JP2018182305A - 薄膜トランジスタ基板、液晶表示素子、有機ｅｌ素子、感放射線性樹脂組成物および薄膜トランジスタ基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高温処理の際に白化し難く、アウトガスの発生が抑制された層間絶縁膜を備える薄膜トランジスタ基板、これを備える液晶表示素子や有機ＥＬ素子、及び該層間絶縁膜を好適に形成し得る感放射線性樹脂組成物、並びに薄膜トランジスタ基板の製造方法を提供する。【解決手段】薄膜トランジスタ基板は、基板と基板上に配置された薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板であって、層間絶縁膜が、下記式（１）で示される構造を有する重合体を含む。（式（１）中、Ｒ１は、ヘテロ原子を含む２価の連結基を示し、Ｒ２は、芳香環を含む１価の有機基を示す。＊は結合部位を示す。）【選択図】なし

Description

本発明は、薄膜トランジスタ基板、液晶表示素子、有機ＥＬ素子、感放射線性樹脂組成物および薄膜トランジスタ基板の製造方法に関する。

近年、従来のＣＲＴ方式の表示装置と比較して、薄型化や軽量化が可能といった利点等から、液晶を用いた表示素子、すなわち、液晶表示素子の開発が盛んに進められている。

液晶表示素子は、例えば、透明なガラス基板等の一対の基板間に液晶が挟持された構造を有する。これらの基板の表面には、液晶の配向を制御する目的で配向膜を設けることができる。また、これら一対の基板は、例えば、一対の偏光板により挟持される。そして、その基板間に電界を印加することにより液晶に配向変化が起こり、光を部分的に透過したり、遮蔽したりするようになる。液晶表示素子では、こうした特性を利用して画像を表示することができる。

液晶表示素子は、画素毎にスイッチング素子を配置したアクティブマトリクス方式の開発によって、コントラスト比や応答性能の優れた良好な画質を実現できるようになった。さらに、液晶表示素子は、高精細化、カラー化および視野角拡大等の課題も克服し、最近では、スマートフォン等の携帯電子機器の表示素子や、大型で薄型のテレビ用表示素子として利用されるに至っている。

アクティブマトリクス型の液晶表示素子では、液晶を挟持する一対の基板のうちの一方の上にゲート配線と信号配線とが格子状に配設され、それらの交差部に上述のスイッチング素子として、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）が設けられている。すなわち、アクティブマトリクス型の液晶表示素子は、液晶を挟持する一対の基板のうちの一方が、ＴＦＴ等の配置された薄膜トランジスタ基板を構成している。

薄膜トランジスタ基板は、代表的に、基板と基板上に配置されたスイッチング素子であるＴＦＴと、ＴＦＴを覆う平坦化膜と、平坦化膜を覆う層間絶縁膜と、層間絶縁膜上に配置されて、ＴＦＴに接続する画素電極と、層間絶縁膜を介して画素電極と対向するように、層間絶縁膜と平坦化膜との間に配置された補助容量電極とを有する。

今後の薄膜トランジスタ基板の信頼性向上の観点から、層間絶縁膜には高温処理（例えば、２５０℃以上）が施される可能性がある。既存のアクリル系の有機絶縁膜では耐熱性や透明性の欠如の観点で適用が困難となるおそれがあることから、パターンを形成するための工程数が少なく、かつ高い表面硬度が得られる感放射線性樹脂組成物が検討されつつある。このような樹脂組成物として、シロキサン系の感光性材料が提案されている（特許文献１）。

特許第４６７０６９３号公報

感光性シロキサン材料は、キノンジアジド化合物等のポリシロキサンとの相溶性の低い感光剤を用いる場合、感光剤とポリシロキサンとの相溶性の低さに起因して、層間絶縁膜の形成時に白化が生じることがあることが判明している。これに対し、上記特許文献１のようにポリシロキサン骨格にフェニル基を導入してキノンジアジド化合物との相溶性を高めることが１つの方策となり得る。

しかしながら、ポリシロキサン骨格にフェニル基を直接導入したポリシロキサンを用いる感光性材料では、層間絶縁膜の高温処理の際にベンゼンがアウトガスとして発生してしまい、製造プロセスや環境に対する汚染源となることが懸念されている。

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、高温処理の際に白化し難く、アウトガスの発生が抑制された層間絶縁膜を備える薄膜トランジスタ基板、これを備える液晶表示素子や有機ＥＬ素子、及び該層間絶縁膜を好適に形成し得る感放射線性樹脂組成物、並びに薄膜トランジスタ基板の製造方法を提供することにある。

本発明は、一態様において、
基板と
上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、
上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板であって、
上記層間絶縁膜が、下記式（１）で示される構造を有する重合体を含む薄膜トランジスタ基板に関する。

（式（１）中、Ｒ^１は、ヘテロ原子を含む２価の連結基を示し、Ｒ^２は、芳香環を含む１価の有機基を示す。＊は結合部位を示す。）

本発明は、他の態様において、
上記薄膜トランジスタ基板と、該薄膜トランジスタ基板に対向する対向電極を有する対向基板と、該薄膜トランジスタ基板および該対向基板の間に配置された液晶層とを有する液晶表示素子に関する。

本発明は、さらに他の態様において、
当該薄膜トランジスタ基板と、層間絶縁膜と、発光層とをこの順で備える有機ＥＬ素子に関する。

本発明は、なおさらに他の態様において、
［Ａ］重合体、
［Ｂ］感光剤、及び
［Ｃ］下記式（３）で示される化合物を含む感放射線性樹脂組成物であって、
基板と、
上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、
上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板の該層間絶縁膜の形成に用いられる感放射線性樹脂組成物に関する。

（式（３）中、Ｘは、ヒドロキシ基、チオール基、カルボキシ基又はアミノ基を示し、Ｒ^４は、芳香環を含む１価の有機基を示す。）

本発明は、別の態様において、
基板と、
上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、
上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板の製造方法であって、
［１］請求項１１に記載の感放射線性樹脂組成物の塗膜を、上記薄膜トランジスタが形成された上記基板上に形成する工程、
［２］工程［１］で形成した上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
［３］工程［２］で放射線を照射された上記塗膜を現像する工程、および
［４］工程［３］で現像された上記塗膜を加熱して上記層間絶縁膜を形成する工程
を有する薄膜トランジスタ基板の製造方法に関する。

本発明によれば、高温処理の際に白化し難く、アウトガスの発生が抑制された層間絶縁膜を備える薄膜トランジスタ基板、これを備える液晶表示素子や有機ＥＬ素子、及び該層間絶縁膜を好適に形成し得る感放射線性樹脂組成物、並びに薄膜トランジスタ基板の製造方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る薄膜トランジスタ基板の一例における画素部分の模式的な断面図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶表示素子の一例における画素部分の模式的な断面図である。 本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ素子の一例における画素部分の模式的な断面図である。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を用いて説明する。

尚、本発明において、露光に際して照射される「放射線」には、可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線および荷電粒子線等が含まれる。

≪第１実施形態≫
（薄膜トランジスタ基板）
図１は、本発明の第１実施形態である薄膜トランジスタ基板の一例における画素部分の模式的な断面図である。

図１に示す本発明の第１実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板１００は、基板１と基板１上に配置されたスイッチング素子であるＴＦＴ２と、ＴＦＴ２を覆う平坦化膜５と、平坦化膜５を覆う層間絶縁膜６と、層間絶縁膜６上に配置されて、ＴＦＴ２に接続する画素電極７と、層間絶縁膜６を介して画素電極７と対向するように、層間絶縁膜６と平坦化膜５との間に配置された補助容量電極３とを有する。そして、薄膜トランジスタ基板１００は、図１に示すように、ＴＦＴ２と平坦化膜５との間に、ＴＦＴ２を覆って保護するように、無機絶縁膜４を設けることができる。

基板１のＴＦＴ２の配置面には、図示されないゲート配線や信号配線等の各種の配線が形成されている。そして、ゲート配線と信号配線とが格子状に配設され、それらの交差部のそれぞれにＴＦＴ２が設けられている。

基板１としては、特に限定されないが、例えば、ガラス基板、石英基板、アクリル樹脂等からなる樹脂基板などが好適に用いられる。そして、基板１においては、薄膜トランジスタ基板１００を構成するための前処理として、洗浄とプレアニールとが施されていることが好ましい。

ＴＦＴ２は、上述したように、スイッチング素子であって、基板１上に形成されてゲート配線の一部をなすゲート電極１０と、ゲート電極１０を覆うゲート絶縁膜１１と、ゲート絶縁膜１１上に配置された半導体層１２と、信号配線の一部をなして半導体層１２に接続するソース電極１４と、画素電極７に接続するとともにもう一方で半導体層１２に接続するドレイン電極１３とを有して構成される。

ＴＦＴ２のゲート電極１０は、基板２上に、蒸着法やスパッタ法等により金属薄膜を形成し、エッチングプロセスを利用したパターニングを行って形成することができる。また、金属酸化物導電膜、または、有機導電膜をパターニングして用いることも可能である。

ゲート電極１０を構成する金属薄膜の材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）および銀（Ａｇ）等の金属、それら金属の合金、およびＡｌ−ＮｄおよびＡＰＣ合金（銀、パラジウム、銅の合金）等の合金を挙げることができる。そして、金属薄膜としては、ＡｌとＭｏとの積層膜等、異なる材料の層からなる積層膜を用いることも可能である。

ゲート電極１０を構成する金属酸化物導電膜の材料としては、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：インジウムドープ酸化錫）および酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の金属酸化物導電膜を挙げることができる。

また、ゲート電極１０を構成する有機導電膜の材料としては、ポリアニリン、ポリチオフェンおよびポリピロール等の導電性の有機化合物、またはこれらの混合物を挙げることができる。

ゲート電極１０の厚みは、例えば、１０ｎｍ〜１０００ｎｍとすることができる。

ＴＦＴ２のゲート絶縁膜１１は、例えば、ＳｉＯ_２等の金属酸化物やＳｉＮ等の金属窒化物を用い、それらを単独でまたは積層して形成することができる。ゲート絶縁膜１１の厚みは、例えば、１００ｎｍ〜１０００ｎｍとすることができる。

ＴＦＴ２の半導体層１２は、例えば、非晶質状態のａ−Ｓｉ（アモルファス−シリコン）、またはａ−Ｓｉをエキシマレーザまたは固相成長等により結晶化して得られるｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）等、シリコン（Ｓｉ）材料を用いることによって形成することができる。

半導体層１２にａ−Ｓｉを用いる場合、半導体層１２の厚みは、３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることが好ましい。また、半導体層１２と、ソース電極１４およびドレイン電極１３との間には、オーミックコンタクトを実現するための図示されないｎ＋Ｓｉ層が１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の厚さで形成されることが好ましい。

また、半導体層１２にｐ−Ｓｉを用いる場合、その半導体層１２には、リン（Ｐ）またはボロン（Ｂ）等の不純物をドープして、チャネル領域を挟んで、ソース領域およびドレイン領域を形成することが好ましい。また、半導体層１２のチャネル領域とソース領域およびドレイン領域との間には、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）層を形成することが好ましい。

また、ＴＦＴ２の半導体層１２は、酸化物を用いて形成することができる。その半導体層１２に適用可能な酸化物としては、単結晶酸化物、多結晶酸化物、およびアモルファス酸化物、並びにこれらの混合物が挙げられる。多結晶酸化物としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を挙げることができる。

半導体層１２に適用可能なアモルファス酸化物としては、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）および錫（Ｓｎ）の少なくとも１種類の元素を含み構成されるアモルファス酸化物を挙げることができる。

半導体層１２に適用可能なアモルファス酸化物の具体的例としては、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物（ＩＧＺＯ：酸化インジウム・ガリウム・亜鉛）、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｇａ−Ｍｇ酸化物、Ｚｎ−Ｓｎ酸化物（ＺＴＯ：酸化亜鉛錫）、Ｉｎ酸化物、Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物（ＩＺＯ：酸化インジウム亜鉛）、Ｚｎ−Ｇａ酸化物、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｚｎ酸化物等を挙げることができる。尚、以上の場合、構成材料の組成比は必ずしも１：１である必要はなく、所望の特性を実現する組成比の選択が可能である。

アモルファス酸化物を用いた半導体層１２は、例えば、それがＩＧＺＯやＺＴＯを用いて形成される場合、ＩＧＺＯターゲットやＺＴＯターゲットを用いてスパッタ法や蒸着法により半導体層形成し、フォトリソグラフィ法等を利用して、レジストプロセスとエッチングプロセスによるパターニングを行って形成される。アモルファス酸化物を用いた半導体層６の厚みは、例えば、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることが好ましい。

ＴＦＴ２の半導体層１２と接続するソース電極１４およびドレイン電極１３は、それら電極を構成する導電膜を、印刷法やコーティング法の他、スパッタ法やＣＶＤ法、蒸着法等の方法を用いて形成した後、フォトリソグラフィ法等を利用したパターニングを施して形成することができる。

ソース電極１４およびドレイン電極１３の構成材料としては、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｕ、ＷおよびＡｇ等の金属、それら金属の合金、並びにＡｌ−ＮｄおよびＡＰＣ等の合金を挙げることができる。また、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、ＩＴＯ、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛）およびＧＺＯ（ガリウムドープ酸化亜鉛）等の導電性の金属酸化物や、ポリアニリン、ポリチオフェンおよびポリピロ−ル等の導電性の有機化合物を挙げることができる。そして、それら電極を構成する導電膜としては、ＴｉとＡｌとの積層膜等の異なる材料の層からなる積層膜を用いることも可能である。

ソース電極１４およびドレイン電極１３の厚みは、例えば、それぞれ１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることが好ましい。

また、薄膜トランジスタ基板１００は、ＴＦＴ２上に、それを覆うように、無機絶縁膜４を設けることができる。無機絶縁膜４は、例えば、ＳｉＯ_２等の金属酸化物やＳｉＮ等の金属窒化物を用い、それらを単独でまたは積層して形成することができる。無機絶縁膜４は、ＴＦＴ２を覆ってそれを保護するために設けられる。より具体的には、無機絶縁膜４は、ＴＦＴ２を覆って半導体層１２を保護し、例えば、湿度によって影響されるのを防止することができる。

尚、薄膜トランジスタ基板１００では、無機絶縁膜４を設けない構造とすることも可能である。その場合、画素電極７とＴＦＴ２との間に設けられる平坦化膜５をＴＦＴ２の保護用として兼用することができる。

薄膜トランジスタ基板１００の平坦化膜５は、ＴＦＴ２を上方から被覆するよう、無機絶縁膜４上に設けられる。平坦化膜５は、基板１上に形成されたＴＦＴ２による凹凸を平坦化する機能を備える。平坦化膜５は、感放射線性の樹脂組成物を用いて形成された絶縁性の膜とすることができる。すなわち、平坦化膜５は、有機材料を用いて形成された有機膜とすることができる。例えば、平坦化膜５は、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリシロキサンおよびノボラック樹脂からなる膜とすることができる。

そして、平坦化膜５を有機膜とした場合、上述したように、画素電極７と、ゲート配線や信号配線等の他の配線や電極との間のカップリング容量を低減することができる。薄膜トランジスタ基板１００は、平坦化膜５を有することにより、画素内で画素電極７の面積を増大することができ、画素の開口率を向上させることができる。

平坦化膜５は、平坦化用の膜として優れた機能を有することが好ましく、この観点から膜厚の設定がなされることが好ましい。例えば、平坦化膜５は、０．５μｍ〜６μｍの平均膜厚で形成することができる。また、後述する層間絶縁膜６と併せて優れた平坦化能を示すことができるように、層間絶縁膜６と併せた平均膜厚が１μｍ〜６μｍとなるように、それぞれの膜厚を設定することも可能である。

平坦化膜５は、上述したように、例えば、感放射線性の樹脂組成物を用いて形成される場合、公知の方法に従い、塗布の後、露光と現像によるパターニングを行い、硬化を行って、容易に形成することができる。

また、薄膜トランジスタ基板１００においては、ゲート絶縁膜１１の上に、コモン電圧が印加されるコモン配線１７が配置されている。

したがって、薄膜トランジスタ基板１００においては、コモン配線１７の配置領域で、上述した無機絶縁膜４がコモン配線１７を覆い、さらに上述した平坦化膜５が、コモン配線１７および無機絶縁膜４を覆うように構成されている。

そして、平坦化膜５の上には、平坦化膜５および無機絶縁膜４を貫通するコンタクトホール１８を介して、コモン配線１７に電気的に接続される補助容量電極３が配置される。

補助容量電極３は、光透過性の導電材料を用いて構成され、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化スズ等からなる透明電極である。補助容量電極３の厚さは、光透過性と導電特性とを両立させるのに有効な１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることが好ましい。

薄膜トランジスタ基板１００の層間絶縁膜６は、平坦化膜５を覆うように平坦化膜５上に配置される。そして、上述の補助容量電極３の配置領域においては、平坦化膜５上の補助容量電極３を覆うように形成され、平坦化膜５と補助容量電極３の表面全体を覆うように配置される。

層間絶縁膜６は、後述する本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成された有機膜である。層間絶縁膜６は、本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗布の後、露光と現像によるパターニングを行い、硬化を行って、容易に形成することができる。そして、層間絶縁膜６は、本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成することにより、誘電特性である誘電率が所望の値に制御されている。例えば、通常の有機膜に比べて高い誘電率を有するように構成されている。

層間絶縁膜６は、下記式（１）で示される構造を有する重合体を含む。

（式（１）中、Ｒ^１は、ヘテロ原子を含む２価の連結基を示し、Ｒ^２は、芳香環を含む１価の有機基を示す。＊は結合部位を示す。）

上記層間絶縁膜６に含まれる重合体では、芳香環がヘテロ原子を含む２価の連結基を介してＳｉに結合しているので、ベンゼン等の芳香族化合物に由来するアウトガスの発生を抑制することができる。従来のフェニル基がＳｉに直接結合していた重合体を含む層間絶縁膜ではベンゼンがアウトガスとして発生していたものの、本実施形態の層間絶縁膜ではそのような事象を低減又は防止して製造プロセスや環境への安全性を高めることができる。また、上記重合体が芳香環を含むので、キノンジアジド化合物等の感光剤との相溶性が高く、層間絶縁膜の高温処理の際の白化を抑制することができる。また、当該層間絶縁膜は、耐溶剤性も良好である。

ヘテロ原子を含む２価の連結基を構成するヘテロ原子としては、例えば酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子等が挙げられる。上記連結基の具体例としては、例えば−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＣＳ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＮＲ’−、これらのうちの２つ以上を組み合わせた基等が挙げられる。Ｒ’は、水素原子又は炭素数１〜１０の１価の炭化水素基である。炭素数１〜１０の１価の炭化水素基としては、炭素数１〜１０の１価の鎖状炭化水素基が挙げられ、炭素数１〜１０の１価の鎖状炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基等のアルキル基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基等のアルキニル基などが挙げられる。

中でも、Ｒ^１は、化学的安定性や合成容易性等の点から、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−又は−ＮＨ−を示すことが好ましい。これらの中でも、本発明の効果をより高める観点から、−Ｏ−、−Ｓ−、−又は−ＮＨ−であることが好ましく、−Ｏ−であることがより好ましい。また、上記式（１）で示される構造を有する重合体中の全てのＲ^１に占める−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＮＨ−の含有割合、特には全てのＲ^１に占める−Ｏ−の含有割合の下限としては、９０モル％が好ましく、９５モル％がより好ましく、９９モル％がさらに好ましい。

芳香環を含む１価の有機基としては、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、メチルナフチル基、アントリル基、メチルアントリル基等のアリール基、４−（２−フェニル−２−プロピル）フェニル基、フェノキシメチル基、フェノキシエチル基等のフェノキシアルキル基、下記式（２）で示される基、ナフチルメチル基、アントリルメチル基等のアラルキル基等が挙げられる。これらの基の１以上の水素原子は置換されていてもよい。

（式（２）中、Ｒ^１は、―Ｏ−、―Ｓ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−又は−ＮＨ−を示し、Ｒ^３は、水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数７〜１２のアラルキル基又はハロゲン原子を示す。ｎは０から６の整数を示す。ｍは０又は１を示す。）

炭素数１〜１２のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基等のアルキル基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基等のアルキニル基等が挙げられる。

炭素数１〜１２のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、フェノキシ基等が挙げられる。

炭素数６〜１２のアリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、メチルナフチル基等が挙げられる。

炭素数７〜１２のアラルキル基としては、例えばベンジル基、２−フェニルエチル基、２−フェニル−２−プロピル基等が挙げられる。

上記ｎの上限としては、４が好ましく、２がより好ましい。また、上記ｍが１の場合、本発明の効果などがより十分に発揮される場合がある。

上記式（１）で示されるＲ^２としては、上記式（２）で示される基が好ましい。上記式（２）で示される基としては、具体的には、例えばベンジル基、フェネチル基、ナフチル基等が挙げられる。

上記層間絶縁膜は、上記式（１）又は（２）で示される構造の導入容易性に点から、ポリシロキサン膜であることが好ましい。ポリシロキサンについては後述する。

上記層間絶縁膜中、上記式（１）で示される構造に由来する芳香環の含有率が、上記層間絶縁膜中のＳｉ原子に対して、１モル％以上６０モル％以下であることが好ましい。上記芳香環の含有率の下限値は、１０モル％がより好ましく、３０モル％がさらに好ましい。上記芳香環の含有率の上限値は、５０モル％がより好ましく、４０モル％がさらに好ましい。芳香環の含有率が上記範囲にあることで、層間絶縁膜の高温処理の際の白化の防止とアウトガスの発生の抑制とを高いレベルで達成することができる。

上記層間絶縁膜６に含まれる重合体は、下記式（ａ）で示される構造をさらに有していてもよい。

（式（ａ）中、Ｒ^ａは、アリール基を示す。）

上記層間絶縁膜６に含まれる重合体がアリール基がＳｉ原子に結合している構造をさらに含むことで、重合体と感光剤との相溶性がより高くなり、層間絶縁膜の高温処理の際の白化を防止することができる。

Ｒ^ａで示されるアリール基としては、Ｒ^２の芳香環を含む１価の有機基として例示したものと同様の基等が挙げられる。

層間絶縁膜６に含まれる重合体が上記式（ａ）で示される構造を有する場合、上記層間絶縁膜中、上記式（ａ）で示される構造に由来する芳香環の含有率が、上記層間絶縁膜中のＳｉ原子に対して、１モル％以上４０モル％以下であることが好ましい。上記芳香環の含有率の下限値は、５モル％がより好ましく、１０モル％がさらに好ましい。上記芳香環の含有率の上限値は、３０モル％がより好ましく、２０モル％がさらに好ましい。芳香環の含有率が上記範囲にあることで、層間絶縁膜の高温処理の際の白化の防止とアウトガスの発生の抑制とをより高いレベルで達成することができる。また、上記式（ａ）で示される構造に由来する芳香環の含有率の上限値は、１０モル％がより好ましい場合もあり、５モル％がさらに好ましいこともある。このように、上記式（ａ）で示される構造に由来する芳香環の含有率を低くすることで、アウトガスの発生がより抑制され、また層間絶縁膜の耐溶剤性が高まる傾向にある。

層間絶縁膜６の平均膜厚としては、例えば、０．３μｍ以上６μｍ以下が好ましい。また、上述したように、平坦化膜５と併せた平均膜厚が１μｍ以上６μｍ以下となるように、それぞれの膜厚を設定することも可能である。

尚、層間絶縁膜６については、ゲート絶縁膜１１や無機絶縁膜４と同様に、ＳｉＮ膜等の無機膜とすることも可能と考えられる。しかし、そのような無機膜からなる層間絶縁膜の形成には、真空設備を用いた真空成膜や、ドライエッチングが必要であり、有機膜である層間絶縁膜６のように、容易に形成することはできない。したがって、層間絶縁膜６は、本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成された有機膜とすることが好ましい。そして、層間絶縁膜６は、本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成されて、従来の層間絶縁膜を構成する通常の有機膜に比べて高い誘電率、例えば、ＳｉＮ膜等の無機膜と同様の誘電率を有することができる。

薄膜トランジスタ基板１００の画素電極７は、層間絶縁膜６の上に配置され、層間絶縁膜６、平坦化膜５および無機絶縁膜４を貫通するコンタクトホール１９を介してドレイン電極１３に電気的に接続される。そして、薄膜トランジスタ基板１００では、画素電極７と補助容量電極３とが層間絶縁膜６を介して対向するように構成されている。

画素電極７は、光透過性の導電材料を用いて構成され、例えば、ＩＴＯやＩＺＯ、酸化スズ等からなる透明電極である。画素電極７の厚さは、光透過性と導電特性とを両立させるのに有効な１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることが好ましい。

以上の構成を有する本発明の第１実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板１００は、層間絶縁膜６の一方の面側に設けられ、ＴＦＴ２のドレイン電極１３に電気的に接続された画素電極７と、層間絶縁膜６の他方の面側に設けられ、コモン配線１７に電気的に接続された補助容量電極３とを含む。

その結果、薄膜トランジスタ基板１００においては、補助容量電極３により、平面視で、画素電極７と補助容量電極３とが重なる重なり部分に補助容量を生成することができる。そして、画素電極７と補助容量電極３とが挟持する層間絶縁膜６は、上述したように、本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成されて、誘電率が所望の値に制御されている。層間絶縁膜６は、例えば、通常の有機膜に比べて高い誘電率を有するように構成されている。したがって、平面視で、画素電極７と補助容量電極３とが重なる重なり部分に生成される補助容量は、高い電荷保持能を有することができる。

その一方で、薄膜トランジスタ基板１００は、上述したように、画素電極７とＴＦＴ２との間に平坦化膜５を有することによって、画素電極７と他の配線や電極との間のカップリング容量を低減することができる。

この補助容量の生成された薄膜トランジスタ基板１００は、その基板表面に液晶の配向を制御する目的で配向膜を設けることができ、後述する本発明の第２実施形態の液晶表示素子を構成することができる。そして、本発明の第２実施形態の液晶表示素子は、補助容量電極３と層間絶縁膜６と画素電極７とにより生成された補助容量を利用し、画素への印加電圧がオフされた電圧非印加時においても電荷を高効率に保持することができる。その結果、薄膜トランジスタ基板１００を有する本発明の第２実施形態の液晶表示素子は、補助容量の作用によって電圧非印加時においても液晶の駆動を維持することができる。

このとき、補助容量電極３は、光透過性の導電材料からなる透明電極であり、後述する本発明の第２実施形態の液晶表示素子において、画素の開口率の低下は抑えられている。したがって、薄膜トランジスタ基板１００を有する本発明の第２実施形態の液晶表示素子は、優れた表示品位の画像を表示することができる。

≪第２実施形態≫
（液晶表示素子）
図２は、本発明の第２実施形態である液晶表示素子の一例における画素部分の模式的な断面図である。

図２に示す本発明の第２実施形態の一例である液晶表示素子２００は、上述した本発明の第１実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板１００と、対向基板１１０と、薄膜トランジスタ基板１００および対向基板１１０の間に配置された液晶層１１１とを有する。

液晶表示素子２００は、上述した本発明の第１実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板１００を用い、薄膜トランジスタ基板１００と対向基板１１０とを、図示されないシール材を用いて貼り合わせて、その２枚の基板間に液晶を封入し、液晶層１１１を形成することにより構成される。したがって、液晶表示素子２００において、薄膜トランジスタ基板１００は上述した本発明の第１実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板１００と共通しており、その構成要素については上述したものと同一の符号を付し、重複する説明は省略するようにする。

液晶表示素子２００において、薄膜トランジスタ基板１００は、補助容量電極３によって、平面視で、画素電極７と補助容量電極３とが重なる重なり部分に補助容量を生成することができる。そして、画素電極７と補助容量電極３とが挟持する層間絶縁膜６は、後述する本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成されて、誘電率が所望の値に制御されている。層間絶縁膜６は、例えば、通常の有機膜に比べて高い誘電率を有するように構成されている。したがって、平面視で、画素電極７と補助容量電極３とが重なる重なり部分に生成される補助容量は、高い電荷保持能を有することができる。

その一方で、薄膜トランジスタ基板１００は、上述したように、画素電極７とＴＦＴ２との間に平坦化膜５を有することによって、画素電極７と他の配線や電極との間のカップリング容量を低減することができる。

液晶表示素子２００において、対向基板１１０には、対向電極やカラーフィルタ（いずれも図示されない）等が設けられる。

そして、薄膜トランジスタ基板１００および対向基板１１０のそれぞれの対向する表面には、液晶の配向を制御する目的で配向膜を設けることができる。

また、液晶層１１１は、例えば、垂直配向型の液晶からなり、薄膜トランジスタ基板１００のＴＦＴ２と、対向基板１１０の対向電極との間で電圧印加のオン・オフにより、液晶の配向制御が行われる。

本発明の第２実施形態の液晶表示素子２００は、薄膜トランジスタ基板１００の補助容量電極３と層間絶縁膜６と画素電極７とにより生成された補助容量を利用し、画素への印加電圧がオフされた電圧非印加時においても電荷を高効率に保持することができる。その結果、薄膜トランジスタ基板１００を有する本発明の第２実施形態の液晶表示素子２００は、電圧非印加時においても液晶の駆動を維持することができる。

このとき、薄膜トランジスタ基板１００の補助容量電極３は、光透過性の導電材料からなる透明電極であり、液晶表示素子２００において、画素の開口率の低下は抑えられている。したがって、薄膜トランジスタ基板１００を有する本発明の第２実施形態の液晶表示素子２００は、優れた表示品位の画像を表示することができる。

≪第３実施形態≫
（有機ＥＬ素子）
図３は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の主要部の構造を模式的に示す断面図である。

図３の有機ＥＬ素子２０１は、マトリクス状に形成される複数の画素を有するアクティブマトリクス型の有機ＥＬ素子である。この有機ＥＬ素子２０１は、トップエミッション型、ボトムエミッション型のいずれでもよい。各部材を構成する材料の性質、例えば透明性は、トップエミッション型、ボトムエミッション型に応じて適宜選択される。有機ＥＬ素子２０１は、第１実施形態の薄膜トランジスタ基板に相当するものとして、支持基板２０２、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２０３、無機絶縁膜２０４、層間絶縁膜２０５、第１電極としての陽極２０６およびスルーホール２０７を備え、この上に配設される隔壁２０８、発光層２０９、第２電極としての陰極２１０、パッシベーション膜２１１および封止基板２１２を備える。

ＴＦＴ２０３は、各画素部分のアクティブ素子であり、支持基板２０２上に形成されている。このＴＦＴ２０３は、ゲート電極２３０、ゲート絶縁膜２３１、半導体層２３２、ソース電極２３３およびドレイン電極２３４を備えている。

本実施形態では、ゲート電極上にゲート絶縁膜および半導体層を順に備えるボトムゲート型に限らず、半導体層上にゲート絶縁膜およびゲート電極を順に備えるトップゲート型であってもよい。

ゲート電極２３０は、走査信号線（図示せず）の一部をなす。ゲート電極２３０の厚さとしては、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましい。ゲート絶縁膜２３１は、ゲート電極２３０を被覆する。ゲート絶縁膜２３１の平均膜厚としては１０ｎｍ以上１０μｍ以下が好ましい。ソース電極２３３は、キャリア発生源となる電極である。ソース電極２３３は、映像信号線（図示略）の一部をなしており、半導体層２３２に接続される。ドレイン電極２３４は、半導体層２３２（チャネル層）を介して移動するキャリアを受け取る部分であり、ソース電極２３３と同様に半導体層２３２に接続される。ソース電極２３３およびドレイン電極２３４の厚さとしては、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましい。

半導体層２３２は、ゲート電極２３０上にゲート絶縁膜２３１を介して配置される。半導体層２３２は、ソース電極２３３およびドレイン電極２３４と接続されており、チャネル層を構成する。チャネル層は、キャリアが流れ、ゲート電極２３０により制御される部分である。

半導体層２３２は、上述した、Ｉｎ、Ｇａ、ＳｎおよびＺｎから選択される１種以上の元素を含む酸化物半導体を用いて形成することができる。この場合の酸化物としては、例えば、単結晶酸化物、多結晶酸化物、アモルファス酸化物、これらの混合物等が挙げられる。

ＩＧＺＯを用いたアモルファス酸化物からなる半導体層２３２は、例えばＩＧＺＯターゲットを用いてスパッタ法や蒸着法により半導体層を形成し、フォトリソグラフィ法等を利用して、レジストプロセスとエッチングプロセスによるパターニングを行うことで形成される。この場合の半導体層２３２の厚さとしては、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましい。

無機絶縁膜２０４は、半導体層２３２を保護するため、例えば湿度によって半導体層２３２が影響を受けることを防ぐために設けられる。無機絶縁膜２０４は、ＴＦＴ２０３の全体を被覆するように形成されている。

層間絶縁膜２０５は、ＴＦＴ２０３の表面凹凸を平坦化する役割を果たす平坦化膜としても機能することができる。層間絶縁膜２０５は、ＴＦＴ２０３の全体を被覆するように無機絶縁膜２０４上に形成されている。

層間絶縁膜２０５は、後述する本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成された有機膜である。これらの材料は、有機ＥＬ素子２０１がトップエミッション型であるか、ボトムエミッション型であるかに応じて選択すればよい。層間絶縁膜２０５は、これらの材料が有機材料であることから有機絶縁膜として形成されている。層間絶縁膜２０５は、後述の薄膜トランジスタ基板の製造方法の項に記載の方法等により形成することができる。

層間絶縁膜２０５の平均膜厚としては、１μｍ以上６μｍ以下が好ましい。

スルーホール２０７は、陽極２０６とドレイン電極２３４とを接続するために形成される。スルーホール２０７は、層間絶縁膜２０５に加えて、層間絶縁膜２０５の下層にある無機絶縁膜２０４も貫通するように形成される。

スルーホール２０７は、所望形状の貫通孔を有する層間絶縁膜２０５を形成した後、無機絶縁膜２０４に対してドライエッチングを行うことで形成することができる。ここで、層間絶縁膜２０５は、後述する本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物または従来公知の感放射線性樹脂組成物を用いて形成することができる。そのため、これらの材料からなる塗膜に対する放射線の照射・現像によりスルーホール２０７を構成する貫通孔を形成することができる。無機絶縁膜２０４に対するドライエッチングは、層間絶縁膜２０５をマスクとして行うことができる。これにより、層間絶縁膜２０５の貫通孔に連通する貫通孔が無機絶縁膜２０４に形成される結果、層間絶縁膜２０５および無機絶縁膜２０４を貫通するスルーホール２０７が形成される。

なお、ＴＦＴ２０３上に無機絶縁膜２０４が配置されていない場合、層間絶縁膜２０５への放射線の照射・現像により形成される貫通孔がスルーホール２０７を構成する。その結果、陽極２０６は、層間絶縁膜２０５の一部を覆うとともに、層間絶縁膜２０５を貫通するよう層間絶縁膜２０５に設けられたスルーホール２０７を介して、ドレイン電極２３４と接続することができる。

隔壁２０８は、発光層２０９の配置領域を規定する凹部８０を有する隔壁（バンク）としての役割を果たす。隔壁２０８は、陽極２０６の一部を覆う一方で陽極２０６の一部を露出させるように形成されている。

隔壁２０８は、前記ＴＦＴ２０３が有する半導体層２３２の上方に少なくとも配置されるように、層間絶縁膜２０５上に形成されていることが好ましい。ここで「上方」とは、支持基板２０２から封止基板２１２へ向かう方向である。

このような隔壁２０８は、公知の感放射線性樹脂組成物を用いて薄膜トランジスタ基板の製造方法の項に記載の方法等により形成することができる。隔壁２０８は、塗膜の露光・現像によりパターニングすることで、平面視において、発光層２０９が形成される複数の凹部８０がマトリクス状に配置されたものとして形成することができる。

また、隔壁２０８は、スルーホール２０７を充填するように形成されていることが好ましい。

隔壁２０８の平均膜厚（隔壁２０８の最上面と発光層２０９の最下面との距離）の下限としては、０．３μｍが好ましく、０．５μｍがより好ましい。上記平均膜厚の上限としては、２５μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。隔壁２０８の平均膜厚が上記上限を超えると、隔壁２０８が封止基板２１２と接触するおそれがある。一方、隔壁２０８の平均膜厚が上記下限に満たないと、後述する発光層２０９を形成する場合に、隔壁２０８の凹部８０に発光材料組成物を塗布するときに、発光材料組成物が凹部８０から漏れ出すおそれがある。

発光層２０９は、電界を印加されて発光する。発光層２０９は、電界発光する有機発光材料を含む有機発光層である。発光層２０９は、隔壁２０８によって規定される領域、すなわち凹部８０に形成されている。このように、凹部８０に発光層２０９を形成することで発光層２０９の周囲が隔壁２０８によって包囲され、隣接する複数画素同士を区画することができる。

発光層２０９は、隔壁２０８の凹部８０で陽極２０６と接触して形成されている。発光層２０９の厚さとしては、５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましい。ここで発光層２０９の厚さとは、陽極２０６上の発光層２０９の底面から、陽極２０６上の発光層２０９の上面までの距離を意味する。

陽極２０６は、画素電極をなす。陽極２０６は、導電性材料によって層間絶縁膜２０５上に形成されている。陰極２１０は、複数の画素を共通に覆って形成され、有機ＥＬ素子２０１の共通電極をなす。パッシベーション膜２１１は、有機ＥＬ素子内への水分や酸素の浸入を抑制する。このパッシベーション膜２１１は、陰極２１０上に設けられている。

封止基板２１２は、発光層２０９が配置された主面（支持基板２０２とは反対側）を封止する。発光層２０９が配置された主面は、ＴＦＴ基板の外周端部付近に塗布されたシール剤（図示せず）を用い、封止層２１３を介して、封止基板２１２により封止することが好ましい。封止層２１３は、乾燥された窒素ガス等の不活性なガスの層、または接着剤等の充填材料の層とすることができる。

本実施形態の有機ＥＬ素子２０１では、層間絶縁膜２０５および隔壁２０８が、低吸水性である感放射線性樹脂組成物を用いて形成することができ、またこれらの層間絶縁膜２０５、隔壁２０８の形成工程において、低吸水性の材料を用いた洗浄等の処理が可能である。そのため、吸着水等の形態で絶縁膜形成材料に含まれる微量の水分が徐々に発光層２０９に浸入することを低減し、発光層２０９の劣化および発光状態の悪化を低減することができる。

≪第４実施形態≫
（感放射線性樹脂組成物）
本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物は、その感放射線性を利用して、パターニングされた硬化膜を形成することができる。本実施形態に係る感放射線性樹脂組成物は、基板と、上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板の該層間絶縁膜の形成に好適に用いられる。すなわち、上述した本発明の第１実施形態の薄膜トランジスタ基板、本発明の第２実施形態の液晶表示素子および本発明の第３実施形態の有機ＥＬ素子の主要な構成要素である層間絶縁膜の製造に好適に用いられる。上記層間絶縁膜の形成に当該感放射線性樹脂組成物を用いることで、高温処理の際の白化及びアウトガスの発生が抑制され、耐溶剤性も良好な層間絶縁膜が得られる。また、当該感放射線性樹脂組成物においては、適当な成分組成とすることで、保存安定性を高めることもできる。

本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］重合体（以下、単に［Ａ］成分ともいう。）、［Ｂ］感光剤（以下、単に［Ｂ］成分ともいう。）並びに［Ｃ］下記式（３）で示される化合物（以下、単に［Ｃ］成分または［Ｃ］化合物ともいう。）を必須成分として含有する。

（式（３）中、Ｘは、ヒドロキシ基、チオール基、カルボキシ基又はアミノ基を示し、Ｒ^４は、芳香環を含む１価の有機基を示す。）

また、［Ａ］成分、［Ｂ］成分および［Ｃ］成分に加え、本発明の効果を損なわない限りその他の任意成分を含有してもよい。例えば、硬化促進剤として機能する後述の［Ｄ］化合物（以下、単に［Ｄ］成分ともいう。）を含有することができる。

以下、本実施形態の感放射線性樹脂組成物に含有される各成分について、詳しく説明する。

＜［Ａ］重合体＞
［Ａ］重合体は、得られる硬化膜の基材となる成分である。［Ａ］重合体としては、通常、硬化膜形成用の感放射線性樹脂組成物に含有される公知の重合体を１種または２種以上混合して用いることができる。［Ａ］重合体は、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。アルカリ可溶性樹脂であることで、アルカリ現像液を用いたパターニングが可能となる。［Ａ］重合体としては、ポリシロキサンを好適に用いることができる。

（ポリシロキサン）
ポリシロキサンは、シロキサン結合を有する化合物のポリマーである限りは特に限定されるものではない。このポリシロキサンは、通常、例えば、後述する［Ｂ］感光剤である［Ｂ−２］光酸発生剤から発生した酸や、［Ｂ−３］光塩基発生剤から発生した塩基を触媒として硬化する。

ポリシロキサンとしては、下記式（４）で示される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物であることが好ましい。

式（４）中、Ｒ^２０は、炭素数１〜２０の非加水分解性の有機基である。Ｒ^２１は、炭素数１〜４のアルキル基である。ｑは、０〜３の整数である。Ｒ^２０またはＲ^２１が複数の場合、これらは同一でも異なっていてもよい。

上記Ｒ^２０で表される炭素数１〜２０の非加水分解性の有機基としては、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数７〜１２のアラルキル基等が挙げられる。これらは、直鎖状、分岐状、または環状であってよい。また、これらのアルキル基、アリール基およびアラルキル基が有する水素原子の一部または全部は、ビニル基、（メタ）アクリロイル基またはエポキシ基で置換されていてもよい。

上記Ｒ^２１で表される炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基等が挙げられる。ｑは０〜３の整数であるが、好ましくは０〜２の整数であり、より好ましくは０および１であり、さらに好ましくは１である。ｑが、上記数値である場合、加水分解・縮合反応の進行がより容易となり、その結果、硬化反応の速度が大きくなり、得られる硬化膜の強度や密着性などを向上させることができる。

このような上記式（４）で表される加水分解性シラン化合物の具体例としては、
４個の加水分解性基で置換されたシラン化合物として、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン等、
１個の非加水分解性基と３個の加水分解性基とで置換されたシラン化合物として、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｉ−プロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−ｉ−プロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等、
２個の非加水分解性基と２個の加水分解性基とで置換されたシラン化合物として、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン等、
３個の非加水分解性基と１個の加水分解性基とで置換されたシラン化合物として、トリブチルメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリブチルエトキシシラン等をそれぞれ挙げることができる。

これらの上記式（４）で表される加水分解性シラン化合物のうち、４個の加水分解性基で置換されたシラン化合物、および１個の非加水分解性基と３個の加水分解性基とで置換されたシラン化合物が好ましく、１個の非加水分解性基と３個の加水分解性基とで置換されたシラン化合物がより好ましい。好ましい加水分解性シラン化合物の具体例としては、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｉ−プロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランおよび３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。このような加水分解性シラン化合物は、１種単独で使用しても、または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
してもよい。

上記式（４）で表される加水分解性シラン化合物を加水分解縮合させる条件は、上記式（４）で表される加水分解性シラン化合物の少なくとも一部を加水分解して、加水分解性基をシラノール基に変換し、縮合反応を起こさせるものである限り、特に限定されるものではないが、一例として以下のように実施することができる。

上記式（４）で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合に用いられる水は、逆浸透膜処理、イオン交換処理、蒸留等の方法により精製された水を使用することが好ましい。このような精製水を用いることによって、副反応を抑制し、加水分解の反応性を向上させることができる。

上記式（４）で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合に使用することができる溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピオン酸エステル類、アリールアルカノール、アリールオキシアルカノール等が挙げられる。これらの中でも、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシプロピオン酸メチル、ベンジルアルコール、２−フェニルエチルアルカノール及びフェノキシエタノールが好ましい。なお、フェニルアルカノール又はフェノキシアルカノールを上記溶媒として用いる場合、フェニルアルカノール又はフェノキシアルカノールは上記加水分解縮合反応には用いられずに反応後もそのまま残る。このため、上記加水分解縮合反応後の溶液に含まれるフェニルアルカノール又はフェノキシアルカノールを［Ｃ］成分として用いてもよい。

上記式（４）で表される加水分解性シラン化合物の加水分解・縮合反応は、好ましくは酸触媒（例えば塩酸、硫酸、硝酸、蟻酸、シュウ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、リン酸、酸性イオン交換樹脂、各種ルイス酸等）、塩基触媒（例えばアンモニア、１級アミン類、２級アミン類、３級アミン類、ピリジン等の含窒素化合物、塩基性イオン交換樹脂、水酸化ナトリウムなどの水酸化物、炭酸カリウムなどの炭酸塩、酢酸ナトリウム等のカルボン酸塩、各種ルイス塩基等）またはアルコキシド（例えば、ジルコニウムアルコキシド、チタニウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシド等）等の触媒の存在下で行われる。

上記式（４）で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合における反応温度及び反応時間は、適宜に設定される。反応温度は、好ましくは４０℃以上２００℃以下である。反応時間は、好ましくは３０分以上２４時間以下である。

上記式（４）で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の重量平均分子量（Ｍｗ）の下限としては、通常５００が好ましく、１０００がより好ましい。一方、この上限としては、２００００が好ましく、１００００がより好ましい。

上記式（４）で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の数平均分子量（Ｍｎ）の下限としては、通常５００が好ましく、１０００がより好ましく、２５００がさらに好ましい。上記式（４）で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の数平均分子量を上記下限以上とすることで、本発明の効果をより高め、さらに保存安定性や、得られる層間絶縁膜の耐溶剤性を高めることができる。一方、このＭｎの上限としては、２００００が好ましく、１００００がより好ましく、５０００がさらに好ましい。

上記式（４）で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）の下限としては、通常１．１が好ましく、２がより好ましい場合もあり、３がさらに好ましい場合もある。上記式（４）で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の分子量分布を上記下限以上とすることで、本発明の効果をより高め、さらに保存安定性や、得られる層間絶縁膜の耐溶剤性を高めることができる。一方、この分子量分布の上限としては、例えば５であり、４が好ましい。

なお、本明細書における重合体のＭｗ及びＭｎは、下記の条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定した値とする。
装置：昭和電工社の「ＧＰＣ−１０１」
カラム：ＧＰＣ−ＫＦ−８０１、ＧＰＣ−ＫＦ−８０２、ＧＰＣ−ＫＦ−８０３およびＧＰＣ−ＫＦ−８０４を結合
移動相：テトラヒドロフラン
カラム温度：４０℃
流速：１．０ｍＬ／分
試料濃度：１．０質量％
試料注入量：１００μＬ
検出器：示差屈折計
標準物質：単分散ポリスチレン

＜［Ａ］重合体の含有量＞
感放射線性樹脂組成物における［Ａ］重合体の含有量の下限としては特に限定されないが、固形分換算で例えば５０質量％であり、６０質量％が好ましい。一方、この上限としては９９質量％が好ましく、９５質量％がより好ましい。

＜［Ｂ］感光剤＞
本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物に含有される［Ｂ］感光剤としては、放射線に感応してラジカルを発生し重合を開始できる化合物（すなわち、［Ｂ−１］光ラジカル重合開始剤）、放射線に感応して酸を発生する化合物（すなわち、［Ｂ−２］光酸発生剤）、または、放射線に感応して塩基を発生する化合物（すなわち、［Ｂ−３］光塩基発生剤）を挙げることができる。

このような［Ｂ−１］光ラジカル重合開始剤としては、Ｏ−アシルオキシム化合物、アセトフェノン化合物、ビイミダゾール化合物、ホスフィンオキサイド化合物等が挙げられる。これらの化合物は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。

Ｏ−アシルオキシム化合物としては、例えば、１，２−オクタンジオン１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、１−（９−エチル−６−ベンゾイル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−オクタン−１−オンオキシム−Ｏ−アセテート、１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、１−〔９−ｎ−ブチル−６−（２−エチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、エタノン−１−［９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロピラニルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−５−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）等が挙げられる。

これらのうち、１，２−オクタンジオン１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）またはエタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）が好ましい。

アセトフェノン化合物としては、例えば、α−アミノケトン化合物、α−ヒドロキシケトン化合物が挙げられる。

α−アミノケトン化合物としては、例えば、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン等が挙げられる。

α−ヒドロキシケトン化合物としては、例えば、１−フェニル−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−（４−ｉ−プロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる。

アセトフェノン化合物としては、α−アミノケトン化合物が好ましく、特に、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オンが好ましい。

ビイミダゾール化合物としては、例えば、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、２，２’−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールまたは２，２’−ビス（２，４，６−トリクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールが好ましく、そのうち、２，２’−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールがより好ましい。

［Ｂ−１］光ラジカル重合開始剤は、上述したように、単独でまたは２種以上を混合して使用できる。［Ａ］成分１００質量部に対する［Ｂ−１］光ラジカル重合開始剤の含有量の下限としては、１質量部が好ましく、５質量部がより好ましい。上記［Ｂ−１］光ラジカル重合開始剤の含有量の上限としては、４０質量部が好ましく、３０質量部がより好ましい。［Ｂ−１］光ラジカル重合開始剤の含有量を上記範囲とすることで、感放射線性樹脂組成物は、低露光量であっても、高い耐溶剤性、高い硬度および高い密着性を有する硬化膜を形成することができる。

次に、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の［Ｂ］感光剤である［Ｂ−２］光酸発生剤としては、例えば、オキシムスルホネート化合物、オニウム塩、スルホンイミド化合物、キノンジアジド化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾメタン化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、カルボン酸エステル化合物等が挙げられる。尚、これらの［Ｂ−２］光酸発生剤は、１種単独で使用してもよいし２種以上を混合して使用してもよい。

オキシムスルホネート化合物としては、下記式（Ｂ１）で表されるオキシムスルホネート基を含む化合物が好ましい。

上記式（Ｂ１）中、Ｒ^Ａは、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のフルオロアルキル基、炭素数４〜１２の脂環式炭化水素基、炭素数６〜２０のアリール基、あるいはこれらのアルキル基、脂環式炭化水素基およびアリール基が有する水素原子の一部または全部が置換基で置換された基である。

上記式（Ｂ１）中のＲ^Ａで表されるアルキル基としては、炭素数１〜１２の直鎖状または分岐状のアルキル基が好ましい。この炭素数１〜１２の直鎖状または分岐状のアルキル基は置換基により置換されていてもよく、上記置換基としては、例えば、炭素数１〜１０のアルコキシ基、７，７−ジメチル−２−オキソノルボルニル基等の有橋式脂環基を含む脂環式基等が挙げられる。炭素数１〜１２のフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプチルフルオロプロピル基等が挙げられる。

上記Ｒ^Ａで表される脂環式炭化水素基としては、炭素数４〜１２の脂環式炭化水素基が好ましい。この炭素数４〜１２の脂環式炭化水素基は置換基により置換されていてもよく、上記置換基としては、例えば、炭素数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。

上記Ｒ^Ａで表されるアリール基としては、炭素数６〜２０のアリール基が好ましく、フェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基がより好ましい。上記アリール基は置換基により置換されていてもよく、上記置換基としては、例えば、炭素数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。

オニウム塩としては、例えば、ジフェニルヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウム塩、スルホニウム塩、ベンゾチアゾニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩等が挙げられる。

スルホンイミド化合物としては、例えば、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（カンファスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（４−フルオロフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（カンファスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（２−フルオロフェニルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（カンファスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、４−メチルフェニルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）−１，８−ナフタルイミド等が挙げられる。

また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、上述したように、［Ｂ］感光剤である［Ｂ−２］光酸発生剤として、キノンジアジド化合物を含有することができる。本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、キノンジアジド化合物を含有することにより、ポジ型の感放射線性樹脂組成物として使用することができる。そして、形成後の硬化膜の遮光性を付与することができる。さらに、フォトブリーチ性能により、形成された硬化膜の可視光域の光の透過性の調整も行うことが可能である。

［Ｂ−２］光酸発生剤として用いることができるキノンジアジド化合物は、放射線の照射によってカルボン酸を発生するキノンジアジド化合物である。キノンジアジド化合物としては、フェノール性化合物またはアルコール性化合物（以下、「母核」ともいう。）と、１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとの縮合物を用いることができる。

上述の母核としては、例えば、トリヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、ペンタヒドロキシベンゾフェノン、ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、（ポリヒドロキシフェニル）アルカン、その他の母核等が挙げられる。

トリヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，４，６−トリヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。

テトラヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，３’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，２’−テトラヒドロキシ−４’−メチルベンゾフェノン、２，３，４，４’−テトラヒドロキシ−３’−メトキシベンゾフェノン等が挙げられる。

ペンタヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば、２，３，４，２’，６’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。

ヘキサヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば、２，４，６，３’，４’，５’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、３，４，５，３’，４’，５’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。

（ポリヒドロキシフェニル）アルカンとしては、例えば、ビス（２，４−ジヒドロキシフェニル）メタン、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、トリス（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１，１−トリス（ｐ−ヒドロキシフェニル）エタン、ビス（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）プロパン、１，１，３−トリス（２，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−３−フェニルプロパン、４，４’−〔１−｛４−（１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル）フェニル｝エチリデン〕ビスフェノール、ビス（２，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン、３，３，３’，３’−テトラメチル−１，１’−スピロビインデン−５，６，７，５’，６’，７’−ヘキサノール、２，２，４−トリメチル−７，２’，４’−トリヒドロキシフラバン等が挙げられる。

その他の母核としては、例えば、２−メチル−２−（２，４−ジヒドロキシフェニル）−４−（４−ヒドロキシフェニル）−７−ヒドロキシクロマン、１−［１−｛３−（１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル）−４，６−ジヒドロキシフェニル｝−１−メチルエチル］−３−〔１−｛３−（１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル）−４，６−ジヒドロキシフェニル｝−１−メチルエチル〕ベンゼン、４，６−ビス｛１−（４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル｝−１，３−ジヒドロキシベンゼン等が挙げられる。

これらの母核のうち、（ポリヒドロキシフェニル）アルカンが好ましく、２，３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、１，１，１−トリス（ｐ−ヒドロキシフェニル）エタン、４，４’−〔１−｛４−（１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル）フェニル｝エチリデン〕ビスフェノールがより好ましい。

１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとしては、１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドが好ましい。１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドとしては、例えば、１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸クロリド、１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸クロリド等が挙げられる。これらのうち、１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸クロリドがより好ましい。

フェノール性化合物またはアルコール性化合物（母核）と、１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとの縮合反応においては、フェノール性化合物またはアルコール性化合物中のＯＨ基数に対して、好ましくは３０モル％〜８５モル％、より好ましくは５０モル％〜７０モル％に相当する１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドを用いることができる。縮合反応は、公知の方法によって実施することができる。

また、キノンジアジド化合物としては、上記に例示した母核のエステル結合をアミド結合に変更した１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸アミド類、例えば、２，３，４−トリアミノベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸アミド等も好適に使用される。

これらのキノンジアジド化合物は、単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。

本実施形態の感放射線性樹脂組成物におけるキノンジアジド化合物の含有量は、後述する範囲とすることができるが、そのような範囲とすることで、現像液となるアルカリ化合物の水溶液に対する放射線の照射部分と未照射部分との溶解度の差を大きくして、パターニング性能を向上させることができる。また、この感放射性樹脂組成物を用いて得られる硬化膜の耐溶剤性を良好なものとすることもできる。

［Ｂ−２］光酸発生剤としては、オキシムスルホネート化合物、オニウム塩、スルホンイミド化合物、キノンジアジド化合物が好ましく、オキシムスルホネート化合物、キノンジアジド化合物がより好ましく、キノンジアジド化合物がさらに好ましい。

また、上記オニウム塩としては、テトラヒドロチオフェニウム塩、ベンジルスルホニウム塩が好ましく、４，７−ジ−ｎ−ブトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、ベンジル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウ
ムヘキサフルオロホスフェートがより好ましく、４，７−ジ−ｎ−ブトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネートがさらに好ましい。上記スルホン酸エステル化合物としては、ハロアルキルスルホン酸エステルが好ましく、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミド−トリフルオロメタンスルホン酸エステルがより好ましい。［Ｂ−２］光酸発生剤を上記化合物とすることで、得られる本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、感度および溶解性を向上させることができる。

［Ａ］成分１００質量部に対する［Ｂ−２］光酸発生剤の含有量の下限としては、０．１質量部以上が好ましく、１質量部がより好ましい。上記［Ａ］成分の含有量の上限としては、１０質量部が好ましく、５質量部がより好ましい。［Ｂ−２］光酸発生剤の含有量を上記範囲とすることで、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の感度を最適化し、表面硬度が高い硬化膜を形成できる。

次に、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の［Ｂ］感光剤である［Ｂ−３］光塩基発生剤としては、放射線の照射により塩基（アミン等）を発生する化合物である限り、特に限定されない。［Ｂ−３］光塩基発生剤の例としては、コバルト等遷移金属錯体、オルトニトロベンジルカルバメート類、α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジルカルバメート類、アシルオキシイミノ類等を挙げることができる。

上述の遷移金属錯体としては、例えば、ブロモペンタアンモニアコバルト過塩素酸塩、ブロモペンタメチルアミンコバルト過塩素酸塩、ブロモペンタプロピルアミンコバルト過塩素酸塩、ヘキサアンモニアコバルト過塩素酸塩、ヘキサメチルアミンコバルト過塩素酸塩、ヘキサプロピルアミンコバルト過塩素酸塩等が挙げられる。

オルトニトロベンジルカルバメート類としては、例えば、［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニル］メチルアミン、［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニル］プロピルアミン、［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニル］ヘキシルアミン、［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニル］シクロヘキシルアミン、［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニル］アニリン、［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニル］ピペリジン、ビス［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニル］ヘキサメチレンジアミン、ビス［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニル］フェニレンジアミン、ビス［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニル］トルエンジアミン、ビス［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニル］ジアミノジフェニルメタン、ビス［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニル］ピペラジン、［［（２，６−ジニトロベンジル）オキシ］カルボニル］メチルアミン、［［（２，６−ジニトロベンジル）オキシ］カルボニル］プロピルアミン、［［（２，６−ジニトロベンジル）オキシ］カルボニル］ヘキシルアミン、［［（２，６−ジニトロベンジル）オキシ］カルボニル］シクロヘキシルアミン、［［（２，６−ジニトロベンジル）オキシ］カルボニル］アニリン、［［（２，６−ジニトロベンジル）オキシ］カルボニル］ピペリジン、ビス［［（２，６−ジニトロベンジル）オキシ］カルボニル］ヘキサメチレンジアミン、ビス［［（２，６−ジニトロベンジル）オキシ］カルボニル］フェニレンジアミン、ビス［［（２，６−ジニトロベンジル）オキシ］カルボニル］トルエンジアミン、ビス［［（２，６−ジニトロベンジル）オキシ］カルボニル］ジアミノジフェニルメタン、ビス［［（２，６−ジニトロベンジル）オキシ］カルボニル］ピペラジン等が挙げられる。

α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジルカルバメート類としては、例えば、［［（α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジル）オキシ］カルボニル］メチルアミン、［［（α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジル）オキシ］カルボニル］プロピルアミン、［［（α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジル）オキシ］カルボニル］ヘキシルアミン、［［（α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジル）オキシ］カルボニル］シクロヘキシルアミン、［［（α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジル）オキシ］カルボニル］アニリン、［［（α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジル）オキシ］カルボニル］ピペリジン、ビス［［（α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジル）オキシ］カルボニル］ヘキサメチレンジアミン、ビス［［（α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジル）オキシ］カルボニル］フェニレンジアミン、ビス［［（α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジル）オキシ］カルボニル］トルエンジアミン、ビス［［（α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジル）オキシ］カルボニル］ジアミノジフェニルメタン、ビス［［（α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジル）オキシ］カルボニル］ピペラジン等が挙げられる。

アシルオキシイミノ類としては、例えば、プロピオニルアセトフェノンオキシム、プロピオニルベンゾフェノンオキシム、プロピオニルアセトンオキシム、ブチリルアセトフェノンオキシム、ブチリルベンゾフェノンオキシム、ブチリルアセトンオキシム、アジポイルアセトフェノンオキシム、アジポイルベンゾフェノンオキシム、アジポイルアセトンオキシム、アクロイルアセトフェノンオキシム、アクロイルベンゾフェノンオキシム、アクロイルアセトンオキシム等が挙げられる。

［Ｂ−３］光塩基発生剤のその他の例としては、２−ニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、Ｏ−カルバモイルヒドロキシアミドおよびＯ−カルバモイルヒドロキシアミドが特に好ましい。

［Ｂ−３］光塩基発生剤は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。また、本発明の効果を損なわない限り、［Ｂ−３］光塩基発生剤と［Ｂ−２］光酸発生剤とを併用してもよい。

［Ａ］成分１００質量部に対する［Ｂ−３］光塩基発生剤の含有量の下限としては、０．１質量部が好ましく、１質量部がより好ましい。上記［Ｂ−３］光塩基発生剤の含有量の上限としては、２０質量部が好ましく、１０質量部がより好ましい。［Ｂ−３］光塩基発生剤の含有量を上記範囲とすることによって、耐メルトフロー性、および形成される硬化膜の耐熱性がバランス良く優れた感放射線性組成物を得ることができ、また、塗膜の形成工程において析出物の発生を防止し、塗膜形成を容易にすることが可能となる。

＜［Ｃ］化合物＞
本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物の［Ｃ］成分は、下記式（３）で示される化合物である。

（式（３）中、Ｘは、ヒドロキシ基、チオール基、カルボキシ基又はアミノ基を示し、Ｒ^４は、芳香環を含む１価の有機基を示す。）

本実施形態の感放射線性樹脂組成物の［Ｃ］成分は、その感放射線性樹脂組成物を用いて形成される硬化膜において［Ａ］重合体に上記式（１）で示される構造の導入を可能とする成分となる。すなわち、［Ｃ］成分は、本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成される薄膜トランジスタ基板や液晶表示素子の層間絶縁膜において、重合体に導入されて高温処理の際の白化の抑制を可能とする成分となる。

芳香環を含む１価の有機基としては、第１実施形態の層間絶縁膜に含まれる重合体中の芳香環を含む１価の有機基に対応する基であることが好ましい。本実施形態に係る感放射線性樹脂組成物を用いる硬化膜（層間絶縁膜）形成の際のプレベーク時に、［Ａ］成分であるポリシロキサン中の加水分解性基又は加水分解性基の加水分解により生じる基（例えば、ヒドロキシ基等）と［Ｃ］成分との反応により、第１実施形態に係る薄膜トランジスタ基板中の重合体が有する上記式（１）で示される所定の構造を効率的に導入することができる。

従って、［Ｃ］成分の芳香環を含む１価の有機基の具体例としては、第１実施形態の層間絶縁膜に含まれる重合体中の芳香環を含む１価の有機基として説明したアリール基やアラルキル基等が好ましい。

［Ｃ］成分の具体例としては、
Ｘがヒドロキシ基である場合、フェノール、ナフトール、ベンジルアルコール、フェノキシエタノール、２−フェニルエチルアルコール等、
Ｘがチオール基である場合、ベンゼンチオール、ナフタレンチオール等、
Ｘがカルボキシ基である場合、安息香酸、カルボキシメチルベンゼン等、
Ｘがアミノ基である場合、アニリン、ベンジルアミン等
が挙げられる。

これらの［Ｃ］化合物は、１種単独で使用してもよいし、または２種以上を組み合わせて用いることもできる。

［Ｃ］化合物としては、上記式（３）におけるＸが、ヒドロキシ基、チオール基又はアミノ基である化合物を含むことが好ましく、上記式（３）におけるＸがヒドロキシ基である化合物を含むことがより好ましい。［Ｃ］化合物に占める上記式（３）におけるＸが、ヒドロキシ基、チオール基又はアミノ基である化合物の含有割合、特にはＸがヒドロキシ基である化合物の含有割合の下限としては、９０モル％が好ましく、９５モル％がより好ましく、９９モル％がさらに好ましい。［Ｃ］化合物として上記式（３）におけるＸが、ヒドロキシ基、チオール基又はアミノ基である化合物を高い割合で含有することで、本発明の効果をより高めることができる。

本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物において、［Ｃ］化合物の含有量としては、特に限定されないが、その下限値は、［Ａ］成分１００質量部に対して、１０質量部が好ましく、２０質量部がより好ましく、その上限値は、４００質量部が好ましく、２００質量部がより好ましく、１００質量部がさらに好ましい。［Ｃ］化合物の含有量が上記下限値より少ないと、層間絶縁膜の白化抑制効果が十分に得られないことがある。逆に、［Ｃ］化合物の含有量が上記上限値を超えると、パターン形成時に現像性が低下するおそれがある。

なお、本実施形態の感放射線性樹脂組成物では、［Ｃ］化合物が［Ａ］重合体とは別の成分として添加されているものの、これに限らず、［Ａ］重合体の合成の際に［Ｃ］化合物を添加し、［Ａ］重合体に上記式（１）の構造を導入するようにしてもよい。また、［Ａ］重合体の合成の際に［Ｃ］化合物を添加し、［Ａ］重合体に上記式（１）の構造を導入しておき、さらにこの重合体とは別の成分として［Ｃ］化合物を含有させてもよい。

＜その他の任意成分＞
本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物は、上述した［Ａ］重合体、［Ｂ］感光剤および［Ｃ］化合物に加え、硬化促進剤としての作用を有する［Ｄ］化合物を含有することができる。さらに、本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物は、［Ｃ］化合物とともに使用される分散剤および分散媒の他、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じ、界面活性剤、保存安定剤、接着助剤、耐熱性向上剤等のその他の任意成分を含有できる。その他の任意成分は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。以下、各成分について説明する。

［界面活性剤］
本実施形態の感放射線性樹脂組成物に含有可能な界面活性剤は、感放射線性樹脂組成物の塗布性の改善、塗布ムラの低減、放射線照射部の現像性を改良するために添加することができる。好ましい界面活性剤の例としては、フッ素系界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤が挙げられる。

フッ素系界面活性剤としては、例えば１，１，２，２−テトラフルオロオクチル（１，１，２，２−テトラフルオロプロピル）エーテル、１，１，２，２−テトラフルオロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレングリコールジ（１，１，２，２−テトラフルオロブチル）エーテル、ヘキサエチレングリコール（１，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロペンチル）エーテル、オクタプロピレングリコールジ（１，１，２，２−テトラフルオロブチル）エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ（１，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロペンチル）エーテル等のフルオロエーテル類、パーフルオロドデシルスルホン酸ナトリウム、１，１，２，２，８，８，９，９，１０，１０−デカフルオロドデカン、１，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロデカン等のフルオロアルカン類、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム類、フルオロアルキルオキシエチレンエーテル類、フルオロアルキルアンモニウムヨージド類、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル類、パーフルオロアルキルポリオキシエタノール類、パーフルオロアルキルアルコキシレート類、フッ素系アルキルエステル類等を挙げることができる。

これらのフッ素系界面活性剤の市販品としては、エフトップ（登録商標）ＥＦ３０１、３０３、３５２（新秋田化成社製）、メガファック（登録商標）Ｆ１７１、１７２、１７３（ＤＩＣ社製）、フロラードＦＣ４３０、４３１（住友スリーエム社製）、アサヒガードＡＧ（登録商標）７１０（旭硝子社製）、サーフロン（登録商標）Ｓ−３８２、ＳＣ−１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６（ＡＧＣセイミケミカル社製）、ＦＴＸ−２１８（ネオス社製）等を挙げることができる。

シリコーン系界面活性剤の例としては、市販されている商品名で、ＳＨ２００−１００ｃｓ、ＳＨ２８ＰＡ、ＳＨ３０ＰＡ、ＳＴ８９ＰＡ、ＳＨ１９０、ＳＨ ８４００ ＦＬＵＩＤ（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）、オルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業社製）等が挙げられる。

その他任意成分として界面活性剤を使用する場合、［Ａ］成分１００質量部に対する界面活性剤の含有量の下限としては、０．０１質量部が好ましく、０．０５質量部がより好ましい。上記界面活性剤の含有量の上限としては、１０質量部が好ましく、５質量部がより好ましい。界面活性剤の含有量を上記範囲とすることによって、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗布性を最適化することができる。

［保存安定剤］
保存安定剤としては、例えば、硫黄、キノン類、ヒドロキノン類、ポリオキシ化合物、アミン、ニトロニトロソ化合物等が挙げられ、より具体的には、４−メトキシフェノール、Ｎ−ニトロソ−Ｎ−フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム等が挙げられる。

［接着助剤］
接着助剤は、本実施形態の感放射線性樹脂組成物から得られる層間絶縁膜と、その下層に配置される、例えば、補助容量電極や平坦化膜等との接着性をさらに向上させる目的で使用することができる。接着助剤としては、カルボキシル基、メタクリロイル基、ビニル基、イソシアネート基、オキシラニル基等の反応性官能基を有する官能性シランカップリング剤が好ましく用いられ、例えば、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。

＜感放射線性樹脂組成物の調製＞
本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物は、上述した［Ａ］重合体、［Ｂ］感光剤、および［Ｃ］化合物の他、必要に応じて、［Ｄ］化合物や、その多任意成分である界面活性剤等を混合して調製される。このとき、分散液状態の感放射線性樹脂組成物を調製するため、有機溶剤を用いることができる。有機溶剤は、１種単独でまたは２種以上を混合して使用できる。

有機溶剤の機能としては、感放射線性樹脂組成物の粘度等を調節して、例えば、基板等への塗布性を向上させることの他、操作性等を向上させること等が挙げられる。有機溶剤等の含有によって実現される感放射線性樹脂組成物の２５℃においてＥ型粘度計により測定される粘度の下限としては、０．１ｍＰａ・ｓが好ましく、０．５ｍＰａ・ｓがより好ましい。上記粘度の上限としては、５００００ｍＰａ・ｓが好ましく、１００００ｍＰａ・ｓがより好ましい。

本実施形態の感放射線性樹脂組成物に使用可能な有機溶剤としては、他の含有成分を溶解または分散させるとともに、他の含有成分と反応しないものを挙げることができる。

例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、メチル−３−メトキシプロピオネート等のエステル類、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類等が挙げられる。

本実施形態の感放射線性樹脂組成物において用いられる有機溶剤の含有量は、粘度等を考慮して適宜決めることができる。

分散液状態の感放射線性樹脂組成物を調製する際の分散方法としては、ペイントシェーカ、ＳＣミル、アニュラー型ミル、ピン型ミル等を用いて通常周速５ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓで、粒径の低下が観察されなくなるまで継続する方法によって行われるとよい。この継続時間としては、通常数時間である。また、この分散の際に、ガラスビーズ、ジルコニアビーズ等の分散ビーズを用いることが好ましい。このビーズ径の下限としては、０．０５ｍｍが好ましく、０．０８ｍｍがより好ましい。上記ビーズ径の上限としては、０．５ｍｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましい。

《第５実施形態》
＜薄膜トランジスタ基板の製造方法＞
本発明の第５実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板の製造方法は、上述した本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて基板上に硬化膜を形成し、層間絶縁膜として構成する工程が主要な工程として含まれる。そして、本実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法では、例えば、図１に示した本発明の第１実施形態の薄膜トランジスタ基板１００を容易に製造することができる。

以下、図１に示した本発明の第１実施形態の薄膜トランジスタ基板１００を製造する方法を例として、本発明の第５実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板の製造方法を説明する。

本実施形態の薄膜トランジスタ基板１００の製造方法においては、図１に示すように、ＴＦＴ２、平坦化膜５および補助容量電極３の設けられた基板１上に層間絶縁膜６が形成される。そして、その基板１上のＴＦＴ２と平坦化膜５との間には、ＴＦＴ２を覆って保護するように、無機絶縁膜４を設けることができる。この無機絶縁膜４は、基板１上で、ＴＦＴ２とともに補助容量電極３が電気的に接続するコモン配線１７も覆っている。

本実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法は、上述の基板１上に層間絶縁膜６を形成するために、下記の工程［１］〜工程［４］をこの順で含むことが好ましい。その後、層間絶縁膜６の形成された基板１上で、層間絶縁膜６の上に、公知の方法に従って画素電極７を形成することができ、薄膜トランジスタ基板１００を製造することができる。

本実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法に含まれる工程［１］〜工程［４］は、以下に示すとおりである。

［１］本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗膜を基板１上に形成する工程（以下、「［１］工程」と称することがある。）
［２］［１］工程で形成した感放射線性樹脂組成物の塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程（以下、「［２］工程」と称することがある。）
［３］［２］工程で放射線を照射された塗膜を現像する工程（以下、「［３］工程」と称することがある。）
［４］［３］工程で現像された塗膜を加熱する工程（以下、「［４］工程」と称することがある。）

以下、［１］工程〜［４］工程について説明する。

［工程［１］］
本工程では、本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗膜を基板１上に形成する。この基板１には、スイッチング素子であるＴＦＴ２のほか、コモン配線１７や図示されないゲート配線や信号配線等の各種の配線が設けられている。そして、ＴＦＴ２の上には、それを保護する無機絶縁膜４が設けられて、無機絶縁膜４はコモン配線１７も覆っている。また、無機絶縁膜４の上には、公知の方法にしたがってパターニングされてコンタクトホール１８の一部をなす貫通孔が形成された平坦化膜５が配置される。平坦化膜５は、公知の方法にしたがい、感放射線性の樹脂組成物を用いてパターニングを行って形成された絶縁性の有機膜である。平坦化膜５は、上述したように、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリシロキサンおよびノボラック樹脂からなる膜とすることができる。

この平坦化膜５の上には、平坦化膜５および無機絶縁膜４を貫通するコンタクトホール１８を介して、コモン配線１７に電気的に接続する補助容量電極３が配置される。コンタクトホール１８は、平坦化膜５のパターニングによって形成された貫通孔を利用して設けられる。すなわち、コンタクトホール１８は、パターニングによって貫通孔が形成された平坦化膜５をマスクとし、エッチングによって、平坦化膜５の貫通孔と連続する貫通孔を無機絶縁膜４に形成することによって、平坦化膜５および無機絶縁膜４を貫通する貫通孔として設けられる。そして、補助容量電極３は、例えば、ＩＴＯ等の光透過性の導電材料からなる膜を、スパッタリング法等を利用して平坦化膜５上に成膜し、フォトリソグラフィ法等を利用してパターニングして形成される。

尚、平坦化膜５においては、コンタクトホール１８の一部をなす貫通孔を形成するパターニング時に、併せて、コンタクトホール１９の一部をなす貫通孔も形成することが好ましい。この貫通孔は、後述するように、層間絶縁膜６に形成される貫通孔と互いに連続するように形成されて、それぞれコンタクトホール１９の一部をなすことができる。

以上で説明した、基板１上に設けられたＴＦＴ２、コモン配線１７等、無機絶縁膜４、平坦化膜５および補助容量電極３は、上述のように、公知の薄膜トランジスタ基板の製造方法を利用して形成されたものである。例えば、ＴＦＴ２は、基板１上で、通常の半導体膜成膜および公知の絶縁層形成等と、フォトリソグラフィ法によるエッチングを繰り返す等して、公知の方法にしたがって形成されたものである。コモン配線１７等、無機絶縁膜４、平坦化膜５および補助容量電極３等についても、それぞれ公知の方法にしたがって形成されたものである。よって、それらの形成についてのより詳細な説明は省略する。

本工程では、上述の基板１を用い、ＴＦＴ２や補助容量電極３等が形成された面に、本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物を塗布した後、プレベークを行って溶剤を蒸発させ、塗膜を形成する。

上述の基板１において、その構成材料としては、例えば、ソーダライムガラスおよび無アルカリガラス等のガラス基板、石英基板、シリコン基板、あるいは、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミドおよびポリイミド等の樹脂基板等が挙げられる。また、これらの基板には、所望により、洗浄やプレアニール等の前処理を施しておくことが好ましい。基板の前処理としては、例えば、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等を挙げることができる。

感放射線性樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法（スピンコート法またはスピンナー法と称されることもある。）、スリット塗布法（スリットダイ塗布法）、バー塗布法、インクジェット塗布法等の適宜の方法が採用できる。これらのうち、均一な厚みの膜を形成できる点から、スピンコート法またはスリット塗布法が好ましい。

上述のプレベークの条件は、感放射線性樹脂組成物を構成する各成分の種類、配合割合等によって異なるが、７０℃〜１２０℃の温度で行うのが好ましく、時間は、ホットプレートやオーブン等の加熱装置によって異なるが、おおよそ１分間〜１５分間程度である。塗膜のプレベーク後の平均膜厚の下限としては、０．３μｍが好ましく、１．０μｍがより好ましい。上記平均膜厚の上限としては、１０μｍが好ましく、７．０μｍがより好ましい。

［工程［２］］
次いで、工程［１］で形成された塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する。このとき、塗膜の一部にのみ照射するには、例えば、所望のコンタクトホール１９の形成に対応するパターンのフォトマスクを介して行う。

照射に使用される放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線等が挙げられる。このうち波長が２００ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲にある放射線が好ましく、３６５ｎｍの紫外線を含む放射線がより好ましい。

放射線照射量（露光量とも言う。）の下限としては、照射される放射線の波長３６５ｎｍにおける強度を照度計（ＯＡＩ ｍｏｄｅｌ ３５６、Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ Ｉｎｃ．製）により測定した値として、１０Ｊ／ｍ^２が好ましく、１００Ｊ／ｍ^２がより好ましく、２００Ｊ／ｍ^２がさらに好ましい。上記放射線量の上限としては、１００００Ｊ／ｍ^２が好ましく、５０００Ｊ／ｍ^２以下がより好ましく、３０００Ｊ／ｍ^２がさらに好ましい。

［工程［３］］
次に、工程［２］の放射線照射後の塗膜を現像して不要な部分を除去し、コンタクトホール１９の一部をなす所定の形状の貫通孔が形成されたパターニング後の塗膜を得る。尚、本工程において形成される塗膜の貫通孔は、上述した平坦化膜５に形成されているコンタクトホール１９の一部をなす貫通孔と連続するように形成される。

現像に使用される現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等の無機アルカリや、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の４級アンモニウム塩や、コリン、１，８−ジアザビシクロ−［５．４．０］−７−ウンデセン、１，５−ジアザビシクロ−［４．３．０］−５−ノネン等のアルカリ性化合物の水溶液が使用できる。上述のアルカリ性化合物の水溶液には、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒を適当量添加して使用することもできる。さらに、界面活性剤をそれのみで、または、上述の水溶性有機溶媒の添加とともに、適当量添加して使用することもできる。

現像方法は、液盛り法、ディッピング法、シャワー法、スプレー法等のいずれでもよく、現像時間の下限としては、常温で５秒間が好ましく、１０秒間がより好ましく、現像時間の上限としては、常温で３００秒間が好ましく、１８０秒間がより好ましい。現像処理に続いて、例えば、流水洗浄を３０秒間以上９０秒間以下行った後、圧縮空気や圧縮窒素で風乾することによって、所望のパターンを有する塗膜が得られる。

［工程［４］］
次いで、工程［３］で得られた塗膜を、ホットプレート、オーブン等の適当な加熱装置を用いた加熱により硬化（ポストベークともいう。）する。これにより、硬化膜として、基板１上に層間絶縁膜６が形成される。

層間絶縁膜６は、上述したように、本発明の第４実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成されて、誘電率が所望の値に制御されている。層間絶縁膜６は、例えば、通常の有機膜に比べて高い誘電率を有するように構成することができる。
層間絶縁膜６の平均膜厚は、０．３μｍ以上６μｍ以下が好ましい。

本実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法においては、工程［４］の後に、基板１上に形成された層間絶縁膜６の上に、画素電極７が形成される。画素電極７は、層間絶縁膜６、平坦化膜５および無機絶縁膜４を貫通するコンタクトホール１９を介して、ＴＦＴ２のドレイン電極１３に電気的に接続することによってＴＦＴ２に接続する。

このとき、コンタクトホール１９は、例えば、工程［４］の後に、平坦化膜５のパターニングによって形成された貫通孔と、層間絶縁膜６のパターニングによって形成された貫通孔とを利用して形成される。すなわち、コンタクトホール１９の形成には、平坦化膜５と層間絶縁膜６とを連続して貫通するように形成された貫通孔が利用される。

そして、コンタクトホール１９は、連続して貫通する貫通孔が形成された平坦化膜５および層間絶縁膜６をマスクとし、エッチングによって、平坦化膜５および層間絶縁膜の貫通孔と連続するように、無機絶縁膜４に貫通孔を形成することによって形成される。すなわち、コンタクトホール１９は、層間絶縁膜６、平坦化膜５および無機絶縁膜４をこの順で連続して貫通する貫通孔として形成される。

その後、画素電極７の形成は、例えば、ＩＴＯ等の光透過性の導電材料からなる膜を、スパッタリング法等を利用して層間絶縁膜６上に成膜し、フォトリソグラフィ法等を利用したパターニングをすることにより行われる。形成された画素電極７は、上述したように、コンタクトホール１９を介して、ＴＦＴ２に接続する。

そして、画素電極７と補助容量電極３とは、基板１上で、層間絶縁膜６を介して対向するように配置されている。

以上のようにして、本発明の第５実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板の製造方法は、基板１と、基板１上に配置されたＴＦＴ２と、ＴＦＴ２を覆う平坦化膜５と、平坦化膜５を覆う層間絶縁膜６と、層間絶縁膜６上に配置されてＴＦＴ２に接続する画素電極７と、層間絶縁膜６を介して画素電極７と対向するように、層間絶縁膜６と平坦化膜５との間に配置された補助容量電極３とを有する薄膜トランジスタ基板１００を製造することができる。

製造された薄膜トランジスタ基板１００は、ＴＦＴ２等の配置された側の表面に、液晶の配向を制御する目的で配向膜を設けることができる。
そして、薄膜トランジスタ基板１００は、上述した本発明の第２実施形態の液晶表示素子の構成することができる。

以下に合成例、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

以下の各合成例から得られた加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の数平均分子量（Ｍｎ）及び重量平均分子量（Ｍｗ）は、下記の仕様によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定した。
装置：ＧＰＣ−１０１（昭和電工社製）
カラム：１、ＧＰＣ−ＫＦ−８０２、ＧＰＣ−ＫＦ−８０３及びＧＰＣ−ＫＦ−８０４（昭和電工社製）を結合したもの
移動相：テトラヒドロフラン

＜［Ａ］成分の加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の合成例＞
［合成例１］
撹拌機付の容器内に、メチルトリメトキシシラン６３．０ｇ（０．４６モル）、テトラエトキシシラン９６．３ｇ（０．４６モル）及びイオン交換水４７．３ｇを仕込み、溶液温度が６０℃になるまで加熱した。溶液温度が６０℃に到達後、シュウ酸の４．４質量％ベンジルアルコール溶液を仕込み、７５℃になるまで加熱し、３時間保持した。さらに溶液温度を４０℃にし、この温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールおよびエタノールを除去した。次いで、ベンジルアルコール８０ｇを加え、エバポレーションを再度行った。エバポレーション後、固形分濃度を４０質量％となるようベンジルアルコールをさらに加えた。以上により、加水分解縮合物（Ａ−１）を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量（Ｍｎ）は２３４６であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．２であった。

［合成例２］
合成例１のベンジルアルコールをフェノキシエタノールに替えた以外は同様に実験を行い、加水分解縮合物（Ａ−２）を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量（Ｍｎ）は１６２３であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．４であった。

［合成例３］
合成例１のベンジルアルコールを２−フェニルエチルアルコールに替えた以外は同様に実験を行い、加水分解縮合物（Ａ−３）を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量（Ｍｎ）は１４５０であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．３であった。

［合成例４］
撹拌機付の容器内に、メチルトリメトキシシラン８９．７ｇ（０．６６モル）、テトラエトキシシラン６８．５ｇ（０．３３モル）及びイオン交換水４８．１ｇを仕込み、溶液温度が６０℃になるまで加熱した。溶液温度が６０℃に到達後、シュウ酸の４．４質量％プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液を仕込み、７５℃になるまで加熱し、３時間保持した。さらに溶液温度を４０℃にし、この温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールおよびエタノールを除去した。次いで、プロピレングリコールモノメチルエーテル８０ｇを加え、エバポレーションを再度行った。エバポレーション後、固形分濃度を４０質量％となるようプロピレングリコールモノメチルエーテルをさらに加えた。以上により、加水分解縮合物（Ａ−４）を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量（Ｍｎ）は２９７８であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は３．７であった。

［合成例５］
撹拌機付の容器内に、フェニルトリメトキシシラン２８．３ｇ（０．１４モル）、メチルトリメトキシシラン９５．６ｇ（０．７０モル）、テトラエトキシシラン４１．８ｇ（０．２０モル）及びイオン交換水４７．０ｇを仕込み、溶液温度が６０℃になるまで加熱した。溶液温度が６０℃に到達後、シュウ酸の４．４質量％ベンジルアルコール溶液を仕込み、７５℃になるまで加熱し、３時間保持した。さらに溶液温度を４０℃にし、この温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールおよびエタノールを除去した。次いで、ベンジルアルコール８０ｇを加え、エバポレーションを再度行った。エバポレーション後、固形分濃度を４０質量％となるようベンジルアルコールをさらに加えた。以上により、加水分解縮合物（Ａ−５）を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量（Ｍｎ）は２２８５であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．１であった。

［合成例６］
合成例１のベンジルアルコールをプロピレングリコールモノメチルエーテルに替えた以外は同様に実験を行い、加水分解縮合物（Ａ−６）を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量（Ｍｎ）は１４５０であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．３であった。

［合成例７］
合成例１のベンジルアルコールをジエチレングリコールメチルエチルエーテルに替えた以外は同様に実験を行い、加水分解縮合物（Ａ−７）を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量（Ｍｎ）は２５６１であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．６であった。

［合成例８］
合成例５のベンジルアルコールをプロピレングリコールモノメチルエーテルに替えた以外は同様に実験を行い、加水分解縮合物（Ａ−８）を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量（Ｍｎ）は２７０６であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．６であった。

＜感放射性樹脂組成物の調製＞
［実施例１］
合成例１で得られた加水分解縮合物（Ａ−１）を含む溶液（加水分解縮合物（Ａ−１）１００質量部（固形分）に相当する量、ベンジルアルコール１５０質量部を［Ｃ］成分として含む）に、［Ｂ］成分として（Ｂ−１）４，４’−［１−［４−［１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビスフェノール（１．０モル）と１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸クロリド（３．０モル）との縮合物２０質量部、［Ｆ］界面活性剤として東レダウコーニング社製の「ＳＨ８４００ＦＬＵＩＤ」）０．１質量部を加え、固形分濃度が２７質量％になるように溶剤（ベンジルアルコール／プロピレングリコールモノメチルエーテル＝８０／２０（質量％））を添加し、感放射性樹脂組成物を調製した。なお、本実施例における固形分濃度とは、全成分（感放射線性樹脂組成物）の質量に対する、加水分解縮合物（Ａ−１）〜（Ａ−８）（固形分）、感光剤（Ｂ−１）〜（Ｂ−２）、化合物（Ｃ−１）〜（Ｃ−４）及び界面活性剤（Ｆ−１）の合計質量の割合を指す。

［実施例２〜１５及び比較例１〜６］
各成分の種類及び量、並びに固形分濃度を表１に記載の通りとした他は、実施例１と同様にして感放射性樹脂組成物を調製した。

＜物性評価＞
上記のように調製した感放射性樹脂組成物を使用し、以下のように当該組成物、当該組成物から形成される硬化膜の各種の特性を評価した。

〔硬化膜の白化及び透過率の評価〕
ガラス基板上に、スピンナーを用いて各組成物を塗布した後、９０℃にて２分間ホットプレート上でプレベークすることにより平均膜厚３．０μｍの塗膜を形成した。得られた塗膜に対し、それぞれキャノン社製ＰＬＡ−５０１Ｆ露光機（超高圧水銀ランプ）を用いて、積算照射量が３，０００Ｊ／ｍ^２となるように露光を行った後、クリーンオーブン内にて２３０℃で１時間加熱することにより硬化膜を得た。この硬化膜の白化の度合を調べるため、３μｍ四方の凹凸をＡＦＭ「Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ３１００」（Ｖｅｅｃｏ社製）により観察した。目視での白化度合との相関から、平均粗さＲａが１≦Ｒａ＜４の場合を「Ａ」、４≦Ｒａ＜７の場合を「Ｂ」、７≦Ｒａ＜１０の場合を「Ｃ」、１０≦Ｒａの場合を「Ｄ」とした。「Ａ」〜「Ｃ」の場合を良好、「Ｄ」の場合を不良と評価した。結果を表１に示す。
また、この硬化膜を有するガラス基板の光線透過率を、分光光度計「１５０−２０型ダブルビーム」（日立製作所社製）を用いて３００〜５００ｎｍの範囲の波長で測定した。そのときの最低光線透過率の値を表１に示す。最低光線透過率が９５％以上の時、光線透過率は良好であると言える。

〔アウトガスの評価〕
上記組成物溶液を基板上に塗布したのち乾燥して、平均膜厚６．０μｍの被膜を形成した。その後、この被膜について、標準物質としてｎ−オクタンを使用し（比重＝０．７０１、注入量、０．０２μリットル）を用い、パージ条件を１００℃／１０分として、ヘッドスペースガスクロマトグラフィー／質量分析（ヘッドスペースサンプラ：日本分析工業社製 ＪＨＳ−１００Ａ、ガスクロマトグラフィー／質量分析装置、ＪＥＯＬ社製ＪＭＳ−ＡＸ５０５Ｗ型質量分析計）を行って、各芳香環を有する化合物に由来するピーク面積Ａを求め、下記計算式により、ｎ−オクタン換算による各芳香環を有する化合物の揮発量を算出し、これらの合計を芳香環化合物の揮発量（μｇ）とした。この揮発量が０．５μｇを超えると、ベンゼン環由来のアウトガス成分が大きいと判断した。
ｎ−オクタン換算による揮発量の計算式
芳香環を有する化合物の揮発量（μｇ）＝Ａ×（ｎ−オクタンの量）（μｇ）／（ｎ−オクタンのピーク面積）

〔耐溶剤性の評価〕
上記組成物溶液を基板上に塗布したのち乾燥して、被膜を形成した。得られた塗膜にパターンマスクを介さずにキャノン社製ＰＬＡ−５０１Ｆ露光機（超高圧水銀ランプ）により積算照射量が３，０００Ｊ／ｍ^２となるように露光し、このシリコン基板をクリーンオーブン内にて２３０℃で３０分加熱して平均膜厚３．０μｍの硬化膜を得た。ここで得られた硬化膜の平均膜厚（Ｔ１）を測定した。そして、この硬化膜が形成されたシリコン基板を４５℃に温度制御されたＮ−メチル−２−ピロリドン中に６分間浸漬した後、当該硬化膜の平均膜厚（ｔ１）を測定し、浸漬による平均膜厚変化率｛｜ｔ１−Ｔ１｜／Ｔ１｝×１００〔％〕を算出した。結果を耐溶剤性として表１に示す。この値が５％以下のとき、耐溶剤性は良好といえる。

［保存安定性の評価］
上記組成物溶液を４０℃のオーブン中で１週間加温し、得られたサンプルを基板上に塗布したのち乾燥して、被膜を形成した。続いて、露光機（キヤノン社の「ＭＰＡ−６００ＦＡ（ｇｈｉ線混合）」）を用い、１０μｍのライン・アンド・スペース（１対１）のパターンを有するマスクを介して、塗膜に対し露光量を変量として放射線を照射した。その後、２．３８質量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて２５℃において８０秒間液盛り法で現像した。次いで、超純水で１分間流水洗浄を行い、その後乾燥することにより、ガラス基板上にパターンを形成した。このとき、１０μｍのスペース・パターンが形成するために必要な露光量を調べた。加温前後の放射線感度を測定し、必要露光量の変化率（％）を求め、保存安定性の指標とした。変化率が５％未満の場合を「Ａ」、変化率が５％以上１０％未満の場合を「Ｂ」、変化率が１０％以上の場合を「Ｃ」とし、Ａ又はＢの場合、保存安定性は良好と評価した。結果を表１に示す。

なお、表１において、［Ｂ］感光剤、［Ｃ］化合物、及び［Ｆ］界面活性剤の略称は、それぞれ以下のものを表す。

Ｂ−１：４，４’−［１−［４−［１−（４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビスフェノール（１．０モル）と１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸クロリド（３．０モル）との縮合物
Ｂ−２：１，１，１−トリ（ｐ−ヒドロキシフェニル）エタン（１．０モル）と１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸クロリド（３．０モル）との縮合物
Ｃ−１：ナフトール
Ｃ−２：２−（４’−ヒドロキシフェニル）−２−フェニルプロパン
Ｃ−３：安息香酸
Ｃ−４：ベンゼンチオール
Ｆ−１：東レダウコーニング社製「ＳＨ８４００ＦＬＵＩＤ」

表１中の「−」は硬化膜が白化したため測定しなかったことを示す。なお、加水分解縮合物（Ａ−１）を含む溶液を用いた実施例１〜６及び１１の感放射線性樹脂組成物は、［Ｃ］成分として、この溶液に含まれていたベンジルアルコールをさらに含む。同様に、加水分解縮合物（Ａ−２）を含む溶液を用いた実施例７及び１２の感放射線性樹脂組成物は、［Ｃ］成分として、この溶液に含まれていたフェノキシエタノールをさらに含む。加水分解縮合物（Ａ−３）を含む溶液を用いた実施例８及び１３の感放射線性樹脂組成物は、［Ｃ］成分として、この溶液に含まれていた２−フェニルエチルアルコールをさらに含む。加水分解縮合物（Ａ−５）を含む溶液を用いた１０及び１５の感放射線性樹脂組成物は、［Ｃ］成分として、この溶液に含まれていたベンジルアルコールをさらに含む。

表１中の略号は以下のとおりである。
ＢｎＯＨ：ベンジルアルコール
ＰｈＯ（ＣＨ_２）_２ＯＨ：２−フェノキシエタノール
Ｐｈ（ＣＨ_２）_２ＯＨ：２−フェニルエチルアルコール
ＰＧＭＥ：プロピレングリコールモノメチルエーテル
ＥＤＭ：ジエチレングリコールメチルエチルエーテル

表１が示すように、実施例１〜１５の感放射性樹脂組成物により形成された硬化膜は、硬化膜の白化及びベンゼンの揮発が抑制されるとともに、光線透過率及び溶剤耐性に優れる。また、成分組成を調製することで、保存安定性を高めることもできる。このため、これらの感放射性樹脂組成物により形成される硬化膜は、薄膜トランジスタ基板の層間絶縁膜、これを用いる液晶表示素子、有機ＥＬ素子に好適に用いることができる。

本発明は上記した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。

本発明の液晶表示素子は、本発明の感放射線性樹脂組成物を用いて層間絶縁膜が形成され、高画質の表示を可能とするとともに、高い信頼性を示すことができ、また、簡便の製造することができる。したがって、本発明の液晶表示素子は、大型液晶ＴＶ等の用途の他、最近、低消費電力化および高画質化が強く求められているスマートフォン等の携帯情報機器の表示素子の用途にも好適である。

１ 基板
２ ＴＦＴ
３ 補助容量電極
４ 無機絶縁膜
５ 平坦化膜
６ 層間絶縁膜
７ 画素電極
１０ ゲート電極
１１ ゲート絶縁膜
１２ 半導体層
１３ ドレイン電極
１４ ソース電極
１７ コモン配線
１８，１９ コンタクトホール
８０ 凹部
１００ 薄膜トランジスタ基板
１１０ 対向基板
１１１ 液晶層
２００ 液晶表示素子
２０１ 有機ＥＬ素子
２０２ 支持基板
２０３ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
２０４ 無機絶縁膜
２０５ 層間絶縁膜
２０６ （第１電極としての）陽極
２０７ スルーホール
２０８ 隔壁
２０９ 発光層
２１０ （第２電極としての）陰極
２１１ パッシベーション膜
２１２ 封止基板
２１３ 封止層
２３０ ゲート電極
２３１ ゲート絶縁膜
２３２ 半導体層
２３３ ソース電極
２３４ ドレイン電極

Claims (12)

1. 基板と
   上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、
   上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板であって、
   上記層間絶縁膜が、下記式（１）で示される構造を有する重合体を含む薄膜トランジスタ基板。
   

   

   （式（１）中、Ｒ^１は、ヘテロ原子を含む２価の連結基を示し、Ｒ^２は、芳香環を含む１価の有機基を示す。＊は結合部位を示す。）
2. Ｒ^１は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−又は−ＮＨ−を示す請求項１に記載の薄膜トランジスタ基板。
3. 上記層間絶縁膜中、上記式（１）に由来する芳香環の含有率が、上記層間絶縁膜中のＳｉ原子に対して、１モル％以上６０モル％以下である請求項１又は請求項２に記載の薄膜トランジスタ基板。
4. 上記式（１）で示されるＲ^２が、下記式（２）で示される請求項１、請求項２又は請求項３に記載の薄膜トランジスタ基板。
   

   

   （式（２）中、Ｒ^３は、水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１２のアリール基又はハロゲン原子を示す。ｎは０から６の整数を示す。ｍは０又は１を示す。）
5. 上記薄膜トランジスタは、酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ基板。
6. 上記半導体層は、酸化インジウム・ガリウム・亜鉛で形成されている請求項５に記載の薄膜トランジスタ基板。
7. 上記薄膜トランジスタは、アモルファスシリコン及び結晶性シリコンのいずれかを用いて形成された半導体層を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ基板。
8. 上記層間絶縁膜は、ポリシロキサン膜である請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ基板。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ基板と、該薄膜トランジスタ基板に対向する対向電極を有する対向基板と、該薄膜トランジスタ基板及び該対向基板の間に配置された液晶層とを有する液晶表示素子。
10. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ基板と、発光層とをこの順で備える有機ＥＬ素子。
11. ［Ａ］重合体、
    ［Ｂ］感光剤、及び
    ［Ｃ］下記式（３）で示される化合物
    を含む感放射線性樹脂組成物であって、
    基板と、
    上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、
    上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板の該層間絶縁膜の形成に用いられる感放射線性樹脂組成物。
    

    

    （式（３）中、Ｘは、ヒドロキシ基、チオール基、カルボキシ基又はアミノ基を示し、Ｒ^４は、芳香環を含む１価の有機基を示す。）
12. 基板と、
    上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、
    上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板の製造方法であって、
    ［１］請求項１１に記載の感放射線性樹脂組成物の塗膜を、上記薄膜トランジスタが形成された上記基板上に形成する工程、
    ［２］工程［１］で形成した上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
    ［３］工程［２］で放射線を照射された上記塗膜を現像する工程、および
    ［４］工程［３］で現像された上記塗膜を加熱して上記層間絶縁膜を形成する工程
    を有する薄膜トランジスタ基板の製造方法。

Images