一種新型光敏性前驅物二酸酐結構與其合成方法技術

本發明專利技術涉及高分子材料技術領域，特別涉及一種新型光敏性前驅物二酸酐結構與其合成方法。首先將6,6'

【技術實現步驟摘要】
一種新型光敏性前驅物二酸酐結構與其合成方法


[0001]本專利技術屬于高分子材料
，特別涉及一種新型光敏性前驅物二酸酐結構與其合成方法。

技術介紹

[0002]光敏性聚酷亞胺(PSPI)是一種高性能光刻分子材料，可用于半導體集成電路與多芯片封裝產業PSPI單體主要結構是使用二酸酐與二胺進行聚合反應后形成，二酸酐或二胺的結構設計直接影響后端光敏性聚酷亞胺的功能與用途。
[0003]在集成電路光刻工藝中光敏性聚酰亞胺是高端材料之一，相比于其他光刻材料，PSPI具有優異的耐熱性、耐化學性、介電性、力學強度等性能。傳統光刻膠樹脂只能作為絕緣層使用，需額外導入感光層，在圖案化后光刻層通常需要移除。然PSPI由于同時兼具感光與介電絕緣層的功能，大大簡化微電子封裝領域工藝流程。光敏性聚酰亞胺是由二酸酐與二胺反應而成，其基本結構式如圖1。
[0004]現有光敏性聚酰亞胺單體其再顯影的溶解性不足，容易造成光刻線路分辨率差。現行光敏性聚酰亞胺聚合物黏性不佳，造成絕緣層質量欠佳的問題。

技術實現思路

[0005]為了強化或增加聚酰亞胺在光刻膠上的特定功能，可事先在前驅物原料二酸酐或二胺結構上架接官能基，讓后端聚合之聚酰亞胺表現出預設的功能。本專利技術提供了一種新型光敏性前驅物二酸酐結構，所述新型光敏性前驅物二酸酐結構的結構式如式I：
[0006][0007]另一方面，本專利技術提出一種新型光敏性前驅物二酸酐結構的合成方法，包括如下步驟：
[0008]。
[0009]進一步的，中間產物的制備步驟如下：
[0010]A1：在2000ml的反應瓶中取原料6，6'
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雙氨基
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3，3'
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甲叉基二苯甲酸MBA溶解于乙酸乙酯EA與正己烷Hexane中，溶解完成后再將反應體系進行冷卻；
[0011]A2：分批取環氧丙烷PO及氯化偏苯三酸酐TMAc投入于于反應體系中，反應體系維持于冷卻條件下進行反應；
[0012]A3：進行過濾收集固體后，放置于真空烘箱烘干后，得中間產物。
[0013]進一步的，目標產物的制備步驟如下：
[0014]B1：在1000ml的反應瓶中，取中間產物投入于甲苯反應體系中，攪拌均勻后再加入醋酸酐于反應體系中，將反應體系升溫反應；
[0015]B2：反應完成后降溫回至室溫攪拌，進行過濾收集固體后，放置于循環烘箱中烘干，可得目標產物。
[0016]進一步的，在A1中：6，6'
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雙氨基
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3，3'
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甲叉基二苯甲酸的含量為：50g，0.17mole；乙酸乙酯的含量為：525ml；正己烷的含量為：225ml；反應體系的冷卻溫度為：0～5℃。
[0017]進一步的，在A2中：環氧丙烷的含量為：22g，0.38mole；氯化偏苯三酸酐的含量為：77g，0.37mole；反應體系維持的冷卻條件為：0～5℃；反應時間為：8小時。
[0018]進一步的，在A3中：真空烘箱的溫度為：100℃；烘干時間為：24小時。
[0019]進一步的，在B1中：中間產物的含量為：85g，0.13mole；甲苯的含量為：425ml；醋酸酐的含量為：54g；反應體系的反應條件為：80～100℃反應12小時。
[0020]進一步的，在B2中：攪拌時間為：30分鐘；循環烘箱設定條件為：100℃烘干48小時。
[0021]本專利技術的有益效果是：
[0022]1、本專利技術二酸酐新型結構含有對稱的雙羧酸(
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COOH)與雙酰胺(
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CONH
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)官能基，其中羧基可用來調控聚酰亞胺溶解度，酰胺基可提升聚酰亞胺聚合物對晶圓的附著性。不僅如此，羧基亦可靈活運用讓其與感光化合物結合調配成正型光敏性光阻劑或與交聯劑結合調配成負型光敏性光阻劑，且具有多元性功能其應用性價比高；
[0023]2、本專利技術在光敏性聚酰亞胺單體前驅物二酸酐結構中架接對稱性功能性官能基，讓后端產品增強其溶解性及黏合性，可使光敏性聚酰亞胺聚合物在光刻膠領域的應用上增加多元性變化，含有的羧基(
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COOH)，可有效提升光阻再顯影制程的溶解性，以利提升細線路/高分辨率需求上的應用，單體中含有的酰胺基(
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CONH
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)，可有效提升光阻對wafer的附著性，此特性在細線路顯影制程時，不易有光阻因附著性不佳導致剝落情況產生。在配方調整上可自由選調配為負型光阻劑或正型光阻劑，且用的原料取得容易，反應條件掌握后操作簡單方便，最終產物的產率高。
附圖說明
[0024]為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1示出了現有技術中由二酸酐與二胺反應成的光敏性聚酰亞胺的結構式；
[0026]圖2為本專利技術實施例中一種新型光敏性前驅物二酸酐結構的合成方法的流程圖；
[0027]圖3為本專利技術實施例中目標物二酸酐之傅立葉轉換紅外光譜圖(FTIR)測試結果。
具體實施方式
[0028]為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地說明，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0029]本專利技術實施例中提出一種新型光敏性前驅物二酸酐結構，其結構式如式I：
[0030][0031]主要是為了為了強化或增加聚酰亞胺在光刻膠上的特定功能，可事先在前驅物原料二酸酐或二胺結構上架接官能基，讓后端聚合之聚酰亞胺表現出預設的功能。
[0032]如式I所示的，其中含有對稱的雙羧酸(
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COOH)與雙酰胺(
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CONH
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)官能基，其中羧基可用來調控聚酰亞胺溶解度，酰胺基可提升聚酰亞胺聚合物對晶圓的附著性。不僅如此，上述羧基亦可靈活運用讓其與感光化合物(例如DNQ)結合調配成正型光敏性光阻劑或與交聯劑(例如羥基丁基丙烯酸酯)結合調配成負型光敏性光阻劑，本專利技術之二酸酐新型結構(式I)具有多元性功能其應用性價比高。
[0033]另一方面，本專利技術提出一種新型光敏性前驅物二酸酐結構的合成方法，該方法整體合成反應條件溫和且產率高。
[0034]其主要步驟包含:(1)首先將6,6'
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雙氨基
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3,3'
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甲叉基二苯甲酸(MBA)+氯化偏苯三酸酐(TMAc)+環氧丙烷(PO)，進行酰胺化反應獲得中間產物﹔(本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種新型光敏性前驅物二酸酐結構，其特征在于，所述新型光敏性前驅物二酸酐結構的結構式如式I：2.一種根據權利要求1所述的新型光敏性前驅物二酸酐結構的合成方法，其特征在于，包括如下步驟：。3.根據權利要求2所述的一種新型光敏性前驅物二酸酐結構的合成方法，其特征在于，中間產物的制備步驟如下：A1：在2000ml的反應瓶中取原料6，6'
?
雙氨基
?
3，3'
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甲叉基二苯甲酸MBA溶解于乙酸乙酯EA與正己烷Hexane中，溶解完成后再將反應體系進行冷卻；A2：分批取環氧丙烷PO及氯化偏苯三酸酐TMAc投入于于反應體系中，反應體系維持于冷卻條件下進行反應；A3：進行過濾收集固體后，放置于真空烘箱烘干后，得中間產物。4.根據權利要求2所述的一種新型光敏性前驅物二酸酐結構的合成方法，其特征在于，目標產物的制備步驟如下：B1：在1000ml的反應瓶中，取中間產物投入于甲苯反應體系中，攪拌均勻后再加入醋酸酐于反應體系中，將反應體系升溫反應；B2：反應完成后降溫回至室溫攪拌，進行過濾收集固體后，放置于循環烘箱中烘干，可得目標產物。5.根據權利要求3所述的一種新型光敏性前驅物二酸酐結構的合成...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林高弘，
申請(專利權)人：蘇州明揚半導體材料有限公司，
類型：發明
國別省市：