Polymer(Korea), Vol.28, No.6, 494-501, November, 2004
지방족고리 구조를 함유하는 감광성 폴리이미드 수지의 합성 및 특성 평가
Synthesis and Characterization of Photosensitive Polyimides Containing Alicyclic Structure
E-mail:
초록
시클로부탄-1,2,3,4-테트라카복실산 이무수물, 2-(메타크릴로일옥시)에틸-3,5-디아미노벤조에이트 및 1,3-비스(3-아미노프로필)-1,1,3,3-테트라메틸디실록산을 N-메틸-2-피롤리돈 하에서 용액 중합 반응시켜 알칼리 수용액에서 현상이 가능할 뿐만 아니라 가시광선 영역에서 우수한 광투과성을 보이는 신규 감광성 폴리이미드 전구체인 폴리암산 (PAA-0)을 제조하였다. 광개시제의 존재 하에서 노광 후 열경화된 폴리이미드 박막은 2.38 wt%의 테트라메틸암모니움 히드록사이드 수용액에 용해되지 않는 특성을 보였으며, 이를 이용하여 광에 의한 미세 화상 형성 연구를 수행하였다. 폴리이미드 전구체 박막의 광반응에 적합한 광개시제는 2, 2-디메톡시-2-페닐아세토페논임을 알 수 있었고, 최적 광량은 400~600 mj/cm2의 범위에 있음이 확인되었다. 감광성 폴리이미드 전구체는 250 ℃의 온도에서 50분간 열경화시킴으로써 투명한 폴리이미드 박막으로 전환이 되었으며, 유기용제를 비롯한 포토레지스트 제거제에 대한 우수한 내용제성 및 가시광선 영역에서의 우수한 광투과 특성을 나타내었다.
A new alkali developable photosensitive poly(amic acid) (PAA-0) with transmittance at 400 nm was synthesized from cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 2-(methacryloyloxy)ethyl-3,5-diaminobenzoate and 1,3-bis(3-aminopropyl)-1,1,3,3-tetramethyl disiloxane in N-methyl-2-pyrrolidinone. Photosensitivity of the PAA-0 was investigated at 365-400 nm in the presence of a photoinitiator using a high pressure mercury lamp. The photo-cured poly(amic acid) was insoluble toward aqueous 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide solution. Negative pattern of the PAA-0 with 25 μm resolution was obtained by developing with 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide solution after exposure of 600 mJ/cm2 in the presence of 2,2-dimethoxy-2-phenyl- acetophenone as a photoinitiator. The patterned poly(amic acid) was converted to polyimide by thermal curing at 250 ℃ for 50 min, which showed chemical resistance against photoresist stripper as well as good transmittance at 400 nm.
Keywords:photosensitive;polyimide;alkali developable;good transmittance;photopatterning;alicyclic chain polymer
- Sillion B, Verdet L, "Polyimides and Other High-Temperature Polymers", M. J. M. Abadie and B. Sillion, Editors, Elsevier Science, Amsterdam, 363 (1991)
- Feger C, Franke H, "Polyimides in High-Performance Electronics Packaging and Optoelectronic Applications", M. K. Ghosh and K. L. Mittal, Editors, Marcel Dekker Inc, New York, 759 (1996)
- Ahne H, Rubner R, "Photosensitive Polyimides: Applications of Polyimides in Electronics", K. Horie and T. Yamashita, Editors, Chapter 2, Technomic publishing company, Lancaster, 13 (1995)
- Bureau JM, Droguet JP, "Polyimides:Applications of Polyimides as Photosensitive Materials", M. K. Ghosh and K. L. Mittal, Editors, Marcel Dekker Inc, New York (1996)
- Rubner R, Siemens Forsch. Entwickl. Ber., 5, 92 (1976)
- Rubner R, Barter B, Bald G, Siemens Forsch, Entwickl. Ber., 5, 235 (1976)
- Rubner R, Ahne H, Ruhn E, Koloddieg C, Photogr. Sci. Eng., 23, 303 (1979)
- Matsumoto T, Macromolecules, 32(15), 4933 (1999)
- Matsumoto T, Macromolecules, 32(15), 4933 (1999)
- Kikkawa H, Shoji F, Tanaka J, Kataoka F, Polym. Adv. Technol., 4, 268 (1992)
- Chae KH, Park JS, Cho CH, Chang JY, Korea Polym. J., 6(2), 174 (1998)
- Chae KH, Park JS, Kim ES, Han MJ, Bull. Korean Chem. Soc., 18, 243 (1997)
- Ahn BH, Lee DW, Lee JK, Korea Polym. J., 9(5), 247 (2001)
- Suzuki H, Abe T, Takaishi K, Narita M, Hamada F, J. Polym. Sci. A: Polym. Chem., 38(1), 108 (2000)
- Crivello JV, Dietliker K, "Photoinitiatiors for Free Radical Cationic and Anionic Photo-Polymerisation", G. Bradley, Editor, John Wiley & Sons Ltd, New York, 115 (1998)