일반기술

절연용 불소함유 폴리이미드 필름 제조방법

*원리 및 구성본 발명은 반도체 및 전자산업에 절연물질로 널리 사용되는 폴리이미드 필름의 유전율에 관한 것이다. 폴리이미드 합성시 불소기를 도입하는 기존의 방식과는 상이하게 제조된 필름 표면 위에 직접 불소화 처리를 함으로써 보다 간편하고, 안정적으로 불소기를 도입시킬 수 있다. 또한 직접 불소화 처리시 필름표면에 도입되는 불소함량을 조절할 수 있다. 필름의 표면에 도입된 불소함량이 증가함에 따라 폴리이미드의 유전율은 감소하며, 폴리이미드의 우수한 기계적·열적 성질에는 큰 영향을 미치지 않으면서 유전율만을 감소 시킨다. 본 발명은 이러한 특성을 가지는 폴리이미드의 직접 불소화 처리 방법 및 활용에 관한 것을 제공한다.*배경근래 들어 더욱 가속화되어지고 있는 반도체 및 전자산업에 있어서 소자의 고성능 기술개발 이외에 그 특성을 충분히 발휘할 수 있는 ILD(Interlayer dielectric) 물질에 관한 기술의 개발이 많이 이루어지고 있다. ILD 물질에 있어서 유전율이 중요한 이유는 첫째, 고집적회로에서 신호지연의 감소, 둘째, 상호 신호방해 (cross-talk) 방지, 셋째, 신호방해 방지로 회로밀도의 증가로 인한 고집적화/소형화 가능, 넷째, 소형화 고집적화로 가격절감 및 칩성능의 획기적 향상 가능, 다섯째, 전기·전자용 필름으로써 구부릴 수 있고 움직이는 회로의 구성이 가능하고 3차원 회로구성 및 고밀도 배선이 가능하여 컴퓨터 및 주변기기, 통신장비, 의료장비, 항공우주용 전자장비 등에 사용가능하기 때문이다.일반적으로 유전율이란 유전체, 즉 부도체의 전기적인 특성을 나타내는 중요한 특성 값으로 평소에 다양한 방향으로 각자 흩어져 있던 + - 모멘트(moment) 성분은 외부에서 걸린 전자계의 교류변화에 맞추어 편극된다. 이렇듯 외부의 전자계의 변화에 대해 물질 내부의 + - 모멘트가 편극되는 정도를 유전율이라고 표현할 수 있다.*종래기술현재까지의 폴리이미드 상의 불소 치환의 방법은 폴리이미드 합성시 이무수물(Dianhydride)과 디아민(Diamine) 단량체를 사용하여 합성하게 되는데, 이때 불소기를 갖는 이무수물을 이용하여 합성함으로써 폴리이미드 분자구조 내에 불소기를 치환하게 된다. 이렇게 불소 치환된 폴리이미드는 기존의 것에 비하여 분자구조 내에 비교적 불소의 큰 부피에 기인하여 자유부피 (free volume)가 증가하고, 전자편극이 낮은 불소가 치환됨으로써 폴리이미드의 유전율이 감소된다. 그러나 이 방법은 합성시 불소기를 도입한 단량체를 사용하기 때문에 제조 상의 번거로움이 있으며, 일반적으로 폴리이미드의 유전율은 불소 함량에 의존하여 그의 함량의 증가에 따라 감소된다는 사실에도 불구하고 불소 함량을 조절하는 것이 곤란하다는 문제점이 있다. *특징 및 장점1)간단한 방법으로 폴리이미드의 불소함량 제어가 가능. 2)기계적 및 열적 물성에는 영향을 미치지 않음.3) 낮은 유전율과 우수한 기계적·열적 물성을 요구하는 반도체 및 전자산업에 절연물질로서 유용하게 이용할 수 있음.