KR20220120691A - 건식 필름 - Google Patents

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KR20220120691A
KR20220120691A KR1020227027009A KR20227027009A KR20220120691A KR 20220120691 A KR20220120691 A KR 20220120691A KR 1020227027009 A KR1020227027009 A KR 1020227027009A KR 20227027009 A KR20227027009 A KR 20227027009A KR 20220120691 A KR20220120691 A KR 20220120691A
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KR
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ppb
less
dielectric
polymer
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KR1020227027009A
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산제이 말릭
윌리엄 에이. 레이너스
비노드 비. 디이
Original Assignee
후지필름 일렉트로닉 머티리얼스 유.에스.에이., 아이엔씨.
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Abstract

본 개시내용은 캐리어 기판(carrier substrate); 및 캐리어 기판에 의해 지지되는 유전체 필름(dielectric film)을 포함하는, 건식 필름 구조(dry film structure)에 관한 것이다. 유전체 필름은 적어도 하나의 유전성 중합체(dielectric polymer)와 소량의 금속을 포함한다.

Description

건식 필름
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 1월 16일자로 출원된 미국 가출원 일련 번호 제62/961,740호에 대한 우선권을 주장하고, 그 내용은 본원에 전부 참조로 포함된다.
미량 금속(trace metal)의 양은 차세대 유전체 재료(dielectric materials)의 중요한 측면이다. 예를 들어, 고급 유전체 재료를 위한 고전력 디바이스는 극히 까다로운 전기적 특성을 요구한다. 유전체 필름(dielectric film)에서 더 많은 양의 미량 금속과 이온 불순물은 조밀한 재분배 층 사이에 누설 전류(current leakage)를 유발할 것이다. 이들 불순물은 유전 손실 및 유전 상수와 같은 주요 전기적 특성에도 부정적인 영향을 미칠 것이다. 버퍼 코트(buffer coat)와 같은 기존 유전체 재료에서 이전에는 거의 또는 전혀 문제를 일으키지 않았던 미량 금속 불순물의 수준은 더 이상 용인될 수 없다. 따라서, 극히 낮은 미량 금속 불순물을 갖는 건식 필름(dry film) 유전체 재료가 필요하다.
본 개시내용은 매우 낮은 수준의 미량 금속을 갖는 유전체 건식 필름 구조(예를 들어, 폴리이미드 중합체 함유)를 제공함으로써 위 요구를 다룬다. 추가로, 유전체 건식 필름 구조에서 이러한 낮은 미량 금속 수준을 달성하기 위한 공정이 개시되어 있다.
일 양상에서, 본 개시내용은,
a) 캐리어 기판(carrier substrate); 및
b) 캐리어 기판에 의해 지지되는 유전체 필름(또는 층)으로서, 유전체 필름은 적어도 하나의 유전성 중합체(dielectric polymer)(예를 들어, 적어도 하나의 완전히 이미드화된(fully imidized) 폴리이미드 중합체)를 포함하는, 유전체 필름
을 포함하는 건식 필름 구조를 특징으로 하고,
유전체 필름에서 알루미늄, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈, 은, 및 아연의 총량은 유전체 필름의 약 300 ppb 미만이고, 유전체 필름에서 이들 금속 각각의 양은 유전체 필름의 약 100 ppb 미만이다.
다른 양상에서, 본 개시내용은,
a) 캐리어 기판; 및
b) 캐리어 기판에 의해 지지되는 유전체 필름(또는 층)으로서, 유전체 필름은 적어도 하나의 유전성 중합체(예를 들어, 적어도 하나의 완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체)를 포함하는, 유전체 필름
을 포함하는 건식 필름 구조를 특징으로 하고,
유전체 필름에서 알루미늄, 칼슘, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈, 칼륨, 은, 나트륨, 및 아연의 총량은 유전체 필름의 약 500 ppb 미만(예를 들어, 약 300 ppb 미만)이다.
다른 양상에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조에서 유전체 필름은,
a. 적어도 하나의 폴리이미드 중합체;
b. 적어도 하나의 가교제; 및
c. 적어도 하나의 촉매
를 포함하는 감광성 유전체 필름(photosensitive dielectric film)으로서,
유전체 필름에서 알루미늄, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈, 은, 및 아연의 총량은 유전체 필름의 약 300 ppb 미만이고, 유전체 필름에서 이들 금속 각각의 양은 유전체 필름의 약 100 ppb 미만인, 감광성 유전체 필름일 수 있다.
또 다른 양상에서, 본 개시내용은 건식 필름 구조를 제조하는 공정을 특징으로 한다. 이 방법은,
(A) 캐리어 기판(예를 들어, 적어도 하나의 플라스틱 필름을 포함하는 기판)을 적어도 하나의 유전성 중합체와 적어도 하나의 용매를 함유하는 유전체 필름 형성 조성물로 코팅하여 코팅된 조성물(coated composition)을 형성하는 단계;
(B) 코팅된 조성물을 건조시켜 유전체 필름을 형성하는 단계; 및
(C) 선택적으로 보호층을 유전체 필름에 적용하는 단계
를 포함한다. 일부 구현예에서, 유전체 필름에서 알루미늄, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈, 은, 및 아연의 총량은 유전체 필름의 약 300 ppb 미만이고, 유전체 필름에서 이들 금속 각각의 양은 개별적으로 유전체 필름의 약 100 ppb 미만이다. 일부 구현예에서, 상기 공정의 적어도 하나의 단계(예를 들어, 2개 또는 3개의 단계)(예를 들어, 전체 공정)는 청정실(clean room)에서 수행된다.
본원에 사용된 바와 같이, "완전히 이미드화된"이라는 용어는 본 개시내용의 폴리이미드 중합체가 적어도 약 90%(예를 들어, 적어도 약 95%, 적어도 약 98%, 적어도 약 99%, 또는 약 100%) 이미드화된 것을 의미한다. 본원에 사용된 바와 같이, "(메트)아크릴레이트"라는 용어는 아크릴레이트와 메타크릴레이트 둘 모두를 포함한다. 본원에 사용된 바와 같이, 촉매(예를 들어, 개시제)는 열 및/또는 방사선원에 노출될 때 중합 또는 가교 반응을 유도할 수 있는 화합물이다. 본원에 사용된 바와 같이, 가교제는 촉매의 존재하에 가교 또는 중합 반응이 가능한 2개 이상의 알케닐 또는 알키닐 기를 함유하는 화합물이다. 본원에 사용된 바와 같이, "금속"이라는 용어는 금속의 이온 형태(예를 들어, Al 이온) 또는 금속(예를 들어, Al)의 금속(metallic) 또는 원소 형태 둘 모두를 포함한다.
일부 구현예에서, 본 개시내용은,
a) 캐리어 기판; 및
b) 캐리어 기판에 의해 지지되는 유전체 필름으로서, 유전체 필름은 적어도 하나의 유전성 중합체를 함유하는, 유전체 필름
을 포함하는 건식 필름 구조를 특징으로 하고,
유전체 필름에서 알루미늄, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈, 은, 및 아연의 총량은 유전체 필름의 약 300 ppb 미만이고, 유전체 필름에서 이들 금속 각각의 양은 유전체 필름의 약 100 ppb 미만이다. 일부 구현예에서, 유전체 필름은 알루미늄, 칼슘, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈, 칼륨, 은, 나트륨, 및 아연을 포함할 수 있고, 이들 금속의 총량은 유전체 필름의 약 500 ppb 미만이다.
일부 구현예에서, 유전성 중합체는 폴리이미드(예를 들어, 완전히 이미드화된 폴리이미드), 폴리이미드 전구체(precursor) 중합체, 폴리벤즈옥사졸, 폴리벤즈옥사졸 전구체 중합체, (메트)아크릴레이트 중합체, 에폭시 중합체, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에테르, 노볼락 수지, 벤조시클로부텐 수지, 폴리스티렌 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조에서 유전체 필름(예를 들어, 유기 유전체 필름)은 적어도 하나의 완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체와 적어도 하나의 용매를 함유하는 조성물로부터 제조될 수 있다.
일부 구현예에서, 유전체 필름의 완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체는 적어도 하나의 디아민과 적어도 하나의 테트라카르복시산 이무수물의 반응에 의해 제조된다.
적합한 디아민의 예는, 1-(4-아미노페닐)-1,3,3-트리메틸인단-5-아민(4,4'-[1,4-페닐렌-비스(1-메틸에틸리덴)]비스아닐린), 1-(4-아미노페닐)-1,3,3-트리메틸-2H-인덴-5-아민, 1-(4-아미노페닐)-1,3,3-트리메틸-인단-5-아민, [1-(4-아미노페닐)-1,3,3-트리메틸-인단-5-일]아민, 1-(4-아미노페닐)-2,3-디하이드로-1,3,3-트리메틸-1H-인덴-5-아민, 5-아미노-6-메틸-1-(3'-아미노-4'-메틸페닐)-1,3,3-트리메틸인단, 4-아미노-6-메틸-1-(3'-아미노-4'-메틸페닐)-1,3,3-트리메틸인단, 5,7-디아미노-1,1-디메틸인단, 4,7-디아미노-1,1-디메틸인단, 5,7-디아미노-1,1,4-트리메틸인단, 5,7-디아미노-1,1,6-트리메틸인단, 5,7-디아미노-1,1-디메틸-4-에틸인단, p-페닐렌디아민, m-페닐렌디아민, o-페닐렌디아민, 3-메틸-1,2-벤젠-디아민, 1,2-디아미노에탄, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 1,5-디아미노펜탄, 1,6-디아미노헥산, 1,7-디아미노헵탄, 1,8-디아미노옥탄, 1,9-디아미노노난, 1,10-디아미노데칸, 1,2-디아미노시클로헥산, 1,4-디아미노시클로헥산, 1,3-시클로헥산비스(메틸아민), 5-아미노-1,3,3-트리메틸시클로헥산메탄아민, 2,5-디아미노벤조트리플루오라이드, 3,5-디아미노벤조트리플루오라이드, 1,3-디아미노-2,4,5,6-테트라플루오로벤젠, 4,4'-옥시디아닐린, 3,4'-옥시디아닐린, 3,3'-옥시디아닐린, 3,3'-디아미노디페닐설폰, 4,4'-디아미노디페닐설폰, 4,4'-이소프로필리덴디아닐린, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 2,2-비스(4-아미노페닐)프로판, 4,4'-디아미노디페닐 프로판, 4,4'-디아미노디페닐 설파이드, 4,4'-디아미노디페닐설폰, 4-아미노페닐-3-아미노벤조에이트, 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘, 3,3'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시페닐)]헥사플루오로프로판, 2,2-비스(3-아미노-4-메틸페닐)-헥사플루오로프로판, 2,2-비스(3-아미노페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 1,3-비스-(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스-(3-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스-(4-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스-(3-아미노페녹시)벤젠, 1-(4-아미노페녹시)-3-(3-아미노페녹시)벤젠, 2,2'-비스-(4-페녹시아닐린)이소프로필리덴, 비스(p-베타-아미노-t-부틸페닐)에테르, p-비스-2-(2-메틸-4-아미노펜틸)벤젠, p-비스(1,1-디메틸-5-아미노펜틸)벤젠, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 4,4'-디아미노벤조페논, 3'-디클로로벤지딘, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 4,4'-[1,3-페닐렌비스(1-메틸-에틸리덴)]비스아닐린, 4,4'-[1,4-페닐렌비스(1-메틸-에틸리덴)]비스아닐린, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]설폰, 2,2-비스[4-(3-아미노페녹시)벤젠], 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, (1,3'-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 및 9H-플루오렌-2,6-디아민을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 생성된 폴리이미드 중합체가 본 개시내용의 요건을 충족시키는 한, 이들 디아민 중 임의의 것은 개별적으로 또는 임의의 비율로 조합하여 사용될 수 있다.
적합한 테트라카르복시산 이무수물의 예는, 피라진-2,3,5,6-테트라카르복시산 이무수물, 티오펜-2,3,4,5-테트라카르복시산 이무수물, 2,3,5,6-피리딘테트라카르복시산 이무수물, 노르보르난-2,3,5,6-테트라카르복시산 이무수물, 비시클로[2.2.2]옥트-7-엔-3,4,8,9-테트라카르복시산 이무수물, 테트라시클로[4.4.1.0 2,5.0 7,10]운데칸-1,2,3,4-테트라카르복시산 이무수물, 3,3',4,4'-벤조페논 테트라카르복시산 이무수물, 3,3',4,4'-디페닐설폰 테트라카르복시산 이무수물, 3,3',4,4'-디페닐 에테르 테트라카르복시산 이무수물, 2,3,3',4'-디페닐 에테르 테트라카르복시산 이무수물, 2,2-[비스(3,4-디카르복시페닐)]헥사플루오로프로판 이무수물, 에틸렌글리콜 비스(무수트리멜리테이트), 및 5-(2,5-디옥소테트라하이드로)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르복시산 이무수물을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 더 바람직한 테트라카르복시산 이무수물 단량체는 2,2-[비스(3,4-디카르복시페닐)]헥사플루오로프로판 이무수물, 3,3',4,4'-벤조페논 테트라카르복시산 이무수물, 3,3',4,4'-디페닐설폰 테트라카르복시산 이무수물, 및 3,3',4,4'-디페닐 에테르 테트라카르복시산 이무수물을 포함한다. 생성된 폴리이미드 중합체가 본 개시내용의 요건을 충족시키는 한, 이들 테트라카르복시산 이무수물 중 임의의 것은 개별적으로 또는 임의의 비율로 조합하여 사용될 수 있다.
일반적으로, 이렇게 형성된 완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체는 유기 용매에 용해된다. 일부 구현예에서, 완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체는 25℃에서 유기 용매에 적어도 약 50 mg/mL(예를 들어, 적어도 약 100 mg/mL 또는 적어도 약 200 mg/mL)의 용해도를 가질 수 있다. 용매의 비제한적인 예는 테트라하이드로퓨란(THF), 감마-부티로락톤(GBL), 테트라하이드로푸르푸릴 알코올(THFA), 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA), 프로필렌 글리콜 메틸 에테르(PGME), 메틸 에틸 케톤(MEK), 메틸 이소부틸 케톤(MIBK) 또는 시클로펜타논(CP)을 포함한다. 이들 용매는 개별적으로 또는 2종, 3종 또는 그 이상을 조합하여 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 완전히 이미드화된 폴리이미드(PI) 중합체를 합성하기 위해, 폴리이미드 전구체 중합체가 먼저 제조된다. 일부 구현예에서, PI 전구체 중합체는 폴리아믹산(PAA) 중합체이다. 일부 구현예에서, PI 전구체는 폴리아믹 에스테르(PAE) 중합체이다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 디아민(들)은 적어도 하나(예를 들어, 2종, 3종 또는 그 이상)의 중합 용매에서 하나 이상의 테트라카르복시산 이무수물(들)과 조합되어 폴리아믹산(PAA) 중합체를 형성한다. 일부 구현예에서, 형성된 PAA 중합체는 화학적으로 또는 열적으로 이미드화되어 PI 중합체를 형성한다. 일부 구현예에서, PAA 중합체는 중합체 합성 동안 또는 후에 적절한 시약을 사용하여 말단 캡핑(end-capped)된다. 일부 구현예에서, 형성된 PAA 중합체는 에스테르화되어 폴리아믹 에스테르(PAE) 중합체를 형성한다. 일부 구현예에서, PAE 중합체는 적어도 하나의 중합 용매에서 테트라카르복시산 하프 에스테르(half ester)와 하나 이상의 디아민의 반응에 의해 형성된다. 일부 구현예에서, PAE 중합체는 적절한 시약을 사용하여 말단 캡핑된다. 일부 구현예에서, 말단 캡핑된 PI 중합체는 말단-캡 기(end-cap group)를 함유하는 PAA 중합체 또는 PAE 중합체로부터 합성된다. 일부 구현예에서, 이러한 PI 중합체는 이미드화 후에 말단 캡핑된다.
일부 구현예에서, 화학적 이미드화제(예를 들어, 탈수제)가 PAA 중합체에 첨가되어 폴리아믹산 기의 고리 닫힘(ring-closing) 탈수 과정을 촉매화하여 이미드 작용기를 형성함으로써 PI 중합체를 형성한다. 적합한 탈수제의 예는, 트리플루오로메탄설폰산, 메탄설폰산, p-톨루엔설폰산, 에탄설폰산, 부탄설폰산, 퍼플루오로부탄설폰산, 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 메타크릴산 무수물 및 부티르산 무수물을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 이 탈수 과정은 염기성 촉매의 추가 첨가에 의해 촉매화될 수 있다. 적합한 염기성 촉매의 예는 피리딘, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민, 디시클로헥실메틸아민, 2,6-루티딘, 3,5-루티딘, 피콜린, 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
일부 구현예에서, 완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체는 침전 없이 분리된다. 다른 바람직한 구현예에서, 완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체는 침전 없이 정제된다. 침전 없이 폴리이미드 중합체를 분리하거나 정제하는 방법은, 예를 들어, 미국 특허 번호 제9,617,386호에 기술되어 있고, 그 내용은 본원에 참조로 포함된다. 이론에 얽매이기를 원하는 것은 아니지만, 침전 없이 제조된 폴리이미드 중합체를 사용하는 것은 중합체에서 미량 금속의 양을 현저히 감소시켜 폴리이미드 중합체로부터 제조되는 건식 필름 구조에서 미량 금속의 양을 감소시킬 것으로 여겨진다.
말단 캡핑 및 비-말단 캡핑 PI 전구체 중합체를 합성하는 방법은 당업자에게 잘 알려져 있다. 이러한 방법의 예는, 예를 들어, 미국 특허 번호 US2,731,447, US3,435,002, US3,856,752, US4,026,876, US4,579,809, US4,629,777, US4,656,116, US4,960,860, US4,985,529, US5,006,611, US5,122,436, US5,252,534, US5,478,915, US5,773,559, US5,783,656, US5,969,055, 및 US9,617,386에 개시되어 있고, 그 내용은 본원에 참조로 포함된다. 예를 들어, US9,617,386은 침전 없이 폴리이미드 중합체를 제조하고 분리하는 방법을 기술하고 있다. 바람직한 구현예에서, 이온 교환 수지 또는 킬레이트 시약을 사용하여 중합체를 정제할 필요가 없다. 일부 구현예에서, 폴리이미드 중합체를 제조하는 방법은 이온 교환 수지 또는 킬레이트 시약의 사용을 구체적으로 배제한다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 적어도 약 5,000 달톤(예를 들어, 적어도 약 10,000 달톤, 적어도 약 20,000 달톤, 적어도 약 25,000 달톤, 적어도 약 30,000 달톤, 적어도 약 35,000 달톤, 적어도 약 40,000 달톤, 또는 적어도 약 45,000 달톤) 및/또는 최대 약 100,000 달톤(예를 들어, 최대 약 90,000 달톤, 최대 약 80,000 달톤, 최대 약 70,000 달톤, 최대 약 65,000 달톤, 최대 약 60,000 달톤, 최대 약 55,000 달톤, 또는 최대 약 50,000 달톤)이다. 일 구현예에서, 완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 약 20,000 달톤 내지 약 70,000 달톤이다. 일 구현예에서, 완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 약 30,000 달톤 내지 약 80,000 달톤이다. 중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피 방법으로 얻을 수 있고, 폴리스티렌 표준 대비 계산될 수 있다.
폴리벤즈옥사졸 전구체 중합체와 폴리벤즈옥사졸 중합체를 합성하는 방법도 당업자에게 잘 알려져 있다. 이러한 방법의 예는, 예를 들어, 미국 특허 번호 제6,143,467호, 미국 특허 번호 제6,127,086호, 미국 특허 번호 제6,511,789호, 미국 특허 번호 제7,056,641호, 미국 특허 번호 제6,929,891호, 미국 특허 번호 제7,101,652호, 미국 특허 번호 제7,195,849호, 미국 특허 번호 제7,129,011호, 및 미국 특허 번호 제9,519,216호에 개시되어 있고, 그 내용은 본원에 참조로 포함된다.
적합한 (메트)아크릴레이트 중합체의 예는, 폴리(N,N-디메틸아미노 에틸 아크릴레이트), 폴리(벤질 메타크릴레이트), 폴리(부틸 메타크릴레이트), 폴리(tert-부틸 메타크릴레이트), 폴리(부틸 메타크릴레이트-코-이소부틸 메타크릴레이트), 폴리(부틸 메타크릴레이트-코-메틸 메타크릴레이트), 폴리(시클로헥실 메타크릴레이트), 폴리(2-에틸헥실 메타크릴레이트), 폴리(에틸 메타크릴레이트), 폴리(헥사데실 메타크릴레이트), 폴리(헥실 메타크릴레이트), 폴리(이소부틸 메타크릴레이트), 폴리(이소프로필 메타크릴레이트), 폴리(라우릴 메타크릴레이트-코-에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(메틸 메타크릴레이트-코-에틸 아크릴레이트), 폴리(메틸 메타크릴레이트-코-에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트), 폴리(옥타데실 메타크릴레이트), 폴리(테트라하이드로푸르푸릴 메타크릴레이트), 폴리(테트라하이드로푸르푸릴 메타크릴레이트-코-에틸 메타크릴레이트), 폴리(부틸 아크릴레이트), 폴리(에틸 아크릴레이트), 폴리(2-에틸헥실 아크릴레이트), 및 폴리(메틸 아크릴레이트)를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 이들 중합체는 상업적으로 입수 가능하거나 당업계에 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다.
적합한 에폭시 중합체의 예는 비스페놀 A 에폭시 중합체, 비스페놀 F 에폭시 중합체, 노볼락 에폭시 중합체, 지방족 에폭시 중합체, 및 글리시딜아민 에폭시 중합체를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 이들 중합체는 상업적으로 입수 가능하거나 당업계에 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다.
일반적으로, 본 개시내용은 또한 적어도 하나의 유전성 중합체(예를 들어, 적어도 하나의 완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체)와 적어도 하나의 유기 용매를 함유하는 유전체 필름 형성 조성물을 특징으로 한다. 유전체 필름 형성 조성물을 형성하는 데 유용한 적합한 유기 용매는 균일(homogeneous) 혼합물을 형성하기 위해 조성물의 모든 성분을 용해시키거나 분산시킬 수 있어야 한다. 적합한 용매의 선택은 또한 이렇게 형성된 균일 용액이 임의의 공지된 방법에 의해 침적되고 균일 필름을 생성하는 능력에 기초할 수 있다. 적합한 용매의 선택은 또한 필름 내의 잔류 용매의 양이 필름의 총 중량의 약 10% 미만(예를 들어, 약 9% 미만, 약 8% 미만, 약 7% 미만, 약 6% 미만, 약 5% 미만, 약 4% 미만, 약 3% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만)이 되도록 용매가 작동 온도 범위(예를 들어, 70℃ 내지 200℃)에서 필름으로부터 증발하는 능력에 의존할 수 있다. 용매의 비제한적인 예는 테트라하이드로퓨란(THF), 감마-부티로락톤(GBL), 테트라하이드로푸르푸릴 알코올(THFA), 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA), 프로필렌 글리콜 메틸 에테르(PGME), 메틸 에틸 케톤(MEK), 메틸 이소부틸 케톤(MIBK), 및 시클로펜타논(CP)을 포함한다. 이들 용매는 개별적으로 또는 2종, 3종 또는 그 이상을 조합하여 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 유전체 필름 형성 조성물은 감광성이다. 일부 구현예에서, 이 조성물은 적어도 하나의 가교제 및/또는 적어도 하나의 촉매를 추가로 포함한다.
일부 구현예에서, 적어도 하나의 가교제는 적어도 2개의 (메트)아크릴레이트 기를 함유한다. 일부 구현예에서, 가교제는 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,12-도데칸디올 디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 시클로헥산디메탄올 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 프로폭실화(3)글리세롤 트리(메트)아크릴레이트, 디비닐벤젠, 에톡실화 비스페놀-A-디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 비스(알릴 카보네이트), 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타-/헥사-(메트)아크릴레이트, 이소시아누레이트 트리(메트)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)-이소시아누레이트 디(메트)아크릴레이트, 1,3-부탄디올 트리(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 트리(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴레이트 변성(modified)-요소-포름알데히드 수지, (메트)아크릴레이트 변성 멜라민-포름알데히드 수지 및 (메트)아크릴레이트 변성 셀룰로오스로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 적어도 하나의 가교제는 적어도 하나의 우레탄 아크릴레이트 올리고머이다. "우레탄 아크릴레이트 올리고머"라는 용어는 우레탄 결합(linkage)을 함유하고 우레탄 멀티(메트)아크릴레이트, 멀티우레탄(메트)아크릴레이트, 및 멀티우레탄 멀티(메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴레이트(예를 들어, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트) 작용기를 갖는 우레탄 (메트)아크릴레이트 화합물의 종류를 나타낸다. 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머의 유형은, 예를 들어, Coady 등의 미국 특허 번호 제4,608,409호와 Chisholm 등의 미국 특허 번호 제6,844,950호에 의해 기술되어 있고, 그 내용은 본원에 참조로 포함된다. 본 개시내용에 유용한 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 특정한 예는 CN9165US, CN9167US, CN972, CN9782, CN9783 및 CN992를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 이들 및 기타 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 Arkema로부터 상업적으로 입수 가능하다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조에서 유전체 필름의 제조를 위한 조성물에 사용되는 촉매는 광개시제이고, 여기서 광개시제는 고에너지 방사선에 노출될 때 자유 라디칼을 생성할 수 있는 화합물이다. 고에너지 방사선의 비제한적인 예는 전자빔, 자외선, 및 X-선을 포함한다. 이론에 얽매이기를 원하는 것은 아니지만, 광개시제는 조성물에 존재하는 가교 또는 중합 반응을 거칠 수 있는 가교제를 수반하는 가교 또는 중합 반응을 유도하는 것으로 여겨진다.
광개시제의 특정한 예는, 1,2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)페닐]-, 2-(O-벤조일옥심)(BASF의 OXE-01), 1-(O-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]에타논(BASF의 OXE-02), 1,8-옥탄디온, 1,8-비스[9-(2-에틸헥실)-6-니트로-9H-카바졸-3-일]-1,8-비스(O-아세틸옥심), 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤(BASF의 Irgacure 184), 1-히드록시시클로헥실페닐케톤과 벤조페논의 블렌드(BASF의 Irgacure 500), 2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드(BASF의 Irgacure 1800, 1850, 및 1700), 2,2-디메톡실-2-아세토페논(BASF의 Irgacure 651), 비스(2,4,6-트리메틸 벤조일)페닐 포스핀 옥사이드(BASF의 Irgacure 819), 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르포리노프로판-1-온(BASF의 Irgacure 907), (2,4,6-트리메틸벤조일)디페닐 포스핀 옥사이드(BASF의 Lucerin TPO), 에톡시(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐 포스핀 옥사이드(BASF의 Lucerin TPO-L), 포스핀 옥사이드, 히드록시 케톤 및 벤조페논 유도체의 블렌드(Arkema의 ESACURE KTO46), 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온(Merck의 Darocur 1173), 2-(벤조일옥시이미노)-1-[4-(페닐티오)페닐]-1-옥타논(OXE-01, BASF로부터 입수 가능), 1-(O-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]에타논(OXE-02, BASF로부터 입수 가능), NCI-831(ADEKA Corp.), N-1919(ADEKA Corp.), 벤조페논, 2-클로로티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤, 벤조디메틸케탈, 1,1,1-트리클로로아세토페논, 디에톡시아세토페논, m-클로로아세토페논, 프로피오페논, 안트라퀴논, 디벤조수베론 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
비-이온형 광개시제의 특정한 예는, (5-톨루일설포닐옥시이미노-5H-티오펜-2-일리덴)-2-메틸페닐-아세토니트릴(BASF의 Irgacure 121), 페나실 p-메틸벤젠설포네이트, 벤조인 p-톨루엔설포네이트, (p-톨루엔-설포닐옥시)메틸벤조인, 3-(p-톨루엔설포닐옥시)-2-히드록시-2-페닐-1-페닐프로필 에테르, N-(p-도데실벤젠설포닐옥시)-1,8-나프탈이미드, N-(페닐-설포닐옥시)-1,8-나프탈이미드, 비스(시클로헥실설포닐)디아조메탄, 1-p-톨루엔설포닐-1-시클로헥실카르보닐디아조메탄, 2-니트로벤질 p-톨루엔설포네이트, 2,6-디니트로벤질 p-톨루엔설포네이트, 및 2,4-디니트로벤질 p-트리플루오로메틸벤젠설포네이트 등을 포함한다.
일부 구현예에서, 선택적인 감광제가 유전체 필름 형성 조성물에 사용될 수 있고, 여기서 감광제는 193 내지 405 nm의 파장 범위의 광을 흡수할 수 있다. 감광제의 예는 9-메틸안트라센, 안트라센메탄올, 아세나프틸렌, 티옥산톤, 메틸-2-나프틸 케톤, 4-아세틸비페닐 및 1,2-벤조플루오렌을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
가교 또는 중합 반응이 열에 의해 개시되는 구현예에서, 사용된 촉매는 열 개시제이고, 여기서 열 개시제는 약 70℃ 내지 약 250℃의 온도에 노출될 때 자유 라디칼을 생성할 수 있는 화합물이다. 이론에 얽매이기를 원하는 것은 아니지만, 열 개시제는 조성물에 존재하는 가교 또는 중합 반응을 거칠 수 있는 가교제를 수반하는 가교 또는 중합 반응을 유도하는 것으로 여겨진다.
열 개시제의 특정한 예는, 벤조일 퍼옥사이드, 시클로헥사논 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, tert-아밀 퍼옥시벤조에이트, tert-부틸 하이드로퍼옥사이드, 디큐밀 퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, 숙신산 퍼옥사이드, 디(n-프로필)퍼옥시디카보네이트, 2,2-아조비스(이소부티로니트릴), 2,2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 디메틸-2,2-아조비스이소부티레이트, 4,4-아조비스(4-시아노펜탄산), 아조비스시클로헥산카르보니트릴, 2,2-아조비스(2-메틸부티로니트릴) 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
일부 구현예에서, 유전체 필름 형성 조성물에는 2종 이상의 촉매의 조합이 사용될 수 있다. 촉매의 조합은 모든 열 개시제, 모든 광개시제, 또는 열 개시제와 광개시제의 조합일 수 있다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 유전체 필름 형성 조성물은 하나 이상의 접착 촉진제(adhesion promoter)를 추가로 포함한다. 적합한 접착 촉진제는 "Silane Coupling Agent" Edwin P. Plueddemann, 1982 Plenum Press, New York에 기술되어 있다. 접착 촉진제의 종류는 메르캅토알콕시실란, 아미노알콕시실란, 에폭시알콕시실란, 글리시딜옥시알콕시실란, 메르캅토실란, 시아네이토실란 및 이미다졸 실란을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 일부 구현예에서, 접착 촉진제는 알콕시실릴기와, 치환되거나 비치환된 알케닐기와 치환되거나 비치환된 알키닐기로부터 선택되는 탄소-탄소 다중 결합을 함유하는 작용기 둘 모두를 함유한다.
본 개시내용의 유전체 필름 형성 조성물은 또한 선택적으로 하나 이상의 계면활성제를 함유할 수 있다. 적합한 계면활성제의 예는, 그 내용이 본원에 참조로 포함되는 JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950, JP-A-63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432 및 JP-A-9-5988에 기술된 계면활성제를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용의 유전체 필름 형성 조성물은 선택적으로 하나 이상의 구리 부동태화 시약(passivation reagent)을 함유할 수 있다. 구리 부동태화 시약의 예는 트리아졸 화합물, 이미다졸 화합물 및 테트라졸 화합물을 포함한다. 트리아졸 화합물은 트리아졸, 벤조트리아졸, 치환된 트리아졸, 및 치환된 벤조트리아졸을 포함할 수 있다. 트리아졸 화합물의 예는 1,2,4-트리아졸, 1,2,3-트리아졸, 또는 C1-C8 알킬(예를 들어, 5-메틸트리아졸), 아미노, 티올, 메르캅토, 이미노, 카르복시 및 니트로 기와 같은 치환기로 치환된 트리아졸을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 특정한 예는, 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸, 5-메틸-1,2,4-트리아졸, 5-페닐-벤조트리아졸, 5-니트로-벤조트리아졸, 3-아미노-5-메르캅토-1,2,4-트리아졸, 1-아미노-1,2,4-트리아졸, 히드록시벤조트리아졸, 2-(5-아미노-펜틸)-벤조트리아졸, 1-아미노-1,2,3-트리아졸, 1-아미노-5-메틸-1,2,3-트리아졸, 3-아미노-1,2,4-트리아졸, 3-메르캅토-1,2,4-트리아졸, 3-이소프로필-1,2,4-트리아졸, 5-페닐티올-벤조트리아졸, 할로-벤조트리아졸(할로 = F, Cl, Br 또는 I), 나프토트리아졸 등을 포함한다. 이미다졸 화합물의 예는, 2-알킬-4-메틸 이미다졸, 2-페닐-4-알킬 이미다졸, 2-메틸-4(5)-니트로이미다졸, 5-메틸-4-니트로이미다졸, 4-이미다졸메탄올 염산염, 및 2-메르캅토-1-메틸이미다졸을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 테트라졸 화합물의 예는, 1-H-테트라졸, 5-메틸-1H-테트라졸, 5-페닐-1H-테트라졸, 5-아미노-1H-테트라졸, 1-페닐-5-메르캅토-1H-테트라졸, 5,5'-비스-1H-테트라졸, 1-메틸-5-에틸테트라졸, 1-메틸-5-메르캅토테트라졸, 1-카르복시메틸-5-메르캅토테트라졸 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 선택적인 구리 부동태화제(passivation agent)의 양은, 사용되는 경우, 유전체 필름 형성 조성물의 전체 중량의 적어도 약 0.05 중량%(예를 들어, 적어도 약 0.1 중량% 또는 적어도 약 0.5 중량%) 및/또는 최대 약 2 중량%(예를 들어, 최대 약 1.5 중량% 또는 최대 약 1.0 중량%)이다.
본 개시내용의 유전체 필름 형성 조성물은 선택적으로 하나 이상의 염료(dye) 및/또는 하나 이상의 착색제(colorant)를 함유할 수 있다.
적합한 염료는 일반적으로 유기 재료이고, 예를 들어, 쿠마린 460(청색), 쿠마린 6(녹색), 나일 적색 등과 같은 쿠마린 염료; 탄화수소 및 치환된 탄화수소 염료; 다중 고리형 방향족 탄화수소 염료; 옥사졸 또는 옥사디아졸 염료와 같은 신틸레이션 염료(scintillation dye); 아릴- 또는 헤테로아릴-치환된 폴리(C2-8) 올레핀 염료; 카르보시아닌 염료; 인단트론 염료; 프탈로시아닌 염료; 옥사진 염료; 카르보스티릴 염료; 나프탈렌테트라카르복시산 염료; 포르피린 염료; 비스(스티릴)비페닐 염료; 아크리딘 염료; 안트라퀴논 염료; 시아닌 염료; 메틴 염료; 아릴메탄 염료; 아조 염료; 인디고이드 염료; 티오인디고이드 염료; 디아조늄 염료; 니트로 염료; 퀴논 이민 염료; 아미노케톤 염료; 테트라졸륨 염료; 티아졸 염료; 페릴렌 염료; 페리논 염료; 비스-벤즈옥사졸릴티오펜(BBOT); 트리아릴메탄 염료; 잔텐 염료; 티오잔텐 염료; 나프탈이미드 염료; 락톤 염료; 근적외선 파장을 흡수하고 가시광선 파장을 방출하는 안티스톡스 시프트(anti-stokes shift) 염료 등과 같은 형광단(fluorophore); 7-아미노-4-메틸쿠마린, 3-(2'-벤조티아졸릴)-7-디에틸아미노쿠마린, 2-(4-비페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸, 2,5-비스-(4-비페닐릴)-옥사졸, 2,2'-디메틸-p-쿼터페닐, 2,2-디메틸-p-테르페닐, 3,5,3",5"-테트라-t-부틸-p-퀸크페닐, 2,5-디페닐퓨란, 2,5-디페닐옥사졸, 4,4'-디페닐스틸벤, 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란, 1,1'-디에틸-2,2'-카르보시아닌 요오드화물, 3,3'-디에틸-4,4',5,5'-디벤조티아트리카르보시아닌 요오드화물, 7-디메틸아미노-1-메틸-4-메톡시-8-아자퀴놀론-2,7-디메틸아미노-4-메틸퀴놀론-2,2-(4-(4-디메틸아미노페닐)-1,3-부타디에닐)-3-에틸벤조티아졸륨 퍼클로레이트, 3-디에틸아미노-7-디에틸이미노페녹사조늄 퍼클로레이트, 2-(1-나프틸)-5-페닐옥사졸, 및 2,2'-p-페닐렌-비스(5-페닐옥사졸)과 같은 발광 염료(luminescent dye); 로다민(rhodamine) 700; 로다민 800; 피렌(pyrene); 크리센(chrysene); 루브렌(rubrene); 코로넨(coronene); 또는 그 유사체, 또는 전술한 염료 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 염료는 일반적으로 조성물의 중합체 부분 100 중량부를 기준으로 약 0.01 내지 약 20 중량부의 양으로 사용된다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 유전체 필름 형성 조성물은 다음 용매 중 하나 이상을, 하나 초과인 경우, 임의의 조합으로 구체적으로 배제한다. 이러한 용매는 메틸 에틸 케톤(MEK)과 같은 선형 케톤, 에틸 아세테이트와 같은 에스테르, 에틸 락테이트와 같은 에스테르 알코올, 테트라하이드로푸르푸릴 알코올과 같은 에테르 알코올, 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA)와 같은 글리콜 에스테르로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 유전체 필름 형성 조성물은 다음 접착 촉진제 중 하나 이상을, 하나 초과인 경우, 임의의 조합으로 구체적으로 배제한다. 이러한 접착 촉진제는 1차 아민 함유 접착 촉진제(3-아미노프로필 트리에톡시실란 및 m-아미노페닐 트리에톡시실란과 같은), 2차 아민 함유 접착 촉진제(N-시클로헥실아미노 트리메톡시실란과 같은), 3차 아민 함유 접착 촉진제(디에틸아미노에틸 트리에톡시실란과 같은), 요소 함유 접착 촉진제(우레이도프로필 트리메톡시실란과 같은), 무수물 함유 접착 촉진제(3-(트리에톡시실릴)프로필 숙신산 무수물과 같은), 에폭시 함유 접착 촉진제(2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸 트리에톡시실란과 같은), 이소시아네이토 함유 접착 촉진제(3-이소시아네이토프로필 트리에톡시실란과 같은), 및 황 함유 접착 촉진제(3-메르캅토프로필 트리메톡시실란과 같은)로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 유전체 필름 형성 조성물은 첨가제 성분 중 하나 이상을, 하나 초과인 경우, 임의의 조합으로 구체적으로 배제한다. 이러한 성분은 비-폴리이미드 중합체, 비-가교 비-폴리이미드 중합체, 계면활성제, 가소제, 착색제, 염료, 물, 산소 제거제, 4차 수산화암모늄, 아민, 알칼리 금속 및 알칼리 토류 염기(NaOH, KOH, LiOH, 수산화마그네슘 및 수산화칼슘과 같은), 플루오린화물 함유 단량체 화합물, 산화제(예를 들어, 과산화물, 과산화수소, 질산제2철, 요오드산칼륨, 과망간산칼륨, 질산, 아염소산암모늄, 염소산암모늄, 요오드산암모늄, 과붕산암모늄, 과염소산암모늄, 과요오드산암모늄, 과황산암모늄, 아염소산테트라메틸암모늄, 염소산테트라메틸암모늄, 요오드산테트라메틸암모늄, 과붕산테트라메틸암모늄, 과염소산테트라메틸암모늄, 과요오드산테트라메틸암모늄, 과황산테트라메틸암모늄, 요소 과산화수소, 및 과아세트산), 연마제, 규산염, 부식 억제제(예를 들어, 비-아졸 부식 억제제), 구아니딘, 구아니딘염, 무기산(예를 들어, 설폰산, 황산, 아황산, 아질산, 질산, 아인산, 및 인산), 유기산(예를 들어, 히드록시카르복시산, 및 카르복시산과 폴리카르복시산), 피롤리돈, 폴리비닐 피롤리돈, 및 금속 염(예를 들어, 금속 할로겐화물)으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 개시내용은 건식 필름 구조를 제조하는 방법을 특징으로 한다. 이 방법은,
(A) 캐리어 기판(예를 들어, 적어도 하나의 플라스틱 필름을 포함하는 기판)을 본 개시내용의 유전체 필름 형성 조성물로 코팅하여 코팅된 조성물을 형성하는 단계;
(B) 코팅된 조성물을 건조시켜 유전체 필름을 형성하는 단계; 및
(C) 선택적으로 보호층을 유전체 필름에 적용하는 단계
를 포함한다. 일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 알루미늄, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈, 은, 및 아연의 총량은 유전체 필름의 약 300 ppb 미만이다. 일부 구현예에서, 유전체 필름에서 알루미늄, 칼슘, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈, 칼륨, 은, 나트륨, 및 아연의 총량은 유전체 필름의 약 500 ppb 미만이다. 일부 구현예에서, 위에 열거된 이들 금속 각각의 양은 개별적으로 유전체 필름의 약 100 ppb 미만이다. 일부 구현예에서, 상기 공정의 적어도 하나의 단계(예를 들어, 전체 공정)는 청정실에서 수행된다.
일부 구현예에서, 낮은 수준의 금속을 갖는 건식 필름 구조를 제조하는 방법은,
a) 적어도 하나의 극성, 비양성자성 중합 용매에 유전성 중합체(예를 들어, 완전히 이미드화된 폴리이미드와 같은 폴리이미드)를 함유하는 유기 용액을 제공하거나 합성하는 단계;
b) 적어도 하나의 정제 용매를 유기 용액에 첨가하여 희석된 유기 용액을 형성하는 단계로서, 적어도 하나의 정제 용매는 적어도 하나의 중합 용매보다 극성이 적고 25℃에서 적어도 하나의 중합 용매보다 낮은 수용해도를 갖는, 단계;
c) 희석된 유기 용액을 물 또는 수용액으로 세척하여 세척된 중합체 함유 유기 용액을 얻는 단계;
d) 세척된 중합체 함유 유기 용액에서 적어도 하나의 정제 용매의 일부를 제거하여 정제된 유전성 중합체를 함유하는 용액을 얻는 단계;
e) 선택적으로 추가 성분을 용액에 첨가하여 유전체 필름 형성 조성물을 형성하는 단계;
f) 청정실 셋업(clean room set-up)에서, 캐리어 기판을 유전체 필름 형성 조성물(예를 들어, 정제된 폴리이미드를 함유하는 용액)로 코팅하는 단계;
g) 코팅된 조성물을 건조시켜 유전체 필름을 형성하는 단계; 및
h) 선택적으로 보호층을 유전체 필름에 적용하는 단계
를 포함한다. 일부 구현예에서, 단계 f), g), 및 h) 중 하나 이상(예를 들어, 2개 또는 3개)은 청정실에서 수행될 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 공정에 의해 얻어진 건식 필름 구조는 낮은 수준의 금속을 갖는 유전체 필름(예를 들어, 본원에 기술된 것과 같은)을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 유전체 필름 형성 조성물은 조성물을 캐리어 기판 위에 코팅하기 전에 여과될 수 있다. 일부 구현예에서, 필터는 최대 약 1 ㎛(예를 들어, 최대 약 0.8 ㎛, 최대 약 0.5 ㎛, 또는 최대 약 0.2 ㎛)와 같은 비교적 작은 공동 크기를 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조는 등급 10000 청정실, 등급 1000 청정실, 등급 100 청정실, 또는 등급 10 청정실(US FED STD 209E에 따라, ISO 14644-1로 대체됨)에서 제조된다.
일부 구현예에서, 캐리어 기판은 하나 이상의 중합체(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트)를 포함할 수 있는 단일 또는 다층 플라스틱 필름이다. 일부 구현예에서, 캐리어 기판은 우수한 광학 투명도를 갖고, 중합체 층에 릴리프 패턴(relief pattern)을 형성하는 데 사용되는 화학선(actinic radiation)에 실질적으로 투명하다. 캐리어 기판의 두께는 바람직하게는 적어도 약 10 ㎛(예를 들어, 적어도 약 15 ㎛, 적어도 약 20 ㎛, 적어도 약 30 ㎛, 적어도 약 40 ㎛, 적어도 약 50 ㎛ 또는 적어도 약 60 ㎛) 내지 최대 약 150 ㎛(예를 들어, 최대 약 140 ㎛, 최대 약 120 ㎛, 최대 약 100 ㎛, 최대 약 90 ㎛, 최대 약 80 ㎛, 또는 최대 약 70 ㎛)의 범위에 있다.
일부 구현예에서, 보호층은 하나 이상의 중합체(예를 들어, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌)를 포함할 수 있는 단일 또는 다층 필름이다. 캐리어 기판과 보호층의 예는, 예를 들어, 미국 출원 공개 번호 제2016/0313642호에 기술되어 있고, 그 내용은 본원에 참조로 포함된다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 금속(예를 들어, 알루미늄, 칼슘, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈, 칼륨, 은, 나트륨, 및 아연)의 총량은 유전체 필름의 약 1000 ppb 미만(예를 들어, 약 800 ppb 미만, 약 600 ppb 미만, 약 500 ppb 미만, 약 300 ppb 미만, 약 280 ppb 미만, 약 260 ppb 미만, 약 240 ppb 미만, 약 220 ppb 미만, 약 200 ppb 미만, 약 150 ppb 미만, 약 100 ppb 미만, 약 50 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다. 일부 구현예에서, 유전체 필름에서 위에 열거된 이들 금속 각각의 양은 개별적으로 유전체 필름의 약 100 ppb 미만(예를 들어, 약 90 ppb 미만, 약 80 ppb 미만, 약 70 ppb 미만, 약 60 ppb 미만, 약 50 ppb 미만, 약 40 ppb 미만, 약 30 ppb 미만, 약 20 ppb 미만, 약 10 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 알루미늄의 양은 유전체 필름의 약 30 ppb 미만(예를 들어, 약 25 ppb 미만, 약 20 ppb 미만, 약 15 ppb 미만, 약 10 ppb 미만, 약 5 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 칼슘의 양은 유전체 필름의 약 300 ppb 미만(예를 들어, 약 250 ppb 미만, 약 200 ppb 미만, 약 150 ppb 미만, 약 100 ppb 미만, 약 50 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 크롬의 양은 유전체 필름의 약 60 ppb 미만(예를 들어, 약 55 ppb 미만, 약 50 ppb 미만, 약 45 ppb 미만, 약 40 ppb 미만, 약 35 ppb 미만, 약 30 ppb 미만, 약 25 ppb 미만, 약 20 ppb 미만, 약 15 ppb 미만, 약 10 ppb 미만, 또는 약 5 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 코발트의 양은 유전체 필름의 약 30 ppb 미만(예를 들어, 약 25 ppb 미만, 약 20 ppb 미만, 약 15 ppb 미만, 약 10 ppb 미만, 약 5 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 구리의 양은 유전체 필름의 약 60 ppb 미만(예를 들어, 약 55 ppb 미만, 약 50 ppb 미만, 약 45 ppb 미만, 약 40 ppb 미만, 약 35 ppb 미만, 약 30 ppb 미만, 약 25 ppb 미만, 약 20 ppb 미만, 약 15 ppb 미만, 약 10 ppb 미만, 또는 약 5 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 철의 양은 유전체 필름의 약 80 ppb 미만(예를 들어, 약 70 ppb 미만, 약 65 ppb 미만, 약 60 ppb 미만, 약 55 ppb 미만, 약 50 ppb 미만, 약 45 ppb 미만, 약 40 ppb 미만, 약 35 ppb 미만, 약 30 ppb 미만, 약 25 ppb 미만, 약 20 ppb 미만, 약 15 ppb 미만, 약 10 ppb 미만, 또는 약 5 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 마그네슘의 양은 유전체 필름의 약 60 ppb 미만(예를 들어, 약 55 ppb 미만, 약 50 ppb 미만, 약 45 ppb 미만, 약 40 ppb 미만, 약 35 ppb 미만, 약 30 ppb 미만, 약 25 ppb 미만, 약 20 ppb 미만, 약 15 ppb 미만, 약 10 ppb 미만, 또는 약 5 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 망간의 양은 유전체 필름의 약 60 ppb 미만(예를 들어, 약 55 ppb 미만, 약 50 ppb 미만, 약 45 ppb 미만, 약 40 ppb 미만, 약 35 ppb 미만, 약 30 ppb 미만, 약 25 ppb 미만, 약 20 ppb 미만, 약 15 ppb 미만, 약 10 ppb 미만, 또는 약 5 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 니켈의 양은 유전체 필름의 약 30 ppb 미만(예를 들어, 약 25 ppb 미만, 약 20 ppb 미만, 약 15 ppb 미만, 약 10 ppb 미만, 또는 약 5 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 칼륨의 양은 유전체 필름의 약 300 ppb 미만(예를 들어, 약 250 ppb 미만, 약 200 ppb 미만, 약 150 ppb 미만, 약 100 ppb 미만, 약 50 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 은의 양은 유전체 필름의 약 40 ppb 미만(예를 들어, 약 35 ppb 미만, 약 32.5 ppb 미만, 약 30 ppb 미만, 약 25 ppb 미만, 약 20 ppb 미만, 약 15 ppb 미만, 약 10 ppb 미만, 또는 약 5 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 나트륨의 양은 유전체 필름의 약 300 ppb 미만(예를 들어, 약 250 ppb 미만, 약 200 ppb 미만, 약 150 ppb 미만, 약 100 ppb 미만, 약 50 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 아연의 양은 유전체 필름의 약 300 ppb 미만(예를 들어, 약 250 ppb 미만, 약 200 ppb 미만, 약 150 ppb 미만, 약 100 ppb 미만, 약 50 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 유전체 필름에서 티타늄의 양은 유전체 필름의 약 30 ppb 미만(예를 들어, 약 25 ppb 미만, 약 20 ppb 미만, 약 15 ppb 미만, 약 10 ppb 미만, 약 5 ppb 미만, 또는 약 0 ppb)이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용은 본원에 기술된 건식 필름 구조를 사용하여 물품(예를 들어, 빌드업 층 스택(build-up layer stack))을 구성하는 공정을 특징으로 한다. 일부 구현예에서, 공정은 다음의 단계를 포함할 수 있다:
(a) 기판(예를 들어, 유전체 층이 선택적으로 적층된 전자 기판)을 제공하는 단계,
(b) 존재하는 경우, 본 개시내용의 건식 필름 구조의 보호층을 선택적으로 제거하는 단계,
(c) 건식 필름 구조의 감광성 유전체 필름을 기판에 적층하여 적층판(laminate)을 형성하는 단계,
(d) 마스크를 통해 감광성 유전체 필름을 화학선에 노출시키는 단계,
(e) 노출된 유전체 필름을 베이킹하는 단계,
(f) 수성 현상액으로 유전체 필름의 노출된 영역을 현상하여 유전체 필름에 개방 영역을 형성하는 단계,
(g) 중합체 층의 개방 영역에 구리 층을 선택적으로 침적시키는 단계, 및
(h) 유전체 필름을 제거하는 단계.
상기 공정에서, 임의의 캐리어 기판은 적층 단계 후 및 현상 단계 전에(예를 들어, 노출 단계 전 또는 후에) 제거될 수 있다.
위에 기술된 단계 (a) 내지 (h)는 기판의 한 면 또는 양면 위에 필요한 만큼 여러 번 적용될 수 있다.
일반적으로, 위에 기술된 공정을 사용하여 반도체 디바이스에 사용될 물품을 형성할 수 있다. 이러한 물품의 예는 반도체 기판, 전자기기용 가요성 필름, 전선 절연, 전선 코팅, 전선 에나멜 또는 잉크드 기판(inked substrate)을 포함한다. 이러한 물품으로 제조될 수 있는 반도체 디바이스의 예는 집적 회로, 발광 다이오드, 태양 전지 및 트랜지스터를 포함한다.
다음의 실시예는 본 개시내용의 원리 및 실시를 보다 명확하게 예시하기 위해 제공된다. 본 개시내용은 기술된 실시예에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다.
실시예
합성 실시예 1(P-1)
6FDA/DAPI 폴리이미드의 제조
Figure pct00001
중합체 (Poly-1)
실온에서 고체 2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 이무수물(6FDA)(3.34 Kg, 7.52 몰)을 NMP(22.06 Kg) 중의 4,4'-[1,4-페닐렌-비스(1-메틸에틸리덴)]비스아닐린(DAPI)(2.18 Kg, 8.19 몰)의 용액에 채웠다. 추가 NMP(8.16 Kg)를 용액에 사용하여 이무수물을 헹구었다. 반응 온도를 60℃로 증가시키고 혼합물을 3.5시간 동안 반응시켰다. 다음으로, 아세트산 무수물(1.257 Kg)과 피리딘(495 g)을 첨가하고, 반응 온도를 100℃로 증가시키고, 혼합물을 12시간 동안 반응시켰다.
반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고 기계적 교반기가 장착된 더 큰 용기로 옮겼다. 반응 용액을 에틸 아세테이트를 정제 용매로 사용하여 희석하고 1시간 동안 물로 세척하였다. 교반을 멈추고 혼합물을 방해받지 않도록 그대로 두었다. 일단 상 분리가 일어나면, 수상을 제거하였다. 유기 상을 시클로펜타논과 톨루엔의 조합을 정제 용매로 사용하여 희석하고 물로 3회 더 세척하였다. 모든 세척에 사용된 정제 용매(즉, 시클로펜타논과 톨루엔)와 물의 양은 표 1에 나타나 있다.
표 1
Figure pct00002
세척된 유기 상을 진공 증류에 의해 농축하였다. 시클로펜타논(7.1 Kg)을 분리 용매로 첨가하고 진공 증류를 계속해서 중합체 용액(P-1)을 형성하였다. 중합체 Poly-1의 분자량은 53,500 달톤이고 용액(P-1) 중의 고체%는 31.85%였다. 이 실시예에서 디아민에 대한 이무수물의 몰비는 0.92였다.
실시예 1의 유전체 필름 형성 조성물(DFFC-1)
중합체 용액(P-1) 11548.23 g, 시클로펜타논 3381.82 g, 시클로펜타논 중의 PolyFox 6320(OMNOVA Solutions로부터 입수 가능)의 0.5 중량% 용액 220.69 g, 메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 183.91 g, NCI-831(상품명, ADEKA corporation으로부터 입수 가능) 110.34 g, 파라-벤조퀴논 7.36 g, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트 1241.36 g, 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 413.79 g을 사용하여 유전체 필름 형성 조성물 DFFC-1을 제조하였다. 24시간 동안 기계적으로 교반한 후, 용액을 0.2 마이크론 PTFE 필터를 사용하여 여과해서 유전체 필름 형성 조성물 DFFC-1을 형성하였다.
건식 필름 실시예 DF-1
등급 100 청정실 환경에서, 실시예 1의 여과된 유전체 필름 형성 조성물(DFFC-1)을 Fujifilm USA(Greenwood, SC)의 리버스 마이크로바 코터(reverse microbar coater)를 사용하여 2 피트/분(분당 60 cm)의 라인 속도와 30 마이크론 마이크로바 클리어런스(microbar clearance)로, 캐리어 기판으로 사용되는 16.2 인치의 폭과 35 마이크론의 두께를 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(TA 30, Toray Plastics America, Inc. 제조) 위에 적용하고, 197℉에서 건조시켜 두께가 약 5.0 마이크론인 감광성 중합체 층을 얻었다. 이 중합체 층 위에, 18 인치의 폭과 20 마이크론의 두께를 갖는 이축 배향 폴리프로필렌 필름(BOPP, Mirwec Film Inc., Bloomington, IN 제조, 상품명 BOPLON)을 보호층으로 작용하도록 롤 압축에 의해 덮었다. 캐리어 기판, 중합체 층, 및 보호층이 건식 필름 DF-1을 형성하였다.
건식 필름(유전체 필름) 실시예 DF-1에 대한 미량 금속 측정
실시예 DF-1의 건식 필름에서 약 2 g의 유전체 필름을 제거하여 18 g의 마이크로일렉트로닉 등급(microelectronic grade) 감마-부티로락톤에 용해시켰다. 균일한 용액에 도달한 후, 용액의 미량 금속을 측정하였다. 흑연로(graphite furnace) 원자 흡수를 사용하여 알루미늄, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간 및 은의 양을 측정하였다. 각 금속의 양은 표 2에 나타나 있다.
표 2: 실시예 DF-1의 건식 필름의 유전체 필름에서 미량 금속의 양
Figure pct00003
이 실시예에서, 알루미늄, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈 및 은의 총량은 82 ppb이고, 이들 금속 각각의 양은 개별적으로 최대 36 ppb였다.
실시예 2의 유전체 필름 형성 조성물(DFFC-2)
중합체 용액(P-1) 2197.80 g, 시클로펜타논 1108.79 g, 시클로펜타논 중의 PolyFox 6320(OMNOVA Solutions로부터 입수 가능)의 0.5 중량% 용액 42.0 g, 메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 35.00 g, 1-(O-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]에타논(BASF의 OXE-02) 35.00 g, 파라-벤조퀴논 1.40 g, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트 288.75 g, 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 96.25 g을 사용하여 유전체 필름 형성 조성물 DFFC-2를 제조하였다. 24시간 동안 기계적으로 교반한 후, 용액을 0.2 마이크론 PTFE 필터를 사용하여 여과해서 유전체 필름 형성 조성물 DFFC-2를 형성하였다.
건식 필름 실시예 DF-2
등급 100 청정실 환경에서, 실시예 2의 여과된 유전체 필름 형성 조성물(DFFC-2)을 Fujifilm USA(Greenwood, SC)의 슬롯 다이 코터(slot die coater)를 사용하여 2 피트/분(분당 60 cm)의 라인 속도와 100 마이크론 코팅 클리어런스(coating clearance)로, 캐리어 기판으로 사용되는 20.2 인치의 폭과 35 마이크론의 두께를 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(Hostaphan 3915, Mitsubishi　Polyester Film, Inc. 제조) 위에 적용하고, 197℉에서 건조시켜 두께가 약 6.5 마이크론인 감광성 중합체 층을 얻었다. 이 중합체 층 위에, 18 인치의 폭과 20 마이크론의 두께를 갖는 이축 배향 폴리프로필렌 필름(BOPP, Mirwec Film Inc., Bloomington, IN 제조, 상품명 BOPLON)을 보호층으로 작용하도록 롤 압축에 의해 덮었다. 캐리어 기판, 중합체 층, 및 보호층이 건식 필름 DF-2를 형성하였다.
건식 필름(유전체 필름) 실시예 DF-2에 대한 미량 금속 측정
실시예 DF-1에 기술된 것과 동일한 절차를 사용하여 건식 필름 DF-2의 유전체 필름에서 미량 금속의 양을 측정하였고, 그 결과는 표 3에 요약되어 있다.
표 3: 실시예 DF-2의 건식 필름의 유전체 필름에서 미량 금속의 양
Figure pct00004
이 실시예에서, 알루미늄, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈 및 은의 총량은 168 ppb이고, 이들 금속 각각의 양은 개별적으로 최대 48 ppb였다.
합성 실시예 2
6FDA/DAPI 폴리이미드의 제조
중합체 (Poly-2)
디아민에 대한 이무수물의 몰비가 0.96으로 증가된 것을 제외하고는 합성 실시예 1에 기술된 동일한 절차를 사용하여 중합체(Poly-2)를 제조하였다. 중합체(Poly-2)는 67,800 달톤의 분자량을 갖고, 시클로펜타논(중합체 용액(P-2))에서 30.91% 고체로 분리되었다.
합성 실시예 3
6FDA/DAPI 폴리이미드의 제조
중합체 (Poly-3)
디아민에 대한 이무수물의 몰비가 0.97로 추가 증가된 것을 제외하고는 합성 실시예 1에 기술된 동일한 절차를 사용하여 중합체(Poly-3)를 제조하였다. 중합체(Poly-3)는 69,400 달톤의 분자량을 갖고, 시클로펜타논(중합체 용액(P-3))에서 30.60% 고체로 분리되었다.
실시예 3의 유전체 필름 형성 조성물(DFFC-3)
중합체 용액(P-2) 894.47 g, 중합체 용액(P-3) 351.37 g, 시클로펜타논 80.00 g, 시클로펜타논 중의 PolyFox 6320(OMNOVA Solutions로부터 입수 가능)의 0.5 중량% 용액 23.04 g, 메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 19.20 g, 1-(O-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]에타논(BASF의 OXE-02) 19.20 g, 파라-벤조퀴논 0.77 g, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트 158.40 g, 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 52.80 g을 사용하여 유전체 필름 형성 조성물 DFFC-3을 제조하였다. 24시간 동안 기계적으로 교반한 후, 용액을 0.2 마이크론 PTFE 필터를 사용하여 여과해서 유전체 필름 형성 조성물 DFFC-3을 형성하였다.
건식 필름 실시예 DF-3
등급 100 청정실 환경에서, 여과된 유전체 필름 형성 조성물 DFFC-3을 Fujifilm USA(Greenwood, SC)의 슬롯 다이 코터를 사용하여 2 피트/분(분당 60 cm)의 라인 속도와 100 마이크론 마이크로바 클리어런스로, 캐리어 기판으로 사용되는 20.2 인치의 폭과 35 마이크론의 두께를 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(Hostaphan 3915, Mitsubishi　Polyester Film, Inc. 제조) 위에 적용하고, 197℉에서 건조시켜 두께가 약 40 마이크론인 감광성 중합체 층을 얻었다. 이 중합체 층 위에, 18 인치의 폭과 20 마이크론의 두께를 갖는 이축 배향 폴리프로필렌 필름(BOPP, Mirwec Film Inc., Bloomington, IN 제조, 상품명 BOPLON)을 보호층으로 작용하도록 롤 압축에 의해 덮었다. 캐리어 기판, 중합체 층, 및 보호층이 건식 필름 DF-3을 형성하였다.
건식 필름(유전체 필름) 실시예 DF-3에 대한 미량 금속 측정
실시예 DF-1에 기술된 것과 동일한 절차를 사용하여 건식 필름 DF-3의 유전체 필름에서 미량 금속의 양을 측정하였고, 그 결과는 표 4에 요약되어 있다.
표 4: 실시예 DF-3의 건식 필름의 유전체 필름에서 미량 금속의 양
Figure pct00005
이 실시예에서, 알루미늄, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈 및 은의 총량은 144 ppb이고, 이들 금속 각각의 양은 개별적으로 최대 36 ppb였다.

Claims (31)

  1. 건식 필름 구조(dry film structure)에 있어서,
    캐리어 기판(carrier substrate); 및
    캐리어 기판에 의해 지지되는 유전체 필름(dielectric film)으로서, 유전체 필름은 적어도 하나의 유전성 중합체(dielectric polymer)를 포함하는, 유전체 필름
    을 포함하고,
    유전체 필름에서 알루미늄, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈, 은, 및 아연의 총량은 유전체 필름의 약 300 ppb 미만이고, 유전체 필름에서 이들 금속 각각의 양은 유전체 필름의 약 100 ppb 미만인, 건식 필름 구조.
  2. 건식 필름 구조에 있어서,
    캐리어 기판; 및
    캐리어 기판에 의해 지지되는 유전체 필름으로서, 유전체 필름은 적어도 하나의 유전성 중합체를 포함하는, 유전체 필름
    을 포함하고,
    유전체 필름에서 알루미늄, 칼슘, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈, 칼륨, 은, 나트륨, 및 아연의 총량은 유전체 필름의 약 500 ppb 미만인, 건식 필름 구조.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 유전성 중합체는 완전히 이미드화된(fully imidized) 폴리이미드 중합체를 포함하는, 건식 필름 구조.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유전체 필름에서 알루미늄의 양은 유전체 필름의 약 30 ppb 미만인, 건식 필름 구조.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유전체 필름에서 크롬의 양은 유전체 필름의 약 60 ppb 미만인, 건식 필름 구조.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유전체 필름에서 코발트의 양은 유전체 필름의 약 30 ppb 미만인, 건식 필름 구조.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유전체 필름에서 구리의 양은 유전체 필름의 약 60 ppb 미만인, 건식 필름 구조.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유전체 필름에서 철의 양은 유전체 필름의 약 80 ppb 미만인, 건식 필름 구조.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유전체 필름에서 마그네슘의 양은 유전체 필름의 약 60 ppb 미만인, 건식 필름 구조.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유전체 필름에서 망간의 양은 유전체 필름의 약 30 ppb 미만인, 건식 필름 구조.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유전체 필름에서 니켈의 양은 유전체 필름의 약 60 ppb 미만인, 건식 필름 구조.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유전체 필름에서 은의 양은 유전체 필름의 약 40 ppb 미만인, 건식 필름 구조.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유전체 필름은 감광성(photosensitive)인, 건식 필름 구조.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유전체 필름은 가교제를 추가로 포함하는, 건식 필름 구조.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유전체 필름은 촉매를 추가로 포함하는, 건식 필름 구조.
  16. 제15항에 있어서,
    촉매는 광개시제 또는 열 개시제인, 건식 필름 구조.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유전체 필름은 접착 촉진제(adhesion promoter)를 추가로 포함하는, 건식 필름 구조.
  18. 제3항에 있어서,
    완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체는 침전 없이 분리되는, 건식 필름 구조.
  19. 제3항에 있어서,
    완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체는 이온 교환 수지를 사용하지 않고 정제되는, 건식 필름 구조.
  20. 제2항에 있어서,
    유전체 필름에서 알루미늄, 칼슘, 크롬, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 니켈, 칼륨, 은, 나트륨, 및 아연의 총량은 유전체 필름의 약 300 ppb 미만인, 건식 필름 구조.
  21. 제1항 또는 제2항의 건식 필름 구조를 제조하는 방법에 있어서,
    캐리어 기판을 적어도 하나의 유전성 중합체와 적어도 하나의 용매를 포함하는 유전체 필름 형성 조성물로 코팅하여 코팅된 조성물(coated composition)을 형성하는 단계;
    코팅된 조성물을 건조시키는 단계; 및
    선택적으로, 보호층을 유전체 필름에 적용하는 단계
    를 포함하고,
    방법은 청정실(clean room)에서 수행되는, 건식 필름 구조를 제조하는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    적어도 하나의 유전성 중합체는 완전히 이미드화된 폴리이미드를 포함하고, 완전히 이미드화된 폴리이미드 중합체는 침전 없이 분리되는, 건식 필름 구조를 제조하는 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    청정실은 등급 10000 청정실인, 건식 필름 구조를 제조하는 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    청정실은 등급 1000 청정실인, 건식 필름 구조를 제조하는 방법.
  25. 제21항에 있어서,
    청정실은 등급 100 청정실인, 건식 필름 구조를 제조하는 방법.
  26. 제21항에 있어서,
    청정실은 등급 10 청정실인, 건식 필름 구조를 제조하는 방법.
  27. 제1항 또는 제2항의 건식 필름 구조를 제조하는 방법에 있어서,
    a) 적어도 하나의 극성, 비양성자성 중합 용매를 함유하는 유기 용액에서 유전성 중합체를 합성하는 단계;
    b) 적어도 하나의 정제 용매를 유기 용액에 첨가하여 희석된 유기 용액을 형성하는 단계로서, 적어도 하나의 정제 용매는 적어도 하나의 중합 용매보다 극성이 적고 25℃에서 적어도 하나의 중합 용매보다 낮은 수용해도를 갖는, 단계;
    c) 희석된 유기 용액을 물 또는 수용액으로 세척하여 세척된 중합체 함유 유기 용액을 얻는 단계;
    d) 세척된 중합체 함유 유기 용액에서 적어도 하나의 정제 용매의 일부를 제거하여 정제된 유전성 중합체를 함유하는 용액을 얻는 단계;
    e) 선택적으로 유전체 필름 형성 조성물의 다른 성분을 용액에 첨가하는 단계;
    f) 청정실에서, 캐리어 기판을 정제된 유전성 중합체를 함유하는 용액으로 코팅하여 코팅된 조성물을 형성하는 단계;
    g) 코팅된 조성물을 건조시켜 유전체 필름을 형성하는 단계; 및
    h) 선택적으로, 보호층을 유전체 필름에 적용하는 단계
    를 포함하는, 건식 필름 구조를 제조하는 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    청정실은 등급 10000 청정실인, 건식 필름 구조를 제조하는 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    청정실은 등급 1000 청정실인, 건식 필름 구조를 제조하는 방법.
  30. 제27항에 있어서,
    청정실은 등급 100 청정실인, 건식 필름 구조를 제조하는 방법.
  31. 제27항에 있어서,
    청정실은 등급 10 청정실인, 건식 필름 구조를 제조하는 방법.
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