新型酚化合物和包含其的正性光敏树脂组合物的制作方法

文档序号:3512957阅读:316来源:国知局
专利名称:新型酚化合物和包含其的正性光敏树脂组合物的制作方法
技术领域
本发明的公开内容涉及ー种新型酚化合物及包含其的正性光敏树脂组合物。
背景技术
用于半导体器件的常规的表面保护层和层间绝缘层包含具有优异的耐热性、电性能和机械性能的聚酰亚胺树脂。近来,已经将聚酰亚胺树脂用作可容易涂覆的光敏聚酰亚胺前体組合物。将光敏聚酰亚胺前体組合物涂覆在半导体器件上,通过紫外(UV)线图案化,显影并且热酰亚胺化,从而可以容易地提供表面保护层、层间绝缘层等。因此,与常规的非光敏聚酰亚胺前体組合物相比,可以缩短加工时间。可以以其中通过显影而使曝光的部分溶解的正型和其中固化并保持曝光的部分的负型来使用光敏聚酰亚胺前体組合物。优选使用正型,因为可以通过无毒的碱性水溶液使其显影。正性光敏聚酰亚胺前体組合物包括聚酰胺酸的聚酰亚胺前体、重氮萘醌的光敏材料等。然而,正性光敏聚酰亚胺前体組合物具有的问题在干,不能获得期望的图案,因为聚酰胺酸的羧酸过高地溶解于碱中。为了解决这个问题,已经提出了这样的材料,其中通过利用具有至少ー个羟基基团的醇化合物对聚酰胺酸进行酯化而向所述材料中引入酚羟基基团来代替羧酸,但是这种材料不能充分显影,从而造成膜损失或树脂从基材脱层的问题。近来,其中将聚苯并噁唑前体与重氮萘醌化合物混合的材料已经引起了注意,但是当实际使用聚苯并噁唑前体組合物吋,未曝光部分的膜损失显著増加,因此在显影过程之后难以获得期望的图案。为了改进这个,如果提高聚苯并噁唑前体的分子量,则降低了未曝光部分的膜损失量,但是产生了显影残留物(渣滓),从而可能降低分辨率且可能増加曝光部分上的显影持续时间。为了解决所述问题,已经报道了,通过向聚苯并噁唑前体組合物中添加特定的酚化合物而在显影期间在未曝光部分中抑制了膜损失。然而,抑制未曝光部分的膜损失的效果不充分,因此与防止产生显影残留物(渣滓)一起,需要关于提高对抑制膜损失效果的研
Tiio此外,当将这种聚酰亚胺或聚苯并噁唑前体組合物制成热固化膜吋,所述热固化膜应该特別具有优异的机械性能如拉伸强度和伸长率,持续地保持在半导体器件中并充当表面保护层。然而,通常使用的聚酰亚胺或聚苯并噁唑前体倾向于具有不合适的机械性能, 特別是伸长率,并还具有差的耐热性。为了解决这个问题,已经报道了,可以向其中添加各种添加剂或者可以使用在热固化期间可交联的前体化合物。然而,虽然这种研究能提高机械性能,特別是伸长率,但是不能实现光学性能如感光度、分辨率等。因此,需要对不劣化这些光学性能而获得优异机械性能的方法进行研究
发明内容
一个实施方式提供了 ー种新型酚化合物。另ー个实施方式提供了一种正性光敏树脂组合物,所述正性光敏树脂组合物包含新型酚化合物并具有优异的感光度、分辨率、图案形成性能、残留物除去性能、机械性能和
可靠性。还有的另ー个实施方式提供了一种通过使用所述正性光敏树脂组合物而制造的光敏树脂膜。还有的另ー个实施方式提供了ー种包含所述光敏树脂膜的半导体器件。根据ー个实施方式,提供了ー种新型酚化合物,所述新型酚化合物选自由下列化学式1表示的化合物、由下列化学式2表示的化合物、以及它们的组合。[化学式1]
权利要求
1. 一种新型酚化合物,包含选自由下列化学式1表示的化合物、由下列化学式2表示的化合物中的一种、以及它们的组合 [化学式1]
2.根据权利要求1所述的新型酚化合物,其中,所述新型酚化合物包含2至30个羟基基团。
3.根据权利要求1所述的新型酚化合物,其中,所述新型酚化合物包含选自由下列化学式3至11表示的化合物中的一种、以及它们的组合
4. 一种正性光敏树脂组合物,包含(A)聚苯并噁唑前体,所述聚苯并噁唑前体包含由下列化学式12表示的重复单元、由下列化学式13表示的重复单元、或它们的组合、以及在所述聚苯并噁唑前体的至少一个末端处的热聚合官能团;(B)光敏重氮醌化合物;(C)根据权利要求1所述的酚化合物;(D)硅烷化合物;以及(E)溶剂;[化学式12]
5.根据权利要求4所述的正性光敏树脂组合物,其中,所述热聚合官能团源自反应性封端单体,所述反应性封端单体选自单胺、单酸酐、或包含碳碳重键的单羧酸商化物。
6.根据权利要求5所述的正性光敏树脂组合物,其中,所述单胺包括甲苯胺、二甲基苯胺、乙基苯胺、氨基苯酚、氨基苄醇、氨基茚满、氨基苯乙酮、或它们的组合。
7.根据权利要求5所述的正性光敏树脂组合物,其中,所述单酸酐包括由下列化学式 24表示的5-降冰片烯-2,3- 二羧酸酐、由下列化学式25表示的3,6-环氧-1,2,3,6-四氢酞酸酐、或者由下列化学式26表示的异丁烯基琥珀酸酐、马来酸酐、乌头酸酐、3,4,5,6_四氢酞酸酐、顺式-1,2,3,6-四氢酞酸酐、衣康酸酐(IA)、柠康酸酐(CA)、2,3-二甲基马来酸酐(DMMA)、或它们的组合,[化学式
8.根据权利要求5所述的正性光敏树脂组合物,其中,所述包含碳碳重键的单羧酸卤化物由下列化学式31表示 [化学式31][化学式25][化学式26]其中,在化学式31中,R73是取代或未取代的脂环族有机基团、或者取代或未取代的芳族有机基团,且 Z1 是-F、-Cl、-Br、或-I。
9.根据权利要求8所述的正性光敏树脂组合物,其中,所述包含碳碳重键的单羧酸卤化物包括由下列化学式32表示的5-降冰片烯-2-羧酸卤化物、由下列化学式33表示的 4-降冰片烯二酰亚胺基苯甲酰卤、由下列化学式34表示的4-(4-苯基乙炔基苯二甲酰亚胺基)苯甲酰卤、由下列化学式35表示的4-(2-苯基马来酰亚胺基)苯甲酰卤、由下列化学式36表示的苯甲酰卤、由下列化学式37表示的环苯甲酰卤、4-(3-苯基乙炔基苯二甲酰亚胺基)苯甲酰卤、4-马来酰亚胺基苯甲酰卤、或它们的组合 [化学式32][化学式33][化学式34][化学式35]
10.根据权利要求4所述的正性光敏树脂组合物,其中,当所述聚苯并噁唑前体包含由上述化学式12表示的重复单元和由上述化学式13表示的重复单元的組合并且由上述化学式12表示的重复单元和由上述化学式13表示的重复单元的总量为IOOmol^吋,以范围从60mOl%至95m0l%的量包含由上述化学式12表示的重复单元,且以范围从5mol %至 40mol%的量包含由上述化学式13表示的重复单元。
11.根据权利要求4所述的正性光敏树脂组合物,其中,所述聚苯并噁唑前体具有范围从3000至300,000的重均分子量(Mw)。
12.根据权利要求4所述的正性光敏树脂组合物,其中,基于100重量份的所述聚苯并噁唑前体(A),所述正性光敏树脂组合物包含5至100重量份的所述光敏重氮醌化合物(B), 1至30重量份的所述新型酚化合物(C), 0. 1至30重量份的所述硅烷化合物(D),以及 50至300重量份的所述溶剂(E)。
13.ー种使用根据权利要求4至12中任一项所述的正性光敏树脂组合物制造的光敏树脂膜。
14.ー种包含根据权利要求13所述的光敏树脂膜的半导体器件。
全文摘要
本发明公开了一种新型酚化合物和包含其的正性光敏树脂组合物,所述新型酚化合物选自由化学式1表示的化合物、由化学式2表示的化合物、以及它们的组合。所述正性光敏树脂组合物具有优异的感光度、分辨率、图案形成性能、残留物除去性能、机械性能和可靠性。
文档编号C07C69/84GK102557945SQ20111037428
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月22日 优先权日2010年12月15日
发明者俞龙植, 朴秀敏, 李廷宇, 李种和, 田桓承, 赵显龙, 郑知英, 郑闵鞠, 金在贤, 金永虎, 金洙荣 申请人:三星电子株式会社, 第一毛织株式会社
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