[發明專利]一種正性光敏性樹脂組合物及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202310083992.8
• 申請日: 2023-01-18
• 公開（公告）號: CN116068852B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 豆秀麗;賈斌;路延東;馮云云;王偉;王奇;李濤
• 申請（專利權）人: 明士（北京）新材料開發有限公司
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;G03F7/00;G03F7/039;H01L21/027
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 董媛

本發明公開一種正性光敏性樹脂組合物及其制備方法與應用。本發明提供的正性光敏性樹脂組合物包括下述質量份的組分：正性光敏性樹脂100份；光致產酸劑5～40份；熱交聯劑3～30份；助粘劑1～30份；顯影抑制劑1～30份；有機溶劑100～1000份。本發明改善了樹脂組合物的儲存穩定性，增強了固化樹脂薄膜老化前后與Cu與Al的粘結性能，可防止實際應用中出現因老化粘附性降低引起的薄膜剝離等缺陷，使產品可靠性提高，同時不影響在Cu基板上的光刻分辨率，適用于半導體制造與封裝領域，尤其適用于涉及到Cu布線層的應用場景。

技術領域

本發明涉及一種正性光敏性樹脂組合物及其制備方法與應用，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

光敏性聚酰亞胺/聚苯并噁唑樹脂溶液具有優良的光刻制圖工藝性，固化樹脂具有高耐熱、高電絕緣、高強高韌等優點，廣泛應用于半導體制造過程的芯片表面鈍化及多層金屬互連結構的層間絕緣、先進電子封裝(BGA、CSP、SiP等)基板的多層布線及凸點/微焊球制作工藝、塑封電路的應力緩沖層膜、光電顯示器件的多層布線工藝等。

負性光敏性聚酰亞胺顯影工序中使用的是有機溶劑，不利于環境保護，因此提出了能夠用堿水溶液顯影的正性感光性樹脂，一般采用含酚羥基的聚酰亞胺前體或聚苯并噁唑前體樹脂。但是正性感光性樹脂的粘附性能較差，常常通過加入偶聯劑來改善。

目前專利文獻報道較多的偶聯劑，主要為含有芳基氨基、脲基、硫脲基、乙烯基苯基、二(2-羥乙基)、丙烯酰氧基等基團的硅烷化合物來提高與基板的粘附性(見CN102540725A，CN102109763B，CN102725694B，CN102713756B、CN?109716235A報道)，上述偶聯劑或者價格相對較高，或者與金屬Cu/Al的粘附性差需要與特殊添加劑配合使用、工藝復雜，因此工業化與應用受到一定限制。

目前市場上常用的含環氧基偶聯劑(如KH560，KBM-303)，粘結性能好，價格低廉，但是其反應活性較高，致使樹脂組合物的儲存穩定性差，光敏性降低；此外，該類偶聯劑與金屬Cu或Al的粘結性能較差，一般通過加入含有N、S、O等雜原子的低分子量化合物(見CN103502889B報道)來改善，然而加入該化合物時，可能該化合物與金屬Cu的相互作用力太強，導致在金屬Cu基板上光刻時，殘膠很難沖洗干凈，難以得到高分辨率的圖案，且此低分子量化合物在產品使用過程中會緩慢地逸出，影響產品的可靠性。

發明內容

本發明的目的是提供一種正性光敏性樹脂組合物及其制備方法及應用。所述正性光敏性樹脂組合物儲存穩定性好，不僅在Si晶圓上圖案分辨率高，特別在Cu基板上也具有高分辨率；經曝光、顯影、熱固化后形成的樹脂薄膜對Cu、Al基板具有高粘附性；同時具有高韌性、高耐熱性，低介電常數、低吸水率等優點，適用于半導體制造與封裝等領域。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種正性光敏性樹脂組合物，包括如下組分：正性光敏性樹脂100份；光致產酸劑5～40份；熱交聯劑1～30份；助粘劑1～30份；顯影抑制劑1～30份；有機溶劑100～1000份。

優選地，所述正性光敏性樹脂組合物，包括如下組分：正性光敏性樹脂100份；光致產酸劑12～15份；熱交聯劑3～10份；助粘劑8～12份；顯影抑制劑2～5份；有機溶劑150～200份。

所述正性光敏性樹脂由芳香族二酸或其衍生物與含酚羥基芳香族二胺，或芳香族二酸或其衍生物、含酚羥基芳香族二胺與含硅二胺在分子量調節劑存在條件下經縮聚反應得到。

所述正性光敏性樹脂的GPC重均分子量為5000～100000，優選為10000-50000，進一步優選為20000-22000；分子量分布為1.6-2.0。

所述芳香族二酸或其衍生物選自二苯醚二甲酰氯、間苯二甲酰氯、對苯二甲酰氯、聯苯二甲酰氯、二苯砜二甲酰氯、二苯基甲烷二甲酰氯和二苯酮二甲酰氯中的至少一種；優選為二苯醚二甲酰氯。