聚酰亚胺由于具有优异的耐热稳定性、优良的力学性能、良好的尺寸稳定性以及电气绝缘性能而在微电子封装中作为缓冲层、钝化层、α粒子遮挡层、多层电路和多组件器件的介电绝缘层等得到广泛应用。含氟芳香聚酰亚胺由子不但拥有良好的化学物理性能而且还具备较低的介电常数和损耗因子，能够有效降低互联信号延迟和电子迁移，因此是制造超大规模集成电路中低介电常数隔层的良好材料。为了满足超大规模集成电路工艺对进一步降低聚酰亚胺的介电常数和损耗因子、降低吸水率、提高工艺性能、简化转印刻蚀过程的要求，近期相关的研究蓬勃开展。围绕这些主题，本文作者采用分子设计的手段合成了一系列低介电常数的聚酰亚胺以及能实现高质量图像的光敏性聚酰亚胺，具体研究如下：　　 1.设计合成了一种新型高氟含量二酐单体9FDA，并由9FDA与四种不同结构的芳香二胺单体缩聚制备了一系列含氟聚酰亚胺。该系列聚酰亚胺具有良好的溶解性，在强极性溶剂和普通溶剂中都能溶解成均一稳定的溶液。得到的高质量的聚酰亚胺薄膜具有优异的热稳定性和机械性能，特别是具备很低的介电常数、损耗因子以及很低的吸水率。这些特点说明该系列聚酰亚胺有望在微电子器件封装中得到应用。　　 2.设计合成了一种新型含氟二胺单体9FMA，并由9FMA与五种不同结构的芳香二酐单体缩聚制备了一系列含氟聚酰亚胺。该系列聚酰亚胺具有较高的分子量和良好的溶解性，能够在室温下溶于多种溶剂形成均一溶液。高质量的聚酰亚胺薄膜具有良好的热稳定性和机械性能，特别是具有很低的介电常数和吸水率。聚合物薄膜也表现出在可见光波段的良好透光性能。由9FMA和BTDA合成的聚酰亚胺表现出在I线紫外光下的本征感光性能，并经标准光刻工艺获得分辨率为5微米的精细图像。　　 3.考虑到微刻蚀工艺对高分辨率的要求，相对于负性光敏聚酰亚胺，正性的光敏聚酰亚胺更易于生成精细图像，不易凝胶溶胀，可降低掩膜制造的难度，而且可用碱性水溶液显影。本文作者设计并提出了一种由聚酰胺酸、环氧化合物和DNQ光敏剂以及溶剂组成的聚酰亚胺前体树脂溶液来实现精细正性聚酰亚胺光刻图像的方法，成功地得到了分辨率达5微米的高质量正性图像，对该体系的反应机理进行了探讨并对其光敏特性进行了系统评价，经曝光显影后烘得到的聚酰亚胺薄膜同时具有良好的热稳定性、机械性能和介电性能。