專利名稱：一種水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著電子儀器的小型化、輕量化，半導體裝置的小型化、薄型化、細微化也急速發(fā)展起來，這樣在電子領(lǐng)域?qū)Σ牧系囊笠沧非蟾咝阅芑⒏吖δ芑偷蛢r格化。聚酰亞胺以耐高溫的優(yōu)異特性，做為LSI的緩沖涂層(Buffer Coat)膜材料，廣泛應(yīng)用于微電子工業(yè)中。感光性聚酰亞胺由于它不僅有優(yōu)異的耐熱性、絕緣性、機械特性，而且加工工藝也可以簡化。LSI的芯片在制成單片后，用膠粘劑將其裝入引線架上，這時要經(jīng)受300℃、30MPa的條件。緩沖涂層膜不僅起到屏蔽d射線的作用，在樹脂灌封和導線架安裝的封裝工序還可以對LSI芯片所受熱和機械沖擊起保護作用。這就要求緩沖涂層能夠承受這種熱和機械沖擊，到目前為止還沒有使用聚酰亞胺以外的其它樹脂的報導。
光刻技術(shù)是IC工業(yè)發(fā)展的推動力，而到目前為止光學光刻在LSI的生產(chǎn)中依據(jù)占據(jù)著主導地位。傳統(tǒng)的光刻膠在緩沖涂層上要形成耐堿的光刻膠作為掩膜，蝕刻后再清洗掉，工藝比較復雜。在光敏性聚酰亞胺樹脂應(yīng)用以后，使加工工序大大簡化，目前作為緩沖涂層幾乎全部使用光敏性聚酰亞胺。
光敏性聚酰亞胺和光刻膠一樣分為光敏部分留下的負型(交聯(lián)型)和光敏部分溶解掉的正型(極性變化型)。負型光敏聚酰亞胺的生產(chǎn)主要集中在日美幾家公司，如日本東麗、美國杜邦等。正型光敏性聚酰亞胺在80年代末首次報導，正型光敏性聚酰亞胺的設(shè)計要比負型困難得多。隨著LSI的集成度和速度的提高，電極的間隔變窄，這就要求光敏性聚酰亞胺有更高的解像度。負型的光敏聚酰亞胺的顯影液是有機溶劑，在環(huán)境方面存在某些問題。現(xiàn)在開發(fā)的正型比負型解像度有大幅度提高，顯影液也采用和一般光刻膠相同的環(huán)保型氫氧化四甲銨水溶液，今后正型光敏性聚酰亞胺將逐漸成為緩沖涂層的主流。
在題目為“一種水基顯影光敏聚酰亞胺材料的制備方法”(張春華，中國專利申請?zhí)枮?004100113909)的文獻中，盡管報道具有很高的感光性能，很好的成膜性和耐熱性能，但它的粘結(jié)性并不是十分理想。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述粘結(jié)性存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料及其制備方法。
本發(fā)明的一種水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料，具有如下結(jié)構(gòu)式 其中Ar1＝芳香族二酐殘基，Ar2＝芳香族二胺A殘基，Ar3＝(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)3，Ar4＝芳香族二胺B殘基，p為1～5的整數(shù)，n，m均為大于15的整數(shù)；或者有如下結(jié)構(gòu)式 其中Ar1＝芳香族二酐殘基，Ar2＝芳香族二胺A殘基，Ar4＝芳香族二胺B殘基，n，m均為大于15的整數(shù)。
曝光原理就是將含有2-重氮萘醌衍生物的聚酰亞胺光敏樹脂在365nm(i線)～436nm(g線)紫外光下曝光，2-重氮萘醌衍生物分解為茚酸類衍生物，這類衍生物可以溶于氫氧化四甲胺等堿性水溶液中，這樣，曝光部分能溶于上述弱堿中，未曝光的部分在上述弱堿中不溶解，形成正膠圖形。
本發(fā)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′-二羥基二苯甲烷以及4，4′-二胺基3，3′-二羥基二苯砜與有機硅化合物3-氨基丙基三乙氧基硅烷或1，3-雙(3-氨基丙基)-1，1，3，3-四甲氧基硅烷聚合，生成有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂。其特性粘度在0.35-0.45范圍內(nèi)，加入2-重氮萘醌衍生物為光敏劑，使之成為具有很高的感光性能和很好的粘結(jié)性能以及耐熱性能的光敏材料。
本發(fā)明采用下列原料組份制備水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料1.芳香族二酐為3，3′，4，4′-二苯酮四酸二酐(BTDA)、3，3′，4，4′-聯(lián)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)其中的一種或二種；2.芳香族二胺A為2，2-(3，3′-二羥基4，4′-二氨基)二苯基丙烷(HDMMDA)、3，3′-二羥基4，4′-二氨基聯(lián)苯(HOTOL)、3，3′-二羥基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′-二羥基4，4′-二氨基)二苯基六氟代丙烷(HD6FDA)；3.芳香族二胺B為醚二胺(ODA)，2，2-(4，4′-二氨基)二苯基丙烷(DMMDA)，4，4′-二氨基聯(lián)苯(OTOL)，4，4′-二氨基二苯砜(4，4′-DDS)，3，3′-二氨基二苯砜(3，3′-DDS)，間苯二胺，對苯二胺(p-DA)或4，4′-二氨基二苯基甲烷(MDA)；4.有機硅化合物為3-氨基丙基三乙氧基硅烷，1，3-雙(3-氨基丙基)-1，1′，3，3′-四甲氧基硅烷；5.酯化劑為甲醇，乙醇，丙醇，異丙醇或丁醇其中的一種或二種；6.酰氯化試劑為二氯亞砜；7.顯影用的顯影液為氫氧化四甲胺水溶液或碳酸鈉水溶液或氫氧化鈉水溶液，重量百分濃度在0.1-2.4％之間；8.光敏劑為如下的任意一個
其中D為1-萘醌2-疊氮5-磺?；?-萘醌2-疊氮4-磺?；?.溶劑為環(huán)己酮、γ-丁內(nèi)酯、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、乙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚醋酸乙酯或乙二醇單乙醚醋酸乙酯，這些溶劑可以單獨使用，也可以是二種或二種以上混合使用。
本發(fā)明的制備方法的步驟和條件如下將摩爾比為1∶1.9-2.0的芳香族二酐和酯化劑，反應(yīng)8-10小時生成二酯二酸；向該二酯二酸中加入2-2.5摩爾的酰氯化試劑，反應(yīng)5-6小時，在低溫-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的摩爾比為1∶9～4∶1，并且芳香族二胺A和芳香族二胺B的摩爾數(shù)和與芳香族二酐的摩爾數(shù)比為1∶1，反應(yīng)3～4小時，再加入相應(yīng)的有機硅化合物，反應(yīng)2～3小時，生成有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液；再將該樹脂溶液沉入乙醇中，過濾，用去離子水和無水乙醇浸洗2-3次，自然干燥，獲得有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂；再將已干燥的該樹脂溶于N-甲基吡咯烷酮與γ-丁內(nèi)酯、乙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚醋酸乙酯或乙二醇單乙醚醋酸乙酯的體積比為2∶1的混合溶劑中，配成固含量為15～25％的有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液，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機硅改性聚酰胺酸酯樹脂重量的10-30％，再將該樹脂溶液涂敷到拋光硅片上，在60-80℃下干燥20-30min，在365nm(i線)～436nm(g線)紫外光下曝光，在濃度為0.1-2.4％的氫氧化四甲胺水溶液顯影，用去離子水漂洗，然后再250-360℃后烘30-60min，獲得水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料；測定實施例1～17有機硅改性光敏聚酰亞胺材料的光刻程度和熱穩(wěn)定性。這里，通過電子顯微鏡觀察光刻程度。熱穩(wěn)定性是這樣測定的將涂有有機硅改性光敏聚酰胺酸酯樹脂材料的硅片溫度從室溫升高到300℃，爾后再降至室溫，然后通過電子顯微鏡檢查膜圖形的變形程度。
測定結(jié)果是在實施例1～17中，用在365nm(i線)～436nm(g線)紫外光源下曝光4min都可以得到很好的光刻圖形。
測定實施例1～17有機硅改性光敏聚酰亞胺材料在載體(硅片)上的粘結(jié)性能。這里將涂覆有有機硅改性光敏聚酰亞胺材料的拋光硅片在室溫下浸泡到重量百分濃度在0.1-2.4％的氫氧化四甲銨水溶液中，觀察膜在硅片上的脫落情況。同時將題目為“一種水基顯影光敏聚酰亞胺材料的制備方法”(張春華，中國專利申請?zhí)枮?004100113909)的文獻中的光敏聚酰亞胺材料涂覆到拋光硅片上，在相同的條件下測試其粘結(jié)性能。
測定結(jié)果是未用有機硅改性光敏聚酰亞胺材料60秒從硅片上脫落下來，而用有機硅改性光敏聚酰亞胺材料需要300秒才從硅片上脫落下來。說明后者的粘結(jié)性能遠遠高于前者。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，光敏樹脂易得，制備的水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料有很高的感光性能，很好的成膜性和很好的粘結(jié)性能以及耐熱性能。本發(fā)明的有益效果可以從如上的實施例的測定結(jié)果予以證明具體實施方式
如下實施例1將精制的6.44gBTDA(0.020摩爾)溶于25mlN，N-二甲基乙酰胺中，攪拌下加入1.28g甲醇(0.040摩爾)，在室溫下反應(yīng)8hr；再加入精制的二氯亞砜4.76g(0.040摩爾)，在室溫下再反應(yīng)5hr；在低溫-10℃加入2.09g HDMMDA(0.0080摩爾)和0.40gODA(0.0020摩爾)及4.42g的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.020摩爾)，反應(yīng)5～6小時后獲得有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液。
將上述有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂沉入乙醇中，過濾，用去離子水和無水乙醇浸洗2次，自然干燥；再將已干燥的上述樹脂溶于N-甲基吡咯烷酮與γ-丁內(nèi)酯的體積比為2∶1的混合溶劑中，加入光敏劑I衍生物1.5g配成固含量為20％的有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液。
將上述有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液用旋涂法涂于拋光的硅片上，在80℃下干燥20min，而后在365nm(i線)～436nm(g線)紫外光下曝光4min，在1％氫氧化四甲胺水溶液顯影，用去離子水漂洗，獲得刻蝕圖形。然后在250-360℃后烘30-60min，獲得水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料。
實施例2將精制5.88gBPDA(0.02摩爾)溶于36ml二甲基乙酰胺中，攪拌下加入1.84g乙醇(0.04摩爾)，在室溫下反應(yīng)10hr，再加入精制的二氯亞砜4.76g(0.040摩爾)，在室溫下再反應(yīng)6hr，而后在低溫-15℃加入1.22gHOTOL(0.005摩爾)和1.00gODA(0.005摩爾)及4.42g的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.020摩爾)，反應(yīng)5hr獲得有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液。
將上述有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂沉入乙醇中，過濾，用去離子水和無水乙醇浸洗3次，自然干燥。再將已干燥的樹脂溶于N-甲基吡咯烷酮與乙二醇單丁醚的體積比為2∶1的混合溶劑中，加入光敏劑II衍生物1.8g配成質(zhì)量百分比為20％的有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液。
將上述有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液用旋涂法涂于拋光的硅片上，在80℃下干燥20min，而后在365nm(i線)～436nm(g線)紫外光下曝光4min。在2.4％氫氧化四甲胺水溶液顯影，用去離子水漂洗，獲得刻蝕圖形。然后在250-360℃后烘30-60min，獲得水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料。
實施例3將精制的3.6gPMDA(0.020摩爾)溶于70mlN-甲基吡咯烷酮中，攪拌下加入2.40g丙醇(0.040摩爾)，在室溫下反應(yīng)8hr，再加入精制的二氯亞砜4.76g(0.040摩爾)，在室溫下再反應(yīng)6hr，而后在低溫-20℃加入0.244gHOTOL(0.0010摩爾)和1.80gODA(0.0090摩爾)以及2.48g 1，3-雙(3-氨基丙基)-1，1，3，3-四甲氧基硅烷(0.010摩爾)，反應(yīng)5hr獲得有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液。
將上述有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂沉入乙醇中，過濾，用去離子水和無水乙醇浸洗3次，自然干燥。再將已干燥的樹脂溶于N-甲基吡咯烷酮與乙二醇單丁醚的體積比為2∶1的混合溶劑中，加入光敏劑III衍生物1.4g配成固含量為15％的聚酰胺酸樹脂溶液將上述有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液用旋涂法涂于拋光的硅片上，在80℃下干燥20min，而后在365nm(i線)～436nm(g線)紫外光下曝光4min。在2％氫氧化四甲胺水溶液顯影，用去離子水漂洗，獲得刻蝕圖形。然后在250-360℃后烘30-60min，獲得水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料。
實施例4將精制的8.05gHQDPA(0.020摩爾)溶于26mlN-甲基吡咯烷酮中，攪拌下加入2.40g異丙醇(0.040摩爾)，在室溫下反應(yīng)8hr，再加入精制的二氯亞砜4.76g(0.040摩爾)，在室溫下再反應(yīng)6hr，而后在低溫-25℃加入1.88gHD6FDA(0.005摩爾)和1.24g4，4′-DDS(0.005摩爾)及2.48g 1，3-雙(3-氨基丙基)-1，1，3，3-四甲氧基硅烷(0.010摩爾)，反應(yīng)5hr獲得有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液。
將上述有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂沉入乙醇中，過濾，用去離子水和無水乙醇浸洗3次，自然干燥。再將已干燥的樹脂溶于N-甲基吡咯烷酮與乙二醇單丁醚的體積比為2∶1的混合溶劑中，加入光敏劑III衍生物1.4g配成固含量為20％的有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液。
將上述有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液用旋涂法涂于拋光的硅片上，在80℃下干燥20min，而后在365nm(i線)～436nm(g線)紫外光源下曝光4min。在2％碳酸鈉水溶液顯影，用去離子水漂洗，獲得刻蝕圖形。然后在250-360℃后烘30-60min，獲得水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料。
實施例5將精制的8.05gODPA(0.020摩爾)溶于26mlN-甲基吡咯烷酮中，攪拌下加入2.96g丁醇(0.040摩爾)，在室溫下反應(yīng)10hr，再加入精制的二氯亞砜4.76g(0.040摩爾)，在室溫下再反應(yīng)6hr，而后在低溫-25℃加入1.52g3，5-DABA(0.010摩爾)和2.48g 1，3-雙(3-氨基丙基)-1，1，3，3-四甲氧基硅烷(0.010摩爾)，反應(yīng)5hr獲得有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液。
將上述有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂沉入乙醇中，過濾，用去離子水和無水乙醇浸洗3次，自然干燥。再將已干燥的樹脂溶于N-甲基吡咯烷酮與乙二醇單丁醚的體積比為2∶1的混合溶劑中，加入光敏劑IV衍生物2.2g配成20％的聚酰胺酸酯樹脂溶液將上述有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液用旋涂法涂于拋光的硅片上，在80℃下干燥20min，而后在365nm(i線)～436nm(g線)紫外光下曝光4min。在0.5％氫氧化鈉水溶液顯影，用去離子水漂洗，獲得刻蝕圖形。然后在250-360℃后烘30-60min，獲得水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料。
實施例6將精制的8.92g6FDA(0.020摩爾)溶于25mlN-甲基吡咯烷酮中，攪拌下加入2.96g丁醇(0.040摩爾)，在室溫下反應(yīng)8hr，再加入精制的二氯亞砜4.76g(0.040摩爾)，在室溫下再反應(yīng)6hr，而后在低溫-15℃加入0.76g3，5-DABA(0.005摩爾)和1.00gODA(0.005摩爾)及4.42g3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.020摩爾)，反應(yīng)5hr獲得聚酰胺酸酯樹脂溶液。其余實驗條件同實施例5。
實施例7將精制的3.22gBTDA(0.020摩爾)溶于20mlN-甲基吡咯烷酮中，攪拌下加入2.40g異丙醇(0.040摩爾)，在室溫下反應(yīng)8hr，再加入精制的二氯亞砜4.76g(0.040摩爾)，在室溫下再反應(yīng)6hr，而后在低溫-20℃加入1.88gHD6FDA(0.005摩爾)和1.24g4，4′-DDS(0.005摩爾)及4.42g3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.020摩爾)，反應(yīng)5hr獲得聚酰胺酸酯樹脂溶液。其余實驗條件同實施例4。
實施例8將精制的5.88gBPDA(0.020摩爾)溶于30mlN-甲基吡咯烷酮中，攪拌下加入1.84g乙醇(0.04摩爾)，在室溫下反應(yīng)10hr，再加入精制的二氯亞砜4.76g(0.040摩爾)，在室溫下再反應(yīng)6hr，而后在低溫-25℃加入1.22gHOTOL(0.005摩爾)和1.00gODA(0.005摩爾)及4.42g3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.020摩爾)，反應(yīng)5hr獲得聚酰胺酸酯樹脂溶液。其余實驗條件同實施例1。
實施例9將精制的4.36gPMDA(0.020摩爾)溶于15mlN，N-二甲基乙酰胺中，攪拌下加入1.84g乙醇(0.04摩爾)，在室溫下反應(yīng)10hr，再加入精制的二氯亞砜4.76g(0.040摩爾)，在室溫下再反應(yīng)6hr，而后在低溫-10℃～-15℃加入1.95gHOTOL(0.008摩爾)和0.40gODA(0.002摩爾)及2.48g 1，3-雙(3-氨基丙基)-1，1′，3，3′-四甲氧基硅烷(0.010摩爾)，反應(yīng)5hr獲得聚酰胺酸酯樹脂溶液。
除將實施例1中的“配成固含量為20％的聚酰胺酸酯樹脂溶液”改為“配成固含量為15％的聚酰胺酸酯樹脂溶液”外，其余實驗條件同實施例1。
實施例10將精制的8.05gHQDPA(0.020摩爾)溶于15mlN-甲基吡咯烷酮中，攪拌下加入2.96g丁醇(0.040摩爾)，在室溫下反應(yīng)8hr，再加入精制的二氯亞砜4.76g(0.040摩爾)，在室溫下再反應(yīng)6hr，而后在低溫-20℃加入0.76g3，5-DABA(0.005摩爾)和1.00gODA(0.005摩爾)及2.48g 1，3-雙(3-氨基丙基)-1，1′，3，3′-四甲氧基硅烷(0.010摩爾)，反應(yīng)5hr獲得聚酰胺酸酯樹脂溶液。其余實驗條件同實施例5。
實施例11將精制的8.80g6FDA(0.020摩爾)溶25ml N，N-二甲基乙酰胺中，攪拌下加入2.40g丙醇(0.040摩爾)，在室溫下反應(yīng)8hr，再加入精制的二氯亞砜4.76g(0.040摩爾)，在室溫下再反應(yīng)6hr，而后在低溫-25℃加入2.44gHOTOL(0.01摩爾)和1.00gODA(0.005摩爾)及1.24g 1，3-雙(3-氨基丙基)-1，1′，3，3′-四甲氧基硅烷(0.005摩爾)，反應(yīng)5hr獲得聚酰胺酸酯樹脂溶液。其余實驗條件同實施例3。
實施例12
將精制的6.44gBTDA(0.020毫摩爾)溶于25mlN-甲基吡咯烷酮中，攪拌下加入2.96g丁醇(0.040摩爾)，在室溫下反應(yīng)8hr，再加入精制的二氯亞砜4.76g(0.040摩爾)，在室溫下再反應(yīng)6hr，而后在低溫-10℃加入0.30g3，5-DABA(0.002摩爾)和1.60gODA(0.008摩爾)及4.42g3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.020摩爾)，反應(yīng)5hr獲得聚酰胺酸酯樹脂溶液。其余實驗條件同實施例5。
實施例13將精制的6.20gODPA(0.020摩爾)和1.1gPMDA(5毫摩爾)溶于20ml二甲基乙酰胺中，攪拌下加入2.96g丁醇(0.040摩爾)，在室溫下反應(yīng)8hr，再加入精制的二氯亞砜4.76g(0.040摩爾)，在室溫下再反應(yīng)6hr，而后在低溫-15℃加入0.76g3，5-DABA(0.005摩爾)和2.00gODA(0.01摩爾)及1.24g 1，3-雙(3-氨基丙基)-1，1′，3，3′-四甲氧基硅烷(0.005摩爾)，反應(yīng)5hr獲得聚酰胺酸酯樹脂溶液。除將“加入光敏劑IV衍生物”換為“加入光敏劑V衍生物”外，其余實驗條件同實施例5。
實施例14將精制的4.36gPMDA(0.020摩爾)溶于15mlN-甲基吡咯烷酮中，除將“1.88gHD6FDA(0.005摩爾)和1.24g4，4′-DDS(0.005摩爾)”換為“加入0.78g HDMMDA(0.003摩爾)和1.74g4，4′-DDS(0.007摩爾)”外，其余實驗條件同實施例7。
實施例15將精制的6.44gBTDA(0.020摩爾)溶于15ml N，N-二甲基乙酰胺中，除將“加入0.76g3，5-DABA(0.005摩爾)和2.00gODA(0.01摩爾)”換為“加入3.67g HOTOL(0.015摩爾)”外，其余實驗條件同實施例13。
實施例16將精制的4.02gHQDPA(0.010摩爾)和2.94gBPDA(0.010摩爾)溶于25mlN-甲基吡咯烷酮中，攪拌下加入2.96g丁醇(0.040摩爾)，其余實驗條件同實施例3。
實施例17將精制的4.02gHQDPA(0.010摩爾)和2.94gBPDA(0.010摩爾)溶于20mlN-甲基吡咯烷酮中，攪拌下加入1.48g丁醇(0.020摩爾)和0.64g甲醇(0.020摩爾)，在室溫下反應(yīng)9hr，其余實驗條件同實施例1。
權(quán)利要求
1.一種水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料，其特征在于其具有下列結(jié)構(gòu)式 其中Ar1＝芳香族二酐殘基，Ar2＝芳香族二胺A殘基，Ar3＝(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)3，Ar4＝芳香族二胺B殘基，p為1～5的整數(shù)，n，m均為大于15的整數(shù)；或者有如下結(jié)構(gòu) 其中Ar1＝芳香族二酐殘基，Ar2＝芳香族二胺A殘基，Ar4＝芳香族二胺B殘基，n，m均為大于15的整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料的制備方法，其步驟和條件如下將摩爾比為1∶1.9-2.0的芳香族二酐和酯化劑，反應(yīng)8-10小時生成二酯二酸；向該二酯二酸中加入2-2.5摩爾的酰氯化試劑，反應(yīng)5-6小時；在低溫-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的摩爾比為1∶9～4∶1，并且芳香族二胺A和芳香族二胺B的摩爾數(shù)和與芳香族二酐的摩爾數(shù)比為1∶1，反應(yīng)3～4小時；再加入相應(yīng)的有機硅化合物，反應(yīng)2～3小時，生成有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液；再將該樹脂溶液沉入乙醇中，過濾，用去離子水和無水乙醇浸洗2-3次，自然干燥，獲得有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂；再將已干燥的該樹脂溶于N-甲基吡咯烷酮與γ-丁內(nèi)酯、乙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚醋酸乙酯或乙二醇單乙醚醋酸乙酯的體積比為2∶1的混合溶劑中，配成固含量為15～25％的有機硅改性聚酰胺酸酯樹脂溶液，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機硅改性聚酰胺酸酯樹脂重量的10-30％，再將該樹脂溶液涂敷到拋光硅片上，在60-80℃下干燥20-30min，在365nm(i線)～436nm(g線)紫外光下曝光，在濃度為0.1-2.4％的氫氧化四甲胺水溶液顯影，用去離子水漂洗，然后在250-360℃烘30-60min，獲得水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料；所述的芳香族二酐為3，3′，4，4′-二苯酮四酸二酐(BTDA)、3，3′，4，4′-聯(lián)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)其中的一種或二種；芳香族二胺A為2，2-(3，3′-二羥基4，4′-二氨基)二苯基丙烷(HDMMDA)、3，3′-二羥基4，4′-二氨基聯(lián)苯(HOTOL)、3，3′-二羥基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′-二羥基4，4′-二氨基)二苯基六氟代丙烷(HD6FDA)；芳香族二胺B為醚二胺(ODA)，2，2-(4，4′-二氨基)二苯基丙烷(DMMDA)，4，4′-二氨基聯(lián)苯(OTOL)，4，4′-二氨基二苯砜(4，4′-DDS)，3，3′-二氨基二苯砜(3，3′-DDS)，間苯二胺，對苯二胺(p-DA)或4，4′-二氨基二苯基甲烷(MDA)；有機硅化合物為3-氨基丙基三乙氧基硅烷，1，3-雙(3-氨基丙基)-1，1′，3，3′-四甲氧基硅烷；酯化劑為甲醇，乙醇，丙醇，異丙醇或丁醇其中的一種或二種；酰氯化試劑為二氯亞砜；顯影液為氫氧化四甲胺水溶液或碳酸鈉水溶液或氫氧化鈉水溶液，重量百分濃度在0.1-2.4％之間；光敏劑為如下的任意一個 其中D為1-萘醌2-疊氮5-磺酰基或1-萘醌2-疊氮4-磺?；蝗軇榄h(huán)己酮、γ-丁內(nèi)酯、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、乙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚醋酸乙酯或乙二醇單乙醚醋酸乙酯；這些溶劑可以單獨使用，也可以是二種或二種以上組成混合使用。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種水基顯影有機硅改性光敏聚酰亞胺材料及其制備方法。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′－二羥基二苯甲烷以及4，4′－二胺基3，3′－二羥基二苯砜等單體聚合，用3－氨基丙基三乙氧基硅烷或1，3－雙(3－氨基丙基)－1，1′，3，3′－四甲氧基硅烷改性，生成有機硅改性聚酰亞胺預(yù)聚物，特性粘度在0.35－0.45范圍內(nèi)，加入2－重氮萘醌衍生物為光敏劑，使之成為具有很高的感光性能，很好的成膜性和很好的粘結(jié)性能以及耐熱性能的光敏材料。
文檔編號G03F7/004GK1794088SQ20051011912
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者張春華, 楊正華, 朱丹陽, 吳作林 申請人:中國科學院長春應(yīng)用化學研究所