[發明專利]一種正型感光性樹脂組合物、固化膜及固化膜圖案加工方法

在審

• 申請號: 202011174857.7
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112180685A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 周小明;肖桂林;朱雙全
• 申請（專利權）人: 武漢柔顯科技股份有限公司;湖北鼎龍控股股份有限公司
• 主分類號: G03F7/039
• 分類號: G03F7/039;G03F7/004;G03F7/32;G03F7/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種正型感光性樹脂組合物和固化膜及固化膜的圖像加工方法，本發明提供的一種正型感光性樹脂組合物能夠在曝光后通過堿性顯影液顯影，曝光敏感度良好，圖案良好且分辨率高，固化膜的熱膨脹系數良好；本發明提供的正型感光性樹脂組合物包含：堿溶性樹脂(a)100重量份、光產酸劑(b)10?30重量份、熱交聯劑(c)20?60重量份及有機溶劑(d)，堿溶性樹脂(a)包含具有通式(1)結構的二胺和/或結構式(2)的結構的四酸，堿溶性樹脂(a)中還包含通式(a5)結構的二酐的二氰基甲叉衍生物，堿溶性樹脂(a)為聚酰胺酸/聚酰亞胺樹脂或聚酰胺酸酯/聚酰胺酸樹脂。

技術領域

本發明涉及一種正型感光性樹脂組合物，具體的涉及一種適合用作半導體原件的表面保護膜、層間絕緣膜、有機場至發光元件的絕緣層、薄膜晶體管TFT的絕緣層等的正型感光性樹脂組合物、固化膜以及該固化膜的圖案加工方法。

背景技術

聚酰亞胺(PI)是一種理想的，具有優良的耐熱性能、力學性能、電絕緣性能和化學穩定性的聚合物材料，常備用在航天、半導體、光電子和微電子等領域；光敏性聚酰亞胺(PSPI)不需要借助其他光刻膠就能夠實現圖像的加工，相對于傳統的聚酰亞胺(PI)進一步縮短了工藝路線，是電子和微電子領域的理想絕緣材料。

通過曝光，使部分在堿性顯影液中溶解的正型耐熱性樹脂前體組合物中，中國專利公開號為CN1246389C公開了聚酰胺酸等可溶性樹脂加入二疊氮萘醌類光產酸劑、熱交聯劑以及有機溶劑的組合物，但是由于聚酰胺酸中羧基的溶解性太大，所以通過二疊氮萘醌對堿的阻溶作用，幾乎得不到理想的圖案，因此為了調節聚酰胺酸的堿溶性，開發出了聚酰胺酸、聚酰胺酸/聚酰亞胺、聚酰胺酸酯/聚酰胺酸樹脂；通過適當的方法將酚式羥基和羧基引入樹脂前體組合物中，可以顯著的影響樹脂前體組合物的堿溶性、熱膨脹系數、透過率或彈性模量，因此，目前含有酚式羥基和羧基的二胺和二酐被普遍應用于聚酰亞胺的合成。

中國專利公開號為CN107406590A公開了向堿溶性樹脂的主鏈中引入含酚式羥基或羧基，可以賦予感光性樹脂前驅體組合物較好的曝光敏感性和較高的顯影分辨率，但是目前現有技術中使用較多的酚式羥基的引入方式是使用聯苯類含羥基的單體，這種結構的單體具有剛直的骨架結構，熱膨脹系數較小，但是在對感光樹脂進行圖案加工時(i線曝光)，由于樹脂本身的吸收而造成能量的損失，存在難以賦予感光樹脂良好的感光特性的問題；中國專利公開號為CN106795283A公開了使用六氟丙基結構和脂環結構的二酸酐合成了感光樹脂，該感光樹脂具有高透明性以及曝光部位的感光劑的光反應效率高的特性，但是脂環結構鏈節柔性較強，會造成感光樹脂固化膜的熱膨脹系數較高的問題。

目前，在感光樹脂合成過程中通過聯苯結構引入羥基，但由于樹脂本身對光線的吸收而造成能量的損失，難以獲得良好的感光特性的問題；使用脂環結構的二酸酐合成的感光樹脂具備良好的感光特性，但是脂環鏈節柔性較大，存在感光樹脂固化膜熱膨脹系較高和堿溶性過高的問題。因此，針對現有技術中存在的問題，亟待開發一種感光樹脂組合物，使其同時具備適度的堿溶性、良好的感光特性和較低的熱膨脹系數。

發明內容

發明所要解決的課題：

針對現有技術中存在的不足，本發明在感光樹脂中引入含有酚式羥基的通式(1)和(2)結構，通過酰胺鍵連接的二胺和具有脂環結構(i線吸收較弱)的二酐或四酸，使得該感光樹脂組合物具有適當的堿溶性，良好的曝光敏感性，較高的顯影分辨率及高殘膜率，同時感光樹脂主鏈結構中具有局部剛性強的酰胺鍵結構及苯環結構，使得該感光樹脂固化膜具備了良好感光特性的同時還具備熱膨脹系數較低的特性。

本發明第一方面采用以下技術方案：

一種正型感光性樹脂組合物，其特征在于，包括：堿溶性樹脂(a)100重量份、光產酸劑(b)10-30重量份、熱交聯劑(c)20-60重量份及有機溶劑(d)；

所述堿溶性樹脂(a)包含具有通式(1)結構的二胺和/或結構式(2)的結構的四酸或二酐；