【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚酰亚胺正性光刻胶，尤其涉及一种具有低温固化特性的聚酰亚胺正性光刻胶组合物及其应用。
技术介绍
1、在半导体器件的内部结构的形成过程中，需要使用到光刻技术，光刻能够利用曝光和显影在光刻胶层上刻画几何图形结构，并在之后形成各种各样的电路结构。光刻胶根据图案类型可以分为正性胶和负性胶。
2、在先进封装技术中，目前有一种扇出型晶圆封装技术受到广泛关注。该技术能够将芯片i/o结构扩展到芯片之外，从而大大扩展了设计自由度，将多种不同功能的芯片集成到一个封装之中，实现系统级封装。其中，重布线层为扇出型晶圆封装的核心结构。
3、聚酰亚胺(pi)是一种具有良好介电性能、高机械强度和强耐热性的高分子材料，被广泛应用于电气、航空航天以及汽车工业等领域。尤其是在半导体领域，pi作为重要的绝缘材料，被广泛用作集成电路的应力缓冲层、介电绝缘层、表面钝化层以及晶圆级封装中重布线层的表面平坦化层和保护层。
4、在重布线层的形成工艺中，需要使用聚酰亚胺光刻胶材料，作为cu/ti合金溅射基底以及图案化工具，并在之后作为应力缓冲层以及介电绝缘层留在封装结构当中。
5、传统的聚酰亚胺固化温度一般较高(300℃以上)，无法满足目前先进半导体封装工艺的要求，因为在这样的温度下，晶圆可能发生翘曲，低熔点的锡焊球可能开裂、脱落或重结晶，并且高温固化会产生非常大的残余应力，可能会破坏下层叠构，影响介电特性，造成器件功能降低甚至损坏。
6、因此有必要提供一种具备低温固化功能的聚酰亚胺正性光刻胶组合物。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种聚酰亚胺正性光刻胶组合物及其应用。本专利技术的聚酰亚胺正性光刻胶组合物具有低温固化特性以及对铜良好的粘接力，能够满足半导体封装材料的应用要求。
2、具体而言，本专利技术的一个方面提供一种聚酰亚胺正性光刻胶组合物，所述聚酰亚胺正性光刻胶组合物包含聚酰亚胺树脂、交联剂、光敏剂、流平剂和溶剂；以所述聚酰亚胺正性光刻胶组合物的总质量计，所述聚酰亚胺正性光刻胶组合物中，所述聚酰亚胺树脂的含量为10wt％-50wt％，所述交联剂的含量为1wt％-10wt％，所述光敏剂的含量为1wt％-10wt％，所述流平剂的含量为0.1wt％-2wt％；
3、其中，所述聚酰亚胺树脂具有式i所示的结构：
4、
5、其中，ar1为四价的含两个苯环的基团；
6、ar2为二价的含两个苯环和一个或多个酚羟基的基团；
7、x为两种结构单元之间的数量比，0.8≤x＜1；
8、x＝(s1368/s1500)t/(s1368/s1500)t’，其中，(s1368/s1500)t为所述聚酰亚胺树脂的红外光谱图在1368cm-1处的特征峰面积与1500cm-1处的特征峰面积之比，(s1368/s1500)t’为将所述聚酰亚胺树脂在300℃下处理2h得到的样品的红外谱图在1368cm-1处的特征峰面积与1500cm-1处的特征峰面积之比；
9、n为3～2000；
10、n＝mw/mr，其中，mw为所述聚酰亚胺树脂使用渗透凝胶色谱法所得到的重均分子量，mr为所述聚酰亚胺树脂的重复单元的相对分子质量。在一个或多个实施方案中，ar1选自以下基团中的一种或多种：
11、
12、在一个或多个实施方案中，ar2选自以下基团中的一种或多种：
13、
14、
15、在一个或多个实施方案中，x为0.8～0.95，优选为0.8～0.9。
16、在一个或多个实施方案中，n为300～1500，优选为600～1000。
17、在一个或多个实施方案中，所述聚酰亚胺树脂采用包括以下步骤的方法制备得到：
18、(1)将二胺单体溶于有机溶剂中，加入二酐单体，于-5℃～10℃进行聚合反应，得到聚酰胺酸；
19、(2)向所述聚酰胺酸中加入共沸剂，在160℃～200℃下进行脱水亚胺化反应，在反应过程中分离水分，得到所述聚酰亚胺树脂；
20、其中，所述二酐单体的结构为其中ar1如本文任一实施方案所定义；
21、所述二胺单体的结构为h2n-ar2-nh2，其中ar2如本文任一实施方案所定义。
22、在一个或多个实施方案中，所述二酐单体与所述二胺单体的摩尔比为(1.1～1.2):1。
23、在一个或多个实施方案中，所述有机溶剂选自n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、γ-丁内酯、n-甲基吡咯烷酮、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲醚和二乙二醇二乙醚中的一种或多种。
24、在一个或多个实施方案中，所述共沸剂选自邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯中的一种或多种。
25、在一个或多个实施方案中，所述共沸剂的质量为所述二酐单体和所述二胺单体总质量的1～3倍。
26、在一个或多个实施方案中，所述交联剂为具有芳香酰氯结构的化合物，例如选自对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、4,4'-联苯基二甲酰氯、1,3,5-均三苯甲酰氯、2,6-萘二甲酰氯、2,7-萘二甲酰氯和3,3',5,5'-联苯四甲酰氯中的一种或多种。
27、在一个或多个实施方案中，所述光敏剂为重氮萘醌磺酸酯类化合物，例如选自2,1,4-重氮萘醌磺酸酯类化合物和2,1,5-重氮萘醌磺酸酯类化合物中的一种或多种。
28、在一个或多个实施方案中，所述流平剂为含硅氧烷结构的表面活性剂。
29、在一个或多个实施方案中，所述溶剂选自n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、γ-丁内酯、n-甲基吡咯烷酮、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲醚和二乙二醇二乙醚中的一种或多种。
30、本专利技术还提供本文任一实施方案所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物在半导体封装中的应用。
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1.一种聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，所述聚酰亚胺正性光刻胶组合物包含聚酰亚胺树脂、交联剂、光敏剂、流平剂和溶剂；以所述聚酰亚胺正性光刻胶组合物的总质量计，所述聚酰亚胺正性光刻胶组合物中，所述聚酰亚胺树脂的含量为10wt％-50wt％，所述交联剂的含量为1wt％-10wt％，所述光敏剂的含量为1wt％-10wt％，所述流平剂的含量为0.1wt％-2wt％；
2.如权利要求1所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，Ar1选自以下基团中的一种或多种：
3.如权利要求1所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，Ar2选自以下基团中的一种或多种：
4.如权利要求1所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，
5.如权利要求1所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，所述聚酰亚胺树脂采用包括以下步骤的方法制备得到：
6.如权利要求5所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，所述聚酰亚胺树脂的制备方法具有以下一项或多项特征：
7.如权利要求1所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，所述交联剂为具有芳
8.如权利要求1所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，所述光敏剂为重氮萘醌磺酸酯类化合物，例如选自2,1,4-重氮萘醌磺酸酯类化合物和2,1,5-重氮萘醌磺酸酯类化合物中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，所述流平剂为含硅氧烷结构的表面活性剂；和/或
10.权利要求1-9中任一项所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物在半导体封装中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，所述聚酰亚胺正性光刻胶组合物包含聚酰亚胺树脂、交联剂、光敏剂、流平剂和溶剂；以所述聚酰亚胺正性光刻胶组合物的总质量计，所述聚酰亚胺正性光刻胶组合物中，所述聚酰亚胺树脂的含量为10wt％-50wt％，所述交联剂的含量为1wt％-10wt％，所述光敏剂的含量为1wt％-10wt％，所述流平剂的含量为0.1wt％-2wt％；
2.如权利要求1所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，ar1选自以下基团中的一种或多种：
3.如权利要求1所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，ar2选自以下基团中的一种或多种：
4.如权利要求1所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，
5.如权利要求1所述的聚酰亚胺正性光刻胶组合物，其特征在于，所述聚酰亚胺树脂采用包括以下步骤的方法制备得到：
6.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王思恩，陶克文，李永彪，罗雄科，
申请(专利权)人：上海泽丰半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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