[发明专利]感光树脂组合物、抗蚀剂层压体及它们的固化产物

说明书

本发明的目的是提供以下：感光环氧树脂组合物，其通过光刻法可形成高分辨率、低应力图像，所述图像具有垂直侧壁并且耐湿热；和/或利用所述感光环氧树脂组合物的抗蚀剂层压体；以及通过固化所述感光环氧树脂组合物和/或抗蚀剂层压体得到的制品。本发明是感光树脂组合物，其含有以下：环氧树脂(A)，具有特定结构的多元醇化合物(B)，阳离子聚合光引发剂(C)，含环氧基的硅烷化合物(D)，和具有特定结构的反应性环氧单体(E)。环氧树脂(A)含有式(1)表示的苯酚衍生物，通过与表卤代醇反应得到的环氧树脂(a)，和式(2)表示的环氧树脂(b)。

技术领域

本发明涉及感光树脂组合物，其使得能够形成具有良好的侧壁形状和优异分辨率的图像，由于固化之后内应力小所以在湿热试验之后与衬底具有优异的紧密粘附性；并涉及其固化产物。本发明的感光树脂组合物的固化产物可用于制造MEMS(微型机电系统)部件、μ-TAS(微型全分析系统)部件、微型反应器部件、电子元件例如电容器和感应器的绝缘层、LIGA部件、微注塑和热压花的模具和冲模、微型印刷应用的丝网或模板、MEMS和半导体的封装部件、BioMEMS和生物光子器件、和印刷电路板。

背景技术

在感光树脂组合物之中，可适用光刻法的感光树脂组合物被称作光致抗蚀剂并广泛地用于半导体、MEMS/微型机械应用等等。在这样的应用中，光刻法通过在衬底上曝光图案并在显影液中选择性除去曝光区或非曝光区而显影的相继步骤进行。所述光致抗蚀剂具有正型和负型。正型允许曝光部分溶解在显影液中。相反，负型让曝光部分不可溶。在先进技术领域，电封装应用和MEMS应用不仅需要形成均匀的旋涂膜的能力，而且需要高的厚宽比、厚膜的垂直侧壁形状、与衬底的高度紧密附着性等等。厚宽比从(抗蚀剂膜厚度)/(图案线宽度)计算，作为一种重要性质指示光刻性能。

根据专利文献1和非专利文献1中公开的具有双酚A型酚醛环氧树脂主要成分的组合物，可形成具有极高分辨率和高厚宽比的感光图像、和感光树脂的固化产物。然而，所产生的固化树脂产物根据用途倾向于过度脆弱，偶尔在显影期间或内应力产生时发生龟裂(开裂)。因此，所述固化树脂产物不仅可能根据应用所述树脂组合物的衬底种类引起粘附性降低，而且在有些情况下可能引起衬底与固化树脂产物之间的剥离。由于在固化树脂产物中蓄积应力，所有所述问题都发生在所述组合物的固化收缩期间。固化收缩大在很多情况下引起衬底弯曲(翘曲)。

此外，已经发现，在其上形成所述固化树脂产物的衬底当经受湿热试验、即加速耐久性试验(80℃，100％，24小时)时，造成固化树脂产物从衬底剥离。因此，在MEMS封装、半导体封装、微型反应器形成部件等应用中使用所述固化树脂产物因耐久性差造成不便。

专利文献2公开了感光组合物，其包含官能团平均数为1.5以上的环氧树脂、含羟基添加剂和阳离子光聚合引发剂。所述文献描述了添加所述含羟基添加剂增加了厚度高达100μm的涂膜的柔软性，具有减少收缩的效果。然而，所述文献中公开的组合物作为光致抗蚀剂具有约90μm的分辨率，在显影之后产生的感光图像在边缘部分有裙状残渣和在顶部部分有呈圆形的残渣。因此，所述感光组合物明显不适合于MEMS封装、半导体封装、微型反应器等等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利No.4,882,245

专利文献2：美国专利No.4,256,828

非专利文献

非专利文献1：N.Labianca和J.D.GelormeHigh aspect ratio resist forthick film applications(用于厚膜应用的高厚宽比的抗蚀剂)，Proc.SPIE，Vol.2438，846页(1995)

发明内容

技术问题