专利名称：一种水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料及其制备方法。
背景技术：
随着电子仪器的小型化、轻量化，半导体装置的小型化、薄型化、细微化也急速发展起来，这样在电子领域对材料的要求也追求高性能化、高功能化和低价格化。聚酰亚胺以耐高温的优异特性，做为LSI的缓冲涂层(Buffer Coat)膜材料，广泛应用于微电子工业中。感光性聚酰亚胺由于它不仅有优异的耐热性、绝缘性、机械特性，而且加工工艺也可以简化。LSI的芯片在制成单片后，用胶粘剂将其装入引线架上，这时要经受300℃、30MPa的条件。缓冲涂层膜不仅起到屏蔽d射线的作用，在树脂灌封和导线架安装的封装工序还可以对LSI芯片所受热和机械冲击起保护作用。这就要求缓冲涂层能够承受这种热和机械冲击，到目前为止还没有使用聚酰亚胺以外的其它树脂的报导。
光刻技术是IC工业发展的推动力，而到目前为止光学光刻在LSI的生产中依据占据着主导地位。传统的光刻胶在缓冲涂层上要形成耐碱的光刻胶作为掩膜，蚀刻后再清洗掉，工艺比较复杂。在光敏性聚酰亚胺树脂应用以后，使加工工序大大简化，目前作为缓冲涂层几乎全部使用光敏性聚酰亚胺。
光敏性聚酰亚胺和光刻胶一样分为光敏部分留下的负型(交联型)和光敏部分溶解掉的正型(极性变化型)。负型光敏聚酰亚胺的生产主要集中在日美几家公司，如日本东丽、美国杜邦等。正型光敏性聚酰亚胺在80年代末首次报导，正型光敏性聚酰亚胺的设计要比负型困难得多。随着LSI的集成度和速度的提高，电极的间隔变窄，这就要求光敏性聚酰亚胺有更高的解像度。负型的光敏聚酰亚胺的显影液是有机溶剂，在环境方面存在某些问题。现在开发的正型比负型解像度有大幅度提高，显影液也采用和一般光刻胶相同的环保型氢氧化四甲铵水溶液，今后正型光敏性聚酰亚胺将逐渐成为缓冲涂层的主流。
在题目为“一种水基显影光敏聚酰亚胺材料的制备方法”(张春华，中国专利申请号为2004100113909)的文献中，尽管报道具有很高的感光性能，很好的成膜性和耐热性能，但它的粘结性并不是十分理想。
发明内容
为了解决上述粘结性存在的技术问题，本发明的目的是提供水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料及其制备方法。
本发明的一种水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料，具有如下结构式 其中Ar1＝芳香族二酐残基，Ar2＝芳香族二胺A残基，Ar3＝(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)3，Ar4＝芳香族二胺B残基，p为1～5的整数，n，m均为大于15的整数；或者有如下结构式 其中Ar1＝芳香族二酐残基，Ar2＝芳香族二胺A残基，Ar4＝芳香族二胺B残基，n，m均为大于15的整数。
曝光原理就是将含有2-重氮萘醌衍生物的聚酰亚胺光敏树脂在365nm(i线)～436nm(g线)紫外光下曝光，2-重氮萘醌衍生物分解为茚酸类衍生物，这类衍生物可以溶于氢氧化四甲胺等碱性水溶液中，这样，曝光部分能溶于上述弱碱中，未曝光的部分在上述弱碱中不溶解，形成正胶图形。
本发明采用芳香二酯二酰氯同3，5-二胺基苯甲酸、4，4′-二胺基3，3′-二羟基二苯甲烷以及4，4′-二胺基3，3′-二羟基二苯砜与有机硅化合物3-氨基丙基三乙氧基硅烷或1，3-双(3-氨基丙基)-1，1，3，3-四甲氧基硅烷聚合，生成有机硅改性聚酰胺酸酯树脂。其特性粘度在0.35-0.45范围内，加入2-重氮萘醌衍生物为光敏剂，使之成为具有很高的感光性能和很好的粘结性能以及耐热性能的光敏材料。
本发明采用下列原料组份制备水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料1.芳香族二酐为3，3′，4，4′-二苯酮四酸二酐(BTDA)、3，3′，4，4′-联苯四酸二酐(BPDA)、3，3′，4，4′-三苯二醚四酸二酐(HQDPA)、3，3′，4，4′-二苯醚四酸二酐(ODPA)或均苯四酸二酐(PMDA)其中的一种或二种；2.芳香族二胺A为2，2-(3，3′-二羟基4，4′-二氨基)二苯基丙烷(HDMMDA)、3，3′-二羟基4，4′-二氨基联苯(HOTOL)、3，3′-二羟基4，4′-二氨基二苯砜(HDDS)，3，5-二胺基苯甲酸(3，5-DABA)，2，4-二氨基苯酚或2，2′-(3，3′-二羟基4，4′-二氨基)二苯基六氟代丙烷(HD6FDA)；3.芳香族二胺B为醚二胺(ODA)，2，2-(4，4′-二氨基)二苯基丙烷(DMMDA)，4，4′-二氨基联苯(OTOL)，4，4′-二氨基二苯砜(4，4′-DDS)，3，3′-二氨基二苯砜(3，3′-DDS)，间苯二胺，对苯二胺(p-DA)或4，4′-二氨基二苯基甲烷(MDA)；4.有机硅化合物为3-氨基丙基三乙氧基硅烷，1，3-双(3-氨基丙基)-1，1′，3，3′-四甲氧基硅烷；5.酯化剂为甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇或丁醇其中的一种或二种；6.酰氯化试剂为二氯亚砜；7.显影用的显影液为氢氧化四甲胺水溶液或碳酸钠水溶液或氢氧化钠水溶液，重量百分浓度在0.1-2.4％之间；8.光敏剂为如下的任意一个
其中D为1-萘醌2-叠氮5-磺酰基或1-萘醌2-叠氮4-磺酰基；9.溶剂为环己酮、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚醋酸乙酯或乙二醇单乙醚醋酸乙酯，这些溶剂可以单独使用，也可以是二种或二种以上混合使用。
本发明的制备方法的步骤和条件如下将摩尔比为1∶1.9-2.0的芳香族二酐和酯化剂，反应8-10小时生成二酯二酸；向该二酯二酸中加入2-2.5摩尔的酰氯化试剂，反应5-6小时，在低温-10℃--25℃加入芳香族二胺A和芳香族二胺B，芳香族二胺A芳香族二胺B的摩尔比为1∶9～4∶1，并且芳香族二胺A和芳香族二胺B的摩尔数和与芳香族二酐的摩尔数比为1∶1，反应3～4小时，再加入相应的有机硅化合物，反应2～3小时，生成有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液；再将该树脂溶液沉入乙醇中，过滤，用去离子水和无水乙醇浸洗2-3次，自然干燥，获得有机硅改性聚酰胺酸酯树脂；再将已干燥的该树脂溶于N-甲基吡咯烷酮与γ-丁内酯、乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚醋酸乙酯或乙二醇单乙醚醋酸乙酯的体积比为2∶1的混合溶剂中，配成固含量为15～25％的有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液，然后加入2-重氮萘醌衍生物，加入2-重氮萘醌衍生物的重量是有机硅改性聚酰胺酸酯树脂重量的10-30％，再将该树脂溶液涂敷到抛光硅片上，在60-80℃下干燥20-30min，在365nm(i线)～436nm(g线)紫外光下曝光，在浓度为0.1-2.4％的氢氧化四甲胺水溶液显影，用去离子水漂洗，然后再250-360℃后烘30-60min，获得水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料；测定实施例1～17有机硅改性光敏聚酰亚胺材料的光刻程度和热稳定性。这里，通过电子显微镜观察光刻程度。热稳定性是这样测定的将涂有有机硅改性光敏聚酰胺酸酯树脂材料的硅片温度从室温升高到300℃，尔后再降至室温，然后通过电子显微镜检查膜图形的变形程度。
测定结果是在实施例1～17中，用在365nm(i线)～436nm(g线)紫外光源下曝光4min都可以得到很好的光刻图形。
测定实施例1～17有机硅改性光敏聚酰亚胺材料在载体(硅片)上的粘结性能。这里将涂覆有有机硅改性光敏聚酰亚胺材料的抛光硅片在室温下浸泡到重量百分浓度在0.1-2.4％的氢氧化四甲铵水溶液中，观察膜在硅片上的脱落情况。同时将题目为“一种水基显影光敏聚酰亚胺材料的制备方法”(张春华，中国专利申请号为2004100113909)的文献中的光敏聚酰亚胺材料涂覆到抛光硅片上，在相同的条件下测试其粘结性能。
测定结果是未用有机硅改性光敏聚酰亚胺材料60秒从硅片上脱落下来，而用有机硅改性光敏聚酰亚胺材料需要300秒才从硅片上脱落下来。说明后者的粘结性能远远高于前者。
本发明的优点在于，光敏树脂易得，制备的水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料有很高的感光性能，很好的成膜性和很好的粘结性能以及耐热性能。本发明的有益效果可以从如上的实施例的测定结果予以证明具体实施方式
如下实施例1将精制的6.44gBTDA(0.020摩尔)溶于25mlN，N-二甲基乙酰胺中，搅拌下加入1.28g甲醇(0.040摩尔)，在室温下反应8hr；再加入精制的二氯亚砜4.76g(0.040摩尔)，在室温下再反应5hr；在低温-10℃加入2.09g HDMMDA(0.0080摩尔)和0.40gODA(0.0020摩尔)及4.42g的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.020摩尔)，反应5～6小时后获得有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液。
将上述有机硅改性聚酰胺酸酯树脂沉入乙醇中，过滤，用去离子水和无水乙醇浸洗2次，自然干燥；再将已干燥的上述树脂溶于N-甲基吡咯烷酮与γ-丁内酯的体积比为2∶1的混合溶剂中，加入光敏剂I衍生物1.5g配成固含量为20％的有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液。
将上述有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液用旋涂法涂于抛光的硅片上，在80℃下干燥20min，而后在365nm(i线)～436nm(g线)紫外光下曝光4min，在1％氢氧化四甲胺水溶液显影，用去离子水漂洗，获得刻蚀图形。然后在250-360℃后烘30-60min，获得水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料。
实施例2将精制5.88gBPDA(0.02摩尔)溶于36ml二甲基乙酰胺中，搅拌下加入1.84g乙醇(0.04摩尔)，在室温下反应10hr，再加入精制的二氯亚砜4.76g(0.040摩尔)，在室温下再反应6hr，而后在低温-15℃加入1.22gHOTOL(0.005摩尔)和1.00gODA(0.005摩尔)及4.42g的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.020摩尔)，反应5hr获得有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液。
将上述有机硅改性聚酰胺酸酯树脂沉入乙醇中，过滤，用去离子水和无水乙醇浸洗3次，自然干燥。再将已干燥的树脂溶于N-甲基吡咯烷酮与乙二醇单丁醚的体积比为2∶1的混合溶剂中，加入光敏剂II衍生物1.8g配成质量百分比为20％的有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液。
将上述有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液用旋涂法涂于抛光的硅片上，在80℃下干燥20min，而后在365nm(i线)～436nm(g线)紫外光下曝光4min。在2.4％氢氧化四甲胺水溶液显影，用去离子水漂洗，获得刻蚀图形。然后在250-360℃后烘30-60min，获得水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料。
实施例3将精制的3.6gPMDA(0.020摩尔)溶于70mlN-甲基吡咯烷酮中，搅拌下加入2.40g丙醇(0.040摩尔)，在室温下反应8hr，再加入精制的二氯亚砜4.76g(0.040摩尔)，在室温下再反应6hr，而后在低温-20℃加入0.244gHOTOL(0.0010摩尔)和1.80gODA(0.0090摩尔)以及2.48g 1，3-双(3-氨基丙基)-1，1，3，3-四甲氧基硅烷(0.010摩尔)，反应5hr获得有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液。
将上述有机硅改性聚酰胺酸酯树脂沉入乙醇中，过滤，用去离子水和无水乙醇浸洗3次，自然干燥。再将已干燥的树脂溶于N-甲基吡咯烷酮与乙二醇单丁醚的体积比为2∶1的混合溶剂中，加入光敏剂III衍生物1.4g配成固含量为15％的聚酰胺酸树脂溶液将上述有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液用旋涂法涂于抛光的硅片上，在80℃下干燥20min，而后在365nm(i线)～436nm(g线)紫外光下曝光4min。在2％氢氧化四甲胺水溶液显影，用去离子水漂洗，获得刻蚀图形。然后在250-360℃后烘30-60min，获得水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料。
实施例4将精制的8.05gHQDPA(0.020摩尔)溶于26mlN-甲基吡咯烷酮中，搅拌下加入2.40g异丙醇(0.040摩尔)，在室温下反应8hr，再加入精制的二氯亚砜4.76g(0.040摩尔)，在室温下再反应6hr，而后在低温-25℃加入1.88gHD6FDA(0.005摩尔)和1.24g4，4′-DDS(0.005摩尔)及2.48g 1，3-双(3-氨基丙基)-1，1，3，3-四甲氧基硅烷(0.010摩尔)，反应5hr获得有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液。
将上述有机硅改性聚酰胺酸酯树脂沉入乙醇中，过滤，用去离子水和无水乙醇浸洗3次，自然干燥。再将已干燥的树脂溶于N-甲基吡咯烷酮与乙二醇单丁醚的体积比为2∶1的混合溶剂中，加入光敏剂III衍生物1.4g配成固含量为20％的有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液。
将上述有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液用旋涂法涂于抛光的硅片上，在80℃下干燥20min，而后在365nm(i线)～436nm(g线)紫外光源下曝光4min。在2％碳酸钠水溶液显影，用去离子水漂洗，获得刻蚀图形。然后在250-360℃后烘30-60min，获得水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料。
实施例5将精制的8.05gODPA(0.020摩尔)溶于26mlN-甲基吡咯烷酮中，搅拌下加入2.96g丁醇(0.040摩尔)，在室温下反应10hr，再加入精制的二氯亚砜4.76g(0.040摩尔)，在室温下再反应6hr，而后在低温-25℃加入1.52g3，5-DABA(0.010摩尔)和2.48g 1，3-双(3-氨基丙基)-1，1，3，3-四甲氧基硅烷(0.010摩尔)，反应5hr获得有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液。
将上述有机硅改性聚酰胺酸酯树脂沉入乙醇中，过滤，用去离子水和无水乙醇浸洗3次，自然干燥。再将已干燥的树脂溶于N-甲基吡咯烷酮与乙二醇单丁醚的体积比为2∶1的混合溶剂中，加入光敏剂IV衍生物2.2g配成20％的聚酰胺酸酯树脂溶液将上述有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液用旋涂法涂于抛光的硅片上，在80℃下干燥20min，而后在365nm(i线)～436nm(g线)紫外光下曝光4min。在0.5％氢氧化钠水溶液显影，用去离子水漂洗，获得刻蚀图形。然后在250-360℃后烘30-60min，获得水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料。
实施例6将精制的8.92g6FDA(0.020摩尔)溶于25mlN-甲基吡咯烷酮中，搅拌下加入2.96g丁醇(0.040摩尔)，在室温下反应8hr，再加入精制的二氯亚砜4.76g(0.040摩尔)，在室温下再反应6hr，而后在低温-15℃加入0.76g3，5-DABA(0.005摩尔)和1.00gODA(0.005摩尔)及4.42g3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.020摩尔)，反应5hr获得聚酰胺酸酯树脂溶液。其余实验条件同实施例5。
实施例7将精制的3.22gBTDA(0.020摩尔)溶于20mlN-甲基吡咯烷酮中，搅拌下加入2.40g异丙醇(0.040摩尔)，在室温下反应8hr，再加入精制的二氯亚砜4.76g(0.040摩尔)，在室温下再反应6hr，而后在低温-20℃加入1.88gHD6FDA(0.005摩尔)和1.24g4，4′-DDS(0.005摩尔)及4.42g3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.020摩尔)，反应5hr获得聚酰胺酸酯树脂溶液。其余实验条件同实施例4。
实施例8将精制的5.88gBPDA(0.020摩尔)溶于30mlN-甲基吡咯烷酮中，搅拌下加入1.84g乙醇(0.04摩尔)，在室温下反应10hr，再加入精制的二氯亚砜4.76g(0.040摩尔)，在室温下再反应6hr，而后在低温-25℃加入1.22gHOTOL(0.005摩尔)和1.00gODA(0.005摩尔)及4.42g3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.020摩尔)，反应5hr获得聚酰胺酸酯树脂溶液。其余实验条件同实施例1。
实施例9将精制的4.36gPMDA(0.020摩尔)溶于15mlN，N-二甲基乙酰胺中，搅拌下加入1.84g乙醇(0.04摩尔)，在室温下反应10hr，再加入精制的二氯亚砜4.76g(0.040摩尔)，在室温下再反应6hr，而后在低温-10℃～-15℃加入1.95gHOTOL(0.008摩尔)和0.40gODA(0.002摩尔)及2.48g 1，3-双(3-氨基丙基)-1，1′，3，3′-四甲氧基硅烷(0.010摩尔)，反应5hr获得聚酰胺酸酯树脂溶液。
除将实施例1中的“配成固含量为20％的聚酰胺酸酯树脂溶液”改为“配成固含量为15％的聚酰胺酸酯树脂溶液”外，其余实验条件同实施例1。
实施例10将精制的8.05gHQDPA(0.020摩尔)溶于15mlN-甲基吡咯烷酮中，搅拌下加入2.96g丁醇(0.040摩尔)，在室温下反应8hr，再加入精制的二氯亚砜4.76g(0.040摩尔)，在室温下再反应6hr，而后在低温-20℃加入0.76g3，5-DABA(0.005摩尔)和1.00gODA(0.005摩尔)及2.48g 1，3-双(3-氨基丙基)-1，1′，3，3′-四甲氧基硅烷(0.010摩尔)，反应5hr获得聚酰胺酸酯树脂溶液。其余实验条件同实施例5。
实施例11将精制的8.80g6FDA(0.020摩尔)溶25ml N，N-二甲基乙酰胺中，搅拌下加入2.40g丙醇(0.040摩尔)，在室温下反应8hr，再加入精制的二氯亚砜4.76g(0.040摩尔)，在室温下再反应6hr，而后在低温-25℃加入2.44gHOTOL(0.01摩尔)和1.00gODA(0.005摩尔)及1.24g 1，3-双(3-氨基丙基)-1，1′，3，3′-四甲氧基硅烷(0.005摩尔)，反应5hr获得聚酰胺酸酯树脂溶液。其余实验条件同实施例3。
实施例12
将精制的6.44gBTDA(0.020毫摩尔)溶于25mlN-甲基吡咯烷酮中，搅拌下加入2.96g丁醇(0.040摩尔)，在室温下反应8hr，再加入精制的二氯亚砜4.76g(0.040摩尔)，在室温下再反应6hr，而后在低温-10℃加入0.30g3，5-DABA(0.002摩尔)和1.60gODA(0.008摩尔)及4.42g3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.020摩尔)，反应5hr获得聚酰胺酸酯树脂溶液。其余实验条件同实施例5。
实施例13将精制的6.20gODPA(0.020摩尔)和1.1gPMDA(5毫摩尔)溶于20ml二甲基乙酰胺中，搅拌下加入2.96g丁醇(0.040摩尔)，在室温下反应8hr，再加入精制的二氯亚砜4.76g(0.040摩尔)，在室温下再反应6hr，而后在低温-15℃加入0.76g3，5-DABA(0.005摩尔)和2.00gODA(0.01摩尔)及1.24g 1，3-双(3-氨基丙基)-1，1′，3，3′-四甲氧基硅烷(0.005摩尔)，反应5hr获得聚酰胺酸酯树脂溶液。除将“加入光敏剂IV衍生物”换为“加入光敏剂V衍生物”外，其余实验条件同实施例5。
实施例14将精制的4.36gPMDA(0.020摩尔)溶于15mlN-甲基吡咯烷酮中，除将“1.88gHD6FDA(0.005摩尔)和1.24g4，4′-DDS(0.005摩尔)”换为“加入0.78g HDMMDA(0.003摩尔)和1.74g4，4′-DDS(0.007摩尔)”外，其余实验条件同实施例7。
实施例15将精制的6.44gBTDA(0.020摩尔)溶于15ml N，N-二甲基乙酰胺中，除将“加入0.76g3，5-DABA(0.005摩尔)和2.00gODA(0.01摩尔)”换为“加入3.67g HOTOL(0.015摩尔)”外，其余实验条件同实施例13。
实施例16将精制的4.02gHQDPA(0.010摩尔)和2.94gBPDA(0.010摩尔)溶于25mlN-甲基吡咯烷酮中，搅拌下加入2.96g丁醇(0.040摩尔)，其余实验条件同实施例3。
实施例17将精制的4.02gHQDPA(0.010摩尔)和2.94gBPDA(0.010摩尔)溶于20mlN-甲基吡咯烷酮中，搅拌下加入1.48g丁醇(0.020摩尔)和0.64g甲醇(0.020摩尔)，在室温下反应9hr，其余实验条件同实施例1。
权利要求
1.一种水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料，其特征在于其具有下列结构式 其中Ar1＝芳香族二酐残基，Ar2＝芳香族二胺A残基，Ar3＝(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)3，Ar4＝芳香族二胺B残基，p为1～5的整数，n，m均为大于15的整数；或者有如下结构 其中Ar1＝芳香族二酐残基，Ar2＝芳香族二胺A残基，Ar4＝芳香族二胺B残基，n，m均为大于15的整数。
2.如权利要求1所述的一种水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料的制备方法，其步骤和条件如下将摩尔比为1∶1.9-2.0的芳香族二酐和酯化剂，反应8-10小时生成二酯二酸；向该二酯二酸中加入2-2.5摩尔的酰氯化试剂，反应5-6小时；在低温-10℃--25℃加入芳香族二胺A和芳香族二胺B，芳香族二胺A芳香族二胺B的摩尔比为1∶9～4∶1，并且芳香族二胺A和芳香族二胺B的摩尔数和与芳香族二酐的摩尔数比为1∶1，反应3～4小时；再加入相应的有机硅化合物，反应2～3小时，生成有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液；再将该树脂溶液沉入乙醇中，过滤，用去离子水和无水乙醇浸洗2-3次，自然干燥，获得有机硅改性聚酰胺酸酯树脂；再将已干燥的该树脂溶于N-甲基吡咯烷酮与γ-丁内酯、乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚醋酸乙酯或乙二醇单乙醚醋酸乙酯的体积比为2∶1的混合溶剂中，配成固含量为15～25％的有机硅改性聚酰胺酸酯树脂溶液，然后加入2-重氮萘醌衍生物，加入2-重氮萘醌衍生物的重量是有机硅改性聚酰胺酸酯树脂重量的10-30％，再将该树脂溶液涂敷到抛光硅片上，在60-80℃下干燥20-30min，在365nm(i线)～436nm(g线)紫外光下曝光，在浓度为0.1-2.4％的氢氧化四甲胺水溶液显影，用去离子水漂洗，然后在250-360℃烘30-60min，获得水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料；所述的芳香族二酐为3，3′，4，4′-二苯酮四酸二酐(BTDA)、3，3′，4，4′-联苯四酸二酐(BPDA)、3，3′，4，4′-三苯二醚四酸二酐(HQDPA)、3，3′，4，4′-二苯醚四酸二酐(ODPA)或均苯四酸二酐(PMDA)其中的一种或二种；芳香族二胺A为2，2-(3，3′-二羟基4，4′-二氨基)二苯基丙烷(HDMMDA)、3，3′-二羟基4，4′-二氨基联苯(HOTOL)、3，3′-二羟基4，4′-二氨基二苯砜(HDDS)，3，5-二胺基苯甲酸(3，5-DABA)，2，4-二氨基苯酚或2，2′-(3，3′-二羟基4，4′-二氨基)二苯基六氟代丙烷(HD6FDA)；芳香族二胺B为醚二胺(ODA)，2，2-(4，4′-二氨基)二苯基丙烷(DMMDA)，4，4′-二氨基联苯(OTOL)，4，4′-二氨基二苯砜(4，4′-DDS)，3，3′-二氨基二苯砜(3，3′-DDS)，间苯二胺，对苯二胺(p-DA)或4，4′-二氨基二苯基甲烷(MDA)；有机硅化合物为3-氨基丙基三乙氧基硅烷，1，3-双(3-氨基丙基)-1，1′，3，3′-四甲氧基硅烷；酯化剂为甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇或丁醇其中的一种或二种；酰氯化试剂为二氯亚砜；显影液为氢氧化四甲胺水溶液或碳酸钠水溶液或氢氧化钠水溶液，重量百分浓度在0.1-2.4％之间；光敏剂为如下的任意一个 其中D为1-萘醌2-叠氮5-磺酰基或1-萘醌2-叠氮4-磺酰基；溶剂为环己酮、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚醋酸乙酯或乙二醇单乙醚醋酸乙酯；这些溶剂可以单独使用，也可以是二种或二种以上组成混合使用。
全文摘要
本发明属于一种水基显影有机硅改性光敏聚酰亚胺材料及其制备方法。采用芳香二酯二酰氯同3，5－二胺基苯甲酸、4，4′－二胺基3，3′－二羟基二苯甲烷以及4，4′－二胺基3，3′－二羟基二苯砜等单体聚合，用3－氨基丙基三乙氧基硅烷或1，3－双(3－氨基丙基)－1，1′，3，3′－四甲氧基硅烷改性，生成有机硅改性聚酰亚胺预聚物，特性粘度在0.35－0.45范围内，加入2－重氮萘醌衍生物为光敏剂，使之成为具有很高的感光性能，很好的成膜性和很好的粘结性能以及耐热性能的光敏材料。
文档编号G03F7/004GK1794088SQ20051011912
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月28日 优先权日2005年12月28日
发明者张春华, 杨正华, 朱丹阳, 吴作林 申请人:中国科学院长春应用化学研究所