[发明专利]聚酰亚胺及含有该聚酰亚胺的光敏树脂组合物

说明书

【技术领域】

本申请要求2009年7月16日向韩国专利局提出的第10-2009--0064932号的优先权，并通过引用纳入本文。

本发明涉及一种聚酰亚胺及包含此聚酰亚胺作为黏着树脂的正型光敏树脂组合物，其中聚酰亚胺的重复单元中含有有机基团，该基团衍生自具有特殊结构的酸酐。

更具体而言，本发明涉及一种碱溶性光敏树脂组合物，其中包含聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酸(PAA)和酚醛树脂(novolak resin)，提供一种通过调整组合物的组分及组分比率而得到较佳物理特性的光敏树脂组合物。

【背景技术】

近年来，在基于半导体和液晶显示装置的半导体装置领域中，越来越倾向于制造高集成度、高密度、高可靠度及高速化的电子元件，对于可使得加工简单和纯度高的有机材料的利用也得到了积极的研究。

聚酰亚胺化合物具有极佳的热稳定性和极佳的机械、电子及化学特性，因此含有聚酰亚胺化合物的感光绝缘薄膜和感光树脂不仅用于半导体中，也扩展到了显示器的领域。

聚酰亚胺聚合物的主要制备方法是：在极性有机溶剂如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)和二甲基甲酰胺(DMF)中，将二胺组分与双酐组分进行2步缩聚，得到聚酰亚胺前体溶液(polyimide precursor)，将前体溶液涂覆于硅片或玻璃上，经热处理硬化涂覆层。市售的电子材料中所用的聚酰亚胺产品，主要以聚酰亚胺前体溶液或是聚酰亚胺薄膜的形式供应。在半导体装置的领域中，聚酰亚胺产品主要以聚酰亚胺前体溶液的形式供应。

聚酰亚胺树脂可用于半导体装置中的缓冲覆膜上。

有关聚酰亚胺树脂和含聚酰亚胺树脂的光敏树脂组合物的专利文献如下：

1.US 6,685,997

由脂肪族四羧酸二酐所制备的聚酰亚胺树脂和一种含有聚酰胺酸的组合物。

2.EP 1,736,476

由丁烷四羧酸二酐制备的聚酰亚胺。

3.KR 532,590

可溶性聚酰亚胺，在其一端或两端含有反应封闭基团。

4.KR 2005-038109

一种光敏聚酰胺酸的低聚物结构。

为能够用于光敏树脂组合物而赋予聚酰亚胺树脂光敏性的方法，一般包括将可交联官能团与聚酰亚胺前体化学结合的方法，或是将可交联单体与聚酰亚胺前体混合的方法。

例如，有一种方法是在聚酰胺酸、或是在支链上具有酸基团的聚酰胺酸酯或聚酰亚胺中加入醌二叠氮化物。然而，所述聚酰胺酸对碱性显影剂有着极佳溶解性，但在显影时有着薄膜劣化的问题。因此需要将胺类加入到聚酰胺酸中。并且，虽然在支链上具有酸基的聚酰亚胺或是聚酰胺酸酯具有极佳的分辨率等，但由于聚合物中即使经过固化后仍然留有酸基，仍有所得的固化薄膜的吸收系数高，或耐碱特性差等问题。

以上文献公开的仅是聚酰亚胺树脂或聚酰胺酸，但未提及本发明的目的之一的适宜在用于半导体缓冲涂层的光敏树脂组合物中应用的具有高光敏度、高分辨率、具有极佳薄膜特性和极佳机械物理性质的组合物。

【发明内容】

【技术问题】

本发明提供由具有特殊结构的酸酐制备的聚酰亚胺类化合物，以及含有这些聚酰亚胺类化合物作为黏着树脂的正型光敏树脂组合物。特别地，本发明的一个目的是通过调节组合物中的组分，提供一种具有高分辨率、高光敏性、优越的薄膜特性、优越的机械物理性能的感光树脂组合物。

【技术方案】

本发明提供了一种聚酰亚胺，其具有70％以上的i-光线穿透率，重均分子量为1,000到100,000，玻璃转变温度为200到400℃，此聚酰亚胺如下面的化学式1所示。

化学式1

在此化学式中，Z是一个由羧酸二酐——包括1到100m0l％的丁烷-1，2，3，4-四羧酸二酐——及其衍生物衍生而来的4价有机基团；

重复单元a为1到150，b为1到400；

Y1和Y2分别为由二胺衍生而来的2价有机基团；

Y1是一个包括酚羟基自由基、羧基自由基、或羟基自由基的二价有机基团；且

Y2是一个2价脂肪族或芳香族有机基团。

优选是，化学式1中的Y1可以为一种或多种衍生自以下的二价基团：

以及3，5-二氨基苯甲酸。

并且，本发明提供一种含有此聚酰亚胺的光敏树脂组合物。