TWI559080B - 正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液及其絕緣膜的製造方法 - Google Patents

正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液及其絕緣膜的製造方法 Download PDF

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Description

正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液及其絕緣膜的製造方法
本發明係有關於一種適用於半導體元件之層間硬化物(絕緣膜)、表面保護膜(外套膜)、高密度封裝基材用硬化物等之感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液，特別是關於一種能形成具有良好的耐熱性、耐溶劑性與塗佈均勻性的絕緣膜之正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液。
在半導體製程中，如液晶顯示元件或光學元件等，於基材上形成一保護膜為重要之技術。由於當製程中需於嚴苛條件下進行處理程序，例如以酸性溶液或鹼性溶液浸泡基材表面，或以濺鍍(Sputtering)形成配線電極層於基材表面時產生局部高溫，因此需於元件或膜層之表面上鋪設保護膜，以防止製造時元件受損。現今，該保護膜通常皆以感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液經塗佈、曝光、顯影等製程而形成於基材上。
為使該保護膜具有抵禦上述嚴苛條件處理之特性，該保護膜除需具有適當之表面硬度及平滑性之基本特性外，亦需要與基材間具有優異之附著力，更重要者，該保護 膜需具有良好的耐熱性、耐溶劑性、絕緣性與機械特性等。但由於所欲保護之元件表面往往並非平坦之表面。如圖1所示，在保護膜12形成於元件10表面的過程中，可能會因為流動使元件10表面之斜面F1、平面F2與斜面F1之接觸轉角，或是傾斜角度較大的地方無法完整被覆蓋，導致元件表面厚度不均以及覆蓋不全之問題，造成後續製程中對所欲保護之表面產生損傷，影響產品品質與效能。尤其當該所欲保護元件或膜層表面凹凸段差越大，越容易產生表面厚度不均以及覆蓋不全之問題。
因此，如何解決習知技術之問題，使保護膜能具有良好的塗佈性、耐熱性、耐溶劑性、絕緣性的同時，還能得到良好的圖案解析度，在製程中能均勻地形成於基材表面，並完整覆蓋所欲保護之元件或膜層表面，成為本發明討論之課題。
本發明提供一種正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液，其包含以下成份：含酚基之鹼可溶性樹脂；含萘醌二疊氮基的化合物與含酚基的化合物的酯化合物；交聯劑；沸點高於130℃之高沸點溶劑；以及沸點低於130℃之低沸點溶劑，其中該高沸點溶劑與該低沸點溶劑的沸點差異介於30℃至100℃之間，且該低沸點溶劑係占溶劑總重的60wt%~92wt%。
在本發明的較佳實施例中，上述之組成物塗佈溶液之黏度係介於0.3-100cP之間。
在本發明的較佳實施例中，上述之正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液係進一步包含界面活性劑。
在本發明的較佳實施例中，上述之含酚基之鹼可溶性樹脂，係為酚醛樹脂、烴基苯乙烯/苯乙烯共聚物樹脂之任一者或其組合。
在本發明的較佳實施例中，上述之低沸點溶劑為一酮類和一醚類中之任一者或其組合。
在本發明的較佳實施例中，上述之交聯劑係為含有烷基醚化之胺基的化合物、含有環氧基的化合物之任一者或其組合。
在本發明的較佳實施例中，上述之低沸點溶劑係為沸點介於40℃至130℃之間，且碳數為6以下的酮類及醚類中之任一者或其組合。
在本發明的較佳實施例中，上述之高沸點溶劑係為丙二醇單甲醚醋酸酯、二乙二醇甲***、二乙二醇二甲醚、乙二醇單烷基醚乙酸酯類、丙二醇單烷基醚類、丙二醇二烷基醚類、丙二醇單烷基醚乙酸酯類、芳香族烴類、碳數為6以上的酮類中之任一者或其組合。
本發明還提供一種絕緣膜的製造方法，其包括以下步驟：將上述之正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液塗佈於具有表面段差之基材的表面之步驟其中該表面包含上平面、斜面與下平面，斜面連接上平面與下平面，並且表面段差係上平面與下平面的垂直距離；於低溫環境下加熱正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液以形成塗膜之步驟，其中於基材的該斜面與上平面銜接處之部分該塗膜具有膜厚T1(μm)；圖案化該塗膜之步驟；以及於高溫環境下加熱圖案化的塗膜以形成絕緣膜之步驟，其中於基材的該斜面與上平面銜接處之部分絕緣膜具有膜厚T2(μm)，其中0<T2<T1。
在本發明的較佳實施例中，上述之於低溫環境下加熱該正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液以形成塗膜之步驟係 在80℃~120℃下加熱1分鐘~30分鐘；以及該於高溫環境下加熱該圖案化塗膜以形成絕緣膜之步驟係在180℃~250℃下加熱1至5小時。
在本發明的較佳實施例中，上述之塗佈正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液之步驟係藉由噴塗塗佈法。
本發明所提供的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液由於包含至少一種低沸點溶劑與一種高沸點溶劑，低沸點溶劑的乾燥速度較快，噴塗於基材表面後能使組成物黏稠度提升，降低其流動速率，因此能使噴塗於基材表面的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液保留噴塗後的均勻度。再者，本發明所提供的絕緣膜的製造方法，由於所述絕緣膜是由本發明的感光性組成物塗佈溶液所形成，在製程的加熱過程中的反應性良好，不易有膜層流動現象；即使在表面凹凸不平的基材上亦能均勻地形成絕緣膜，具有優異的解析度及絕緣性。因此能避免習知技術中產生的覆蓋厚度不均、無法完整覆蓋之問題。
10‧‧‧元件
12‧‧‧保護膜
20‧‧‧基材
22‧‧‧塗膜
24‧‧‧絕緣膜
d‧‧‧表面段差
F1、F2、F20、F20’、F21、F22、F23‧‧‧面
S1-S4‧‧‧步驟
T1、T2‧‧‧膜厚
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：圖1係依據先前技術所繪製，保護膜形成於元件表面之剖面結構示意圖；圖2係依據本發明所提供的絕緣膜的製造方法所繪製的流程步驟示意圖；圖2a係依據本發明所提供的製程步驟(S1)所繪製之結構剖面示意圖；以及圖2b係依據本發明所提供的製程步驟(S4)所繪製之結構剖面示 意圖。
本發明提供一種正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液及其絕緣膜的製造方法，其目的在於能有效地形成均勻的保護膜於半導體基材上，甚至在表面不平的半導體基材上亦能達到完整覆蓋並保護基材之效果。依據本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液形成之保護膜或絕緣膜除了良好的塗佈均勻性之外，還能得到良好的圖案解析度，同時具有良好的耐熱性、耐溶劑性、絕緣性，解決習知技術中保護膜/絕緣膜厚度不均以及覆蓋不全之問題。為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將分別針對正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液及其絕緣膜的製造方法做說明。同時提供本發明之不同實施例以及比較例之測試結果，以具體說明本發明及其功效。
[正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液]
本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液係為一正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液，並且為液態，包含成份(A)含酚基之鹼可溶性樹脂、(B)具有醌二疊氮基的化合物(近一步而言，為含萘醌二疊氮基的化合物與含酚基的化合物的酯化合物)、(C)交聯劑以及(D)溶劑，並且可以選擇性加入(E)界面活性劑。其中(D)溶劑包含至少一種高沸點溶劑與至少一種低沸點溶劑，並且高沸點溶劑與低沸點溶劑之沸點差異介於30℃~100℃之間。本發明之上述正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液具有介於0.3-100cP之黏度。
(A)含酚基之鹼可溶性樹脂
本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液中所含的鹼可溶性樹脂較佳為(A)含酚基之鹼可溶性樹脂，只要是可溶解於鹼性顯影液之樹脂即可，並沒有特別限制。(A)含酚基之鹼可溶性樹脂可為酚醛樹脂、烴基苯乙烯/苯乙烯共聚物樹脂中之任一者或其組合。舉例來說，本發明之(A)含酚基之鹼可溶性樹較佳為羥基苯乙烯/苯乙烯之共聚物。就反應性的觀點來看，其質量平均分子量(Mw)較佳為2000~40000。
(B)具有醌二疊氮基的化合物
本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液中所含的(B)具有醌二疊氮基的化合物只要是在波長200nm~500nm的範圍內具有吸收光譜區域即可，並沒有特別限制。(B)具有醌二疊氮基的化合物為使含萘醌二疊氮基的化合物與含酚基的化合物反應而得的酯化合物。含萘醌二疊氮基的化合物較佳的例子為1,2-萘醌二疊氮基-4-磺酸或1,2-萘醌二疊氮基-5-磺酸。舉例來說，本發明之(B)具有醌二疊氮基的化合物較佳為2,3,4-三羥基二苯甲酮、2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮、2,3,4,2',4'-五羥基二苯甲酮、三(4-羥基苯基)甲烷、三(4-羥基苯基)乙烷、、1,4-雙[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯等之1,2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯化合物、1,2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯化合物等。相當於本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液的(A)含酚基之鹼可溶性樹脂為100質量份，(B)具有醌二疊氮基的化合物的含量較佳為8質量份~50質量份，進而更佳為20質量份~40質量份。
(C)交聯劑
本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液中所含的(C)交聯劑為選自含有烷基醚化之胺基的化合物、含有環氧基的化合物之上述任一者或其組合。舉例來說，(C)交聯劑較佳為含有烷基醚化之胺基的化合物、含有環氧基的化合物。上述之烷基醚化之胺基的化合物，其分子中至少具有兩個烷基醚化之胺基， 並且此烷基醚化的胺基具有如下式(I)所示之結構：-NHR'-O-R" (I)其中式(I)中的R’為伸烷基(二價的烴基)，R”為烷基。具體來說，當(C)交聯劑選用含有烷基醚化之胺基的化合物時，較佳為六甲氧基甲基化三聚氰胺、六丁氧基甲基化三聚氰胺、四甲氧基甲基化甘脲與/或四丁氧基甲基化甘脲。而上述含有環氧基的化合物，只要其分子內含有環氧基即可，並沒有其他特別的限制。具體來說，當(C)交聯劑選用含有環氧基的化合物時，較佳為苯酚酚醛型環氧樹脂、甲酚酚醛型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、四酚型環氧樹脂、酚-苯(烯)二甲基型環氧樹脂、萘酚-苯(烯)二甲基型環氧樹脂、酚-萘酚型環氧樹脂、酚-二環戊二烯型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等。相當於本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液的(A)含酚基之鹼可溶性樹脂為100質量份，(C)交聯劑的含量較佳為5質量份~30質量份，進而更佳為10質量份~20質量份。
(D)溶劑
本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液中所含的(D)溶劑只要是能溶解(A)含酚基之鹼可溶性樹脂、(B)具有醌二疊氮基的化合物、(C)交聯劑者即可，並沒有特別限制。為了便於噴塗、快速乾燥並提高黏度，(D)溶劑較佳為選用至少一種高沸點溶劑與至少一種低沸點溶劑，並且高沸點溶劑與低沸點溶劑之沸點差異至少在30℃以上、100℃以下。較佳的是選擇沸點高於130℃的有機溶劑作為本發明的高沸點溶劑；選擇沸點低於130℃的有機溶劑作為本發明的低沸點溶劑。相當於本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液的(A)含酚基之鹼可溶性樹脂為100質量份，(D)溶劑的含量較佳為800質量份~1200質量份。
較佳的是，低沸點溶劑可為沸點在40℃~130℃、碳數為6以下的酮類及醚類中之任一者或其組合。較佳的實例為丙酮、丁酮、甲基異丁基銅，及/或例如甲基丙基醚、甲基丁基醚、二乙二醇甲***的醚類溶劑。由於低沸點溶劑的乾燥速度較快，噴塗於基材表面後能使組成物黏稠度提升，降低其流動速率。
較佳的是，高沸點溶劑可為沸點在130℃~230℃的丙二醇單甲醚醋酸酯、二乙二醇甲***、二乙二醇二甲醚、乙二醇單烷基醚乙酸酯類(例如乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單已醚乙酸酯等)、丙二醇單烷基醚類(例如丙二醇單甲醚、丙二醇單***、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚等)、丙二醇二烷基醚類(例如丙二醇二甲醚、丙二醇二***、丙二醇二丙醚、丙二醇二丁醚等)、丙二醇單烷基醚乙酸酯類(例如丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單***乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯等)、芳香族烴類(例如甲苯、二甲苯等)、碳數為6以上的酮類(例如2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、環己酮等)中之任一者或其組合。高沸點溶劑為用以使噴塗於基材表面的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液在噴塗後能夠保留平坦均勻度。
對高沸點溶劑與低沸點溶劑的使用重量比例而言，高沸點溶劑：低沸點溶劑較佳介於8：92~40：60之間，進而更佳為介於10：90~30：70之間。於低沸點溶劑占溶劑總重的60wt%以下之場合，樹脂組成物會不夠黏稠，對基材的塗佈性差；於低沸點溶劑占溶劑總重的92wt%以上之場合，會無法均勻成膜。
(E)界面活性劑
為了避免正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液經噴塗、烘烤後，造成所形成的膜表面有不平整、漩渦的情形，本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液還可選擇性包含(E)界面活性劑。(E)界面活性劑較佳可使用氟類、矽氧烷類、非離子類界面活性劑。相當於本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液 的(A)含酚基之鹼可溶性樹脂為100質量份，(E)界面活性劑的含量較佳為0.01質量份~1質量份，進而更佳為0.01質量份~0.1質量份。
本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液只要在不破壞本發明目的的範圍內，可以含有前述(A)~(E)以外的添加劑。本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液可視需求添加黏接助劑、消泡劑、調平劑、增感劑或/及無機填充物等添加劑，並不侷限於此些。相當於本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液的固成份為100質量份，較佳的添加劑含量為1質量份以下。
[絕緣膜的製造方法]
如圖2所示為依據本發明所提供的絕緣膜的製造方法所繪製的流程步驟示意圖，該方法包括：(S1)將本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液塗佈於具有斜面部分及平面部分之基材的表面，並且於低溫環境下加熱，以形成塗膜；(S2)將所述塗膜曝光；(S3)將曝光後的塗膜顯影；以及(S4)將顯影後的塗膜於高溫環境下加熱，以形成絕緣膜。
具體而言，於步驟(S1)中，將本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液塗佈在基材上，在80℃~120℃之低溫環境下加熱1分鐘~30分鐘，使溶劑乾燥而形成膜厚介於20μm~50μm之間之塗膜。塗佈方法較佳為噴塗塗佈法，可藉由噴嘴進行噴塗。基材之材質也並未特別限制，可列舉矽晶圓、藍寶石基板或鋁基板。以下參考圖2a來說明本發明之步驟(S1)。
圖2a為依據本發明之步驟(S1)所繪製的結構剖面示意圖。如圖2a所示，基材20表面F20具有至少一上平面F22、一斜面F21與下平面F23，其中斜面F21連接上平面F22與下平面F23，且上平面F22與下平面F23之間具有一垂直距離為表面段差 d，亦即，表面段差d為上平面F22與底面F20’的垂直距離以及下平面F23與底面F20’的垂直距離，兩者之間的距離差。依據本發明之一實施例，為方便說明後續實施例說明皆沿用圖2a與相同標號，在具有5~500μm表面段差d之6吋基材20上，經由噴嘴噴塗本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液，基材表面之斜面F21與上平面F22之交界角度為120°。在100℃的低溫烤板上加熱5分鐘，以蒸發大部分的溶劑而在基材20上形成厚度約20μm的塗膜22，量測基材20的斜面F21與上平面F22之銜接處的膜厚為T1(μm)。
接著於步驟(S2)中，使用具有圖案的光罩，對前述步驟(S1)所形成的塗膜進行曝光。曝光所使用的放射線可列舉由低壓水銀燈、高壓水銀燈、金鹵燈、g線步進曝光機、h線步進曝光機、i線步進曝光機、KrF步進曝光機所照射的紫外線、雷射光等等。
之後於步驟(S3)中，使用鹼性顯影液來溶解、去除曝光部分，以形成所希望的圖案，形成圖案化之塗膜。顯影方法可列舉噴淋顯影法、噴塗顯影法、浸漬顯影法等等。通常在室溫下進行5分鐘以內的顯影，然後用水將其洗淨。
最後進行步驟(S4)，將顯影後的塗膜於180℃~250℃之高溫環境下加熱1~5小時，例如使用溫度範圍設定介於180℃~250℃之間的烘箱烘烤，以形成絕緣膜，以下參考圖2b來說明本發明之步驟(S4)。
圖2b為依據本發明之步驟(S4)所繪製的結構剖面示意圖。如圖2b所示(僅為說明用之部分基材示意圖，因此並未繪示出圖案化之塗膜22)，使用本發明同上述之實施例，經過上述步驟(S2)與(S3)後，使用對流式烘箱，於230℃的溫度下對經顯影的基材20烘烤1小時左右，以使顯影後的塗膜硬化而形成絕緣膜24，測量基材20的斜面F21與上平面F22之銜接處的膜厚為T2(μm)，其中T1與T2的關係為0<T2<T1(μm)，以絕緣性的觀點而言，較 佳為2<T2<T1(μm)。
由於本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液同時包含至少一高沸點溶劑與至少一低沸點溶劑，因此利用兩段式加熱達到能均勻塗佈又能完整覆蓋所欲覆蓋的基材表面之功效。另外，雖然本發明的上述實施例中，基材為具有交角120°之斜面，但本發明並非僅限於此，本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液亦適用於其他角度之斜面以及斜面與平面之銜接處。
以下提供本發明不同實施例之詳細內容，以更加明確說明本發明。然而本發明並不受限於下述實施例。成份標號中英文字母的部分同前說明之成份分類，英文字母後的號碼則表示該成份中於不同實施例中所使用的特定化合物。
依據本發明之第一實施例，正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液包含成份(A1)酚醛樹脂(間-甲酚與對-甲酚的莫耳比例為5：5，Mw：8000)100質量份；(B1)4,4'-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙(苯酚)與1,2-萘醌二疊氮基-5-磺酸之縮合物30質量份；(C1)六甲氧基甲基三聚氰胺20質量份；(E1)含氟界面活性劑(型號：F-554，DIC製造)0.05質量份；(D1)丙酮900質量份與(D2)丙二醇單甲醚醋酸酯120質量份。將(A1)、(B1)、(C1)、(E1)溶於(D1)與(D2)中(順序不限)，以調製成正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液。
依據本發明之第二實施例，正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液包含成份(A2)酚醛樹酯(間-甲酚與對-甲酚的莫耳比例為6：4，Mw：8000)80質量份；(A3)對-羥基苯乙烯之聚合物(Mw：20000)20質量份；(B1)4,4'-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙(苯酚)與1,2-萘醌二疊氮基-5-磺酸之縮合物30質量份；(C1)六甲氧基甲基三聚氰胺20質量份；(E1)含氟界面活性劑(型號：F-554，DIC製造)0.05質量份；(D1)丙酮900質量份與(D3)二乙二醇甲***120質量份。將(A2)、(A3)、(B1)、(C1)、(E1)溶於(D1) 與(D3)中(順序不限)，以調製成正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液。
依據本發明之第三實施例，正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液包含成份(A4)對-羥基苯乙烯與苯乙烯聚合物(對-羥基苯乙烯與苯乙烯的莫耳比例為9：1，Mw：40000)100質量份；(B1)4,4'-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙(苯酚)與1,2-萘醌二疊氮基-5-磺酸之縮合物30質量份；(C1)六甲氧基甲基三聚氰胺20質量份；(E1)含氟界面活性劑(型號：F-554，DIC製造)0.05質量份；(D4)丁酮900質量份與(D3)二乙二醇甲***120質量份。將(A4)、(B1)、(C1)、(E1)溶於(D4)與(D3)中(順序不限)，以調製成正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液。
依據本發明之第四實施例，正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液包含成份(A4)對-羥基苯乙烯與苯乙烯聚合物(對-羥基苯乙烯與苯乙烯的莫耳比例為9：1，Mw：40000)100質量份；(B2)4,4'-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙(苯酚)與1,2-萘醌二疊氮基-4-磺酸之縮合物30質量份；(C1)六甲氧基甲基三聚氰胺20質量份；(E1)含氟界面活性劑(型號：F-554，DIC製造)0.05質量份；(D4)丁酮900質量份與(D3)二乙二醇甲***120質量份。將(A4)、(B2)、(C1)、(E1)溶於(D4)與(D3)中(順序不限)，以調製成正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液。
依據本發明之第五實施例，正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液包含成份(A4)對-羥基苯乙烯與苯乙烯聚合物(對-羥基苯乙烯與苯乙烯的莫耳比例為9：1，Mw：40000)100質量份；(B2)4,4'-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙(苯酚)與1,2-萘醌二疊氮基-4-磺酸之縮合物30質量份；(C1)六甲氧基甲基三聚氰胺20質量份；(D4)丁酮900質量份與(D3)二乙二醇甲***120質量份。將(A4)、(B2)、(C1)溶於(D4)與(D3)中(順序不限)，以調製成正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液。
為能突顯本發明之效果，同時使用第一比較例至第三比較例與本發明之第一至第五實施例做比較，並且會於後續[正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液的評價]的部分提供比較結果說明，以突顯本發明之效果。其中第一至第三比較例成份如下述，第一比較例僅使用高沸點溶劑，未使用低沸點溶劑。第二比較例缺少(C)交聯劑。而第三實施例雖具有成份(A)-(D)，但(D)溶劑中的高沸點溶劑與低沸點溶劑的重量比例為1：1，並不符合本案的較佳比例8：92至40：60。同時，由於僅具有成份(A)-(C)與(D)中之低沸點溶劑之樹脂組成物塗佈溶液，在實際操作上將會無法成膜，因此並未提供相關的比較例進行測試。
第一比較例之正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液包含成份(A4)對-羥基苯乙烯與苯乙烯聚合物(對-羥基苯乙烯與苯乙烯的莫耳比例為9：1，Mw：40000)100質量份；(B1)4,4'-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙(苯酚)與1,2-萘醌二疊氮基-5-磺酸之縮合物30質量份；(C1)六甲氧基甲基三聚氰胺20質量份；以及(D2)丙二醇單甲醚醋酸酯1000質量份。將(A4)、(B1)、(C1)溶於(D2)中，以調製成正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液。第一比較例與本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液差異在於，第一比較例使用之溶劑僅包含高沸點溶劑，並不包含低沸點溶劑。
第二比較例之正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液包含成份(A2)酚醛樹酯(間-甲酚與對-甲酚的莫耳比例為6：4，Mw：8000)100質量份；(B1)4,4'-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙(苯酚)與1,2-萘醌二疊氮基-5-磺酸之縮合物30質量份；(D1)丙酮900質量份以及(D3)二乙二醇甲***120質量份。將(A2)、(B1)溶於(D1)與(D3)中(順序不限)，以調製成正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液。第二比較例與本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液差異在於，第二比較例並未包含成份(C)交 聯劑。
第三比較例之正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液包含成份(A4)對-羥基苯乙烯與苯乙烯聚合物(對-羥基苯乙烯與苯乙烯的莫耳比例為9：1，Mw：40000)100質量份；(B1)4,4'-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙(苯酚)與1,2-萘醌二疊氮基-5-磺酸之縮合物30質量份；(C1)六甲氧基甲基三聚氰胺20質量份；(D4)丁酮300質量份以及(D3)二乙二醇甲***300質量份。將(A4)、(B1)、(C1)溶於(D4)與(D3)中，以調製成正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液。第三比較例與本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液差異在於：第三比較例使用的溶劑包含等重量比例的低沸點溶劑與高沸點溶劑。
[正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液的評價]
以下述方法對第一至第五實施例與第一至第三比較例的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液做塗佈性、耐熱性、耐溶劑性、絕緣性、解析度的評價。結果如下表一所示。
(1)塗佈性與耐熱性
將第一至第五實施例與第一至第三比較例的感光性樹脂組成物塗佈溶液噴塗在含有表面段差100μm之6吋矽晶圓上，使用100℃加熱5分鐘，製作厚度約為20μm的膜，量測晶圓表面的斜面部分與平面部分的銜接處的膜厚為T1，使用對流式烘箱於230℃下烘烤1小時使膜硬化，測量測晶圓表面的斜面部分與平面部分的銜接處的膜厚為T2，可取得T2/T1之比率(%)，如下表一所示，其中T2/T1之比值越大，表示組成物覆蓋基材表面斜面上與轉角處，噴塗後與乾燥後的膜厚變化率越小，因此能達到較好的塗佈性、覆蓋度與耐熱性。
(2)耐溶劑性
將第一至第五實施例與第一與第三比較例的感光性 樹脂組成物塗佈溶液噴塗於6吋之矽晶圓上，使用100℃加熱5分鐘，製作厚度約為20μm的膜。使用對流式烘箱於230℃下烘烤1小時使膜硬化，將其浸泡於丙酮10分鐘，使用光學顯微鏡觀察膜表面是否有龜裂，無龜裂者評價為○，有龜裂者評價為×，結果如下表一所表示。
(3)絕緣性
將第一至第五實施例與第一至第三比較例的感光性樹脂組成物塗佈溶液噴塗在含有表面段差100μm之6吋矽晶圓上，使用100℃的烤板加熱5分鐘，製作厚度約為20μm的膜。接著，使用對流式烘箱於230℃下烘烤1小時使膜硬化。然後，使用4339B高電阻計(安捷倫製造)量測膜的體積電阻值，結果如下表一所表示。
(4)解析度
將第一至第五實施例與第一至第三比較例的感光性樹脂組成物塗佈溶液噴塗在含有表面段差100μm之6吋矽晶圓上，使用100℃加熱5分鐘，製作厚度約為20μm的膜。接著，利用Nikon i-line步進式曝光機(NA為0.63)進行曝光，使用2.38%的四甲基銨進行顯影以形成圖案。然後，使用對流式烘箱於230℃下烘烤1小時使膜硬化。最後，以光學顯微鏡觀察保留在基材上的圖案，解析度如下表一所表示。
由上表一可得知，第一至第五實施例所得到的T2/T1比值可達到70%以上，並且在耐溶劑性、絕緣性與解析度上都能同時達到較佳的效果。反觀第一比較例僅包含成份(A)-(C)與(D)中之高沸點溶劑，因為缺少低沸點溶劑而不能降低流動速率，使基材的傾斜角度較大的斜面部分無法完整被覆蓋，在絕緣性與解析度的測量會由於塗佈性太差而無法測得；第二比較例缺少了(C)交聯劑，因此分子之間無法具有良好的鍵結，於塗佈性、耐熱性、耐溶劑性上無法有較好的效果；最後比較例3雖然具有成份(A)-(D)，但高沸點溶劑與低沸點溶劑之重量比例為1：1，低沸點溶劑的含量不夠多，其塗佈效果無法達到70%以上，相比於本發明實施例1-5解析度也明顯較差。
由於本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液包含較適合的重量比例的低沸點溶劑與高沸點溶劑，因此能使經噴塗所形成的塗膜能保留噴塗後的表面均勻度，且在製程的加熱過程中反應性良好，所形成的塗膜具有優異的耐溶劑性，即使塗佈於具有表面段差的基板表面，仍不易有膜層流動現象，能達到較好的塗佈性、覆蓋度與耐熱性。。再者，由本發明的絕緣膜的製造方法所製備的絕緣膜由於具有上述本發明的正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液的特性，於絕緣性及解析度表現優異。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限 定本發明。任何該領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
20‧‧‧基材
24‧‧‧絕緣膜
d‧‧‧表面段差
F20、F20’、F21、F22、F23‧‧‧面
T2‧‧‧膜厚

Claims (10)

  1. 一種正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液，其可均勻塗佈於具有表面段差之基材，用以絕緣，其係包含：含酚基之鹼可溶性樹脂；含萘醌二疊氮基的化合物與含酚基的化合物的酯化合物；交聯劑；沸點高於130℃之高沸點溶劑；以及沸點低於130℃之低沸點溶劑，其中該高沸點溶劑與該低沸點溶劑的沸點差異介於30℃至100℃之間，且該低沸點溶劑係占溶劑總重的60wt%~92wt%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液，其中該正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液之黏度係介於0.3-100cP之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液，其中該正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液係進一步包含界面活性劑。
  4. 申請專利範圍第1項所述之正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液，其中該含酚基之鹼可溶性樹脂係選自酚醛樹脂、烴基苯乙烯/苯乙烯共聚物樹脂上述任一者或其組合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈 溶液，該交聯劑係為含有烷基醚化之胺基的化合物、含有環氧基的化合物之任一者或其組合。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液，其中該低沸點溶劑係為沸點介於40℃至130℃之間，且碳數為6以下的酮類及醚類中之任一者或其組合。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液，其中該高沸點溶劑係為丙二醇單甲醚醋酸酯、二乙二醇甲***、二乙二醇二甲醚、乙二醇單烷基醚乙酸酯類、丙二醇單烷基醚類、丙二醇二烷基醚類、丙二醇單烷基醚乙酸酯類、芳香族烴類、碳數為6以上的酮類中之任一者或其組合。
  8. 一種絕緣膜的製造方法，其係包括：將如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液塗佈於具有表面段差之基材的表面之步驟其中該表面包含上平面、斜面與下平面，斜面連接該上平面與該下平面，並且該表面段差係該上平面與該下平面的垂直距離；於低溫環境下加熱該正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液以形成塗膜之步驟，其中於該基材的該斜面與該上平面銜接處之部分該塗膜具有膜厚T1(μm)；圖案化該塗膜之步驟；以及 於高溫環境下加熱該圖案化的該塗膜以形成絕緣膜之步驟，其中於該基材的該斜面與該上平面銜接處之部分該絕緣膜具有膜厚T2(μm)；其中0<該T2<該T1。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之絕緣膜的製造方法，其中該於低溫環境下加熱該正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液以形成塗膜之步驟係在80℃~120℃下加熱1分鐘~30分鐘；以及該於高溫環境下加熱該圖案化塗膜以形成絕緣膜之步驟係在180℃~250℃下加熱1至5小時。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之絕緣膜的製造方法，其中該塗佈該正型感光性絕緣樹脂組成物塗佈溶液之步驟係藉由噴塗塗佈法。
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