可光致成像的、介电绝缘的、可交联的共聚酯制造技术

光敏性的、介电绝缘的、可交联的共聚酯薄膜，用作电介质和用作微电子电路的光刻胶膜，它还适合用于制造ＭＣＭ－Ｌ封装体。在本发明专利技术的各种实施方案中，提供了用于涂敷在微电子基片表面上的可形成光敏性的、介电绝缘的、可交联的共聚酯薄膜的一种混合物，用于制备可交联的共聚酯的光敏性齐聚物和用交联的共聚酯制备的ＭＣＭ－Ｌ产品。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可光致成像的、交联的共聚酯电介质，该电介质可用作微电子芯片基片上的光刻胶膜和用作生产微电子封装体如多芯片组合层压件的基片。在微电子芯片的普通制造方法中存在许多步骤，包括，例如，在芯片表面上涂敷粘合促进剂并烘烤，其上涂敷介电绝缘层并烘烤，其上涂敷一层光刻胶膜并预烘烤，将光刻胶膜曝光并显影，刻蚀图案，除去光刻胶和固化有图案的电路板。除了需要制造更可靠的芯片以外，还希望将尽可能多的制造步骤省去或合并。R.Rubner等人在“光科学和工程(Photo.Sci.& Eng.)”23(5)303-309(1979)中建议将光敏基团引入到聚酰亚胺中使之可用作绝缘材料。然而，正如R.Rubher等人所指出的，这一光敏聚酰亚胺体系具有许多突出的缺点，包括但不限于低光敏性，约60％的高体积收缩率，聚酰亚胺的较高成本，介电常数较高，高固化温度，需要真空抽除挥发分，粘合性差，和高吸水性。所以，希望获得可形成光敏膜的聚合物，它已排除了R.Rubher等人指出的光敏化聚酰亚胺的一个或多个缺点并得以省去了在微电子芯片制造过程中的多个制造步骤。另外，多芯片组合层压件(MCM-L)的发展需要在玻璃化转变温度、介电常数、电阻、防潮性、导热性和热膨胀系数方面对产品进行大的改进。很显然，环氧树脂/玻璃或聚酰亚胺/玻璃体系都不能满足MCM-L未来发展的需要。所以，还需要适合用于MCM-L应用的其它体系，它满足这些需要。根据本专利技术，提供了用作电介质和用作微电子电路的光刻胶膜的一种光敏的、介电绝缘的、可交联的共聚酯薄膜，它也适合用于生产MCM-L封装体和柔性可构型化体系。在本专利技术的各实施方案中，提供了用来涂敷在微电子基片表面上的一种可形成光敏的、介电绝缘的、可交联的共聚酯薄膜的混合物，用来生产该可交联的共聚酯的光敏齐聚物和用该交联的共聚酯制造的MCM-L产品。尤其有利的是这些交联的共聚酯在固态下通过加热与另一交联的涂层产生良好粘结作用的能力。为了制造本专利技术的光敏的、介电绝缘的、可交联的共聚酯，提供了两种齐聚物，一种齐聚物具有羧酸端基和另一种齐聚物具有酰氧基(优选乙酰氧基)端基以及其中至少一种齐聚物是支化的和其中两种齐聚物中一种在齐聚物结构中具有对照相平版印刷(光刻)敏感的基团，优选作为端基，从而形成这两种齐聚物的可交联的混合物。本专利技术所使用的术语“齐聚物”应该指具有约3-25个单体单元的低分子量聚合物。虽然齐聚物的分子量可大范围内变化，优选的是分子量低于约850和优选在约700-850范围内。虽然任何一种可交联的齐聚物具有存在于齐聚物中的对照相平版印刷(光刻)敏感的基团，优选的是对照相平版印刷(光刻)敏感的基团存在于含有羧酸端基的齐聚物中。一种齐聚物具有羧酸端基和另一种具有酰氧基端基。虽然可交联的混合物可包括两种齐聚物，应该认识到，可交联的混合物可包括两种以上的齐聚物并具有一种或多种有羧酸端基的齐聚物和一种或多种有酰氧基端基的齐聚物。酰氧基端基经选择后应使得在交联和酯基转移过程中形成的任何游离酸是挥发性的并可从混合物中释放出来。作为这类酰氧基的例子可列举CH3CO2-，C2H5CO2-，C6H5CO2-，CH3OCO2-和类似基团。然而，酰氧基端基优选是乙酰氧基端基，即CH3CO2-，从而释放出来的挥发性酸是乙酸。本专利技术中使用的使用“羧酸端基”应该包括在所使用的固化或交联温度下分解产生羧酸端基的端基。一种齐聚物必须是支化的。即，一种齐聚物具有两个以上的官能端基，即两个以上的羧酸或两个以上的酰氧基端基。任何一种含有羧酸端基的齐聚物可含有三个或多个羧酸端基或含有酰氧基端基的齐聚物可含有三个或多个酰氧基端基。齐聚物可以是均聚物。此外，齐聚物可以是共聚物，例如支化的，接枝的，线性的，无规的，交替的或嵌段的共聚物。还有，如果齐聚物具有立构中心，这一立构中心具有同样的绝对构型，无规构型，交替构型或任何其它变化形式。用来制备上述齐聚物的单体包括，但不限于，4-羟基苯甲酸，2-羟基-6-萘甲酸，氢醌，间苯二甲酸，对苯二甲酸，4，4′-双酚，1，3，5-苯三酸，1，2，4-苯三酸，己二酸，乙二醇，二乙酸氢醌酯，4-乙酰氧基苯甲酸，2-乙酰氧基-6-萘甲酸和4，4′-二乙酰氧基双酚。一种齐聚物也可以在其结构中具有对照相平版印刷(光刻)敏感的基团，以使得所得到的可交联薄膜是光敏的和使可成膜的混合物适合用于生产为照相平版印刷应用所用的光刻胶膜。该齐聚物可在其结构中引入任何合适的光敏基团，从而使它们具有对UV、X射线和电子束照相平版印刷(光刻)等的敏感性。作为可引入到齐聚物结构中的光敏基团的例子可列举，烯丙基，尤其丙烯酸系或甲基丙烯酸系基团，重氮基团如重氮基萘醌磺酸盐和重氮-Meldrum酸，氧鎓盐基团等。然而，优选地是，光敏基团是含有甲基丙烯酰基的烯丙基，尤其从甲基丙烯酸2-羟基乙酯衍生而来的基团 光敏基团引入到齐聚物中可通过与具体的齐聚物和所要引入的具体光敏基团相适应的任何合成方法来实施。最优选的是，通过让含有羧酸端基的齐聚物与甲基丙烯酸2-羟基乙酯反应，将基团 作为端基引入到含有羧酸端基的齐聚物中。应该理解，可改变甲基丙烯酸2-羟基乙酯的用量与齐聚物中的一些或所有羧酸端基反应。显然，光反应活性基团能够在升高的温度下分解以恢复羧酸端基，该端基主要用来与含酰氧基端基的齐聚物交联。应该理解的是，根据本专利技术，生产光敏的、介电绝缘的、可交联的共聚酯薄膜所需两种齐聚物中的一种是用来与第二种齐聚物反应的第一种齐聚物，其中该第一种齐聚物包括在齐聚物中存在对照相平版印刷(光刻)敏感的基团的齐聚物，以及当该第二种齐聚物具有酰氧基端基时该第一种齐聚物具有羧酸端基和当第二种齐聚物具有羧酸端基时该第一种齐聚物具有酰氧基端基，其条件是，如果该第二种齐聚物不是支化的，则该第一种齐聚物是支化的。本专利技术的光敏性齐聚物如果在室温和黑暗中贮存的话可以稳定数月，并在极性溶剂如四氢呋喃、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等中是高度稳定的。一旦制得了所必需的齐聚物，能够制备可形成光敏性的、介电绝缘的、可交联的共聚酯薄膜的一种混合物，该混合物包括溶于以下(a)和(b)两类齐聚物之成膜溶剂中的(a)至少一种具有羧酸端基的齐聚物，和(b)至少一种具有酰氧基端基的齐聚物，和其中，至少一种齐聚物具有存在于齐聚物中的对照相平版印刷敏感的基团和一种齐聚物是支化的。应该理解的是，成膜混合物可具有其它非干扰性添加剂，如光敏剂，如米蚩酮或类似物。本专利技术还包括在具有基片表面的微电子芯片上制备光敏性的、介电绝缘的、可交联的共聚酯薄膜的方法，包括以下步骤(a)在成膜溶剂中让至少一种具有羧酸端基的齐聚物与至少一种具有酰氧基端基的齐聚物混合，其中一种齐聚物具有存在于齐聚物中的对照相平版印刷(光刻)敏感的基团和一种齐聚物是支化的，从而形成了一种可形成光敏性、可交联薄膜的混合物；(b)将该混合物，例如通过旋转涂敷或浸涂，涂敷在基片表面上从而在该基片表面上形成了光敏性、可交联的薄膜；(c)用照相平版印刷(光刻)方法使该薄膜成图案并显影所得的图案；和(d)通过将这一带图案的薄膜加热至足以断裂光化学交联结构的温度，随后或同时固化该酰氧基/羧酸端基，在基片表面上使该带图案的薄膜交联。典型地，随着在乙烯和丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
可形成光敏性的、介电绝缘的、可交联的共聚酯薄膜的一种混合物，该混合物包括溶于以下（ａ）和（ｂ）两类齐聚物之成膜溶剂中的：（ａ）至少一种具有羧酸端基的齐聚物，和（ｂ）至少一种具有酰氧基端基的齐聚物，和其中，至少一种齐聚物具有存在于 齐聚物中的对照相平版印刷敏感的基团和一种齐聚物是支化的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J伊克诺密，LA施格伯哥，史方，
申请(专利权)人：伊利诺伊大学董事会，
类型：发明
国别省市：US[美国]