醚系、酮系、芳香烴系及亞碸系組成的群組的化合物。
酯系溶劑可為乙基乙酸酯、正丁基乙酸酯、異丁基乙酸酯、戊基甲酸酯、異戊基乙酸酯、異丁基乙酸酯、丁基丙酸酯、異丙基丁酸酯、乙基丁酸酯、丁基丁酸酯、甲基乳酸酯、乙基乳酸酯、γ-丁內酯、ε-己內酯、δ-戊內酯、氧烷基乙酸酯(實例：氧甲基乙酸酯、氧乙基乙酸酯、氧丁基乙酸酯(例如，甲氧基甲基乙酸酯、甲氧基乙基乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯、乙氧基甲基乙酸酯、乙氧基乙基乙酸酯及類似物))、3-氧丙酸烷基酯(實例：3-氧甲基丙酸酯、3-氧乙基丙酸酯(例如，3-甲氧基甲基丙酸酯、3-甲氧基乙基丙酸酯、3-乙氧基甲基丙酸酯、3-乙氧基乙基丙酸酯及類似物))、 2-氧丙酸烷基酯(實例：2-氧甲基丙酸酯、2-氧乙基丙酸酯、2-氧丙基丙酸酯(例如，2-甲氧基甲基丙酸酯、2-甲氧基乙基丙酸酯、2-甲氧基丙基丙酸酯、2-乙氧基甲基丙酸酯、2-乙氧基乙基丙酸酯))、2-氧基-2-甲基甲基丙酸酯及2-氧基-2-甲基乙基丙酸酯(例如，2-甲氧基-2-甲基甲基丙酸酯、2-乙氧基-2-甲基乙基丙酸酯及類似物)、甲基丙酮酸酯、乙基丙酮酸酯、丙基丙酮酸酯、乙醯甲基乙酸酯、乙醯乙基乙酸酯、2-氧代甲基丁酸酯、2-氧代乙基丁酸酯或類似物。
醚系溶劑可為二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙酸甲酯賽路蘇、乙酸乙酯賽路蘇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯或類似物。
酮系溶劑可為甲基乙基酮、環己酮、環戊酮、2-庚酮、3-庚酮、N-甲基-2-吡咯啶酮或類似物。
芳香烴系溶劑可為甲苯、二甲苯、苯甲醚、檸檬烯或類似物。
亞碸系溶劑可為二甲基亞碸或類似物。
本說明書的一個實施例提供一種包含所述正型感光性樹脂組成物或其固化材料的絕緣膜。
所述絕緣膜可原樣包含所述正型感光性樹脂組成物。
所述絕緣膜可包含所述正型感光性樹脂組成物的固化 材料。
用於固化根據本說明書的感光性樹脂組成物的光源可包括例如發射波長為250奈米至450奈米的光的汞蒸汽弧、碳弧、Xe弧以及類似光源，但不限於此。
在固化正型感光性樹脂組成物之後，可根據需要在絕緣膜上進一步進行熱處置(heat treatment)。
熱處置可使用例如熱板、熱空氣循環爐或紅外線爐等加熱工具進行，且可在為180℃至250℃或190℃至220℃的溫度下進行。
所述絕緣膜表現出極佳的耐化學性及機械性質，且可較佳地用作半導體元件的絕緣膜、用於重佈線層的層間絕緣膜或者類似物。另外，所述絕緣膜可用於光致抗蝕劑(photoresist)、蝕刻抗蝕劑(etching resist)、焊料頂部抗蝕劑(solder top resist)或類似物中。
絕緣膜可包括支撐件或基板。
支撐件或基板並無特別限制，且可使用此項技術中已知的支撐件或基板。舉例而言，可包括用於電子部件的基板或者上面形成有預先確定的配線圖案的基板作為實例。基板的實例可包括由例如矽、氮化矽、鈦、鉭、鈀、鈦酸鎢、銅、鉻、鐵、鋁、金及鎳等金屬製成的基板、玻璃基板及類似基板。配線圖案的材料的實例可包括銅、焊料、鉻、鋁、鎳、金及類似物，但不限於此。較佳地，支撐件或基板可為矽晶圓。
塗佈方法並無特別限制，然而，可使用噴霧方法(spray method)、輥塗方法(roll coating method)、旋塗方法(spin coating method)及類似方法，且旋塗方法一般被廣泛使用。另外，在形成塗佈膜之後，在一些情形中，殘留溶劑可在真空下被局部地移除。
在本說明書中，絕緣膜可具有為1微米至100微米的厚度。當滿足絕緣膜的厚度範圍時，可獲得本說明書中所針對的具有極佳耐化學性及機械性質的絕緣膜。絕緣膜的厚度可使用掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)來量測。
本說明書的一個實施例提供一種包括絕緣膜的半導體元件。
除絕緣膜以外，可更包括此項技術中常用的各種部件來製造所述半導體元件。
在下文中，將參照實例詳細闡述本說明書，以便具體闡述本說明書。然而，根據本說明書的實例可被修改為各種其他形式，且本說明書的範圍不應被解釋為限於以下闡述的實例。提供本說明書的實例是為向此項技術中具有通常知識者更全面地闡述本說明書。
<實例>
<聚合例1>
在N2氣氛下將2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)六氟丙烷(1當量)、聚醚胺(D-400，傑弗胺(Jeffamine))(0.25當量)、4,4'-氧二鄰苯二甲酸酐(1.35當量)及3-胺基苯酚(0.16當量)溶解 於丙二醇甲醚乙酸酯(propylene glycol methyl ether acetate，PGMEA)中，在150℃下將甲苯引入至反應材料中，且在連接至迪恩-斯塔克(dean-stark)之後，將所得物在180℃下反應過夜。在反應之後，移除迪恩-斯塔克的甲苯，且將所得物利用PGMEA取代數次以移除殘留甲苯。在藉由核磁共振(nuclear magnetic resonance，NMR)辨識殘留單體之後，終止反應，且製備出了具有以下結構式的聚合物1。當使用凝膠滲透層析術(GPC)量測分子量時，辨識出重量平均分子量為17,000克/莫耳。
[聚合物1]
Figure 110143555-A0305-02-0033-68
在聚合物1中，n、o及p為能夠使聚合物具有為17,000克/莫耳的重量平均分子量的值，n為2至15的實數，o為5至40的實數，且p為2至15的實數。
<聚合例2>
除使用聚(1,4-丁二醇)雙(4-胺基苯甲酸酯)代替聚醚胺(D-400，傑夫胺)以外，以與聚合例1中相同的方式製備出了聚合物2。當使用凝膠滲透層析術(GPC)量測分子量時，辨識出重量平均分子量為18,000克/莫耳。
<聚合例3>
除使用聚醚胺(ED-600，傑夫胺)代替聚醚胺(D-400，傑夫胺)以外，以與聚合例1中相同的方式製備出了聚合物3。當使用凝膠滲透層析術(GPC)量測分子量時，辨識出重量平均分子量為19,000克/莫耳。
<聚合例4>
在N2氣氛下將2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)六氟丙烷(1當量)、4,4'-氧二鄰苯二甲酸酐(1.1當量)及3-胺基苯酚(0.13當量)溶解於PGMEA中之後，在150℃下將甲苯引入至反應材料中，且在連接至迪恩-斯塔克之後，將所得物在180℃下反應過夜。在反應之後，移除迪恩-斯塔克的甲苯，且將所得物利用PGMEA取代數次以移除殘留甲苯。在藉由NMR辨識殘留單體之後，終止反應，且製備出了聚合物4。當使用凝膠滲透層析術(GPC)量測分子量時，辨識出重量平均分子量為18,000克/莫耳。
<合成例1>
相對於聚醯亞胺的OH，向在聚合例1中製備的聚合物1引入對甲苯磺酸吡啶鎓鹽(0.0038當量)，且在設置冰浴之後，在0℃下向其緩慢滴加稀釋於PGMEA中的乙基乙烯基醚(0.35當量)。將所得物在25℃下反應過夜，且當乙基乙烯基醚藉由NMR而消失時，終止反應。在反應結束之後，利用乙酸乙酯及水將所得物萃取三次，且然後使用旋轉蒸發器移除了溶劑。將所得物再次溶解於丙酮中，且使用己烷進行了沈澱及過濾，以得到白色固體。
聚合物1的總OH藉由與引入量進行比較而被計算為在進行NMR時以7百萬分點(parts per million，ppm)或高於7百萬分點出現的聚合物的芳香環的面積的總和，且縮醛取代比率被辨識為相對於總OH在5百萬分點附近出現的峰(1H)的面積。辨識出聚合物被縮醛取代了25莫耳%。當使用凝膠滲透層析術(GPC)量測分子量時，辨識出重量平均分子量為20,000克/莫耳。根據合成例1的聚合物的結構如下。
[合成例1的聚合物]
Figure 110143555-A0305-02-0035-69
在合成例1的聚合物中，n、o及p為能夠使聚合物具有為20,000克/莫耳的重量平均分子量的值，n為2至15的實數，o為5至40的實數，且p為2至15的實數。
<合成例2>
除使用在聚合例2中製備的聚合物2代替聚合物1以外，以與合成例1中相同的方式執行了合成。當使用凝膠滲透層析術(GPC)量測分子量時，辨識出重量平均分子量為21,000克/莫耳。
根據合成例2的聚合物的結構如下。
[合成例2的聚合物]
Figure 110143555-A0305-02-0036-70
在合成例2的聚合物中，n、o及p為能夠使聚合物具有為21,000克/莫耳的重量平均分子量的值，n為2至15的實數，o為5至40的實數，且p為2至15的實數。
<合成例3>
除使用在聚合例3中製備的聚合物3代替聚合物1以外，以與合成例1中相同的方式執行了合成。當使用凝膠滲透層析術(GPC)量測分子量時，辨識出重量平均分子量為20,000克/莫耳。
根據合成例3的聚合物的結構如下。
[合成例3的聚合物]
Figure 110143555-A0305-02-0036-71
在合成例3的聚合物中，x、y、z、o及p為能夠使聚合物具有為20,000克/莫耳的重 量平均分子量的值，x、y及z各自為1至15的實數，o為5至40的實數，且p為2至15的實數。
<合成例4>
除使用在聚合例4中製備的聚合物4代替聚合物1以外，以與合成例1中相同的方式執行了合成。當使用凝膠滲透層析術(GPC)量測分子量時，辨識出重量平均分子量為20,000克/莫耳。
根據合成例4的聚合物的結構如下。
[合成例4的聚合物]
Figure 110143555-A0305-02-0037-72
在合成例4的聚合物中，o為能夠使聚合物具有為20,000克/莫耳的重量平均分子量的值，且o為5至40的實數。
<實例1至3及比較例1及2>
正型感光性樹脂組成物各自是使用下表1中闡述的組分製備。具體而言，以100重量份的所製備聚醯亞胺樹脂計，所述正 型感光性樹脂組成物被各自製備成包含下表1中闡述的每一組分的重量份及200重量份的溶劑。
Figure 110143555-A0305-02-0038-34
B：豔佳固(Irgacure)PAG103(巴斯夫公司(BASF Corporation))
C：美光(MIPHOTO)PAC-TPA529(美源商業有限公司(Miwon Commercial Co.,Ltd.))
D：2-[[4-[2-[4-[1,1-雙[4-(環氧乙烷-2-基甲氧基)苯基]乙基]苯基]丙-2-基]苯氧基]甲基]環氧乙烷
E：BYK-307(畢克化學有限責任公司)
<實驗例>
在如下條件下固化及評價實例及比較例的正型感光性樹脂組成物中的每一者，且結果在下表2中闡述。具體而言，藉由旋塗將所製備正型感光性樹脂組成物塗佈於基板上。將所得物軟烘焙(soft bake)，且然後使用步進機(stepper)以恰當的曝光量(敏感度)進行曝光，且然後，在使用顯影溶液(2.38重量%的四 甲基氫氧化銨(tetramethylammonium hydroxide，TMAH)溶液)進行顯影之後，進行後烘焙(post bake)。另外，為檢查與基板的黏合力及斷裂伸長率，另外塗佈兩片基板，進行軟烘焙，然後進行前側曝光(frontside-expose)，且進行了固化。
抗蝕劑評價條件：PrB 105℃/120秒，PB 180℃/2小時，厚度5微米
曝光：300毫焦/平方公分至900毫焦/平方公分的i線步進機
顯影：23℃，2.38重量%的四甲基氫氧化銨(TMAH)溶液，浸漬，去離子(deionized，DI)水沖洗
[敏感度的量測]
藉由先前恰當的曝光量辨識出了敏感度。
[與基板的黏合力]
使用刀口以2毫米的間隔將以上製備的基板上的經前側曝光的固化層切割成10列×10行的核查板(checkboard)，且在附著玻璃紙膠帶(cellophane tape)並利用玻璃紙膠帶進行拆離之後，對總共100個核查板之中的剝離數目進行了計數，以評價固化層與基板之間的黏合性質。
O：少於15個被剝離
△：15或大於15且小於30個被剝離
X：30或大於30個被剝離
[斷裂伸長率的量測]
使用氟化氫水溶液將以上製備的基板上的經前側曝光 的固化層自基板剝離，以製備固化層膜。對於在烘箱中乾燥的具有為5微米的厚度的絕緣膜，使用萬能試驗機(universal testing machine，UTM)在室溫及5公分/分鐘速率的條件下量測了斷裂伸長率。
Figure 110143555-A0305-02-0040-35
如上所述，辨識出根據本說明書的聚醯亞胺樹脂及包含所述聚醯亞胺樹脂的正型感光性樹脂組成物具有優越的伸長率、敏感度及基板黏合強度。
Figure 110143555-A0305-02-0001-1
Figure 110143555-A0305-02-0002-2

Claims (10)

  1. 一種聚醯亞胺樹脂，包括：由以下化學式1及2中的任一者表示的結構；以及由以下化學式3至5中的任一者表示的結構：
    Figure 110143555-A0305-02-0041-36
    Figure 110143555-A0305-02-0041-37
    Figure 110143555-A0305-02-0041-38
    Figure 110143555-A0305-02-0041-39
    Figure 110143555-A0305-02-0041-40
     其中，在化學式1至化學式5中，
    Figure 110143555-A0305-02-0042-61
    意指鍵合至其他取代基或重複單元的位點；La1至La3、Lb1至Lb4及L彼此相同或不同，且各自獨立地為直接鍵；經取代或未經取代的伸烷基；經取代或未經取代的伸芳基；-SO2-；-CO-；或者-OCO-；la1為1或2，且當la1為2時，La1彼此相同或不同；la3為0至2的實數，且當la3為2時，La3彼此相同或不同；n1與n2彼此相同或不同，且各自獨立地為1至150的實數，且當n1及n2各自為2或大於2時，括號中的結構彼此相同或不同；R1與R2彼此相同或不同，且各自獨立地為氫；或者經取代或未經取代的烷基；r1與r2彼此相同或不同，且各自獨立地為0至3的實數，且當r1為2或大於2時，R1彼此相同或不同，且當r2為2或大於2時，R2彼此相同或不同；Ra與Rb彼此相同或不同，且各自獨立地為氫；或者由以下化學式a表示的結構或由以下化學式b表示的結構；相對於所述聚醯亞胺樹脂中所包含的-OH的總莫耳數，所述由化學式a表示的結構或所述由化學式b表示的結構為10莫耳%至70莫耳%，[化學式a]
    Figure 110143555-A0305-02-0043-41
    Figure 110143555-A0305-02-0043-42
     在化學式a及化學式b中，
    Figure 110143555-A0305-02-0043-62
    意指連結至化學式3至5的位點；並且Xa1、Xa2及Xb1彼此相同或不同，且各自獨立地為經取代或未經取代的烷基；或者經取代或未經取代的環烷基，或者Xa1與Xa2彼此鍵合以形成經取代或未經取代的環。
  2. 如請求項1所述的聚醯亞胺樹脂，更包括由以下化學式E表示的結構：
    Figure 110143555-A0305-02-0043-43
     其中，在化學式E中，
    Figure 110143555-A0305-02-0043-64
    意指鍵合至其他取代基或重複單元的位點；Re1為氫；或者經取代或未經取代的烷基；re1為0至4的實數，且當re1為2或大於2時，Re1彼此相同或不同；並且Re為氫；或者所述由化學式a表示的結構或所述由化學式b 表示的結構。
  3. 如請求項1所述的聚醯亞胺樹脂，其中化學式1由以下化學式1-1至1-2中的任一者表示：
    Figure 110143555-A0305-02-0044-44
    Figure 110143555-A0305-02-0044-45
     在化學式1-1至化學式1-2中，
    Figure 110143555-A0305-02-0044-65
    意指鍵合至其他取代基或重複單元的位點；La1及La2具有與化學式1中相同的定義；Lx、Ly及Lz彼此相同或不同，且各自獨立地為經取代或未經取代的伸烷基；n11為1至30的實數；並且nx、ny及nz各自獨立地為1至50的實數。
  4. 如請求項1所述的聚醯亞胺樹脂，更包括由以下化學式A-1至A-4表示的結構中的任一者：
    Figure 110143555-A0305-02-0044-46
     [化學式A-2]
    Figure 110143555-A0305-02-0045-47
    Figure 110143555-A0305-02-0045-48
    Figure 110143555-A0305-02-0045-49
     其中，在化學式A-1至A-4中，
    Figure 110143555-A0305-02-0045-66
    意指鍵合至其他取代基或重複單元的位點；L1至L3彼此相同或不同，且各自獨立地為直接鍵；經取代或未經取代的伸烷基；經取代或未經取代的伸芳基；-O-；-CO-；-S-；-COO-L'-OCO-；或者-O-(L")m-O-；L'與L"彼此相同或不同，且各自獨立地為經取代或未經取代的伸烷基；或者經取代或未經取代的伸芳基；m為1至5的實數，且當m為2或大於2時，L"彼此相同或不同；Ra1至Ra4彼此相同或不同，且各自獨立地為氫；或者經取 代或未經取代的烷基；ra1至ra4彼此相同或不同，且各自獨立地為0至3的實數，且當ra1為2或大於2時，Ra1彼此相同或不同，當ra2為2或大於2時，Ra2彼此相同或不同，當ra3為2或大於2時，Ra3彼此相同或不同，且當ra4為2或大於2時，Ra4彼此相同或不同；並且Cy意指經取代或未經取代的脂肪環或芳香環。
  5. 如請求項1所述的聚醯亞胺樹脂，其中Ra或Rb是所述由化學式a表示的結構或所述由化學式b表示的結構。
  6. 如請求項1所述的聚醯亞胺樹脂，所述聚醯亞胺樹脂具有1,000克/莫耳至70,000克/莫耳的重量平均分子量。
  7. 一種正型感光性樹脂組成物，包含：黏結劑樹脂，包含如請求項1至6中任一項所述的聚醯亞胺樹脂；光酸產生劑；交聯劑；表面活性劑；以及溶劑。
  8. 如請求項7所述的正型感光性樹脂組成物，包含：以100重量份的包含所述聚醯亞胺樹脂的所述黏結劑樹脂計，1重量份至40重量份的所述光酸產生劑；5重量份至50重量份的所述交聯劑； 0.05重量份至5重量份的所述表面活性劑；以及50重量份至500重量份的所述溶劑。
  9. 一種絕緣膜，包含如請求項7所述的正型感光性樹脂組成物或其固化材料。
  10. 一種半導體元件，包括如請求項9所述的絕緣膜。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080187867A1 (en) * 2007-02-01 2008-08-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Photosensitive polyimide composition, polyimide film and semiconductor device using the same
US20110250444A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-13 Xerox Corporation Intermediate transfer member and method of manufacture
CN105358627A (zh) * 2013-08-29 2016-02-24 住友理工株式会社 柔软导电材料和转换器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5114826A (en) * 1989-12-28 1992-05-19 Ibm Corporation Photosensitive polyimide compositions
KR20010009058A (ko) 1999-07-07 2001-02-05 성재갑 감광성 수지 조성물
US9896546B2 (en) * 2012-01-20 2018-02-20 Asahi Kasei E-Materials Corporation Resin composition, layered product, multilayer printed wiring board, multilayer flexible wiring board and manufacturing method of the same
KR20170140186A (ko) * 2015-04-24 2017-12-20 도레이 카부시키가이샤 수지 조성물, 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법 및 반도체 장치
CN114341731A (zh) * 2019-08-27 2022-04-12 富士胶片株式会社 固化膜的制造方法、光固化性树脂组合物、层叠体的制造方法及半导体器件的制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080187867A1 (en) * 2007-02-01 2008-08-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Photosensitive polyimide composition, polyimide film and semiconductor device using the same
US20110250444A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-13 Xerox Corporation Intermediate transfer member and method of manufacture
CN105358627A (zh) * 2013-08-29 2016-02-24 住友理工株式会社 柔软导电材料和转换器

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