[发明专利]芳基环丁烯

说明书

本发明提供具有改进的物理特性，如伸长率的芳基环丁烯聚合物。还提供组合物和涂布此类芳基环丁烯聚合物的方法。

本发明大体上涉及聚合物材料领域，并且更具体来说涉及可用于电子装置制造中的芳基环丁烯类聚合物。

芳基环丁烯类聚合物在多种电子应用，如微电子封装和互连应用中被用作电介质材料。芳基环丁烯类聚合物具有用于这些应用的多种令人希望的特性。然而，这些聚合物遭受某些机械局限性，如低断裂韧性、低伸长率以及差的拉伸强度，这限制这些的聚合物在某些电子应用中的使用。

一种提高芳基环丁烯类聚合物的机械特性的方法公开于美国专利第6,420,093号中。此专利权公开提供具有提高韧性的苯并环丁烯类聚合物的组合物，所述组合物包含a)选自芳基环丁烯单体、芳基环丁烯低聚物和其组合的至少一种前体化合物；以及b)具有包含烯系不饱和基(也就是说，一或多个碳-碳双键)和末端丙烯酸酯或甲基丙烯酸脂基团的主链的聚合物或低聚物。公开于此专利中的增韧添加剂在聚合物主链中具有大量的碳-碳双键。然而，当这些组合物用于某些光图案化应用时，由于包含添加的聚合物或低聚物的碳-碳双键的竞争反应，苯并环丁烯聚合物提高的伸长率韧性损失。此外，在添加的聚合物主链中剩余碳-碳双键可导致材料随时间变黄，这对于某些应用可以是不利的。因此，存在对可以提供具有提高的机械特性的芳基环丁烯类材料的替代材料的需求。

公布的欧洲专利申请EP527272 A1公开具有改进的特性，如改进的柔性、强度和抗裂特性的苯并环丁烯(BCB)树脂。本专利申请中的BCB树脂通过使双苯并环丁烯(双BCB)单体与相比于双BCB单体中的不饱和基团具有较高亲二烯物活性的不饱和化合物(亲二烯物单体)反应制备。亲二烯物单体具有单一烯系或炔系不饱和基团位点。一种此类亲二烯物单体为顺丁烯二酸酐。亲二烯物单体以相对于双BCB单体相对较低的量(每摩尔双BCB 0.001到0.2摩尔)使用且用于控制双BCB单体的聚合度。基本上，亲二烯物单体(用其单一亲二烯物部分)用于终止生长聚合物链，进而减少聚合物链的分子量。尽管这些聚合物的某些特性可改进，其它特性可能受此方法困扰，如具有相比于常规BCB树脂降低的耐化学性。确切地说，当这些常规聚合物用于光致介电材料中时，较低分子量聚合物将减少曝光区与未曝光区之间的对比度(或溶解速率差异)，导致不佳分辨率和未曝光区中的相对大的膜厚度损失。

日本公布专利申请JP2004224817公开用于预浸体材料中的含有苯并环丁烯树脂和某些烯丙基取代的双马来酰亚胺衍生物的树脂组合物。双马来酰亚胺衍生物为双马来酰亚胺化合物与2摩尔烯丙基取代的环戊二烯的Diels-Alder反应产物，其中环戊二烯与马来酰亚胺部分中的碳-碳双键反应。当暴露于相对较高温度(如通常在各种半导体加工和封装操作期间遇到的那些)时，此日本公开案中公开的树脂易经历逆Diels-Alder反应，其导致树脂裂解。

本发明提供一种包含一或多种芳基环丁烯第一单体和一或多种具有两个或更多个烯丙基部分的第二单体作为聚合单元的聚合物；其中一或多种第二单体不含芳基环丁烯部分；且其中一或多种第二单体不为烯丙基取代的双马来酰亚胺衍生物。优选地，第二单体不含双马来酰亚胺部分，并且更优选地，第二单体不含由烯丙基取代的环戊二烯衍生物和双马来酰亚胺化合物形成的双马来酰亚胺衍生物。

本发明还提供包含上文所述的聚合物和一或多种有机溶剂的组合物。

本发明进一步提供一种形成上文所述的聚合物的方法，其包含聚合一或多种芳基环丁烯第一单体和一或多种具有两个或更多个烯丙基部分的第二单体。

另外，本发明进一步提供一种在衬底上形成膜的方法，其包含：提供衬底；在衬底表面上涂布上文所述的组合物的层；和固化涂层。

本发明另外提供包含由上文所述的组合物形成的固化膜的衬底。